Нефтепроводная система "Ножовка – Киенгоп – Набержные Челны"

Для пуска насосно-силового агрегата его необходимо подготовить, т.е. запустить вспомогательные системы, обеспечивающие работу агрегата. В процессе подготовки оператор НПС включает вытяжную и приточную вентиляцию насосного цеха, вентилятор наддува камер промежуточных валов, маслонасос, блоки СТ-136М и «Аргус». Дежурный электромонтёр подготавливает систему релейной защиты и управления электродвигателя. Если значения подпора в камерах промвалов и давления масла перед подшипниками двигателя превышают минимально допустимые, включается световое табло «Готовность пуска». На блоке управления агрегатом установлены амперметр, показывающий нагрузку двигателя, блок сигнальных, световых табло, кнопки и сигнальные лампы управления электродвигателем и задвижками на входе и выходе насоса, два ключа управления видом программного пуска агрегата. Первый ключ служит для выбора вида управления: ручного, когда все операции производятся вручную, автоматического, для программного пуска и остановки агрегата, резервного, для автоматического запуска агрегата находящегося в горячем резерве. Второй ключ служит для выбора вида программного пуска. Первая программа служит для запуска первого агрегата и работает следующим образом. При нажатии на кнопку «Пуск» происходит открытие задвижки на всасывающей линии насоса. После её открытия проходит команда на открытие задвижки на выкидной линии насоса и через 10 с. проходит команда на пуск агрегата. Это происходит для того, чтобы запуск агрегата происходил на прикрытую задвижку и не происходило перегрузки электродвигателя. Вторая и третья программы служат для запуска второго по ходу агрегата. По второй программе происходит открытие обеих задвижек на 50% и пуска агрегата. По третьей программе происходит открытие обеих задвижек на 100% и пуска агрегата.

Во время работы насосно-силового агрегата поддерживается непрерывный контроль рабочих параметров. Температурный контроль обмоток, железа и воздуха электродвигателя (поз. 6-9) (см. рисунок 2.1) осуществляется с помощью блока СТ-136М. Температура и вибрация подшипников скольжения электродвигателя и насоса (поз. 5-1) осуществляется с помощью блока «Аргус». Контроль вибрации каждого подшипника (а не только всего механизма) необходим для случая, когда происходит потеря масла в одном из подшипников, например из-за засорения калиброванного отверстия. В этом случае масляный клин исчезает, вал начинает касаться вкладыша и интенсивно нагреваться. Процесс расплавления вкладыша происходит очень быстро - в течение нескольких секунд, и датчик температуры не успевает сработать из-за своей инерционности. Поэтому только контроль вибрации может предотвратить аварию. Контроль загазованности помещения насосного цеха (поз. 8-2) производится с помощью блока СТМ-10. Защита НСА по параметрам перекачиваемой жидкости обеспечивается электроконтактными манометрами (поз. 12…15). Максимальное давление ограничивается из-за условий прочности магистрального нефтепровода. Минимальное давление на выходе насоса ограничивается из-за условий бескавитационной работы магистрального насоса. Визуальный контроль и фиксация значений давлений от преобразователей давления «Сапфир» (поз. 22-2) осуществляется с помощью электронного самописца ЭС-8, установленного в помещении операторной. Подпор воздуха в камерах промежуточных валов осуществляется с целью недопущения попадания загазованного воздуха из помещения насосов в помещение двигателей через отверстия в разделительной стенке. Контроль подпора производится с помощью датчика ДН-40 (поз. 7). Контроль давления масла (поз. 20; 21) производится непосредственно у подшипников агрегата с помощью электроконтактных манометров, и служит для предотвращения пуска и работы агрегата без соответствующей смазки.

Контроль уровня масла в маслобаках производится с помощью датчиков уровня ОМЮВ (поз. 16; 17) и служит для контроля работоспособности маслосистемы. Контроль уровня утечек из торцевых уплотнений, с помощью датчиков уровня ОМЮВ (поз. 9), и уровня жидкости в приямке насосного цеха, с помощью датчиков уровня СУЖ-1М (поз. 23), служит для предупреждения затопления насосной в случае аварии.

При пожаре в помещении насосной срабатывают датчики системы ДПС-038 (поз. 24-1…24-4), агрегат останавливается, включается пожарный насос и помещение заливается пеной.

При падении давления на входе насоса до 2,7 кгс/см2, повышении давления на выходе насоса до 42,0 кгс/см2, снижении уровня масла в маслобаке до 250 мм от крыши, снижении давления масла 0,7 кгс/см2, снижении напора воздуха в системах вентиляции насосного цеха ниже 15 кгс/м2, загазованности помещения насосной в 20% от нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) срабатывает предупредительная сигнализация, зажигаются световые табло, звучит звонок.

При падении давления на входе насоса до 2,5 кгс/см2, повышении давления на выходе насоса до 43,5 кгс/см2 срабатывает аварийная сигнализация: зажигаются световые табло, звучит звонок, автоматически останавливается первый по ходу агрегат.

