Организация пожарной профилактики / Samoilov - Spravochnik ingenera pozharnoy okhrani 2010

Глава III

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ ДОБЫЧИ, ТРАНСПОРТИРОВКИ И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Пожарная опасность процессов добычи, транспортиров и и хранения нефти и аза может быть выявлена на основе анализа:

- физи о-химичес их и о неопасных свойств нефтепрод тов и соп тств ющих им азов. Эти данные с четом анализа хара тера проте ания техноло ичес их процессов (схем и техноло ичесих ре ламентов) позволяют составить правильное представле-

ние о причинах и словиях образования орючей среды; - причин и словий образования орючей среды и источни ов

зажи ания на основных и вспомо ательных операциях техноло и- чес о о процесса в зданиях, соор жениях, ем остях;

- причин, влияющих на распространение пожаров, создающих словия для больших пожаров и быт ов от них.

Сырье для пол чения сжиженных азов – поп тные азы нефтедобычи, нестабильные бензины, азовый онденсат, азы нефтепереработ и. Сжиженными азами называют леводороды, о- торые в чистом виде или в виде смесей, при температ ре о р жающей среды и повышенном давлении, мо т быть переведены из азообразно о состояния в жид ое. Сжиженные азы являются ценным сырьем для химичес ой промышленности, перво лассным орючим для автомобилей и высо о ачественным бытовым топливом. Про нозирование реальных и эффе тивных мер пожарной профила ти и треб ет тщательно о анализа возможности образования орючей среды вн три аппаратов и ем остей с нефтепро- д тами с четом рабочей температ ры, давления, ровня, а та же наличия паровозд шно о пространства.

Кроме то о, необходимо выявлять причины повреждений и аварий аппаратов и тр бопроводов и возможный выход прод тов в цеха, омм ни ации, на территорию предприятия.

Общие сведения о добыче нефти. Техноло ичес ое обор дование и принцип е о работы

Современная развед а и б рение с важин ос ществляется на новой техничес ой основе с применением высо оэффе тивных

121

Справочни инженера пожарной охраны

б ровых станово , приборов, машин и а ре атов, работающих с повышенными параметрами, автоматичес им онтролем и ре - лированием. Процесс б рения с важин, а правило, производится верти ально, по ратчайшем расстоянию от поверхности земли до нефтяной залежи.

Наряд с этим с ществ ет на лонно направленное, стовое, мно орядное, мно оствольное и мно озабойное б рение. Б рение

сважин подразделяется на:

-вращательное;

-т рбинное;

-эле троб рение.

Верхняя часть с важины называется стьем, ее дно – забоем, бо овая поверхность – стен ами с важины. Б рение с важин производится а стационарными, та и передвижными станов ами, смонтированными на шасси специальных больше р зных автомашин и тя ачей.

Стационарная станов а вращательно о роторно о б рения состоит из: долота; тр бы; олонны б рильной тр бы; стола ротора; лебед и; дви ателя; шлан а; вертлю а и насоса. Это на лядно по а- зывает, что современная б ровая станов а – сложное инженерное соор жение.

При б рении т рбоб ром олон а тр б не вращается, а сл жит

лишь для подведения	т рбине промывочно о раствора, подвес-
и т рбины с долотом и	держания ее неподвижной части от вра-

щения. Т рбинный способ б рения широ о распространен, он позволяет производить с оростные и э ономичные проход и с важин. Эле троб рение, в принципе, анало ично т рбинном , но отличается тем, что долото в забое приводится во вращение не идрот рбиной, а эле тродви ателем, питаемым по абелю, расположенном вн три б рильных тр б. Процесс б рения в ряде сл чаев сопровождается нежелательными явлениями, вызываемыми наличием больших давлений в пластах, высо их температ р (30-90оС) и выходящими орючими соп тств ющими азами (нефтяной аз, сероводород и др.). В нефтяном пласте жид ость и аз находятся под давлением (25-160 атм), называемым пластовым, определяющим величин пластовой энер ии и находящимся в прямой зависимости от л бины зале ания пласта. Известны три способа э сп-

латации с важин или отбора нефти из них:

-фонтанный;

-омпрессорный;

-л биннонасосный.

122

Глава III. Обеспечение пожарной безопасности процессов добычи, транспортиров и и хранения нефти и аза

Фонтанирование нефти или аза из с важины происходит за счет пластово о давления или вн три онт рно о или за онт рно о заводнения. При фонтанном способе э спл атации с важин добыча нефти производится с помощью тр б и специальной фонтанной армат ры состоящей из: олонной олов и; тр бной олов и; фонтанной ел и; шт цера; фонтанной тр бы; э спл атационной олонны и обсадной олонны.

Промышленностью вып с ается нифицированная стандартная армат ра, рассчитанная на давление от 40 до 250 атм и более. Дебит с важины и противодавление на забой ре лир ют шт цером, представляющим собой стальной цилиндр с отверстиями. Обычно армат ра имеет два шт цера. Извле аемая из с важины нефть и поп тный аз по тр бопроводам пост пает в сепараторы для отделения аза от нефти. Компрессорный способ э спл атации с важин применяется при недостаточном пластовом давлении для подъема нефти на поверхность земли. Система с подачей в с важин аза называется азлифтом, а возд ха – эрлифтом. Для подачи аза или возд ха в с важин оп с ают два ряда онцентричес и расположенных тр б. Тр бы, по оторым подается аз или возд х, называются на нетательными или возд шными; тр бы, по оторым поднимается нефть вместе с азом или возд хом – подъемными.

Для поддержания необходимо о давления аза или возд ха на нефтепромысле соор жаются омпрессорные станции с олле торами и азораспределительными б д ами (ГРБ). Гл биннонасосный способ э спл атации с важин и подъем нефти производят специальным насосом, оп с аемым в с важин . В ее стье станавливается стано – ачал а, с помощью оторо о поршень (пл н- жер) через олонн насосных штан , пол чая возвратно–пост пательное движение в верти альном направлении, обеспечивает всасывание нефти из забоя и на нетание ее в подъемные тр бы.

Для приведения в действие насосов и др о о обор дования над с важиной соор жается выш а и подается эле тропитание для дви ателей на стан ахачал ах. Пол ченная из с важины и поднятая на поверхность нефть содержит разнообразные примеси, о- торые в послед ющем (при ее сборе) даляются. Для отделения от нефти аза применяют трапы – азоотделители, для отделения механичес их примесей – отстойни и. Та им образом, техноло ия сбора и обработ и нефти и аза состоит из трех этапов: разделение, сбор, обработ а.

Сбор, транспортирование и хранение нефти производят по схеме, состоящей из: мерни а, насоса, системы тр б и резерв аров.

123

Справочни инженера пожарной охраны

Пожарная опасность процессов добычи нефти и аза

Пожарная опасность процессов добычи нефти хара териз ется: - наличием орючей среды, оторая может образоваться при

брении и э спл атации с важин;

-появлением возможных источни ов зажи ания вследствие нар шения техноло ичес о о ре ламента или при аварии на станов ах и обор довании;

-наличием словий быстро о распространения пожара.

Пожары, имеющие место на нефтепромыслах, оворят о том, что опасность их возни новения наблюдается, лавным образом, в онце процесса б рения, при обнар жении в плате нефти, держиваемой от от рыто о фонтанирования лишь давлением столба линисто о раствора. При нар шении техноло ичес о о ре ламента работы б рильной станов и и отс тствии жест о о онтроля за давлением и подачей необходимо о оличества раствора в с важин неред о происходит от рытое фонтанирование. Выброс линисто о раствора из с важины сопровождается выбросом б рильно о инстр мента и образованием ис р, являющимися основными причинами воз орания образовавшейся с возд хом смеси паров или азов. Выброс из с важин предшеств ет за азованность раствора или рат овременное переливание е о через с- тье. Вначале столб жид ости быстро поднимается, затем происходит выброс. При своевременном принятии мер ( тяжеление раствора, за рытии стья с важины превентором) в большинстве сл чаев выброс может быть предотвращен.

