Формирование программ технического обслуживания и ремонта подземных хранилищ газа - улучшение промышленной безопасности Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

представлены как количественными индикаторами, например, риска разрушения, величиной прогнозируемого ущерба, так и могут принимать значения как лингвистические переменные, например, высокая степень опасности выхода газа, низкая вероятность разрыва подземных технологических газопроводов и пр. Набор методов, способов, инструментальных алгоритмов, принадлежащих к общей методологии формирования перспективных программ ТОиР может быть дополнен методами резервирования защитных свойств промышленной безопасности и надежности эксплуатации ПХГ. В числе этих методов могут быть представлены и методы аварийной ликвидации исходных событий возможного отказа; методы превентивного смягчения тяжести последствий отказа; методы создания барьеров безопасности, инженерных систем промышленной безопасности, методы для улучшения устойчивости объекта ПХГ к воздействию внешних неблагоприятных факторов среды; методы превентивного предупреждения неправильных действий персонала и пр.

Итоги

Критичность состояния объекта ПХГ в целях формирования программ и реализация ТОиР в условиях ограниченных ресурсов следует рассматривать как широкое векторное свойство: эксплуатационной надежности и функциональной безопасности; ограниченности последствий отказа и

ожидаемого ущерба; возможности уменьшения вероятности возникновения исходных событий для нарушения проектных пределов промышленной безопасности и смягчения тяжести последствий развития событий разрушительного и пожароопасного характера.

Частные показатели критичности объектов ПХГ могут быть диагностированы на основе различных методов и алгоритмов. Эти показатели могут быть представлены как количественными индикаторами, например, риска разрушения, величиной прогнозируемого ущерба, так и могут принимать значения как лингвистические переменные, например, высокая степень опасности выхода газа, низкая вероятность разрыва подземных технологических газопроводов и пр.

Выводы

Набор методов, способов, инструментальных алгоритмов, принадлежащих к общей методологии формирования перспективных программ ТОиР, может быть улучшен и дополнен методами резервирования защитных свойств промышленной безопасности и надежности эксплуатации ПХГ. В числе этих методов могут быть: методы аварийной ликвидации исходных событий возможного отказа; методы превентивного смягчения тяжести последствий отказа; методы создания барьеров безопасности, инженерных систем промышленной безопасности; методы для улучшения устойчивости объекта ПХГ к воздействию внешних

неблагоприятных факторов среды; методы

превентивного предупреждения неправильных действий персонала.

Список используемой литературы

1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года, утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г., № 1715-р.

2. Власов С.В., Губанок И.И., Салюков В.В. и др. Система инструментального мониторинга промышленной безопасности технологических объектов // Газовая промышленность. 2004. № 9. С. 82-83.

3. Власов С.В., Силаньтева Л.Г., Сарычев Г.А. Коновалов Н.Н., Пацков Е.А. Управление риском эксплуатации и промышленной безопасностью объектов энергетических систем // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2012. № 1. С. 33-37.

4. Власов С.В. Принципы формирования информационной модели промышленной безопасности подземных хранилищ газа // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2012. № 1. С. 45-48.

5. Глотов В.И., Петров М.С., Родионов В.Я. Перспективы информационного обеспечения для анализа рисков энергетической безопасности при развитии потенциала установленной мощности генерации энергии для отдельно взятого региона // Сегодня и завтра российской экономики. 2009. № 1. С. 200-208.

Рис. 4

ENGLISH AUTOMATION

Preparation of UGS maintenance and repair programs UDC 33145 518 54

— industrial safety improvement

Authors:

Sergey V. Vlasov — general director, ph.d (Engineering)1; [email protected] Igor A. Tutnov — professor, doctor of technical sciences3; [email protected] Larisa G. Silantjeva — ph.d (Engineering), head of department2; [email protected]

1Energodiagnostika LLC, Moscow, Russian Federation

2Research and Training Center "Kachestvo" (Quality)" LLC, Moscow, Russian Federation 3National Research Nuclear University "MEPHI", Moscow, Russian Federation

Abstract

A new outlook, principles, provisions and general methods of developing content-effective and resource-consumption optimal programs of UGS maintenance and repair are presented from the point of their industrial safety provision.

Materials and methods

Scientific methodology and methods of preparing UGS maintenance and repair programs (M&RP) in terms of base strategies of complex engineering systems' safe operation.

