Описание Области
Область охватывает проектирование и строительство терминала для перевалки сырых нефтей, нефтепродуктов и сжиженного природного газа. В рамках области можно выделить основные задачи, которые необходимо решать совместно при проектировании и строительстве терминала.
• Оптимизация состава оборудования терминала – объемы и состав резервуаров, число и мощность насосов, число и конфигурация пирсов и причалов, исходя из числа и классов танкеров, которые будут его посещать.
• Логистика танкеров за периметром терминала – расписание с учетом времени, расстояния, скорости, времени доставки до пунктов, возврата, оборачиваемости, стоимости. С учетом видов и числа танкеров. Цель: избежать очередей и простоев на погрузку и разгрузку.
• Оптимизация этапов проекта строительства терминала – порядок строительства и ввода в эксплуатацию сооружений и объектов, с учетом сроков и затрат на строительство, ожидаемого эффекта от эксплуатации, включая поэтапную сдачу НПЗ.
• Детальное расписание операций при погрузке и разгрузке, включая процессы при наливе и сливе нефти и продуктов – проводка танкера к причалу, швартовка, установление маршрута перекачки, сама перекачку и ее завершение, отшвартовка и вывод танкера.
• Смешение нефтей и нефтепродуктов на терминале с учетом качества – с учетом времени перекачек, смешения в трубе и резервуаре, закрытие резервуара для отбора проб и паспортизации продукта.
Общий вид нефтеналивного терминала представлен на рисунке:
Рисунок. Общий вид нефтеналивного терминала
Принципиальная схема нефтеналивного терминала представлена на рисунке:
Рисунок. Принципиальная схема нефтеналивного терминала
1 — нефтепродукты; 2 — нефть из магистральных нефтепроводов; 3, 4 — трубопроводы; 5 — узел учета; 6 — очистные сооружения.
Примечание. Далее приведено описание технологического оборудования и процессов для общего знакомства с данной предметной областью, ее понятиями и используемыми терминами. Как профессиональным технологам, так и имеющим общее представление о данной предмете это описание рекомендуется пропустить.
Работу нефтеналивного терминала условно можно разделить на стадии:
Поступление танкеров на терминал
подробнее…
Танкеры, стоящие на рейде вне терминала при получении разрешения на швартовку к определенному причалу ожидают прибытия на танкер лоцмана, который прибывает на лоцманском катере. Затем при проводке к причалу танкер сопровождается буксирами, которые участвуют в его буксировке и кантовке. Состав и число буксиров определяется классом танкера – его размером и вместимостью. Время проводки и швартовки танкера к причалу также зависит от его класса. Для портовых терминалов имеются нормы по времени и количеству буксиров, требующихся для процесса проводки и швартовки.
Основные классы танкеров представлены на рисунке
кратко
Рисунок. Основные классы танкеров по размерам.
Слив с танкеров на причалах
подробнее…
Слив с танкера на причале осуществляется следующим образом.
• Танкер подключается к трубопроводам терминала через стендеры и коллекторы.
Рисунок. Подключение стендеров к пришвартованному танкеру
• Используя задвижки (манифольды), коллекторы и систему трубопроводов терминала устанавливается маршрут перекачки.
• Начинается операция перекачки, которая осуществляется судовыми насосами. Производительность перекачки определяется суммарной производительностью судовых насосов.
• После окончания перекачки линия и трубопроводы могут использоваться для других операций.
кратко
Смешение в резервуарах и перекачки между резервуарами
подробнее…
В процессе эксплуатации между резервуарами резервуарных парков могут осуществляться операции перекачки, в том числе и связанные со смешением продуктов. Смешение близких продуктов может использоваться для получения продукта требуемого качества. Перекачки одного продукта может применяться для освобождения резервуаров, например, при его чистке или ремонте.
Перекачки между резервуарами обычно осуществляются насосами терминала и имеют аналогичную последовательность:
• Установление маршрута перекачки с использованием задвижек и коллекторов
• Перекачка необходимого объема продукта насосами насосных станций
• Окончание перекачки и разрыв маршрута.
Для процессов перекачек между резервуарами терминала, а в особенности разных однотипных продуктов характерны затраты времени на перемешивание продукта для достижения единого качества продукта по всему резервуару, а также «закрытие» резервуара на паспортизацию – отбор проб и проведение анализа качества продукта с формированием паспорта, после чего возможна его отгрузка – налив в танкеры и другие транспортные средства.
кратко
Налив в танкеры на причалах
подробнее…
Налив в танкеры на причале осуществляется следующим образом.
• Танкер подключается к трубопроводам терминала через стендеры и коллекторы.
• Используя задвижки (манифольды), коллекторы и систему трубопроводов терминала устанавливается маршрут перекачки.
• Начинается операция перекачки, которая осуществляется судовыми насосами. Производительность перекачки определяется производительностью задействованных в перекачке насосов терминала, а также ограничений на налив в танкеры, который зависит от его дедвейта.
