Файл: Практическая работа 1 Порядок расследования происшествий в области охраны труда и промышленной безопасности.pdf

22.05.2023, 17:52
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_3.html
1/3
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Институт дополнительного профессионального образования
И.Р. Киреев, В.Б. Барахнина
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа
Электронный учебно-методический комплекс
2-ое издание, переработанное
Практическая работа №2 и №3 3 Варианты заданий и исходные данные
Задания содержат производственные ситуации, связанные с обеспечением устойчивой работы
нефтегазодобывающего
управления
(НГДУ) и
нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) в случае угрозы сильного взрыва.
Приведенные ниже задания предполагают разработку рекомендаций по повышению устойчивости работы только элементов инженерно-технического комплекса хозяйственных объектов в случае угрозы сильного взрыва. В них не рассматривается оценка эффективности защиты рабочих и служащих, устойчивости систем управления и снабжения хозяйственного объекта, степени подготовленности его к восстановительный работам в случае сильного взрыва.
Практическая работа №2
На территории НГДУ расположен резервуарный парк с наземными металлическими резервуарами, в которых содержится суммарный запас нефти в количестве 10000 тонн. В
чрезвычайной ситуации возможны разрушения резервуаров, разлив и возгорание нефти,
взрыв углеводородной смеси в количестве 30 тонн.
Характеристика элементов инженерно-технического комплекса нефтепромысла,
расположенного вблизи резервуарного парка, известна и приведена в таблице 3.1.
Расстояние от предполагаемого места взрыва до элементов инженерно-технического комплекса нефтепромысла указано в таблице 3.2 для различных вариантов задания.
Оценить устойчивость работы нефтепромысла в случае взрыва углеводородной смеси на территории резервуарного парка и разработать рекомендации по повышению устойчивости работы нефтепромысла в данной чрезвычайной ситуации.
Таблица 3.1 – Характеристика элементов инженерно- технического комплекса нефтепромысла
Версия для печати

22.05.2023, 17:52
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_3.html
2/3
Наименование элемента
Краткая характеристика
1 Скважина,
оборудованная ШГНУ
Станок-качалка, установленный на бетонном фундаменте
2 Наземный технологический трубопровод
Трубопровод выполнен из стальных цельнотянутых труб наружным диаметром
300 мм, соединенных сваркой
3 Вертикальный резервуар РВС-500
Частично заглубленный вертикальный стальной резервуар, объемом 500 м
3
,
заполнен нефтью полностью
4 Дожимная насосная станция (ДНС)
Двухэтажное промышленное кирпичное здание без каркаса
5 Групповая замерная установка (ГЗУ)
Замерный блок размещен в помещении балкового типа, имеющего стены и крышу из двойных листов стали со слоем изоляции
6 Парокотельная
Одноэтажное кирпичное здание без каркаса
Таблица 3.2 – Варианты задания №1
Наименование элемента ИТК
нефтепромысла
Расстояние от предполагаемого места взрыва до элемента ИТК НП (ч) в метрах для вариантов задания
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 1 Скважина
1000 550 800 900 1050 950 650 750 1000 850 2 Трубопровод
200 500 600 300 800 700 400 1000 900 650 3 Резервуар
500 600 700 1800 900 1000 600 700 800 600 4 ДНС
1200 400 1000 900 450 650 800 1200 200 900 5 ГЗУ
600 1000 500 800 1500 450 900 600 1200 950 6 Парокотельная 1500 1500 650 500 650 1500 1000 200 600 1200
Примечание – Вариант задания слушателя – последняя цифра зачетной книжки
Практическая работа №3
Нефтепромысел расположен вблизи железной дороги, по которой регулярно осуществляется перевозка тротила.
В чрезвычайной ситуации возможна железнодорожная авария и взрыв тротила массой 160 тонн.
Характеристика элементов инженерно-технического комплекса нефтепромысла,
расположенного вблизи железной дороги, известна (см. таблицу 3.1). Расстояние от
Версия для печати

