Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВО «УГТУ»)

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

КП.20.03.01.06-16.2019 ТБ-2-16

Тема: «Проектирование системы безопасности технологического процесса электроснабжения потребителей на примере участка цеха №5 "Энергоснабжение и водоотведение" ООО "ЛУКОЙЛ-УНП"

К.Д. Фатхуллин

Ухта, 2020



МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Ухтинский государственный технический университет»

(УГТУ)

Кафедра «Промышленной безопасности и охраны окружащей среды»

СОГЛАСОВАНО

Зав. кафедрой ПБ и ООС

Е.В. Нор

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по Производственная безопасность

наименование учебной дисциплины

на тему: «Проектирование системы безопасности технологического процесса электроснабжения потребителей на примере участка цеха №5 «Энергоснабжение и водоотведение» ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

Автор работы К.Д. Фатхулли

Направление подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность»

Руководитель работы ____________________ М.В. Миронов

подпись, дата инициалы, фамилия

Ухта, 2019



МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Ухтинский государственный технический университет»

(УГТУ)

Кафедра «Промышленной безопасности и охраны окружающей среды»

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ОбучающийсяК.Д. Фатхуллинкод 160249 группа ТБ-2-16

1. Тема «Проектирование системы безопасности технологического процесса электроснабжения потребителей на примере участка цеха №5 «Энергоснабжение и водоотведение» ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

2. Срок представления работы к защите

«»марта 2020 г.

3. Исходные данные для расчета:

4. Содержание работы:

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ опасностей технологического процесса на участке механических очистных сооружений цеха №5 «Энергоснабжение и водоотведение ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

2 Анализ применяемых систем безопасности нарассматриваемых и аналогичных объектах нефтегазовой промышленности

3 Модернизация системы безопасности на участке МОС ООО «ЛУУКОЙЛ-УНП»

4 Оценка системы безопасности электроснабжения электродвигателей насосной станции №1 участка МОС после внедрения предлагаемых мероприятий

Заключение

Список использованных источников ________________________

5. Перечень презентационного материала

слайд 1 - «Тема»,слайд 2 - «Цель и задачи курсового проекта», слайд 3 - «Структурная схема очистки стоков от установок, ливневых стоков на участке механических очистных сооружений», слайд 4 - «Вероятности безотказной работы элементов системы», слайд 5 - «Дерево отказов при обслуживании асинхронного электродвигателя», слайд 6 - «Мероприятия и средства защиты на участке МОС», слайд 7 - «Мероприятия и средства защиты на НШПП «ЯРЕГА-НЕФТЬ», слайд 8 - «Схема подключения вольтметров к асинхронному электродвигателю», слайд 9 - «Расчет основных параметров непрерывного контроля изоляции», слайд 10 - «Вероятности безотказной работы элементов системы после внедрения мероприятия», слайд 11 - « Дерево отказов при обслуживании асинхронного электродвигателя после внедрения мероприятия», слайд 12 - «Заключени».

Руководитель работы М.В. Миронов

подпись, дата инициалы, фамилия

Задание принял к исполнению работы г.К.Д. Фатхуллин

подпись дата инициалы, фамилия



Список используемых сокращений

МОС - механические очистные сооружения;

БОС - биологические очистные сооружения;

ДНС-дренажная насосная станция;

РСУ - распределенная система управления;

НШПП - нефтешахтное производственное предприятие.



СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАНА УЧАСТКЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЦЕХА №5 «ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ» ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

1.1 Краткое описание технологического процесса

1.2 Опасности технологического процесса участка механических очистных сооружений

1.3 Источники и характеристики потенциальных опасностей при электроснабжении потребителей на участке МОС

1.4 Анализ риска причинения вреда здоровью работников, обслуживающих электродвигатели на участке МОС

2. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАССМАТРИВАЕМЫХ И АНАЛОГИЧНЫХ ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2.1 Анализ мероприятий по обеспечению безопасности при электроснабжении электродвигателей на участке МОС

2.2 Анализ средств защиты при электроснабжении электродвигателей на участке МОС

2.3 Анализ мероприятий на аналогичном объекте нефтегазовой промышленности по обеспечению безопасности электроснабжения потребителей на примере НШПП «ЯРЕГА-НЕФТЬ»