Рисунок. Налив в танкер на причале и его одновременная бункеровка.
• После окончания перекачки линия и трубопроводы могут использоваться для других операций.
кратко
Отшвартовка и вывод танкера
подробнее…
После окончания операции налива, танкер отшвартовывается с помощью буксиров и затем под руководством лоцмана выводится на рейд. Состав и число буксиров определяется классом танкера – его размером и вместимостью. Время отшвартовки и вывода танкера также зависит от его класса. Для портовых терминалов имеются нормы по времени и количеству буксиров, требующихся для процесса отшвартовки и вывода танкера.
Рисунок. Буксировка танкера
кратко
Особенности Объекта
подробнее…
Модель, представляющая работу участка терминала, состоит из стадий оборота танкеров, соответствующих стадиям области:
• Слив танкера на причале.
Слив танкера на причале моделируется установкой, которая содержит операции обслуживания каждого поступающего на причал танкера для слива:
• Проводка танкера определенного класса и дедвейта и его швартовка к причалу. По завершению этой операции весь объем танкера доступен для перекачки (слива).
• Перекачка продукта из танкера в резервуарный парк. В процессе слива объем резервуара танкера освобождается, продукт перекачивается в резервуарный парк терминала судовыми насосами.
• Отшвартовка и вывод танкера из терминала.
Перекачка и смешение продуктов на данном фрагменте модели не представлена из-за однородности продукта и отсутствия перекачек и смешений, которые изменяют качественные характеристики продукта.
• Налив танкера на причале.
Налив танкера на причале моделируется установкой, которая содержит операции обслуживания каждого поступающего на причал танкера для налива:
• Проводка танкера определенного класса и дедвейта и его швартовка к причалу. По завершению этой операции весь свободный объем танкера доступен для перекачки (налива).
• Перекачка продукта из резервуарного парка в танкер. В процессе налива объем резервуара танкера заполняется, продукт перекачивается в резервуары танкера насосами терминала. Производительность перекачек может варьироваться, исходя из числа задействованных в перекачке насосов, так как насосы могут быть задействованы для перекачек на других причалах, а их общее число определяется составом насосных терминала.
• Отшвартовка и вывод танкера из терминала.
кратко
Схема Объекта
подробнее…
Рисунок. Фрагмент потоковой схемы объекта «с именами»
кратко
Особенности Решения S.BOilTerminalDiesel1Pier5Pump_INV_DP120.
Особенности Задачи
подробнее…
Модель рассматривает участок терминала, затрагивающего оборот танкеров, который включает поступление, перевалку и отгрузку дизельного топлива одним видом танкеров, на одном причале.
Решатель выбирает расписание оборота танкеров для слива и налива продукции – их швартовку, перекачки и отшвартовку на 5 дней с детальностью по часам, учитывая ограничения:
• Заданное время стыковочных операций – проводка и швартовка танкера, отшвартовка и вывод танкера
• Занятость причала – причале может одновременно использоваться только одним танкером.
• На объем резервуарного парка терминала под дизельное топливо.
Критерием является максимум грузооборота участка терминала, который трансформируется в минимизации простоя причала.
кратко
Исходные данные
подробнее…
Слив продукции с танкеров на причале терминала – проводка и швартовка, перекачка, отшвартовка и вывод танкера, ожидание прихода танкера:
Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток
Налив в танкеры на причале терминала – проводка и швартовка, перекачка, отшвартовка и вывод танкера, ожидание прихода танкера:
Рисунок. Фрагмент формы – стадия, установка, операция, поток
Занятое дизельным топливом и свободное место танкера, приходящего для слива на терминал.
Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость
Резервуарный парк под дизельное топливо и входящие в него резервуары терминала.
Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость
Занятое дизельным топливом и свободное место танкера, приходящего для налива на терминал, число занятых в перекачке насосов терминала.
Рисунок. Фрагменты формы – стадия, емкость
кратко
Результаты решения
подробнее…
Фрагменты расписания:
Рисунок. Фрагмент расписания выполнения операций
Слив с танкеров – поступление заполненного дизельным топливом танкера и его опорожнение:
Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях
Запас в резервуарном парке, суммарное число занятых в перекачках насосов:
Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях
Налив в танкеры – поступление порожного танкера и заполнение его дизельным топливом:
Рисунок. Фрагмент расписания уровня запасов в емкостях
Пользовательские отчеты по работе установок и состоянию емкостей
Отчет «время вниз» от установок:
Рисунок. Фрагмент отчета «время вниз» от установок
Отчет «время вниз» от емкостей:
Рисунок. Фрагмент отчета «время вниз» от емкостей
Объемы поступления / отгрузки дизельного топлива, объемы перекачек по часам:
Рисунок. Гистограммы изменения состояния емкостей
Объяснения решения
Рисунок. Фрагмент трассы объяснений хода рассуждений Решателя DP
кратко