Омаров Гусайна Омарович, ведущий главный эксперт ООО ЦЭДиК «Нефтегазэнерго»
Джумаев Апти Адамович, генеральный директор ООО “Эксперт”
Терентьев Игорь Александрович, генеральный директор ООО «Экол и НК»
Учет рисков и предупреждение аварийных ситуаций при эксплуатации оборудования на участке предварительной подготовки нефти.
Любая развитая страна строго следит, чтобы ее деятельность по освоению территорий, добыче природных ископаемых приносила минимум вреда окружающей среде. Только желание сохранить природу может стать гарантией счастливого развития в будущем.
Нефтегазовая промышленность – один из основных механизмов, за счет которого существует сегодня Россия. Современные методы переработки нефтяных продуктов позволяют создавать огромное количество разных по назначению товаров, обеспечивающих должный уровень жизни современного человека.
Интенсивное развитие любой отрасли неразрывно связано с разработкой и внедрением новейших методов, позволяющих минимизировать возможность возникновения аварийной ситуации на промышленном объекте. Целые исследовательские группы сегодня занимаются разработками экологических и математических моделей, используемых для учета возможных рисков, предупреждения аварий.
Коллективная работа лучших специалистов позволяет сегодня создавать не только нормативную базу по обеспечению безопасности на промышленных объектах этой категории, но и успешно применять в работе системный анализ и математическое моделирование для достижения необходимого уровня безопасности.
Система «человек-природа» принципиально едина и останется таковой всегда, поэтому важно заранее уметь правильно прогнозировать возможное негативное влияние оборудования по добыче, хранению и переработки нефти.
Мало просто разрабатывать правила пользования агрегатами, определять условия их эксплуатации, подготавливать высококвалифицированный персонал для работы на оборудовании и использовать качественные комплектующие. Любая исследовательская группа, двигаясь в заданном направлении, обязана определять уровень экологической стабильности на объекте, нормировать нагрузку на экологию, вычислять стоимость ущерба от возможной аварии.
Анализировать деятельность любого нефтяного предприятия достаточно сложно. Отдельные блоки оборудования на участке предварительной подготовки нефти имеют разную взрывоопасность. Полная комплектация зависит от свойств, которыми обладает исходный продукт и того, какое конечное сырье необходимо получить в итоге. Чаще всего это: факельная установка, резервуары, операторная, насосные станции, система учета продукта и так далее.
Под предварительной подготовкой нефти понимают отстой жидкости в специальных отстойниках, где из ее состава удаляются механические примеси и буровая вода. Обессоливающие установки ставят непосредственно в местах добычи нефти, где из нее на первом этапе убирают легкоразрушаемые и крупныеглобулы эмулький. Такая установка двухступенчатая, включает в себя термохимическое обезвоживание и электрообессоливание с использованием электрогидратора.
Полная герметизация такого оборудования позволяет снизить количество сероводорода в сточных водах, а значит, улучшить экологию в месте установки системы, вот почему качеству герметизации уделяется особое внимание.
На любом промышленном объекте есть основной документ, который со всех сторон характеризует уровень безопасности. В качестве такого документа выступает декларация безопасности, в которой четко описаны возможные последствия, масштабы и характер опасности. Именно в декларации как нельзя лучше описано, какие мероприятия обязаны проводиться регулярно, чтобы обеспечить должный уровень безопасности для людей и окружающей среды.
Декларированию подлежит любой производственный объект, на котором используются, добываются, хранятся или перерабатываются вещества указанные в Приложении 2 к ФЗ под номером 116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». [1]
Для каждого участка предварительной подготовки нефти декларация разрабатывается индивидуально. Документ не является единым и включает в себя информацию по анализу и учету рисков только относительно рассматриваемого объекта. В документе обязательно содержится вседанные по вводу в эксплуатацию оборудования, его использованию и списанию.