При падении давления на входе насоса до 2,2 кгс/см2, повышении давления на выходе насоса до 45,0 кгс/см2, снижении уровня масла в маслобаке до 300 мм от крыши, снижении давления масла 0,35 кгс/см2, снижении подпора воздуха в камерах промежуточных валов ниже 30 кгс/м2, загазованности помещения насосной до 40% от НКПР, превышения уровня утечек из торцевых уплотнений выше 300 мл в час, повышение температуры обмоток, стали и воздуха электродвигателя, подшипников, корпуса насоса выше 70оС, пожаре или затоплении в помещении, отсутствия напряжения в цепях сигнализации срабатывает аварийная сигнализация: зажигаются световые табло, звучит звонок, работающий агрегат автоматически останавливается. При пожаре в помещениях насосов или маслоприямке срабатывает аварийная сигнализация: зажигаются световые табло, звучит звонок, работающий агрегат автоматически останавливается, открываются пожарные задвижки, запускается насос пенотушения, в помещениях зажигаются сигнальные табло «Уходи! Пена!».

2.4 Самописец электронный ЭС-8

Контроль и регистрация давления, важнейшие факторы, обеспечивающие безопасную и эффективную эксплуатацию оборудования нефтеперекачивающих станций. На большинстве НПС АК «Транснефть» для контроля и регистрации давления используются в основном морально устаревшие отечественные и зарубежные электромеханические самописцы типа А543, А100 и др. На каждой НПС в эксплуатации одновременно находится от двух до черырёх приборов данного типа, при этом для обеспечения нормальной работы оборудования необходимо наличие 100% ЗИПа, что доводит число приборов на станции до 6…8 при стоимости одного прибора 600…1000 долларов США. Недостатки таких приборов общеизвестны:

низкая надёжность механической части из-за наличия большого числа узлов и деталей;

невозможность регистрации параметров, изменяющихся с высокой частотой (механическая часть не успевает срабатывать, в результате чего перо самописца ставит чернильное пятно и рвёт диаграмную бумагу;

необходимость адаптации самописца под конкретный токовый стандарт;

значительный расход материалов (бумага строго определённого типа, специальные чернила) для регистрации данных, определённые трудности с их хранением;

сложность расшифровки данных.

Новое поколение электронных самописцев с микропроцессорными и цифровыми средствами обработки информации на всех уровнях контроля и управления позволяет обеспечить требуемый уровень модернизации и автоматизации НПС.

В рамкх отраслевого плана НИОКР АК «Транснефть» на ВИП «Синкросс» (г. Саратов) разработанны и изготовлены опытные образцы электронного самописца ЭС-8. В качестве элементной базы используются комплектующие известных зарубежных фирм-производителей - WAGO, Motorola, HP, Lomega, Microchip и др. Тем неменее стоимость самописцев Э-8 гораздо ниже лучших аналогов указаных иностранных фирм. Так, применение одного прибора ЭС - 8 позволяет заменить до 6 единиц оборудования общей стоимостью 6 … 8 тысяч долларов США и даёт экономический эффект только за счёт прямой замены оборудования до 2 тысяч долларов США на одну НПС. По техническому уровню самописцы ЭС-8 аналогичны зарубежным приборам, а по ряду параметров превышают их.

В основе идеалогии програмного обеспечения самописца ЭС-8 - моногозадачное ядро реального времени, что позволяет, независимо от текущего режима прибора и диалогов сетей верхнего и нижнего уровней, производить процессы измерения, контроля, регистрации параметров и сохранения информации.

Электронный самописец ЭС-8 (далее - самописец) предназначен для визуального наблюдения, измерения и хранения в запоминающем устройстве изменяющихся во времени электрических (тока, напряжения или сопротивления) и неэлектрических величин (температура, давление, расход и т.п.), преобразованных в электрические, получаемых от датчиков или преобразователей, расположенных во взрывоопасных зонах класса В-Ia и В-Iг помещений и наружных установок, на объектах нефтяной, газовой и других отраслей промышленности. Возможность дистанционного и ручного управления использовать самописец, как в составе комплекса технических средств, так и автономно.

Исполнение самописца - взрывозащищённое с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь». Самописец обеспечивает отображение информации в виде гистограмм на монохромном графическом жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ) разрешением 240х128 пиксел. Число каналов измерения и регистрации - 8 шт. Входные сигналы постоянного тока и напряжения - 0-5 мА; 0-20 мА; 4-20 мА; 0-5 В.

Самописец обеспечивает ввод с функциональной клавиатуры: значения предварительных и аварийных уставок регистрируемых параметров по каждому из каналов; задание параметра измеряемой величины; скорости развёртки и коэффициента масштабирования отображаемого параметра; частоты регистрации параметра; тип градуировки и (или) токовый стандарт входного сигнала; единиц измерения регистрируемого параметра; вид предоставления информации; режим управления (при наличии функции регулятора). Самописец обеспечивает хранение информации о настройках каналов, сетевых адресов в электронное статическое постоянное запоминающее устройство (ЭСПЗУ). Самописец обеспечивает регистрацию и хранение информации на устройстве хранения данных: всех фиксированных повреждений типа КЗ и обрыв измерительных линий; автоматическую диагностику неисправностей с выводом на ЖКИ их кодов; переход значений предварительных и аварийных уставок, а также даты и времени перечисленных событий с возможностью выдачи звуковой сигнализации оператору о происшедшем событии.

Самописец обеспечивает связь с внешними устройствами верхнего уровня, в том числе типа IBM PC, по последовательному интерфейсу. Это обеспечивает возможность приёма значений уставок и конфигурации прибора, а также возможность экспорта данных в программу Excel.

Самописец имеет возможность математических преобразований данных на каждом канале: сложение, вычитание, вычисление среднего значения. Самописец обеспечивает передачу команд на включение реле блока исполнительных реле (БИР) по последовательному интерфейсу на расстояние не более 1200 м. Нагрузочная способность последовательного интерфейса - 8 блоков БИР.

Блок электронного самописца выполнен в виде настольного прибора с возможностью установки на щите. На лицевой панели самописца расположены ЖКИ, многофункциональные кнопки управления и карман накопителя ZIP. Во внутреннем объёме блока установлены электронные узлы: контролёра ЖКИ; контролёра кнопок управления; кросс-плата; универсального измерительно-регистрирующего контролёра УИРК; токовых входов и регулятора ТВР; входов термодатчиков и компенсации холодного спая термопар ТДК; накопитель ZIP; блок питания.

Напряжение сети 220 В, 50 Гц. Источником питания самописца является преобразователь сетевого напряжения переменного тока 220 В, 50 Гц в постоянные 12 В / 0,6 А, +5 В / 3 А. Защита от перегрузки при питании от сети переменного тока обеспечивается параметрами преобразователя.

3. Безопасность и экологичность при эксплуатации НПС

3.1 Опасности и вредности на производстве

В системе предприятий трубопроводного транспорта нефти при неправильной организации труда и производства и при несоблюдении определённых профилактических мероприятий может иметь место вредное воздействие на человека нефтяных паров, газов и других веществ, применяемых или сопутствующих производственному процессу. Физико-химические свойства сырой нефти приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Характеристика сырой нефти.

Одним из этих опасных свойств нефти является огнеопасность, т.е. пары нефти и различных нефтепродуктов, а также попутный нефтяной и природные газы могут образовывать с воздухом взрывопожароопасные смеси. Это свойство обусловленно легковоспламеняемостью компонентов нефти, быстрой испаряемостью лёгких фракций при нормальной температуре, низкими концентрационными пределами распространения пламени.

Токсичность (отравляющая способность) жидких нефтей и нефтепродуктов проявляется в основном тогда, когда они переходят в парообразное состояние. На НПС «Киенгоп» персонал может с ними встретиться при выполнении ремонта оборудования или технологических трубопроводов, связанного с вскрытием внутренних полостей, при выполнении анализов нефти и мойке посуды в лаборатории, при заправке автотранспортной техники. Пары нефти и нефтепродуктов, а также углеводородные газы действуют главным образом на центральную нервную систему. Признаками отравления этими веществами чаще всего проявляются в головокружении, сухости во рту, головной боли, тошноте, сердцебиении, состоянии опьянения, общей слабости и потере сознания. Удушающее действие на организм этих веществ выражается в затруднённости дыхания, головокружении и потере сознания. Например, концентрация паров бензина в воздухе, равная 30 - 40 г/м3, при вдыхании человеком в течении нескольких минут создаёт опасность для его жизни. При длительном соприкосновении работающих с сырой нефтью или нефтепродуктами могут развиться кожные заболевания - дерматиты и экземы. В перекачиваемой НПС «Киенгоп» нефти содержится высокая концентрация (до 2,4%) сернистых соединений. На свободных поверхностях выделяется сероводород (H2S) - бесцветный газ с сильным характерным запахом тухлых яиц. Сероводород - сильный яд, действующий на нервную систему и оказывающий значительное раздражение дыхательных путей и глаз человека. Воздействие различных концентраций сероводорода на организм человека выражается в следующем: при содержании сероводорода во вдыхаемом воздухе в количестве 0,01 - 0,015 об.% через несколько часов появляются симптомы лёгкого отравления; при содержании 0,02% - через 5 - 8 минут появляется сильное раздражение глаз, носа и горла; при содержании 0,05 - 0,07% - через один час наступает тяжёлое отравление, а при содержании 0,1 - 0,3% - быстрое смертельное отравление.

При эксплуатации основного оборудования нефтеперекачивающей станции - насосно-силовых агрегатов возникают шум и вибрации. Шум и вибрация с интенсивностью, превышающей допустимые уровни, предусмотренные санитарными нормами, оказывает весьма вредное воздействие на организм человека. Сильный шум, воздействуя на органы слуха, может привести к полной глухоте или профессиональной тугоухости. При этом нарушается нормальная деятельность нервной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, возникают хронические заболевания. Но этим не ограничивается вредное воздействие шума. Шум увеличивает также энергетические затраты человека, вызывает переутомление. Притупленное внимание и замедленная реакция у работающих, вызванное воздействием шума, могут служить и косвенной причиной несчастных случаев на производстве. В производственных условиях шум создаётся колебанием твёрдых, жидких и газообразных тел. Это беспорядочное сочетание различных звуков в диапазоне 16 - 20 000 Гц. Допустимый уровень шума в производственных помещениях установлен в пределах 80 - 103 дБ в зависимости от частоты октавных полос.

Электрическая энергия широко применяется во всех сферах промышленного производства. Но электроэнергия несёт для человека большую опасность. Действие электрического тока на живую ткань человека в отличие от действия других материальных факторов (пара, химических веществ, излучения и т.п.) носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм человека электрический ток, производит термическое, электрическое, механическое (динамическое) и биологическое воздействия. Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьёзные функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что выражается значительными нарушениями их физико-химического состава. Механическое (динамическое) действие тока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов и др. в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями. Указанное многообразие действий электрического тока на организм приводит к различным электротравмам, которые условно можно свести к двум видам: местные, когда возникают местные повреждения организма, и общие, когда поражается (или создаётся угроза поражения) весь организм из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Значительную большую опасность представляет атмосферное электричество, средством защиты, которой является молниезащита. Она включает комплекс мероприятий устранения предназначенной для обеспечения безопасности людей, предохраняющие сооружения и здания, оборудование от взрывов, загораний и разрушений, возможные при воздействии молнии. Основным поражающим факторами атмосферного электричества является сила тока до 250 А; температура до 80000С; прямой динамический удар молнии; электростатическая и электромагнитная индукция; запасание высоких потенциалов в зданиях и сооружениях.

При хранении и транспортировке нефти создается условие для накопления статического электричества с потенциалом =80 кВ. Чем выше разность потенциалов, тем больше опасность возникновения искрового разряда с энергией достаточной для воспламенения паров нефти, равной W=4-8 кВт. Для обеспечения электростатической искробезопасности оборудования и резервуаров необходимо:

заземлить все электропроводные узлы и детали оборудования и резервуаров;

исключить процессы разбрызгивания и распыления нефти;

ограничить скорости течения нефти.

Заземляющие устройства для защиты от статического электричества следует, как правило, объединять с заземляющими устройствами для электрооборудования или молниезащиты. Технологические трубопроводы и оборудование, расположенные в резервуарном парке и на резервуарах, должны представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая должна быть присоединена к контуру заземления не менее чем в двух местах.

На здоровье человека существенное влияние оказывают метеорологические условия производственной среды, которые складываются из температуры окружающего воздуха, его влажности, скорости движения и излучений от нагретых предметов. Несмотря на способность терморегуляции, т.е. поддержание собственной температуры на постоянном уровне, организм человека, однако, при очень высоких или низких температурах внешней среды, особенно при тяжёлой физической работе, не в состоянии преодолеть вредное воздействие этого метеорологического фактора. Это снижает работоспособность, возникает быстрая утомляемость и увеличение общей заболеваемости. Санитарными нормами регламентируются: оптимальные температуры в производственных помещениях в тёплый период -+18..+25оС, в холодный период - +16..+22оС; влажность воздуха - 30-60%; скорость движения - 0,2-0,7 м/с, температура поверхностей - не более 45оС.

При работе в тёмное время суток или в закрытых помещениях возникает условия пониженной освещённости, которые могут привести к тяжёлым несчастным случаям. Правилами безопасности регламентируются минимальные уровни освещённости на рабочих местах. Например, в насосном цехе уровень освещённости должен быть не менее 20 лк, а уровень освещённости шкал контрольно-измерительных приборов должен быть не менее 50 лк.

3.2 Средства индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты, в том числе спецодежда и спецобувь, предназначаются для защиты работающих от различных производственных вредностей: агрессивных жидкостей, нефти и нефтепродуктов, неблагоприятных факторов внешней среды (влаги, холода, жары, ветра).

Спецодежда и спецобувь выдаются для защиты от профессиональных вредностей на работах, производимых в неблагоприятных температурных условиях или связанных с загрязнением тела, а также на работах с вредными условиями труда. Они должны удолетворять следующим требованиям:

давать наилучшую защиту от вредностей, для предохранения от которых они предназначены;

обеспечивать гигиеничность и, в часности, нормальный воздухообмен и теплообмен между внешней средой и телом человека;

быть удобными для надевания, носки и работы в них.

