СПАС – система предупреждения аварийных ситуаций для объектов

с потенциально опасной технологией (методологические основы)

А.А. Амбарцумян,

зав. лаб., д.т.н., проф.,

Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, г. Москва,

 Б.Н. Воронин,

гл. инж., к.т.н.,

ассоциация «РОСТ», г. Москва

1. Введение

В настоящей работе, отправляясь от первой целевой  функции «Положения о единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (Постановление Правительства РФ от 30 декабря 2003 г.) предупреждение (в смысле предотвращение возникновения), проводится анализ возможностей средств и инструментов предупреждения на объектах УХО и формулируются предложения по созданию системы предупреждения аварийных ситуация (СПАС) на объектах УХО.

2. Анализ средств предотвращения возникновения АС на ОУХО.

2.1. Первопричины аварийных ситуаций

Базовым условием предотвращения возникновения аварийных ситуаций в технологических процессах уничтожения ХО является безопасность принятого метода уничтожения, общей схемы технологии и надежности  оборудования. Это будем считать выполненным, и только всевозможные отклонения и являются источником нежелательных событий (НС)[1].

Возможные отклонения анализируются в документе  «Декларация безопасности» для каждого  ОУХО. Наиболее опасной для ОУХО является возможность токсической аварии, причинами которой могут быть следующие нарушения технологических норм и режимов:

1.      разгерметизация боеприпаса вследствие его падения или неисправности при транспортировании к агрегатам расснаряжения;

2.      неисправность и разгерметизация эвакуационных дегазирующих устройств при выполнении операции расснаряжения;

3.      нарушение режимов работы печей термической обработки корпусов и обезвреживания отходов;

4.      нарушение весовых соотношений ОВ и реагентов в процессах эвакуации и детоксикации;

5.      переполнение или нарушение температурного режима реакторов детоксикации;

6.      нарушение последовательности выполнения операций при загрузке реакторов детоксикации;

7.      нарушение режимов работы газоочистных установок;

8.      несоблюдение или нарушение режимов процессов абсорбции (снижение рН растворов);

9.      падение давления азота в системе азотного дыхания, отключение вакуумных систем или нарушение их работы;

10.   нарушение работы систем вентиляции.

 

Исходя из безопасности принятого метода уничтожения, соответствия общей схемы технологии принятому методу  и надежности  оборудования, можно утверждать, что источником отклонений является принятая система управления: технологией, техническим состоянием оборудования, производством и персоналом.

2.2 Средства и методы, используемые в управлении ОУХО 

Проведем критический анализ оснащенности систем управления технологией, техническим состоянием оборудования, производством и персоналом на  объектах УХО. Анализ опирается на постановки задач для АСУТП (проект) ОУХО п. Почеп, упрощенная структура которого представлена на рис. 1. Обозначения на укрупненной технологической схеме ОУХО и краткие пояснения к  основным материальным потокам представлены в примечании[2].

 

Рис. 1 Упрощенная структура ОУХО: потоки материалов, переделы

В постановках задач для АСУТП (проект) ОУХО п. Почеп, определены традиционные уровни автоматизации управления - степени участия операторов в управлении технологическими процессами различных переделов:

·      автоматическое управление процессами: транспортировки, контроля состояния, распаковки контейнеров, расснаряжения БП (ПЛР), промывки и термической обработки корпусов БП (ПЛТУ), параметрами установки детоксикации ОВ и установками приготовления промывочных жидкостей, приготовления химреагентов и т.д.;

·      автоматическое управление по срабатыванию защиты отсечной арматурой и приводами, влияющими на параметры процессов, определенных в ДБ как источники НС (нежелательных событий);

·      автоматизированное управление установками с непрерывно – поточной технологией и складскими системами (СВК, СМ, СРМ);

·      автоматическая координация оборудования, обрабатывающего потоки «изделий» и «материалов»;

·      автоматизированное управление координацией (в режиме супервизорного управления) технологией производства в целом и параметрами установок.

·      «ручная» переналадка и автоматизированный «прогон» с местного пульта управления оборудования расснаряжения при техническом обслуживании, ремонте и смене типоразмера БП.

·      два уровня оперативного управления процессами: уровень операторов установок и переделов и уровень операторов – технологов.

·      «ручная» обработка и сбор пролива ОВ и «грязных растворов» в зонах обработки ПЛР и ПЛТУ, и детоксикации при НС, связанных с проливом ОВ.