От рытое фонтанирование рассматривается а особо опасное аварийное состояние в работе с важины, связанное с выбросом большо о оличества нефти и аза и образованием о- рючей среды на очень большой площади, называемой пожароопасной зоной. Эта зона в зависимости от мощности фонтана, метеороло ичес их словий и рельефа местности может быть на расстоянии от с важины до 1-2 м и более. Появление

в этой зоне источни а зажи ания приводит	воспламенению
паро- и азовозд шной смеси.
Источни ами зажи ания в этих сл чаях мо	т быть ис ры, высе-

аемые от даров выбрасываемой породы о стальные части обо- р дования, небрежное обращение с о нем или попадание нефтеазовых пото ов источни ам о ня или ис р от дви ателей вн т- ренне о с орания, эле трообор дования и розовых разрядов.

124

Глава III. Обеспечение пожарной безопасности процессов добычи, транспортиров и и хранения нефти и аза

Пожары на фонтанир ющих с важинах мо т дости ать атастрофичес их размеров и распространяться на соседние б ровые, здания и соор жения; стр и орящей нефти и аза мо т дости ать в высот 80 м и более, а площадь орения охватывать нес оль о тысяч вадратных метров. После выброса линисто о раствора и начала от рыто о фонтанирования может иметь место воспламенение смеси с интервалом от нес оль их мин т до нес оль их часов. Время воспламенения смеси зависит от физи о-химичес их

свойств выбрасываемо о прод	та, вида источни а зажи ания, при-
нятых мер по влажнению стр	и фонтана и др их фа торов.

Безопасная э спл атация с важин в соответствии с становленными параметрами техноло ичес их ре ламентов, а правило, не вызывает возни новение пожаров. Вместе с тем, на отдельных операциях в процессе их освоения из-за нар шения становленно о режима техноло ичес о о ре ламента, небрежности обсл - живающе о персонала, износа и порчи обор дования мо т возниать пожары и взрывы.

При освоении с важин и освоении пласта, ос ществляемо о посредством снижения давления на забой, может значительно повыситься давление на стье с важины и привести срыв арма- т ры и от рытом фонтанированию. Возб ждение пласта при помощи эрлифта приводит выделению из с важины большо о о- личества орюче о аза. При ремонте армат ры, замене жид ости (при идравличес ом разрыве пласта) на поверхность выходит значительное оличество нефти, пары оторой мо т образовать о- рюч ю сред . Наибольш ю опасность представляет процесс тартания, при отором через от рытое стье с важины свободно выходят на поверхность пары нефти и аза.

Пожарная опасность при л биннонасосном способе добычи нефти хара териз ется авариями и возможным разливом нефти по территории. Причинами аварий мо т быть: заедание поршня в цилиндре; обрыв штан и и балансиров; даление из с важины песчаных пробо ; неисправность при э спл атации эле тродви а- телей; проб совывание приводных ремней и др ие неисправности системы. Повышенн ю пожарн ю опасность представляют с важины с эле тропо р жными насосами, вследствие наличия проводов и абелей, находящихся под напряжением, возможными теп-

ловыми проявлениями от	орот их замы аний или пере р зо сети.
Горючая среда может образоваться при транспортиров е не-
фти и аза из с важины	нефтеочистным соор жениям и резер-

в арном пар . Основными причинами мо т быть: нар шение

125

Справочни инженера пожарной охраны

ерметичности тр б и соединений, разлив нефти и аза по территории нефтепромысла, образование орючей среды паров нефти с возд хом в освободившихся от нефти тр бопроводах, в лов ш- ах, идрозатворах, лот ах и др их стройствах. Пожарная опасность в насосных станциях, пере ачивающих нефть от сборных п н тов резерв арном пар , хара териз ется, в основном, теми же призна ами, что и в сл чаях, связанных с теч ами нефти и возможностью образования орючей среды помещений, тр бопроводов и омм ни аций.

При э спл атации азосепараторов пожарная опасность дополнительно б дет хара теризоваться, образованием высо о о давления и возможностью (при неисправности предохранительных стройств) разрыва орп са или армат ры и выхода под давлени-

ем нефти и	аза. Нар шение работы предохранительных и изме-
рительных	стройств приводит теч е нефти и аза, за азованно-

сти о р жающей территории. Определенн ю пожарн ю опасность представляют пирофорные отложения на вн тренних стен ах азосепараторов, быстро самовоз орающиеся при онта те с ислородом возд ха (во время зачист и или аварии).

