Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Марта 2015 в 19:32, дипломная работа
В дипломном проекте произведен анализ пожарной опасности технологического процесса резервуарного парка ЦППН «Лянторнефть». Из анализа следует, что резервуарный парк имеет повышенную пожарную опасность, так как возможно образование горючих паровоздушных концентраций нефти при больших и малых дыханиях резервуаров ТРВС-10000 и ТРВС-5000 со стационарной крышей и в обваловании резервуарного парка и на территории при больших дыханиях, в помещении нефтенасосной при утечках из насосных агрегатов, а также при авариях и повреждениях оборудования и резервуаров с нефтью.
2. Определена категория помещения насосной для перекачки нефти по взрывопожарной и пожарной опасности.
3. Проведен проверочный расчет гасящего диаметра отверстий кассетного огнепреградителя, установленного на дыхательной линии технологического РВС-10000.
4. Проведено обоснование и расчет системы аварийного слива нефти из помещения нефтенасосной.
1. Введение
2. Краткая характеристика резервуарного парка
2.1 Краткое описание технологического процесса УПН
3. Анализ пожарной опасности технологического процесса ЦППН
3.1 Определение пожарной опасности использующихся в технологическом процессе веществ и материалов
3.2 Оценка пожаровзрывоопасности среды внутри аппаратов при их нормальной работы
3.3 Оценка возможности образования горючей среды около емкостей, резервуаров с нефтью и в насосных станциях
3.4 Причины повреждения резервуаров, насосов и трубопроводов с нефтью
3.5 Особенности повреждений резервуаров и возникновения пожаров в резервуарном парке
3.6 Источники зажигания
3.7 Пути распространения пожара
4. Разработка технических решений обеспечивающих пожарную безопасность технологического процесса резервуарного парка
4.1 Определение категории помещения насосной для перекачки нефти по взрывопожарной и пожарной опасности
4.2 Проверочный расчет гасящего диаметра отверстий кассетного огнепреградителя, установленного на дыхательной линии технологического РВС-10000
4.3 Обоснование и расчет системы аварийного слива нефти из помещения нефтенасосной
4.4 Защита от разлива нефти при мгновенном разрушении резервуара
4.5 Расчет экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды при пожаре разлива нефти
4.6 Технико-экономическое обоснование вариантов защитных ограждений для резервуарного парка ЦППН
Выводы
Литература
- насосная внешней откачки, блочная: 5 блоков, ЦНС-300х360;
- насосная подтоварной воды: насосы 200Д90 - 3 шт., ЦНС-300x120 - 1 шт.;
- компрессорная блочная: 4ВУ-5/9 - 2 шт.;
- факельное хозяйство высокого давления;
- операторная;
- склад реагентов-деэмульгаторов и реагентное хозяйство: 4 блока ВР-2Б-У1.
Резервуары установки оборудованы пенокамерами типа ГВПС-2000, кольцами орошения. Установка оборудована стационарной системой пенотушения и системой противопожарной сигнализации, на вторичные приборы которой выведена сигнализация о пожаре в реагентном хозяйстве, нефтяных насосных блоках и резервуарном парке. На установке имеется запас пенообразователя в объеме 200 м3.
Технология производства ЦППН заключается в следующем.
Сырая нефть с дожимных насосных станций (ДНС), поступает по трубопроводам в цех подготовки и перекачки нефти (ЦППН), который состоит из следующих установок:
- установки предварительного сброса воды (УПСВ);
- установки подготовки нефти №1 (УПН-1);
- установки подготовки нефти №2 (УПН-2).
Упрощенная схема технологических процессов представлена на рис. 2
2.1 Краткое описание технологического процесса УПН
Частично обезвоженная нефть (обводнённость до 30%, температура 35-45°С, под давлением Р = 0,14 - 0,2 МПа) по трубопроводам D 426 мм, с установки УПСВ «Б» через задвижки поступает в сепараторы С 1-3 (УПН-1) и С 4-6 (УПН-2), для разгазирования.
Сепараторы, объемом 100 м3 каждый, оборудованы приборами измерения уровня жидкости, давления. Пределы регулирования давления в сепараторах С 1-3 до Р ≤ 0,0105 МПа. Показания приборов дублируются на щите в операторной. Предупредительная сигнализация срабатывает при Р = 0,015 МПа, по уровню при Hmin = 0,7 м и Нmах = 1,9 м, а аварийная сигнализация по уровню срабатывает при Нmах = 2,1 м.
Разгазированная в сепараторах С 1-3 нефть через узел переключения задвижек по трубопроводам D 426 мм, под давлением 0,01 МПа поступает в технологические резервуары РВС-10000 м3 № 2, 4.
Резервуары оборудованы приборами: замера уровня жидкости, контроля предельного верхнего уровня жидкости, межфазного уровня жидкости «вода-нефть». Предупредительная сигнализация срабатывает при Нmах = 10,5 м. Пределы регулирования межфазного уровня «вода-нефть» в пределах Н = 2,0 -3,5 м.
В резервуарах № 2, 4 происходит дальнейшее обезвоживание нефти путём гравитационного отстоя. Отстоявшаяся в резервуарах нефть с обводненностью до 1% по трубопроводу (нефтяной стояк) с высоты Н = 4,5 м поступает на насосы.
В поток нефти из емкости для хранения реагентов (4 емкости по 6 м3 каждая), подаётся дозируемый расход реагента-деэмульгатора (сепарол) в количестве 20-35 г/т в зависимости от марки реагента.
Поступившая на насосы нефть откачивается в общий коллектор перед печами нагревателями ПТБ-10.
Нефть с установок УПСВ «С» и УПСВ «2а» с обводнённостью до 15% , с температурой 20-30°С под давлением до 0,8 МПа поступает в общий коллектор перед печами ПТБ-10.
Поступившая в коллектор нефть смешивается и равномерно распределяется по печам нагревателям, где нагревается до температуры Т = 45-50°С.
Нагретая
в печах нагревателях ПТБ-10 (№ 1-4) нефть
до температуры
Т = 45-50°С,
поступает в электродегидраторы № 1-4,
где происходит обезвоживание и обессоливание
нефти.
Обезвоженная
нефть с обводнённостью до 1% и температурой
Т = 44-49°С
по трубопроводам D 530 мм поступает в сепараторы
«горячей сепарации» С 4-6 для дальнейшего
разгазирования.
Разгазированная
нефть из сепараторов С 4-6 поступает в
товарные резервуары РВС-10000 м3 № 1, 3 и РВС-5000
м3 № 5, 6 УПН, а также
РВС-5000
м3 № 1,2 УПСВ «Б», откуда насосами откачивается
на ЦКПН НГДУ «ФН»(цех комплексной подготовки нефти нефтегазодобывающего
управления Федоровскнефть).
Газ после
сепаратора С-3 УПСВ «Б» поступает в сепаратор
ГС-3, где происходит улавливание капельной
жидкости и конденсата. Газосепаратор
оборудован прибором контроля давления,
уровня жидкости. По уровню
Hmin = 0,5 м и Нmax =
1 м.
Уловленный в газосепараторе конденсат и жидкость дренируются в подземную ёмкость ЕП-13, откуда жидкость и конденсат откачиваются в автоцистерну. Газ из газосепаратора ГС-3 поступает в газосепаратор ГС-4, где происходит дополнительное отделение влаги от газа. Газосепаратор оборудован приборами для контроля давления и уровня. Пределы измерения уровня Н = 0,5-1 м. Пределы измерения давления Р = 0,15-0,3 МПа. Из ГС-4 газ по отдельным трубопроводам поступает на печи ПТБ-10 № 1-2 и ПТБ-10 № 3-4.
Уловленные в ГС жидкость и конденсат дренируются в емкость ЕП-8. Газ из сепараторов С 4-6 поступает на ГКС. При попадании конденсата и жидкости в трубопровод происходит сброс жидкости в подземные ёмкости ЕП-4, 12, объемом 16 м3 каждая. При остановке ГКС газ переводится на ФНД, где сжигается. Перед факелом устанавливается сепаратор расширитель С-8, из трубы диаметром 720 мм, длиной 8 м.