Автоматическое управление обеспечивается соответствующими устройствами (АУ - ПЛК для систем нормальной эксплуатации, ПАЗ для систем аварийной защиты).

Автоматизированное управление для различных каналов (объектов) управления использует различный арсенал средств и методов. Однако традиционный перечень постановок задач (фактически «внавалку») не раскрывает, как предлагаемые инструменты обеспечивают управление каждой компонентой каналов.

 

2.3. Барьеры обеспечения безопасности.

Средства обеспечения безопасности, предусмотренные в ОУХО, логично и по нашему мнению необходимо  представить как некоторую последовательность барьеров (см. рис. 2), предотвращающих возникновение аварийных ситуаций.

Рис. 2 Барьеры и инструменты управления предотвращением аварийных ситуаций.

 

Первым барьером является выполнение логики технологических процессов (ТП) и поддержание их параметров в допустимом диапазоне для всего оборудования и процессов ОУХО. Гарантией выполнения этого является полное исключение человеческого фактора и надежность средств АСУ ТП. Инструментом, обеспечивающим это, является автоматическое управление (АР и АЛУ).

Вторым барьером является обеспечение исправности оборудования, что достигается соблюдением норм эксплуатации и техобслуживания, включая замену съемных компонент (всевозможных фильтров). Со стороны управления это обеспечивается операторским управлением, регламентами, административным управлением ремонтным персоналом, должностными инструкциями, что, по сути, является управлением техническим состоянием оборудования.

Третьим барьером обеспечения безопасности является выполнение  действий в аварийных ситуациях для НС, определенных в Декларации безопасности (управление процессами в аварийных ситуациях). Эти меры включают: обнаружение НС, локализацию процесса, ликвидацию последствий, переход в штатный режим. Основным инструментом обнаружения и локализации в ТЭО для ОУХО являются система Противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ) и операторское управление. Ликвидация последствия - это, как правило, административное управление персоналом, производящим ремонт и дезактивацию в соответствии с регламентом и должностными инструкциями.

 

2.4. Оснащенность барьеров безопасности инструментами управления.

Проведем критический анализ оснащенности управления в приведенных выше барьерах безопасности. Анализ опирается на постановки задач для АСУТП

С целью выявления фактической картины оснащенности предлагаем рассмотреть этот арсенал средств для каждого барьера безопасности с разделением по типу объекта управления в канале. При этом будем различать следующие 3 объекта (канала) управления:

· Управление параметрами и / или характеристиками (свойствами) изделия. Это управление реализуется в каналах автоматического регулирования (уровня, температуры, давления, расхода и т.п.) и автоматического логического управления механическим оборудованием. В составе АСУ ТП эти управление реализуются различными регуляторами и АЛУ на нижнем уровне (КИП и А, ПЛК ).

· Управление структурой (конфигурацией) объекта – целенаправленное изменение состава активных элементов объекта и связей между ними. Управление конфигурацией используется при пусках и остановках установок, при маневрировании производительностью, при техническом обслуживании, ремонтах. Это управление реализуется оперативным персоналом АСУ ТП в основном средствами дистанционного управления (ДУ) и / или обходчиками для неэлектрофицированной арматуры.

· Управление персоналом (административное управление): приказы, распоряжения, оценка их исполнения, распределения ролевых функций и обучение персонала, планы, и оперативные воздействия (указания) не персонал.

 

Кроме того анализ проведем по фазам: сбор данных, анализ, выбор управляющего воздействия и его выполнение.

Как указанные схемы управления оснащены средствами автоматизации, в каждом из барьеров безопасности, представлено в таблице 1 в соответсвуюших ( 1-й, 2-й, 3-й) строках.  Управление в каждом барьере безопасности в таблицах представлено раздельно как по типам (перечислены выше), так и по упомянутым фазам: сбор данных, анализ, выбор управляющего воздействия и выполнение. В клетках таблицы указаны средства (инструменты), используемые при выполнении функции фазы.

Как видно из Таблицы 1,  1-й барьер – Управление процессами в нормальном режиме. «мощно» оснащен средствами автоматизации. В управлении параметрами здесь полная автоматизация – АУ. В управлении структурой потоков для непрерывно – дискретных переделов в основном предусмотрено дистанционное управление от оператора.

