Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах Кузнецов, Евгений Вячеславович

Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах
<
Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кузнецов, Евгений Вячеславович. Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.01 / Кузнецов Евгений Вячеславович; [Место защиты: Моск. гос. гор. ун-т].- Москва, 2010.- 135 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/846

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Исследование проблемы потерь нефтепродуктов на предприятиях сбыта нефтепродуктов

1.1 Анализ объектов и оборудования резервуарного парка нефтебазы 10

1.1.1 Обзор типов резервуаров и их конструкции 12

1.1.2 Анализ оборудования резервуаров

1.2 Исследование и классификация потерь нефтепродуктов 25

1.3 Анализ технологических режимов работы нефтебазы 27

1.4 Актуальность разработки новой методики оценки и прогнозирования величин потерь светлых нефтепродуктов и ее новизна 34

Выводы по Главе 1 37

Глава 2. Многофакторный анализ и разработка моделей влияния фаісгоров на потери светлых нефтепродуїсгов от испарения в резервуарном парке нефтебазы

2.1 Выявление фаісгоров способствующих увеличению величины потерь нефтепродуктов 38

2.2 Определение значимых факторов и разработка моделей их влияния на величину потерь светлых нефтепродуктов 43

Выводы по главе 2 53

Глава 3 Разработка моделей и алгоритмов оценки и прогнозирования потерь нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах .

3.1 Разработка модели и алгоритма определения потерь нефтепродуктов и выявления аварийно-опасных объектов резервуарного парка 54

3.1.1 Исследование существующих методик оценки потерь светлых нефтепродуктов 54

3.1.2 Разработка модели расчета потерь нефтепродуктов от «больших дыханий» 59

3.1.3 Разработка модели расчета потерь нефтепродуктов от «малых дыханий» 63

3.1.4 Разработка модели расчета потерь нефтепродуктов от «обратного выдоха» 73

3.1.5 Разработка алгоритма определения потерь нефтепродуктов и выявления аварийно-опасных объектов резервуарного парка 76

3.2 Разработка модели и алгоритма прогнозирования потерь нефтепродуктов в резервуарном парке нефтебазы 79

3.2.1 Анализ методов прогнозирования и выбор наиболее подходящего для решения задачи прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах 79

3.2.2 Разработка модели и метода прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов в резервуарном парке нефтебазы 89

3.2.3 Разработка алгоритма прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов в резервуарном парке нефтебазы 94

3.3 Выработка рекомендаций по снижению потерь светлых нефтепродуктов в резервуарном парке нефтебазы 98

Выводы по Главе 3 100

Глава 4. Разработка алгоритма и инструментального средства для реализации методики оценки и прогнозирования потерь нефтепродуктов

4.1.Разработка алгоритма ППГТ «Нефтебаза. Прогноз потерь» 101

4.2. Разработка ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь» 104

4.3. Описание режимов работы ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь» 110

4.4 Моделирование процесса оценки и прогнозирования потерь нефтепродуктов и выработка рекомендаций по сокращению потерь 117

Выводы по главе 4 125

Заключение 126

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность работы

Нефтяная промышленность имеет большое значение для экономики
любой страны. Нефть является основным сырьем для многих отраслей. В
России нефтяная промышленность вместе с другими

энергообеспечивающими отраслями является базисом всей экономики.

Работа нефтяной промышленности сопровождается потерями нефти и нефтепродуктов. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов - один из важных путей экономии топливно-энергетических ресурсов, играющих ведущую роль в развитии экономики. За счет устранения потерь при добыче, переработке, транспортировании и хранении, можно получить до 20 % всей экономии топливно-энергетических ресурсов страны.

Нефтяные компании занимаются закупкой крупных партий нефтепродуктов (в основном это бензин и дизельное топливо) у нефтедобывающих предприятий и реализуют их по автозаправочным станциям, принадлежащим компании или компаниям-клиентам.

