W003279 Дипломная работа Снижение нагрузки на окружающую среду при эксплуатации нефтегазохимических предприятий

3400 руб. 1890 руб.

В корзину

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………. 4

Глава 1 Техносферная безопасность при эксплуатации нефтегазовых предприятий: анализ риска и прогноз опасных технологических процессов

1.1. Анализ риска опасных технологических процессов на объектах нефтегазохимической промышленности………………

1.2. Безопасность эксплуатации технологических установок нефтегазохимических предприятий……………………………….

1.3. Обеспечение безопасности для предотвращения аварий на нефтегазохимическом производстве……………………………….

1.4. Оценка риска основных видов работ, выполняемых при нефтедобыче………………………………………………………….

1.4.1. Риск возникновения аварий и травматизма при нефтедобыче……………………………………………………

1.4.2. Риск основных видов работ, выполняемых при нефтедобыче…………………………………………………….

1.5. Экологический ущерб при эксплуатации объектов нефтегазохимического комплекса…………………………………

1.5.1. Воздействие на атмосферу…………………………… 28

1.5.2. Воздействие на почву и водные источники (поверхностные и подземные воды)…………………………

Выводы к разделу 1. 33

Глава 2Техносферная безопасность при эксплуатации Московского нефтеперерабатывающего завода «Газпромнефть – Московский НПЗ»………………………………………………………

2.1.Характеристика предприятия «Газпромнефть – Московский НПЗ»…………………………………………………………………

2.2.Производственная деятельность компании……………………. 40

2.3.Основные виды продукции и их доля от общего объема переработанной нефти……………………………………………….

2.4. Переработка нефти и выпуск продукции ОАО «Московский НПЗ»…………………………………………………………………

Вывод к разделу 2 ………………………………………………………… 45

Глава 3Совершенствование работы нефтегазохимического предприятия «Газпромнефть – Московский НПЗ»………………….

3.1. Перспективы развития компании……………………………… 46

3.2. Организация технологических процессов……………………. 47

3.3. Внедрение наилучших доступных технологий на предприятии….

Вывод к разделу 3 ………………………………………………………… 51

Заключение………………………………………………………………. 52

Список использованной литературы……………………………………. 54

Приложение ………………………………………………………………. 60

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время понятие «техносферная безопасность» трактуется, исходя из нашей среды обитания, которую принято называть техносферой, и которая влечет за собой множество опасностей, как человеку, так и самой природе и окружающей среде в целом. Прежде всего, это определяется эксплуатацией сложных промышленных комплексов, а также неполадки в их работе, которые могут привести к непоправимым экологическим катастрофам [5].

Кроме того, помимо воздействия крупных промышленных предприятий, и обычные бытовые приборы могут являться причиной аварии. Сегодня техносферная безопасность представляет собой, прежде всего, спокойствие и здоровье персонала компаний (от генерального директора до рядовых дворника и уборщицы), а это означает успех всего предприятия, предупреждение и профилактика всевозможных аварий и несчастных случаев, их непредсказуемых последствий, получение дополнительной прибыли. Кроме того, техносферная безопасность предполагает предупреждение травматизма и профессиональных заболеваний, организацию и обеспечение пожарной безопасности, постоянное улучшение организации труда. Это – также спасение окружающей природной среды и человека от самого себя, от созданных им технологий и техники, контроль за соблюдением экологического законодательства, измерение уровней опасности, прогнозирование ситуаций, различные экологические экспертизы.

Техносферная безопасность подразумевает определение степени риска и его допустимых границ, разработку и внедрение технологий минимизации рисков. Управленческая деятельность направлена на поиск оптимальных решений при создании условий чрезвычайной ситуации, независимо от места, где состоялось чрезвычайное происшествие: промышленное предприятие, жилой квартал города или тайга. Человек, как и природа, нуждается в техносферной безопасности. Риск должен быть минимизирован и для человека и для природы [5].

В России, с 2012 г. была начата системная работа по внесению понятий «квалификация работника», «профессиональный стандарт» в нормативно-правовые акты. «Квалификация работника представляет собой уровень знаний, навыков, умений, опыта работы. Профессиональный стандарт – это характеристика квалификации, требуемой для работника для осуществления определенного вида работ».

Сегодня очень востребованы специалисты направления «Техносферная безопасность». Утверждены профессиональные стандарты: 40.056 «Специалист по противопожарной профилактике»; 40.054 «Специалист в области охраны труда»; «Специалист по управлению рисками». В будущем подготовлены к утверждению профессиональные стандарты: «Специалист в области обеспечения безопасности труда в строительстве»; «Специалист по экологической безопасности (в промышленности)»; «Специалист по промышленной безопасности»; «Специалист по промышленной безопасности нефтегазового производства». Стандарты определяют основные цели и виды профессиональной деятельности, трудовые функции,уровни

образования [36].

В данной дипломной работе рассматриваются основные направления эколого-экономической оценки техносферной безопасности при эксплуатации нефтегазохимических предприятий.

Особое внимание уделено современным проблемам техносферной безопасности нефтеперерабатывающего производства.

Теоретические и методологические основы изучения принципов и основных положений техносферной безопасности в сфере нефтегазохимического производства и нефтеперерабатывающей промышленности отражены в трудах Поляковой Е.А., Пирумяна Т.Ш., Насыбуллина А.Ш., Высоцкой Н.В., Лычкиной А.А., Жилкина А.Г., Щербаченка С.Ю., Глебовой, Е.В. Федорова А.В. и других исследователей.

Актуальность изучения вопросов техносферной безопасности в области нефтегазохимического производства, а также недостаточная разработанность вопросов обусловили выбор темы дипломной работы, ее цель, предмет и задачи исследований.

Цель работы – провести эколого-экономическую оценку техносферной безопасности при эксплуатации нефтегазохимических предприятий на примере Московского нефтеперерабатывающего завода «Газпромнефть – Московский НПЗ».

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- изучить техносферную безопасность при эксплуатации нефтегазовых предприятий, проанализировать риск и прогноз опасных технологических процессов на объектах нефтегазохимической промышленности;

- исследовать производственную деятельность компании «Газпромнефть – Московский НПЗ» и техносферную безопасность при его эксплуатации;

- рассмотреть пути совершенствования работы нефтегазохимического предприятия «Газпромнефть – Московский НПЗ» в направлении техносферной безопасности.

Объект исследования – деятельность нефтегазохимического комплекса «Газпромнефть – Московский НПЗ».

Предмет исследования – техносферная безопасность на предприятии «Газпромнефть – Московский НПЗ».

Данная дипломная работа включает в себя введение, основную часть, состоящую изтрех глав, заключение, список использованных источников и приложение.

ГЛАВА 1 ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ: АНАЛИЗ РИСКА И ПРОГНОЗ ОПАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1.1. Анализ риска опасных технологических процессов на объектах нефтегазохимической промышленности

Согласно статистических данных Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) [22], был проведен анализ количества пожаров, выбросов опасных веществ,взрывов на объектах нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности за период 2007-2011 годов. Так, по результатам анализа определено, что ежегодное число пожаров, аварий и взрывов имеет тенденцию к увеличению. В результате таких опасных событий также возрастают и показатели таких последствий, как материальный ущерб, количество травмированных и погибших людей [14]. В таблице 1.1 приведены статистические данные за период 2007-2011 годов по опасным событиям на предприятиях нефтегазохимической промышленности.

Согласно данных таблицы, за исследуемый период 2007-2011 гг. произошло 84 опасных происшествия, включая30 пожаров (36 % от общего количества) 41 взрыв (49 %), 13 аварий с выбросами опасных веществ (15 %). В 2011 году общий материальный ущерб составлял свыше 1 млрд. руб. Статистика опасных событий на нефтегазохимических предприятиях представлена на рисунке 1.1.

Таблица 1.1

Динамика опасных событий на нефтегазохимических предприятиях

России [14]

Виды опасных событий Количество опасных событий Общее число

2007 2008 2009 2010 2011

% % % % % %

Взрыв 5 23 5 39 6 46 9 59 16 80 41 49

Пожар 14 64 6 46 55 39 4 25 1 5 30 36

Выброс опасных веществ 3 13 2 15 2 15 3 19 3 15 13 15

Всего 22 13 13 16 20 84

Ущерб, млн руб. 0,19 417 145 106 > 1000

Рисунок 1.1 – Статистика опасных событий на нефтегазохимических предприятиях России за период 2007-2011 гг. [14, 22]

В таблице 1.2 приведены статистические данные Ростехнадзора, представляющие динамику несчастных случаев со смертельным исходом на нефтегазохимических предприятиях страны.

Таблица 1.2

Динамика несчастных случаев со смертельным исходом на объектах нефтегазохимической промышленности [14]

Виды опасных событий Количество опасных событий Общее число

2007 2008 2009 2010 2011

% % % % % %

Термическое воздействие 5 50 12 86 2 40 6 100 12 75 37 72

Высота 1 10 2 14 2 40 1 6,25 6 12

Недостаток кислорода 2 12,5 2 4

Взрывная волна 3 30 3 6

Разрушенные технические устройства 1 10 1 2

Прочие причины 1 10 1 6,25 2 4

Всего 10 14 5 6 16 51 100

По данным таблицы, за исследуемый период произошел 51 несчастный случай, влекущий за собой смертельный исход, при которых поражающими факторами были ожоги со степенью до 72 %.Причинами6 смертельных случаев были: падение с высоты, пониженное содержание кислорода, поражение взрывной волной, поражение при разрушениях технических устройств и прочие Диаграмма распределения несчастных случаев, влекущий за собой смертельный исход на рассматриваемых объектах приведена нарисунке1.2.

Причины опасных событий, возникающие на объектах нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности можно разделить на технические и организационные. Анализируя результаты расследования технических причин, являвшихся причиной происшедших опасных событий, выявлено, что основные факторы возникновения и развития данных событий – это неудовлетворительное состояние технического оборудования, зданий и сооружений [14].

Рисунок 1.2 – Статистика несчастных случаев, влекущих за собой смертельный исход, возникающие на объектах нефтегазохимической промышленности [14]

К организационным причинам возникновения несчастных случаев относятся: нарушение производственных технологий, несовершенная организация производства работ и производственного контроля, отключение средств защиты, связи или сигнализации, нарушение требований промышленной безопасности и производственной дисциплины, несанкционированные или неосторожные действия исполнителей работ. Свыше 70 % несчастных случаев и опасных событий происходит по организационным причинам, непосредственно связанным с ошибками работников и, так называемым, человеческим фактором [10].

Согласно данных Ростехнадзора[22], значительная часть опасных событий и несчастных групповых случаев (2011 г.) связана с выполнением ремонтных работ. По данным технического расследования причин аварий на объектах нефтепереработки, основными из них были нарушения требований законодательства в сфере промышленной безопасности на всех этапах жизненного цикла опасных производственных процессов. Основные причины опасных событий связаны с нарушениями при эксплуатации опасных объектов, нарушения при осуществлении пуско-наладочных работ и работ по остановке производственного процесса, ремонтных работ, включая связанных с выполнением газоопасных, огневых, монтажных, электромонтажных работ [14].

Износ оборудования, в том числе, является одним из основных факторов опасности, который влияет на состояние производственной безопасности опасных промышленных объектов, разгерметизации технических устройств, возникновения отказов, приводящих к авариям, которые сопровождаются взрывами и разрушениями.

Технические и организационные причины аварий, происшедших в 2011 г., включали 12 аварий (60 %), произошедших по причине разгерметизации, разрушения технических устройств опасных производственных объектов.

На нефтегазохимических производствах крупные аварии, сопровождающиеся пожарами и взрывами, чаще всего происходят вследствие утечек горючих жидкости и газа [33, 34]. Такие утечки возникают преимущественно в результате следующих причин: при нарушении правил пожарной безопасности и техники безопасности (33 %); при некачественных монтаже и ремонте оборудования (22 %);при некачественной защите от молний (13 %); при нарушении правил технологического регламента (11 %); при износе оборудования (8 %); при использовании некачественных сальниковых уплотнений и фланцевых соединений (11 %); прочие причины (2 %). Статистические данные причинам аварий на нефтегазохимических производствах приведены на рисунке1.3.

Рисунок 1.3 – Статистика причин аварий на нефтегазохимических производствах [14]

Источники воспламенения газовоздушных смесей на установках нефтеперерабатывающих заводов следующие: высокая температура поверхности технологического оборудования (36,8 %); огонь в печах (22,8 %); открытый огонь при газоэлектросварочных работах (8,8 %); электрические искры от неисправного оборудования (8,9 %); повышенная температура при трении (7,6 %); самовоспламеняющиеся продукты (7,5 %); прочие (7,6 %) [18].

Информацияпо произошедшим опасным событиям на нефтегазохимических предприятиях России за период 2007-2011 гг. приведена в Приложении.

На нефтехимических предприятиях наиболее распространенный вид аварий – это разгерметизация технологического оборудования, из-за которого происходит образование парогазового облака и его дальнейшее воспламенение (взрыв). Также возможен разлив продуктов нефтепереработки и его последующее возгорание или токсическое заражение производственной территории.

Значительная доля аварий на оборудовании нефтегазохимических заводов происходит вследствие образования взрывоопасных смесей при нарушении герметичности или технологического режима. Нарушения герметичности вызывают температурные перенапряжения, резкие перепады температур, разрушение прокладок, прорывы технологических трубопроводов вследствие коррозии, эрозии или усталости металла, неправильное расположение запорной арматуры, ее отказы в работе, повреждения механические по вине персонала и др. [39].

Аварии на открытых площадках более всего опасны из-за разветвленности сети технологических коммуникаций, значительной плотности насыщения и высокого содержания установок на территории [11].

Причины возникновения аварий на открытых производственных площадках нефтегазохимических предприятий и связанные с расположенным на них технологическим оборудованием [35], приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Причины возникновения аварий на открытых технологических установках нефтегазохимических предприятий [14]

Причина аварии Доля аварий, %

Выход продукта через прокладки, сальники и т.д. 30,2

Нарушение режима технологической эксплуатации 16,9

Коррозия оборудования 12,1

Некачественный монтаж оборудования 14,1

Переполнение промышленной канализации 10,6

Прогар труб 8,5

Прочие причины 10,6

Взрывопожарная безопасность наружных технологических установок зависит от характера сырья, готовой продукции, параметров технологического процесса, особенностей оборудования. Отдельные элементы оборудования, такие как открытые трубчатые печи, оказываются источниками образования взрывоопасных смесей и их воспламенения. Количество аварий, в зависимости от видов технологического оборудования нефтегазохимических предприятий, представлено в таблице 1.4 [33].

Таблица 1.4

Количество аварий, произошедших в результате особенностей технологического оборудования нефтегазохимических предприятий [14]

Оборудование Доля аварий, %

Технологические трубопроводы 31,2

Емкостные аппараты (дегидраторы, теплообменники) 15,0

Насосные станции 18,9

Ректификационные и вакуумные колонны 11,2

Печи 11,4

Промышленная канализация 8,5

Резервуарные парки 3,8

Неправильное расположение оборудования технологических установок нефтегазохимических предприятий также является причиной возникновения опасных ситуаций. Наиболее опасное оборудование, содержащее большие количества взрывопожароопасного вещества (печи, колонны и другие емкости) находится на открытых площадках. В связи с этим, развитие аварийной ситуации в случае разгерметизации аппаратов оборудования можно условно делить на такие стадии [33]:

- возникновение технической причины, влекущей разгерметизацию;

- разгерметизация аппарата и образование парогазового облака;

- появление источника зажигания, провоцирующего возникновение опасного события: взрывное горение облака; горение облака; образование «огненного шара».

1.2.Безопасность эксплуатации технологических установок нефтегазохимических предприятий

Деятельность перерабатывающих предприятий нефтегазохимической отрасли неотъемлемо связана с возникновением и прогрессированием промышленной экологической опасности. По данным отчетов Ростехнадзора, по состоянию на 2014 год в Государственном реестре опасных производственных объектов зарегистрировано порядка 8 тысяч опасных производственных объектов нефтехимических, нефтегазоперерабатывающих, производств, включая объекты нефтепродуктообеспечения [15].

Данными научных исследований [8] определено, что при возникновении аварий на заводах России основное их количество (43 %) происходит по причине вышедшего из строя технического оборудования и устройств, таких как отказ или разгерметизация, 21 % аварий случается по причине нарушений порядка организации газоопасных ремонтных работ,14 % аварий являлись причиной несовершенства технологии производства и конструктивных недостатков технических устройств. Такое же количество случаев аварий произошло в результате нарушения режима технологических процессов и обслуживания технического оборудования и устройств, а нарушение производства маневровых работ было причиной 7 %

аварий (рис. 1.4) [37].

Рассмотрим пример оборудования одного из Уральских нефтеперерабатывающих заводов. Один из главных продуктов нефтепереработки – дизельное топливо, получение которого происходит по развитой технологической цепочке [38].

Рисунок 1.4 – Структура аварийных случаев на заводах нефтегазохимической промышленности России в результате аварий, неполадок, отказов оборудования [31]

На нефтеперерабатывающих предприятиях России гидроочистка прямогонных дизельных фракций осуществляется преимущественно на установках «Л-24-5», «Л-24-6», «Л-24-7», «ЛЧ-24-2000» и секциях гидроочистки нефтепродуктов «КУ ЛК-6У».

Установка Л-24-7 – наиболее распространенная в нефтепереработке. Она предназначена для гидрооблагораживания дизельных фракций нефти с содержанием серы 2,4% (масс), или смеси дизельных прямогонных и вторичных фракций в соотношении 1 : 1, содержащих 1,3% (масс) серы. Анализируя статистические данные об авариях, отказах и неполадках на нефтеперерабатывающих заводах России, исследователи А.Р. Рахматуллина с соавт. [28] выявили наиболее проблемное оборудование установки для нефтепереработки Л-24-7. Так, за период 2002-2015 годов по причине неполадок на этой установке произошло 18 аварийных инцидентов (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 – Структура аварийных инцидентов по причине неполадок оборудования [31]

Проведенный анализ свидетельствует, что большая часть всех аварий, отказов и неполадок происходит на технологических трубопроводах установки для нефтепереработки. Проведем ранжирование оборудования установки Л-24-7 по рискам наступления инцидента (рис. 1.6).

Рисунок 1.6 – Ранжирование оборудования установки Л-24-7 по рискам возникновения аварийной ситуации[31]

Исследователями [31] были проанализированы аналогичные сведения по оборудованию таких же установок на других нефтеперерабатывающих заводах России. Определено, что за период 2000–2014 годов на таком же оборудовании нефтеперерабатывающих заводов страны произошло порядка 100 аварий, неполадок и отказов (рис. 1.7).

Рисунок 1.7 – Структура аварийных инцидентов на нефтеперерабатывающем оборудовании России за период 2000-2014 гг. [31]

Ранжирование оборудования по рискам наступления аварийных инцидентов на производственных объектах нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической промышленности страны представлено на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8 – Ранжирование технологического оборудования нефтегазохимических предприятий по рискам наступления аварийных инцидентов [31]

Таким образом, анализ статистических данных показал, что основная причина наступления аварий заключается в разгерметизации нефтеперерабатывающего оборудования или трубопроводов. В связи с этим наибольший риск наступления аварийных инцидентов связан с техническим состоянием основного технологического оборудования – печей, колонн, компрессоров и технологических трубопроводов [31].

1.3. Обеспечение безопасности для предотвращения аварий на нефтегазохимическом производстве

Увеличение развития производства нефтегазохимической отрасли сопровождается дополнительной нагрузкой на предприятия. Это увеличивает риски роста вероятности аварий, влекущих за собой угрозу жизни людей, окружающей среды и, соответственно, экономическим потерям [24]. На объектах нефтегазохимической промышленности при опасных происшествиях возникает угроза опасности здоровью и жизни работникам не только данных предприятий, но также и работающим на близлежащих территориях. Основные угрозы следующие: загазованность (17,9%), пожары (58,5%), взрывы (15,1%).

Экономический ущерб, причиненный в результате происшедших аварий в период 2013-2014 гг. приведен в таблице 1.5. Данные этой же таблицы также свидетельствуют о росте количества зарегистрированных аварий на предприятиях нефтегазохимической промышленности и, соответственно, к росту численности пострадавших в результате аварий за данный период [12].

Таблица 1.5

Экономический и социальный ущерб вследствие аварий на нефтегазохимических предприятиях России за период 2013-2014 год [6, 12]

Вид объекта,

на котором произошли аварии Число

аварий Число

Аварий, сопровожда-емых

травмирова-нием людей Экономический

ущерб,

тыс.

дол. США

Численность пострадавших

при авариях

Общее число травмированных, чел. Со смертельным исходом., чел.

2013

Объекты нефтегазо-добычи 18

5 2951875 8 6

Объекты нефтепере-работки 14

5 522564 3 3

2014

Объекты нефтегазо-добычи 18

6 1410580 8 18

Объекты нефтепере-работки 20

6 6833250 11 59

Одной из немаловажных причин возникновения пожаров и взрывов на заводах нефтегазохимической промышленности является человеческий фактор. Как следствие, происходит нарушение правил ремонта и эксплуатации оборудования и установок; недоработки в проектах; плохой монтаж; загазованность; ускоренное изнашивание элементов

оборудования[4].