При анализе ситуации оператор использует мнемосхему на экране АРМ и тренды параметров. Выбор решения основывается на регламенте – внесистемном средстве (ВС и белая клеточка), но выполнение автоматизировано (А/2) – используется мнемосхема на экране АРМ и «всплывающая» панель управления.

Следует заметить, что дистанционное управление предусматривается в довольно большом объеме: практически для всей запорной арматуры, пуске реакторов, абсорберов, насосов, промывке трубопроводов реагентом и дегазирующим раствором, циркуляции реакционной массы.

Оснащенность 2-го барьера - Управление техническим состоянием (ремонты и профилактика - регламентируемые ДБ) представлено в группе строк 2; здесь управление автоматическое только частично - в сборе данных; автоматизировано (А/2) в части анализа состояния по мнемосхемам и трендам параметров; выполнение остальных фаз основано на внесистемном средстве – регламенте, а административное управление еще и должностных инструкциях, распорядительной информации от администрации и отчетной от исполнителей.

Третий барьер. Управление процессами в аварийном состоянии (см. таблица 1 группа строк 3) полностью автоматическое в части управления параметрами (работают устройства ПАЗ и автоматически включается отсечная арматура и механизмы герметизации). В остальном, ситуация аналогична второму барьеру: автоматизировано (А/2) в части анализа состояния по мнемосхемам и трендам параметров; выполнение остальных фаз основано на внесистемном средстве – регламенте, а административное управление еще и должностных инструкциях, распорядительной информации от администрации и отчетной от исполнителей.

Из содержания таблицы 1 следует, что выполнение обслуживающим персоналом процедур отмеченных синим цветом технически не контролируется.

 

2.5. Выводы по результатам анализа.

1.      Большинство фаз управления барьерами безопасности основывается на действиях оперативного и административного персонала. Это является слабым звеном в обеспечении безопасности, поскольку известна статистика техногенных аварий: в 80% случаев причина аварии - ошибки персонала; 20% случаев - отказ техники (фактор 80 / 20).

2.      Разработчики систем автоматизации полагают, что надежное выполнение базовых функций управления является гарантией качественного выполнения технологического процесса и тем самым будет обеспеченна требуемая безопасность (барьер 1). Вместе с тем известно, что гарантированное выполнение функций контроля и управления возможно только при выполнении всех требований эксплуатации, в том числе и обслуживания систем контроля и управления. Поэтому вероятностные расчеты надежности выполнения базовых функций управления, приведенные в Декларации безопасности (ДБ), основаны на допущении выполнения всех профилактических мероприятий по обслуживанию. Контроль же за этими мероприятиями не входит в функциональность АСУ ТП. Таким образом, можно утверждать, что вопросы управления безопасностью, при традиционном (функциональном) подходе к конструированию АСУ ТП, выпадают за рамки системы управления. 

 

3.      Имеет место «лоскутный» подход к инструментам обеспечения безопасности, выражающийся в разнесении задач управления оборудованием и ТП к АСУ ТП, а задач обслуживания оборудования к АСУ П. Вследствие этого:

·      соответствующие регламенты разнесены по разным службам;

·      в томе постановок задач АСУ П нет планирования и контроля процессов обслуживания, в том числе и процессов, заявленных в ДБ;

·      в постановках задач (а, следовательно, и функциональности АСУ ТП) не заявлены задачи опробования оборудования систем обеспечения безопасности, работающих в ждущем режиме (функционирующих только в барьере 3)


Табл. 1 Интегральная картина оснащенности средствами автоматизации барьеров безопасности  ОУХО.

Сбор

 данных

Анализ

Выбор управ-ляющего воздействия

Выпол-нение

Барьер безопасности

1

Управление

процессами

в нормальном

режиме

Управление

параметрами

 АУ

 

АУ

АУ

АУ

Управление

структурой

Д

АУ

АУ

АУ

АУ

НД

АУ

А/2: МнСх,

ВС: Регламент

А/2: МнСх,

панели упр.

Барьер безопасности

2

Управление

техническим

состоянием

оборудования

Управление

параметрами

АУ

А/2: МнСх,

Тренды

ВС: Регламент

А/2: МнСх,

панели упр.

ВС: Регламент

Управление

структурой

АУ

А/2: МнСх,

тренды

ВС: Регламент;

ВС: Регламент;

А/2: МнСх

Управление

администр.

