В экономике Российской Федерации нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая отрасли являются одними из базовых. И, соответственно, вопросы обеспечения промышленной безопасности в этой отрасли стоят остро. Возникающие сложности вызваны как экономическим весом предприятий этой отрасли, так и развитием новых технологий добычи, хранения и переработки нефтепродуктов, предполагающих использование сложных технологических решений с применением систем автоматики и телемеханики.
Нефтеперерабатывающим объектам присуща высокая концентрация потенциальных опасностей. Ежегодно в мире на них происходит более 1500 аварий, материальный ущерб от которых составляет свыше 100 млн. долларов, причем общий уровень аварийности имеет тенденцию к росту.
Предприятия нефтегазового комплекса характеризуются присутствием пожаро-взрывоопасных продуктов и сырья, что в совокупности с большой степенью использования средств автоматики, создают реальную опасность возникновения крупных техногенных аварий и катастроф. Как правило, они сопровождаются пожарами и взрывами. Возможный ущерб огромен. Так, например, на типовом нефтеперерабатывающем заводе мощностью до 10-15 млн. тонн в год может находиться от 300 до 500 тыс. тонн углеводородного топлива, что практически эквивалентно 3-5 мегатонн тротила.
Пожары, загазованность и взрывы являются основными видами опасностей промышленной территории объектов нефтепереработки. По статистике пожары составляют 58 % от общего числа аварий, взрывы – 15 %. По данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), за 2007-2011 гг. произошло 84 опасных события, в том числе 41 взрыв (49 % от общего количества опасных событий), 30 пожаров (36 %) и 13 аварий с выбросом опасных веществ (15 %). Общий материальный ущерб только за 2011 г. составил более 1 млрд. руб.
События с большим материальным ущербом и гибелью людей происходят нечасто – например, за период 2007-2011 гг, всего три: взрыв этилена на ООО “Томскнефтехим”, 2007 г. (ущерб 143 млн. руб.), взрыв на ООО “Киришинефтергсинтез”, 2008г. (ущерб 118 млн. руб.; 5 человек погибли); взрыв и пожар на ООО “Ставролен”, 2008 г. (ущерб 226 млн. руб. 4 человека погибли). Как правило, ущерб находится в границах 1-3 млн. рублей. Это согласуется с данными статистики в других странах.
В нашей стране общее число пожаров имеет тенденцию к снижению:
|
Наименование показателя
|
2003
|
2004
|
2006
|
2006
|
2007
|
2008
|
2009
|
2010
|
2011
|
2012
|
2013
|
2014 |
| Количество пожаров (тыс. ед.) | 239,2 | 233,2 | 229,8 | 220,5 | 212,6 | 202 | 187,6 | 179,5 | 168,5 | 162,9 | 153,5 | 150,8 |
| +/- к предыдущему году (%) | -8,3 | -2,5 | -1,4 | -4 | -3,6 | -5 | -7,1 | -4,3 | -6,1 | -3,3 | -5,8 | -1,7 |
Данное парадоксальное явление можно связать с усилением контролирующей функции МЧС, в сочетании с усилением личной ответственности владельцев объектов, которая была законодательно оформлена введением декларирования пожарной безопасности объектов. Однако ущерб даже от одной аварии на объекте нефтепереработки может быть огромен. Как снизить вероятность аварии? Какие факторы влияют на надежность средств обеспечения промышленной безопасности объекта?
Рассмотрим подробнее сами эти факторы, а также проблемы и тенденции развития средств борьбы с пожарами на территории объектов нефтедобычи и нефтепереработки.
Что такое «ПОЖАР»? Пожар это неконтролируемое горение, наносящее ущерб, это самоподдерживающаяся экзотермическая окислительно-восстановительная реакция с большим тепловым эффектом.
Реакции горения, как правило, идут по разветвлённо-цепному механизму с прогрессивным самоускорением за счёт выделяющегося в ходе реакции тепловой энергии. Вследствие этого, горючая смесь, способная храниться при комнатной температуре неограниченно долго, может воспламениться или взорваться при достижении критической температуры воспламенения (самовоспламенение) или при инициировании внешним источником энергии (вынужденное воспламенение, или зажигание).
По классификации установленной в Российской Федерации с 1 мая 2009 года «Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности» пожары на объектах нефтепереработки преимущественно можно отнести к классам «B» (пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов) и «C» (пожары газов). Их возникновение неразрывно связано с загазованностью объектов нефтедобычи и нефтепереработки, что влечет за собой резкое увеличение вероятности взрыва или возгорания.
Опасность загазованности промышленных территорий нефтеперерабатывающих объектов связана с образованием зон концентраций углеводородов, превышающих установленные предельно допустимые значения и достигающих нижнего концентрационного предела распространения пламени. Эти зоны могут возникать как при возможной аварии, так и при нормальном (регламентом) режиме работы технологического оборудования.
Что является причиной сопровождаемых пожарами аварий на объектах нефтедобычи и нефтепереработки? Рассмотрим несколько аварий, произошедших в текущем году:
09.01.2015 в 22:45. ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь». ООО «КРС «Евразия».
Во время проведения работ по освоению скважины №1004Г куста №37 Северо–Губкинского месторождения с использованием подъемного агрегата для ремонта скважин АПР-60/80, произошел гидроудар, с последующим разрушением срывного патрубка переходника Ø89-73мм (не заводского изготовления) на линии для разрядки скважины, выбросом газовоздушной среды, возгоранием и падением АПР-60/80 на буровую установку Уралмаш 3000ЭУК-1М. Произошло возгорание буровой с последующим деформированием основания и падением вышки на скважину № 1006г, что привело к разрушению фонтанной арматуры и возгоранию объекта.
Последствия данной аварии:
1. Агрегат подъемный для ремонта скважин АПР-60/80 сгорел полностью.
2. Вышкомонтажный блок буровой установки Уралмаш 3000ЭУК-1М сгорел полностью.
3. Фонтанная арматура скважины № 1006г разрушена и восстановлению не подлежит.
Причины аварии:
Технические причины:
1. Разрушение срывного патрубка переводника Ø89-73мм в результате гидроудара на линии для разрядки скважины.
Организационные причины:
1. Отсутствие контроля наличия документов, подтверждающих соответствие применяемых технических устройств и материалов.
2. Нарушение технологического процесса пропарки бригадой КРС, выразившееся в неправильной последовательности отогрева устьевой арматуры и линии для разрядки скважины.
3. Отсутствие дублирующей задвижки или шарового крана на задвижке ГРП.
06.02.2015 в 10:35. Кунгурский район Пермского края, 2 км от деревни Баташи, ПК25+00 Система промысловых трубопроводов попутного нефтяного газа, природного газа «Курбаты-Кокуй, Кокуй-Кыласово, Куласово-Пермь, Кыласово-Кунгур» ЦТГ-3, ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».
Краткое описание аварии:
В результате наезда тяжёлой гусеничной техники на газопровод произошло его повреждение с последующим возгоранием.
Последствия аварии:
(в т.ч. наличие пострадавших, ущерб)
1. Бульдозер «KOMATSU – D355A» сгорел полностью.
2. Травмированы 1 человек.
3. Общий ущерб от аварии составил 1 466 000 руб.(кроме «KOMATSU – D355A»).
Причины аварии:
Технические причины:
1. Механическое повреждение газопровода ножом отвала бульдозера.
Организационные причины:
1. Нарушение технологии проведения строительно-монтажных работ, выразившееся в отсутствии контроля по обеспечению безопасности и безопасного ведения земляных работ в охранной зоне действующего промыслового газопровода.
11.03.2015 г. ООО «Газпром трансгаз Югорск». Участок магистрального газопровода Пангодинского ЛПУМГ, 1984 г. ввода в эксплуатацию.
Краткое описание аварии:
В режиме эксплуатации магистрального газопровода «Уренгой-Новопсков 1» произошло разрушение 40 м трубы, диаметром 1420 мм с утечкой и возгоранием газа.
Последствия аварии:
(в т.ч. наличие пострадавших, ущерб)
1. Пострадавших нет.
2. Экономический ущерб – 10 154 931 руб.
Причины аварии:
- Нарушения норм требований СниП при выполнении сварочных монтажных работ на момент строительства газопровода.
- Несовершенство конструкции диагностических средств, примененных при внутритрубной дефектоскопии в части оценки качества сварных соединений.
28.04.2015 г. ОАО «Газпром нефтехим Салават». Установка гидроочистки Оренбургского конденсата нефтеперерабатывающего завода.
Краткое описание аварии:
В результате разгерметизации радиантного змеевика печи установки гидроочистки произошло воспламенение истекаемого продукта в камере печи с дальнейшим пожаром.
Последствия аварии:
(в т.ч. наличие пострадавших, ущерб)
1. Повреждены здания насосной и компрессорной технологическое оборудование и трубопроводы, средства КИПиА, попавшие в зону воздействия огня.
2. Пострадал смертельно от ожогов начальник установки.
3. Экономический ущерб от аварии 1122,269 тыс. рублей
Причины аварии:
1. Технические причины аварии:
разгерметизация радиантного змеевика печи в результате разрушения трубопровода камеры радиации из-за высокотемпературного перегрева (выше 9000С), а также длительного локального перегрева металла трубы при температуре выше 6500С вследствие коксообразования на внутренней поверхности трубчатых змеевиков.
2. Организационные причины аварии:
неудовлетворительное осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте.
26.01.2015 в 12:57 (Возгорание ликвидировано в 15:12). ДНС-1 УНПА Север-Талинка ОАО «РН – Няганьнефтегаз».
Краткое описание аварии:
При откачке дренажной ёмкости ДЕ-1 в сепарационную установку после слива нефтесодержащей жидкости произошло воспламенение газовоздушной среды в дренажном колодце с последующим возгоранием насосного блока
Последствия аварии:
(в т.ч. наличие пострадавших, ущерб)
1. Экономический ущерб от аварии составил 664,4 тыс. руб.
Технические причины аварии:
1. Попадание постороннего предмета в рабочее колесо полупогружного насоса, повлёкшее образование искры в момент работы насоса без жидкости.
2. Отсутствие фильтра в насосном агрегате, предусмотренного конструкторской документацией завода-изготовителя.
Организационные причины аварии:
1. Эксплуатация технических устройств с отступлением от требований инструкции по безопасной эксплуатации и обслуживанию, составленной заводом-изготовителем.
Как видим, даже не большие по объему аварии, сопровождаемые пожарами, приводят к жертвам и серьезному экономическому ущербу.
Среди основных причин таких аварий – нарушение технологической и трудовой дисциплины исполнителями работ, физический износ основных производственных мощностей, несрабатывание систем безопасности. Что может (и обязано) сделать предприятие для недопущения подобных инцидентов?
В первую очередь это четкая организация технологических процессов и обеспечение производственной дисциплины.
Безопасность объекта обеспечивается следующими факторами:
– техническими решениями, принятыми при проектировании;
– соблюдением требований правил безопасности и норм технологического режима;
– грамотной эксплуатацией технических устройств, отвечающей требованиям нормативно-технической документации;
– работой системы подготовки квалифицированных кадров.
А что можно сделать на технологическом уровне?
Обеспечение качественного проектирования систем обеспечения безопасности – это один из основных элементов обеспечения промышленной безопасности. Объектам нефтегазового производства присущ ряд специфических признаков, которые определяют возможность возникновения событий, сопровождающихся взрывами с разрушениями и гибелью людей. Даже при штатных режимах эксплуатации, при обычной обстановке, существует повышенная пожароопасность за счет выбросов паров. Ситуация осложняется близким совместным расположением различных типов источников повышенной опасности и большой скоростью распространения аварийных ситуаций, потенциалом быстрой миграции огня и взрывов во всех направлениях.
В общем случае, при проектировании системы безопасности для нефтегазового производства необходимо предусмотреть:
Надежное обнаружение возгорания техническими средствами (пожарными извещателями) и системами сигнализации на территории и в помещениях объекта.
Надежный прием сигналов от ручных извещателей, установленных на территории и в помещениях объекта.
Подачу сигналов управления системами безопасности.
Подачу сигналов управления на систему оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) людей.
Подачу сигналов на отключение технологического оборудования.
Оперативное отображение состояния системы на автоматизированном рабочем месте (АРМ) оператора.
Необходимо иметь в виду, что нефтегазовое производство предъявляет свои требования к системам безопасности. Прежде всего, здесь нет универсальных технических решений – для каждого объекта оно должно быть свое, индивидуальное.
Существует также проблема взаимоотношений заказчиков и проектировщиков систем безопасности. От их взаимосвязанной работы зависит качество проектирования и дальнейшая, не запланированная на начальном этапе, модернизация, повторные государственные экспертизы и экспертизы промышленной безопасности. Чаще всего это возникает там, где заказчик фактически перепоручает проектировщику всю работу, начиная с технического задания, не вникая в детали проектирования. И, как следствие, затем на стадии собственного строительного контроля заказчик не видит несоответствия нормам и правилам.
Вторым фактором, который необходимо учитывать, является коренное отличие систем пожарной безопасности нефтегазового производства от обычных – они должны не только своевременно обнаружить опасную ситуацию, но и полностью погасить источник и заблокировать передний фронт огня.
Какие же задачи стоят перед проектными и монтажными организациями, проводящими работы по проектированию, монтажу и эксплуатации систем пожарной сигнализации и автоматики на взрывоопасном объекте или во взрывоопасной зоне?
Во-первых, само оборудование пожарной сигнализации, оповещения и автоматики должно быть взрывобезопасным. Что это означает? С точки зрения системы пожарной сигнализации, – это означает недопущение образование искры при обрыве цепи, коротком замыкании шлейфа сигнализации или попадания на него высокого напряжения от другого источника. В системе необходимо исключить образование искры такой мощности, которая привела бы к воспламенению или взрыву смеси газа при соответствующих значениях температуры и концентрации смеси этого вещества.
При построении системы безопасности во взрывоопасных зонах недостаточно ограничиться выбором взрывозащищенных извещателей и оповещателей. Необходимо учитывать возможные суммарные емкость и индуктивность шлейфов в целом, которые определяются не только собственными параметрами приборов, но и параметрами кабельной трассы, т. е. погонными значениями емкости и индуктивности конкретного типа кабеля и его протяженностью, при этом особые требования предъявляются и к качеству монтажа, защитному заземлению, к выбору источников питания.
Нельзя также игнорировать и наличие человеческого фактора, снижающего иногда надежность систем обеспечения промышленной безопасности. Влияние человеческого фактора можно снизить при проектировании путем внедрении на объектах нефтепереработки автоматизированных комплексов взрыво – пожаро – аварийной защиты.
Зарубежные предприятия выпускают системы подобного типа, например, системы «Cafety Review» (фирма Riken KeikiCo., LTD, Japan) и «Safer» (фирма Safer Energency Systems Inc., Co, USA). Однако эти системы не используют возможности прогнозирования опасности аварийной загазованности и возможности управления средствами защиты. В настоящее время в нашей стране накоплен значительный опыт по проектированию, монтажу и эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами противопожарной защиты (АСУ ТП ПЗ), автоматизированных систем контроля загрязнения воздуха (АС КЗВ), эти наработки следует использовать при разработке общесистемных решений.
На предприятиях непрерывно должна проводиться работа по диагностике технических устройств, а также строительных конструкций с целью определения их технического состояния и возможности дальнейшей эксплуатации.
Недопустимо отсутствие надлежащего контроля за состоянием и эксплуатацией оборудования, ведением технологического процесса и выполнением технологических операций в строгом соответствии с регламентом, инструкциями, соблюдения норм технологического режима на установках цехов.
Нельзя оставлять без внимания и вопросы повышения квалификации специалистов служб производственного контроля предприятий. В условиях современного производства возрастает роль и ответственность собственников, инженерно-технических работников и персонала предприятий, инспекторского состава.
Таким образом, только сочетание грамотного проектирования, качественного монтажа и обеспечение грамотной эксплуатации может дать уверенность в том, что технические средства обеспечения промышленной безопасности объекта выполнят возложенную на них задачу: спасут людей, минимизируют ущерб. Недопустимо снижение качества на любом из этих трех этапов, тем более, что ущерб от аварии на объекте нефтепереработки может быть огромен, а часто и невосполним.
Главный инженер ООО «ЭКОЛ и НК» Валышков Игорь Леонидович
Зам. генерального директора ООО «НТЦ ЭДО» Васецкий Александр Федорович
Генеральный директор ООО « Комплексстрой» Баландин Андрей Викторович
