Обеспечение безопасности на особо опасных объектах нефтепереработки

Введение

Нефтеперерабатывающие предприятия являются источниками повышенной опасности. Опасность таких производств обуславливается наличием большого количества ЛВЖ, ГЖ, паров, газов, а также особенностями технологических процессов и аппаратов. Большинство технологических процессов осуществляется непрерывно. Между аппаратами и блоками в установках и между установками имеется жесткая связь, поэтому любые неполадки и аварийные ситуации в одном аппарате отрицательно влияют на весь технологический процесс.

Производственный цикл нефтеперерабатывающего завода обычно состоит из подготовки сырья, первичной перегонки нефти и вторичной переработки нефтяных фракций: каталитического крекинга, каталитического риформинга, коксования, висбрекинга, гидрокрекинга, гидроочистки и смешения компонентов готовых нефтепродуктов [2].

Главная задача предприятий – на всех уровнях стремиться предотвратить развитие аварийных ситуаций. Но и быть полностью готовым к развитию любых нештатных ситуаций, которые могут возникнуть на опасных объектах.

За 2021 год на особо опасных объектах (далее – ОПО) нефтегазового комплекса зафиксировано 42 аварии, в том числе 14 случаев смертельного травматизма. Из них на объектах нефтеперерабатывающей промышленности произошло 10 аварий.

Только с января по май 2021 года произошло 22 таких аварий, что на 40% больше, чем годом ранее. Отмечается, что, несмотря на снижение аварийности по нефтегазовому комплексу за последнее десятилетие почти в два раза, на опасных производственных объектах I класса опасности она остается неизменной и составляет 18-22 аварии в год [3].

Наиболее часто аварии, взрывы, пожары на предприятиях переработки углеводородного сырья происходят по таким причинам:

• нарушения технологических регламентов производственных процессов;
• некачественного монтажа, ремонта технологических установок, оборудования, трубопроводов;
• грубых нарушений правил ТБ, ПБ, в том числе при производстве огневых работ;
• износ, разгерметизация производственного оборудования, систем трубопроводов, транспортирующих исходное сырье, готовую продукцию;
• неправильно спроектированных, некачественно смонтированных и поврежденных систем молниезащиты (заземления);
• нарушений правил монтажа, эксплуатации электрических сетей, оборудования и аппаратуры защиты.

Статистика аварийных ситуаций на нефтеперерабатывающих предприятиях:

• ошибочными действиями персонала (38%);
• разгерметизация (разрыв) хранилища (37%);
• отказами (неполадками) оборудования (21%);
• внешними воздействиями природного и техногенного характера (4%) [2].

Проанализировав причины аварий, можно выделить несколько сценариев развития аварийных ситуаций (таблица) [1].

Таблица

Схемы развития сценариев типовых аварий

Таким образов можно выделить ряд организационных и предупредительных мероприятий по обеспечению безопасности на заводе. 

1. Своевременное обнаружение предаварийной и аварийной ситуации, наличие систем контроля за технологическим процессом, сигнализации и блокировок (далее – СБ и ПАЗ).

СБ и ПАЗ ‒ совокупность средств КИПиА, автоматизированных систем управления технологическими процессами, контроллеров противоаварийной защиты, взаимосвязь между ними, нужных для защиты производственного процесса или оборудования от возникновения нештатной ситуации, которая может привести к аварии. В систему СБ и ПАЗ входят:

• приборы;
• датчики;
• преобразователи;
• релейные и полупроводниковые логические схемы;
• микропроцессорные устройства;
• автоматизированная система управления технологическим процессом (далее – АСУТП);
• устройства звуковой и световой сигнализации;
• исполнительные устройства.

Основным предназначением системы СБ и ПАЗ производственного процесса на установках является автоматизированное преобразование его состояния в более безопасный режим, выполняемое этой системой в случае возникновения возможного опасного явления (выхода параметров процесса за безопасные пределы).