процессами

А/2: МнСх;

визуальный

контроль

ВС: Регламент;

Долж. Инструкции

ВС: Регламент;

Долж. Инструкции

ВС: Регламент;

Долж. Инструкции

Барьер безопасности

3

Управление процессами

в аварийном

состоянии

Управление

параметрами

АУ (ПАЗ)

АУ (ПАЗ)

АУ (ПАЗ)

АУ (ПАЗ)

Управление

структурой

А/2: МнСх;

визуальный

контроль

А/2: МнСх,

тренды

ВС: Регламент

ВС: Регламент

Управление

администр.

процессами

А/2: МнСх;

визуальный

контроль

ВС: Регламент;

Долж. Инструкции

ВС: Регламент;

Долж. Инструкции

ВС: Регламент;

Долж. Инструкции

4.      Управление структурой потоковых технологических процессов (ТП) средствами ДУ (индивидуального дистанционного управления приводами исполнительных механизмов) является следствием отсталой методологической базы проектирования АСУ ТП. Для управления используется «бедная» модель структуры: параметры, состояние арматуры и графическое представление структуры – мнемосхема, пригодная лишь как «подсказка» для визуального анализа.

5.      Регламент составляет около ½ всех инструментов в управлении барьерами 2 и3 и это внесистемное средство.

6.      В системе управления отсутствуют механизмы формирования целостной картины состояния с безопасностью в конкретный момент времени (критерий безопасности). 

7.       Положения и выводы ДБ основаны на экспертных оценках частоты (вероятности) нежелательных событий. В процессе эксплуатации реальная картина может быть иной, однако нет механизмов корректировки расчетов и рекомендаций ДБ, направленных на обеспечение безопасности.

8.      Заложенная в системы управления функциональность и концепция интеграции на уровне БД при отсутствии функциональной интеграции (что следует из постановок задач, приведенных в ТЭО) явно недостаточны, для обеспечение безопасности.

3. Ключевые положения  Системы Предупреждения Аварийных Ситуаций (СПАС).

3.1.  Необходимость создания независимой СПАС

             К основным причинам необходимости введения СПАС как специального контура управления безопасностью следует отнести:

1.      Высокая токсичность и взрывопожароопасность веществ, участвующих в технологическом процессе.

2.      Критичность к нарушениям баланса материалов в потоках в технологических цепочках агрегатов, складов и транспорта.

3.      Работа в условиях предаварийных и аварийных состояний отдельных технологических агрегатов и комплексов, вывод в безопасное состояние участков (установок) при возникновении аварий, останов ОУХО в целом или отдельных его технологических комплексов.

4.      Непосредственная для персонала и экологическая опасность нарушений номинальных условий функционирования многих технологических агрегатов.

5.      Необходимость в непрерывном контроле санитарного состояния производственных помещений и окружающей среды; территориальная рассредоточенность технологических объектов в промзоне.

6.      Значительные объемы экономических потерь от попадания оборудования в аварийные состояния и от простоев ОУХО.

 

Обеспечение предупреждения аварийных ситуаций  это комплексная проблема функционирования потенциально опасного предприятия и ее решение должно согласованно поддерживаться всеми уровнями управления. Однако, цели систем управления технологией и производством, с одной стороны, и цели СПАС, с другой стороны, конфликтуют между собой (например, относительно соблюдения плана – графика расснаряжения). Разрешением этой коллизии является создание Системы предупреждения аварийных ситуаций - СПАС независимой[3] от АСУ ТП и АСУП   (независимой, но тесно взаимодействующей с последними).

Создание СПАС представляет инструменты для выполнения п. 10 абзац 3 и п. 11 абзац 5 «Положения о единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций», поскольку является техническим интеллектуальным средствам оснащения на «объектовом уровне структурных подразделений или работников организаций, специально уполномоченных решать задачи в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций» (конец цитаты).

 

3.2. Методологические предпосылки СПАС.

Создание системы, тесно взаимодействующей с уже действующими традиционными системами, сопряжено с системотехническими проблемами;  прежде всего это структурирование функций.

В программировании, а затем в системотехнике ПО, в последнее время основным методологическим приемом в конструировании систем является объектный подход.             Объекты, как основные и единственные «кирпичики» в конструировании системы, аккумулируют: данные, функции (методы), их обрабатывающие и интерфейс. Объекты обладают целым рядом достоинств (наследование, инкапсуляция и т.п.).

