Обучение персонала химических и нефтеперерабатывающих производств действиям по плану локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на компьютерных тренажерах

Журнал «Автоматизация в промышленности», №6/2015

Авторы:
Хачатуров Сурен Львович - начальник отдела АСУТП,
Зенов Андрей Юрьевич – канд. техн. наук, ведущий специалист по АСУТП НПФ «КРУГ».

Кратко рассмотрены цели создания, структура и функционал компьютерного тренажерного комплекса, предназначенного для обучения персонала химических и нефтеперерабатывающих производств.

Ключевые слова: компьютерный тренажер, план локализации и ликвидации аварийных ситуаций, видеокадр.

Аварии на опасных производственных объектах приводят к негативным социальным, экологическим и экономическим последствиям. При использовании опасных веществ в ТП всегда есть риск возникновения аварийной ситуации в результате отказов элементов системы, а также сочетания различных ошибок обслуживающего персонала.

Вероятность возникновения, сценарий развития и масштаб последствий аварийной ситуации в основном определяются эффективностью и согласованностью действий персонала как основного участника управления ТП.

Законодательством РФ установлены определения опасных производственных объектов, для которых должен быть разработан план локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС), основывающийся на сценариях возникновения аварийных ситуаций, постадийном анализе их развития и анализе действий производственного персонала по локализации и ликвидации аварийных ситуаций. Все рабочие и инженерно-технические работники (ИТР), непосредственно занятые ведением ТП и эксплуатацией оборудования на этих объектах, проходят изучение, тренинг и сдают экзамены по ПЛАС. Очевидно, что «планирование» аварий и подготовка персонала к реагированию на возникшую аварийную ситуацию позволяют максимально быстро локализовать и ликвидировать последствия от аварий.

Практика применения ПЛАС показала, что без организации тренировок по этим планам их применение неэффективно. Это связано с тем, что в отличие от ежедневных действий персонала по технологическим операциям практических навыков по действиям в условиях таких редких событий, как аварии персонал не имеет. Проведение учебных тревог на работающем производстве малоэффективно, поскольку отсутствует возможность получения навыков для множества вариантов возникновения и развития аварии и активного воздействия на элементы управления  в процессе тренировки. Тренировка операторов на тренажерах является эффективным методом поддержания и развития навыков по ликвидации аварийных ситуаций в соответствии с ПЛАС, действующим на установке (1).

Относительно небольшие капиталовложения при создании тренажеров создают предпосылки широкого их использования в обучении операторов и снижения ущерба при аварии от неправильных и ошибочных действий при их ликвидации. Необходимость разработки обучающих тренажеров для объектов I и II категории взрывоопасности регламентируется ПБ 09-540-03.

Компанией «КРУГ» разработан и внедрен ряд компьютерных тренажерных комплексов (КТК) для обучения персонала ликвидации аварийных ситуаций в нефтеперерабатывающей промышленности. Назначение обучающей системы – повышение готовности оперативного персонала технологических установок по ликвидации аварийных ситуаций. Обучающие системы создаются в качестве тренажеров, приближенных к действующим на установках АСУТП.

Цели обучающей системы

• Обучение и приобретение практических навыков выполнения операций по предупреждению, локализации и ликвидации аварийных ситуаций.
• Непрерывный и периодический контроль и тестирование уровня знаний и навыков по ликвидации аварийных ситуаций.
• Повышение качества подготовки рабочих и ИТР, занятых ведением ТП и эксплуатацией оборудования.
• Снижение вероятности возникновения аварийной ситуации по причине проявления «человеческого фактора».

Обучающая система представляет собой программно-вычислительный комплекс, выполненный на базе ПК с предустановленным ПО SCADA КРУГ-2000. Содержит сценарии оперативной части «Плана ликвидации аварийных ситуаций» для технологической установки и обеспечивает выполнение действий по локализации и ликвидации конкретной аварийной ситуации.