M&RP methodology and complex method of preparing prospective M&RP are presented by means of common for all UGS method of probabilistic assessment of M&RP integral system

and industrial safety monitoring, facilities' operation risk management and gas underground storage processes. A proper simulation modeling is given for assessing practical efficiency of prospective M&RP for UGS, objective probabilistic assessment of M&RP various applications, including procedures and measures of functional monitoring of safety and UGS facilities' operation risk management.

A simulation model for assessing the effectiveness of various prospective UGS M&RP applications represents a functional chart of reliability of a UGS facility or a process under consideration equipped with a multivariable M&RP system and

additional risk monitoring system (RMS). Cumulative costs of M&RP integral system, operational monitoring and risk management, technical diagnostics, operation inspection, safety expert appraisal are denoted as

Assumption is made: the higher the functional value of M&RP, the higher the cost of this program.

Complete failure P5 can happen if there is a failure of one or several qi critical technological elements of UGS including construction and installation elements — qi and the facility itself q.

M

Pt=i _ &=! _,. ( i _ % )=i _ (i _ f ) _ P. ) (=] 1=1

Methodology of preparing prospective UGS M&RP consists of a number of monitoring and diagnostics methods, simulation modeling, testing and verification of prospective options of the program.

Results

Critical condition of a UGS facility with the purpose of preparing a program and M&RP realization in the conditions of

limited resources shall be considered in terms of operational and functional safety, mitigation of losses and failure consequences, possibility of reducing the occurrence of initial events which could go beyond the design industrial safety limits and could mitigate the consequences of a fire or any other destructive effect .

Special indicators of UGS facilities' critical condition can be determined on the base of various methods and algorithms. They can be expressed either numerically, for example, risk of destruction or expected losses, or linguistically, for example, high risk of gas discharge, low risk of buried process pipeline rupture, etc.

Oonclusions

A set of methods, ways, instrumental algorithms as part of general methodology of preparing prospective M&RP can be modified, enriched with methods of industrial safety protective means' backup, increasing the reliability of UGS operation. These methods can include: possible failure emergency liquidation, preventive mitigation of the failure consequences, development of safety barriers, industrial safety engineering systems, improvement of UGS resistance to unfavorable environment, preventive measures against improper activity of personnel.

Keywords

safety, gas, repair, service, storage, effectiveness

References

1. The RF energy strategy in the period up to 2030. Approved by the RF Government on November 2009, issue 1715-p

2. Vlasov S.V. Gubanok I.I., Saljukpov V.V. and others. Sistema instrumental'nogo monitoringa promyshlennoy bezopasnosti tekhnologicheskikh ob"ektov [System of instrumental monitoring of engineering facilities' industrial safety]. Gas Industry, 2004, issue 9, pp. 82-83.

3. Vlasov S.V., Silantjeva L.G., Sarychev G.A., Konovalov N.N., Patskov E.A. Upravlenie

riskom ekspluatatsii i promyshlennoy bezopasnost'yu ob"ektov energeticheskikh sistem [Risk management in energy systems operation and industrial safety]. Quality management in the oil and gas sector, 2012, issue 1, pp. 33-37.

4. Vlasov S.V. Printsipy formirovaniya informatsionnoy modeli promyshlennoy bezopasnosti podzemnykh khranilishch gaza [Principles of information modeling of UGS industrial safety sector]. Quality management in the oil and gas sector, 2012, issue 1, pp. 45-48.

5. Glotov V.I., Petrov M.S., Rodionov V.Y. Perspektivy informatsionnogo obespecheniya dlya analiza riskov energeticheskoy bezopasnosti pri razvitii potentsiala ustanovlennoy moshchnosti generatsii energii dlya otdel'no vzyatogo regiona [Information support prospects for energy safety risk analysis when developing the potential of installed capacity of energy generation for a particular region]. Today and tomorrow of Russian economy, 2009, issue 1, pp. 200-208.