Цепь доставки топлива до конечного потребителя выглядит следующим
образом: топливо крупными партиями посредством авто-, судо-,
железнодорожных перевозок и поставок трубопроводом попадает на
нефтебазы - крупные хранилища нефти и нефтепродуктов и по мере
необходимости отгружается мелкими партиями в бензовозы и
распространяется ими по потребителям. Основными режимами работы
нефтебазы являются: приемка, хранение, отгрузка, перекачка

нефтепродуктов.

Хранение нефтепродуктов, тесно связанное с операциями приемки, отпуска и перекачки из резервуара в резервуар сопровохедается огромными потерями нефтепродуктов, которые можно разделить на потери: естественные, эксплуатационные, организационные, аварийные.

Естественные потери зависят от свойств топлив и условий их содержания, в частности температуры, атмосферного давления, размеров заливных горловин резервуаров, технического состояния емкостей, скорости их заполнения и опорожнения, способа хранения, транспортирования, приема и выдачи. Эти потери при использовании наиболее широко распространенного современного оборудования полностью прекратить практически невозможно. К естественным потерям следует отнести потери от испарения.

Эксплуатационные потери топлива в меньшей степени зависят от их свойств. Это потери от утечек, проливов, загрязнения, обводнения, осмолення, слива, смешения, подтекания, переполнения и нарушения

герметичности емкостей. Они происходят из-за неудовлетворительного технического состояния емкостей хранения, средств транспортирования, оборудования складов и нефтебаз, трубопроводов, средств перекачки заправки, несвоевременного их профилактического осмотра и ремонта, а также от смешения различных сортов нефтепродуктов при перекачке их по трубопроводам и неправильном выполнении операции по приему и выдаче. Эксплуатационные потери в отличие от естественных потерь могут быть полностью устранены.

Организационные - потери, вызываемые неправильной организацией работы нефтебазы. К этим потерям относятся потери вызванные, хищениями, неправильной конструкцией резервуаров, неправильной организацией слива/налива нефтепродуктов.

Аварийные потери - потери топлива, возникающие вследствие повреждения резервуаров, трубопроводов и другого оборудования при стихийных бедствиях и в других случаях.

Как показали исследования, 60% всех потерь нефтепродуктов приходится на естественные потери, 20% - на эксплуатационные, 15% - на организационные и 5% - на аварийные.

Основным видом потерь нефти и нефтепродуктов, полностью не устранимых на современном уровне развития средств транспорта и хранения углеводородов, являются потери от испарения из резервуаров, относящиеся к естественным потерям. По результатам исследований на долю потерь от испарения приходится до 70% всех естественных потерь нефтепродукта.

Ущерб, наносимый этими потерями, состоит не только в уменьшении количества топливных ресурсов, стоимости теряемых продуктов и снижении качества топлива, но и в отрицательных экологических последствиях, которые являются результатом загрязнения окружающей среды нефтепродуктами. Поэтому борьба с потерями нефтепродуктов от испарения дает не только экономический эффект, по и жизненно важна для обеспечения охраны природы.

Повышение эффективности использования резервуарных парков нефтебаз требует учета и прогнозирования потерь нефтепродуктов. Для этого необходимо, опираясь на исследования режимов эксплуатации, разрабатывать новые методики сокращения потерь легких углеводородов на основе оценки и прогноза потерь нефтепродуктов, и выработки мероприятий по снижению потерь. Для этого необходимо совершенствовать методы анализа и управления режимными параметрами нефти в трубопроводах и резервуарах.

Таким образом, разработка современных моделей и методов прогнозирования и сокращения выбросов на основе перспективных методов мониторинга и управления технологическими режимами в условиях эксплуатации является актуальной научной проблемой.

Большой вклад в исследование проблем потерь нефтепродуктов от испарения, разработку методик расчета потерь, обоснование методов и средств сокращения их из резервуаров внесли такие ученые, как: Ф.Ф. Абузова, М.И. Ашкенази, С. Бейсор, Н.И. Белоконь, И.С. Бропштейн, И.Г. Блинов, В.А. Бунчук, Р. Велдон, В.Ф. Вохмин, В.Б. Галеев, Д. Гаммел, A.M. Гиззатов, X. Джаггер, В.Ф. Евтихин, С.Г. Едигаров, К.В. Елшин, Н.Н. Константинов, А.А. Коршак, В.Ф. Новоселов, А.Д. Прохоров, И.А. Чарной, В.И. Черникин и др.

Цель работы - разработка новой методики оценки и прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов в резервуарных парках нефтебаз, впервые позволяющей определить многофакторные варианты прогнозирования процесса снижения потерь нефтепродуктов для каждого из объектов резервуарного парка, выявить из них те, потери в которых носят аварийный характер.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

Исследование проблемы потерь нефтепродуктов на предприятиях сбыта нефтепродуктов.

Выявление факторов, влияющих на величины потерь, выбор среди них наиболее значимых и исследование взаимосвязей и взаимовлияния между ними.

Разработка методики оценки и прогнозирования величин потерь в зависимости от изменения значимых факторов, с учетом разбиения резервуарного парка на отдельные объекты, для определения наиболее опасных с точки зрения потерь нефтепродукта объектов.

Разработка моделей, методов и алгоритма прогнозирования потерь нефтепродукта в резервуарном парке нефтебазы в зависимости от изменения основных параметров нефтепродукта для каждого из объектов резервуарного парка нефтебазы при технологических процессах приема, хранения, перегонки и отпуска.

Разработка инструментальных средств прогнозирования величин потерь нефтепродуктов, реализующих методику и алгоритм оценки и прогнозирования потерь.

Идея работы - системный анализ процесса потерь нефтепродуктов от испарения, выявление значимых параметров нефтепродуктов, влияющих на

процессы испарения, определение их взаимосвязей и взаимовлияішя на управление режимными параметрами нефтепродукта в трубопроводах и резервуарах нефтебазы, с учетом распределения общих потерь на нефтебазе по каждому из объектов резервуарного парка.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

Выявлен ряд факторов, оказывающих существенное влияние на рост потерь нефтепродуктов в резервуарном парке, не учитывающихся до настоящего времени.

Разработана новая методика обработки эксплуатационных данных и прогнозирования, включающая в себя новые модели и методы, позволяющая в отличие от существующих анализировать динамику наблюдаемых показателей для каждого из объектов резервуарного парка нефтебазы.

Разработан алгоритм обработки эксплуатационных данных и прогнозирования величин потерь нефтепродуктов, позволяющий впервые определить возможные причины потерь с длительным прогнозом вероятной ситуации для своевременного вмешательства эксплуатационных служб промышленного объекта.

Разработаны инструментальные средства прогнозирования, реализующие методику и алгоритм оценки и прогнозирования потерь.

Научная значимость диссертации состоит в разработке новой методики обработки эксплуатационных данных нефтебаз, позволяющей определять динамику потерь нефтепродуктов в каждом объекте резервуарного парка, выявлять объекты, где происходят наибольшие потери, а также прогнозировать величины потерь для выработки решений по устранению возможных аварий.

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты проведенных исследований и разработки ипструментально-программного комплекса прогнозирования выбросов углеводородов являются основанием для практической реализации мероприятий по оценке промышленной и экологической безопасности нефтебаз.

Реализация и внедрение результатов. Разработанный ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь» применяется для определения и прогнозирования потерь нефтепродуктов в Серпуховском филиале ЗАО «РОС-ТРЕЙД» и др.

Разработанные модели и методы обработки данных используются в учебном процессе для подготовки специалистов и магистров по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» специальности 230102

«Автоматизированные системы обработки информации и управления» МГГУ, включены в разделы дисциплин «Методы оптимизации» и «Компьютерные системы поддержки принятия решений» по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Апробация работы. Основные результаты диссертации и ее отдельные положения докладывались на семинарах кафедры АСУ МГГУ и международных симпозиумах «Неделя горняка» (2008-2010гг., Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 4 научные работы.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений, содержит 135 страниц, 38 рисунков и 30 таблиц.

Исследование и классификация потерь нефтепродуктов

Люк-лаз устанавливается на нижнем поясе резервуара и предназначается для входа обслуживающего персонала внутрь резервуара при его очистке и ремонте, а также для освещения и проветривания резервуара при проведении этих работ.

Световой люк вертикальных резервуаров устанавливается на крыше резервуара над приемораздаточными патрубками.

При открытой крышке через него проникает внутрь резервуара свет и производится проветривание резервуара перед зачисткой. К световому люку прикрепляется запасной трос управления хлопушкой на случай обрыва рабочего троса.

Хлопушка (рис. 3) предохраняет нефтепродукт от утечки из резервуаров при повреждениях приемораздаточньтх трубопроводов и их задвижек. При наполнении резервуара струя нефтепродукта, силой давления приподнимает крышку хлопушки. При остановке перекачки крышка хлопушки под действием силы тяжести опускается на свое место, закрывая трубу. Герметичность хлопушки достигается за счет гидростатического давления жидкости на крышку. При выдаче нефтепродукта из резервуара крышка хлопушки открывается принудительно при помощи вращающегося барабана с наматывающимся на него тросом. При дистанционном управлении перекачкой нефтепродуктов на резервуарах устанавливают электроприводные механизмы для открывания хлопушки. Хлопушки большого диаметра при заполненном резервуаре открываются с трудом, так как приходится преодолевать вес столба нефтепродукта, давящего на крышку хлопушки. Чтобы облегчить открывание хлопушки, устанавливают перепускные трубы для выравнивания давления до и после хлопушки. Дыхательный клапан служит для сообщения пространства внутри резервуара с атмосферой.

Дыхательный клапан (рис. 5) представляет собой литую коробку (чугунную или алюминиевую), в которой размещены два клапана. Клапан 2 открывается при повышении давления в газовом пространстве и обеспечивает возможность выхода газов в атмосферу, клапан 1 открывается при разрежении и дает возможность воздуху войти в резервуар.

Дыхательный клапан тина НДКМ эксплуатации. В настоящее время на вертикальных стальных и железобетонных резервуарах устанавливают новые дыхательные клапаны типа НДКМ, рассчитанные на повышенную пропускную способность и исключающие возможность примерзания тарелок к седлам в осенне-зимний период

Клапан типа НДКМ (рис. 6) состоит из соединительного патрубка 1 с седлом 2, тарелки 3 с мембраной 4, зажатой между фланцами нижнего корпуса 5 и верхнего корпуса 6, верхней мембраны 8 с дисками 9 и регулировочными грузами 10. Мембрана 8 закреплена в крышке 11, в которой имеются отверстия для сообщения камер под крышкой с атмосферой при помощи трубки 12. Диски 9 и тарелка 3 соединены цепочками 14. Межмембранная камера сообщается через импульсную трубку 15 с газовым пространством резервуара. В нижнем корпусе размещен кольцевой огневой предохранитель 16. Для удобства обслуживания клапан имеет боковой люк 7. Амортизирующая пружина 13 предназначена для устранения колебаний затвора. Мембрану изготовляют из бензостойкой прорезиненной ткани. Непримерзаемость тарелки к седлу обеспечивается покрытием соприкасающихся поверхностей фторопластовой пленкой.

Определение значимых факторов и разработка моделей их влияния на величину потерь светлых нефтепродуктов

В главе 1 диссертации был сделан вывод о необходимости выявления значимых параметров, оказывающих существенное влияние величину потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операциях на нефтебазах.

Исследования процесса потери нефтепродуктов от испарения свидетельствует о том, что в процессе работы нефтебазы в основных режимах, а именно: приемка, хранение, отгрузка, перекачка, нефтепродукт подвергается влиянию многих факторов.

В ходе проведения исследования были выявлены 4 группы факторов: Технические Технологические Экологические Экономические К техническим факторам относятся параметры, которые могут быть объединены в две группы: характеристики насосов параметры резервуаров характеристики насосов (расход, частота вращения ротора, напор, коэффициент полезного действия), параметры резервуаров: диаметры и длина трубопроводов, тип и количество элементов запорной арматуры, количество и геометрические размеры резервуаров и др.

К технологическим факторам относятся факторы, которые можно объединить в три группы: Объем нефтепродукта; характеристики нефтепродукта; факторы, оказывающие влияние на работу резервуара. Далее более подробно представлены все технологические факторы: объем нефтепродукта, т; характеристики нефтепродукта; - плотность нефти (р), кг/м ; - вязкость нефти (q), сСт; - процентное содержание мех. примесей, %; - процентное содержание воды, %; - процентное содержание серы, %; - процентное содержание хлористых солей, %; факторы, оказывающие влияние на работу резервуара: уровень нефти в резервуаре (h), мм; - объем нефти в резервуаре (VH), М ; - объем газового пространства (Vrn), м ; - производительность закачки нефти в резервуар (Q), м3/час; - температура нефти в резервуаре (t н), С; - температура паровоздушной смеси в газовом пространстве - резервуара (t гп), С; температура окружающей среды, С; плотность нефти в резервуаре (р„), кг/м ; - парциальное давление паров нефти в газовом пространстве резервуара (Рн), Па; - атмосферное давление (Ра), Па; - давление насыщенных паров нефти (Ps), Па; - избыточное давление паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара (Ри), Па; - предельная величина избыточного давления, при котором открывается дыхательный клапан (Ркд.) Па; - разряжение в газовом пространстве, создаваемое при откачке нефти (Р„), Па; - предельная величина вакуума, при котором открывается дыхательный клапан (Рк.в-) Па; - гидростатическое давление нефти на стенку резервуара (Ргс), Па; - снеговая нагрузка на кровлю резервуара (Рснег), Па; - ветровая нагрузка на стенку резервуара (Рветр), Па; - давление (нагрузка) на грунт (фундамент) резервуара (Ргр„), Па; - концентрация паров нефти в газовом пространстве резервуара (С); - масса паровоздушной смеси, ушедшей из газового пространства, при одном «дыхании» (тпот), кг; - масса и плотность воздуха в газовом пространстве резервуара (т0) кг, (р„) кг/м3; масса и плотность паров нефти в газовом пространстве резервуара (шп) кг, (рп) кг/м3; - масса паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара (тШ),

По результатам статистического анализа основных характеристик факторов была выявлена неоднородность представления данных в виде качественных и количественных показателей. Для формализации исходных данных и представления статистической информации в едином унифицированном формате была проведена оцифровка качественных факторов.

Оценка по балльным шкалам, как наиболее традиционный способ оцифровки качественных критериев, заключается в присвоении градациям качественных критериев целочисленных значений (баллов), начиная с 0, в порядке возрастания. В соответствии с этими градациями было выполнено наложение лингвистических переменных на построенные базовые шкалы следующим образом: шкала от 0 до 10 была разделена на количество отрезков, соответствующее числу градаций рассматриваемого фактора. Каждому отрезку присваивается целочисленный вес начиная с 0 в порядке улучшения значений фактора.

Факторы оказывающие влияние на величину потерь нефтепродуктов. В результате проведенной оцифровки качественных значений некоторых факторов все виды факторов приведены в единый формат, благодаря чему был проведен многофакторный анализ, позволивший выявить значимые факторы и взаимосвязи между ними, описанный в следующем разделе.

Для построения модели влияния факторов на величину потерь нефтепродуктов были проанализированы выявленные значимые факторы, характеризующие параметры нефтепродукта, параметры резервуаров, оборудования резервуарного парка и т.д. и определены степени их влияния на величину потерь нефтепродуктов.

Общее число проанализированных факторов составляет 56.. Многофакторный анализ проводился для факторов, значения, которых были установлены при анализе отчетов о значениях факторов с нефтебаз, в период с 2001 по 2009 год.

Исследование технологических режимов работы нефтебазы показало, что в период эксплуатации промышленного объекта на объекты резервуарного парка оказывают влияние четыре больше группы факторов: Технические, Технологические, Экологические и Экономические (рис.14).

