Экспертная система диагностики причин возникновения аварийных ситуаций на промышленной установке дегидрирования н-парафинов

National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia

Разработана экспертная система для диагностики причин отклонений в работе промышленной установки дегидрирования н-парафинов завода ЛАБ – ЛАБС ООО «КИНЕФ». Система позволяет рекомендовать действия персонала установки по устранению аварийных ситуаций, возникающих при ее работе.

In this work expert system for diagnostics of deviation causes in the work of n-paraffins dehydrogenation unit of LAB – LABS complex «KINEF» Ltd was developed. The system allows to recommend actions of the unit staff for elimination of emergency situation, appeared during its exploitation.

Линейные алкилбензолы (ЛАБ) являются ценным сырьем для производства анионактивных поверхностноактивных веществ – алкилбензосульфонатов натрия, которые нашли широкое применение для производства современных синтетических моющих средств.

Промышленный способ производства ЛАБ дегидрированием н-парафинов (процесс Пакол-Дефайн) с получением олефинов для дальшейшего алкилирования бензола с использованием в качестве катализатора плавиковой кислоты, разработанный фирмой UОР, является наиболее экономически выгодным [1].

На установке «Пакол-Дефайн» реализован процесс, являющийся взрывопожароопасным. Основные опасности применяемого оборудования и трубопроводов обусловлены тем, что технологический процесс проводится при высоких температурах, избыточном давлении, под вакуумом и переработкой моноолефинов, бензола, которые определяют взрыво- и пожароопасность производства. Дополнительной опасностью применяемого оборудования является также использование в процессе HF-кислоты. Так как процесс сопровождается выделением продукта в виде пара и газа, может создаться опасность загазованности территории. Поэтому следует строго следить за исправностью оборудования, приборов автоматики и устройств, обеспечивающих безопасность процесса, и вовремя исправлять замеченные отклонения и неполадки. Таким образом, весь персонал блока “Пакол-Дефайн” должен быть ознакомлен с возможными отклонениями в работе установки и, следовательно, актуальной задачей является разработка экспертной системы для диагностики причин отклонений в работе промышленной установки дегидрирования высших парафинов для предотвращения возможности травмирования обслуживающего персонала, выброса нефтепродукта и паров HF-кислоты в рабочую зону, вредного воздействия на окружающую среду.

Для решения задачи диагностики причин отклонений в работе промышленной установки дегидрирования н-парафинов эффективным инструментом является экспертная система. Компьютерная реализация экспертной системы основана на фреймовой модели представления знаний. Фреймовые модели, по сравнению с другими моделями, дают возможность подробного описания ситуаций в виде слотов. Поэтому в химической технологии они используются намного чаще, чем другие модели. Основу таких моделей составляют хорошо структурированные знания [2].

ВЕСТНИК МЕЖДУНАРОДНОЙ АКАДЕМИИ НАУК (РУССКАЯ СЕКЦИЯ) • 2011 • СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК

Согласно данным технологического регламента установки дегидрирования высших парафинов завода ЛАБ-ЛАБС ООО «ПО Киришинефтеоргсинтез» определены возможные инциденты, аварийные ситуации на производстве, причины их возможного возникновения и действия персонала по их устранению и была проведена систематизация и структуризация знаний по принципу «Отклонения – причины – рекомендации». Таким образом, создана база знаний фреймовой модели.

Программная реализация экспертной системы осуществлена с применением объектно-ориентированной среды программирования DELPHI 7. Интерфейс программы содержит технологическую схему блока «Пакол – Дефайн», описание основных технологических потоков, блок «Отклонения», блок «Причины» и блок «Рекомендации». При выборе на технологической схеме отдельного аппарата в блоке «Отклонения» появляются варианты возможных аварийных ситуаций, связанных с выбранным аппаратом. При выборе аварийной ситуации в блоке «Причины» появляются возможные причины возникновения данных ситуаций. При выборе определенной причины в блоке «Рекомендации» появляются возможные действия персонала для ее устранения.

Интерфейс программы является интуитивно понятным, поэтому нет необходимости обучать персонал навыкам работы с программой.

Преимуществом разработанной интеллектуальной компьютерной системы является то, что пользователь может выступать в качестве эксперта, то есть при возникновении аварийной ситуации, не содержащейся в базе знаний, он может внести новую информацию в нее, тем самым расширить проблемную среду системы.

Таким образом, разработанная экспертная система позволяет обучать персонал установки дегидрирования н-парафинов ООО «КИНЕФ» оперативным действиям в случае возникновения аварийных ситуаций во избежание несчастных случаев и вредного воздействия на окружающую среду.