Анализ обеспечения безопасности на Казымской компрессорной станции. Предотвращение аварий.

Введение

Современная газотранспортная система (ГТС) России – одна из крупнейших в мире. Протяженность ее в однониточном исчислении составляет около 160 тыс. км, более половины этой длины занимают трубы большого диаметра (1020, 1220 и 1420 мм) [1].
В связи с тем, что 90% российского газа добывается в одном районе (на севере Тюменской обл.) в 2,5–3 тыс. км от мест его интенсивного потребления внутри страны и в 4–5 тыс. км от стран-импортеров этого газа, для газотранспортной сети России характерен ряд особенностей, требующих особого внимания. Основные мощности по дальнему транспорту газа большей частью сконцентрированы в многониточных транспортных коридорах на выходах из месторождений Западной Сибири. При анализе топологии ГТС можно отметить значительное количество пересечений магистральных газопроводов. Все направления потоков газа на этих важнейших пересечениях характеризуются высокой концентрацией потоков, а нитки мощных магистральных газопроводов (МГ) в силу различных причин часто расположены на малом (до нескольких метров) расстоянии друг от друга. Возникновение аварии на одной трубе способно инициировать опасную ситуацию во всем газотранспортном коридоре или на пересечении МГ с угрозой полного отключения подачи газа. Потенциально опасных для живучести системы пересечений МГ в единой системе газоснабжения (ЕСГ) России – более двадцати.
Актуальность работы. На современном этапе проблема обеспечения промышленной безопасности объектов топливно-энергетического комплекса страны входит в число наиболее приоритетных задач государственного управления.
Современная техносфера является постоянным источником угроз, имеющих глобальный социальный характер и требующих принятия адекватных мер по обеспечению безопасности населения и окружающей среды.
Развитие нефтегазового комплекса, высокая энергонасыщенность ее предприятий сопровождаются ростом количества пожаров и, как правило, большим материальным ущербом. В связи с этим, повышение уровня пожаровзрывобезопасности нефтегазовых предприятий продолжает оставаться одной из важнейших составных частей обеспечения защиты населения и окружающей среды от угроз техногенного характера.
Характерной особенностью систем безопасности объектов нефтегазового комплекса является необходимость борьбы с угрозами возникновения пожаров и взрывов не только на территории открытых технологических установок, внутри производственных, административных, хозяйственно-бытовых и других зданий, помещений, но и на магистральном газопроводе вследствие аварийных и технологических выбросов пожаровзрывоопасных веществ в атмосферу.
На объектах транспорта газа основная угроза пожаров и взрывов исходит от огромного количества газа, находящегося под высоким давлением и наличия газового конденсата, нефтепродуктов. Однако, кроме этих, специфических для газовой промышленности источников пожаровзрывоопасности, имеются обычные для промышленного предприятия любой отрасли, классифицируемые как пожароопасные, здания, помещения, сооружения, горючие вещества и материалы, сеть электроснабжения, аппаратура, электрические приборы, оборудование, и т.д.
Согласно ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования» пожаровзрывобезопасность обеспечивается системами предотвращения пожаров и взрывов, а также организационно-техническими мероприятиями. Пожаровзрывобезопасность должна обеспечиваться на всех стадиях жизненного цикла объектов ОАО «Газпром»: при разработке нормативно-технической документации, проектировании, строительстве и эксплуатации [2].
Целью работы является анализ обеспечения безопасности на Казымской компрессорной станции, а также изучение способов предотвращения аварий.
Задачи работы: 1) Повести анализ основных причин аварий со взрывами природного газа.
2) Исследовать меры обеспечения безопасности на Казымской компрессорной станции.

Содержание
Введение 3
1. Анализ причин аварий со взрывами природного газа 6
1.1 Причины возникновения утечек газа и формирования взрывоопасного газовоздушного облака 6
1.2 Взаимосвязь газоснабжающей и электроэнергетической систем России в условиях ЧС на крупнейших пересечениях магистральных газопроводов 14
1.3 О требованиях к взрывозащите оборудования при проведении газоспасательных работ 21
1.4 Аварийность на компрессорных станциях магистральных газопроводов 27
2. Анализ обеспечения безопасности на Казымской компрессорной станции 34
2.1 Краткое описание организации 34
2.2 Проектирование, сооружение и эксплуатация систем трубопроводного транспорта 38
2.3 Обеспечение пожаровзрывобезопасности объектов транспорта газа на примере Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения 44
Заключение 48
Список литературы 51

