Современные решения по обеспечению промышленной безопасности резервуарных парков
Углубление переработки сырья как причина концентрации нефтепродуктов на единой площадке резервуарных парков и роста их энергооснащенности. Основные проблемы обеспечения промышленной безопасности на объектах, занимающихся хранением опасных веществ.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.04.2022 |
Размер файла | 152,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Современные решения по обеспечению промышленной безопасности резервуарных парков
Ханипов Азат Рузалимович, Шингаркина Ольга Викторовна
Ханипов Азат Рузалимович Магистрант УГНТУ Россия, г. Уфа, Научный руководитель: Шингаркина Ольга Викторовна доцент, к.т.н., УГНТУ
Аннотация: Резервуарные парки являются одним из основных технологических сооружений нефтеперекачивающих станций магистральных нефте- и продуктопроводов, центральных товарных парков нефтеперерабатывающих заводов, наливных станций, нефтебаз. В соответствии с положениями федерального закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» резервуары и резервуарные парки относятся к группе опасных производственных объектов, на которых могут происходить разливы нефтепродуктов, влекущие ущерб здоровью людей и окружающей природной среде, приводящие нередко к человеческим жертвам, а также к значительным материальным и финансовым потерям, нарушению условий жизнедеятельности людей, производственной деятельности предприятий.
Углубление переработки сырья влечет за собой концентрацию нефтепродуктов на единой площадке резервуарных парков, рост их энергооснащенности.
Учитывая, что производительность нефтеперерабатывающих заводов увеличивается с каждым годом, это означает наличие на площадке промышленного предприятия единовременно огромного количества углеводородного топлива, энергосодержание которого эквивалентно нескольким десяткам мегатонн тротила.
Это создает повышенную угрозу возникновения чрезвычайной ситуации.
Перечисленные особенности современной промышленности обуславливают ее высокую потенциальную опасность, масштаб аварийности и последствий аварий.
Ключевые слова: промышленная безопасность, резервуарные парки, риск, пирофорные отложения, риск, аварии.
Annotation: Tank farms are one of the main technological structures of oil pumping stations of main oil and product pipelines, central commodity parks of oil refineries, filling stations, oil depots. In accordance with the provisions of Federal Law No. 116-FZ ”On Industrial Safety of Hazardous Production Facilities”, tanks and tank farms belong to the group of hazardous production facilities where oil spills can occur, causing damage to human health and the environment, often leading to human casualties, as well as to significant material andfinancial losses, violation of the living conditions ofpeople, production activities of enterprises.
Deepening processing of raw materials entails the concentration of oil products on a single site of tank farms, an increase in their energy supply.
Considering that the productivity of oil refineries is increasing every year, this means that there is a huge amount of hydrocarbon fuel at the site of an industrial enterprise, the energy content of which is equivalent to several tens of megatons of TNT. This creates an increased threat of an emergency.
The listed features of modern industry determine its high potential hazard, the scale of accidents and consequences of accidents.
Key words: industrial safety, tank farms, risk, pyrophoric deposits, risk, accidents.
Основную опасность для промышленных территорий объектов нефтехимических производств представляют выброс опасных веществ, пожары и взрывы. Из общего количества аварий за 2019 г. 21% аварий связан с взрывами, доля которых по сравнению с тем же периодом 2018 г. уменьшилась на 12 %. Увеличилось количество аварий по виду «пожар», доля которых возросла с 28 % до 43 %. Уменьшилось количество аварий, связанных с выбросами опасных веществ, доля которых от общего вида аварий составляет 36 %, что на 3 % меньше, чем за тот же период 2018 г.[1].
