ISSN 0132-2222

Научно-технический журнал

АВТОМАТИЗАЦИЯ,

ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ И СВЯЗЬ

В НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

                                                                                                       Издается с 1973 г.

Октябрь 2018 г.                                10                       Выходит 12 раз в год

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Средства измерения, автоматизации, телемеханизации и связи

 

Стародубцев П.А., Сторожок Е.А. Аппаратное разделение канала связи в системе морского экологического мониторинга (стр. 5‑7)

 

Фарзане Э.Н., Садег Чяд Зярах Алрадхи. Способ оперативного определения плотности газового потока в рабочих условиях (стр. 8‑11)

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ, ЭКСПЕРТНЫЕ, ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ

 

Будзуляк Б.В., Гольдзон И.А., Завьялов А.П., Лопатин А.С. Автоматизированная система мониторинга напряженно-деформированного состояния критических участков трубопроводных систем (стр. 12‑16)

 

Сабитов М.А., Сенкевич Л.Б. Разработка структуры нейросетевой системы автоматизированной настройки параметров ПИД-регулятора (стр. 17‑19)

 

Зейналов Р.А., Зейналова Ш.Г. Исследование погрешностей автоматической установки для контроля толщины защитных покрытий деталей нефтяного оборудования (стр. 20‑21)

 

Даев Ж.А., Султанов Н.З. Система автоматического контроля влажности природного газа на основе нечеткой модели Мамдани (стр. 22‑25)

 

Андиева Е.Ю., Михайлов В.А. Цифровая трансформация интегрированных систем управления производственной деятельностью нефтеперерабатывающего предприятия (стр. 26‑35)

 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

 

Гасумов Р.А., Толпаев В.А., Ахмедов К.С., Кравцов А.М., Петросянц М.Т. Нелинейные волновые динамические модели тепловых процессов в технических системах (стр. 36‑41)

 

Галлямов И.И., Юсупова Л.Ф. Токи Фуко, возникающие при работе внутритрубного магнитного дефектоскопа (стр. 42‑43)

 

Салимов О.В., Зиятдинов Р.З. Методы построения паспортов прочности горных пород (стр. 44‑47)

 

Курмангалиев Р.З. О решении задачи нагружения плоского горного образца перидинамическим методом (стр. 48‑54)

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАТЬЯХ

 

УДК 004.7(075)          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-5-7

 

АППАРАТНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ КАНАЛА СВЯЗИ В СИСТЕМЕ
МОРСКОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА (с. 5)

 

Павел Анатольевич Стародубцев, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой

 

Тихоокеанское высшее военно-морское училище имени С.О. Макарова

690062, Россия, г. Владивосток, Камский переулок, 6,

e-mail: spa1958@mail.ru

 

Евгений Анатольевич Сторожок, канд. техн. наук, доцент школы естественных наук

 

Дальневосточный федеральный университет

690922, Россия, г. Владивосток, о. Русский, Кампус ДВФУ, корп. L,

e-mail: storea@mail.ru

 

В системе морского экологического мониторинга локальная сеть подводных измерительных узлов через звукоподводный канал, ретранслятор и спутниковый радиоканал связана с береговым центром обработки данных. В статье рассматриваются аппаратный способ временного разделения доступа к единой среде передачи и организация приоритетного обслуживания абонентов, реализованного на основе статистического закона больших чисел. Каждый узел сети осуществляет передачу своих пакетов в отведенные интервалы времени. Это делает доступ к разделяемому каналу связи детерминированным, что в условиях интенсивного сетевого трафика способствует повышению производительности сети.

 

Ключевые слова: система мониторинга; измерительный узел; метод доступа; делитель частоты; дешифратор; счетчик; логический элемент; мультиплексор.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 531.728          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-8-11

 

СПОСОБ ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ
ГАЗОВОГО ПОТОКА В РАБОЧИХ УСЛОВИЯХ (с. 8)

 

Эльдар Надирович Фарзане, д-р техн. наук, ведущий научный сотрудник,

Садег Чяд Зярах Алрадхи, аспирант

 

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

Az1010, Азербайджан, г. Баку, просп. Азадлыг, 20,

e-mail: eldаr_farzane@rambler.ru

 

Предлагается способ оперативного измерения плотности газов, который может найти применение при создании плотномеров, используемых в любых отраслях промышленности, где необходимо измерение плотности газа, и особенно в расходометрии при измерении расхода газа. Приведена структура системы измерения плотности газа и показаны аналитические выражения для определения плотности газа в рабочих и стандартных условиях.

Показано, что в предлагаемом способе измерения плотности газа за счет проведения операций выпуска газа из дозатора в нейтральную колонку путем подачи газа-носителя в дозатор, и очистку дозатора перед очередным измерением, путем его продувки измеряемым газом в атмосферу, возможно увеличение точности измерения плотности газа в рабочих условиях.

