Моделирование чрезвычайной ситуации на уфимской газонаполнительной станции

Для бесперебойного снабжения сжиженным газом в районах потребления создается система распределения сжиженных газов.

Основными производственными звеньями системы распределения являются кустовая база или газораздаточная станция (ГРС) и транспортные средства.

Кустовые базы и газораздаточные станции сжиженного газа предназначены для приема, хранения и наполнения сжиженным газом баллонов и автоцистерн, а также для доставки их коммунально-бытовым и промышленным потребителям.

Газораздаточные станции сжиженного газа сооружаются по типовым проектам пропускной способностью 3000, 6000 и 12 000 т/год и кустовая база сжиженного газа пропускной способностью 25 000 т/год.

В состав газораздаточных станций входят наполнительный цех, хранилища сжиженного газа, эстакада для слива сжиженного газа из железнодорожных цистерн, автомобильные весы, блок вспомогательных помещений, трансформаторная подстанция, пожарный резервуар объемом 400 м 3 , резервуар для питьевой воды на 50 м 3 или водонапорная башня, эстакада для мойки машин.

В состав кустовых баз сжиженного газа кроме указанных сооружений входят насосно-компрессорный цех, прирельсовый материальный склад, погрузочно-разгрузочная площадка для баллонов и бензозаправочный пункт. В наполнительном цехе кустовых баз установлен карусельный агрегат для механизированного наполнения баллонов. Как правило, кустовые базы не имеют автомобильных весов для взвешивания автомобильных и железнодорожных цистерн.

Отличительной чертой кустовых баз сжиженных газов является их способность обеспечивать газом определенный экономический район (область, край, республику). Газораздаточные станции, являясь объектами городского газового хозяйства, способны снабжать газом отдельный населенный пункт или очень незначительное количество таких пунктов, близко расположенных друг от друга.

На кустовых базах и газораздаточных станциях сжиженного газа производятся следующие технологические операции:

прием сжиженного газа;

слив сжиженного газа в хранилища;

хранение сжиженных газов в емкостях хранилищ, автоцистернах, баллонах и т. д.;

слив из пустых и неисправных баллонов неиспарившихся остатков;

розлив сжиженного газа в баллоны, автоцистерны и передвижные емкости;

транспортировка сжиженного газа в баллонах и по трубопроводной сети (внутренней и внешней);

прием пустых и выдача наполненных баллонов;

ремонт и переосвидетельствование баллонов, передвижных емкостей и автоцистерн;

компаундирование сжиженных газов разных составов с целью улучшения качества нефтепродукта;

заправка автомашин, работающих на сжиженном газе;

определение качества сжиженного газа.

Площадки для газонаполнительных станций выбираются на открытой местности. Жилые, коммунальные и промышленные объекты, прилегающие к станции, должны быть расположены со стороны господствующих ветров.

Расстояние между резервуарами, устанавливаемыми на базе хранения сжиженного газа газораздаточных станций, и зданиями или сооружениями, не относящимися к газораздаточной станции, должно определяться в зависимости от размеров резервуара (табл. 11.1).

Объект, использующий СУГ - объект производственного и коммунально-производственного назначения, обеспечивающий хранение и (или) реализацию СУГ, транспортировку СУГ по газопроводам до потребителя, а также использование его в качестве топлива на опасных производственных объектах.

Объекты газопереработки являются распространенными опасными производственными объектами, предназначенными для приема поступающей по трубопроводам и в железнодожных цистернах сжиженных углеводородных газов, а также их переработки и хранения.

Для снабжения углеводородными сжиженными газами городов и населенных пунктов предназначены ГНС общего назначения. Суммарный объем их резервуарного парка хранения не должен превосходить 8000м 3 . Системы сжиженного газа экономически выгодны при мелких рассредоточенных потребителях, расположенных вдали от магистральных газопроводов природного газа. Сжиженный газ используют для приготовления пищи и горячей воды в городах и сельских населенных пунктах, а также в сельскохозяйственном производстве. Район радиусом 50 - 70 км с проживающим населением до 1 миллиона человек обслуживается ГНС мощностью в 10 - 40 тыс. в год.

Территория ГНС разделяется на производственную и вспомогательную зоны. В производственную зону входят главные цехи и технологические устройства. Это: база хранения сжиженного газа, сливная эстакада с железнодорожными путями, насосно-компрессорный цех, цех для наполнения баллонов и колонки для наполнения автоцистерн. Во второй зоне находятся вспомогательные и административно-хозяйственные здания и сооружения.

Хранилище состоит из групп надземных или подземных резервуаров. В соответствии с нормативными требованиями, каждая группа надземных резервуаров по периметру имеет земляной вал, высоту которых принимают такой, чтобы объем пространства, ограниченный им, был не менее 85 % полного объема, заключенного внутри резервуаров, но и не менее 1 м. Это предотвращает растекание жидкости при повреждении наземных резервуаров. Ширина земляного вала вверху составляет не менее 0,5 м. Для отвода ливневых и талых вод предусмотрены трубы с отключающими устройствами. Подземные установки допускаются в том случае, если по местным условиям нельзя выдержать расстояния, указанные в действующих нормативах для надземного расположения. Резервуары хранилища ГНС оборудуют предохранительными и измерительными устройствами.

Для предотвращения аварий на пожаровзрывоопасных объектах, в нашем случае ГНС, и уменьшения их возможных последствий необходимо детальное понимание происходящих при этом процессов с разработкой соответствующих математических моделей. Для этого проводится прогнозирование возникновения различных обстановок, которые могут повлечь возникновение ЧС.

Лекция №11

«Техническое обслуживание оборудования объектов сжиженных газов»

Технологическое оборудование объектов сжиженного газа – это насосы, компрессоры, испарители, наполнительные и сливные устройства. Задачей технического обслуживания является поддержание его работоспособности в исправном состоянии при эксплуатации.

Техническое обслуживание насоса производится через 300 часов путем осмотра, добавки смазки, замена при необходимости колец торцевого уплотнения и промывка фильтра

«Техническое обслуживание резервуаров базы хранения СУГ»

Каждый резервуар должен быть оборудован и иметь в исправном состоянии:

1. Не менее двух предохранительных пружинных клапанов с рычагом для контрольной проверки.

2. Манометр.

3. Измеритель уровня.

4. Трехходовой кран для манометра.

5. Дренажный незамерзающий клапан (для надземных резервуаров).

В технологической схеме базы хранения указываются:

1. Расположение резервуаров.

2. Номера резервуаров.

3. Расположение газопроводов и арматуры.

В процессе технического обслуживания базы хранения СУГ (сжиженных углеводородных газов) персонал выполняет следующие работы:

1. Один раз в смену проверяют правильность показания манометров.

2. Периодически контролируют уровень жидкой фазы и давление в резервуарах.

В работающих резервуарах уровень жидкой фазы и давление проверяются каждый час. В неработающих резервуарах проверяется при приеме и сдаче смены. Результаты замера по каждому резервуару фиксируются в журнале.

3. Постоянно наблюдают за состоянием резервуаров арматуры, не допуская утечек СУГ.

4. Систематически осматривают КИП (контрольно-измерительных приборов).

5. Проверяют фланцевые и сальниковые соединения один раз в месяц.

После выявления утечек СУГ принимаются меры к их устранению.

Надземные резервуары окрашиваются в светлый цвет для защиты от солнечных лучей.

По графику, утвержденному руководством объекта СУГ, ремонтным персоналом выполняются следующие работы по техническому обслуживанию резервуаров:

1. Проверка предохранительных клапанов на срабатывание при давлении настройки раз в месяц. После проверки и регулировки клапаны должны пломбироваться. Установка заглушек на место снимаемого для проверки клапана запрещается. На место снимаемого клапана устанавливают исправленный клапан. Клапан должен срабатывать при повышении давления в резервуаре не более 15% выше установленного рабочего давления.

2. Осмотр, смазка задвижек и вентилей.

3. Слив воды из резервуаров через дренажные устройства.

Полный осмотр резервуаров с арматурой и КИП в рабочем состоянии производится один раз в 3 месяца и записывается в журнал.

Лекция №12

«Техническое освидетельствование и ремонт резервуаров сжиженного газа»

Техническое освидетельствование резервуаров проводится с учетом требований «Правил Безопасности». Внутренний осмотр проводится один раз в 4 года. Гидравлическое испытание один раз в 8 лет. Для новых резервуаров и после ремонта освидетельствование проводят перед включением в работу. Осмотр резервуаров для освидетельствования производят на основании наряда на газоопасную работу, в котором указывают номер резервуара, причины и сроки остановки, состав бригады и руководителя работ.

При внутренних осмотрах резервуаров обращают внимание на выявление следующих дефектов:

1. Трещины, надрывы, коррозии стенок на внутренних и наружных поверхностях резервуара, изменение толщины сферических днищ.

2. Трещины и надрывы в сварных швах.

Гидравлическое испытание резервуаров осуществляется без запорно-предохранительной арматуры.

Время выдержки резервуаров под пробным давлением должно быть не менее 10 минут. После снижения пробного давления до рабочего производится осмотр всех сварных соединений и прилагающих к ним участков. Для гидравлического испытания следует применять воду с температурой, выше температуры окружающей среды на 5 O С.

Резервуар считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

1. Признаков разрыва

2. Течи и «слезы» в сварных соединениях

3. Видимых остаточных деформаций

Ремонт резервуаров производится при необходимости по результатам проведенного внутреннего осмотра или гидравлического испытания.

Все работы по остановке резервуара, удалению из него СУГ, снижению давления, отключению от технологических коммуникаций, открытию люков, пропарке, промывке, внутреннему осмотру, очистке и ремонту являются газоопасными работами. Разрешение на вход в резервуар ремонтного персонала дает руководитель газоопасных работ. При ремонте резервуаров вся установленная на нем арматура и КИП должны быть сняты. После окончания ремонта резервуар подвергается гидравлическому испытанию.

«Требования обеспечения безопасной эксплуатации газонаполнительных станций СУГ»

Газонаполнительные станции (ГНС) предназначены для приема, хранения и отпуска СУГ потребителям в автоцистернах и бытовых баллонах, ремонта и переосвидетельствования баллонов.

ГНС размещаются вне территории помещений, с подветренной стороны. ГНС обеспечивается снаружи ограждением противопожарной полосой шириной 10 м. и минимальных расстояний до лесных массивов от 20 до 50 м. На территории ГНС не допускается размещение зданий с жилыми помещениями. Резервуары для сжиженных газов на ГНС могут устанавливаться надземно и подземно. Расстояние между отдельными подземными резервуарами должно быть равно половине диаметра большего резервуара, но не менее 1 метра.

Надземные резервуары располагаются группами в районе пониженных планировочных отметок площадки ГНС. Расстояние между рядами надземных резервуаров принимают равным длине наибольшего резервуара, но не менее 10 метров. Для каждой группы надземных резервуаров по периметру должны предусматриваться замкнутое обвалование или ограждающая газонепроницаемая стенка из негорючих материалов высотой не менее 1 м. Ширина ограждающей стенки принимается в зависимости от материала. Для входа на территорию резервуарного парка по обе стороны обвалования или ограждающей стенки должны быть предусмотрены лестницы-переходы шириной 0,7 метра и не менее 2х на каждую группу, расположенные с противоположных сторон обвалования или стенки. Не допускается использовать испарительные установки с применением открытого огня в производственной зоне ГНС. Испарительные установки размещаются в здании наполнительного цеха или в отдельном помещении здания, где имеются газопотребляющие установки. При этом испарительные установки должны быть оборудованы дублирующими приборами контроля технологического процесса. На ГНС следует предусматривать систему наружного пожаротушения, включая резервуары с противопожарным запасом воды, насосную станцию и кольцевой водопровод высокого давления с пожарными гидрантами

Для ГНС в закрытых помещениях категории «А» должны применятся системы искусственной проточно-вытяжной вентиляции в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003. Для обеспечения расчетного воздухообмена в верхних зонах помещений допускается устройство естественной вентиляции с установкой дефлекторов. В нерабочее время в этих помещениях допускается смешанная вентиляция. В не отапливаемых производственных помещениях, в которых персонал находится менее двух часов, допускается естественная вентиляция через жалюзийные решетки, размещенные в нижней части наружных стен.

На территории ГНС должно быть наружное и охранное освещения, а также сигнализация. Запрещается прокладка воздушных линий электропередач над территорией ГНС.

Здания, сооружения, наружные технологические установки и коммуникации должны иметь молниезащиту в соответствии с требованиями инструкций по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

Лекция №13

«Ввод в эксплуатацию ГНС»

При вводе в эксплуатацию ГНС должны быть выполнены пуско-наладочные работы, о проведении которых за 5 дней до начала извещаются территориальные органы «РОСТЕХНАДЗОРА».

Пусконаладочные работы производятся специализированной организацией с участием персонала газонаполнительных станций. На выполнение газоопасных работ при пусконаладочных работах должны оформляться наряды-допуски установленной формы. При ознакомлении с исполнительной документацией проверяется наличие сертификатов соответствия на трубы и материалы, технические паспорта, инструкции по эксплуатации и монтажу на технические устройства, сертификатов соответствия и разрешений «РОСТЕХНАДЗОРА» на их применение.

Во время проведения подготовительных работ проверяется соответствие монтажа и строительства проекту и исполнительной документации на объектах:

1. На базе хранения

2. В железнодорожном тупике

3. Сливной эстакаде

4. В наполнительном отделении

5. В насосно-компрессорном отделении

6. В испарительном отделении

7. В отделении слива неиспользованных остатков

8. Газопроводах

9. В колонках для наполнения автоцистерн

10. В колонках для заправки газобаллонных автомобилей

11. В вентиляционных системах помещений категории «А»

12. В электрооборудовании помещений категории «А»

Основные этапы пусконаладочных работ:

1. Внешний осмотр элементов технологической системы.

2. Индивидуальное опробование

3. Комплексное опробование

Внешний осмотр технологической системы производится с целью проверки соответствия монтажа проекту и отсутствия на элементах технологической системы повреждений и дефектов.

Индивидуальное опробование включает в себя:

1. Проверку в соответствии с паспортами работоспособности каждого элемента технологической системы.

2. Проверку работы вентиляционных систем помещений категории «А», включая в себя определение частоты и направления вращения вентиляторов, а также производительности вентиляционных систем.

3. Проверку газонепроницаемости ограждающих конструкций, отделяющих помещения категории «А» от помещений с другими категориями, с помощью изделий, обладающих острым запахом.

4. Проверку работоспособности электрического оборудования, выполненного во взрывозащищенном наполнении.

Комплексное опробование включает в себя:

1. Контрольную опрессовку воздухом.

2. Продувку технологической системы паровой фазой СУГ

3. Заполнение технологической системы СУГ

4. Опробования в работе компрессоров и насосов

5. Отработку режимов слива СУГ в резервуары базы хранения

6. Отработку режимов наполнения СУГ баллонов и автоцистерн.

На период комплексного опробования технологической системы объектов СУГ должно быть организованно круглосуточное дежурство персонала ГНС. Персонал ГНС перед выполнением работ инструктируется о способах устранения неполадок, а также обеспечивается схемами, спецодеждой, приборами и оборудованием. Контрольная опрессовка технологической системы производится воздухом в течении 1 часа.

Перед контрольной опрессовкой элементы технологической системы очищаются от сварочного шлака и ржавчины, во избежание засорения арматуры. Контрольная опрессовка газопроводов производится раздельно на трех участках газопроводов:

1. Газопроводы жидкой фазы

2. Газопроводы паровой фазы

3. Газопроводы системы слива неиспарившихся остатков

Перед заполнением СУГ технологической системы производится ее продувка паровой фазой СУГ в следующем порядке:

1. Закрыть все запорные устройства на газопроводах СУГ сливной эстакады, резервуарах базы хранения, испарительного и наполнительного отделений, наполнительных и сливных колонок. Открытыми следует оставить запорные устройства перед КИП.

2. Организовать подачу железнодорожных цистерн СУГ к сливной эстакаде.

3. Присоединить соединительные рукава паровой и жидкой фаз СУГ к вентилям железнодорожных цистерн.

4. Открыть вентили паровой фазы СУГ на железнодорожных цистернах.

5. Открыть запорные устройства на стояках паровой фазы СУГ. Запорные устройства следует открывать последовательно до резервуаров базы хранения СУГ.

6. Перепустить паровую фазу СУГ в резервуары базы хранения до давления выше 0,3 МПа.

7. Продуть технологическую систему паровой фазой СУГ, подаваемой из резервуаров базы хранения.

Продувку следует производить, начиная с концевых участков. Продувка считается законченной после того, как избыточное давление паровой фазы в элементах технологической системы СУГ будет доведено до «О» и содержание кислорода в паровой фазе будет не более 1%. После окончания продувки следует закрыть всю запорную арматуру.

При продувке резервуаров, газопроводов, испарителей проверяется исправность действия предохранительных клапанов. После 72 часового комплексного опробования технологической системы ГНС. Пуско-наладочные работы считаются законченными. ГНС сдается пуско-наладочной бригадой руководству ГНС с оформлением соответствующего акта.

Лекция №14

«Эксплуатация оборудования ГНС»

При эксплуатации ГНС должно осуществляться техническое обслуживание, плановые ремонты (текущие и капитальные), аварийно-восстановительные работы и техническое освидетельствование резервуара, автоцистерн и баллонов, ведение эксплуатационной, учебной и технической документации. На основании требований ОСТ 153-39.3-052-2003.

С учетом местных условий должны быть разработаны и утверждены общие для каждого технологического процесса производственные инструкции. При количестве СУГ на базе хранения более 200 тонн требуется наличие декларации промышленной безопасности и положительное экспертное заключение на нее. Данная декларация для объектов с меньшим количеством газа требуется только по предписанию органов «РОСТЕХНАДЗОРА».

При эксплуатации ГНС необходимо:

1. Обеспечить правильное содержание, эксплуатацию, ремонт и безопасное обслуживание технологической системы, а также, в случае необходимости, ее консервацию и ликвидацию.

2. Обеспечивать наличие и функционирование необходимых приборов и систем контроля за производственными процессами в соответствии с действующими требованиями.

3. Обеспечивать выполнение комплекса мероприятий, включая систему технического обслуживания и ремонта. Соблюдение правил безопасности.

4. Иметь нормативно-технические документы (СНиП, Правила, Положения, Инструкции), устанавливающие порядок ведения работ по проектированию, строительству и эксплуатации ГНС.

5. Обеспечивать проведение технического обслуживания, ремонта и диагностирования технических элементов технологической системы в установленные срои или по требованию «РОСТЕХНАДЗОРА».

6. Обеспечить разработку, согласования и утверждения в установленном порядке, планов локализации и ликвидации аварий, практическая отработка планов 2 раза в год, а также их пересмотр.

7. Немедленно информировать территориальные органы «РОСТЕХНАДЗОРА» о произошедшей аварии.

8. Осуществлять мероприятия по ликвидации последствия аварии и оказывать содействие госорганам в расследовании их причин.

9. Обеспечивать своевременное расследование, учет и анализ аварийных ситуаций, а так же мероприятий по их предупреждению.

10. Принимать участие в техническом расследовании причин аварии, предписываемых актом расследования.

11. Осуществлять проверку ведения эксплуатационных журналов.

12. Предоставить в территориальные органы «РОСТЕХНАДЗОРА» о мероприятиях, предусмотренных их предписаниями.

Лекция №15

«Техническая документация при вводе в эксплуатацию ГНС»

На ГНС должна находится следующая документация:

1. Сертификаты соответствия на имеющиеся технические устройства.

2. Разрешение «РОСТЕХНАДЗОРА» на технические устройства, используемые на объекте.

3. Проектная и исполнительная документация, в том числе:

— генеральный план с указанием размещенных на территории зданий, сооружений, коммуникаций, расстояний между ними и до объектов, не относящихся к ГНС, а также схемы движения автотранспорта

— паспорта и инструкции по эксплуатации на технические устройства

— технический паспорт объекта

— производственные инструкции

— план локализации и ликвидации аварий

— план-схема ближайших водоисточников

— план эвакуации людей и транспортных средств из зданий и территории объекта

— журналы учета проведения ремонтных работ, регистрации инструктажа на рабочем месте, эксплуатационные журналы

Элементы ГНС должны соответствовать рабочим чертежам на их строительство. Запрещается изменять конструкцию этих систем без согласования с проектной организацией.

«Учет расхода газа»

При решении вопросов газоснабжения поселений, использующих газ, предусматриваются:

1. Индивидуально-бытовые нужды населения

2. Отопление, вентиляцию и горячее водоснабжения зданий

3. Отопление и нужды производственных и коммунально-бытовых потребителей.

Годовые и расчетные часовые расходы на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения определяются в соответствии с указанием: СНиП 2.04.01 – 85*

СНиП 41-01-2003

СНиП 41-02-2003

«Учет расхода газа бытовыми потребителями и приборами учета»

Целью учета расхода газа является определение объема природного газа, проходящего через каждого участника сети газораспределения и газопотребления для проведения расчетов.

Расход – это количество газа, протекающего через данное сечение в единицу времени. Прибор, измеряющий расход, называется расходомер.

Прибор, измеряющий массу и объем вещества, называется счетчиком.

Прибор, позволяющий одновременно измерять расход и количество вещества, называется расходомер со счетчиком.

Устройство, воспринимающее измеренный расход и преобразующий его в другую величину, удобную для измерения, называется преобразователем расхода.

«Газовые счетчики»

В качестве приборов учета газа в жилых домах разрешается использовать бытовые газовые счетчики, размещение которых производится, исходя из условий удобства их монтажа, обслуживания и ремонта. Высоту установки счетчика принимают 1.6 метра от уровня пола или земли.

Установка счетчика внутри помещения производится вне зоны тепло и влаговыделений в естественно проветриваемых местах. Не рекомендуется устраивать счетчики в застойных зонах, отгороженных от окна или от вентиляционного котла.

Виды газовых счетчиков:

1. Мембранные. Принцип действия основан на том, что при помощи подвижных преобразовательных элементов, газ разделяют на доли объема преобразовательных элементов. Производят на циклическое суммирование.

2. Ротационные счетчики — это катерные счетчики, в которых в качестве преобразовательного элемента применяется восьмиобразные роторы.

3. Турбинные счетчики. В них под воздействием потока газа колесо турбины приводится в обращение, число оборотов которого прямо пропорционально протекающему объему газа.

Число оборотов турбины через понижающий редуктор и газонепроницаемую магнитную муфту передается на находящейся вне газовой полости счетный механизм, который показывает суммарный объем газа, прошедший через прибор.