Пожары и взрывы на открытых технологических установках возникают в ситуациях, которые характеризуются неконтролируемым выбросом горючих сред в атмосферу, образованием взрывопожароопасного облака ТВС (загазованностью территории) и наличием источника зажигания. Аварии перечисленного типа называют «основными опасностями нефтехимической промышленности».[1]
По статистике Ростехнадзора, до 2019 года наблюдается стабильно высокий уровень аварийности и смертельного травматизма на опасных производственных объектах нефтегазоперерабатывающей, нефтехимической промышленности и объектах нефтепродуктообеспечения. Так в сравнении с 2018 годом за 12 месяцев 2019 года количество аварий увеличилось на 25 процентов, также возросло количество случаев смертельного травматизма (в 2,7 раза). В 2019 году наблюдается снижение числа аварий (18 против 20 за 2018 г.), в том числе погибших (13 против 16 в 2018 г.) [2].
Анализ результатов расследования причин аварий, происшедших в 2019 г., показывает, что наибольшее их количество -- 43 % произошло по причине неосторожного обращения с огнем, поджогов и других источников возгорания, самовозгорания пирофорных отложений, 21 % аварий -- по причине нарушения порядка организации и проведения ремонтных и газоопасных работ. Несовершенство технологии производства и конструктивные недостатки технических устройств явились причинами 14 % аварий. Так же 14 % аварии произошло по причине нарушения режима технологического процесса и обслуживания технических устройств. Нарушение производства маневровых работ явились причинами 7 % аварий (рисунок 1).
Рисунок 1. Причины аварий, происшедших в 2019 г.
резервуарный парк опасность промышленный
Все более развивающаяся нефтеперерабатывающая промышленность сопровождается ростом количества аварийных ситуаций и негативных последствий, связанных с загрязнением окружающей среды.
Основными проблемами, которые связаны с обеспечением промышленной безопасности на объектах, занимающихся хранением опасных веществ, являются:
- значительный износ оборудования;
- образование пирофорных соединений;
- отсутствие программ по техническому перевооружению, а также модернизации объектов хранения опасных веществ;
- отсутствие проведения оценки рисков;
- неэффективное проведение работы служб производственного контроля;
- неэффективное проведение работы по обучению персонала.
Повышенная опасность обслуживания емкостного оборудования в условиях наличия на их стенках пирофорных отложений требует использования комплекса мер, обеспечивающих, с одной стороны, предотвращение их самопроизвольного возгорания, а с другой - недопущение ситуаций, когда при возгорании пирофорных отложений мог бы произойти взрыв и пожар.
Пирофорные отложения - вещества, способные при взаимодействии с кислородом воздуха самовозгораться. Основная причина их взаимодействия с кислородом воздуха и окисления - наличие в их составе сульфидов железа, которые образуются в результате реакции железа и оксидов с сероводородом и элементарной серой. Основная часть пирофорных отложений образуется на внутренней поверхности резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Основные реакции образования сульфидов в пирофорных отложениях:
Fe2O3+3H2S=Fe2S3+3H2O;
FeO+H2S=FeS+H2O;
Fe+H2S=FeS+H2.
Для предотвращения образования пирофорных отложений необходимо исключить взаимодействие сероводорода с железом и оксидами железа на внутренней поверхности резервуаров. Для этого можно использовать покрытия, устойчивые к воздействию нефти и нефтепродуктов [3].
Известен способ предотвращения образования пирофорных отложений из сероводородсодержащих нефтепродуктов (Патент на изобретение RU 2253698С1, МПК C23F 15/00, C01G 49/12, 2005 г.), заключающийся в заполнении свободного пространства резервуаров, содержащих нефть и нефтепродукты, газообразным азотом с избыточным давлением 50-500 мм вод. ст. и содержанием свободного кислорода не более 5 об. %. Недостатком этого способа является его дороговизна за счет необходимости установки оборудования для поддержания давления газообразного азота в паровоздушном пространстве резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов.
Существует способы обработки пирофорных отложений различными веществами для их дезактивации либо окисления: использование ингибитора ИНФХ-1 (SU 825102, 30.04.1981), трилона Б (SU 1404462, 23.06.1988), водного раствора гидролизованного привитого сополимера акрилонитрила и бутадиенстирольного каучука (SU 1404463, 23.06.1988) для снижения скорости реакции окисления, использование в качестве дезактиватора культуры тионовых бактерий Thiobacillus ferrooxidans (патент на изобретение ЕА 201500894А1, МПК C01G 49/12, B01D 53/84, C12N 1/20, C12R 1/01, 2016 г.) и другие.
