Файл: Диссертация на тему " Анализ рисков воздействия химикатов на человека во время бурения и добычи нефти" Студент(ка) (И. О. Фамилия).docx
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 134
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
над скважиной устанавливается эксплуатационная морская платформа или же искусственный буровой остров реконструируется в эксплуатационную платформу. После подготовки полезные ископаемые непрямую попадают через трубопровод на сушу, или их перегружают с нефтяных эксплуатационных платформ в танкеры.
1.2 Анализ и оценка риска аварий при бурении и освоении нефтегазовых скважин
Выводы по главе
Глава 2 – Методы исследования
2.1 Идентификация опасностей Добыча нефти в современных условиях осуществляется с использованием новых технологий, широким внедрением средств автоматизации, что создает реальные предпосылки для коренного улучшения условий труда на рабочих местах буровых и перекачивающих станций. В тоже время на данных производственных объектах нефтяной отрасли сохраняется высокая доля ручного труда, воздействие на нефтяников производственного шума, вибрации, паров и аэрозолей нефти и ее компонентов, неблагоприятного микроклимата.
На рабочих местах бурильщиков и добытчиков доминируют следующие предметы труда:скважина, нефть, газ, пластовая вода, буровые растворы, различное оборудование и приспособления с механическими, электро- и пневмоприводами, насосно-компрессорные трубы, электрический кабель.
Согласно, применяемых технологий на рабочих местах буровых и добывающих нефтяных скважин присутствуют:
Характеристика и нормативные значения вредных веществ:
Это бесцветный газ с резким запахом, в 2,26 раза тяжелее воздуха. Не является горючим. Газообразный диоксид серы достаточно сильно пагубно влияет на глаза и дыхательные пути, а также на сами легкие вплоть до их отека. Иногда наблюдается спазм голосовой щели. Контакт с жидкостью ведет к обморожению кожи и тяжелым повреждениям. К симптомам отравления диоксидом серы относят резкую боль в глазах, слезотечение, покраснение кожи, сильный раздражающий кашель, одышка, потеря сознания. Для оказания первой помощи отравившемуся необходимо пострадавшего вынести на свежий воздух, свободно уложить, снять одежду. Кожу и слизистые промыть большим количеством воды или 2%-ным раствором соды. При остановке дыхания немедленно сделать искусственное дыхание. Намокшие части одежды и обуви снять и убрать [23]. Пораженные части тела обильно промыть водой. При попадании газа в глаза промывать их десять - пятнадцать минут водой. Закапать 30%-ный раствор альбуцида. На кожу сделать примочки из 2%-ного раствора уксусной кислоты, затем нанести небольшим слоем мазь или пасту Лассара. В нос 4-5 капель оливкового или вазелинового масла. Веки раскрыть пальцами и заставить пострадавшего вращать глазами. Обеспечить пострадавшему достаточное тепло. При опасности потери сознания пострадавший должен все время находится в стабильном положении лежа на боку. Транспортировать лежа. Источники поступления в окружающую среду. Диоксид серы является сильным раздражающим газом, который можно распознать по запаху и вкусовым ощущением даже при большом разбавлении. Действие диоксида серы на органы дыхания усиливается в присутствии водяного пара (тумана) и дыма. Это происходит в связи с тем, что основная часть газообразного SO2 во влаге слизистых оболочек рта и носа и в виде аэрозоля может проникать во внутренние органы дыхания, где преобразуется в серную кислоту- превращение, которое в присутствии воды, копоти и золы частично происходит уже в аэрозольном состоянии. Загрязнение атмосферы SO2,особенно при продолжительных туманах, вызывает обострение заболеваний верхних дыхательных путей, что может привести к значительному увеличению смертности.
Диоксид серы может вызывать фатальные аллергические реакции у астматиков, а также разрушать витамин В1. Типичные продукты питания: пиво, б/а напитки, сухофрукты, соки, алкогольные напитки, вино, уксус, картофельные продукты. Если человек является склонным к аллергиям, ему лучше не контактировать с диоксидом серы [10].
Оксид азота I, образующийся естественным путем, в основном безвреден для человека. Это бесцветный газ с практически неощущаемым запахом и сладковатым привкусом. Вдыхание маленьких количеств N2O ведет к притуплению чувствительности боли, благодаря этому свойству этот газ в смеси с кислородом иногда применяют в качестве наркоза. В небольших дозах N2O обостряет чувство опьянения из-за этого одно из названий - «веселящий газ». Вдыхание большого количества чистого N2O вызывает наркотическое опьянение и быстрое удушье [26].
Оксид азота NO и диоксид азота N2O в основном встречаются вместе, из-за этого обычно рассматривают их совместное действие на человека. Рядом с источником выброса наблюдается очень высокая концентрация NO. При сгорании попутного нефтяного газа примерно 85% оксидов азота образуется первоначально в форме монооксида азота. Но в ходе цепных химических реакций большая часть NO превращается в N2O - гораздо более опасное соединение. Монооксид азота NO является бесцветным газом. Он не обладает специфическим запахом, поэтому человек не может его почувствовать. При попадании в организм NO, как и CO, связывается с гемоглобином крови. При этом образуется быстрораспадающееся нитрозосоединение, которое в свою очередь быстро превращается в метгемоглобин, при этом двухвалентное железо переходит в трехвалентное. Ион Fe3+ в молекуле гемоглобина не может обратимо связывать кислород из-за чего выходит из процесса переноса кислорода. Концентрация метгемоглобина в крови 60-70% считается летальной [6].
При удалении от источника выброса постепенно NO переходит в NO2 или бурый газ, с характерным неприятным запахом. Диоксид азота обычно сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей [4]. Вдыхание опасных паров диоксида азота приводит к тяжелому отравлению. Диоксид азота вызывает чувствительные, функциональные расстройства и патологические признаки [8]. К сенсорным или чувствительным следствиям относят обонятельные и зрительные реакции человека на воздействие NO2. Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,24 мг/м3, человек ощущает примесь данного газа. Рассматриваемое количество считается порогом обнаружения диоксида азота человеком. Но способность человека обнаруживать NO2 пропадает через 10 минут нахождения в соответствующем воздухе, однако чувство сухости и першения в горле остается.
Ещё одним эффектом диоксида является его способность ухудшать ночное зрение, и в
целом адаптироваться глазам к темноте, данное свойство наблюдается и в концентрациях ниже рассматриваемой, то есть когда человек не может обнаружить присутствие газа в воздухе.
Функциональным эффектом, вызываемым диоксидом азота, является повышенное сопротивление дыхательных путей. То есть, NO2 увеличивает усилия, затрачиваемые на дыхательные движения и на дыхание в целом. Описанное действие наблюдалось у относительно здоровых людей в концентрации NO2 около 0,056 мг/м3, а это в четыре раза ниже порога обнаружения человеком. У людей же с хроническими заболеваниями дыхательных путей затрудненность дыхания наблюдается при концентрации около 0,038 мг/м3 [32].
Патологические эффекты заключаются в том, что NO2 заставляет человека быть более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей, то есть более уязвимым для них. У людей, отравившихся высокими концентрациями бурого газа, чаще детектируются катар верхних дыхательных путей, бронхиты разной тяжести, воспаление легких. Кроме того, диоксид азота самостоятельно вызывает заболевания дыхательных путей. Попадая в организм, NO2 при контакте с влагой альвеол или бронхов, образует азотистую и азотную кислоты, которые в свою очередь разъедают стенки дыхательной системы. В этом случае стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что сыворотка крови легко попадает в полости легких. В таких условиях воздух вдыхаемый образует пену с жидкостью, что препятствует нормальному газообмену и ведет к развитию отека легких.
Некоторые ученные считают, что в районах с высоким содержанием в воздухе диоксида азота существует повышенная смертность людей от сердечных и раковых заболеваний.
Люди, болеющие хронически расстройствами дыхательных путей и легких (эмфиземой, астмой) и сердечно-сосудистыми болезнями, обычно бывают более чувствительны к любым воздействиям NO2. У них чаще быстрее развиваются осложнения (в том числе, воспаление легких) при даже кратковременных респираторных инфекциях. По подсчетам специалистов 10 - 15% населения Соединенных штатов Америки страдает хроническими респираторными болезнями. На основе этого факта, в стране введен стандарт на содержание NO2 на уровне, абсолютно безопасном для населения. Среднегодовой оптимум качества атмосферного воздуха в США ограничивает концентрацию NO
2 до 0,1 мг/м3 [28].