2. Предотвращение распространения аварии (локализация места аварии и снижение выброса опасных веществ).

3. Оперативное оповещение ответственных лиц, противоаварийных сил и населения об аварии, в том числе с помощью локальной системы оповещения.

4. Ликвидация последствий аварии противоаварийными силами предприятия и взаимодействующих подразделений [1].

Для обеспечения пожаровзрывобезопасности принимаются во внимание следующие инженерные решения:

• оборудование промплощадок системой пожаротушения, соответствующих требования пожарной безопасности, а также огнетушителями, песком, кошмами и пожарными щитами;
• блоки технологических установок оснащаются автоматизированными системами контроля и управления процессами и ПАЗ, сигнализаторами довзрывных концентраций возгораемых газов;
• применение молниезащитных коммуникаций, ограждение оборудования и трубопроводов от вторичного проявления ударов молнии;
• для защиты от накопления и вероятного возникновения статического электричества все технологическое оборудование, трубопроводы и металлические конструкции эстакад, коммуникаций, зданий сооружений, пути железнодорожного транспорта заземляются;
• в зданиях насосных применяются общеобменные и аварийные вентиляции;
• оборудование печей и котлов установок паровыми завесами, предназначенных для охлаждения оборудования в случае пожара;
• обеспечение беспрепятственного закольцованного проезда по промплощадкам ко всем производственным и вспомогательным объектам механизированных спецсредств пожаротушения.

В ходе проведенного анализа безопасности объектов нефтепереработки можно выделить следующие направления для реализации необходимой степени безопасности нефтеперерабатывающих заводов:

• проведение планово-профилактической работы по обнаружению не пригодного к эксплуатации оборудования и его отдельных частей, их восстановления или замены;
• выполнение контроля за общим перечнем действий по повышению ресурса работы оборудования, выполнением аварийно-восстановительных мероприятий в соответствии с правилами промышленной безопасности, охраны труда и требованиями эксплуатации, согласно инструкциям;
• проведение в обязательном порядке контроля за состоянием технологических коммуникаций, вовремя проведённым ремонтом;
• поддержание в исправном состоянии и постоянной готовности средств пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, средств автоматической сигнализации загазованности предельно допустимой концентрации и вентиляционных систем;
• обеспечение надлежащего хранения и ведения проектной и эксплуатационной документации и поддержанием нормативных запасов материальных ресурсов для ликвидации аварий;
• повышение качества мероприятий по квалифицированному и противоаварийному обучению персонала установок и участков предприятий, работников соседних предприятий и населения, их повышение опыта защиты и действиям в чрезвычайных ситуациях;
• наличие средств защиты и убежищ в радиусе возможного возникновения риска ущерба здоровья;
• увеличение степени защиты объектов промышленности, внедрение видео наблюдения за территорией для исключения незаконного на них проникновения [2].

Аварии связанные с разгерметизацией оборудования и трубопроводов составляют основную часть сценариев аварийных ситуаций на предприятиях нефтегазового комплекса.

Герметичность технологического оборудования является неотъемлемой частью предотвращения аварийных случаев, связанных с возгоранием и взрывами, негативными влияниям ядовитых веществ, обращающихся в ходе технологических процессов на установках и в резервуарных парках завода.

Заключение

Анализ работы показал, что объекты нефтехимической промышленности заслуженно носят звание особо опасных объектов, включающие множество установок и опасных технологических процессов. Обеспечение безопасности на ОПО напрямую зависит от людей, работающих на нем, от правильности выполнения ими технологии производства. Для поддержания безопасного производства необходим постоянный контроль оборудования и процессов.

1. Технология первичной переработки нефти и газа: учебное пособие / А.К. Мановян. – М.  Химия, 2001. – 568 с.
2. Анализ риска аварий на опасных производственных объектах: учебное пособие / А. Д. Галеев, С. И. Поникаров. – Казань, Изд-во КНИТУ, 2017. – 152 с.
3. Нефть и Капитал [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://oilcapital.ru/, свободный.