«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Комплексная система управления пожарной безопасностью на объектах нефтегазовой отрасли, основанная на принципах фрактального анализа

УДК: 614.841.41
DOI: -

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
² ЕМЕ, Москва, Россия

Ключевые слова: фрактальный анализ, пожарная безопасность, нефтегазовая отрасль, прогнозирование аварий, пожароопасные зоны, моделирование рисков, математический анализ, моделирование, взрывобезопасность, аварии

Аннотация:

В статье представлена комплексная система управления пожарной безопасностью на объектах нефтегазовой отрасли, основанная на методах фрактального анализа. Основной целью исследования является разработка инструментов повышения точности прогнозирования и предотвращения пожароопасных ситуаций. Методология включает сбор данных с промышленных объектов, применение фрактальной геометрии для анализа параметров среды (температуры, давления, концентрации горючих веществ), а также компьютерное моделирование с использованием специализированного программного обеспечения. Применение фрактального анализа позволяет выявлять скрытые закономерности в динамике технологических процессов, что способствует своевременному обнаружению предвестников аварий. Результаты тестирования системы демонстрируют снижение количества ложных тревог на 30 % и увеличение времени предупреждения о потенциальных угрозах на 15 %. Разработанная система может быть использована для повышения уровня безопасности и надежности работы объектов нефтегазового комплекса, а также для совершенствования нормативно-технической документации в области промышленной безопасности.

Список литературы:

1. Анализ законодательных требований к функционированию аварийно-спасательных формирований и подразделений пожарной охраны на объектах защиты нефтегазовых компаний / Д.В. Пономаренко, Ю.Е. Тюленев, А.В. Князев [и др.] // Газовая пром-сть. – 2024. – № 8(869). – С. 78–85.
2. Фомичев Л.Ю., Минаева И.А. Повышение надежности автоматической пожарной сигнализации на объектах хранения нефти и нефтепродуктов // Безопасность труда в пром-сти. – 2024. – № 12. – С. 47–52. – DOI: 10.24000/0409-2961-2024-12-47-52
3. Куровский С.В., Мишин Д.А., Фомичев Л.Ю. Особенности обеспечения экологической безопасности в рамках снижения частоты пожароопасных ситуаций на нефтегазовых трубопроводах // Экономика стр-ва. – 2025. – № 1. – С. 339–343.
4. Чалялетдинова Т.С. Общие принципы обеспечения пожарной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса // Вестн. науки. – 2024. – Т. 1, № 9(78). – С. 195–198.
5. Брылкин Ю.В. Геометрическое моделирование микроструктуры поверхности на основе теории фракталов: дис. … канд. техн. наук: 05.01.01. – М., 2018. – 121 с.
6. Fractal conceptualization of intumescent fire barriers, toward simulations of virtual morphologies / G. Okyay, A.D. Naik, F. Samyn [et al.] // Scientific Reports. – 2019. – Vol. 9. – Article No. 1872. – DOI: 10.1038/s41598-019-38515-9
7. Accou B., Carpinelli F. Systematically investigating human and organisational factors in complex socio-technical systems by using the "Safety Fractal Analysis" method // Applied ergonomics. – 2022. – Vol. 100. – Article No. 103662. – DOI: 10.1016/j.apergo.2021.103662
8. Torabian M., Pourghassem H., Mahdavi-Nasab H. Fire Detection Based on Fractal Analysis and Spatio-Temporal Features // Fire Technology. – 2021. – Vol. 57. – P. 2583–2614. – DOI: 10.1007/s10694-021-01129-7
9. Jin Yanlin, Jang Beom-Seon. Probabilistic fire risk analysis and structural safety assessment of FPSO topside module // Ocean Engineering. – 2015. – Vol. 104. – P. 725–737. – DOI: 10.1016/J.OCEANENG.2015.04.019
10. Гвоздев Е.В., Матвиенко Ю.Г. О методике оценки состояния промышленной и пожарной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса России // Безопасность труда в пром-сти. – 2021. – № 11. – С. 7–12. – DOI: 10.24000/0409-2961-2021-11-7-12
11. Совершенствование подхода к анализу техногенного риска и обоснованию проектных решений для опасных производственных объектов нефтегазового комплекса / А.В. Александрова, М.В. Герман, А.А. Левчук, А.Ю. Скрынников // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. – 2024. – № 3. – С. 121–130. – DOI: 10.25257/FE.2024.3.121-130
12. Design and Evaluation of High-Temperature Well Cementing Slurry System Based on Fractal Theory / Zheng Guanyi, Guo Xiaoyang, Li Zaoyuan, Sun Jinfei // Energies. – 2021. – Vol. 14, Issue 22. – Article No. 7552. – DOI: 10.3390/en14227552
13. Analysing human factors and non-technical skills in offshore drilling operations using FRAM (functional resonance analysis method) / J.E.M. França, E. Hollnagel, I.J.A.L. Dos Santos, A.N. Haddad // Cognition, Technology & Work. – 2021. – Vol. 23, Issue3. – P. 553–566. – DOI: 10.1007/s10111-020-00638-9
14. Манаева А.Р. Пожары на объектах нефтепереработки и локальные зоны теплового воздействия // Приоритетные направления развития системы обеспечения техносферной и пожарной безопасности объектов защиты и территорий: сб. тр. III Междунар. науч.-практ. конф., Химки, 17–18 мая 2021 г. – Химки: Акад. гражданской защиты М-ва Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 2022. – С. 61–67.
15. Яковлев С.Ю., Шемякин А.С. К оценке неопределенности и риска при обеспечении комплексной безопасности арктической зоны РФ // Экология пром. пр-ва. – 2023. – № 4(124). – С. 54–58. – DOI: 10.52190/2073-2589_2023_4_54
16. Пожарная опасность при проведении работ на скважинах добычи нефти, газа и конденсата / С.Г. Аксенов, А.С. Ишмеева, И.Н. Губайдуллина, И.Н. Губайдуллин // Инновационная экономика: информация, аналитика, прогнозы. – 2024. – № 3. – С. 142–146. – DOI: 10.47576/2949-1894.2024.3.3.016
17. Исследование фрактальной структуры ветвей ели методом численного Фурье-анализа / О.Д. Шнырков, Е.Г. Яшина, К.А. Пшеничный, С.В. Григорьев // Open Science 2023: сб. тез. X Всерос. молодеж. науч. форума с междунар. участием, Гатчина, 15–17 нояб. 2023 г. – Гатчина: Петерб. ин-т ядерной физики им. Б.П. Константинова, 2023. – С. 160.
18. Черепахин А.М. Методика оценки пожарной опасности горючей среды на основе веществ, обращающихся на объектах нефтегазового комплекса: дис. … канд. техн. наук: 05.26.03. – Воронеж, 2020. – 179 с.
19. Практическая реализация применения нейросетевых моделей для моделирования сложных газотранспортных систем большой размерности / Н.А. Кисленко, С.Н. Панкратов, В.В. Дедкова [и др.] // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 9(614). – С. 33–41.