Метанол СН3ОН - прозрачная жидкость по вкусу напоминает этиловый спирт, уд. вес - 0,79, tKИП = 64,7 °С, плотность паров метанола по воздуху равна 1,1, температура вспышки равна 1°С. В смеси с воздухом образует взрывоопасные смеси (пределы взрываемости 5,5-36,5 %). ПДК метанола в воздухе 5 мг/м3. Метанол - сильнейший яд. Смертельная доза равна 30 г.
Ароматические углеводороды – производные бензола, преимущественно жидкости с характерным запахом, 1КИП = 80,1 - 300°С, ρ= 0,858 - 1,034 кг/м3. Применяется как растворитель. Взрывоопасные концентрации у бензола в смеси с воздухом 1,5-8. Смертельная концентрация бензола в воздухе 65-133 мг/м3.
Метан СH4 – бесцветный газ, легче воздуха, не имеет запаха, взрывоопасен, температура воспламенения равна 645°С, ρ = 0,717 кг/м3, концентрационные пределы воспламенения 5-15% по объему. Вещество четвертого класса опасности, ПДК рабочей зоны 300 мг/м3. Вредные вещества, входящие в состав газа оказывают отравляющее действие.
Метан является инертным, то есть слабоактивным газом, и сам по себе не вызывает каких-либо значительных реакций на организм, но он за счет своих физических свойств вытесняет кислород из воздуха. Поэтому если концентрация метана в окружающем воздухе достаточно высокая у людей может наблюдаться гипоксия или кислородное голодание или даже асфиксия или удушье.
У людей, задействованных на буровых и промышленных скважинах, где в атмосферном воздухе присутствует метан, наблюдаются заметные изменения со стороны вегетативной нервной системы такие, как резко выраженная атропиновая проба, положительный глазо-сердечный рефлекс и гипотония [2]. Но постоянное присутствие метана не вызывает тяжелых физиологических изменений, в тоже время некоторые врачи связывают появление у шахтеров нистагма (непроизвольные колебательные движения глаз высокой частоты) с длительным контактом с метаном. В связи с выше описанным, в подземных разработках содержание метана не должно превышать 0,75%. При увеличении концентрации метана в воздухе люди должны быть непременно эвакуированы, и помещения проветрены [16].
1.2 Анализ и оценка риска аварий при бурении и освоении нефтегазовых скважин
Выводы по главе
Глава 2 – Методы исследования
2.1 Идентификация опасностей Добыча нефти в современных условиях осуществляется с использованием новых технологий, широким внедрением средств автоматизации, что создает реальные предпосылки для коренного улучшения условий труда на рабочих местах буровых и перекачивающих станций. В тоже время на данных производственных объектах нефтяной отрасли сохраняется высокая доля ручного труда, воздействие на нефтяников производственного шума, вибрации, паров и аэрозолей нефти и ее компонентов, неблагоприятного микроклимата.
На рабочих местах бурильщиков и добытчиков доминируют следующие предметы труда:скважина, нефть, газ, пластовая вода, буровые растворы, различное оборудование и приспособления с механическими, электро- и пневмоприводами, насосно-компрессорные трубы, электрический кабель.
Согласно, применяемых технологий на рабочих местах буровых и добывающих нефтяных скважин присутствуют:
-
давление на устье добывающих скважин от 0,5-2,0 МПа; -
напряжение электрического тока 380 В (ШСНУ), 3000 В (УЭЦН), сила тока от 10-60 А; -
число качаний станка качалки (СК) от 2-15; -
загазованность выхлопными газами от специальной техники и попутным газом при негерметичности оборудования на устье скважин и в АГЗУ.
