Диагностика и надежность автоматизированных технологических комплексов нефтегазового производства

Список сокращений 6 Предисловие 8 Введение 10 Глава 1. ОСОБЕННОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕКИХ КОМПЛЕКСОВ НЕФТЕГАЗОВОГО ПРОИЗВОДСТВА 14 1.1. Особенности нефтегазового производства и требования к системам управления технологическими процессами 14 1.2. Структура систем управления 20 1.3. Программно-технические комплексы 38 1.3.1. Технические средства автоматизации 38 1.3.2. Программные средства автоматизации 44 1.4. Обеспечение надежности и безопасности автоматизированных технологических комплексов предприятий нефтегазового производства 51 1.4.1. Обеспечение безопасности взрывопожароопасных объектов нефтегазового производства 51 1.4.2. Взрывозащищенное исполнение оборудования 55 1.4.3. Системы обеспечения безопасности автоматизированных технологических комплексов 61 1.4.4. Системы ПАЗ и АПС 64 1.5. Перспективы развития систем управления 69 Контрольные вопросы 72 Глава 2. ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 73 2.1. Основные понятия надежности 73 2.2. Нормативно-технические документы, регламентирующие надежность технических систем 76 2.3. Влияние различных факторов на надежность 78 2.4. Показатели надежности технических систем 82 2.4.1. Оценка надежности невосстанавливаемых систем 82 2.4.2. Оценка надежности восстанавливаемых систем 87 Контрольные вопросы 91 Глава 3. НАДЕЖНОСТЬ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 93 3.1. Показатели надежности систем управления 93 3.1.1. Общие положения 93 3.1.2. Показатели надежности технических средств 95 3.1.3. Показатели надежности программных средств 97 3.2. Повышение надежности автоматизированных систем управления 100 3.2.1. Конструктивно-схемные и конструктивно-производственные решения 103 3.2.2. Применение методов резервирования 105 3.2.2.1. Понятие избыточности 105 3.2.2.2. Методы резервирования 107 3.2.3. Совершенствование технического обслуживания 113 Контрольные вопросы 115 Глава 4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ 116 4.1. Основные понятия, термины и определения 116 4.2. Цели и задачи технической диагностики 118 4.3. Постановка задачи распознавания технического состояния оборудования 124 4.4. Математические модели в задачах диагностики 126 4.5. Применение метода наименьших квадратов для оценки достоверности методов диагностики 134 4.6. Параметры диагностирования 136 4.7. Тестовое и функциональное диагностирование 146 4.8. Прогнозирование технического состояния объектов 151 4.9. Экономические аспекты технической диагностики 162 Контрольные вопросы 166 Глава 5. ДИАГНОСТИКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ 167 5.1. Основные нормативно-технические документы 167 5.2. Диагностика технических средств 168 5.3. Диагностика программных средств 188 5.3.1. Методы диагностики программных средств 188 5.3.2. Информационная безопасность 189 5.4. Автоматические и автоматизированные системы диагностики 194 5.5. Диагностика технологических комплексов с системой усовершенствованного управления и обеспечения безопасности 196 5.6. Интеллектуальные системы диагностики 200 5.7. Диагностика программно-технических комплексов 206 5.7.1. Диагностика средств нижнего уровня АСУ ТП 206 5.7.2. Использование протокола HART 212 5.7.3. Диагностика средств верхнего уровня АСУ ТП 217 5.7.3.1. ПТК AstraRegul 217 5.7.3.2. ПТК «Сура» 223 Контрольные вопросы 227 Глава 6. ДИАГНОСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ 228 6.1. Диагностика технологических процессов 228 6.2. Диагностика технологического оборудования 231 6.2.1. Диагностика трубчатых печей нагрева 232 6.2.2. Диагностика технологических трубопроводов 245 6.2.3. Диагностика динамического оборудования 254 Контрольные вопросы 268 Глава 7. ОРГАНИЗАЦИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ 270 7.1. Общие принципы диагностики элементов автоматизированных технологических комплексов 270 7.2. Разработка методики диагностирования и прогнозирования ресурса элементов автоматизированных технологических комплексов 273 7.3. Метрологическое обеспечение результатов технического диагностирования 279 7.4. Обеспечение безопасности процессов диагностирования 280 7.5. Применение аутсорсинга 281 7.6. Разработка учебных лабораторных установок для обучения практическим навыкам диагностирования автоматизированных технологических комплексов 283 7.6.1. Лабораторные установки на основе ПТК полномасштабных АСУ ТП 288 7.6.2. Лабораторные установки на основе ПТК среднемасштабных и маломасштабных АСУ ТП 296 7.6.2.1. Имитационно-моделирующий комплекс (ИМК) «Система автоматизированного управления тепловым объектом» на основе ПТК ПО «ОВЕН» 297 7.6.2.2. Имитационно-моделирующий комплекс (ИМК) «Система автоматизированного управления тепловым объектом» на основе ПТК АО «Экоресурс» 302 7.6.3. Учебно-исследовательский комплекс «Системы автоматизированного управления и диагностики» 313 7.6.4. Интеллектуальная система диагностики динамического оборудования 315 7.6.5. Тренажеры виртуальной реальности 319 Контрольные вопросы 328 Заключение 329 Список литературы 330