Возможные проблемы при проектировании, эксплуатации газоперерабатывающих и нефтехимических установок в районах с низкими температурами и большим количеством. - презентация

1 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 2 РАЗДЕЛЫ ПО ВИДАМ ОБОРУДОВАНИЯ Резервуары Сливо-наливные ж.д. эстакады Вентиляция производственных помещений Дымовые трубы Пожарные водоёмы и гидранты Здания, сооружения Трубопроводы Экология

3 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 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 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

6 РЕЗЕРВУАРЫ ТОВАРНОГО ПАРКА 6

7 7

8

9

10 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

11 НАЛИВНАЯ ЭСТАКАДА С ТОВАРНЫМ ПАРКОМ ШФЛУ 11

12 ЭЛЕМЕНТЫ СЛИВО-НАЛИВНЫХ ЭСТАКАД

13

14 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 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 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 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

18

19

20

21

22

23 РАЗРУШЕНИЕ РАСТВОРА КЛАДКИ ФУТЕРОВКИ

24 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 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

26 ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ГРУНТОВ

27 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

28 ПОДЪЕМ ГАЗОПРОВОДА НАД ОПОРАМИ

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

30 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 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

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

33 Спасибо за внимание