Возможные проблемы при проектировании, эксплуатации газоперерабатывающих и нефтехимических установок в районах с низкими температурами и большим количеством снега В докладе приведены основные проблемы возникающие при работе нефтегазохимических установок и трубопроводов в северных районах, влияние их на технологический процесс, надёжность и долговечность эксплуатации технологического оборудования, безопасность производства и которые следует учитывать в процессе проектирования Докладчик: Горностаев Виктор Викторович

2 РАЗДЕЛЫ ПО ВИДАМ ОБОРУДОВАНИЯ Резервуары Сливо-наливные ж.д. эстакады Вентиляция производственных помещений Дымовые трубы Пожарные водоёмы и гидранты Здания, сооружения Трубопроводы Экология

Существующие проблемы Возможные последствия При приёме и хранении тёплых нефтепродуктов возможно: - образование конденсата, снежного куржака, обледенение на стенках и крыше резервуара - обмерзание дыхательных, предохранительных клапанов, отборных устройств приборов -накопление воды на днище резервуара - отказ работы приборов -переполнение уровня продукта в резервуаре - размораживание дренажных линий - разрушение резервуара вследствие превышения давления или его вакуумирования - - качественная теплоизоляция и обогрев приборов, отборов и дренажных линий -использовать съёмный вариант теплоизоляции приборов - охлаждение поступающего в резервуар продукта -в регламенте определять периодичность осмотра и контроля указанных узлов -применять плавающее заборное устройство РЕЗЕРВУАРЫ 3 Предлагаемые мероприятия

4 При длительном хранении котельного топлива происходит: - накопление тяжёлых осадков - расслоение мазут – вода на разных уровнях по высоте резервуара - попадание влаги при контакте подогревателей мазута, работающих на теплофикационной воде или паре - затруднен дренаж отстойных вод - трудности ведения технологического процесса при работе на жидком топливе - усложняется учёт целевого продукта в резервуаре - трудоёмкая и опасная работа при чистке отложений в резервуаре -при проектировании технологии слива и подогрева продукта в резервуарах применять оборудование и технологии, исключающие попадание воды - применять перемешивающие устройства типа «Тайфун» Существующие Возможные последствия П Предлагаемые мероприятия ре проблемы

5 Разрушение металла в узлах концентрации напряжения из-за развивающейся водородной хрупкости - на стенках резервуаров - трубопроводов и в других напряжённых металлоконструкциях Коррозия металла верхнего и нижнего поясов, и днища вертикальных резервуаров от воздействия агрессивной среды, шламовых отложений и бактерий -в более чем 60 % случаев, причина аварий нефтеналивных резервуаров это хрупкое разрушение металла и коррозия -сокращается межремонтный срок эксплуатации РВС -подготовка и срок ремонта до одного года -затраты на ремонт составляют до 20% капитальных затрат на строительство нового резервуара - по водородной составляющей металла разработать методики или рекомендации для прогноза прочности металлоконструкций для северных районов, где развивающаяся водородная хрупкость провоцирует хладноломкость -использовать высокоэффективные антикоррозийные изолирующие защитные покрытия с хорошей адгезией к металлу, высокой прочностью на изгиб и удар Существующие Возможные последствия Предлагаемые мероприятия е проблемы

РЕЗЕРВУАРЫ ТОВАРНОГО ПАРКА 6

7

10 Сливо-наливные ж.д. эстакады Замерзание тяжёлых нефтепродуктов в цистерне и донного клапана -для исключения размораживания паровых стояков и шлангов их ставят на дренаж -тяжёлые условия работы персонала на открытом воздухе -розлив продукта при повреждении донного клапана -обледенение конструкций -ограниченная видимость -травматизм и простуда персонала -затраты по перестановке цистерн в проекте предусмотреть: -возможность отогрева замершего донного клапана -сливные устройства с электрообогревной рубашкой и гидромонитором -устройства разогрева продукта в ж.д. цистерне через верхний люк -максимально автоматизировать слив-налив -применять ж.д. цистерны с рубашкой разогрева Существующие проблемы Возможные последствия П Предлагаемые мероприятия ре

НАЛИВНАЯ ЭСТАКАДА С ТОВАРНЫМ ПАРКОМ ШФЛУ 11

ЭЛЕМЕНТЫ СЛИВО-НАЛИВНЫХ ЭСТАКАД

14 Вентиляция производственных помещений Для предотвращения размораживания водяных приточных калориферов при температуре ниже минус 25 о С персонал закрывает и утепляет жалюзи приёмных камер: - приток воздуха при этом частично поступает из коридоров и других производственных помещений - нарушение правил техники безопасности - создаётся опасность попадания грязного воздуха из категорийного производственного помещения - может привести к взрыву в венткамере -при проектировании и выборе оборудования предусмотреть дополнительный подогрев холодного воздуха использовав: - электроподогрев - незамерзающие и невзрывоопасные жидкости - горячий воздух СуществующиеВозможные последствия П Предлагаемые мероприятия ре проблемы

15 Большая разница температур по высоте в помещениях, где расположены паровые или водогрейные котлы: - зимой достигает о С, при этом на нулевой отметке трудно поддерживать плюсовую температуру - тяжёлые условия работы котловых водяных воздухоподогревателей -дополнительные затраты на: - оборудование - тепловую энергию - постоянный контроль для предотвращения размораживания приборов, трубопроводов и других устройств на нулевой отметке -в зимнее время предусмотреть подачу (циркуляцию) горячего воздуха сверху помещения вниз - при выполнении проекта предусмотреть защиту первой секции воздухоподогревателя на подаче воздуха в котёл от размораживания СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия ре проблемы

