7.1 Децентрализация управления расходом технологического потока в системе

Практика исследования работоспособности промышленных ХТС позволяет утверждать, что колебания расхода сырьевых потоков на входе в ХТС в пределах погрешности дозирующей аппаратуры является одним из самых вредоносных для работоспособности ХТС. Причем, установлено, что разные заданные параметры имеют разную чувствительность к этому внешнему воздействию. Суть предложения:перед каждым аппаратом, реактором с каким-то набором заданных параметров установить накопитель (бункер для сыпучих сред, емкость для жидких, газгольдер для газовых) и дозатор спотребнойточностью дозировки. Накопитель отсечет колебания расхода, произошедшие до аппарата, а дозатор «загонит» заданный параметр (или их группу) в свой разрешенный диапазон отклонения около номинала. Потребная точность дозировки определяется численно с помощью инструментов метода исследования работоспособности ХТС. Эта рекомендация прошла промышленную проверку и показала свою эффективность.

Конечно, в глазах современных технологов и проектировщиков такое предложение выглядит нелепым. Действительно, устанавливается «ненужное» оборудование емкостного типа, оно потребует своих фундаментов да еще на нулевой отметке, где всегда мало места. Кроме того, удлиняются газоходы и трубопроводы, увеличивается число и разнообразие арматуры, увеличивается энергопотребление на насосы, элеваторы. Но … бесплатной надежности не бывает!

7.2 Подгонка теплообменных поверхностей

Установлено, что в современных ХТС более 70% всего оборудования составляют теплообменники. Установлено, что качество информации (погрешность расчетных формул) об интенсивностях процессов переноса теплоты довольно низкое. Установлено, что метод исследования работоспособности ХТС позволяет обнаруживать наиболее вредоносные внешние воздействия. Суть предложения:те теплообменники, которые оказывают наибольшее влияние уменьшением вероятности работоспособности ХТС, конструировать с переменной поверхностью теплообмена. Реализация этого предложения позволит во время пуско-наладочных работ «загнать» соответствующий заданный параметр (или их группу) в разрешенный диапазон отклонения от номинала.

Конечно, это предложение приведет к увеличению капитальных затрат: стандартный теплообменник дешевле нестандартного.

7.3 Выборочный отказ от использования стандартного оборудования

Рассматривается современный подход: чем больше единиц стандартного оборудования, тем дешевле ХТС, а надежность системы не при чем.Установлено, что широкое применение стандартного оборудования является обычным, типовым, широко распространенным внешним воздействием макросистемы на процесс разработки ХТС и ее дальнейшую эксплуатацию.Суть предложения:с помощью метода исследования работоспособности и его инструментария выявить наиболее вредоносные для работоспособности виды стандартного оборудования и заменить их на нестандартные, на оригинальные. Увеличение капитальных затрат при этом во внимание не принимается.

7.4 Обрыв обратных положительных связей

Речь идет о недопустимости положительной обратной связи «головы» ХТС с ее «хвостом». Действительно, возмущения из внешней среды, нелинейно возрастая по ходу технологического потока, при такой связи снова возвращаются на вход ХТС. Смысл организации такой связи технологами совершенно прозрачен: увеличивается полнота превращения сырья в целевой продукт или происходит экономия энергоресурсов, или уменьшается экологическое давление ХТС на природу. Особенно такая связь неизбежна при стремлении технологов к созданию энерготехнологических установок, в которых все тепловыделения при химических и фазовых превращениях полностью используются на нужды самой технологии.

Установлено, что создание положительных обратных связей губительно для устойчивости и работоспособности ХТС. Однако можно предложить прием, позволяющий в принципе и экономить энергоресурсы, и не очень сильно уменьшить вероятность работоспособности ХТС. Действительно, рассмотрим технологическую схему установок АК-72 и К-700. После стадии абсорбции выхлопные газы имеют низкую температуру и высокое давление (для интенсификации и полноты абсорбции). Технологам стало жалко выбрасывать накопленную (потенциальную) энергию большого давления выхлопных газов. Поэтому они решили нагреть выхлопные газы до температур, которые пригодны для их использования в газовой турбине. На валы этой турбины поставить центробежные нагнетатели, компрессоры, которые будут подавать сжатый воздух в печи сжигания NH₃в линии АК-72 или серы в установке К-700. Так технологи создали жесткую положительную обратную связь «головы» и «хвоста» своих ХТС. Причем, нагрев выхлопных газов решено производить за счет теплоты окисления SO₂вSO₃(NO в NO₂), а когда этой теплоты не хватило, то поставили топку для сжигания природного газа.

Суть предложения: разорвать положительную обратную связь. Электродвигатели центробежных компрессоров запитывать из региональной энергосистемы (как это сделали мудрые разработчики установки ДКДА), а на валы газовой турбины агрегата ГТТ-12 вернуть электрогенераторы, и отдавать электроэнергию в ту же энергосистему региона. Чтобы последняя не испытывала недопустимых возмущений от ХТС, на нее наложим дополнительные заданные параметры. Тогда обрыв положительной обратной связи не только увеличит меру устойчивости ХТС, но и существенноувеличитвероятность работоспособности, а введение дополнительных заданных параметров как-то ееуменьшит. Применяя метод исследования работоспособности ХТС, можно количественно убедиться в разумности предлагаемого компромисса.