2.4 Анализ средств защиты на аналогичном объекте нефтегазовой промышленности при электроснабжении электрооборудования на примере НШПП «ЯРЕГА-НЕФТЬ»

3. МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ НА УЧАСТКЕ МОС ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

3.1 Мероприятия по совершенствованию системы безопасности электроснабжения электродвигателей на участке МОС

3.2 Мероприятия по совершенствованию средств защиты при электроснабжении электродвигателей на участке МОС

3.3 Подбор вольтметров для совершенствуемой системы безопасности электроснабжения на участке МОС

4. ОЦЕНКА СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ №1 УЧАСТКА МОС ПОСЛЕ ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

4.1 Анализ риска причинения вреда здоровью работников, обслуживающих электродвигатели на участке МОСпосле установки вольтметров

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

Электрический ток является неотъемлемой частью производственного процесса. Большинство предприятий используют автоматизированные системы управления, компьютерно-вычислительную технику, искусственное освещение и другие системы, которые упрощают производственный процесс. Несмотря на то, что электрический ток является полезным, он несет некоторую опасность. Например, поражения электрическим током, пожары, поэтому необходимо обратить внимание на электробезопасность.

Согласно ГОСТ 12.1.009-2017 электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электротока, электродуги, электромагнитного поля и статического электричества [1].

Цель данной работы является модернизация системы безопасности технологического процесса электроснабжения асинхронных электродвигателей насосной станции №1участка механических очистных сооружений цеха №5 «Энергоснабжение и водоотведение»ООО «ЛУКОЙЛ-УНП». механический очистное сооружение электроснабжение

Задачи, которые необходимо выполнить в процессе проектирования:

1. Анализ опасностей технологического процесса.

2. Анализ применяемых систем безопасности на рассматриваемых и аналогичных объектах нефтегазовой промышленности.

3. Проектирование системы безопасности.

4. Оценка системы безопасности после внедрения предлагаемых мероприятий.

1. АНАЛИЗ ОПАСНОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НА УЧАСТКЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ЦЕХА №5 «ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ» ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

Участок механических очистных сооружений (МОС) цеха № 5 «Энергоснабжение и водоотведение» является производственным объектом ООО «ЛУКОЙЛ-УНП». Механические очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1999 г. Участок МОС расположен на территории нефтеперерабатывающего завода. Механические очистные сооружения предназначены для:

- приёма и физико-механической очистки производственных сточных вод технологических установок, резервуарных парков, железнодорожных эстакад и других технологических объектов завода, а также дождевых и грунтовых вод;

- подготовки ловушечного продукта для вовлечения в товарную продукцию;

- подачи очищенных стоков на биологические очистные сооружения.

1.1 Краткое описание технологического процесса

Для наглядности процесса технологического процессе на участке механических очистных сооружений прилагаю структурную схему (рисунок 1).



Рисунок 1 - Структурная схема очистки стоков от установок, ливневых стоков на участке МОС

Промышленные и ливневые стоки от технологических объектов, а также нефтесодержащие воды дренажных систем по общезаводским коллекторам промливневой канализации поступают в заглубленную канализационную насосную станцию (КНС) (1), откуда при помощи погружных насосов откачиваются в приемную камеру ПК-1 механических очистных сооружений (2).

Из приемной камеры объединенные стоки самотеком поступают в радиальные песколовки (3). В песколовках при круговом движении воды к центральной части сооружения происходит осаждение песка и крупных минеральных примесей под действием силы тяжести и за счет снижения скорости потока.

Всплывший с поверхности песколовки нефтепродукт собирается при помощи нефтесборной воронки и самотеком поступает в приемную камеру ловушечного продукта. Сбор нефтепродукта с поверхности песколовки требуется осуществлять с минимальным вовлечением воды. Верхняя кромка воронки должна быть погружена под слой продукта не более чем на 0,5-1 см. Сбор должен осуществляться с обязательным использованием ручных подгонных приспособлений. Бесконтрольный сбор нефтепродукта, сбор нефтепродукта с полным погружением воронки в слой стоков и вовлечением свободной воды в категорически запрещается.

После отделения песка и крупнодисперсных примесей промышленные стоки из песколовок самотеком поступают на очистку в нефтеловушки (4).В двухсекционных нефтеловушкахпроисходит дальнейшая очистка сточных вод от нефтепродуктов. Для нормальной эксплуатации нефтеловушек потоки стоков равномерно распределяются по секциям при помощи секущих задвижек. На выходе каждой секции установлены гидрозатворы для предотвращения выноса нефтепродукта. В отстойных камерах происходит отделение из нефтесодержащих сточных вод нефтепродуктов и взвеси за счёт снижения скорости потока и разности плотностей.