Недостатками этих способов является дороговизна (использование дорогих реагентов), сложность доставки реагентов. Также они предусматривают обработку уже образовавшихся отложений и не предназначены для защиты от их образования. Такие способы остаются пожароопасными, т.к. требуют опорожнения резервуаров перед их обработкой, что не исключает возможности самовозгорания пирофорных отложений.
Полиуретановое покрытие является устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов, однако не является надежной защитой от воздействия сероводорода, содержащегося в нефти и нефтепродуктах.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение масло-бензостойкого покрытия с защитными свойствами от образования пирофорных отложений и снижение скорости коррозии металлической поверхности.
Новым в рецептуре состава является сочетание полиуретановой смолы с диоксидом титана, мас.ч.: полиуретановая смола 100; диоксид титана 1,0-1,5; отвердитель - 26, растворитель Р-4 20. Добавление диоксида титана, являющегося катализатором окисления сернистых соединений, позволяет снизить количество сероводорода, который взаимодействует с железом в стенке резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов [5]/
Техническую сущность и преимущества предлагаемого состава иллюстрируют следующие примеры:
В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. В качестве материала образцов для всех видов испытаний использовали образцы из малоуглеродистой стали типа Ст3 размерами 100*40*4 мм. Подготовка включала в себя очистку поверхности растворителем (Растворитель универсальный №1) и последующую ручную чистку абразивной шкуркой с последовательным применением шкурок Р60, Р100, Р120. Нанесение состава на стальные образцы производили при помощи кисти. Получаемые покрытия сушили в естественных условиях при относительной влажности воздуха 55-60% в течение 10 дней. Толщина покрытия во всех случаях составляла 100-130 мкм. Оценку адгезии проводили в соответствии ГОСТ 32702.2-2014. Стойкость покрытия к статическому воздействию жидкости (прямогонный бензин) оценивали по ГОСТ 9.403-80 (метод А) по визуальному состоянию внешнего вида и изменению адгезии покрытий. Коррозионную стойкость покрытия оценивали по ГОСТ Р 9.905-2007.
В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1 мас.ч. диоксида титана, 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.
В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1,3 мас.ч. диоксида титана, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.
В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1,5 мас.ч. диоксида титана, 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.
В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1,7 мас.ч. диоксида титана, 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.
В табл. 1 дана рецептура предлагаемого состава. В табл. 2 представлены данные по физико-механическим и защитным свойствам.
Таблица 1. Рецептура предлагаемого состава
Наименование компонента |
Содержание в композициях, масс. ч. |
||||
Известная |
Предлагаемая по примеру |
||||
2 |
3 |
4 |
|||
Полиуретановые смолы «ARMOPUR» DTM 113 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
Диоксид титана |
- |
1 |
1,3 |
1,5 |
|
Отвердитель |
26 |
26 |
26 |
26 |
|
Растворитель Р-4 |
20 |
20 |
20 |
20 |
Таблица 2. Данные по физико-механическим и защитным свойствам
Свойство |
Композиция |
||||
Известная |
Предлагаемая по примеру |
||||
2 |
3 |
4 |
|||
Адгезия, баллы |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Стойкость покрытия к статическому воздействию прямогонного бензина при температуре (20±2)°С через 30 суток. Визуально |
Без изм. |
Без изм. |
Без изм. |
Без изм. |
|
Стойкость покрытия к воздействию сероводорода при концентрации 1000 мг/м3 при температуре (20±2)°С через 30 суток. Визуально |
Следы коррозии |
Без изм. |
Без изм. |
Без изм. |
|
Стойкость коррозии покрытия к воздействию сероводорода при концентрации 1000 мг/м3 при |
0,084 |
- |
- |
- |
|
температуре (20±2)оС через 30 суток, мм/год |
Изменение содержания диоксида титана приводит к изменению свойств получаемого покрытия. Увеличение стойкости покрытия и снижение скорости коррозии при воздействии сероводорода осуществляется за счет каталитического воздействия диоксида титана. Снижение скорости коррозии говорит об отсутствии возникновения пирофорных отложений, так как наблюдается снижение образования продуктов коррозии [4].