Наличие значительно о оличества нефти на сборных п н тах та же хара териз ет их повышенн ю пожарн ю опасность. Сборные п н ты, размещаемые, а правило, в центре промысла, имеют наземные, пол подземные и подземные резерв ары. Наряд с п н тами сбора нефти на промысле имеются товарные пар и для хранения очищенной сортовой нефти, предназначенной для транспортиров и и дальнейшей переработ и.

Требования пожарной безопасности при прое тировании нефтепромыслов

При прое тировании нефтепромыслов необходимо пред с- матривать целый ряд общих и специальных мероприятий, направленных на странение причин, об славливающих возни - новение пожара и о раничение е о размеров; обеспечение быстрой и безопасной эва ации людей, материальных ценностей и создание словий для оперативно-та тичес их действий по с- пешном их т шению.

В связи с этим необходимо пред сматривать:

- рациональн ю планиров территории, размещение на ней зданий и соор жений, исходя из требований обеспечения быстрой и безопасной ло ализации и ли видации возни ше о пожара;

126

Глава III. Обеспечение пожарной безопасности процессов добычи, транспортиров и и хранения нефти и аза

-безопасное размещение и монтаж станово , обор дования, хранилищ, санитарно-техничес их стройств, энер етичес их объе тов;

-монтаж индивид альных и омпле сных систем автоматичес их стройств, обеспечивающих работ обор дования нефтедобычи, хранилищ прод та, санитарно-техничес их станово и энер осистем с режимом работы в пределах параметров,

становленных для безопасно о ведения процесса;

-автоматичес ие и обычные средства оповещения о наст - пившей пожарной опасности на промысле или в техноло ичесих станов ах и приведение их в действие для ло ализации и

ли видации пожара.

Территория нефтепромысла, де размещены б ровые выш- и, здания и соор жения с техноло ичес им обор дованием, хранилища, насосные и система омм ни аций должны быть чет о

зонированы с четом пожарной опасности отдельных станово и процессов. Ка правило выделяются три зоны:

I зона – выш и с важин, л биннонасосные станов и, омпрессорные, очистные соор жения, азоотделители (трапы), нефтесборные п н ты, насосные, п н ты онтроля и правления за

эспл атацией с важины;

II зона – резерв ары товарных пар ов, сливные и наливные стройства, причалы и насосные при них, ем ости нефти для ее

очист и и обработ и;

III зона – механичес ие и деревообрабатывающие мастерсие, зницы, тр бные базы, с лады, лаборатории, эле троподстанции, помещения охраны и правления промысла, бытовые,

столовые и пожарные депо.

Необходимо пред сматривать взаимобезопасное размещение отдельных зданий и соор жений с четом направления осподств ющих ветров, рельефа местности, наличия источни ов водоснабжения, подъездных п тей, противопожарных разрывов. Необходимо та же пред сматривать, чтобы от сбрасываемо о из с важины аза или е о фа ела при сжи ании перед омпрессорной расстояние от верти альной тр бы до зданий и соор жений с производствами ате орий по взрывопожарной и пожарной опасности А,Б и В было бы не менее 100 м. Это расстояние может быть меньшено до 50 м, если высота свечи при сжи а- нии аза не превышает 30 м. Аварийные азосп с и от трапных

станово должны быть запрое тированы на расстоянии не ближе 50 м от зданий, соор жений и станово I и II зон. Действ ю-

127

Справочни инженера пожарной охраны

щими нормами и техничес ими словиями пред сматриваются соответств ющие противопожарные разрывы межд зданиями и соор жениями нефтепромысла, а та же и в самих зонах.