Сбор нефтепродукта осуществляется при помощи поворотной нефтесборной трубы с минимальным вовлечением воды. Угол наклона трубы устанавливается в зависимости от толщины слоя нефтепродукта, всплывшего на поверхности отстойной камеры. Нефтепродукт, уловленный при помощи нефтесборных труб, самотеком поступает в приемную камеру ловушечного продукта.

Из нефтеловушек осветлённые промышленные стоки по самотечному коллектору поступают в распределительную чашу (5) и далее в радиальные отстойники на дальнейшую очистку (6). Для равномерного распределения гидравлической нагрузки на отстойники, распределительная чаша оборудована входными шиберами. О равномерности распределения потока можно судить по высоте слоя воды на водосливе и по интенсивности перетока воды в водосборный лоток. В радиальных отстойниках происходит дополнительное снижение содержания в сточных водах углеводородов за счет дополнительного физического отстоя.

Уловленный нефтепродукт из песколовок, нефтеловушек и радиальных отстойников по самотечному трубопроводу отводится в приёмную камеру сбора уловленного нефтепродукта (7).

Далее из радиальных отстойников самотеком стоки попадают в приемную камеру ПК-4 (8), откуда стоки поступают на прием насосов, расположенных в заглубленной насосной станции, и далее перекачиваются на участок биологических очистных сооружений (БОС) по двум трубопроводам (9).

1.2 Опасности технологического процесса участка механических очистных сооружений

В процессе очистки сточных вод в качестве сырья используются сточные воды, сбрасываемые с технологических объектов ООО «ЛУКОЙЛ - УНП», содержащие нефтепродукт и другие вредные и опасные вещества.

Основными факторами, определяющими опасность участка очистных сооружений, являются [2]:

-токсичные жидкости;

-повышенная и пониженная температуры;

-статическое электричество и молния;

-движущиеся и вращающиеся части машин и механизмов;

-погрузочно-разгрузочные работы с применением грузоподъемных механизмов;

-коррозионный и механический износ технологического оборудования;

-загазованность;

-разгерметизация аппаратов и трубопроводов;

-электрический ток;

-открытое пламя и пожар;

-открытые сооружения, содержащие на своей поверхности значительное количество растворенных и свободно плавающих углеводородов;

-наличие в аппаратуре большой массы углеводородов, способной при истечении наружу образовывать взрывоопасные смеси с воздухом;

-способность нефтепродуктов образовывать статическое электричество при движении жидкостей трубопроводам, аппаратам и сооружениям;

-способность нефтепродуктов выделять сероводород;

-способность нефтепродуктов образовывать в аппаратах пирофорное железо.

Наиболее опасными во взрывоопасном и пожароопасном отношении местами на участке являются:

-насосные;

-все колодцы сетей промканализации и водоснабжения, где возможны скопления паров углеводородов;

-места дренирования воды из резервуаров;

-места отбора проб;

-электрощитовые помещения.

Основными причинами, способными привести к аварии на участке, являются следующие факторы:

-отступление от норм установленного технологического режима;

-несоблюдение правил техники безопасности, охраны труда и противопожарных правил обслуживающим персоналом;

-нерегулярное проведение профилактического осмотра и ремонта технологического оборудования;

-неисправность средств КИПиА и противоаварийной защиты, в том числе сигнализации и блокировки технологического процесса;

-неисправность некоторых вспомогательных систем, таких как вентиляционное хозяйство, систем охлаждения насосов, и т.п.;

-разгерметизация фланцев трубопроводов или аппаратов с нефтепродуктами и прочее.

1.3 Источники и характеристики потенциальных опасностей при электроснабжении потребителей на участке МОС

Очистные сооружения обеспечиваются электроэнергией от трансформаторных подстанций ТП-9, ТП-10, ТП-202 по двум независимым вводам напряжением 6 кВ каждый.

Прием на объекты электроэнергии производится дежурным электроперсоналом после согласования с РЭС 7 УРУ ООО «ЛУКОЙЛ-Энергосети» и оповещения всех работающих на объекте о приеме электроэнергии.