Функции обучающей системы

• сигнализация состояния оборудования, клапанов, запорной арматуры;
• ручной ввод данных;
• выдача управляющих воздействий с ПК на запорную арматуру, насосы и другое технологическое оборудование;
• контроль прохождения команд управления;
• архивирование результатов действий эксплуатационного персонала по ликвидации конкретной  аварийной ситуации;
•  результатов проверки знаний эксплуатационного персонала.

Структура обучающей системы

• Содержание-перечень аварийных ситуаций.
• Общие положения по ликвидации аварийных ситуаций.
• План расположения оборудования установки.
• Структура технологических блоков и их взаимосвязь.
• Видеокадры аварийных ситуаций.
• Инструкция по эксплуатации системы обучения.

Каждой аварийной ситуации соответствует определенный видеокадр. Видеокадр представляет собой часть технологической схемы с функциональной схемой автоматизации объекта. Пример видеокадра аварийной ситуации для блока электрообессоливания и II ступени подогрева сырой нефти установки ЭЛОУ АВТ представлен на рис. 1.

На видеокадрах аварийной ситуации реализованы функции управления технологическим объектом: открытие и закрытие ручной арматуры и отсечных клапанов, включение/отключение насосов, АВО, электродегидраторов, управление регулирующими клапанами. Действия обучаемого по ликвидации аварийной ситуации отображаются на мнемосхеме.

В компьютерном тренажере имитируются реальные средства управления ТП, что обеспечивает идентичность с промышленным АРМ оператора. Конкретные средства управления оборудованием вызываются на видеокадр. Все управляющие действия фиксируются.

Примеры отображения средств управления представлены: для электрозадвижек - на рис. 2, для насосов – на рис. 3, для отсечных клапанов – на рис. 4, для регуляторов – на рис. 5.

Работа тренажера осуществляется в двух режимах: обучение и экзамен. При обучении оператор имеет возможность сравнивать свои действия по ликвидации аварийной ситуации с правильными действиями в соответствии со сценариями ПЛАС. При экзамене все действия, выполняемые оператором, фиксируются в протоколе с указанием его фамилии и даты проведения проверки знаний и сохраняются в архиве. Пример протокола проверки знаний приведен на рис. 6.

В тренажере предусмотрена функция «Помощь», которая позволяет оператору в ходе обучения сравнивать свои действия по ликвидации аварийной ситуации с правильными действиями. Тренажер может устанавливаться как непосредственно в операторных, так и в учебных классах. Установка тренажера в операторных позволяет эксплуатационному персоналу проводить обучение и закрепление знаний непосредственно на рабочем месте с последующей аттестацией его знаний в классах обучения. Обучающая система может быть реализована в виде отдельных рабочих мест, функционирующих независимо друг от друга, или объединена в общую локальную сеть по принципу преподаватель-обучающийся. Владельцы обучающей системы при необходимости могут самостоятельно вносить в нее изменения, например, при внесении изменений в ПЛАС.

Фирмой «КРУГ» разработаны и внедрены обучающие тренажеры по ПЛАС на базе ПТК КРУГ-2000 (2) для следующих объектов:

• установка первичной переработки нефти АТ-1, АТ-2 для ОАО «НК Роснефть – Туапсинский НПЗ»;
• установка каталитического риформинга Л-35/11-300 для ОАО «НК Роснефть – Туапсинский НПЗ»;
• установки первичной переработки нефти АТ-2, ЭЛОУ АВТ для ЗАО «Краснодарский НПЗ – Краснодарэконефть»;
• установка первичной переработки нефти ЭЛОУ АВТ для ОАО «Новошахтинский завод нефтепродуктов»;
• комплекс по производству битума для ОАО «Новошахтинский завод нефтепродуктов».

Хачатуров Сурен Львович - начальник отдела АСУТП,
Зенов Андрей Юрьевич – канд. техн. наук, ведущий специалист по АСУТП НПФ «КРУГ».

Список литературы

1. Шехтман М.Б., Хачатуров С.Л. Практический опыт по повышению качества, надежности и безопасности АСУ ТП для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности // Сфера Нефтегаз. 2009. №1. 
2. Прошин А.И. ПТК КРУГ-2000: традиции качества и современные возможности // Автоматизация в промышленности. 2012. №1.