22.05.2023, 17:52
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_3.html
3/3
предполагаемого места взрыва до элементов ИТК нефтепромысла указано в таблице 3.3
для различных вариантов задания. Оценить устойчивость работы нефтепромысла в случае взрыва тротила при его перевозке по железной дороге и разработать рекомендации по повышению устойчивости работы нефтепромысла в данной чрезвычайной ситуации.
Таблица 3.3 – Варианты задания №2
Элемент ИТК
нефтепромысла
Расстояние от предполагаемого места взрыва до элемента ИТК НП в метрах для вариантов задания
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 1 Скважина,
оборудованная
ШГНУ
400 600 1100 600 1450 1600 1050 720 2500 90 2 Групповая замерная установка (ГЗУ)
800 1200 600 450 620 800 700 800 1000 600 3 Технологический наземный трубопровод
600 400 500 800 700 420 900 1200 450 1200 4 Одноэтажное кирпичное здание
(парокотельная)
500 800 1000 300 100 1050 450 2500 700 400 5 Вертикальный резервуар
1000 900 350 1200 800 750 800 480 800 700 6 Двухэтажное
промышленное
здание (ДНС)
2000 1800 700 900 400 1200 1300 600 900 1800
Примечание – Вариант задания слушателя – последняя цифра зачетной книжки
Версия для печати

22.05.2023, 17:53
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_4.html
1/8
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Институт дополнительного профессионального образования
И.Р. Киреев, В.Б. Барахнина
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа
Электронный учебно-методический комплекс
2-ое издание, переработанное
Практическая работа №2 и №3 4 Методические указания по выполнению заданий
4.1 Оценка устойчивости работы хозяйственного объекта в случае угрозы сильного взрыва
Оценку устойчивости работы хозяйственного объекта в случае угрозы сильного взрыва выполняют в следующей последовательности:
1. определение ожидаемой величины избыточного давления во фронте воздушной ударной волны ΔР в районе размещения всех основных элементов инженерно- технического комплекса хозяйственного объекта;
2. определение вида возможного разрушения каждого из основных элементов инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта;
3. оценка физической устойчивости отдельных элементов инженерно-технического комплекса и составление заключения об устойчивости работы хозяйственного объекта в случае взрыва.
4.1.1 Определение ожидаемой величины ΔР
Ожидаемую величину ΔР в районе размещения основных элементов инженерно- технического комплекса хозяйственного объекта рассчитывают по различным эмпирическим формулам в зависимости от вида возможного взрыва (взрыв газовоздушной смеси или взрыв конденсированного вещества).
При взрыве газовоздушной смеси (объемный взрыв) образуется очаг поражения,
который принято делить на три зоны:
1. зона действия детонационной волны (первая зона);
2. зона действия продуктов взрыва (вторая зона);
3. зона действия воздушной ударной волны (третья зона).
Зона действия детонационной волны находится в пределах распространения облака газовоздушной смеси. Радиус этой зоны определяют из выражения
Версия для печати

22.05.2023, 17:53
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_4.html
2/8
В пределах первой зоны, располагающейся вокруг центра взрыва, ожидаемая величина ΔР принимается постоянной и равной 1700 кПа.
Зона действия продуктов взрыва (вторая зона) охватывает всю площадь разлета продуктов газовоздушной смеси при ее детонации. Радиус второй зоны в зависимости от радиуса первой определяют из выражения
Ожидаемую величину ΔР в пределах второй зоны определяют по формуле
Зона действия воздушной ударной волны (третья зона) распространяется от внешней границы второй зоны с радиусом r к периферии очага поражения. Для того, чтобы определить ожидаемую величину ΔР в рассматриваемой точке третьей зоны, сначала рассчитывают относительную величину ψ из следующего выражения:
Если ψ≤2, то для определения ожидаемой величины избыточного давления во фронте ударной волны используют формулу
Если ψ>2, то используют формулу
Версия для печати
r = 17,5 · √Q,
где r – радиус окружности, ограничивающей зону действия детонационной волны, м;
Q – масса взрывного вещества в газовоздушной смеси, т.
1
3
1
(4.1)
ф
r = 1,7 · r .
II
I
(4.2)
ф
ΔР = 1300 ·
(
r
r
)
3
+ 50,
где ΔР – величина избыточного давления во фронте ударной волны, кПа;
r – расстояние в метрах от центра предполагаемого взрыва до рассматриваемой точки во второй зоне.
ф
1
2
ф
2
(4.3)
2
ф
ψ = 0,24 ·
r
r
,
где r – расстояние в метрах от центра предполагаемого взрыва до рассматриваемой точки в третьей зоне.
3
1
3
(4.4)
ΔР =
700
3(√1 + 29,8ψ
3
– 1)
,кПа.
ф
(4.5)