 

Ключевые слова: природный газ; плотность газа; расход; газ-носитель; нейтральная колонка; дозатор.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:620.19          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-12-16

             

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КРИТИЧЕСКИХ УЧАСТКОВ
ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ (с. 12)

 

Богдан Владимирович Будзуляк1, 2, д-р техн. наук, профессор, президент,

Игорь Александрович Гольдзон1, ассистент,

Алексей Петрович Завьялов1, 3, канд. техн. наук, доцент, главный технолог ИТЦ "Оргтехдиагностика",

Алексей Сергеевич Лопатин1, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой

 

1 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

119991, Россия, г. Москва, Ленинский просп. 65, корп. 1,

e-mail: goldzon.ia@yandex.ru, lopatin.a@gubkin.ru

 

2 НП СРО "Ассоциация строителей газового и нефтяного комплекса"

117393, Россия, г. Москва, ул. Профсоюзная, 56,

e-mail: ebarsuk@asgink.ru

 

3 АО "Газпром оргэнергогаз"

115304, Россия, г. Москва, ул. Луганская, 11,

e-mail: zavyalovap@yandex.ru

 

Предстоящий переход промышленности России на риск-ориентированную систему эксплуатации опасных объектов создает предпосылки для повышения роли систем мониторинга технического состояния оборудования и трубопроводов нефтегазовых объектов. Роль таких систем будет особенно велика для наиболее ответственных (критичных) элементов технической системы, выход которых из строя приведет к тяжелым последствиям или повлечет прекращение производственного процесса всей технической системы. Для систем трубопроводного транспорта такими элементами являются участки трубопроводов, эксплуатируемые в сложных инженерно-геологических условиях и испытывающие воздействие непроектных кинематических нагрузок, например оползневых. Обеспечение надежности и безопасности эксплуатации таких участков трубопроводов основано на информации об их напряженно-деформированном состоянии, поэтому оправдано применение стационарных систем мониторинга напряженно-деформированного состояния трубопровода. В статье рассматривается возможный вариант реализации такой системы с использованием струнных датчиков деформации, положительно зарекомендовавший себя в производственной практике.

 

Ключевые слова: трубопроводная система; надежность; техническая диагностика; мониторинг; напряженно-деформированное состояние.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 004.032.2          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-17-19

 

РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ НЕЙРОСЕТЕВОЙ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ НАСТРОЙКИ ПАРАМЕТРОВ ПИД-РЕГУЛЯТОРА (с. 17)

 

Марат Асхатович Сабитов, студент,

Людмила Борисовна Сенкевич, канд. педагогических наук, доцент

 

ФГБОУ ВО "Тюменский индустриальный университет"

625027, Россия, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 70,

e-mail: marat-030997@mail.ru, senkevichlb@tyuiu.ru

 

Целями решения задач управления являются повышение эффективности производства и его оптимизация. Использование средств автоматики позволяет повысить устойчивость работы технологических объектов и обеспечить их функционирование в заданных диапазонах измеряемых параметров, но выдвигает на первый план задачу синтеза регуляторов. В статье предлагается структура системы настройки ПИД-регулятора в режиме реального времени с использованием нейронной сети, перечислены требования к разработке алгоритма функционирования нейросетевой структуры.

 

Ключевые слова: искусственная нейронная сеть (ИНС); режим реального времени; настройка параметров ПИД-регулятора.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 66:628.543:65.011.56          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-20-21

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЕТАЛЕЙ
НЕФТЯНОГО ОБОРУДОВАНИЯ (с. 20)

 

Разим Абдул оглы Зейналов, канд. техн. наук, доцент,

Шахла Гамлет кызы Зейналова, канд. техн. наук

 

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

Аz1010, Азербайджан, г. Баку, просп. Азадлыг, 20,

тел.: +9(9450) 372-46-52,

e-mail: leyla_372@yahoo.com

 

Разработанное автоматическое устройство предназначено для многоточечного контроля толщины хромовых защитных покрытий на плунжерах скважинных нефтяных насосов. Автоматическая установка для многоточечного контроля толщины покрытий представляет собой многоканальную измерительную систему. Точностные характеристики отдельных узлов и измерительного канала в целом проанализированы на основе определения квазистатических погрешностей.

