Разработка и технология использования автоматизированной системы для информационной поддержки оборудования и трубопроводов химических производств

УДК 621.644.011.56:331.45

Е.Р. Мошев, Г.С. Мырзин,

Н.М. Рябчиков, М.А. Ромашкин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

РАЗРАБОТКА И ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Рассмотрена концепция автоматизированной системы для непрерывной информационной поддержки оборудования и трубопроводов химических производств. Приведена технология использования автоматизированной системы различными участниками жизненного цикла оборудования.

В условиях эксплуатации химических производств надежная и эффективная работа оборудования обеспечивается системой технического обслуживания (ТО), качество которого в значительной степени определяется уровнем информационной поддержки (ИП). Анализ функций и задач ТО показал, что радикально повысить качество ИП можно на основе системного подхода к жизненному циклу (ЖЦ) оборудования. Использование системного подхода погружает всех участников ЖЦ в единое информационное пространство, при этом повышается достоверность и минимизируется время поиска информации, увеличивается скорость документооборота, исключается дублирование операций ввода данных. В настоящей статье рассмотрены концепция и технология использования автоматизированной системы (АС) «Трубопровод», разработанной с учетом вышеизложенного подхода.

Сущность концепции рассматриваемой АС заключается в том, что на этапе проектирования создается информационная модель технологического объекта, далее каждый участник ЖЦ вносит в эту модель только свою часть данных и только в рамках своего этапа (рис. 1). При

этом накопленные на этапе эксплуатации данные в дальнейшем могут использоваться проектными и монтажными организациями при выполнении проектов реконструкций трубопроводов и аппаратов.

Реализация описанной концепции обеспечивается структурой АС и сетевой поддержкой пользователей.

Структура АС организована по принципу радиальной связи программных подсистем с базой данных по аппаратам и трубопроводам, при этом предусмотрена возможность обмена информацией с внешними программными системами (рис. 2). Создание описанной структуры исключает дублирование операций ввода и обработки данных, а также их противоречивость.

Сетевая поддержка пользователей реализована через централизованный сервер предприятия (рис. 3), что обеспечивает актуальность и доступность данных для широкого круга специалистов.

Для осуществления описанной концепции (см. рис. 1) также необходимо, чтобы системой обладали все участники ЖЦ оборудования. Однако приобретение сетевой версии системы для небольших организаций нерентабельно ввиду ее относительно высокой стоимости и необходимости несения дополнительных расходов, например на приобретение лицензий СУБД Огас1е. Поэтому для проектных, строительно-монтажных, ремонтно-монтажных и экспертных организаций была разработана низкобюджетная локальная версия - «ЭЛПАС-Т», формат файла которой

Рис. 2. Структура автоматизированной системы «Трубопровод»

Механик

установки

Инженер технадзора Эксперт

Рис. 3. Реализация сетевой поддержки пользователей

полностью совместим с форматом файла АС «Трубопровод». В течение нескольких лет локальной версией были обеспечены около десяти организаций разного профиля, расположенные в г. Перми и сотрудничающие с крупными производственными предприятиями, в частности с ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». Совместное использование сетевой и локальной версии дало реальную возможность всем участникам ЖЦ оборудования производить взаимный обмен данными на уровне информационных моделей (рис. 4), т.е. работать в едином информационном пространстве.

Рис. 4. Реализация взаимодействия между участниками ЖЦ оборудования

АС, включая локальную версию, могут применяться, начиная с любого этапа ЖЦ трубопровода или аппарата, но максимальная эффективность использования достигается при реализации полной схемы взаимодействия (см. рис. 1).

Приведенные локальные схемы взаимодействия между различными участниками ЖЦ (рис. 5-8) детализируют операции обмена данными и могут использоваться как автономно, так и в рамках полной схемы взаимодействия.

Базовый вариант. Проектировщик средствами локальной версии системы создает модель трубопровода (аппарата) и вносит в нее информацию, предусмотренную для этапа проектирования (рис. 5). Далее формируется внутренний файл данных. С этого момента проектная информация становится доступной другим участникам ЖЦ и каждый из них может использовать ее по своему усмотрению. При проекте реконструкции трубопровода или аппарата проектировщик может выполнить

Рис. 5. Локальная схема взаимодействия между проектной организацией и другими участниками ЖЦ

аналогичную процедуру обратного переноса всех накопленных по объекту данных из сетевой версии в локальную версию. Перенесенная информация в последнем случае будет представлять собой исходные данные к проекту реконструкции.

Вариант с использованием проектных систем. Создав проект трубопровода с помощью проектной системы, предусматривающей электронный обмен данных, например с помощью системы «Старт», проектировщик ее же средствами формирует файл открытого формата, который читается АС «Трубопровод». При чтении файла открытого формата происходит автоматическое формирование модели трубопровода с записью в нее данных из файла.

Специалисты строительно-монтажной (ремонтной) организации могут получить внутренний файл данных с моделью трубопровода (аппарата) сформированной и заполненной на этапе проектирования либо создать и заполнить такую модель самостоятельно (рис. 6). Далее средствами локальной версии они добавляют в модель информацию по сварным стыкам, формируют полный пакет монтажно-исполнительной документации и сохраняют модель во внутренний файл данных. С этого момента информация по монтажу становится доступной другим участникам ЖЦ. При ремонте или выполнении монтажных работ, связанных с реконструкцией, может быть выполнена процедура обратного

Рис. 6. Локальная схема взаимодействия между строительно-монтажными (ремонтными) организациями и остальными участниками ЖЦ

переноса обновленных данных по объекту из сетевой версии в локальную версию.

Специалисты производственного предприятия средствами АС «Трубопровод» формируют внутренний файл данных по объекту экспертизы и передают его экспертной организации, которая открывает файл в локальной версии «ЭЛПАС-Т» и получает доступ к информации по объекту, аналогично сетевой версии (рис. 7). Далее, на основе полученной информации и рисунков разрабатывается программа проведения экспертных работ, проводится экспертное обследование и его результаты вносятся средствами локальной версии в модель объекта. Затем полученные результаты с помощью локальной версии обрабатываются и сохраняются в виде внутреннего файла данных, готового к переносу в сетевую версию. С этого момента специалисты предприятия получают доступ к результатам экспертного обследования и могут автоматически формировать необходимые для работы отчеты.

Для автоматизации работы проектных, производственных и других организаций широко используются различные программные системы, например: проектные организации используют AutoCAD, «Компас-График», «Старт», «Isogen»; производственные - системы управления ресурсами предприятия, а также управления рисками и надежностью оборудования (рис. 8). Общей характеристикой перечисленных систем является отсутствие возможности ведения непрерывной информационной

Производственное

предприятие

V

)

Внутренний файл данных: изометрическая схема трубопровода; паспортно -техническая документация; результаты технических обследований; данные замеров толщины стенки.

Г

Экспертная

организация

]

Внутренний файл данных:

обновленные изометрическая схема и паспортно-техническая документация;

результаты экспертного обследования, включая данные замеров толщины стенки;

расчетная величина остаточного ресурса;

заключение ЭПБ

Рис. 7. Локальная схема взаимодействия между производственным предприятием и экспертной организацией

Рис. 8. Локальная схема взаимодействия с внешними программными системами

поддержки оборудования на протяжении всего ЖЦ. С целью устранения этого недостатка были разработаны модули, позволяющие автоматизировать перенос данных из системы проектирования трубопроводов «Старт» в АС «Трубопровод» и обратно, а также модули переноса данных из АС «Трубопровод» в систему управления ресурсами предприятия 8АР И/3 и в систему управления рисками и надежностью оборудо-

вания РСМ8. В случае необходимости аналогичные модули могут быть разработаны и для других систем. Автоматизация обмена данными между различными этапами ЖЦ радикально сокращает время передачи документации, при одновременном снижении количества ошибок и противоречий.

Внедрение сетевой и локальной версий АС на нескольких предприятиях города Перми позволило получить следующие результаты:

♦ радикально упростилось и ускорилось выполнение задач технического надзора и экспертизы промышленной безопасности;

♦ повысилась актуальность информации, снизилось количество информационных ошибок, исчезла противоречивость данных;

♦ повысилась оперативность поиска и возросла доступность информации для широкого круга специалистов;

♦ повысилась оперативность внесения изменений по результатам ревизий, освидетельствований и экспертиз промышленной безопасности;

♦ на порядок сократилось время формирования монтажно-исполнительной и текущей технической документации, повысилось ее качество;

♦ повысилась достоверность оценки технического состояния оборудования;

♦ повысилась безопасность эксплуатации оборудования;

♦ появилась реальная возможность перехода на ремонт оборудования и трубопроводов по текущему состоянию.

Получено 20.06.2012