В документе должна быть четко изложена всесторонняя оценка возможных рисков и угрозы, связанные с ней. Здесь же документально фиксируются меры по предупреждению катастрофы, качество обеспечения участка по предварительной подготовке нефти всем необходимым для устранения поломки оборудования и методы борьбы с возможными последствиями. Именно такие требования к нефтяным объектам представлены в 14 статье ФЗ № 116 от 27 июля 1999 года.[2]
Сегодня есть ряд международных актов, которые регламентируют процесс декларирования безопасности на участке предварительной обработки нефти, среди них можно выделить:
Есть и другие, российские акты и законы, которые дали возможность создать правовое поле для обеспечения необходимого уровня декларирования безопасности в нефтехимической промышленности. Среди них можно выделить:
На любом участке предварительной подготовки нефти существует опасность аварийного выброса жидкости, если произойдет внезапная разгерметизация оборудования или трубопровода. Во время оценки риска необходимо:
Чтобы оценить локальную частоту аварий необходимо ввести классификацию факторов, которые могут постоянно влиять на этот показатель. Из статистики специалисты выделяют несколько групп факторов, каждая имеет приблизительное числовое значение. В данном случае:
Если во время анализа представленные факторы учитываются в совокупности, то частота аварии приобретает значение отличное от среднестатистического.
Для выбранного объекта на каждом участке нам необходимо будет определить значение интегрального коэффициента kвл. Вычислить коэффициент можно побальной системе, при этом мы будем использовать каждый фактор Fij в соответствии с тем значением Bij, которое он имеет по десятибалльной шкале.
Рассматривая определенный участок оборудования подставляем все значения в формулу kвл = Fn / B*, где у нас получается 
а 
Для данной формулы значение qij и Bij базовые и во многом зависимы от места, где расположено оборудование и когда оно было введено в эксплуатацию.
Для конкретно каждой системы ρi, qij и Bij уточняются отдельно в соответствии с теми статистическими данными, которыми оперирует аналитик.
Самый большой риск связан с разрушением сварных швов и других разрывов в конструкции оборудования. Как показывает анализ утечек, размер трещины по шву Lp целиком и полностью подчиняется так называемому распределению Вейбула, в результате мы имеем:
В нашем случае F(Lр) – вероятность, с которой может образоваться трещина на рассматриваемом участке оборудования, при этом Lp, возможный размер.
А вот определить удельную частоту аварий на участке оборудования с наличием разрыва можно по следующей формуле:
Здесь у нас m = 1, 2, 3 – индекс, в котором 
Можно тоже самое рассмотреть на практическом примере. При D равном100 сантиметров удельная частота аварий λnбудет равна 0,001, в этом случае частота возникновения дыры будет 0,00055, размер такого отверстия составит Lp = 30,6 сантиметров, а площадь разрыва, которая обозначается как Sэфф = 117 см2.
Чтобы в такой ситуации определить экологический ущерб необходимо посчитать количество утекшей нефти, но использовать следующий расчет можно лишь в случае, когда авария уже произошла. Если моделировать двенадцать возможных сценариев, то и получится в результате 12 значений объема утраченной нефти, которая будет обозначаться как . Вероятность реализации определяется по формуле 
, в результате мы получаем 
.
Здесь у нас = 1, 2, 3; j = 1, 2; k = 1, 2; i = 4(m – 1) + 2(j – 1) + k.
Теперь чтобы посчитать среднюю массу потери берем формулу 
и потом Rv = λnМ.
Огромную роль в оценке рисков играют выше указанные факторы, но это уже установленные величины, которые имеют свое обозначение. К примеру, коррозия пишется как q2j,. Данная группа имеет семь факторов, которые могут повлиять на риски аварии, среди них следующие показатели в цифровом эквиваленте:
Учитывают во время оценки риска и качество труб, компонентов оборудования, кто является поставщиком комплектующих. В качестве примера можно сказать, что отечественные производители оцениваются от 2 и до 9, а японские, итальянские вписываются как 0.
Нельзя не учитывать и продолжительность эксплуатации оборудования, чем больше срок, тем больше степень риска аварии. В значительной степени влияют на частоту и размер аварии монтажные профилактические или регулярные работы. Учитывается качество контроля за выполненной работой, используемые материалы, условия их хранения и многое другое.
Нельзя не участь как один из основных факторов риска уровень подготовки персонала. Оценка этого показателя рассчитывается по следующей формуле:
Здесь у нас - бальная оценка, которая берется из таблицы.
По количеству изучаемых предметов определяется и показатель для этого значения, к примеру, если это технология управления то в числовом эквиваленте это будет 0,5, курс по устранению поломок этого типа оборудования берется за 1, а повышение квалификации или повторное обучение за 2.
Для наружных технологических установок оценка индивидуального риска производится по ГОСТ 12.3.047-98.[11]Если есть статистические данные можно легко определить вероятность поломки оборудования.