Каждая факторная группа описывает влияние факторов на развитие дефектов, приводящих к авариям. Также внутри каждой группы существует регрессионная взаимосвязь между ее элементами. Определить её структуру позволяют информация об исследуемом процессе и значения факторных нагрузок элементов факторной группы.

Разработка модели расчета потерь нефтепродуктов от «больших дыханий»

Анализ работы нефтебаз в основных технологических режимах показал, что вследствие действия солнечной радиации и атмосферных явлений на кровлю и стенки резервуаров в них происходят суточные колебания температуры ГП и жидкости, что вызывает изменение парциального давления паров. Колебания температуры и парциального давления при неподвижном хранении приводят к соответствующим колебаниям абсолютного давления в ГП. Если абсолютное давление в ГП становится ниже барометрического и достигает значения вакуума, на которое отрегулирован дыхательный клапан, последний открывается и в резервуар поступает атмосферный воздух — происходит «вдох». Когда температура газового пространства и парциальное давление принимают минимальные значения, вход воздуха прекращается.

Последующее повышение парциального давления и температуры вызывает увеличение абсолютного давления в ГП. По достижении последним значения Рг = Ра + Рк-Я открывается дыхательный клапан и в атмосферу вытесняется паровоздушная смесь— происходит «выдох» (потери от «малого дыхания»). Вытеснение паровоздушной смеси продолжается до тех пор, пока повышаются температура и парциальное давление в ГП. Последующее после «выдоха» понижение температуры и парциального давления приводит снова к уменьшению абсолютного давления в газовом пространстве до значения Рг = Ра + Ркв открывается дыхательный клапан и начинается «вдох».

Таким образом, потери от «малых дыханий» происходят вследствие циклических колебаний температуры и парциального давления в ГП, вызываемых суточным действием солнечной радиации и атмосферных условий на стенки и кровлю резервуаров. Продолжительность полного цикла, как правило, равна суткам. После полудня начинается «вдох», а на рассвете — «выдох». Отклонения наблюдаются при переменных атмосферных условиях (спорадические колебания действия солнечной радиации из-за облачности, изменения барометрического давления и осадков), когда внутри суточного цикла смена погоды обусловливает несколько «вдохов» и «выдохов».

Определяется среднее расчетное отклонение солнца ф.

Для этого дня определяется интенсивность солнечной радиации без учета области или с учетом, в зависимости от задания: у cos(y/ - ср) где -коэффициент прозрачности атмосферы, защитой от ее влажности, облачности, запыленности, у = 0,7...0,8 при безоблачном небе; ц/ - географическая широта места установки резервуара. Определяется площадь проекции поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство резервуара на вертикальную и горизонтальную плоскости: FB=D-Hr;FH =0.25 D2 , zdeD — диаметр резервуара; Нр— средняя высота газового пространства. Определяем площадь проекции стенок газового пространства резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень: F0=FB- siniy/ - p)+FH- cos(i// - q ) , для сферических и сфероидальных резервуаров: FO=FB- sin2(y/ - p)+FH cos2(y/ - p). Определяем площадь поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство: F = FH+x-FB. Количество тепла, получаемое 1 м2 стенки, ограничивающей газовое пространство резервуара, за счет солнечной радиации: F гдеє -степень черноты внешней поверхности резервуара (0,27 ...0,67) для алюминиевой краски; і0 — интенсивность солнечной радиации; F — площадь поверхности стенок; F0 — площадь проекции стенок газового пространства резервуара на плоскость. Далее определяются коэффициенты теплоотдачи Вт/(м К): гдеогги аГ - коэффициенты теплоотдачи от стенки резервуара к паровоздушной смеси, находящейся в газовом пространстве, соответственно для дневного и ночного времени; аВА и аВА — коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в дневное и ночное время лучеиспусканием; ав и ав то же - конвекцией; t ав и ав - коэффициенты теплоотдачи от стенки емкости к внешнему воздуху соответственно в дневное и ночное время; р и р — коэффициенты теплоотдачи радиацией от стенки резервуара к нефтепродукту через газовое пространство в дневное и ночное время.