 

Ключевые слова: нефтяное оборудование; погрешность; магнитная индукция; измерительные каналы; датчик Холла.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.691          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-22-25

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ПРИРОДНОГО ГАЗА
НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОЙ МОДЕЛИ МАМДАНИ (с. 22)

 

Жанат Ариккулович Даев1, 2, д-р философии, канд. техн. наук, ассоциированный профессор (доцент), зав. лабораторией, докторант,

Наиль Закиевич Султанов2, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой

 

1 ТОО "Технопарк "Zerek" Актюбинского университета им. С. Баишева

030000, Казахстан, г. Актобе, ул. Братьев Жубановых, 302А

 

2 Оренбургский государственный университет

460018, Россия, Оренбургская область, г. Оренбург, просп. Победы, 13,

e-mail: zhand@yandex.ru, sultanov@mail.osu.ru

 

Среди контролируемых параметров качества природного газа особое место занимает его влажность, с которой связаны процессы скопления жидкостей в трубопроводах и гидратообразование. В статье рассматриваются задача разработки нечеткого алгоритма контроля влажности газа при его транспортировке и построение автоматической системы контроля, которая позволяет выполнять непрерывный мониторинг состояния транспортируемого газа, а также прогнозировать зоны скопления жидкостей. В качестве рабочей модели в основу системы положена классическая работа Мамдани. Рассмотрен процесс формирования решения поиска зон скопления влаги и даны рекомендации по реализации системы автоматического контроля на программируемых логических контроллерах. По результатам мониторинга системой выполняется принятие решений о необходимости очистки отдельных участков газопровода, которые могут быть использованы диспетчерскими службами предприятий линейно-производственных управлений на предприятиях газовой промышленности. Статья рекомендована специалистам в области автоматизации процессов транспортировки природного и нефтяного попутного газов по магистральным газопроводам.

 

Ключевые слова: влажность газа; нечеткая логика; модель Мамдани; автоматический контроль.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 65.011.56          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-26-35

 

ЦИФРОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ИНТЕГРИРОВАННЫХ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ (с. 26)

 

Елена Юрьевна Андиева, канд. техн. наук, доцент, директор Научно-образовательного ресурсного центра "Цифровые эффективные решения" (НОРЦ ЦЭР),

Виктор Александрович Михайлов, инженер Научно-образовательного ресурсного центра "Цифровые эффективные решения" (НОРЦ ЦЭР)

 

Омский государственный технический университет

644050, Россия, Сибирский федеральный округ, Омская область, г. Омск, просп. Мира, 11,

e-mail: 55_elena@mail.ru, MikhVA21@gmail.com

 

Актуальность статьи заключается в необходимости формирования нового целостного системного инженерного подхода при разработке сложных интегральных программных решений промышленной цифровой трансформации в парадигме "Индустрия 4.0". В статье предложена новая концепция архитектуры логики управления производственной деятельностью нефтеперерабатывающего предприятия в системе корпоративного управления вертикально интегрированной нефтегазовой компании. Концепция разработана на основе анализа актуальных международных стандартов, декларирующих вопросы интеграции систем управления промышленным предприятием и передовых отраслевых стандартов в области "Интернета вещей". Концепция направлена на управление эффективностью систем управления промышленным предприятием, а также является информационной моделью, обеспечивающей интероперабельность следующих основных категорий управления: производственные операции, операции технического обслуживания, операции обеспечения качества, операции с материально-производственными запасами, смешанные операции и пользовательские операции. Концепция учитывает особенности непрерывного, рецептурного, а также смешанного типов производств. Концепция имеет объектно-ориентированное архитектурное представление на унифицированном языке моделирования UML, являющимся отраслевым стандартом моделирования программных решений.

 

Ключевые слова: "Индустрия 4.0"; нефтеперерабатывающее предприятие; интеграция систем управления промышленным предприятием; эффективность; международные стандарты; концепция; архитектура; объектная модель.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276+622.279          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-36-41

 

НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОЛНОВЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ (с. 36)

 

Рамиз Алиджавад оглы Гасумов, д-р техн. наук, профессор,

Владимир Александрович Толпаев, д-р физ.-мат. наук, профессор, ведущий науч. сотрудник,

Курбан Сапижуллаевич Ахмедов, канд. техн. наук,

Александр Михайлович Кравцов, канд. физ.-мат. наук, ведущий науч. сотрудник,

Мушег Тигранович Петросянц, младший науч. сотрудник

 

ООО "Газпром проектирование", Ставропольский филиал

355035, Россия, г. Ставрополь, ул. Ленина, 419,

e-mail: GasumovRA@scnipigaz.ru, TolpaevVA@scnipigaz.ru, AhmedovKS@scnipigaz.ru, KravcovAM@scnipiaz.ru, PetrosyancMT@scnipigaz.ru

 

В статье на основе полуэмпирического подхода построена простейшая нелинейная волновая дифференциальная динамическая модель для устройства трансформации тепловой энергии с нелинейной характеристикой. Модель сохраняет практически значимые свойства реальных тепловых устройств. Выявлены свойства динамической системы, которые могут быть использованы в управлении нелинейной динамической системой. Получены критерии оценки энергетического состояния тепловых устройств. Установлена возможность стабилизации работы тепловой системы при условии пульсации теплового потока с "горячей" стороны системы.