Характеристика и нормативные значения вредных веществ:
Оксиды серы
Это бесцветный газ с резким запахом, в 2,26 раза тяжелее воздуха. Не является горючим. Газообразный диоксид серы достаточно сильно пагубно влияет на глаза и дыхательные пути, а также на сами легкие вплоть до их отека. Иногда наблюдается спазм голосовой щели. Контакт с жидкостью ведет к обморожению кожи и тяжелым повреждениям. К симптомам отравления диоксидом серы относят резкую боль в глазах, слезотечение, покраснение кожи, сильный раздражающий кашель, одышка, потеря сознания. Для оказания первой помощи отравившемуся необходимо пострадавшего вынести на свежий воздух, свободно уложить, снять одежду. Кожу и слизистые промыть большим количеством воды или 2%-ным раствором соды. При остановке дыхания немедленно сделать искусственное дыхание. Намокшие части одежды и обуви снять и убрать [23]. Пораженные части тела обильно промыть водой. При попадании газа в глаза промывать их десять - пятнадцать минут водой. Закапать 30%-ный раствор альбуцида. На кожу сделать примочки из 2%-ного раствора уксусной кислоты, затем нанести небольшим слоем мазь или пасту Лассара. В нос 4-5 капель оливкового или вазелинового масла. Веки раскрыть пальцами и заставить пострадавшего вращать глазами. Обеспечить пострадавшему достаточное тепло. При опасности потери сознания пострадавший должен все время находится в стабильном положении лежа на боку. Транспортировать лежа. Источники поступления в окружающую среду. Диоксид серы является сильным раздражающим газом, который можно распознать по запаху и вкусовым ощущением даже при большом разбавлении. Действие диоксида серы на органы дыхания усиливается в присутствии водяного пара (тумана) и дыма. Это происходит в связи с тем, что основная часть газообразного SO2 во влаге слизистых оболочек рта и носа и в виде аэрозоля может проникать во внутренние органы дыхания, где преобразуется в серную кислоту- превращение, которое в присутствии воды, копоти и золы частично происходит уже в аэрозольном состоянии. Загрязнение атмосферы SO2,особенно при продолжительных туманах, вызывает обострение заболеваний верхних дыхательных путей, что может привести к значительному увеличению смертности.
Диоксид серы может вызывать фатальные аллергические реакции у астматиков, а также разрушать витамин В1. Типичные продукты питания: пиво, б/а напитки, сухофрукты, соки, алкогольные напитки, вино, уксус, картофельные продукты. Если человек является склонным к аллергиям, ему лучше не контактировать с диоксидом серы [10].
Оксиды азота
Оксид азота I, образующийся естественным путем, в основном безвреден для человека. Это бесцветный газ с практически неощущаемым запахом и сладковатым привкусом. Вдыхание маленьких количеств N2O ведет к притуплению чувствительности боли, благодаря этому свойству этот газ в смеси с кислородом иногда применяют в качестве наркоза. В небольших дозах N2O обостряет чувство опьянения из-за этого одно из названий - «веселящий газ». Вдыхание большого количества чистого N2O вызывает наркотическое опьянение и быстрое удушье [26].
Оксид азота NO и диоксид азота N2O в основном встречаются вместе, из-за этого обычно рассматривают их совместное действие на человека. Рядом с источником выброса наблюдается очень высокая концентрация NO. При сгорании попутного нефтяного газа примерно 85% оксидов азота образуется первоначально в форме монооксида азота. Но в ходе цепных химических реакций большая часть NO превращается в N2O - гораздо более опасное соединение. Монооксид азота NO является бесцветным газом. Он не обладает специфическим запахом, поэтому человек не может его почувствовать. При попадании в организм NO, как и CO, связывается с гемоглобином крови. При этом образуется быстрораспадающееся нитрозосоединение, которое в свою очередь быстро превращается в метгемоглобин, при этом двухвалентное железо переходит в трехвалентное. Ион Fe3+ в молекуле гемоглобина не может обратимо связывать кислород из-за чего выходит из процесса переноса кислорода. Концентрация метгемоглобина в крови 60-70% считается летальной [6].
При удалении от источника выброса постепенно NO переходит в NO2 или бурый газ, с характерным неприятным запахом. Диоксид азота обычно сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей [4]. Вдыхание опасных паров диоксида азота приводит к тяжелому отравлению. Диоксид азота вызывает чувствительные, функциональные расстройства и патологические признаки [8]. К сенсорным или чувствительным следствиям относят обонятельные и зрительные реакции человека на воздействие NO2. Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,24 мг/м3, человек ощущает примесь данного газа. Рассматриваемое количество считается порогом обнаружения диоксида азота человеком. Но способность человека обнаруживать NO2 пропадает через 10 минут нахождения в соответствующем воздухе, однако чувство сухости и першения в горле остается.
Ещё одним эффектом диоксида является его способность ухудшать ночное зрение, и в
целом адаптироваться глазам к темноте, данное свойство наблюдается и в концентрациях ниже рассматриваемой, то есть когда человек не может обнаружить присутствие газа в воздухе.