В целях предотвращения образования пирофорных отложений на стенках резервуаров предлагается использовать защитный состав от образования пирофорных отложений, образованных соединениями сероводорода с железом. Изобретение относится к защитным составам на основе полиуретана, позволяющим защитить от образования пирофорных отложений металлические поверхности, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли.
Полиуретановое покрытие является устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов, однако не является надежной защитой от воздействия сероводорода, содержащегося в нефти и нефтепродуктах.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение масло-бензостойкого покрытия с защитными свойствами от образования пирофорных отложений и снижение скорости коррозии металлической поверхности.
Изменение содержания диоксида титана приводит к изменению свойств получаемого покрытия. Увеличение стойкости покрытия и снижение скорости коррозии при воздействии сероводорода осуществляется за счет каталитического воздействия диоксида титана. Снижение скорости коррозии говорит об отсутствии возникновения пирофорных отложений, так как наблюдается снижение образования продуктов коррозии.
Список использованной литературы
1. Худошин, А.А. Ремонт по фактическому состоянию - возможность ресурсосбережения / А.А. Худошин // Сборник докладов V Международной научной конференции аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» - Донецк; ДонНТУ, 2016. - 45 с.
2. Томазова, О.В. Формирование системы технического обслуживания и ремонта по фактическому состоянию нефтяного оборудования / О.В. Томазова // Вопросы экономики и права: науч. информ. журнал / ООО Экономические науки. - Москва ; Роспечать, 2015. - № 48. - С. 55-59.
3. Багров, А.И. Техногенные системы и теория риска. [Текст] / А.И. Багров, И.К. Мурзатов. - Рязань: РГУ имени С.А. Есенина. -2015. -205 с.
4. Защитный состав от образования пирофорных отложений, образованных соединениями сероводорода с железом [Электронный ресурс] Режим доступа: https://patenton.ru/patent/RU2737908C1
5. Кукин, П.П. Безопасность технологических процессов и производств: учеб. пособие / П.П. Кукин, Н.Л. Лапин. - 1-е изд., стереотип. - М.: Мир, 2017. - 398 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение физических характеристик нефтепродуктов: плотность, вязкость, температура. Расчёт резервуарных парков нефтепродуктов, их размещение, полезный суммарный объем. Расчёт параметров и выбор типа насоса для перекачки нефти. Расчёт трубопровода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 06.05.2014Последовательная перекачка нефтепродуктов. Достижение максимально возможного использования пропускной способности трубопровода. Использование резервуарных парков для накопления отдельных сортов нефти. Прямое контактирование и применение разделителей.
курсовая работа [63,5 K], добавлен 21.09.2013АО "КазТрансОйл" как основной оператор Республики Казахстан по транспортировке нефти. Позиция компании в развитии инфраструктуры отрасли, поиске маршрутов доставки энергетического сырья. Техническое обслуживание и ремонт резервуаров и резервуарных парков.
отчет по практике [195,2 K], добавлен 12.01.2014Назначение нефтеперекачивающей станции, ее внутреннее устройство, элементы, основное технологическое оборудование, характеристика резервуара и резервуарных парков. Обслуживание, периодический и капитальный ремонт вертикального стального резервуара.
курсовая работа [437,6 K], добавлен 16.10.2014Современные стандарты промышленной безопасности нефтехимических производств. Производственный цикл нефтехимического комплекса, подходы к "экологизации" предприятий. Организация производства на подразделении ОАО "Сибур Холдинг" - ООО "Томскнетехим".
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.12.2015Характеристика нефтебазы. Слив нефтепродуктов из железнодорожных цистерн. Система их хранения в резервуарах. Технологический процесс очистки резервуарных емкостей. Гидравлический и силовой расчет гидромонитора. Технологический процесс зачистки резервуара.
дипломная работа [211,2 K], добавлен 31.12.2015Назначение и описание процессов переработки нефти, нефтепродуктов и газа. Состав и характеристика сырья и продуктов, технологическая схема с учетом необходимой подготовки сырья (очистка, осушка, очистка от вредных примесей). Режимы и стадии переработки.
контрольная работа [208,4 K], добавлен 11.06.2013Виды нефтяных фракций (светлые дистилляты, мазут). Условные наименования нефтяных фракций. Направления переработки нефти. Классификация товарных нефтепродуктов, их использование как сырья. Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателей.
презентация [69,3 K], добавлен 26.06.2014Применение мембранных процессов для фракционирования и концентрирования молочных продуктов. Схема переработки молока с использованием микро- и нанофильтрации. Регулирование концентрации белка. Электродиализ как способ деминерализации молочного сырья.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.04.2014Анализ опасных и вредных факторов в зерносушильном цехе. Производственная вибрация, шум и их воздействие на организм человека. Разработка устройств повышения производственной безопасности. Расчет искусственного вертикального заземлительного устройства.
курсовая работа [521,3 K], добавлен 25.12.2014Понятие "информационных технологий", их применение для обеспечения безопасности клиента и роль в формировании конкурентоспособности компаний. Требования и решения по оснащению отелей, аэропортов, вокзалов современными системами обеспечения безопасности.
контрольная работа [17,0 K], добавлен 12.10.2009ОАО "Полиэф" - первый в России проект, осуществляемый в рамках стратегии импортозамещения: история становления и развития, значение объекта для экономики РФ. Оснащение, кадры, решение проблемы промышленной и экологической безопасности производства.
реферат [109,0 K], добавлен 01.12.2010Качество молока, поступающего для промышленной переработки на предприятия молочной промышленности. Органолептические показатели молока-сырья. Характеристика ассортимента и переработка молока. Продуктовый расчет молока цельного сгущенного с сахаром.
курсовая работа [358,0 K], добавлен 15.04.2012Классификация и физические свойства нефти и нефтепродуктов, ограниченность их ресурсов. Проблема рационального использования нефти: углубление уровня ее переработки, снижение удельного расхода топлива на производство тепловой и электрической энергии.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 05.09.2011Задачи метрологических служб по обеспечению медицинских учреждений. Организация государственного контроля качества, эффективности и безопасности медицинских изделий. Проблемы метрологического обеспечения в области здравоохранения и его сертификация.
контрольная работа [28,9 K], добавлен 22.12.2010Создание промышленной вибрационной мельницы для приготовления качественных дисперсных порошков. Требования изготовления и эксплуатации в условиях машиностроительного завода. Повышение производительности дисперсного размола, удобство в эксплуатации.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 12.08.2017Описание наименований и технологии получения нефтяных фракций. Особенности и направления переработки нефти. Классификация товарных нефтепродуктов. Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателей. Нефтяные масла, энергетические топлива.
презентация [69,2 K], добавлен 21.01.2015Процессы, протекающие при участии бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Основные этапы развития промышленной микробиологии. Получение живой или инактивированной микробной биомассы, продуктов метаболизма микроорганизмов, биотрансформация веществ.
презентация [2,2 M], добавлен 16.02.2014Анализ внешней формы и конструктивно-композиционного построения модной одежды. Характеристика формирования промышленной системы моделей, обоснование выбора материалов. Расчет и построение чертежа базовой конструкции и узлов соединений женского пиджака.
курсовая работа [5,4 M], добавлен 03.05.2012Состав оборудования участка, оснастка и механизация. Технологический процесс агрегатного участка. Особенности эксплуатации универсального стенда Р-500 Е. Организация охраны труда, пожарной безопасности и промышленной санитарии и оценка их состояния.
отчет по практике [608,0 K], добавлен 13.03.2013