Актуальность создания программно-технического комплекса-тренажера «ГПА-16» для визуализации технологических процессов и обучения персонала

Для транспортировки газа между объектами добычи и переработки применяются газоперекачивающие агрегаты (ГПА) различных модификаций, которые входят в состав дожимных компрессорных станций (ДКС). Они повышают давление перекачиваемого газа за счет нагнетателя, приводимого в движение двигателем агрегата [1].

Одной из основных задач предприятия нефтегазовой промышленности, помимо бесперебойной перекачки природных ресурсов, является достижение снижения происшествий, аварий и травматизма до минимума, а в идеале – до нуля.

Большинство несчастных случаев на производстве (примерно 96%) происходят из-за неосторожного поведения людей, в то время как лишь 4% случаев связаны с неисправностью оборудования. Но даже в этих 4% случаев ответственность можно проследить до конкретных людей, ответственных за обслуживание и техническое состояние оборудования. «Пирамида происшествий» Дюпона на рисунке основана на статистике несчастных случаев [2].

Одним из важнейших факторов, влияющих на количество происшествий и несчастных случаев на предприятиях, является уровень подготовки рабочего персонала, который почти полностью зависит от способов и методов обучения.

Рис. «Пирамида происшествий» Дюпона

В газовой промышленности для обучения персонала по работе с ГПА применяют два основных метода. Первый – это изучение теоретической базы, включающее основы работы ГПА, его компоненты и функции, изучение схем, диаграмм и инструкций. Второй: персонал получает практические занятия, включающие наблюдение за работой ГПА в реальном времени, демонстрацию работы ГПА опытными сотрудниками, а также прямое участие в выполнении операций под их руководством [3].

Отмечается, что в период с 2019 по 2022 год в среднем каждый второй эксплуатируемый ГПА выходил из строя. Из проведенного анализа статистики в таблице видно, что большая часть аварийных остановов (АО) ГПА связана с неисправностями контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА), а также с человеческим фактором (человеческий фактор составляет 23,94%), что включает в себя ошибочные действия персонала, такие как некомпетентность операторов ГПА и несвоевременное выполнение операций, например, закрытие кранов или открытие необходимых задвижек при эксплуатации [3].

Таблица

Распределение числа поломок по узлам и системам ГПА

Одним из факторов такого количества отказов по причине ошибочного действия работников связано с тем, что в программе обучения персонала отсутствует дополнительная практика отработки внештатных ситуаций при работе агрегата. Отсутствие практической базы может привести к ограниченному пониманию работы ГПА и недостаточной подготовке персонала, что влечет за собой ошибки при работе агрегата, приводит к его АО, к потере определенного количества газа из-за простоя агрегата и к возникновению чрезвычайных ситуаций. Газоперекачивающий агрегат, оснащенный авиационным двигателем, перекачивает около 1460000 м³/ час. При простое даже в 10 минут теряется огромный объем газа, что совершенно недопустимо.

Достаточно часто встречающаяся ситуация, когда на стойке оператора индикация определенных объектов показывает одно положение или значение, а на самом деле эти данные совершенно другие. В данном случае оператор должен быть обучен тому, чтобы правильно реагировать на такие ситуации и использовать все имеющиеся факторы для исключения аварийной ситуации.

Например, для процедуры продувки определенного контура необходимо открыть свечной кран, через который должен стравиться весь оставшийся газ в контуре. Но может быть так, что на стойке оператора индикатор положение свечного крана показывает то, что он открыт, но на самом деле он закрыт, а датчик показывает наличие давления в контуре. Это значит, что ошибка либо в работе индикаторов положения на стойки оператора, либо в работе датчика. В данной ситуации неопытный работник, не увидев наличие давления в контуре, может открыть основной кран, в результате которого по контуру с остатками газа пойдет рабочий или топливный газ, что может привести к нестабильному состоянию системы.

Решением данной проблемы является внедрение в программу обучения персонала на газовом предприятии тренажера, который предоставляет безопасный и эффективный способ обучение за счет внедрения различных режимов работы агрегата и различных внештатных ситуации.

При прохождении практики на тренажере обучаемые персонал будет иметь следующие возможности:

• изучение работы агрегата без причинения ущерба в процесс работы реального агрегата;
• доступ к управлению алгоритмами, которые включают запуск и остановку ГПА;
• регулирование параметров, контроль давления и температуры агрегата;
• предупреждение и управление аварийными ситуациями.

Современные промышленные производства в России несомненно нуждаются в интеграции цифровых решений для увеличения эффективности и безопасности предприятии. Вопрос цифровизации представляет уникальную возможность для страны догнать и даже опередить ведущие промышленные государства в области инноваций. Внедрение промышленных тренажеров, с последующей их модернизацией и актуализацией, способны значительно увеличить количество выпускаемой продукции, а в случае с ГПА, увеличить количество и качество перекачиваемого газа.

Таким образом, показано, что внедрение тренажера в газотранспортную отрасль топливно-энергетической промышленности является перспективным направлением для увеличения эффективности производственных процессов и повышения культуры безопасности персонала.