На каждом таком участке предварительной подготовки нефти обязательно работают люди, прошедшие обучение по технике безопасности. Как один из методов предупреждения поломки оборудования, такой подход позволяет снизитьриск возникновения аварийной ситуации. Не только время и износ становятся причиной поломки дорогостоящего оборудования, но и человеческий фактор, поэтому в 11 статье закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» организация, под контролем которой находится участок по подготовке нефти, обязана строго соблюдать требования безопасности, которые устанавливает Правительство РФ.
Качественный производственный контроль, направленный на предупреждение аварийных ситуаций, выполняет ряд задач, а именно помогает обеспечить соблюдение норм безопасности, четко координирует действия персонала, вовремя помогает выявить и устранить первые признаки поломки оборудования.
Сотрудник, который осуществляет контроль, обязательно должен руководствоваться в своей работе Федеральными законами и иными нормативно-техническими документами. На плечи такого сотрудника ложится обязанность по обеспечению целевых проверок оборудования на качество работы, аттестация рабочего места других сотрудников, выявление опасных факторов способных повлиять на работу агрегатов по предварительной обработке нефти.
В обязанности такого сотрудника также входит анализ причин возникновения поломки, но в целом его работа всегда должна быть на опережение. Чтобы избежать проблем в будущем, работник должен вовремя способствовать внедрению новых технологий в работу рассматриваемого объекта по предварительной подготовке нефти, приостанавливать работу оборудования, если есть риск его поломки в процессе эксплуатации.
Специалисты, основной работой которых является анализ и учет возможных рисков, выделяют несколько факторов, способных влиять на их степень. Среди наиболее значимых выделяют высокое давление рабочей среды и превышенное количество опасных веществ. Чтобы снизить уровень риска выполняются дополнительные мероприятия, направленные на улучшение герметизации оборудования.
Именно соблюдение хорошей герметичности всех составляющих компонентов оборудования по предварительной подготовке нефти является главным условием, позволяющим предупредить утечку жидкости и более серьезные последствия – взрыв, пожар.
Все используемые в нефтяной промышленности меры предупреждения аварии можно условно разделить на две большие группы: организационные и технические.
Под техническими мероприятиями понимают использование в конструкции оборудования материалов, полностью соответствующих по прочности, используемых в работе агрегатов температуре и давлению.
Все трубы, соединительные элементы должны иметь достаточную устойчивость к возникновению коррозиии агрессивным средам. На оборудовании обязательно должна стоять аварийная сигнализация, которая срабатывает на предельные значения, передаваемые в операторную.
Технические средства предотвращения аварии на нефтяном оборудовании подразумевают и использование в конструкции аппаратов с высоким давлением дополнительной предохранительной арматуры. Кроме того, все прокладочные материалы и иные обязаны быть высокого качества, фланцевые соединения, крепежные материалы подбираются тщательно и постоянно находятся под надзором специалиста.
В конструкции нефтяного оборудования используют насос с торцевым уплотнением, чтобы избежать разгерметизации узлов. Все узлы обрабатываются ингибиторами коррозии, а давление в системе устанавливается в соответствии с тем диаметром сечения, который имеют трубы.
Организационные мероприятия это несколько иной вид деятельности, способствующей учитывать и предупреждать риски возникновения аварийной ситуации на оборудовании предварительной обработки нефти. Под ними подразумевается регулярный обход и осмотр участка, осуществление постоянного контроля за качеством работы оборудования, ведение журнала приема и сдачи смены, профилактические осмотры оборудования.
Для нормальной работы агрегатов важно проводить ежегодную ревизию трубопровода и замену прокладок, делать периодический ремонт проблемных участков оборудования, проводить регламентированные испытания на уровень герметичности и прочности стыков.
Любой руководитель на предприятии нефтяной промышленности ищет оптимальные технические решения для предупреждения аварии на вверенном ему участке. Самый простой способ снизить риски в несколько раз – покупать качественные комплектующие к оборудованию, трубы, которые изготавливаются из материалов способных справиться с рабочей температурой, давлением и другими негативными факторами.
Обязательно, чтобы сепараторы, подогреватели были установлены на железобетонных площадках, а под емкостями на случай аварии находились дренажные системы с насосом. Помогает снизить риск пожароопасности на объекте наличие автоматической системы пенного пожаротушения.
Список литературы:
