Разработка технических решений обеспечивающих пожарную безопасность технологического процесса резервуарного парка

Содержание

1. Введение           2

2. Краткая характеристика  резервуарного парка                   4

2.1. Краткое описание технологического процесса УПН             11

3. Анализ пожарной опасности технологического процесса ЦППН 22

3.1. Определение пожарной опасности использующихся в

технологическом процессе веществ и материалов    24

3.2. Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов

при их нормальной работы                                                         25

3.3. Оценка возможности образования горючей среды около

емкостей, резервуаров с нефтью и в насосных станциях                     30

3.4. Причины повреждения резервуаров, насосов

и трубопроводов с  нефтью        35

3.5. Особенности повреждений резервуаров и возникновения

пожаров в резервуарном парке       43

3.6. Источники зажигания        45

3.7. Пути распространения  пожара                                                              47

4. Разработка технических решений обеспечивающих

пожарную безопасность технологического процесса

резервуарного парка         51

4.1. Определение категории  помещения насосной для перекачки

нефти по взрывопожарной и пожарной опасности    52

4.2. Проверочный расчет гасящего диаметра отверстий

кассетного огнепреградителя, установленного на дыхательной 

линии технологического РВС-10000      59

4.3. Обоснование и расчет системы аварийного слива нефти

из помещения нефтенасосной       62

4.4. Защита от разлива  нефти при мгновенном разрушении  резервуара 67

4.5. Расчет экономического  ущерба от загрязнения окружающей

природной среды при  пожаре разлива нефти     70

4.6. Технико-экономическое  обоснование вариантов защитных

ограждений для резервуарного  парка ЦППН     77

Выводы           84

Литература           86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Пожарная безопасность резервуарного парка цеха

подготовки и перекачки нефти НГДУ «Лянторнефть»

 

1.Введение

 

Резервуары и резервуарные парки как основные сооружения складов  нефти и нефтепродуктов широко распространены в различных отраслях народного  хозяйства России. Они входят в  технологические схемы сбора и подготовки нефти, магистральных нефтепродуктопроводов, нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), перевалочных и распределительных нефтебаз, и т.п.

Склады нефти и нефтепродуктов - комплекс зданий, резервуаров и  других сооружений, предназначенных для приема, хранения и выдачи нефти и нефтепродуктов.

К складам нефти и  нефтепродуктов относятся: предприятия  по обеспечению нефтепродуктами (нефтебазы); резервуарные парки и наливные станции  магистральных нефтепроводов и  нефтепродуктопроводов; товарно-сырьевые парки центральных пунктов сбора нефтяных месторождений, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий; склады нефтепродуктов, входящие в состав промышленных, транспортных, энергетических, сельскохозяйственных, строительных и других предприятий и организаций (расходные склады).

Резервуарный парк - группа (группы) резервуаров, предназначенных  для хранения нефти и нефтепродуктов и размещенных на территории, ограниченной по периметру обвалованием или ограждающей  стенкой при наземных резервуарах  и дорогами или противопожарными проездами - при подземных (заглубленных в грунт или обсыпанных грунтом) резервуарах и резервуарах, установленных в котлованах или выемках.

В настоящее время  проблема обеспечения пожарной безопасности объектов топливно-энергетического комплекса является одной из самых сложных и острых во всех странах, где нефтегазодобывающая и перерабатывающая промышленности были и остаются наиболее аварийно- и травмоопасными отраслями экономики. Именно здесь происходят наиболее тяжелые по своим последствиям аварии и значительная часть несчастных случаев на производственных объектах.

За последние годы значительно расширился ассортимент  хранимых в резервуарах горючих жидкостей, стали широко использоваться различные добавки в нефть газового конденсата. Наряду с этим разработаны новые типы пенообразователей, в том числе биологически мягкие: ПО-3АИ, Сампо, ТЭАС. Их биоразлагаемость составляет более 80%, что очень важно для защиты окружающей среды. Все чаще для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов используется способ подачи пены низкой кратности в слой горючей жидкости. Расширились научные представления о механизме процесса тушения, разработаны новые технические средства для подачи огнетушащих веществ.

Резервуарные парки являются взрывопожароопасными объектами, так как на них производятся различные операции с легковоспламеняющимися жидкостями (слив и налив железнодорожных и автомобильных цистерн), возможно появление источников зажигания (удары молнии, искровые разряды статического электричества, искры при работе стальным инструментом, перегретые выхлопные трубы и искры при работе двигателей внутреннего сгорания тепловозов и автомобилей и т.д.) и имеются благоприятные условия для распространения пожара.

     При производстве  сливо-наливных операций (заполнение резервуаров, автоцистерн, вагонов цистерн, слива из вагонов цистерн) может иметь место загазованность территории резервуарных парков, сливо-наливных железнодорожных и автомобильных эстакад.

Пожары на нефтебазах, происходящие как в нашей стране, так и за рубежом обычно принимают большие масштабы, требуют для их ликвидации привлечения большого количества сил и средств и наносят народному хозяйству и экологии значительный ущерб.

Анализ статистических данных аварий и пожаров на этих объектах показал, что наиболее опасная ситуация возникает при полном разрушении вертикального стального резервуара (РВС). Образующийся мощный поток жидкости – волна прорыва – разрушает нормативные обвалования и выходит за пределы территории объекта, часто приводя к катастрофическим последствиям. Площадь разлива нефтепродуктов достигает сотен тысяч квадратных метров.

        Пожары нефти и нефтепродуктов  в резервуарах, как правило  являются сложными и крупными, ликвидируются с большим трудом, наносят огромный ущерб. В настоящем дипломном проекте на основании экспериментально-теоретических исследований, изучения технологического процесса, рассмотрены закономерности и определения пожарной опасности резервуарного парка, выдвинуты и обоснованы пожарно-технические требования, а также разработаны технические решения и дополнительные противопожарные мероприятия направленные на его безопасную эксплуатацию.

 

2.Краткая характеристика резервуарного парка

 

  Резервуарный парк входит в состав цеха подготовки и перекачки нефти (ЦППН) Лянторского месторождения предназначенного для подготовки нефти Лянторского, Маслиховского, Назаргалиевского, Санинского, Занадно-Камынского, Селияровского месторождений.

ЦППН размещен в промышленной зоне г. Лянтора находящегося в Сургутском районе Ханты-Мансийского Автономного округа-Югры, в 100 километрах на северо-запад от г.Сургута.

Проектная мощность цеха:

- по нефти – 22 тыс. тонн  в сутки (8 млн. тонн в год);

- по газу – 600 тыс. м³ в сутки (219 млн. м³ в год).

Цех подготовки и перекачки  нефти предназначен для:

- приёма пластовой  нефти с ДНС (дожимная насосная  станция) группы месторождений  нефти;

- подготовки нефти  с выделением попутного газа  и пластовой воды;

- технологического и  аварийного хранения нефти в  резервуарах;

- очистки выделенных  из нефти пластовых вод с последующей подачей их для использования в системе ППД (поддержания пластового давления);

- аварийного хранения  обводненной и подготовленной  нефти в резервуарах;

- учёта и откачки  подготовленной нефти по трубопроводу  на Фёдоровское КСУ;

- предусмотрена возможность подачи нефти с Алёхинского ЦППН и ЦППН посёлка Нижнесартымский.

Количество кустов с  которых осуществляется сбор нефти  составляет 327 шт. Общая площадь территории ЦППН – 72 гектара. Общий план цеха ППН показан на рис. 1.

Режим работы ЦППН нефтегазодобывающего управления Лянторнефть – круглосуточный, без выходных и праздничных дней. Режим работы технологического персонала – 2-х сменный. Продолжительность рабочей смены - 12 часов.

Резервуарный парк состоит из 4 РВС-10000 для товарной нефти и 10 РВС-5000 – очистных. Вокруг резервуарного парка имеется кольцевая дорога с твердым покрытием.

Технологический процесс подготовки и транспорта нефти связан с высокими давлениями (до 4,8МПа) и температурами (до 50°С). В связи с тем, что пары нефти и углеводородные газы могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси, объекты ЦППН являются взрывопожароопасными.

 

Зима длится 6-7 месяцев  в году – с октября по апрель месяц. Продолжительная зима способствует накоплению снега. Глубина промерзания  почвы находится в тесной зависимости от механического состава, степени влажности, а также от высоты и плотности снежного покрова. Весна короткая, с быстрым повышением температуры воздуха в апреле. Лето сравнительно короткое с жаркими и сухими периодами, которые благоприятствуют возникновению пожаров.

Среднемесячная температура  января -25°С.

Среднемесячная температура  июля +21,7°С.

Абсолютный максимум температуры воздуха +34°С.

Абсолютный минимум  температуры воздуха -55°С.

Преобладающее направление  ветра: декабрь, февраль – юго-западный, июнь-август – северный.

Средняя годовая скорость ветра равна 3,7 м/с. В осенние и  весенние месяцы скорость ветра наибольшая – достигает 4,0 м/с.

 

В состав ЦППН НГДУ «Лянторнефть»  на данный момент времени входят следующие  объекты:

- установки предварительного сброса воды (УПСВ)

- установки подготовки  нефти – УПН-1, 2;

- РВС-10000 м³ – 4 шт.;

- РВС-5000 м³ – 10 шт.;

- насосные откачки  нефти и пластовой воды;

- газокомпрессорная станция;

- факельное хозяйство;

- эстакада нефтеналива.

На рис. 1 представлен генеральный план ЦППН НГДУ «Лянторнефть». В таблице дана экспликация основных объектов и сооружений цеха.

Рис. 1. Генеральный план ЦППН НГДУ «Лянторнефть»

 

 

 

 

 

Основными зданиями и сооружениями ЦППН «Лянторнефть» являются (см. рис. 1)

№ п/п	Наименование объекта
1	Проходная
2	Административно-бытовой  корпус
3	Операторная
4	Котельная
5	Склад пожарного оборудования
6	Печи-обогреватели ПТБ-10 № 1-4
7	Лаборатория
8	Нефтяная насосная (Н  № 1-10)
9	Буферные емкости (Б  № 1-4)
10	Емкости для хранения реагента (ЕП № 1-15)
11	Электродегидраторы (ЭГ № 1-4)
12	Газосепараторы (ГС № 1, 2)
13	Блоки реагентного хозяйства (БР № 1-4)
14	Сепараторы концевой ступени сепарации (С № 1-6)
15	Насосная внутрипарковой перекачки 3 блока (Н1-Н3)
16	Блок узла переключения задвижек
17	Насосная пенотушения
18	РГС-100 м3 № 1, 2 с пенообразователем (ПО-6%)
19	РВС-700 м3 № 1, 2 (пожарный водоем)
20	Слесарная мастерская
21	Трансформаторная подстанция
22	Операторная
23	Очистные резервуары УПН РВС-5000 м3 (№ 7, 8, 9, 10)
24	Технологические резервуары УПН РВС-10000 м3 (№ 2, 4) Товарные резервуары УПН РВС-10000 м3 (№ 1, 3)
25	Очистные резервуары УПСВ «Б» РВС-5000 м3 (№ 3-6) Товарные резервуары УПСВ «Б» РВС-5000 м3 (№ 1, 2)