Заострим внимание на главном – функциональной полноте объекта, как элемента вычислительной среды: субъект обработки – данные; где взять – входной интерфейс; что делать – метод; куда отправить – выходной интерфейс.

Нам представляется продуктивно применить этот подход к конструированию архитектуры интегрированной системы управления предприятия ( системы, включающей  АСУ ТП, АСУ П, и СПАС  и т.д.) однако, абстрактное понятие объект необходимо наделить «управленческой спецификой».

Применительно к управлению аналогичной компонентой является контур управления. Понятие контур управления широко используется в автоматическом регулировании в структурном представлении совокупности компонент, представляющих динамику системы (совокупности: объект управления и регулятор).

 Определим контур управления как совокупность информационных, программных, организационных и иных компонент, участвующих в достижении какой - либо цели управления от сбора данных, до выдачи управляющих воздействий.

Таким образом, контур это интегральная сущность управления: от сбора информации – до выполнения команды (алгоритма) управления. Это дает возможность анализировать совместно на полноту, непротиворечивость и эффективность все функции, участвующие в «работе» контура, но разнесенные на разные «полочки» средств системы управления.

Основная идея предлагаемого подхода к созданию интегрированной системы управления заводом УХО заключается в представлении Интегрированной системы как совокупность параллельно действующих контуров управления[4]. Следует подчеркнуть, что этот методологический прием, прежде всего, проявляется в проекте архитектуры системы на этапе разработки функциональной структуры, то есть на этапе анализа целей системы, как инструменты (механизмы) их (целей) достижения вводятся контура управления – КУ. В каждом контуре управления путем анализа «от обратного» определяется совокупность функций и данных для их реализации, а затем выбираются средства реализации функций и тем самым формируется функциональная структура.

Представляется достаточным следующий набор контуров для ИСУ ОУХО (см. рис.3).

3.2.1.  Контур автоматического управления и измерения.

Состав и структура этого контура определяется постановками задач:

сбора данных – по всем переделам; автоматической сигнализации – по всем переделам; автоматического логического управления - для задач управления оборудованием и структурой дискретных потоков (на рис. 1 - ПЛР, ПЛТУ, ПТМ, склады СВХ, СВК, СМ);

 автоматического регулирования - для задач управления параметрами непрерывных потоков ОВ, РМ, газов, дыма, растворов и т.д. (на рис. 1 - Детоксикация, СОГ, СОД, Обеспечивающие процессы) ;

технологических защит и блокировок – для всех переделов;

автоматическое управление оборудованием и системами обеспечения технологической безопасности;

 

26

Рис. 3 Контура управления ОУХО

 

3.2. 2. Контур операторского управления.

Состав и структура этого контура определяется постановками задач операторского управления во всех режимах работы объекта и основывается, во-первых, на модельном представлении структуры ТОУ (логической и визуальной); во–вторых, на наборе технологических процессов как допустимых конфигурациях ТОУ и режимов их работы; в-третьих, на моделях регламента как активного сценария.

В контуре решаются задачи: автоматизированное управление установками с непрерывно – поточной технологией и складскими системами; автоматизированную координацию оборудования, обрабатывающего потоков «изделий» и «материалов»; автоматизированное управление оборудованием в соответствии с регламентом при нештатных ситуациях

Реализация представленных контуров осуществляется в составе АСУ ТП объекта УХО.

3.2.3 Контур технологического супервизорного управления.

Состав и структура этого контура определяется постановками задач супервизорного управления во всех режимах работы объекта и основывается на моделях, используемых в операторском управлении (перечислены выше) и модели координации и оптимизации процессов.

Контур обслуживает операторов – технологов для решения задач: координации (в режиме супервизорного управления) технологией производства в целом; определение параметров установок и оптимизации режимов детоксикации при переналадке линий на различный тип боеприпасов.

Реализация этого контура осуществляется частично в АСУ ТП, частично в АСУ П.

 

3.2.4 Контур управления предприятием (АСУП, управление финансами, персоналом).

Состав и структура этого контура определяется постановками задач и описанием бизнес процессов ТОРО – технического обслуживание и ремонта оборудования в том числе и в соответствиями рекомендациями ДБ.

3.2.5 Контур управления безопасностью.

Состав и структура этого контура определяется постановками задач контроля и управления барьерами безопасности. Поскольку введение этого контура является отличительным положением предлагаемой концепции Интегрированной системы объекта УХО, то его описание вынесено в отдельный раздел. Реализация этого контура и образует СПАС.

 

3.3 Облик СПАС

СПАС предназначена для:

· динамического мониторинга всех средств, обеспечивающих безопасность;

·  обнаружению НС, НИ, АС[5];

·  сбору статистики по НС, НИ, АС и анализу ее соответствия допущениям Декларации безопасности; формирования интегрального критерия состояния безопасности ОУХО;

· информационной поддержки специалистов по безопасности,  включая выдачу рекомендаций по профилактике НС; контроля работы ПАЗ;

· контроля выполнения  процессов ТОРО - технического обслуживания и ремонта оборудования, важного для безопасности;

· поддержки управления блокирования развитием НС в АС и  ликвидацией АС на основе активных сценариев.

 

Функциональность СПАС определяется постановками задач контроля и управления барьерами безопасности, предусматривает тесное взаимодействие со всеми контурами управления в части сбора данных и координации действий. Упрощенная структура СПАС представлена на рис 4. Специалист по безопасности контролирует также и административные многошаговые процессы управления (АМП) бригадами ремонтников,  ликвидаторов и согласования их действий с общими процедурами управления предприятием.

Применительно к барьеру обеспечения безопасности, исходя из его целей и задач, формулируются традиционные функции (информационные, управляющие и вспомогательные), однако в их проработке отражается специфика контура управления безопасностью. Так при проработке информационных функций внимание концентрируется на  параметрах, важных для безопасности ( ПВБ это параметры, связанные причинно-следственными отношениями с исходными НС ), сообщениях о НС и соответствующих действиях операторов.

При проработке функций управления, наряду с отслеживанием действий ПАЗ – подсистем аварийной защиты, в СПАС выполняются задачи автоматизированного управления АМП - административными многошаговыми процессами, включая механизмы:

· М1 - анализ протокола текущих событий. Специалист анализирует текущие события, систематизированные в виде формуляра – паспортной формы для описания событий на объекте. Также на основе плановых, бюджетных данных и сведений из должностных инструкций он определяет свои действия по отношению к множеству активных (текущих) на данный момент АМП.

· М2 - выбор шаблона типового АМП или формирование нового. Специалист может модифицировать или создать новый АМП. Создание новых АМП также выполняется на основе библиотеки шаблонов, созданной ранее технологом - проектировщиком.

·  М3 - Активирование очередного АМП, т.е. включение его в список текущих (действующих в настоящий момент).

· М4 - Отслеживание выполнения всех АМП по организационной структуре ОУХО занимается специальное инструментальное средство координатор. Запросы  координатору о состоянии активных АМП в текущий момент.

· М5 - Контакт специалиста с непосредственным исполнителем очередного шага АМП. Уровень автоматизации данного механизма зависит от содержания конкретного шага АМП.

· М6 -  Инициация очередного шага активного АМП в соответствии с должностной инструкцией (либо подтверждение на автоматизированную инициацию).

· М7- Утилизация АМП, т.е. выведение его из списка активных.

 

 Кроме управляющих в СПАС реализуются функции анализа:

1. ретроспективный анализ причин возникновения НС, АС;

2. расчет статистических характеристик НС и анализ их соответствия  допущениям Декларации безопасности;

3. формирования интегрального критерия состояния безопасности ОУХО;

 

Рис.4 Функциональность СПАС и взаимодействие со смежными контурами управления

Заключение

Создание СПАС на основе сформулированного облика решает задачи  на основе концепции комплексного управления ОУХО, что  позволяет сбалансировать оснащение:

· технологии;

·  административных процессов обслуживания оборудования и ликвидации последствий нежелательных инцидентов;

·  процессов обеспечения безопасности;

средствами автоматизации и тем самым создает реальную основу предотвращения возникновения аварийных ситуаций.

В ИПУ РАН  в течение последних 20 лет с разной степенью интенсивности ведутся работы по автоматизации процессов разного уровня в промышленности страны. Накоплен опыт разработки конкретных систем управления (в содружестве с отраслевыми НИИ и проектными организациями). Определяющей новизной в разработанной в ИПУ РАН Концепции комплексного  управления является сочетание континуальных моделей динамики параметров потоков,  событийных моделей структуры потоков и сценарных моделей административных процессов обслуживания оборудования. Эти результаты могут служить основой создания системы автоматизации ОУХО, охватывающей технологию, производство, безопасность, ориентированной на предотвращение возникновения аварийных ситуаций  и полностью соответствующей требованиям  «Положения о единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (Постановление Правительства РФ от 30 декабря 2003 г.)