гашии»

САРОВ

ВОЛГОГАЗ

Система автоматического управления ГРС КУРС-НГ ИЦФР.421451.020

Системы автоматической одоризации газа:

Блок одоризации

Блок переключений

Подогреватель

Охранная

Автоматическая система одоризации газа АСОГ ИЦФР.423314.001

(для любых типов ГРС)

Система автоматической одоризации газа и контроля количества одоранта с прямой доставкой одоранта из подземной ёмкости САОПД И ЦФР.423314.002

(сводит к минимуму работу оператора)

ЗАКАЗ ОБОРУДОВАНИЯ:

ООО «ЭНЕРГОГАЗПРИБОР»

Нижний Новгород, ул.Трудоаая, 14 Тел./факс (831) 434-11-23, 434-11-24 www.vvgnn.com, e-mail: [email protected]

ИЧЕСКИЕ КОНСУЛЬТАЦИИ

ООО «НПО САРОВ-ВОЛГОГАЗ»-

Н и же го р од сш^ибп., г: Садов, ул Железнодорожная^ 4/1

E-mail: ivivanov.sarov@$l!^e&ru __ ~ —' £

АВТОМАТИЗАЦИЯ

УДК 65.011.56 13

Интеллектуальная диспетчерская система: выйти за рамки привычного

Автоматизация и информатизация в нефтегазовом секторе находятся на достаточно высоком уровне по сравнению с другими промышленными отраслями в России. Однако время не стоит на месте. Рост конкуренции привел к существенным изменениям в нефтегазовом секторе: компании укрупнились, поглотив других участников рынка или слившись с ними, технологические цепочки усложнились, охватив полный цикл производства

— от разведки до добычи и переработки. В подобных условиях для создания и поддержания преимущества компании важно не только, что мы делаем, но и как

мы это делаем. Именно поэтому эффективная работа диспетчеров и операторов, своевременный доступ к нужной информации, поддержка качества и производительности на самом высоком уровне

— не просто желательные, а обязательные условия конкурентоспособности предприятий.

Интеллектуальная Диспетчерская Система (ИДС) — сегодня это единственное решение, позволяющее распределить задачи управления, улучшить технологический процесс и обеспечить безопасность. Предоставляя необходимую информацию всему производственному персоналу — операторам и диспетчерам производства, специалистам по контролю качества и инженерам по техническому обслуживанию — ИДС помогает нефтегазовым компаниям организовать работу и взаимодействие специалистов внутри предприятия. Все это позволяет в конечном результате повысить эффективность работы персонала, обеспечить высокий уровень соответствия нормативным документам, сократить издержки и минимизировать риски предприятия.

Внедрение ИДС начинается с обследования объектов и процессов предприятия, идентификации проблемы и составления плана их разрешения. При этом само решение по ИДС, сконфигурированное на базе программных решений и продуктов GE Intelligent Platforms, достаточно легко развертывается на инфраструктуре любого предприятия (рис. 1).

Представляя собой решение для управления, ИДС обычно включает в себя следующие компоненты:

• систему управления рабочими процессами, включая управления реакцией на аварийные и предупредительные сообщения;

• систему управления изменениями;

• программный диспетчерский комплекс HMI/SCADA (в случае, когда на предприятии уже существует свой программный комплекс, ИДС внедряется как дополнение к существующей SCADA).

Совместное использование этих компонентов преобразовывает схему технологического процесса в цифровую форму и интегрирует в единое целое данные о персонале,

оборудовании, материалах и системах, вовлеченных в производственный процесс. Благодаря этому, с одной стороны, ИДС предоставляет руководящему составу возможность управлять действиями диспетчеров через создание электронных стандартных операционных процедур (ЭСОПов), а впоследствии отслеживать, насколько их действия соответствовали принятым в компании регламентам. Унификация типовых действий в штатных и нештатных ситуациях в ИДС повышает эффективность работы персонала диспетчерской службы и уровень соответствия выполняемой деятельности нормативным документам, сокращает издержки и минимизирует риски предприятия. С другой стороны, ЭСОПы позволяют диспетчерам лучше ориентироваться в огромном потоке производственных данных из различных источников и понимать, каким должен быть следующий шаг как в управлении технологическим процессом, так и в управлении безопасностью. Более того, ИДС помогает скоординировать действия нескольких диспетчерских во время нештатных ситуаций, которые требуют быстрого и правильного реагирования.

Иными словами, функционально ИДС на предприятии обеспечивает:

• отображение достоверной информации;

• управление аварийными и предупредительными сигналами;

• управление изменениями;

• формирование отчетности;

• управление рисками, связанными с человеческим фактором.

Отображение достоверной информации

В производственной деятельности очень важно, чтобы информация, которую видит на своем БСДОД-экране диспетчер, наиболее точно отражала фактическое состояние

УЛРА8/1ЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ

Рис. 1 — Инновационные решения GE Intelligent Platforms для реформирования бизнеса и достижения долговременных преимуществ

объектов управления. ИДС обеспечивает детальное сопоставление БСДйД-экранов и технологического и полевого оборудования за счет мощных визуализации процесса, сбора и анализа данных, а также диспетчерского контроля технологических операций (рис. 2).

Если оборудование выводится из работы и отключается, диспетчер обязан выполнить ряд действий, обеспечивающих безопасность процесса, которые регистрируются в системе. При вводе оборудования в эксплуатацию диспетчер должен убедиться, что то, что он видит на БСДЭД-экране, точно соответствует состоянию объекта. Организация процесса проверки и автоматическая регистрация процесса в системе обеспечивается посредством системы управления рабочими процессами с помощью ЭСОПов.

Управление аварийными и предупредительными сигналами

Чтобы своевременно и эффективно реагировать на возникающие нештатные ситуации на предприятии необходимо разработать письменное (а лучше интерактивное) руководство по типовым действиям в штатных и нештатных ситуациях, в соответствии с которыми персонал диспетчерской службы будет реагировать на аварийные и предупредительные сигналы. При этом важно отслеживать и контролировать, насколько точно диспетчер следует этим правилам и выполняет необходимые действия. Часто руководству предприятий просто не хватает времени на это, в результате чего цена ошибки персонала вырастает в разы. ЭСОПы и программа интерактивных подсказок, реализованных в ИДС, позволяют отслеживать повседневную работу диспетчеров и операторов. Всякий раз при инициации рабочего процесса регистрируются дата, время и имя диспетчера, а в ходе процесса все выполненные им задачи. Благодаря этому руководитель диспетчерской службы может проанализировать действия персонала, сравнить скорость и эффективность реакций диспетчеров на предупредительные и аварийные сигналы.

Система распределенного управления

аварийными и предупредительными сигналами, предусмотренная в ИДС, дает возможность принимать и квитировать сообщения и извещать персонал на рабочих местах, а средства и счетчики тревог обеспечивают более точную оценку сообщений и адекватные действия операторов и диспетчеров. Так, любой аварийный или предупредительный сигнал с высоким приоритетом инициирует соответствующую ЭСОП, после чего запускается интерактивная подсказка, которая ведет диспетчера по регламенту действий шаг за шагом с учетом его квалификации и компетенций (рис. 3). В результате вероятность того, что диспетчер просто нажмет кнопку «Квитировать все», если идет поток аварийных и предупредительных сигналов, и случайно пропустит действительно важный сигнал, снижается до минимума. Более того, при наступлении нештатной или аварийной ситуации инициируется рабочий процесс, позволяющий диспетчеру, пройдя пошагово алгоритм оценки рисков, определить необходимость дополнительного оповещения о событии и вызове аварийных служб.

Использование ЭСОПов для управления аварийными и предупредительными сигналами также помогает определить, что именно вызвало нештатную ситуацию — невнимательность диспетчера или неполадки оборудования, а статистика инцидентов и анализ их причин позволит совершенствовать операционную деятельность на предприятии.

Управление изменениями

Чем выше требования к надежности и безопасности технологического процесса, тем важнее контролировать изменения программного обеспечения и производственных данных. ИДС позволяет тщательно контролировать выполнение операций и обеспечивает управление изменениями, повышая безопасность системы в целом. Модуль контроля версий ИДС, являясь надежным средством восстановления системы в нештатных и аварийных ситуациях, не позволяет нескольким сотрудникам одновременно вносить изменения в систему и архивирует версии после

каждого изменения. Система безопасности позволяет контролировать и ограничивать доступ персонала к определенным функциям, уменьшая число сбоев, вызванных несанкционированным вмешательством. С ее помощью можно создавать иерархию разрешений по должностям, разрядам или компетенциям, что избавляет от необходимости каждый раз задавать персональные разрешения.

Более того, в системе можно создавать и отслеживать заказ-наряды, уведомляющие персонал диспетчерской службы о необходимости выполнить какие-либо действия (например, вывод в обслуживание оборудования и отключение сканирования связанных с ним тегов, ввод необходимых значений в БСДЭД вручную) или о ситуации на производстве (например, об ограничениях загрузки ремонтных бригад на объекте). Триггеры, контролирующие нормативное время выполнения каждой задачи, напомнят персоналу о необходимости их своевременного выполнения. В ситуации, когда требуется увеличить нормативное время, диспетчер должен будет добавить объяснение причины. Подсистема управления рабочими процессами отображает все инициированные ЭСОПы и заказ-наряды, позволяя передавать их по смене от одного специалиста к другому (рис. 4).

Формирование отчетности

Сведения о производственных событиях и выполненных действиях, а также введенные данные регистрируются и сохраняются для последующего анализа. Контрольные записи и отчеты позволяют следить за тем, что происходит с программами и оборудованием, автоматически уведомляя руководство «кто, что, когда, где и почему» сделал в процессе производственной деятельности.

В ИДС представлены широкие возможности отображения оперативных и накопленных данных, построения гистограмм и графиков (рис. 5). Для каждого типа диаграмм существуют разнообразные варианты построения изображений, условных обозначений, экспорта и автоматического выбора масштаба.

Рис. 2 — Мощная визуализация технологического процесса или установки в режиме реального времени

I I

£ $

ч

р (Ь

1> 1 ¡№ 'Ш

Управление рисками, связанными с человеческим фактором

Руководство предприятия должно своевременно осуществлять меры по предотвращению рисков, связанных с человеческим фактором. Наиболее распространенной проблемой, влияющей на эффективное выполнение персоналом своих рабочих инструкций, является утомляемость и усталость диспетчера.

Несмотря на наличие графиков работы диспетчеров, существуют ситуации, когда им приходится работать в режиме максимальной нагрузки или стресса. Именно в эти моменты может негативно сработать «человеческий фактор». Для нивелирования подобных ситуаций в ИДС устанавливается таймер, контролирующий время неактивности (бездействия) диспетчера в системе. При срабатывании этого таймера инициируется ЭСОП, привлекающая внимание диспетчера, с просьбой подтвердить свое присутствие. Если диспетчер в течение установленного времени не реагирует, посылается уведомление старшему диспетчеру смены и руководителю диспетчерской службы.

Регистрация в ИДС даты, времени входа-выхода и имени диспетчера при инициации рабочего процесса позволяет контролировать норматив допустимого времени работы, при превышении которого также посылается уведомление старшему диспетчеру смены и руководителю диспетчерской службы.

При необходимости ЭСОПы и система управления рабочими процессами могут содержать в себе нормативы времени выполнения рабочих задач и операций, анализ которых помогает определить зависимость скорости реакции диспетчера от времени их работы и своевременно принять предупреждающие меры.

Заключение

Современный бизнес — сложный комплекс взаимодействующих процессов. Новейшие и современные технологии визуализации и управления, реализованные в ИДС, позволяют объединить сведения о множестве связанных друг с другом систем и подразделений. В результате операторы, диспетчеры, технологии и менеджеры могут оперативно реагировать на возникающие обстоятельства, руководствуясь точной и всесторонней информацией. ИДС отслеживает и регистрирует все действия, поэтому представляет собой исторический архив для демонстрации соответствия технологических процессов на предприятии требованиям законодательства и стандартам качества. Настраиваемые отчеты дают возможность не только оценить работу каждого диспетчера на соответствие принятым нормативам, но и понять возможности и пути совершенствования операционной деятельности, позволяя улучшить технологический процесс и обеспечить устойчивое конкурентное преимущество предприятию.

ЗАО «ТЕХНОЛИНК» — авторизованный дистрибьютор и поставщик решений GE Intelligent Platforms в области автоматизации промышленного производства. Мы предлагаем своим заказчикам только надежные и технически совершенные решения, построенные на самых современных технологиях и обеспечивающие им существенные преимущества в любой сфере деятельности. www.technolink.spb.ru

... О

1 , т-чк SI-,,., CwHim. С*лшк41й1 ■>!Их Гьк Яги

('"iSi-w.

U^Jtt-«т^ „чртг» ^^O.ft»^»

Q_____М —яя 1Чо» » wvr Гч11ч 1- ojtii; ила-и С-Лф roi IJOJ- In g^-' ail 14: fnnil !-» l«Ti В

CV*ndaGnfilmEG4'tofln wwigaiu. COP« J ЕЯ ...........$

Рис. 3 — Направление действий диспетчера посредством ЭСОП и интерактивных подсказок

a o.aift

Рис. 4 — Инициирование рабочих заказ-нарядов для персонала в ИДС

Рис. 5 — Расширенные функции отчетности и анализа