16 Дымовые трубы Длительная работа железобетонной трубы при низкой температуре дымовых газов или при некачественной (повреждённой) футеровке приводит: - к интенсивной коррозии и эрозии железобетонных элементов трубы - образованию на наружной стене трубы в зимний период времени подтёков, наледей с последующим их обрушением - повреждение несущих и защитных способностей конструкций -ремонт или строительство новой дымовой трубы -высокая стоимость ремонта -длительный простой технологического объекта -расчёт футеровки (изоляции) трубы выполнить с учётом возможных тепловых режимов работы печей -применять технологии и материалы, которые обеспечат длительную безремонтную эксплуатацию трубы -авторский надзор в период строительства СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия ре проблемы

17 Металлические дымовые трубы: -коррозия ствола трубы -растяжек и элементов крепления - температурные и ветровые нагрузки - неплановая замена ствола трубы - обрыв растяжек с последующим повреждением трубы - затраты на ремонт - применять металл и защитные покрытия, способные длительное время работать при низких температурах и циклических нагрузках -мониторинг состояния элементов трубы СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия ре е проблемы

РАЗРУШЕНИЕ РАСТВОРА КЛАДКИ ФУТЕРОВКИ

24 Пожарные водоёмы и гидранты Контроль состояния водозаборного устройства в открытом пожарном водоёме в зимних условиях - уменьшение запаса воды при увеличении толщины льда - постоянная чистка подъездов к водозабору и гидрантам из-за снежных заносов - недостаточный запас воды для тушения возможных пожаров и орошения оборудования - затруднён подъезд пожарной техники для забора воды - перемерзание водозаборных камер и трубопроводов -применять по возможности закрытые хранилища резервной пожарной воды -изолированные и обогреваемые зимой резервуары -при расчётах запаса пожарной воды учитывать максимальную глубину промерзания и надёжную подпитку воды - подъездные пути и гидранты располагать с учётом розы ветров, для предотвращения быстрого снежного заноса СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия проблемы

25 СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия ре Здания, сооружения, дороги проблемы - оттаивание вечномёрзлых грунтов - снежные заносы - большого количества снега на крышах зданий - сосульки на крышах зданий и оборудовании - обмерзание ливневых труб, лотков - обводнение территории и разрушение дорог при таянии снега и льда - применять качественную изоляцию и охлаждающие установки для грунтов или свайных опор -в отапливаемых зданиях предусматривать продуваемые подполья - здания, сооружения, открытые насосные, дороги располагать с учётом розы ветров - входные двери, маршевые лестницы проектировать с учётом продуваемости территории -крыши зданий выполнять скатными -исключать попадание снега на обогреваемые полы насосных - разрушение фундаментов - затруднено обслуживание оборудования, проезд спецтехники и доставка персонала - много времени и средств необходимо для уборки снега - обрушение козырьков, крыш, навесов, особенно в весенний период времени

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ГРУНТОВ

27 Технологические схемы, трубопроводы Тепловое влияние газопроводов, продуктопроводов подземной и надземной прокладки на многолетнемёрзлые (ММГ) грунты - осадка труб газопроводов подземной прокладки в следствии оттаивания грунтов по периметру трубы и под нижним торцом сваи -деформирование трубопровода -подъём трубы на надземных свайных опорах - риск возникновения аварийной ситуации -максимальная деформация подъёма труб наблюдается на опорах среднего ряда -это может привести к разрыву трубы - на стадии проектирования инженерных мероприятий, определять оптимальную толщину теплоизоляции газопровода, превышение которой не рационально -методика теплотехнических расчётов, разработанная в ФГУП «Фундаментпроект» может быть использована на стадии проектирования Существующие проблемы Возможные последствия Предлагаемые мероприятия

ПОДЪЕМ ГАЗОПРОВОДА НАД ОПОРАМИ

29 Глубина оттаивания многолетнемёрзлых грунтов во времени, при эксплуатации «тёплого» трубопровода R из - термическое сопротивление теплопередачи, м 2 O c/ Вт

30 Весной и осенью, когда часто происходит смена плюсовых и минусовых температур возможно размораживание: -тупиковых участков трубопроводов -импульсных линий приборов -пароспутников обогрева трубопроводов, оборудования шкафов КИП и т.п. -попадание воды в системы пожаротушения в зимнее время при ложном срабатывании автоматики - вывод из работы отдельного оборудования -нарушение технологического режима - остановка производства - затраты на ремонт - убытки простоя при проектировании и реконструкции технологических установок не допускать -тупиковых участков -застойных зон -применять качественную теплоизоляцию и автоматизированный контроль состояния теплоспутников -в качестве теплоносителя использовать электрообогрев или теплофикационную воду - сигнал для срабатывания системы пожаротушения применять «два из двух или два из трёх» СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия проблемы

31 Экология Потери, розливы нефти составляют млн. тонн в год -на севере короткое лето, а процессы окисления и восстановления идут только в тёплое время года. - образуется мазутная корка, которая препятствует испарению летучих фракций, не даёт почве очиститься и покрыться новыми растениями - это незаживающие раны на теле Земли в проектах предусматривать: -автоматические системы обнаружения утечек - дистанционный контроль технического состояния оборудования, трубопроводов -проведение диагностики линейной части трубопроводов неразрушающими методами контроля не реже одного раза в два года - проводить восстановительные работы и рекультивацию земли на участках подверженных воздействию нефтепродуктов СуществующиеВозможные последствия Предлагаемые мероприятия проблемы

Добыча нефти ~500 млн.т. в год – потери млн.тонн Добыча ПНГ ~55 млрд.м3 в год – сжигается на факеле 15 млрд. м3

Спасибо за внимание