авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Обеспечение промышленной безопасности на этапах строительства и освоения объектов нефтегазового комплекса

-- [ Страница 1 ] --

УДК 622.692.4

На правах рукописи

Бондарук Анатолий Моисеевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

НА ЭТАПАХ СТРОИТЕЛЬСТВА И ОСВОЕНИЯ

ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА

Специальность 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность

(нефтегазовый комплекс)

                  1. Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2011

Работа выполнена в Башкирском государственном университете (БашГУ)

Научный руководитель доктор технических наук Ямалетдинова Клара Шаиховна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Нугаев Раис Янфурович кандидат технических наук, доцент Габбасов Дмитрий Фанисович
Ведущее предприятие ЗАО Научно-технический центр «Технология, экспертиза и надежность»

Защита диссертации состоится 21 апреля 2011 г. в 900 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР») по адресу: 450055,
г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

                1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».
                  1. Автореферат разослан 21 марта 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В ближайшее время в России планируется введение новых нефтегазовых мощностей и производств. Острой проблемой стали техническая отсталость и высокий износ основных фондов. Около 50 % используемых в нефтегазовой промышленности технологий физически и морально устарели и только 20 % действующих технологий и оборудования можно считать современными с точки зрения стандартов развитых стран. В связи с этим для обеспечения промышленной безопасности и предупреждения экологических техногенных катастроф необходима коренная модернизация существующих производств.

К сожалению, проблемы обеспечения промышленной безопасности на стадиях проектирования, строительства новых и модернизации действующих предприятий недостаточно исследованы. Представленная диссертационная работа посвящена обобщению накопленного опыта и разработке новых решений в данной области.

Нефтегазовая промышленность относится к потенциально опасным отраслям. Одними из основных загрязнителей атмосферы являются летучие органические соединения, доля которых в выбросах достигает 20 %. Большое количество воды, используемой в технологических процессах, приводит к загрязнению сточных вод. К загрязнителям относятся также нефтяные шламы, образующиеся при строительстве нефтяных и газовых скважин, при разработке и эксплуатации месторождений; сточные воды, содержащие нефтепродукты, образующиеся при очистке резервуаров, емкостей и другого оборудования. Хранение некоторых видов отходов сопряжено с загрязнением природных водоемов, многие хранилища-накопители переполнены или требуют ревизии. К мероприятиям по модернизации производства нефтегазового комплекса относятся управление техногенными рисками; разработка оборотного водоснабжения промышленных предприятий с рециркуляцией сточных вод и с устойчивым функционированием системы, с учетом запаздываний изменения регулируемых параметров жидкости в системе трубопроводов и т.д.





Разработка технологического процесса, разделение технологической схемы на отдельные технологические блоки, ее аппаратурное оформление, выбор типа отключающих устройств и мест их установки, использование средств контроля, управления и противоаварийной защиты при обоснованной технологической целесообразности должны обеспечивать минимальный уровень взрывоопасности технологических элементов, входящих в технологическую систему.

Ведение взрывопожароопасных технологических процессов осуществляется в соответствии с технологическими регламентами на строительство и освоение объектов нефтегазового комплекса, которые предусматривают анализ, последовательный учет всевозможных рисков и управление ими. Управление рисками включает в себя действия, направленные на компенсацию, диссипацию, уклонение и их локализацию. Для оценки вероятности наступления риска необходимо использовать статистические и экспертные методы анализа, а также разработать математическое и имитационное моделирование процессов.

Основным содержанием процедур по корректирующим мероприятиям являются выявление фактической проблемы и ее регистрация; определение подразделения, ответственного за решение проблемы; формирование аудиторской группы анализа проблемы; проведение анализа, установление и регистрация причины возникновения проблемы; определение, разработка и внедрение корректирующих действий; контроль выполнения действий и оценка их эффективности.

Цель работы совершенствование методов обеспечения устойчивого и безопасного функционирования предприятий нефтегазового комплекса.

Для решения поставленной цели были сформулированы следующие основные задачи:

  1. Теоретический анализ факторов, влияющих на промышленную безопасность объектов нефтегазового комплекса на этапах строительства и освоения;
  2. Количественная оценка характеристик техногенных рисков на предприятиях нефтегазового комплекса;
  3. Оценка устойчивости и надежности функционирования систем очистки промышленных стоков;
  4. Повышение устойчивости работы нефтегазовых комплексов за счет совершенствования оборотного водоснабжения.

Методы решения поставленных задач

Поставленные в диссертационной работе задачи решены путем разработки теоретических методов анализа и компьютерного моделирования процессов, выявления и оценки степени значимости факторов, влияющих на промышленную безопасность, лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний.

Научная новизна

  1. Выполнены теоретический анализ факторов и компьютерное моделирование процессов, влияющих на промышленную безопасность объектов нефтегазового комплекса на этапах строительства и освоения.
  2. Проведен анализ математических методов количественной оценки характеристик техногенных рисков на предприятиях нефтегазового комплекса.
  3. Разработана методика оценки устойчивости и надежности функционирования систем очистки промышленных стоков.
  4. Разработан способ оптимизации систем очистки промышленных стоков за счет совершенствования оборотного водоснабжения.

На защиту выносятся:

  1. Теоретический анализ факторов, влияющих на промышленную безопасность объектов нефтегазового комплекса на этапах строительства и освоения;
  2. Оценка характеристик техногенных рисков на предприятиях нефтегазового комплекса;
  3. Методика оценки устойчивости и надежности функционирования систем очистки промышленных стоков;
  4. Рекомендации по повышению устойчивости работы объектов нефтегазовых комплексов за счет совершенствования оборотного водоснабжения.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Теоретическая и практическая ценность работы заключается в:

- разработке и реализации мероприятий, направленных на повышение промышленной безопасности нефтегазовых комплексов;

- разработке методики оценки характеристик техногенных рисков на предприятиях нефтегазового комплекса;

- выработке рекомендаций по повышению устойчивости работы неф-тегазовых комплексов за счет совершенствования оборотного водо-снабжения;

- разработке и внедрении в нефтегазовом комплексе системы эколо-гического менеджмента по международным стандартам.



Компьютерное моделирование функционирования автоматизирован-ных систем управления технологическими процессами на нефтегазовых предприятиях внедрено в учебный процесс кафедры «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды» Башкирского государственного университета.

Результаты диссертационной работы использованы при разработке Проекта РФФИ № 08-01-97021-р_поволжье_а и Государственного контракта № 14.740.11.0429 на выполнение работ в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы.

Достоверность результатов работы

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается за счет использования теоретически обоснованных методов анализа и компьютерного моделирования процессов, выявления и оценки степени значимости факторов, влияющих на промышленную безопасность, лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний.

Апробация работы

Основные положения работы докладывались на Всероссийских научно-методических конференциях «Инновации и наукоемкие технологии в образовании и экономике» (Уфа, 2008 г., 2009 г., 2010 г.); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (Уфа, 2008 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность человека: проблемы и пути решения в современных условиях» (Уфа, 2009 г.); на секции A «Проблемы ресурсо- и энергосбережения в технологиях освоения трудноизвлекаемых запасов углеводородов» в рамках VIII Международного конгресса нефтегазопромышленников России (Уфа, 2009 г.); Международном форуме «Новые информационные технологии и менеджмент качества» (Египет, Шарм-эль-Шейх, 2009 г.); на научно-практических конференциях «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа», «Проблемы и методы рационального использования нефтяного попутного газа» в рамках XVIII международной специализированной выставки «Газ. Нефть. Технологии – 2010» и на Десятой Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках X Юбилейного российского энергетического форума (Уфа, 2010 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 17 печатных работ, в том числе 7 статей в центральных рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ. Получено 4 патента.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 106 наименований. Изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 24 рисунка.

Благодарности

Диссертант выражает благодарность научному руководителю Ямалетдиновой К.Ш., а также доктору технических наук, академику АН РБ Гимаеву Р.Н. и доктору физико-математических наук, профессору Гоцу С.С. за помощь при выполнении исследований и разработке научно-технических рекомендаций.

Автор благодарит соавторов совместных работ и коллег за плодотворное сотрудничество и внимание к работе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и основные задачи работы, показаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

Первая глава посвящена проблемам управления системами обеспечения промышленной безопасности современных нефтегазовых производств.

Ускорение научно-технического прогресса обострило во всем мире проблему обеспечения безопасности человека и окружающей среды в результате хозяйственной деятельности. Каждый шаг в научно-техническом прогрессе достигается в результате реализации тех или иных технологических проектов.

При планировании и внедрении новых технологических мероприятий в больших масштабах в нефтегазовом комплексе стратегия принятия решений по повышению эффективности процессов добычи, промысловой и заводской подготовки природного газа, конденсата и нефти должна обеспечивать поэтапное уменьшение техногенного риска на разных стадиях реализации процесса. И на каждом этапе процесса необходимо оценить целесообразность его продолжения. Важным аспектом обеспечения успехов в реализации различного рода научно-технических проектов являются анализ и последовательный учет всевозможных рисков. Если внедряемая технология является апробированной в промышленном производстве, то большинство рисков можно заранее предсказать, подробно описать, рассчитать вероятность их наступления и оценить все возможные последствия.

Многие вопросы, связанные с обеспечением промышленной и экологи-ческой безопасности предприятий, рассмотрены в трудах Брагинского А.Г., Мазепина Д.А., Джафарова И.С., Артемова А.В., Брыкина А.В., Шумаева В.А., Абросимова А.А., Ерохина Ю.Ю., Теляшева Э.Г., Авдуевского В.С., Шлыкова В.Н., Проскурякова В.А., Шмидта Л.И., Винокурова П.Н., Шишлова Г.В., Нугаева Р.Я., Гумерова А.Г., Ямалетдиновой К.Ш.,
Гимаева Р.Н., Янгуразовой З.А., Хлесткина Р.Н., Халимова А.Г. и др.

Математические методы теории надежности и статистические методы оценок случайных процессов были разработаны Гнеденко Б.В., Гоцем С.С., Беляевым Ю.К., Соловьевым А.Д., Колемаевым В.А., Гальпериным М.В., Кочаловым Р.М. и др.

Как отмечалось выше, нефтегазовая промышленность сильно загрязняет окружающую среду. Для решения системной проблемы нефтегазовой отрасли России нужны согласованные усилия государства и частного бизнеса, необходим комплекс мер промышленной политики.

Учитывая существующую экологическую ситуацию и тенденции ее изменения, все более очевидной становится необходимость поиска новых путей и подходов к решению экологических проблем промышленного производства.

Международные стандарты, распространяющиеся на управление
окружающей средой, предназначены для обеспечения предприятия элементами эффективной системы экологического менеджмента, которые могут быть объединены с другими элементами административного управления с тем, чтобы содействовать предприятию в деле достижения экологических и экономических целей. Присоединение России к ВТО позволит урегулировать конфликты, связанные с антидемпинговыми ограничениями, и приведет к увеличению открытости отечественного рынка. Негативным фактором снижения прибыли нефтегазового комплекса может стать ужесточение экологических требований к производству.

Выбор систем контроля, управления и автоматической защиты по надежности, быстродействию, допустимой погрешности измерительных систем и другим техническим характеристикам осуществляется с учетом особенностей технологического процесса и в зависимости от категории взрывоопасности технологических блоков, входящих в объект. Оптимальные методы и средства автоматической защиты выбираются на основе анализа опасности технологических объектов, условий возникновения и развития возможных аварийных ситуаций, особенностей технологических процессов и аппаратурного оформления. Рациональный выбор средств для систем автоматической защиты осуществляется с учетом их надежности, быстродействия и т.п.

Во второй главе проведена оценка статистических характеристик техногенных рисков для технологического оборудования нефтегазового комплекса в различных условиях эксплуатации, обслуживания, ремонта, восстановления и резервирования.

Какое бы решение относительно проведения того или иного технологического мероприятия в нефтегазовом комплексе, включая наземные линии, ни было выбрано, его реализация будет совершаться посредством использования большого объема технологически взаимосвязанного оборудования. Поэтому в работе отмечается, что для расчета вероятностей отказа промышленного оборудования в настоящее время часто используются упрощенные модели, в которых рассматриваются технологические линии, состоящие из N последовательно включенных между собой звеньев со статистически независимыми отказами элементов оборудования во времени.

Предположение о статистической независимости элементов часто оказывается неоправданным для реальных объектов. Причиной взаимного коррелированного выхода из строя элементов могут стать пожар, повышенная радиация, наводнение, прорыв трубопроводов с затоплением производственных помещений, землетрясение и т.п. В любом из перечисленных выше случаев все элементы последовательного соединения могут одновременно стать менее надежными. Для последовательного соединения статистически зависимых элементов вероятность работоспособного состояния одной линии q1л в течение фиксированного промежутка времени T оказывается меньшей рассчитанной согласно гипотезе о статистической независимости.

Следует заметить, что в инженерных и конструкторских расчетах надежности относительно редко используется предположение о зависимом влиянии элементов друг на друга. Когда же возникают такие случаи коррелированного отказа элементов оборудования, то все списывается на форс-мажорные ситуации. Заметим, что факторами коррелированного отказа элементов на объектах нефтегазового комплекса могут быть:

  • разрыв трубопроводов, подающих реагенты и воду в нагнетательные скважины;
  • разрыв любых соединений между блоками в технологическом оборудовании нагнетательных и эксплуатационных скважин, а также при транспортировке добытой продукции;
  • серьезное нарушение герметичности или разрушение корпуса любого элемента, через который подаются жидкие, газообразные вещества и вода;
  • скачки напряжения или полное отключение подачи электроэнергии в электросети;
  • воспламенение веществ и оборудования;
  • стихийные бедствия и т.п.

По понятным причинам при проектировании оборудования очень сложно осуществить учет приведенных выше факторов взаимного влияния элементов оборудования, т.к. обычно указанные выше события развиваются достаточно непредсказуемо. Наиболее радикальным путем является предотвращение наступления возможности коррелированного отказа оборудования. Для этого можно использовать следующие мероприятия:



Pages:   || 2 | 3 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.