 

Ключевые слова: нелинейная дифференциальная модель; автоколебания; устойчивость; трансформация тепловой энергии.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.69:537.86          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-42-43

 

ТОКИ ФУКО, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ РАБОТЕ
ВНУТРИТРУБНОГО МАГНИТНОГО ДЕФЕКТОСКОПА (с. 42)

 

Ильгиз Ихсанович Галлямов, д-р техн. наук, профессор,

Лилия Фановна Юсупова, аспирант

 

ФГБОУ ВО "Уфимский государственный нефтяной технический университет", филиал в г. Октябрьском

452620, Россия, Республика Башкортостан, г. Октябрьский, ул. Девонская, 54а,

e-mail: shalilya@yandex.ru

 

Намагничивающая система внутритрубного магнитного дефектоскопа создает переменное магнитное поле, поток которого в соответствии с законом электромагнитной индукции создает электродвижущую силу, вызывающую токи Фуко в объеме металла трубы. В статье проводится оценка силы токов Фуко, возникающих при работе внутритрубного магнитного дефектоскопа.

 

Ключевые слова: поток магнитной индукции; ферромагнетик; внутритрубная магнитная дефектоскопия; скорость движения намагничивающей системы; плотность токов Фуко; электромагнитная теория Максвелла; закон Био-Савара – Лапласа.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 622.276.011.43          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-44-47

 

МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ПАСПОРТОВ ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (с. 44)

 

Олег Вячеславович Салимов, д-р техн. наук, начальник отдела

 

ООО "РН-УфаНИПИнефть" ПАО "НК "Роснефть"

450103, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Бехтерева, 3/1,

e-mail: SalimovOV@ufanipi.ru

 

Радик Заузятович Зиятдинов, научный сотрудник

 

ТатНИПИнефть ПАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина

423236, Россия, Республика Татарстан, г. Бугульма, ул. Мусы Джалиля, 32,

e-mail: zrz5969@tatnipi.ru

 

Паспорт прочности является одним из основных показателей, определяющих разрушение породы под действием приложенных нагрузок. Расчет паспорта прочности по экспериментальным данным связан со сложными математическими выкладками, поэтому было разработано несколько методов его определения. Данные методы позволяют вычислять прочностные характеристики и строить паспорта прочности горных пород на персональных компьютерах в программе Excel. Преимуществом разработанных методов является простота решения. Расчет можно провести на любом компьютере, не прибегая к использованию сложных математических пакетов. Использованы две формы математического описания огибающей – по М.М. Протодьяконову и в виде прямолинейной касательной. Подбор параметров огибающей проводится визуально с использованием элементов управления Excel и перемещением точек данных мышью на диаграмме.

Рекомендовано исследовать образцы на трехосное сжатие, устанавливая сжимающие усилия так, чтобы они примерно соответствовали вертикальному и горизонтальному горным давлениям, а также меняя поровое давление от начального до некоторого текущего. Значения давлений при этом не должны выходить за пределы полигона напряжений. В случаях, когда для некоторого литотипа породы имеются замеры трех–четырех образцов, численные методы, основанные на решении уравнений, теряют свою эффективность. Огибающая при этом может быть построена лишь приближенно с использованием методов оптимизации. Визуальный метод работает всегда. Апробация методов, выполненная на основе материалов опубликованных работ (как научных, так и учебно-методических), показала их высокие точность и эффективность.

 

Ключевые слова: горные породы; паспорт прочности; элементы управления Excel; огибающая кругов Мора.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

УДК 681.5:622.276+622.279          DOI: 10.30713/0132-2222-2018-10-48-54

 

О РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ НАГРУЖЕНИЯ ПЛОСКОГО ГОРНОГО ОБРАЗЦА
ПЕРИДИНАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ (с. 48)

 

Рустам Закиржанович Курмангалиев, ведущий инженер, аспирант

 

ООО "Новосибирский научно-технический центр"

630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Николаева, 11,

e-mail: info@nntc.pro

 

ФГБУН "Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича" СО РАН

630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Институтская, 4/1

 

В статье анализируются подходы перидинамики к решению задач теории упругости и геомеханики для горных пород, содержащих различные неоднородности: включения, микротрещины, каверны и др. Обсуждаются основные проблемы создания перидинамической сетки в двумерной постановке, а также авторские методики упрощенного построения таких моделей. Решена модельная задача о нагружении плоского однородного образца горной породы.

 

Ключевые слова: перидинамика; теория упругости; нелокальная теория; геомеханика.

 

Заказать статью в электронной библиотеке

 

 

ОАО «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ, УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

Главная страница журнала