Анализ обеспечения пожаровзрывобезопасности огневых ремонтных работ на РВС

Наша страна, по данным Организации стран — экспортёров нефти (ОПЕК), на сегодняшний день занимает второе место в мире по добыче нефти и газа, и первое по экспорту. Чтобы распоряжаться таким огромным природным потенциалом необходимо иметь развитую нефтегазовую промышленность.

Согласно статистике, более 30% пожаров в России приходится на нарушение правил пожарной безопасности при проведении огневых и электросварочных работ.

В период проведения предремонтных работ персоналу необходимо акцентировать свое внимание на правила охраны труда, так как их незнание приводит к пожарам, авариям, взрывам и т.п.

Невзирая на стремительное развитие комплекса мер по предупреждению и тушению пожаров на нефтегазовой промышленности, задачи противопожарной защиты все еще остаются открытыми.

Из ряда сложных технологических вопросов в течение использования резервуаров остается подготовка их к приведению в исправное работоспособное состояние при проведении огневых работ.

Ключевыми источниками аварий являются:

• •    нарушение правил эксплуатации;

• •    коррозионных и эрозионный износ корпуса резервуаров;

• •    увеличение давления в резервуаре сверх предельно-допустимых величин или образование вакуума;

• •    предрасположенность некоторых марок стали при резком перепаде температур к охрупчиванию;

• •    неравномерная осадка основания резервуара;

• •    природные и (или) природно-антропогенное явление.

Коррозионный и эрозионный износ

Рисунок 1.1 – Коррозионный и эрозионный износ

Коррозия резервуара подразделяется (рисунок 1.1):

• •    атмосферную – обуславливается электрохимическими процессами. Электролитом в данном случае являются слой влаги, образующийся на поверхности резервуара во влажной воздушной среде;

• •    внутреннюю – вызывается паровоздушной смесью в газовом пространстве за счет отдельных соединений нефти. Чаще всего воздействию подвергается нижний слой, днище и угловой шов таврового соединения за счет соприкосновения с подтоварной водой;

• •    почвенную.

Эрозия (рисунок 1.1) происходит при наполнении резервуара нефтепродуктами, которые разрушают поверхностную оболочку металла.

Увеличение давления в резервуаре или образование вакуума

Рисунок 1.2 - Повышение давления в резервуаре

Повышение давления в резервуаре (рисунок 1.2) происходит за счет перенаполнения, уменьшения сечения дыхательной и предохранительной аппаратуры, в случае возгорания, а также при сокращении сечения трубопроводов.

Образование вакуума в резервуаре происходит при опорожнении нефтепродуктов, при увеличении скорости слива, а также при неисправности дыхательной арматуры. В подобных ситуациях в верхнем поясе образуются усилия и вмятины иными словами происходит деформация данного участка. При частых деформациях ухудшаются прочностные характеристики металла. При таком случае весьма вероятен разрыв корпуса резервуара с последующим истечением нефтепродукта, который повышает вероятность возникновения аварии.

Хрупкое разрушение

Хрупкое разрушение резервуаров происходит под воздействием негативных условий. Одним из основным условий, влияющим на разрушение является перепад температур. Из физико-химических канонов известно, что в случае образования дефектов плотность частиц в кристаллической решетки уменьшается, тем самым снижаются прочностные характеристики металла, исходя из этого получается, что при резком перепаде температур корпус резервуара становится хрупким.

Помимо перепада температур на хрупкое разрушение оказывают большое влияние свойства стали. Возможность разрушения увеличивается при снижении пластических свойств металла. В подобной же зависимости находится частота разрушений от ударной вязкости, а ударная вязкость в свою очередь зависит концентрации напряжений

Неравномерная осадка основания резервуара

Рисунок 1.3 - Деформирование стенок резервуара при неравномерной осадке

Неравномерная осадка основания резервуара (рисунок 1.3) происходит практически постоянно. Она зависит от качества монтажа и правил эксплуатации. Как показывает практика сразу после гидростатических испытаний появляется неравномерная осадка между ее стержневой составляющей и кромкой стенки из-за разного удельного давления на грунт и гидростатической нагрузки. Просадки основания днища являются непредотвратимыми из-за невозможности равномерного уплотнения грунта, что инициирует излишние деформации в конструктивных составляющих резервуара

Благодаря исследованиям, проведенным специалистами, удалось выяснить что среднее время нормальной эксплуатации до наступления интенсивного физикохимического износа составляет примерно 11 лет (поэтому на данный момент около 20% резервуаров постоянно находятся на ремонте), и оно никак не должно изменять сроки проведения периодического обследования резервуаров. Из этого следует актуальность вопроса о проведении предремонтной подготовки. Помимо очистки и ремонта проводятся огневые работы по обеспечению резервуаров системами обеспечения пожарной безопасности.

Достаточно часто пожары, взрывы, аварии на резервуарах нефтегазового комплекса происходят в следующих случаях:

• •    в результате связи горючего и окислителя

• •    при проведении сварочных, резательных и механических работ

• •    человеческий фактор, нарушение правил охраны труда

Таким образом, согласно статистическим сборникам количество пожаров на резервуарах представлено на рисунке 1.4, а основные источники зажигания на рисунке 1.5.

Из проведенного анализа количества пожаров в промежутке с 2003 по 2016 года на территории Российской Федерации по зарегистрированным данным произошло 72 пожара.

Рисунок 1.4 – Количество пожаров на резервуарах за период с 2003 по 2016 гг.

Рисунок 1.5 – Основные источники зажигания

43,2% - Пожары от самовозгорания пирофорных отложений, поджогов, неосторожного обращения с огнем;

24,3% - Огневые и ремонтные работы;

15,3% - Искры электроустановок;

9,1% - Разряды статического электричества;

7,9% - Проявления атмосферного электричества.

Стоит заметить, что чуть менее половины всех пожаров на резервуарах происходит от самовозгорания пирофорных веществ, искр, неосторожного обращения с огнем, поджогов.

Пожары, связанные с огневыми и ремонтными работами на резервуарах вертикальных стальных, возможно поделить на две категории:

• -    пожары, возникающие при предремонтной подготовке;

• -    пожары, возникающие прямо при проведении огневых ремонтных работ.

Таким образом, несмотря на глубину исследований и совокупность мероприятий по обеспечению пожарной безопасности при проведении предремонтных работ, проблема подготовки резервуаров к ремонту остается открытой.