Заключение

Трубопроводный транспорт является одним из наиболее экономичных видов транспорта. Будучи при нормальной работе экологически чистым, он может нанести невосполнимый ущерб природе при авариях. Отсюда понятно внимание, уделяемое вопросам надежности и эффективности работы магистральных трубопроводов при их эксплуатации. Эффективность работы магистральных трубопроводов зависит от технического состояния объектов, оборудования и рациональности их использования. Рассмотрение данной темы вызвано необходимостью совершенствования уровня обслуживания оборудования компрессорных станций (КС).
На магистральных газопроводах России функционируют 283 компрессорные станции с общим числом установленных газоперекачивающих агрегатов 3738. Уровень надежности функционирования компрессорных станций на протяжении нескольких десятков лет остается неизменно высоким. Однако известны случаи аварий на объектах данного типа.
Аварии на КС, кроме экономического ущерба от простоя, потерь газа и немалых затрат на ликвидацию аварий, создают значительную угрозу для окружающей среды. В этих условиях большое значение приобретают вопросы обеспечения надежности функционирования оборудования компрессорных станций.
Основными факторами, обусловливающими возникновение аварий на компрессорных станциях магистральных газопроводов являются:
• наличие большого числа арматуры, тройников, переходников, фасонных частей и т.п., т.е. мест с усложненной технологией изготовления и проведения СМР, ухудшенного контроля качества сварных швов с повышенной концентрацией напряжений;
• наличие значительного числа переходов трубопроводов из подземного положения в надземное, являющихся местами повышенной коррозионной активности и концентрации напряжений;
• сложная пространственная прокладка надземных трубопроводов обвязки компрессорных агрегатов с большим числом жестких и скользящих опор, сочетающаяся со значительными переменными температурными и газодинамическими (вибрационными) нагрузками со стороны нагнетателя.
Компрессорная станция классифицируется как взрывопожароопасный объект. Опасность возникновения пожаров на компрессорной станции и линейной части магистрального газопровода определяется, прежде всего, физико-химическими свойствами природного газа, который при несоблюдении определенных требований безопасности взрывается, воспламеняется и приводит к техногенной аварии, связанной с распространением пожара. Для объектов транспорта газа степень их пожарной опасности зависит от особенностей технологического процесса, а именно:
• значительных объемов горючих газов в линейной и технологической частях трубопроводов;
• высокого значения показателей рабочего давления;
• большого количества горюче-смазочных материалов (турбинного масла), необходимого для работы газоперекачивающего агрегата.
В данной работе предлагается методика оценки уровня надежности агрегатов КС от качества обеспечивающих процессов системы обслуживания и эксплуатации газоперекачивающих агрегатов газотранспортного предприятия в рамках системы менеджмента качества (СМН).
В последние годы широкое распространение получили стандарты ИСО серии 9000, где отражен международный опыт управления качеством продукции на предприятии. Одним из принципов данного подхода является процессный подход. Организационно-технический уровень работы агрегатов КС рассматривается как система процессов организации производства и обеспечивающих процессов. Введение системы процессов позволяет эффективно планировать, управлять ресурсами процесса эксплуатации агрегатов КС, оценивать результаты, определять направления для дальнейшего улучшения.