Вычисляются коэффициенты теплоотдачи авк аВ; аВ - аВК + аВА t I г аВ = аВК + аВА Приведенные коэффициенты теплоотдачи от стенки к нефтепродукту вычисляют по формуле:

Разработка ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь»

Ниже представлен алгоритм реализации ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь» (рис.24), а также его подробное описание.

Входной информацией для данного алгоритма (Блок 1) являются: информация с датчиков, расположенных в резерву арном парке нефтебазы, а также сведения о технических, технологических, экономических и экологических факторах. Далее производится предварительная обработка данных (Блок 2) в ходе, которой данные проверяются на наличие ошибок и приводятся к одинаковым единицам измерения. Если имеется противоречивость данных (Блок 3), то производится их корректировка (Блок 4).

Далее осуществляется реализация методики определения потерь нефтепродуктов, для чего выбирается первый объект резервуарного парка (Блок 5) i=l, где і- номер объекта резервуарного парка нефтебазы. Далее производится расчёт потерь нефтепродуктов от испарения для 1-го объекта резервуарного парка по разработанной методике (Блок 6).

Затем выполняется выявление аварийно-опасных объектов резервуарного парка - сопоставляются фактические величины потерь нефтепродуктов с расчетными (Блок 7).

В случае если фактические потери превысили расчетные, то і-й объект резервуарного парка признается аварийно-опасным и помещается в БД аварийно-опасных объектов резервуарного парка.

Далее для і-го аварийно-опасного объекта резервуарного парка производится прогноз значений потерь по разработанной методике прогноза потерь светлых нефтепродуктов. Эти данные помещаются в БД прогнозных значений (Блок 10).

Данные из этой базы данных, сопоставленные с аварийно-опасными объектами нефтебазы представляются эксперту в графическом и табличном виде. (Блок 11).

Далее осуществляется переход к следующему объекту резервуарного парка, для этого осуществляется проверка i =n, если рассмотрены все объекты (Блок 12) (і =п), то алгоритм завершен, в противном случае алгоритм выполняется сначала для следующего объекта резервуарного парка.

На основании полученных расчётов и рекомендаций нормативных документов осуществляется выработка рекомендаций для каждого аварийно-опасного объекта и для нефтебазы в целом начало При реализация методики оценки и прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь» была разработана функциональная схема проектируемого инструментального средства, выбрана среда программирования и осуществлена непосредственная реализация программных модулей и интерфейса разработанного инструментального средства.

Функциональная схема ППП «Нефтебаза. Прогноз потерь» включают в себя интерфейс взаимодействия с пользователем, программные модули и базы данных (рис. 25).

Базы данных для ввода и хранения результатов диагностики, других эксплуатационных данных и полученные результаты в ходе применения программных модулей в данной диссертационной работе реализованы в системе управления базами данных MS SQL Server и подключены через внешний драйвер к приложению, написанному на объектно-ориентированном языке С#.

Одно из преимуществ MS SQL Server - это возможность работы с данными других источников, включая другие наиболее популярные СУБД (dBase, Paradox, FoxPro Btrieve) и множеством баз данных, располагающихся на серверах, мини-ЭВМ или больших центральных ЭВМ, поддерживающих SQL. MS SQL Server также обладает развитой системой разработки приложений Windows, которая позволяет полностью использовать данные (независимо от их источника) и быстрее создавать необходимые приложения. MS Visual Studio- это интегрированная среда разработки программы, использующая 32-битный доступ. Одним из языков программирования, используемых в MS Visual Studio является язык С#, главная его особенность - это поддержка стандартного интерфейса операционной среды, плюс ко всему большой выбор палитры инструментов создания прикладных программ. Среда разработки поддерживает простоту и наглядность процесса создания приложений, основанного на использовании технологии визуального программирования. Компонентный подход позволяет легко и быстро создавать не только интерфейс программ, но и достаточно сложный механизм доступа к данным, а также повторять и тиражировать удачные программные решения.

Похожие диссертации на Модели и алгоритмы прогнозирования потерь светлых нефтепродуктов при проведении технологических операций на нефтебазах