РОЛЬ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПОВЫШЕНИИ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Аннотация

Целью данного исследования является предоставление доказательств, демонстрирующих, как компьютерное моделирование может быть использовано для повышения безопасности и производительности на промышленных объектах. Прогнозирование аварийных ситуаций, оптимизация проектирования и обучение персонала – три наиболее важных аспекта, которые принимаются во внимание. Использовались такие программные приложения, как MATLAB Simulink, ANSYS Fluent и Siemens NX. С помощью этих инструментов было выполнено моделирование для газовой турбины мощностью пятьдесят мегаватт, трубопровода диаметром пятьсот миллиметров и  химического реактора объемом десять квадратных метров. Результаты показали, что корректировка параметров турбины привела к повышению КПД на 4% и сокращению времени до перегрева турбины с пяти до семи минут. Зона повреждения от утечки газа была уменьшена на 44% (с 320 метров до 180 метров) в результате установки дополнительных клапанов на трубопроводе, что также привело к снижению затрат на проектирование на 35%. Увеличив толщину стенки реактора на 25%, удалось полностью исключить возможность разрушения. Благодаря использованию тренажёров время реакции операторов сократилось на 62,5% – со 120 до 45 секунд, а частота ошибок – на 40%  с 25% до 15%. Зависимость от исходных данных и потребность в значительных вычислительных ресурсах – два фактора, ограничивающие возможности данного подхода. Ожидается, что дальнейшая интеграция технологий на основе искусственного интеллекта и цифровых двойников приведёт к расширению аналитических возможностей и повышению уровня промышленной безопасности.