РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОГО ТРЕНАЖЕРА УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ ПОПУТНОГО ГАЗА ОТ СЕРЫ НА ОСНОВЕ ТРЕНАЖЕРНОЙ СИСТЕМЫ СТДИНАМИКА

DEVELOPMEN OF A COMPUTER SIMULATOR FOR THE UNIT FOR PURIFICATION OF ASSOCIATED GAS FROM SULFUR BASED ON THE STDINAMIKA TRAINNINF SYSTEM

Dmitry Anisimov

master’s student, Department of Machines and Apparatus for Chemical Production, Kazan National Research Technological University,

Russia, Kazan

Eduard Telyakov

scientific advisor, Doctor of Technical Sciences, Professor of MACP department, Kazan National Research Technological University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются особенности и возможности динамического компьютерного тренажера для установки очистки попутного газа от серы на основе тренажерной системы СТДинамика. Данный тренажер предназначен для обучения и тестирования операторов установки, а также для студентов учебных заведений.

ABSTRACT

The article discusses the features and capabilities of a dynamic computer simulator the unit for purification of associated gas from sulfur based on the STDinamika training system. This simulator is intended for training and testing plant operators, as well as for students of educational institutions.

Ключевые слова: разработка, компьютерный тренажер, компьютерная тренажерная система, модель, очистка попутного газа от серы, СТДинамика.

Keywords: development, computer simulator, computer training system, model, purification of associated gas from sulfur, STDinamika.

В настоящее время в нефтегазовой отрасли широкое применение нашли компьютерные тренажерные комплексы (КТК). КТК предназначен для отработки практических навыков управления технологическим объектом в условиях максимально приближенным к реальным, а также для обучения и контроля знаний оперативного и технологического персонала.

Технологический процесс очистки нефтяного газа от сероводорода относится к опасным процессам, так как во время него получаются и используются такие опасные вещества, как горючие газы (нефтяной газ, «кислый газ»), токсичные вещества 2 и 4 классов опасности (метилдиэтаноламин и керосин). В случае ошибочных действий обслуживающего персонала существует реальная возможность разгерметизации системы и выброса опасных веществ, взрывов и пожаров. Тем самым появляется необходимость в тренировках ведения технологического процесса, пуска и останова, а также аварийных ситуаций. В связи с этим для профессиональной подготовки персонала был разработан компьютерный тренажер на основе тренажерной системы СТДинамика.

Установка очистки попутного газа от серы предназначена для очистки нефтяного газа от сероводорода и углекислого газа методом хемосорбции водным раствором метилдиэтаноламина.

Исходным сырьем установки является нефтяной газ с содержанием сероводорода до 200г на 100 м³. Содержание двуокиси углерода не нормируется. Производительность установки – 1 млрд.м³ в год по нефтяному газу.

В состав технологической установки входят:

• Две параллельные установки очистки нефтяного газа (рис. 1) производительностью 500 млн. м^3/год каждая;
• Блок осушки очищенного газа (рис. 2);
• Установка утилизации кислых газов (рис. 3);

Рисунок 1. Компьютерная модель установки очистки нефтяного газа

Рисунок 2. Компьютерная модель блока осушки очищенного газа

Рисунок 3. Компьютерная модель установки утилизации кислых газов

Тренажерная система СТДинамика включает в себя максимально приближённые к реальным динамические модели процессов химической технологии, автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП), а также системы ПАЗ. Используемые динамические модели представляют собой системы дифференциальных уравнений материального и теплового балансов, а также уравнений, описывающих тепло-массообменные, кинетические, термодинамические, равновесные, гидродинамические, гидравлические и другие аспекты процессов химической технологии. Модели имитируют различные технологические ситуации во всем диапазоне изменения параметров технологического режима от пуска до останова, а также аварийные ситуации.

В состав тренажёра входит учебно-методическое обеспечение, включающее набор упражнений, справочную систему и учебные видеоролики, обеспечивающие высокую эффективность обучения и тестирования. Набор упражнений включает стандартные упражнения: пуск, останов, аварийные ситуации, и нестандартные упражнения – задаваемые инструктором (руководителем учебы).

Все действия операторов, реализуемые в процессе выполнения упражнения, протоколируются. Изменения параметров технологического режима фиксируются в базе данных.

Для объективной оценки уровня знаний и навыков управления технологическим процессом используется автоматическая комплексная экспертная система оценки действий операторов. Её применение исключает необходимость присутствия преподавателя при выполнении стандартных упражнений, т.е. обучающийся или тестируемый может работать самостоятельно. Результаты его работы будут автоматически зафиксированы в базе данных.

Заключение. Использование компьютерных тренажерных комплексов приводит к снижению вероятности аварийных ситуаций, возникающих вследствие проявления человеческого фактора. А также компьютерные тренажеры могут использоваться для разработки и проверки новых технологических решений, стратегий управления, тестирования различных устройств и т.д.

Список литературы:

1. ПБ 09-540-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://files.stroyinf.ru/Data1/11/11832/ (дата обращения: 31.03.2021).
2. Динамические компьютерные тренажеры СТДинамика // СТДинамика. [2021-2021]. — [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://sistemotehnika.ru/ (дата обращения: 30.03.2021).