На нефтетранспортных предприятиях существуют виды работ, при которых не исключается опасность повреждения глаз. Основными средствами защиты глаз являются очки и щиты. Защитные очки применяются двух основных типов: открытые (030) и закрытые (033). Так, для предохранения глаз от травмирования отлетающими твердыми частицами или от брызг неагрессивных жидкостей применяют очки типа 030-1 с различными стёклами. От слепящего яркого света, прямых ультрафиолетовых и инфракрасных лучей глаза защищают очки типа 030-2, а от сильного ветра, мелкой пыли, брызг - очки типа 033-7. Чтобы защитить глаза от брызг агрессивных жидкостей, применяют герметичные очки типов ПО-2 и ПО-3.

На предприятиях транспортировки нефти выполнение отдельных работ нередко связано с пребыванием работающих в среде, загрязнённой парами и пылями вредных веществ и газов. В этих случаях пользуются противогазами и респираторами. Противогазы существуют двух типов: фильтрующие, у которых вдыхаемый воздух очищается от вредных примесей при прохождении через фильтр, и изолирующие, у которых вдыхаемый воздух изолирован от окружающей среды. Фильтрующие коробки подбираются в зависимости от паров и газов, от которых нужно защищать органы дыхания (см. таблицу 3.2). Изолирующие противогазы применяют в случаях, когда в атмосферу выделяются вредные газы и пары в больших количествах, при ликвидации пожаров, недостатке кислорода в воздухе, что характерно для работ в закрытых ёмкостях, колодцах, а также когда концентрация или состав токсичных примесей неизвестны. Также в качестве средств индивидуальной защиты от вредных паров и газов могут применяться переносные газоанализаторы.

Таблица 3.2 - Марки фильтрующих коробок противогазов и их назначение

Для защиты работающих от сильного шума и вибрации в основном должны приниматься меры конструктивного характера (амортизаторы, глушители, демпферы, кожухи и т.п.). В качестве средств индивидуальной защиты от шума могут применяться наушники, беруши, антифоны и т.п. В качестве средств индивидуальной защиты от вибрации могут применяться специальные амортизирующие рукавицы и обувь.

В процессе эксплуатации электроустановок нередко возникают условия, при которых даже самое совершенное конструктивное исполнение установок не обеспечивает безопасности работающего, и поэтому требуется применение специальных средств защиты. Эти средства не являются конструктивными частями электроустановок; они только дополняют стационарные защитные устройства. Средства защиты, применяемые в электроустановках, могут быть условно разделены на четыре группы: изолирующие, ограждающие, экранирующие и предохранительные. Первые три группы предназначены для защиты персонала от поражения электрическим током и вредного воздействия электрического поля и называются электрозащитными средствами.

Изолирующие электрозащитные средства изолируют человека от токоведущих или заземлённых частей, а также от земли. Они делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Дополнительные изолирующие электрозащитные средства не обладают изоляцией, способной длительно выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому они не могут служить защитой человека от поражения током при этом напряжении. Их назначение усилить защитное (изолирующее) действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться.

Ограждающие электрозащитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, к которым возможно случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние, а также для предупреждения ошибочных операций с коммутационными аппаратами. К ним относятся временные переносные ограждения щиты и ограждения-клетки, изолирующие накладки и колпаки, временные переносные заземления и предупредительные плакаты.

Экранирующие электрозащитные средства служат для исключения вредного воздействия на работающих электрических полей промышленной частоты. К ним относятся индивидуальные экранирующие комплекты (костюмы с головными уборами, обувью и рукавицами), переносные экранирующие устройства (экраны) и экранирующие тканевые изделия (зонты, палатки и т.п.).

Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от вредных воздействий неэлектротехнических факторов световых, тепловых и механических, а также от продуктов горения и падения с высоты. К ним относятся защитные очки и щитки, специальные рукавицы, изготовленные из трудновоспламеняемой ткани, защитные каски, противогазы, предохранительные пояса, страховочные канаты, монтёрские когти.

В условиях пониженной освещённости работающими необходимо применять переносные светильники, например, шахтёрский аккумуляторный фонарь ФА-045.

3.3 Система промышленой безопасности

Проблемы оздоровления условий труда, полной ликвидации причин несчастных случаев, аварий, взрывов и пожаров на производстве, неблагоприятного воздействия на окружающую среду должны решаться на строго научной основе. Такой основой является быстро развивающаяся наука о безопасных, высокопроизводительных и творческих условиях труда и экологической безопасности, именуемая «Промышленная безопасность и охрана труда». Эта наука, относящаяся к большому классу наук о труде, включает пять основных разделов: правовую охрану труда, санитарную охрану труда, техническую охрану труда, пожарнопрофилактическую охрану труда или противопожарную защиту, а также экологическую безопасность.

При оценке риска аварийности магистральных нефтепроводов необходимо учитывать различные факторы, а именно:

опасность утечек нефти для персонала, населения, материальных объектов и окружающей природной среды;

специфику используемых на нефтепроводах технологических систем и оборудования:

влияние на вероятность возникновения аварии нарушений регламентных режимов эксплуатации нефтепроводов (неполадок оборудования, ошибок персонала, внешних факторов и др.);

показатели надёжности оборудования (в том числе на основе результатов диагностики трубопроводов);

свойства перекачиваемой нефти;

статические и литературные данные по аварийности магистральных нефтепроводов;

применяемые технические и организационные методы противоаварийной защиты;

природные факторы и процессы, способные оказать влияние на условия эксплуатации нефтепроводных систем, развитие и последствия аварии;

влияние природно-климатических условий на распространение загрязнения в природных средах и устойчивость экосистем и природных комплексов к загрязнению.

Отделом промышленной безопасности и производственного контроля Удмуртского РНУ ОАО «Северо-западные МН» проанализированы возможные причины возникновения и развития аварийных ситуаций на данном производстве, которые условно разделены на три группы: внешние воздействия природного и техногенного характера, отказы оборудования и ошибки персонала.

Вероятность возникновения аварийных ситуаций на магистральном нефтепроводе от внешних источников достаточна мала. Отказы оборудования чаще всего приводят к локальным утечкам через фланцевые соединения, сварные швы, запорную арматуру, торцевые уплотнения насосов и т.п. Однако неконтролируемое развитие аварийной ситуации может привести к полному разрушению оборудования и выбросу больших количеств опасных веществ.

Практика показывает, что при возникновении нештатных ситуаций доминирует человеческий фактор. Операции, связанные с переходными (нестабильными) режимами (пуск и остановка оборудования), а также ремонтные, профилактические, сварочные работы наиболее опасны. При них ошибки обслуживающего персонала могут привести к возникновению крупной аварии.

Наибольшее негативное воздействие объектов магистральных нефтепроводов связано с загрязнением нефтью окружающей природной среды и пожаром при воспламенении разлитой нефти. При этом основной ущерб от аварии может быть вызван разгерметизацией линейной части магистральных нефтепроводов. Аварии на НПС и в резервуарных парках, как правило, имеют локальный характер вследствие быстроты обнаружения и не могут нанести существенного ущерба населению и окружающей среде. Нефтепровод Ножовка - Киенгоп - Набережные Челны эксплуатируется более 25 лет, что требует повышенного внимания к его надёжности и безопасности.

Надёжность, экологическая безопасность и снижение аварийности нефтепровода обеспечивается за счёт:

диагностики и капитального ремонта линейной части, резервуаров и оборудования. За последние три года по результатам внутритрубной инспекции устранены выявленные дефекты, что практически полностью исключает аварии, вызванные нарушениями геометрии труб при строительстве. За этот период практически небыло аварий по причине коррозии труб и арматуры;

технического перевооружения и реконструкции технологического оборудования, систем автоматизации насосных станций, резервуарных парков и телемеханизация линейной части;

модернизация существующих и внедрение новых систем пожаротушения насосных станций и резервуарных парков;

применение системы управления промышленной безопасности.

В соответствии с программой внедрения стандартов ISO 9000 вопросы охраны труда и промышленной безопасности объединили в единую систему управления промышленной безопасностью и охраной труда. Система включает организацию безопасной работы, трёхступенчатый производственный контроль по обеспечению безаварийной работы. В ней определенны функциональные обязанности и ответственность работников в сфере промышленной безопасности и охраны труда. Основными задачами отдел промышленной безопасности и производственного контроля Удмуртского РНУ ОАО «Северо-западные МН» являются:

организация и координация работы по охране труда и экологической безопасности в подразделениях;

контроль за соблюдением законодательных и иных правовых актов по охране труда работниками предприятия;

совершенствование профилактической работы по предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний и улучшению условий труда;

консультирование работодателя и работников по вопросам охраны труда.

3.4 План ликвидации возможных аварий

Система промышленной безопасности позволяет снизить риск возникновения инцидентов и аварий на очень низкий уровень, но не ликвидирует его полностью. Поэтому необходимо подготовить персонал, руководство предприятия, а также материально-технические средства к возможному возникновению аварии с целью минимизации возможного ущерба.

Для объектов магистральных нефтепроводов, в т.ч. участков нефтепроводов линейной части подводных переходов через судоходные реки, НПС и нефтебаз, в РНУ (УМН) в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 21 августа 2000 г. № 613 и с требованиями действующих нормативных актов должны быть разработаны Планы ликвидации возможных аварий (ПЛА). ПЛА определяют действия должностных лиц ОАО МН и РНУ, оперативного и ремонтного персонала по проведению аварийно-востановительных работ, спасению людей, оказавшихся в опасной зоне, обеспечению безопасности соседних объектов, защите окружающей среды, ликвидации последствий аварий. План ликвидации возможных аварий должен содержать оперативную и техническую часть.

