Главная
АИ #6 (136)
Статьи журнала АИ #6 (136)
Обеспечение безопасности на особо опасных объектах нефтепереработки

Обеспечение безопасности на особо опасных объектах нефтепереработки

Рубрика

Технические науки

Ключевые слова

авария
нефтеперерабатывающее предприятие
технологический процесс
регламент

Аннотация статьи

В статье проанализированы причины аварий на предприятиях нефтепереработки, определены направления для реализация необходимой степени безопасности нефтеперерабатывающих объектов.

Текст статьи

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

Сценарии

Схема развития сценария

С 1

Разлитие ГЖ

Полная разгерметизация оборудования или трубопровода (катастрофическое разрушение) - выброс ГЖ и ее растекание в пределах обвалования (на ландшафт) / в помещении – загрязнение промплощадки (окружающей природной среды – ОПС)

С 2

Пожар разлития

Полная разгерметизация оборудования или трубопровода (катастрофическое разрушение) - выброс пожароопасного вещества и его растекание - воспламенение пролива при условии наличия источника инициирования - пожар разлития термическое поражение оборудования и персонала

С3

Крупномасштабное диффузионное горение («огненный шар»)

Катастрофическое разрушение оборудования, выброс всего объема вещества в атмосферу - образование переобогащенного облака - воспламенение и последующий пожар облака с внешней поверхности с образованием «огненного шара» - термическое поражение персонала и оборудования

С4

Горение струи газа

Разгерметизация фланцевых соединений аппарата (газовая часть) - истечение газа в виде струи - горение независимой струи газа, истекающего из образовавшегося отверстия - прямое огневое воздействие на окружающую среду - термическое воздействие на окружающую среду

С5

Взрыв ТВС в открытом пространстве

Разгерметизация оборудования или трубопровода с взрывоопасным веществом - выброс пара (газа) в открытое пространство - образование взрывоопасной ТВС - взрыв ТВС (дефлаграционное сгорание) при наличии источника инициирования – поражение оборудования и персонала ударной волной

С6

Взрыв ТВС в замкнутом пространстве (в оборудовании, в помещении)

Полная или частичная разгерметизация оборудования или трубопровода - выброс газа или ГЖ – образование взрывоопасной ТВС в помещении или оборудовании - взрыв ТВС (дефлаграционное сгорание) при наличии источника инициирования - поражение оборудования и персонала ударной волной

С7

Пожар в замкнутом пространстве

Нарушение герметичности оборудования - выброс газа или пролив ГЖ с образованием паровой фазы - воспламенение смеси при условии наличия источника инициирования – диффузионное горение смеси - термическое поражение здания и персонала

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.

Список литературы

  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.

Поделиться

2218

Мустакимова Я. Л., Акименко Н. Ю. Обеспечение безопасности на особо опасных объектах нефтепереработки // Актуальные исследования. 2023. №6 (136). Ч.I.С. 21-24. URL: https://apni.ru/article/5566-obespechenie-bezopasnosti-na-osobo-opasnikh

Похожие статьи

Другие статьи из раздела «Технические науки»

Все статьи выпуска
Актуальные исследования

#41 (223)

Прием материалов

5 октября - 11 октября

осталось 3 дня

Размещение PDF-версии журнала

16 октября

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

29 октября