22.05.2023, 17:53
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_4.html
3/8
Таким образом, исходными данными для определения ожидаемой величины ΔР
являются количество взрывоопасного вещества Q в газовоздушной смеси и расстояние от центра предполагаемого взрыва до элемента инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта r. Если рассматриваемый элемент находится в пределах первой зоны, то ожидаемую величину ΔР принимают равной 1700 кПа. Когда рассматриваемый элемент инженерно-технического комплекса расположен во второй зоне, ожидаемую величину ΔР определяют по формуле (4.3). Если же элемент инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта расположен в третьей зоне, то ожидаемую величину
ΔР определяют по формулам (4.5) или (4.6) в зависимости от величины ψ.
В случае угрозы взрыва твердого или жидкого взрывчатого вещества для расчета ожидаемой величины ΔР сначала необходимо установить характер возможного взрыва.
Если ожидается взрыв в воздухе, когда высота центра взрыва над уровнем земли Н
больше расстояния от центра предполагаемого взрыва до рассматриваемой точки r, то для расчета ожидаемой величины ΔР используют формулу
Если ожидается наземный взрыв или взрыв в воздухе при r>Н, то используют формулу
При выполнении расчета с использованием формул (4.7) и (4.8) массу взрывчатого вещества Q необходимо представлять в килограммах, а расстояние r в метрах.
4.1.2 Определение вида возможного разрушения каждого из основных элементов инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта
Вид возможного разрушения основных элементов инженерно-технического комплекса определяют, сравнивая ожидаемую величину избыточного давления во фронте ударной волны в районе размещения элемента инженерно-технического комплекса со справочными данными о величинах ΔР , вызывающих слабые, средние, сильные и полные разрушения этого элемента (см. раздел 5 настоящей работы).
Например, ожидаемая величина ΔР на месте размещения наземного вертикального резервуара, заполненного полностью, составила 35 кПа. В таблице 5.1 приведены данные о величинах ΔР , вызывающих различные виды разрушения наземных резервуаров,
заполненных наполовину. Для того чтобы воспользоваться приведенными справочными данными, необходимо учесть сведения, изложенные в примечании в конце таблицы 5.1.
Там указано, что резервуары, заполненные полностью, имеют устойчивость на 50%
Версия для печати
ΔР =
,кПа.
ф
22
ψ(√lgψ + 0,158)
(4.6)
ф
ф
ф
ф
ф
ф
ΔР = 86 √Q
r
+ 275
√Q
2
r
2
+ 714
Q
r
3
,кПа.
ф
3
3
(4.7)
ΔР = 108 √Q
r
+ 439
√Q
r
2
+ 1428
Q
r
2
,кПа.
ф
3
3
(4.8)
ф
ф
ф

22.05.2023, 17:53
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_4.html
4/8
больше, чем заполненные наполовину. Это означает, что в рассматриваемом примере слабые разрушения резервуара ожидаются в том случае, когда величина ΔР находится в пределах 22,5–30 кПа, средние разрушения резервуара ожидаются при ΔР в пределах
30–45 кПа, сильные – при ΔР = 45–60 кПа и полные разрушения ожидаются при
ΔР >60 кПа. В данном примере ожидаемая величина ΔР = 35 кПа, следовательно, при взрыве возможны средние разрушения резервуара, заполненного полностью.
Во всех остальных случаях при определении вида возможного разрушения элемента инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта используют справочные данные без поправок.
4.1.3 Оценка физической устойчивости элементов инженерно-технического комплекса и составление заключения об устойчивости работы хозяйственного объекта в случае взрыва
Критерием оценки физической устойчивости зданий, сооружений, установок,
оборудования к воздействию ударной волны является величина избыточного давления во фронте ударной волны, выше которой инженерно-технический элемент хозяйственного объекта получает средние разрушения. Если ожидаемая величина избыточного давления во фронте ударной волны на месте размещения элемента инженерно-технического комплекса меньше или равна величине избыточного давления, выше которой ожидаются средние разрушения данного элемента, то он считается устойчивым. В противном случае элемент считают неустойчивым к воздействию воздушной ударной волны.
Это означает, что устойчивые элементы инженерно-технического комплекса в случае взрыва не получают разрушении или получат максимум слабые разрушения, которые могут быть устранены текущим ремонтом в кратчайшие сроки. Если же ожидаются средние или более серьезные разрушения (сильные, полные), то элемент инженерно- технического комплекса считают неустойчивым в случае взрыва, т.к. в этом случае потребуется капитальный ремонт, замена или строительство нового ИТК. Результаты оценки физической устойчивости элемента инженерно-технического комплекса сводят в итоговую таблицу, примерная форма которой приведена ниже (см. таблицу 4.1).
Таблица 4.1 – Результаты оценки устойчивости основных элементов инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта в случае взрыва
Наименование
ИТК
Расстояние от места предполагаемого взрыва до
ИТК, м
Ожидаемая величина
ΔР , кПа
Вид возможных разрушений
Вывод об устойчивости элемента
1 Административное здание
52 23
Средние
Не устойчив
2 Компрессор
55 21
Слабые
Устойчив
3 Наземный вертикальный резервуар
40 35
Сильные
Не устойчив
Версия для печати
ф
ф
ф
ф
ф
ф

22.05.2023, 17:53
Обеспечение безопасности и экологичности добычи нефти и газа https://doidpo.rusoil.net/pluginfile.php/9004/mod_resource/content/7/OBE/assignments/ass2_4.html
5/8
Наименование
ИТК
Расстояние от места предполагаемого взрыва до
ИТК, м
Ожидаемая величина
ΔР , кПа
Вид возможных разрушений
Вывод об устойчивости элемента
4 Наземный трубопровод
60 10
Не ожидаются
Устойчив
Далее проводят анализ полученных результатов, составляют перечень неустойчивых элементов инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта и делают вывод об устойчивости хозяйственного объекта в случае взрыва. Если хотя бы один основной элемент хозяйственного объекта (без которого невозможна нормальная работа объекта)
будет неустойчивым в случае взрыва, то и работа всего хозяйственного объекта признается неустойчивой. В этом случае необходимо разработать комплекс мероприятий по повышению устойчивости всех неустойчивых элементов инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта.
4.2 Разработка рекомендаций по повышению устойчивости работы хозяйственного объекта
Прежде чем приступить к разработке рекомендаций, необходимо установить целесообразные пределы повышения устойчивости работы хозяйственного объекта в случае сильного взрыва. Когда установлено, что подавляющее большинство элементов инженерно-технического комплекса объекта при взрыве будут не устойчивы, разработкой рекомендаций по повышению устойчивости работы хозяйственного объекта обычно не занимаются, т.к. это экономически нецелесообразно. В этом случае руководящие органы
РСЧС рекомендуют руководству хозяйственного объекта прекратить работу или разместить его в безопасном районе. Если количество неустойчивых элементов инженерно-технического комплекса ограничено, то устанавливают предел повышения их устойчивости из принципа их физической равнопрочности. Целесообразно и экономически оправдало в этом случае добиваться того, чтобы большинство элементов комплекса хозяйственного объекта в случае взрывы не получило разрушений и только часть из рассматриваемых элементов получили слабые разрушения.
При разработке рекомендаций рассматривают следующие варианты обеспечения устойчивости элементов инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта:
1. повышение физической устойчивости элемента инженерно-технического комплекса;
2. уменьшение количества взрывчатого вещества, хранящегося, использующегося в производстве или перевозимого на транспорте;
3. увеличение расстояния от центра предполагаемого взрыва до неустойчивого элемента инженерно-технического комплекса;
4. сочетание вышеназванных вариантов.
Повышение физической устойчивости элемента инженерно-технического комплекса хозяйственного объекта обеспечивают следующими способами:
Версия для печати
ф