На нефтепромыслах необходимо пред сматривать стройство доро , свободный проезд транспорта по ратчайшем расстоянию до любо о здания или соор жения промысла. Полотно доро- и должно возвышаться не менее чем на 0,3 м над планировочной отмет ой приле ающей территории, а при невозможности вы-

полнения данно о требования должны пред сматриваться		юве-
ты, земляные валы, препятств ющие попаданию нефтепрод		тов
на проезж ю часть. След ет ис лючить	стройство мостов, эста-
ад и переходов на опасных и важных	част ах омм ни аций из

орючих онстр ций. Исходя из пожарной опасности производственных процессов нефтепромысла пред сматриваются здания

исоор жения не ниже IIIа степени о нестой ости. При выборе

рпп орючести строительных материалов и минимальных пределов о нестой ости и лассов пожарной опасности строитель-

ных онстр	ций зданий, противопожарных пре рад и расчете
п тей эва	ации необходимо р оводствоваться требованиями

Федерально о за она от 22 июля 2008 . № 123-ФЗ "Техничесий ре ламент о требованиях пожарной безопасности" и Свод правил СП 2.13130.2009 "Сиситемы противопожарной защиты.

Обеспечение о нестой ости объе тов защиты".

В подземных омм ни ациях, по оторым про ладываются тр - бопроводы, пред сматривают линяные или др ие не орючие перемыч и. Во всех сл чаях наземные нефтепроводы на промысле, с ше или море должны про ладываться на не орючих опорах с соблюдением соответств ющих противопожарных разрывов от зданий и соор жений с защитой их от тепловой энерии, механичес их повреждений и та им расчетом, чтобы при нар шении их целостности выходящий нефтепрод т не созда-

вал	розы зданиям, соор жениям и не являлся пре радой для
эва	ации людей и движения специально о транспорта.
	Требования пожарной безопасности
	при прое тировании нефтепроводов
	и ма истральных тр бопроводов

Ма истральные азопроводы в зависимости от рабоче о давления в тр бопроводе подразделяются на два ласса:

I – при рабочем давлении свыше 2,5 до 10,0 МПа (свыше 25 до 100 с/см2) в лючительно;

128

Глава III. Обеспечение пожарной безопасности процессов добычи, транспортиров и и хранения нефти и аза

II – при рабочем давлении свыше 1,2 до 2,5 МПа (свыше 12 до 25 с/см2) в лючительно [2].

Ма истральные нефтепроводы и нефтепрод топроводы в зависимости от диаметра тр бопровода подразделяются на четыре ласса, мм:

I – при словном диаметре свыше 1000 до 1200 в лючительно; II – то же, свыше 500 до 1000 в лючительно;

III – то же, свыше 300 до 500 в лючительно; IV – 300 и менее [2].

Ма истральные тр бопроводы и их част и подразделяются на

ате ории, требования			оторым в зависимости от				словий ра-
боты, объема неразр шающе о					онтроля сварных соединений и
величины испытательно о давления приведены в табл. 1 [2].
						Т а б л и ц а 1
	-				-
					-
		,	-		,
					-		-
			-		, % -
		0,60			*		III-42-80
1		0,75
11		0,75
III		0,90
IV		0,90

Примечание. При испытании тр бопровода для линейной е о части доп с ается повышение давления до величины, вызывающей напряжение в металле тр бы до предела те чести с четом мин сово о доп с а на толщин стен и.

Кате ории ма истральных тр бопроводов след ет принимать по табл. 2 [2].

Т а б л и ц а 2

-

		:
)	1200	IV	III
)	1200	III	III
)	-	III	III
		:
)	700	IV	III
)	700	III	III
)	-	III	III

129

Справочни инженера пожарной охраны

Кате ории част ов ма истральных тр бопроводов след ет принимать по табл. 3 [2].

Т а б л и ц а 3

			-
									-
				-	-	-	-	-	-
					-	-	-	-	-
	1			2	3	4	5	6	7
1.
:
)	—	-
25	(	-
		-
)		-
,	:
1000				I	—	I		—
1000				I	—	I	I	—	I
)		25
—
		-
		25
(		-
		)
:		,
1000				I	—	I		—	I
1000				I	—	I	I	—	I
)				I	—	II	I	—	I
25 —		,
		-
)	(	)		I	—	II	I	—	I
)	10 %-
		-
	,	:
700				I	—	II	I	—	I
700				II	—	II	I	—	I

130