Список литературы

1. Чепегин И.В. Анализ причин аварий со взрывами природного газа // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 10. С. 245-248.
2. Белов П.Г., Прибора Л.В. Мониторинг завода по производству сжиженного природного газа с учетом прогноза риска крупных аварий. В сборнике: Опыт ликвидации крупномасштабных чрезвычайных ситуаций в России и за рубежом ХIХ Международная научно-практическая конференция по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций: Тезисы докладов. Москва, 2014. С. 102.
3. Епишкин Е.В., Пряхина В.С., Белов П.Г. Моделирование и оценка риска аварии c выбросом большого количества природного газа. В сборнике: Современные аспекты гуманитарных операций при чрезвычайных ситуациях и вооруженных конфликтах Материалы XIV международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Москва, 2009. С. 115-119.
4. Сушко Е. А., Зайцев А. М., Кашникова А. А., Черных Д. С. О взрывах природного газа и их последствиях в многоэтажнм жилом секторе // Вестник Воронежского института ГПС РФ. 2013. Выпуск №3 (8) С 20-23.
5. Кологреева Т.И., Аврах И.И. Количественная оценка выброса нефти, газа и воды при авариях в промысловой системе сбора // Нефть. Газ. Новации. 2012. № 3. С. 80-82.
6. Клейменов А.В., Киселев С.Ю., Полин Ю.А., Рахматуллин P.P., Афанасьев И.Л Определение зон негативного воздействия от аварий на трубопроводе кислого газа // Нефтепромысловое дело. 2011. № 8. С. 102-105.
7. Рейшахрит Е.И., Мачула И.А. Расчет эффекта от предотвращенного возможного ущерба от аварий в проектах реконструкции магистрального транспорта газа // Корпоративное управление и инновационное развитие Севера: Вестник Научно-исследовательского центра корпоративного права, управления и венчурного инвестирования Сыктывкарского государственного университета. 2013. № 4. С. 41-50.
8. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по пожарной и взрывопожарной опасности.
9. ГОСТ 12.3.047-98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля;
10. Бондаренко В.Л., Лосяков Н.П., Кислый А.Н., Грандов А.А., Тарапата В.В., Шишов А.Г. Предотвращение аварий и потерь газа в технологической линии очистки неоногелиевой смеси, вызванных коррозией оборудования // Технические газы. 2010. № 6 (2010). С. 59-65.
11. Смирнова В.В., Ямаева Э.Г. Исследование поражающих факторов аварий на испытательном стенде сепарации природного газа // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2012. Т. 4. № 4. С. 45-49.
12. Кириллов Н.Г., Лазарев А.Н. О проблемах расчета поражающих факторов при авариях на хранилищах сжиженного природного газа // Наука и техника в газовой промышленности. 2012. № 1 (49). С. 77-86.
13. Еделев А.В., Береснева Н.М. Инструментарий для исследования развития ТЭК федеральных округов России с позиций энергетической безопасности // Информац. и матем. технологии в науке и управлении / Тр. XIV Байкальской Всеросс. конф. “Информационные и математические технологии в науке и управлении”. Ч. III. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2009. С. 76–80.
14. Зайцев А.А., Калякин Д.С., Лукьянов А.А., Морозов А.В., Попова Т.В., Ремизов О.В., Супотницкая О.В., Цыганок А.А. Расчетно-экспериментальное исследование влияния неконденсирующихся газов на работу модели парогенератора ВВЭР в конденсационном режиме при запроектной аварии // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. 2010. № 4. С. 172-182.
15. Савина А.В. Анализ риска аварий при обосновании безопасных расстояний от магистральных трубопроводов сжиженного углеводородного газа до объектов с присутствием людей // диссертация ... кандидата технических наук: 05.26.03 / Науч.-техн. центр исследований проблем промышленной безопасности. Москва, 2013
16. Лурье М.В. Экспертиза потерь нефти и газа при авариях на трубопроводах // Энергетическое право. 2009. № 2. С. 9-14.
17. Белов П.Г., Комаревцева Т.А., Мельников А.В. Прогнозирование и снижение риска каскадных аварий при производстве сжиженного природного газа (СПГ). В сборнике: Современные аспекты гуманитарных операций при чрезвычайных ситуациях и вооруженных конфликтах Материалы XIV международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Москва, 2009. С. 102-107.
18. Федеральный закон. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ.
19. ТР ТС 012/2011. Технический регламент Таможенного союза. О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах: утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 18 октября 2011 г. № 825.
20. Зимин В.А., Голиков С.А., Смирнов В.Н., Гриценко А.Ф. Вопросы создания интегрированной системы управления технологическими процессами и энергоснабжением компрессорной станцией // Промышленные АСУ и контроллеры. 2010. № 6. С. 39-47.
21. Зимин В.А., Голиков С.А., Смирнов В.Н., Гриценко А.Ф. Вопросы создания интегрированной системы управления технологическими процессами и энергоснабжением, компрессорной станцией // Территория Нефтегаз. 2010. № 6. С. 30-37.
22. Отчик Д.А., Старков С.О. Программно-аппаратный комплекс управления компрессорной станцией // Вопросы радиоэлектроники. 2010. Т. 3. № 4. С. 144-154.
23. Одикадзе В.Р., Сапков И.Г., Юндин А.Л. Автоматизированное управление компрессорной станцией // Железнодорожный транспорт. 2010. № 8. С. 51-53.
24. Пуртов П.А., Мегедь А.А., Аджиев А.Ю., Храмцов В.И., Орлов П.С. Создание современного ГПЗ на базе Вынгапуровской компрессорной станции // Нефть, газ и бизнес. 2014. № 7. С. 3-7.
25. Абразовский А.А. Влияние технологических параметров магистрального газопровода на показатели работы компрессорной станции // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. 2014. № 3. С. 87-92.
26. Варламов Г.Б., Приймак К.А. Алгоритм параметрической идентификации фактических характеристик газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. 2011. № 12 (94). С. 10-14.
27. Жигулин И.Н. Работа компрессорной станции промышленного предприятия на переменных нагрузках. В сборнике: Перспективы развития науки и образования сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 14 частях. 2012. С. 61-65.
28. Кунина П.С., Величко Е.И. Анализ взаимосвязей оборудования компрессорной станции как сложной технической системы. В сборнике: Проблемы развития автоматизации и механизации процессов добычи, переработки и транспорта газа и газового конденсата Материалы научно-технической конференции. ООО «Издательский дом - Юг», ОАО «НПО «Промав-томатика». Краснодар, 2008. С. 152-157.
29. Федеральный закон от 24.12.94 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности».
30. Федеральный закон от 22.07.08 №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
31. ГОСТ 12.1.004-91 ССПБ "Пожарная безопасность. Общие требования".
32. ГОСТ Р 12.3.047-98 "Пожарная безопасность технологических процессов".
33. ГОСТ Р 50969-96 "Установки газового пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний".
34. ГОСТ 12.1.044-89 "Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения".
35. СНиП 21-01-97* "Пожарная безопасность зданий и сооружений".
36. СНиП 31-03-2001 "Производственные здания".
37. ППБ 01-03 "Правила пожарной безопасности в Российской Федерации".
38. ВППБ 01-04-98 "Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности".
39. ВНТП 03/170/567-87 "Противопожарные нормы проектирования объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса".