Пожежна безпека та безпека у надзвичайних ситуаціях

На промислових підприємствах, які стикаються з використанням нафти і газу, особливо ретельно потрібно планувати пожежний захист, оскільки дуже велика ймовірність виникнення пожежі [18]. Всі речовини, з якими працюють на даних підприємствах є пожежонебезпечні і вибухонебезпечні.

Характеристики деяких з них наведені в таблиці 4.6.

Таблиця 4.6-Пожежонебезпечні властивості речовин і матеріалів

В приміщеннях, що передбачені для використання в проекті необхідне встановлення автоматичних установок пожежогасіння, пожежної і охоронної сигналізації згідно СНіП 5.02.02-86. В розробці проекту передбачається використання електронної апаратури: датчиків, контролерів, ПЕОМ. Їхні характеристики повинні відповідати правилам і нормам щодо використання електронних приладів при роботі з горючими речовинами ГОСТ 12.1.018-86. Згідно НАПБ Б.03.002.2007 операторна по вибухо-пожежній і пожежній небезпеці відноситься до категорії В, з вибухонебезпечності –2, щодо степені небезпеки при враженні струмом-2.

Безпекою у надзвичайних ситуаціях називають стан захищеності населення, об’єктів економіки та довкілля від небезпеки у надзвичайних ситуаціях.

Згідно з чинним законодавством України рішення про запровадження надзвичайного стану ухвалює Президент України за поданням Ради національної безпеки і оборони України або Кабінету Міністрів України.

4.4.1 Розрахунок загазованості над устям свердловини

Концентрація парів нафти і газу на виході із свердловини визначається із формули[4]:

де А - коефіцієнт, що визначається температурним градієнтом атмосфери та визначає умови горизонтального та вертикального розсіювання, с^2/3∙мг∙град^1/3; М – маса речовин, що викидуються в атмосферу, г/с; k_F - коефіцієнт ,що враховує швидкість осідання зважених частинок викиду в атмосфері; m,n - безрозмірні коефіцієнти; Н – висота джерела викиду над землею, м; Q – об’єм газоповітряної суміші, що викидується, м³/с;

ΔТ – різниця між температурою газу та температурами навколишнього повітря, град.

Коефіцієнт А визначається метеорологічними умовами регіону та для для території України приймається А=160. Величина коефіцієнта k_F для газу становить 1. Для розрахунку коефіцієнта n використовуєм графічну залежність[5], для чого попередньо визначимо параметр f

де ω_r – середня швидкість виходу газу з устя свердловини, м/с; D – діаметр устя джерела викидів, м.

Величину ΔТ визначаємо за формулою ΔТ=Н_св/h_гс,

де Н_св- глибина свердловини, м; h_гс – геотермічна ступінь, м.

Вихідні дані для розрахунку: густина газу -0,79 кг/м³, діаметр свердловини -0,26 м, глибина – 2500 м, геотермічна ступінь – 29 м, газопрояви -100 м³/год, висота джерела викиду – 0,45 м, об’єм газоповітряної суміші -100 м³/с, ГДК газу в повітрі – 280 мг/м³. Підставимо дані: ΔТ=2500/29=86 ⁰С.

Швидкість виходу газу визначаємо з виразу . Параметр f дорівнює . Використовуючи залежність m=f(f) отримаємо m=1 [5]. Для визначення коефіцієнта n попередньо визначаємо небезпечну швидкість . Оскільки, V_м знаходиться у діапазоні 0,3< V_м ≤ 2, то використовуємо формулу . Масову витрату газу визначаємо з виразу М=Q∙ρ=100∙0,79/3600=0,022 кг/с= 22 г/с. Після підстановки отриманих значень визначаємо концентрацію газу на виході із свердловини .

З метою визначення поширення концентрації газу над устям використаємо формулу С_х=S₁∙C, де S₁=f(Х/Х_м). Попередньо визначимо коефіцієнт k_d з виразу . Після чого розраховуємо параметр Х_м[5] Х_м= k_d∙Н=6,75∙0,45=3,04 м. Величину коефіцієнта S₁ визначаємо для таких висот над рівнем землі Х=10,20,30,40,50м. Використовуючи графік S₁=f(Х/Х_м) маємо S₁ : 0,55;0,2;0,08;0,045;0,03. Визначаємо значення С для різних висот над устям свердловини Х=10; С_х=0,55∙17,665=9,716 г/м³; Х=20; С_х=0,2∙17,665=3,533 г/м³; Х=30; С_х=0,08∙17,665=1,41 г/м³; Х=40; С_х=0,045∙17,665=0,79 г/м³; Х=50; С_х=0,03∙17,665=0,53 г/м³. Таким чином практично для будь-якої висоти розміщення робочих над устям свердловини концентрація газу перевищує ГДК.

Висновки до розділу

При виконанні розділу охорони праці дипломного проекту було висвітлено питання управління охороною праці у нафтовій промисловості, зокрема службах контрольно – вимірювальних приладів і автоматики та проаналізовано нормативні документи, які регламентують їх роботу. Для удосконаленої інформаційної системи контролю параметрів ШГНУ було проаналізовані потенційні небезпеки, розглянуто питання забезпечення нормальних умов праці, а саме відповідно до категорії робіт підібрано, згідно нормативних документів, температуру та вологість у приміщенні операторної, розраховано захисне заземлення операторної та загазованість над устям свердловини. Також були розглянуті питання пожежної безпеки в операторній під час експлуатації інформаційної системи.

ВИСНОВКИ

У бакалаврській роботі було удосконалено вузол динамометрування системи контролю роботи ШГНУ АСУС-02 завдяки застосуванню інтелектуальних перетворювачів навантаження та положення.

Проаналізовано існуючі типи систем діагностування дефектів ШГНУ та параметрів її роботи. На основі аналізу вітчизняних та закордонних систем було вибрано проводити удосконалення на базі вітчизняної системи АСУС-02, яка мала кращі техніко-економічні показники.

Розроблено структурну та функціональну схеми, конструкцію та алгоритм роботи інтелектуального давача навантаження. Вибрано програмне забезпечення «DinamoGraph» та наведено алгоритм опрацювання отриманих динамограм з врахуванням дефектів в роботі ШГНУ.

Розроблена електрична схема давача положення на базі інтегрального акселерометра ADXL103 та наведено алгоритм обробки результатів вимірювань.

У метрологічній частині проекту вибрано метрологічне забезпечення давача навантаження на основі силовимірювальної машини МОС-2-5000 і проведено аналіз похибок давача положення та запропоновано методи їх компенсації, що дозволило проводити вимірювання параметрів ШГНУ із сумарною похибкою 0,24%.

У розділі охорона праці було висвітлено питання управління охороною праці у нафтовій промисловості, проаналізовані потенційні небезпеки при роботі із системою контролю ШГНУ та розглянуто питання забезпечення нормальних умов праці. Розраховано захисне заземлення та загазованість над гирлом свердловини. Також розглянуто питання пожежної безпеки в операторній та біля ШГНУ.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАННЯ НА ДЖЕРЕЛА

1 Поліщук Є.С., Дорожовець М.М., Яцук В.О. та ін. Метрологія та вимірювальна техніка: Підручник / Є.С. Поліщук, М.М. Дорожовець, В.О. Яцук, В.М. Ванько, Т.Г. Бойко; За ред. проф. Є.С. Поліщука. - Львів: Видавництво “Бескид Біт”, 2003. - 544 с.

2 Євчук О. В.Вдосконалення динамометричного методу та технічних засобів діагностування штангових глибинно-насосних установок для видобутку нафти: автореферат дис. на здобуття. науч. степені канд. техн. наук : спец. 05.11.13 “Прилади і методи контроля та визначення складу речовин” / Ольга Василівна Євчук. – Ів.-Фр., 2004. – 18 с.

3 Автоматизированная система управления скважиной с ШГН «АСУС-02»[Електронний ресурс] / ОАО “РЭ Комплексные системы”. – Режим доступу: http://www.text_asu-tp-skvazhin-s-shgn

4 Исакович Р.Я. Технологические измерения и приборы. Изд. 2-е, переработанное М., «Недра», 1979. 344 с.

5 Семенцов Г.Н. та ін. Автоматизація процесів переробки нафти та газу: Навчальний посібник (Семенцов Г.Н., Горбійчук М.І., Журан Л.І., Чеховський С.А.) – Львів: Світ, 1992. – 352 с.

6 В.Д.Цюцюра, С.В.Цюцюра. Метрологія та основи вимірювань. Навч. посібн., К., "Знання -Прес", 2003.-312с.

7 Кривенко Г.М., Калічак О. В., Стеліга І.І., Охорана праці. Дипломне поектування. - Ів. – Фр.: ІФНТУНГ, 2012. – 64с.

8 Жидецький В. Ц., Джигирей В. С., Мельников О. В., Основи охорони праці. – Л.: Афіша, 2000. – 399с.

9 Куцын П. В., Охрана труда в нефтяной и газовой промышленностей. – М.: Недра, 1987 – 295с.

10 Паневник О.В., Кривенко Г.М. Охорона праці в галузі: методичні вказівки.- Івано-Франківськ: Факел,2004.-36 с.

11 Белов С.В. Охрана окружающей среды.-М.: Высшая школа,1991.-319 с.

12 Гудинаф Ф. Интегральные акселерометры // Электроника. 1993. № 7-8. С. 50-57.

13 Хакимьянов М.И., Ковшов В.Д., Штанев С.Л. Анализ упругих элементов

датчиков усилия систем динамометрирования ШГН. «Датчики и преобразова-тели информации систем измерения, контроля и управления». Сборник материалов XIV Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. Под редакцией профессора В.Н. Азарова. М.: МГИЭМ, 2002.- С.: 132-133.