CC BY
14
УДК 004.65
Киселева Е.А., Савицкая Т.В.
РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ АНАЛИЗА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОПАСНОСТЕЙ И УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ УСТАНОВКИ СТАБИЛИЗАЦИИ ДЕЭТАНИЗИРОВАННОГО КОНДЕНСАТА
Киселева Елена Алексеевна, студентка 1 курса магистратуры факультета цифровых технологий и химического инжиниринга;
e-mail: lenochka 7110@mail.ru
Савицкая Татьяна Вадимовна, д.т.н., профессор кафедры компьютерно-интегрированных систем в химической технологии.
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия.
В данной статье рассматривается современное состояние анализа риска возникновения аварийных ситуаций на опасных производственных объектах. Приведены разработанные модели базы данных, которые были реализованы на основе технологического регламента установки стабилизации деэтанизированного конденсата.
Ключевые слова: деэтанизированный конденсат, база данных, опасный производственный объект.
DEVELOPMENT OF A DATABASE FOR ANALYSIS OF OPERATIONAL HAZARDS AND SAFETY MANAGEMENT OF INSTALLATION OF STABILIZATION OF DETHANIZED CONDENSATE.
Kiseleva Elena Alekseevna, Savitskaya Tatyana Vadimovna.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia.
This article discusses the current state of the analysis of the risk of emergencies at hazardous production facilities. The developed database models are presented, which were implemented on the basis of the technological regulations of the de-ethanized condensate stabilization installation.
Key words: deethanized condensate, database, hazardous production facility.
Большое количество опасных производственных объектов (ОПО) используют пожаро- и токсически опасные вещества, что, в свою очередь, может привести к возникновению аварийных ситуаций. Чрезвычайные и аварийные ситуации наносят тяжелые экономические и экологические последствия, причиняют огромный урон жизнидеятельности человека и окружающей среде. В связи увеличением угроз проблема анализа риска на ОПО становится более актуальной для общества. Анализ риска состоит в использовании всей информации для распознавания опасности и оценке риска негативных событий. Существует три базовых направления обеспечения техногенной безопасности: современная диагностика состояния промышленных объектов; мониторинг состояния ОПО; прогнозирование возможности возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций (ЧС) [1]. Современное развитие этих направлений невозможно без использования специализированного информационного обеспечения на различных уровнях управления безопасностью для конкретных ОПО. В этой связи целью данной работы является разработка базы данных анализа производственных опасностей и управления безопасностью установки стабилизации деэтанизированного конденсата.
На рисунке 1 приведены данные анализа аварийных ситуаций техногенного характера [1,2].
4500
4000
3500 таоо -?"¡(10 ¿ООО
1500
mm -
500 26^ 27J J.
-НЭ5-
1В73
Ш
ш к* is п и
1/6
I Киличеиви 1;•<I; X ' I( Число постраддоших
2008200320 Ш2011201220132014201520162017
Рис. 1. Статистика аварийных событий Был проведен анализ установки стабилизации газового конденсата, как источника опасности, анализ возникновения производственных опасностей и риска возможных аварий и тяжести их
последствий.-В технологическом регламенте
установки (8, 9 технологические нитки) указано, что она входит в состав производства №1 Сургутского ЗСК (завод стабилизации конденсата), расположенного в 27 км от г. Сургута, Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, Тюменской области и относится к I району, 1Д подрайону климатического районирования (СНиП 23 01 99). Вследствие свойств основного и сопутствующих продуктов производства на основании статьи 2 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных
производственных объектов» Сургутский ЗСК является опасным производственным объектом, его технологические процессы характеризуются повышенной взрывопожароопасностью и
вредностью для здоровья человека и окружающей среды.
Разработка базы данных (БД) в области промышленной безопасности является важной задачей. База данных имеет практическое применение для оценки возникновения риска аварии на производственном объекте. В разработанной базе данных, на основе технологического регламента установки стабилизации деэтанизированного конденсата, были реализованы действия производственного персонала при возникновении неполадок, нарушений, отказов и других внештатных ситуации на установке. Для этого использовались таблицы технологического регламента установки стабилизации
деэтанизированного конденсата: характеристики взрывопожароопасных и токсичных свойств веществ, используемых на установке стабилизации конденсата (8-9 технологические линии); возможные неполадки, способы их предупреждения и устранения; спецификация основного
технологического оборудования и краткие технические характеристики, технические характеристики блока колонны стабилизации К-801 и печи стабилизатора П-801; перечень сигнализаций и блокировок.
Реализация логической и физической моделей базы данных была выполнена в программе PowerDesigner, разработчиком которой является компания SAP SE (англ. System Analysis and Program Development, рус. Системный анализ и разработка программ). SAP Power Designer - программа, предназначенная, впервую очередь, для моделирования баз данных, SAP Power Designer поддерживает более 60 промышленных систем управления базами данных (СУБД). Область применения данной программы - это реализация всей архитектуры предприятия. Она поддерживает все уровни проектирования архитектуры предприятия: стратегический, информационный, прикладной и инфраструктурный [3].
Было реализовано 12 таблиц. В логической модели выделяют основные объекты БД и определяют связи между этими объектами. Данная модель построена методом Сущность-связь (Entity Relationship). Таблицы: «технические
характеристики», «критические параметры оборудования», «сигнализации и блокировки», «неполадки», «действия персонала»,
«характеристики сырья», «воспламенение/взрыв в кислороде», «агрегатное состояние», «класс опасности», «оборудование». Также реализовано две таблицы: «таблица связей действий персонала и возможных неполадок» и «критические блокировки
и сигнализации», которая соединяет таблицы «критические параметры оборудования» и «сигнализации и блокировки». Физическая модель базы данных содержит все детали, необходимые СУБД для создания базы: наименования таблиц и столбцов, типы данных, определения первичных и внешних ключей. На основе логической модели БД была построена физическая модель. Реализованные таблицы, соотвествующие таблицам логической модели: «Spécifications», «Critical_parameters», «Alarm_lock», «Malfunctions», «Actions»,
«Characteristics of raw materials», «Explosion/ignition in oxygen», «State of aggregation», «Hazard class», «Equipment». И таблицы «Ac_Mal» и «Critical _Alarm».
Заполнение базы данных было выполнено в (СУБД) - Toad for Oracle Database (рис. 2) с помощью реализованной физической модели базы данных и технологического регламента. Заполненная база данных предназначена для сотрудников, которые работают на оборудовании установки стабилизации деэтанизированного конденсата. В базе данных используется информация о перечне сигнализаций и блокировок, которые возникают при достижении критического значения определенного параметра (температуры, давления, расхода), внесены сведения о необходимых действиях персонала по устранению возникшей неполадки на оборудовании. Также можно просмотреть спецификацию и технические характеристики используемого оборудования на установке стабилизации деэтанизированного конденсата.
Toad — программное обеспечение, разрабатываемое корпорацией Dell (перешедшее от поглощённой компании Quest), используемое для работы с реляционными системами управления базами данных. Поддерживает Oracle Database, Microsoft SQL Server, Adaptive Server Enterprise, DB2, MySQL. С 2009 года также поддерживаются NoSQL-источники Hadoop, MongoDB, SimpleDB, Apache Cassandra и облачная платформа Windows Azure [4]. СУБД Toad предназначена для разработчиков и администраторов баз данных. Она предоставляет удобную среду создания кода Oracle, которая осуществляет мониторинг базы данных, управляет файлами, уведомляет администратора БД о возникших проблемах, а также позволяет найти нужный объект в базе данных.
Для создания таблицы в СУБД Toad for Oracle Database используется запрос на CREATE TABLE, после него указывается название таблицы, а в скобках название столбца и тип используемых данных в данном столбце, названия столбцов перечисляются через запятую.
Рис. 2. Заполненная таблица «сигнализации и
Для создания первичного ключа используется ограничение constraint, указывается имя ключа и primary key, а в скобках название таблицы, использующей первичный ключ. В конце скрипта ставится точка с запятой. Пример создания таблицы «сигнализации и блокировки»:
CREATE TABLE ALARM_LOCK (ID_AL INTEGER NOT NULL,
NAME VARCHAR2(25 6 CHAR),
constraint ID_AL_pk primary key(ID_AL)); Для вставки информации в таблицу базы данных используется запрос INSERT INTO, далее идет название нужной таблицы, в скобках указываются названия столбцов, после указываются нуужные значения в скобках после запроса VALUES. Названия русскими буквами указываются в одинарных кавычках. Для автоматического определения номера ID используется конструкция ALARM_LOCK_SEQ.nextval, где
ALARM_LOCK_SEQ - созданный сиквенс (sequences), а nextval возвращает следующее доступное значение последовательности. Nextval возвращает уникальное значение каждый раз, когда на него ссылаются. Sequences - это структура для генерации уникальных целочисленных значений. Все сгенерированные значения будут уникальными. Сиквенс это бесценный инструмент для генерации значений первичного ключа. Пример вставки данных в таблицу «сигнализации и блокировки»:
INSERT INTO ALARM_LOCK(ID_AL,NAME) VALUES(ALARM_LOCK_SEQ.nextval,'Световая и звуковая сигнализация. ОП.').
Аналогично были созданы и заполнены остальные таблицы базы данных.
Работа на ОПО связана с определенным риском,
блокировки» в СУБД Toad for Oracle Database
поэтому проблемы безопасности персонала и последствия на окружающую среду, возникающие в результате аварий, являются актуальными. Изучать и прогнозировать опасности и риски на ОПО важно, так как высок уровень угрозы от ЧС техногенного и природного характера. Таким образом, для анализа установки стабилизации газового конденсата, как источника опасности, была реализована база данных для анализа производственных опасностей и действиям производственного персонала при возникновении неполадок и нарушений. База данных имеет практическое применение для оценки возникновения риска аварии на производственном объекте.
Список литературы
1. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных производственных объектах/ Т.А. Лебская// Инженерный вестник - 2016 - №2 -С. 1001-1010.
2. Государственные доклады Министерства Российской Федерации о состоянии защиты населения, территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и ликвидации последствий стихийных бедствий за 2008 - 2017 гг. Режим доступа: https://www.mchs.gov.ru/deyatelnost/itogi-deyatelnosti-mchs-rossii (дата обращения: 05.04.2020).
3. Компании Sybase. Режим доступа: https://www.sybase.ru/ (дата обращения: 08.05.2020).
4. Toad. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Toad (дата обращения: 08.05.2020).
