石油化工生產(chǎn)安全建模與仿真研究.pdf

1、石油化工企業(yè)生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、安全事故隱患繁多且分布廣泛，日常巡檢和半自動(dòng)化報(bào)警已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)安全需求。如何充分利用先進(jìn)的建模與仿真技術(shù)來(lái)加強(qiáng)生產(chǎn)安全管控已經(jīng)成為石化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。以往研究大多從工藝生產(chǎn)出發(fā)，結(jié)合對(duì)象生產(chǎn)安全特點(diǎn)建立仿真模型，但這些模型普遍存在復(fù)用性和擴(kuò)展性差的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致仿真場(chǎng)景配置局限、仿真軟件開(kāi)發(fā)維護(hù)困難以及仿真系統(tǒng)應(yīng)用集成能力差，難以滿足工程應(yīng)用的需求。本文結(jié)合石油化工工藝生產(chǎn)和安全事故發(fā)展的特點(diǎn)，采取面向

2、對(duì)象的建模與仿真思路，開(kāi)展對(duì)石化生產(chǎn)安全建模與仿真領(lǐng)域問(wèn)題的研究，并開(kāi)發(fā)生產(chǎn)安全仿真系統(tǒng)。
　　首先，在總結(jié)石化生產(chǎn)安全仿真功能需求的基礎(chǔ)上，提出了一種面向石化生產(chǎn)安全的建模方法，通過(guò)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)安全屬性和行為的抽取，建立設(shè)備單元生產(chǎn)安全仿真模型并以此構(gòu)建工藝流程生產(chǎn)安全系統(tǒng)模型。然后，從生產(chǎn)過(guò)程模擬仿真、工藝流程內(nèi)在事故仿真、典型危險(xiǎn)事故演變與擴(kuò)散仿真、綜合應(yīng)急仿真等方面論述了生產(chǎn)安全場(chǎng)景配置的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。此外，基于系統(tǒng)集成應(yīng)用實(shí)踐

3、的討論，從數(shù)據(jù)接口定義、仿真調(diào)用機(jī)制以及交互界面設(shè)計(jì)三個(gè)方面來(lái)闡述了仿真系統(tǒng)與演練過(guò)程控制系統(tǒng)集成應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方案。
　　最后，基于文中提出的建模與仿真方法，本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)芳烴分離裝置儲(chǔ)運(yùn)流程系統(tǒng)的仿真應(yīng)用案例，搭建了工藝流程生產(chǎn)安全系統(tǒng)仿真模型，并通過(guò)多場(chǎng)景仿真實(shí)驗(yàn)證明了模型的可復(fù)用性和可擴(kuò)展性以及仿真場(chǎng)景的可配置性。然后，討論了仿真系統(tǒng)的集成應(yīng)用能力，開(kāi)發(fā)了仿真應(yīng)急演練集成軟件平臺(tái)，詳細(xì)闡述了平臺(tái)功能設(shè)計(jì)，提供了一種高效率、低成