В оперативной части ПЛА должно быть представленно:

распределение обязанностей между отдельными службами и лицами, участвующими в ликвидации аварии, порядок их взаимодействия;

организация управления, связи и оповещения должностных лиц структурных подразделений, которые должны быть немедленно извещены об аварии;

порядок обеспечения готовности ремонтного персоналаи технических средств с указанием ответственныхза поддержание их готовности;

перечень мероприятий по спасению людей и оказанию медицинской помощи;

переченьсторонних организаций, предприятий, землевладельцев и других заинтересованных организаций, а также порядок их оповещения о возможном распространении разлившейся при аварии нефти и о границах взрывопожароопасной зоны с целью принятия совместных мер по обеспечению безопасности населённых пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов и по защите окружающей природной среды;

маршруты следования групп патрулирования, техники и ремонтного персонала аварийно-восстановительных участков к месту аварии;

порядок организации матриально-технического, инженерного обеспечения для ликвидации аварии;

порядок, формы и сроки оформления документации об аварии.

Техническая часть ПЛА должна содержать:

расчёт объёма предполагаемого стока и площадь распространения (растекания) нефти, методов задержания нефти, мест установки заградителей, способов сбора нефти, характеристик водоёма или водотока;

расчёт сил и средств для ликвидации аварии на объекте МН, выполняемых с учётом, что время локализации аварии, исключая время прибытия аварийно-восстановительных служб к месту разлива нефти, не должно превышать 4 ч. при разливе на акватории и 6 ч. при разливе на почве;

график выполнения работ по ликвидации аварии;

оперативный журнал ведения работ по ликвидации аварии;

перечень технической документации, необходимой для организации и выполнения работ по ликвидации аварии;

план и профиль участка нефтепровода с указанием всех подземных и наземных комуникаций в техническом коридоре;

план объекта МН (резервуарного парка, помещения насосной, сливочно-наливочной эстакады, очистных сооружений, причала) с указанием мест размещения основного технологического оборудования, шкафов с газозащитной аппаратурой и инструментом, мест размещения материалов, используемых при ликвидации аварии, щитов со средствами пожаротушения, пожарных извещателей и телефонов, а для закрытых помещений - расположения основных и запасных выходов, устройств включения вентиляции;

схему технологических и вспомогательных нефтепроводов, с указанием мест расположения и номеров задвижек, клапанов, кранов, вентилей, пунктов их управления и других устройств;

схему расположения вдольтрассовой ЛЭП и линейных потребителей;

описание методов ликвидации аварии на объекте МН;

перечень мероприятий по сбору у утилизации разлитой нефти, ликвидации последствий аварии;

перечень мероприятий по охране окружающей среды;

перечень мероприятий по сохранению качества нефти;

транспортную инфраструктуру в районе возможного разлива нефти;

обоснование времени доставки сил и средств для ликвидации аварийного разлива нефти к месту чрезвычайной ситуации.

При расчётах сил и средств, составлении графиков выполнения работ, продолжительности ликвидации аварии на магистральном нефтепроводе должны учитываться характер повреждения и количество вытекшей нефти, диаметр и профиль трассы нефтепровода, погодно-климатические условия на месте повреждения и другие факторы.

В качестве примера в таблице 3.3 приводится фрагмент оперативного плана ликвидации возможных аварий в насосном цехе нефтеперекачивающей станции «Киенгоп».

Таблица 3.3 - Оперативный план ликвидации возможных аварий в насосном цехе нефтеперекачивающей станции «Киенгоп» Удмуртского РНУ

При возникновении различных аварийных ситуаций важное значение имеет оповещение руководства и специалистов о случившемся. Для этого составляется схема оповещения, согласно которого каждое должностное лица обязанно в установленный срок устно и (или) факсимильно сообщить вышестоящему руководству, необходимым специалистам и государственным органам о характере, месте возникновения, возможных последствиям аварийной ситуации, также сообщаются меры предпринятые для ликвидации аварии. Сообщение производится в виде донесения на бланке установленного образца. При необходимости необходимо дублировать сообщение.

Аварии, произошедшие на магистральных нефтепроводах, независимо от тяжести и сложности, подлежат регистрации, техническому расследованию и учёту. Целью расследования аварий, изучения обстоятельств и причин их возникновения является выбор наиболее эффективных мер по предупреждению и ликвидации подобных аварий в будущем. Техническое расследование причин аварий проводится специальной комиссией, возглавляемой представителем территориального органа Госгортехнадзора России. К работе комиссий по расследованию аварий, в зависимости от характера, причин и последствий, должны быть привлечены представители:

территориальных органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, на территории которых располагается опасный объект;

органов государственной пожарной охраны;

органов государственного санитарного надзора;

Минприроды и органов по использованию и охране водных ресурсов и рыбного хозяйства;

отдела экологической безопасности и рационального природоиспользования ОАО «СЗМН»;

строительно-монтажных организаций и Государственной инспекции по качеству строительства, если авария произошла в следствие брака, допущенного при строительстве;

заводов-изготовителей труб, арматуры, оборудования, если причиной аварии явились металлургические или заводские дефекты;

проектных институтов, если причиной аварии послужили недостатки проекта научно-исследовательских организаций.

