An investigation on data-based fault detection methods in petroleum refineries
Petrol rafinerilerinde veri tabanlı hata tespit metotları üzerine bir inceleme
- Tez No: 746602
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL UZUNLAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Petrol rafinerileri, enerji ve üretim sektörleri için hayati önem taşıyan karmaşık sistemlerdir. Bu karmaşık sistemler üretim sırasında, temel operasyonlardaki sıvı sızıntıları dahil olmak üzere, çeşitli arızalarla karşılaşabilir. Sızıntıların tespiti güvenilir, emniyetli ve verimli bir çalışma için önemlidir. Olası kaçak tespit mekanizmalarından veri tabanlı kaçak tespit yöntemleri, düşük yatırım maliyeti, daha az insan müdahalesi, küçük kaçakları önceden tespit edebilme ve dağıtık kontrol sistemlerine doğrudan entegrasyon kabiliyeti açısından umut vericidir. Bu çalışmanın amacı, bir petrol rafinerisindeki bir ısı eşanjöründe veriye dayalı kaçak tespit yöntemlerini araştırmaktır. Bu amaçla, petrol rafinerilerinde olası sızıntı problemleri değerlendirilmiş, bir petrol rafinerisindeki gerçek bir ısı eşanjöründen çoklu sızıntı durumları belirlenmiş, veriye dayalı uygun sızıntı tespit yöntemleri için literatür araştırması yapılmış, bir dizi veriye dayalı sızıntı tespit yönteminin uygulanabilirliği literatür referans veri seti ile çalışılmış ve belirlenen kaçak tespit yöntemleri ile gerçek ısı eşanjörü kaçak durumları incelenmiştir. Isı eşanjörünün çoklu kaçak durumları için veri setleri bir TÜPRAŞ rafinerisinden alınmıştır. Literatür referans veri seti Tennessee Eastman Process'ten (TEP) elde edilmiştir. Kesikli Dalgacık Dönüşümü (DWT), Otomatik Kodlayıcı (AE) ve Üstel Ağırlıklı Hareketli Ortalama (EWMA) yöntemleri, veri tabanlı kaçak tespit yöntemleri olarak seçilmiştir. Seçilen veriye dayalı yöntemler önce TEP veri seti ile çalışılmış ve iyi bir kaçak tespit kabiliyeti gözlemlenmiştir. Ardından gerçek sızıntı vakaları incelenmiştir. Her üç veriye dayalı yöntem de gerçek sızıntı vakalarını tespit etmede başarılı bulunmuştur. Bazı durumlarda sızıntılar, operasyon mühendisleri sızıntıyı fark etmeden önce veriye dayalı yöntemlerle tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The petroleum refineries are complex systems vital for energy and production sectors. During production, these complex systems might experience various faults, including fluid leaks in unit operations. The detection of leaks is important for a reliable, safe, and efficient operation. Among the possible leak detection mechanisms, data-based leak detection methods are promising in terms of low investment cost, less human intervention, ability to detect small leaks in advance and direct integration capability to distributed control systems. The aim of this study is to investigate data-based leak detection methods in a heat exchanger in a petroleum refinery. To that end, possible leaking problems in petroleum refineries are assessed, multiple leak cases from a real heat exchanger in a petroleum refinery are determined, literature studies are searched for appropriate data-based leak detection methods, applicability of a set of data-based leak detection methods is studied with a literature benchmark data set, and the real cases of heat exchanger leaks are studied with the determined leak detection methods. Data sets for multiple leak cases of a heat exchanger are obtained from a TUPRAS refinery. The benchmark data set is obtained from Tennessee Eastman Process (TEP). Discrete Wavelet Transform (DWT), Auto Encoder (AE), and Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) are selected as the data-based leak detection methods. The selected data-based methods are first studied with TEP data set, and good fault detection capability is observed. Then, the real leak cases are studied. All three data-based methods are found successful in detecting the actual leak cases. For some of the cases, leaks are detected with data-based methods in advance of the operation engineers noticing the leak.
Benzer Tezler
- Developing a new approach for analysis and prevention of fire risks due to cargo operations on tanker ships
Tanker gemilerinde kargo operasyonlarında yangın risklerinin analizi ve önlenmesi için yeni bir modelin geliştirilmesi
NURETTİN BÜYÜK
Doktora
İngilizce
2022
Deniz BilimleriPiri Reis ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİNÇER BAYER
- Roller bearing fault detection using rotary encoder
Açısal enkoder kullanarak bilyalı rulmanlarda hata tespiti
SAMET YALDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Dalgacık dönüşümünün fourier dönüşümü ile karşılaştırılması ve uygulama
Comparison of wavelet transform and fourier transform and its applications
ESRA TÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Farklı deprem algılama yöntemlerinin GANOS sismik izleme verisi üzerinde etkinliğinin araştırılması
Investigation of effectiveness of different earthquake detection methods on the seişmic monitoring data of the GANOSs fault
BAŞAK IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EŞREF YALÇINKAYA
- A quantitative approach on human factor analysis in maritime operations
Deniz operasyonlarında insan faktörü analizi üzerine kantitatif bir yaklaşım
PELİN ERDEM
Doktora
İngilizce
2021
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE AKYÜZ