Литература

1.  Прангишвили И.В., Амбарцумян А.А. Научные основы построения АСУ ТП сложными  энергетическими системами. Издательство "Наука", г.Москва, 1992 г.

2.  Прангишвили И.В., Амбарцумян А.А. Основы построения  АСУ  сложными технологическими процессами. Издательство "Энергоатомиздат", г. Москва,    1994 г.

3.  Прангишвили И.В. Системный подход и общесистемные закономерности. Издательство «СИНТЕГ», г. Москва, 2000 г.

4.  Амбарцумян А.А Логическое управление технологическими процессами на основе обратной связи по отклонению. Научно-технический  журнал «Информационные технологии в проектировании и производстве» № 4,  2001.

5.  Амбарцумян А.А., Казанский Д.Л. Управление технологическими процессами на основе событийных моделей. Журнал АиТ, № 10, 11, 2001.

6.  Амбарцумян А.А., Потехин А.И.  Разработка механизмов управления объектами с поточной технологией на основе событийных моделей каналов. АиТ, № 4. 2003.

7.  Амбарцумян А.А, Браништов С.А.  Методика иерархического структурирования событийных моделей технологических процессов Научно-технический  журнал «Информационные технологии в проектировании и производстве» № 2  2003.

8.  Амбарцумян А.А. Логическое управление потоковыми технологическим процессами по схеме замкнутого контура с динамическими событийными моделями. Сборник «Труды Института проблем управления РАН, том XX», Москва, 2003.

 

 



[1] Нежелательное событие - это производственная ситуация, в результате которой возможно нештатное развитие технологического процесса: опасное распространением ОВ или сопутствующих (производных) токсичных материалов на персонал и /или территорию промзоны (возможно санитарной зоны).

[2] Собственно материальные потоки начинаются с приема контейнеров с ж/д вагонов, включают контроль их состояния, участок обработки некондиционных контейнеров и боеприпасов (БП), склад временного хранения - СВХ некондиционных контейнеров; далее контейнеры с БП поступают на поточные линии расснаряжения -ПЛР (4 линии). После ПЛР поток материалов разделяется на 4 составляющих:

-   ОВ - отравляющие вещества, которые поступают в систему детоксикации, после которой в виде реакционной массы (РМ) поступают на склад реакционных масс (СРМ) и далее в ж/д. цистерны.

-   Корпусов БП, которые обрабатываются на поточной линии термообработки и уничтожения корпуса - ПЛТУ, после которой в виде металлолома поступают на склад и далее в ж/д. вагоны.

-   Тары, направляемой в печь и системы очистки дыма (СОД).

-   Возвратных контейнеров, направляемых на склад СВК и далее в ж/д. вагоны.

Кроме перечисленных основных потоков материалов технология предусматривает сбор газовых сдувок на оборудовании всех стадий, сопряженных с ОВ, с последующей обработкой газов в системе многоступенчатой очистки (СОГ) и сбор протечек жидкостей, с последующей их детоксикацией.

 

 

[3] Такой подход является общепринятым, например, в атомной энергетике; более того в некоторых системах управления (СУ) принято СУ  безопасностью реализовать на отличных от штатных СУ физических принципах; кроме того, выделение СПАС в самостоятельную систему является по сути реализацией в технической системе принципа независимых ветвей власти в управлении обществом.

[4] Под интегрированной системой объекта УХО будем понимать систему включающую традиционные системы:

·  АСУ ТП

·  Автоматизированная информационно - управляющая система производством - АСУ П;

·  Система оперативно – диспетчерского управления – СОД;

·  Автоматизированная система обучения - АСО «Тренажер»;

·  Автоматизированная система экологического мониторинга – АСЭМ;

·  Система контроля для международных инспекторов - СКМИ

·  Автоматизированная система управления пожарной безопасностью – АСУПБ.

 И предлагаемую Систему предупреждения аварийных ситуаций – СПАС.

[5] Напомним: нежелательное событие (НС) см. примечание 1 вначале доклада; аварийная ситуация (АС) – появление жидкого, парообразного ОВ в местах, не предусмотренных технологическим процессом уничтожения ОВ. События от исходного НС до АС  называют нежелательными инцидентами (НИ).