После приема электроэнергии включается приточная вентиляция, подающая воздух в помещения электроподстанций, распределительных устройств, операторные, насосные. Проверяется наружное, внутреннее и аварийное освещение. Осуществляется проверка электродвигателей насосов, вентиляторов.

Так как процесс снабжения электроэнергией от всех подстанций схож между собой, то будем рассматривать данный процесс на примере ТП-202 (приложение Б).

ТП-202 - название общей электрической схемы подключения комплектной трансформаторной подстанции (КТП) к электроприемникам. Трансформаторная подстанция служит для приема электрической энергии частотой 50 Гц напряжением 6 кВ и преобразования в электроэнергию напряжением 0,4 кВ.Электроэнергия поступает с распределительной трансформаторной подстанции (РТП-8) и с помощью распределительных устройств (РУ-6/0,4 кВ) передается на трансформаторы. Для преобразования электроэнергии используются трансформаторы ТМЗ 630/6-8 2У1. Трансформаторы подключены к силовым шинам 1СШ и 2СШ, к которым уже присоединены остальные приемники электроэнергии (асинхронные двигатели, система видеонаблюдения, ж/д весовая, электрокипятильник, мешалка УРПЗ-1, эл. плита, щит КиП и А, щит блоков БАС, эл. полотенце).

1.4 Анализ риска причинения вреда здоровью работников, обслуживающих электродвигатели на участке МОС

Рассмотрев схему электроснабжения потребителей, определяем основные источники опасности:

- трансформаторы;

- проводники;

- асинхронные двигатели насосов;

- асинхронные двигатели вентиляторов.

В ООО «ЛУКОЙЛ-УНП» обслуживаться могут только электродвигатели и оборудование, работа которого происходит вследствие действия привода электродвигателя согласно инструкции по обслуживанию и эксплуатации электродвигателей на объектах ООО «ЛУКОЙЛ-УНП», разработанной на основе ГОСТ 14254-2015, ПТЭЭП, ПУЭ, ППОТ ПУЭ, РД-34.45-51.300-97. Электродвигатели относятся ко 2 категории по надежности электроснабжения.

Остальное электротехническое оборудование, подключенное к сети, обслуживается дежурными электрикамиРЭС 7 УРУ ООО «ЛУКОЙЛ-Энергосети», поэтому в предварительном анализе опасностей будем учитывать потребителей, которые могут быть обслужены персоналом ООО «ЛУКОЙЛ-УНП».

Исходя из вышеизложенного составлю перечень опасностей, которые могут воздействовать на обслуживающий персонал [2, 3]:

1. Поражение электрическим током вследствие:

1.1. Нарушения изоляции, интенсивность отказов

1.2. Обрыва кабелей, интенсивность отказов

1.3. Отказа коммутационного устройства, интенсивность отказов

1.4. Отказа выключателя автоматического, интенсивность отказов

2. Пожар вследствие:

2.1. Нарушения изоляции кабелей, интенсивность отказов

2.2. Обрыва кабелей, интенсивность отказов

2.3. Межвиткового пробоя на статоре (индукторе), .

Воспользуюсь методом «Дерево отказов» для определения риска причинения вреда здоровья работника, обслуживающего асинхронные двигатели (рисунок 2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Дерево отказов при обслуживании асинхронного электродвигателя

Далее необходимо рассчитать вероятности наступления событий, которые приведут к итоговому событию. Для начала введем формулу вероятности безотказной работы:

,(1)

где л - интенсивность отказов, .

t-время работы, ч.

Определим вероятности безотказной работы элементов системыпри времени работыt = 10000 ч. и сведем все расчеты в таблицу 1.

Таблица 1 - Вероятности безотказной работы

Элемент системы	Вероятность безотказной работы элемента
Изоляция.
Кабель.
Коммутационное устройство.
Выключатель автоматический.	.
Изоляция.
Кабель.
Статор (индуктор).

Определим вероятность безотказной работы изоляции кабеля по формуле (1):

Остальные расчеты вероятностей безотказной работы проводятся аналогично и итоговые значения приведены в таблице 1.

Определим вероятность поражения электрическим током. Все события связаны логическим оператором «ИЛИ», то есть поражение током может произойти в результате возникновения одного из событий (1 - 4).

,(2)

Рассчитаем:

Определим вероятность возникновения пожара. Все события связаны логическим оператором «ИЛИ», то есть возгорание может произойти в результате возникновения одного из событий (5 - 7).

,(3)



Рассчитаем:

Получив вероятности возникновения событий, далее необходимо определить величину риска причинения вреда здоровью работника при обслуживании электродвигателей:

, (4)

Рассчитаем:

Итак, риск причинения вреда здоровью работника при обслуживании электродвигателей очень высок, необходимо снизить величину до приемлемого риска (10^-6). Рассмотрев систему, видно, что слабым звеном является изоляция, так как при ее нарушении могут возникнуть 2 события P_AиP_B. Так как заменить изоляцию заменить достаточно сложно, так как при этом потребуется менять марку кабеля, также возможны пробои изоляции на обмотке электродвигателя, что также тяжело устранить, поэтому предлагаю добавить какое-либо защитное устройство для снижения риска причинения вреда здоровью.



2. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАССМАТРИВАЕМЫХ И АНАЛОГИЧНЫХ ОБЪЕКТАХ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2.1 Анализ мероприятий по обеспечению безопасности при электроснабжении электродвигателей на участке МОС

Требования электробезопасности при электроснабжении изложены в Правилах по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденных приказом Минтруда России от 24.07.2013 N 328н, Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденных приказом Минэнерго России от 13.01.2003 N 6 и других государственных нормативных требованиях охраны труда.

В соответствии с требованиями, которые указаны в нормативных документах [5, 6], рассмотрим мероприятия, которые выполняются на участке МОС цеха № 5 ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»:

1. Содержание электроустановок в работоспособном состоянии и их эксплуатация в соответствии с требованиями[5, 6]. Осуществляется за счетсвоевременного и качественного проведения технического обслуживания, планово-предупредительного ремонта, испытаний.

2. Периодические медицинские осмотры работников, проведение инструктажей по безопасности труда, пожарной безопасности.

3. Обучение и проверка знаний электротехнического и электротехнологического персонала. Обучение проходит на основе обучающего контролирующего сервиса «ОЛИМПОКС». Проверка знаний осуществляется в аттестационной комиссии под председательством первого заместителя руководителя - главного инженера.

4. Учет, анализ и расследование нарушений в работе электроустановок, несчастных случаев, связанных с эксплуатацией электроустановок, и принятие мер по устранению причин их возникновения.

5. Представление сообщений в органы Ростехнадзора об авариях, смертельных, тяжелых и групповых несчастных случаях, связанных с эксплуатацией электроустановок.

6. Разработка должностных, производственных инструкций и инструкций по охране труда для электротехнического персонала.

7. Укомплектование электрооборудования защитными средствами, средствами пожаротушения и инструментом.

8. Учет, рациональное расходование электрической энергии и проведение мероприятий по энергосбережению. Данная обязанность возложена на начальника цеха № 5 «Энергоснабжение и водоотведение».

9. Проведение необходимых испытаний электрооборудования, эксплуатацию устройств молниезащиты, измерительных приборов и средств учета электрической энергии. Данная обязанность возложена на специалистов ООО «ЛУКОЙЛ-Энергосети», контроль осуществляет группа главного энергетика ООО «ЛУКОЙЛ-УНП».

10. Выполнение предписаний органов государственного надзора.

2.2 Анализ средств защиты при электроснабжении электродвигателей на участке МОС

На участке МОС используютсяэлектродвигатели напряжением менее 1000 В. К эксплуатации электродвигателей допускаются работники ООО «ЛУКОЙЛ-УНП» с I группой допуска по электробезопасности [4]. Эксплуатационный персонал должен соблюдать требования безопасности при эксплуатации электродвигателей, осуществлять постоянный мониторинг технического состояния посредством контроля:

- устройств заземления;

- температуры корпуса, подшипников;

- токовой нагрузки (по показаниям РСУ).

Токовая нагрузка не должна превышать номинальной, указанной на паспортной табличке электродвигателя.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока.

На участке МОС все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции заземлены. Проводники защитного заземления имеют буквенное обозначение РЕ и цветовое обозначение чередующиеся продольные или поперечные полосы одинаковой ширины желтого и зеленого цветов. Осуществляется проверка целостности цепи заземления - не реже 1 раза в 6 месяцев.

Также в сети электроснабжения электродвигателей предусмотрено защитное отключение - это быстродействующее автоматическое отключение электроустановки при пробое фазы на корпус, снижающее сопротивление изоляции фаз относительно земли, при появлении в сети более высокого напряжения и возникновении опасности поражения электрическим током. Защитное отключение выполнено в виде выключателя автоматического.

2.3 Анализ мероприятий на аналогичном объекте нефтегазовой промышленности по обеспечению безопасности электроснабжения потребителей на примереНШПП «ЯРЕГА-НЕФТЬ»

Требования к безопасной эксплуатации электросетей и электроустановок горнорудной промышленности установлены в РД 06-572-03.

Мероприятия по обеспечению безопасности электроснабжения потребителей аналогичны, что и на нефтеперерабатывающем заводе ООО «ЛУКОЙЛ-УНП». Поставщиком электроэнергии является ООО «ЛУКОЙЛ-Энергосети». Обслуживанием электроустановок занимается собственный персонал нефтешахты, имеющий группу допуска по электробезопасности не ниже IV.

Мероприятия схожи с мероприятиями в ООО «ЛУКОЙЛ-УНП», однако есть некоторые отличия:

1. Электроустановки используются только во взрывозащищенном исполнении.

2. Любое нарушение нормального режима работы электроустановок должно учитываться как авария или инцидент.

2.4 Анализ средств защиты на аналогичном объекте нефтегазовой промышленности при электроснабжении электрооборудования на примере НШПП «ЯРЕГА-НЕФТЬ»

На нефтешахте при обслуживании электрооборудования применяются следующие средства индивидуальной защиты:диэлектрические перчатки, боты и ковры; указатели напряжения; изолирующие штанги; переносные заземления и другие индивидуальные средства защиты: защитные очки; монтерские пояса, когти, каски.

Все металлические части электрооборудования заземлены.

Также применяются рудничные устройства защиты от токов утечки -- устройства защиты от поражения людей электрическим током, предотвращения пожаров и взрывов при замыкании на землю в низковольтных (до 1200 В) сетях электроснабжения с изолированной нейтралью подземных разработок угольных и горнодобывающих предприятий.



3. МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ НА УЧАСТКЕ МОС ООО «ЛУКОЙЛ-УНП»

3.1 Мероприятия по совершенствованию системы безопасности электроснабжения электродвигателей на участке МОС

Рассмотрев возможные отказы элементов системы электроснабжения электродвигателей, которые могут привести к повреждению здоровья работника, выделил 2 возможных события: поражение электрическим током и пожар. Эти события могут возникнуть в результате обрыва проводов (кабелей) либо при нарушении изоляции, поэтому предлагаю ввести непрерывный контроль изоляции, что снизит вероятность возникновения событий, приводящих к повреждению здоровья.

Работниками ООО «ЛУКОЙЛ-УНП» осуществляется визуальный контроль проводки и кабелей при эксплуатации электрооборудования. Контроль и ремонт осуществляют специалисты ООО «ЛУКОЙЛ-Энергосети» согласно договору сотрудничества. Для поддержания изоляции в исправном состоянии необходимо осуществлять контроль за ее сопротивлением, для чего применяют периодические методы ее измерения и испытания. Измерение сопротивления производят специалисты ООО «ЛУКОЙЛ-Энергосети» в отключенной установке 1 раз в год, вне очереди при обнаружении дефектов, после ремонта . Для измерения используют мегаомметры на соответствующие напряжения.

Для того, чтобы работник, обслуживающий электродвигатель мог безопасно с ним работать необходимо ввести контроль-измерительные приборы, по которым можно будет определить состояние изоляции на протяжении всего времени обслуживания.



3.2 Мероприятия по совершенствованию средств защиты при электроснабжении электродвигателей на участке МОС

Для непрерывного контроля изоляции трехфазных сетей используют различные способы. Наиболее простым способом проверки изоляции является подключение ламп, как показано на рисунке 3. Если состояние изоляции всех фаз относительно корпуса одинаково хорошее, то при замыкании контакта кнопочного выключателя S все лампы горят с одинаковым накалом. Если сопротивление изоляции какой-либо фазы уменьшится, то при нажатии кнопочного выключателя накал лампы, подключенной к этой фазе, уменьшится, а накал других ламп увеличится.

Рисунок 3 - Схема включения ламп накаливания для контроля состояния изоляции трехфазной сети

Состояние изоляции трехфазной сети переменного тока, находящейся под напряжением, проверяют также наложением постоянного измерительного тока. На рисунке 4 изображена схема контроля изоляции трехфазной сети с помощью постоянной составляющей тока утечки на корпус. Электрическое сопротивление изоляции каждой фазы условно показано на схеме резисторами R_из.

Рисунок 4 - Схема сигнализации о состоянии изоляции в сетях трехфазной системы переменного тока

Качественная изоляция трехфазной сети имеет одинаковые (симметричные) сопротивления в каждой фазе. При этом условии потенциал нулевой точки относительно корпуса равен нулю и ток утечки на корпус отсутствует. Как только сопротивление какой-либо фазы уменьшится, ток, протекающий через реле контроля К, увеличится, и при достижении установленного значения тока срабатывания реле включает световой сигнал Н. В качестве источника измерительного постоянного тока может служить трансформатор с выпрямителем.

В качестве постоянного контроля изоляции воспользуемся наиболее распространенным способом трех вольтметров (рисунок 5). Если сопротивление изоляции в пределах допустимой нормы, то каждый из трех вольтметров будет показывать фазное напряжение. Если же сопротивление одной из фаз снизится, то вольтметр, подключенный к этой фазе, покажет меньшую величину напряжения, а остальные -- большую. Если один из вольтметров будет давать незначительное отклонение, а два остальных покажут линейное напряжение, то сопротивление изоляции первой фазы очень низкое или близко к нулю.

Рисунок 5 - Схема включения вольтметров для контроля состояния изоляции трехфазной сети

Данный способ непрерывного контроля изоляции прост в реализации. В нем нет приборов, которые требуют дополнительного источника питания. Реализовать можно постепенно, без отрыва от производства, то есть проводить на объектах, которые находятся в резерве. На выводе от распределительного устройства есть возможность установить вольтметры во время планового или внепланового ремонта, то есть включить установку вольтметров в план работ, тем самым убытки в ходе простоя будут минимальными.

3.3 Подбор вольтметров для совершенствуемой системы безопасности электроснабжения на участке МОС

Необходимо подобрать вольтметр для трехфазной сети. Вольтметр подключается параллельно с нагрузкой. Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть больше сопротивления нагрузки для того, чтобы включение вольтметра параллельно нагрузке не приводило к существенным изменениям напряжения на нагрузке.

Определим номинальное сопротивление изоляции кабеля, присоединенного к асинхронному электродвигателю 355М4 (номинальный ток - 556 А):



,(5)

где - номинальное напряжение.

Рассчитаем:

.

Сопротивление невелико, подойдет любой вольтметр с пределом измерения выше фазного напряжения (380 В). Предлагаю установить вольтметры В80ПН 500В-2,5.

Схема подключения вольтметров к асинхронному электродвигателю показана в приложении Б.



4. ОЦЕНКА СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НА НАСОСНОЙ СТАНЦИИ №1 УЧАСТКА МОС ПОСЛЕ ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

4.1 Анализ риска причинения вреда здоровью работников, обслуживающих электродвигатели на участке МОСпосле установки вольтметров

При вводе непрерывного контроля изоляции кабелей в сеть, работники, обслуживающие электродвигатели будут видеть показания вольтметров и дальше уже будут решать, есть ли нарушение изоляции или обрыв кабеля. Из этого следует, что риск поражения здоровья работника снизится, но не исчезнет. Вследствие непрерывного контроля повысится безопасность эксплуатации электродвигателей.

С учетом вышеописанного составим перечень опасностей, которые могут воздействовать на обслуживающий персонал [2,3]:

1. Поражение электрическим током вследствие:

1.1. Отказа вольтметра, интенсивность отказа

1.2. Нарушения изоляции, интенсивность отказов

1.3. Обрыва кабелей, интенсивность отказов

1.4. Отказа коммутационного устройства, интенсивность отказов

1.5. Отказа выключателя автоматического, интенсивность отказов

2. Пожар вследствие:

2.1. Нарушения изоляции кабелей, интенсивность отказов

2.2. Обрыва кабелей, интенсивность отказов

2.3. Отказ вольтметра, интенсивность отказа

2.4. Межвиткового пробоя на статоре (индукторе), интенсивность отказа .

Интенсивность отказа вольтметра найдем по формуле:

,(6)

где - среднее время наработки на отказ[9], ч.

Рассчитаем:

.

Воспользуюсь методом «Дерево отказов» для определения риска причинения вреда здоровья работника, обслуживающего асинхронные двигатели после внедрения мероприятия (рисунок 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - Дерево отказов при обслуживании асинхронного электродвигателя после внедрения мероприятия

Далее необходимо рассчитать вероятности наступления событий, которые приведут к итоговому событию по формуле (1). Определим вероятности безотказной работы элементов системы при времени работы t = 10000 ч. и сведем все расчеты в таблицу 2.

Таблица 2 - Вероятности безотказной работы элементов системы после внедрения мероприятия

Элемент системы	Вероятность безотказной работы элемента
Вольтметр.
Изоляция.
Кабель.
Коммутационное устройство.
Выключатель автоматический.	.
Изоляция.
Кабель.
Вольтметр.
Статор (индуктор).

Рассчитаем вероятность поражения электрическим током после установки вольтметров:

,(7)

Рассчитаем:

.

Рассчитаем вероятность поражения из-за пожара после установки вольтметров:

,(8)

Рассчитаем:

.

Получив вероятности возникновения событий, далее необходимо определить величину риска причинения вреда здоровью работника при обслуживании электродвигателей:



, (9)

Рассчитаем:

Итак, итоговая величина риска причинения вреда здоровья после проведения мероприятия



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам проведенной работы выявлено:

1. Проведен анализ системы электроснабжения асинхронных электродвигателей насосной станции №1 участка МОС цеха №5, выявлены опасности, определили величину риска повреждения здоровья при обслуживании электродвигателя. Величина риска оказалась высокой, поэтому необходимо ввести мероприятия по снижению риска.

2. Рассмотрены мероприятия и средства защиты, используемые при электроснабжении электродвигателей на участке МОС, также рассмотрены мероприятия и средства защиты, используемые на аналогичном предприятии нефтегазовой промышленности НШПП «ЯРЕГА-НЕФТЬ».

3. Проведена модернизация системы безопасности при электроснабжении асинхронных электродвигателей насосной станции № 1 участка МОС цеха № 5, путем внедрения непрерывного контроля изоляции.

4. Проведен анализ риска причинения вреда здоровью работников, обслуживающих электродвигатели на участке МОСпосле установки вольтметров (непрерывный контроль изоляции). Величина риска снизилась до приемлемого уровня.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. ГОСТ 12.1.009-2017 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Термины и определения [Электронный ресурс] /. -- Электрон. текстовые дан. -- 2019. -- Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200161311, свободный.

2. Интенсивность отказов элементов справочник [Электронный ресурс] / Алексей Глазачев. -- Электрон. текстовые дан. -- 2019. -- Режим доступа: https://areliability.com/intensivnost-otkazov-elementov-spravochnik/, свободный.

3. Надёжность при проектировании систем автоматики [Электронный ресурс] /. -- Электрон. текстовые дан. -- Режим доступа: https://www.e-ope.ee/_download/euni_repository/file/2410/Lek5%20rus%20moodle.pdf, свободный.

4. Инструкция Э-01 по обслуживанию и эксплуатации электродвигателей на объектах ООО «ЛУКОЙЛ-УНП».

5. Приказ Минтруда России от 24.07.2013 № 328н «Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок» [Электронный ресурс]. Введ. 2014-01-24 // Справочно-правовая система КонсультантПлюс.

6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей: 4-е изд., перераб. и доп. с измен. М.: Дизайн ПРО, 2008. 648 с.

7.ГОСТ 12.1.030-81 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление [Электронный ресурс] /. -- Электрон. текстовые дан. -- 1982. -- Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/5200289, свободный.

8. РД 06-572-03 Инструкция по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности [Электронный ресурс] /. -- Электрон. текстовые дан. -- 2003. -- Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/901865888, свободный.

9. ANT-ELECTRIC [Электронный ресурс] /. -- Электрон. текстовые дан. -- Режим доступа: https://www.ant-electric.ru/voltmetr-v80p-300v-25-pryamogo-vklyucheniya-poverennyy?frommarket=https%3A%2F%2Fmarket.yandex.ru%2Foffer%2FXnOrvmFAByKalrSXrj4A-g&ymclid=15851667028600631140700000, свободный.

Размещено на Allbest.ru

...