Функциональным эффектом, вызываемым диоксидом азота, является повышенное сопротивление дыхательных путей. То есть, NO2 увеличивает усилия, затрачиваемые на дыхательные движения и на дыхание в целом. Описанное действие наблюдалось у относительно здоровых людей в концентрации NO2 около 0,056 мг/м3, а это в четыре раза ниже порога обнаружения человеком. У людей же с хроническими заболеваниями дыхательных путей затрудненность дыхания наблюдается при концентрации около 0,038 мг/м3 [32].
Патологические эффекты заключаются в том, что NO2 заставляет человека быть более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей, то есть более уязвимым для них. У людей, отравившихся высокими концентрациями бурого газа, чаще детектируются катар верхних дыхательных путей, бронхиты разной тяжести, воспаление легких. Кроме того, диоксид азота самостоятельно вызывает заболевания дыхательных путей. Попадая в организм, NO2 при контакте с влагой альвеол или бронхов, образует азотистую и азотную кислоты, которые в свою очередь разъедают стенки дыхательной системы. В этом случае стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что сыворотка крови легко попадает в полости легких. В таких условиях воздух вдыхаемый образует пену с жидкостью, что препятствует нормальному газообмену и ведет к развитию отека легких.
Некоторые ученные считают, что в районах с высоким содержанием в воздухе диоксида азота существует повышенная смертность людей от сердечных и раковых заболеваний.
Люди, болеющие хронически расстройствами дыхательных путей и легких (эмфиземой, астмой) и сердечно-сосудистыми болезнями, обычно бывают более чувствительны к любым воздействиям NO2. У них чаще быстрее развиваются осложнения (в том числе, воспаление легких) при даже кратковременных респираторных инфекциях. По подсчетам специалистов 10 - 15% населения Соединенных штатов Америки страдает хроническими респираторными болезнями. На основе этого факта, в стране введен стандарт на содержание NO2 на уровне, абсолютно безопасном для населения. Среднегодовой оптимум качества атмосферного воздуха в США ограничивает концентрацию NO
2 до 0,1 мг/м3 [28].
Метанол СН3ОН - прозрачная жидкость по вкусу напоминает этиловый спирт, уд. вес - 0,79, tKИП = 64,7 °С, плотность паров метанола по воздуху равна 1,1, температура вспышки равна 1°С. В смеси с воздухом образует взрывоопасные смеси (пределы взрываемости 5,5-36,5 %). ПДК метанола в воздухе 5 мг/м3. Метанол - сильнейший яд. Смертельная доза равна 30 г.
Ароматические углеводороды – производные бензола, преимущественно жидкости с характерным запахом, 1КИП = 80,1 - 300°С, ρ= 0,858 - 1,034 кг/м3. Применяется как растворитель. Взрывоопасные концентрации у бензола в смеси с воздухом 1,5-8. Смертельная концентрация бензола в воздухе 65-133 мг/м3.
Метан СH4 – бесцветный газ, легче воздуха, не имеет запаха, взрывоопасен, температура воспламенения равна 645°С, ρ = 0,717 кг/м3, концентрационные пределы воспламенения 5-15% по объему. Вещество четвертого класса опасности, ПДК рабочей зоны 300 мг/м3. Вредные вещества, входящие в состав газа оказывают отравляющее действие.
Метан является инертным, то есть слабоактивным газом, и сам по себе не вызывает каких-либо значительных реакций на организм, но он за счет своих физических свойств вытесняет кислород из воздуха. Поэтому если концентрация метана в окружающем воздухе достаточно высокая у людей может наблюдаться гипоксия или кислородное голодание или даже асфиксия или удушье.
У людей, задействованных на буровых и промышленных скважинах, где в атмосферном воздухе присутствует метан, наблюдаются заметные изменения со стороны вегетативной нервной системы такие, как резко выраженная атропиновая проба, положительный глазо-сердечный рефлекс и гипотония [2]. Но постоянное присутствие метана не вызывает тяжелых физиологических изменений, в тоже время некоторые врачи связывают появление у шахтеров нистагма (непроизвольные колебательные движения глаз высокой частоты) с длительным контактом с метаном. В связи с выше описанным, в подземных разработках содержание метана не должно превышать 0,75%. При увеличении концентрации метана в воздухе люди должны быть непременно эвакуированы, и помещения проветрены [16].