3.5 Пожарная безопасность нефтетранспортных предприятий

Под понятием пожарной опасности подразумевается совокупность причин и условий, способствующих возникновению и распространению пожара и определяющих его возможные масштабы и последствия. Пожары промышленных предприятий наносят государству огромные убытки, так как они уничтожают здания, оборудование, запасы материалов, готовую продукцию, вызывают остановку на длительный срок различных объектов, а также наносят большой экологический вред.

Опасность возникновения пожаров на предприятиях трубопроводного транспорта нефти определяется, прежде всего, физико-химическими свойствами нефти, транспортируемой в процессе производства. Степень пожарной опасности зависит также от особенностей технологического процесса производства. Для нефтетранспортного предприятия характерно наличие большого количества нефти, её паров и других горючих газов в технологической аппаратуре, которая размещается нередко на относительно небольших производственных территориях; применение высоких давлений в оборудовании и системе трубопроводов.

Наибольшее значение при оценке пожарной опасности горючих веществ имеют температура вспышки и температура воспламенения.

Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего вещества, при которой создаётся смесь газов или паров с воздухом, способная воспламеняться при поднесении открытого огня или другого импульса воспламенения. При этой температуре сгорает только образовавшееся при испарении (разложении) смесь паров (газов) с воздухом, но горения самого вещества не происходит. Объясняется это тем, что горючее вещество при температуре вспышки имеет недостаточную скорость испарения для создания в момент вспышки новой порции горючей смеси, а тепла, преданного веществу от пламени, недостаточно для нагревания и увеличения скорости испарения (разложения). Следовательно, температура вспышки характеризует потенциальную подготовленность жидкости или тела к горению.

Температурой воспламенения называется наименьшая температура горючего вещества (жидкости), при которой оно загорается от открытого источника огня или тепла и продолжает горение после удаления этого источника. При этом виде горения выделяется количество теплоты, достаточное, чтобы вызвать новое образование паров и газов в результате разложения или испарения горючего вещества и поддерживать горение.

Для легковоспламеняющихся жидкостей разница между температурами вспышки и воспламенения составляет 1-2 оС, а для горючих жидкостей доходит до 30оС и выше. Температура вспышки нефти составляет 28-45оС.

Самовоспламенение вещества происходит во время нагревания смеси его паров с воздухом до определённой температуры, при которой в данных условиях вещество способно загореться без воздействия импульса воспламенения.

Горючие газы, пары и пыли горючих веществ в смеси с кислородом воздуха способны образовывать взрывчатые смеси. Взрыв - это чрезвычайно быстрое, определяемое долями секунды, горение, сопровождающееся выделением большого количества тепла и раскалённых газообразных продуктов и образованием большого давления в эпицентре взрыва. Зарождаясь в одной точке, взрыв быстро распространяется в газопаровоздушной смеси в виде сферической взрывной волны. Для возникновения взрыва какой-либо смеси необходимы два условия: 1) определённая концентрация горючих паров, газов или пыли в воздухе; 2) импульс, способный нагреть эту смесь до температуры самовоспламенения (пламя, искра, адиабатическое сжатие и др.). Наименьшее содержание паров, газов или пыли в воздухе, при которой смесь способна воспламениться и дать взрыв, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР). Концентрация пара, газа или пыли, выше которого смесь перестаёт быть взрывчатой, называется верхним пределом взрываемости. Пределы взрываемости не являются постоянными величинами и изменяются в зависимости от температуры и давления смеси, примеси инертных газов и паров, диффузии газов, размера сосуда, в котором происходит взрыв, и запаса теплоты начального импульса воспламенения.

Пожарная безопасность предусматривает обеспечение безопасности людей и сохранение материальных ценностей предприятия на всех стадиях его жизненного цикла (научная разработка, проектирование, строительство и эксплуатация). Основными системами пожарной безопасности являются системы предотвращения пожара и противопожарной защиты, включая организационно-технические мероприятия.

Систему предотвращения пожара составляет комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение возможности возникновения пожара. Предотвращение пожара на НПС «Киенгоп» достигается: максимально возможной герметизацией технологического оборудования и трубопроводов, путём недопущения выхода параметров технологических процессов за установленные пределы, применением взрывозащищённого электрооборудования и искробезопасных цепей, применением огневых преградителей и гидравлических затворов, устранением образования горючей среды; устранением образования в горючей среде источника зажигания; поддержанием температуры горючей среды ниже максимально допустимой; поддержание в горючей среде давления ниже максимально допустимого и другими мерами.

Систему противопожарной защиты составляет комплекс организационных и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничения материального ущерба от него. Противопожарная защита обеспечивается: максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов вместо пожароопасных; ограничением количества горючих веществ и их размещения; изоляция горючей среды предотвращением распространения пожара за пределы очага; применением средств пожаротушения; применением конструкции объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючестью; эвакуацией людей; системами противодымной защиты; применением средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре; организацией пожарной охраны нефтетранспортных предприятий.