Газ с установки УПСВ «Б» через сепаратор расширитель С-7 поступает на ФВД, где сжигается. Уловленная в С-7 жидкость дренируется в ЕП-6. Подтоварная вода с ЕП-4 поступает в РВС-10000 м3 № 2, 4 УПН. При необходимости предусмотрена подача подтоварной воды из ЭГ 1-4 в очистные резервуары РВС-5000 м3 № 3, 8 УПСВ «Б».
Подтоварная вода с технологических резервуаров РВС-10000 м3 УПН поступает на приём в РВС-5000 м3 № 3, 8 УПСВ «Б».
Жидкость с подземных емкостей погружными насосами откачивается в трубопроводы выхода подтоварной воды с электродегидраторов, в технологические РВС-10000 № 1-4, сливается в илонакопитель установки УПСВ «Б». Газ с подземных емкостей поступает на факелы низкого или высокого давлений.
На рис. 2. представлена принципиальная схема технологического процесса установки подготовки нефти УПН 1,2.
Рис. 2. Принципиальная схема технологического процесса УПН 1, 2
Сущность работы резервуарного парка заключается в следующем.
Резервуарный парк для нефти включает 2 товарных резервуара РВС-10000 м3 и 2 товарных резервуара РВС-5000 м3.
Подготовленная нефть на УПН-2 направляется в товарно-технологические резервуары, в которых происходит ее отстой и отделение воды от нефти. Резервуары оборудованы “маточником” Ду 500мм, расположенным на высоте 0,5м от днища, с помощью которого нефть равномерно распределяется по всей площади резервуара, что способствует эффективному отстою.
Далее через стояки, которые расположены на высоте h = 7 м, нефть перетекает в буферные резервуары, где также через “маточники” нефть равномерно распределяется по площади резервуара.
В буферных резервуарах происходит более глубокий отстой, после которого через стояк h = 3,6 м подготовленная нефть направляется на насосы внешней перекачки.
По мере накопления водяной подушки подтоварная вода с резервуаров откачивается через задвижки Ду 500мм с помощью насосов внутренней перекачки в очистные резервуары.
Резервуары оснащены задвижками Ду 500мм для откачки некондиционной нефти из резервуаров, сифонными задвижками Ду 150мм для опорожнения резервуаров и задвижками Ду 500мм, установленными на линиях газоуравнительной системы (ГУС).
Технологическая схема резервуарного парка предусматривает возможность:
- перекачки нефти из одного резервуара в другой насосами;
- перекачки нефти из резервуара на повторную переработку теми же насосами.
РВС-2 - сырьевой резервуар, в данный резервуар может направляться некондиционная нефть с электродегидраторов УПН-2, а также сырая нефть с ДНС-1, расположенной на территории цеха.
РВС-1 постоянно подключен к приемному коллектору нефти Алехинского ЦПС.
Аварийным резервом емкостей резервуарного парка являются любые незаполненные на данный момент резервуары.
По территории ЦППН проложен кольцевой противопожарный водопровод (диаметром 250 мм на УПН и диаметром 150 мм на УПСВ «Б»), на котором установлено 22 ПГ, из которых 15 находятся на территории УПН-1, 2, а 7 ПГ - на территории УПСВ «Б».
Постоянное давление в сети находится в пределах 0,6-0,8 МПа (6-8 атм.). При снижении давления в сети до 2 атм. автоматически срабатывают насосы повысители Д 320/70, установленные в насосной пожаротушения в количестве 2-х штук. Производительность насоса марки Д 320/70 составляет 320 м3/час (89 л/с). Насосы могут работать как по отдельности, так и параллельно друг другу. Максимально создаваемое насосами давление составляет 2 атм. Вода на прием в насосы поступает из двух пожарных водоемов (РВС-700) сообщающихся между собой трубопроводом диаметром 250 мм. Водоемы также оборудованы арматурой для подключения двух пожарных автомобилей.
За территорией цеха с левой стороны от дороги установлен пожарный водоем (РВС-400), который оборудован арматурой для подключения одного пожарного автомобиля. Запитывается водоем от пожарного кольца по трубопроводу диаметром 150 мм. В 300 м от резервуарного парка УПСВ «Б» в направлении г. Лянтора расположен Обский водоподъем, рядом с которым имеется естественный водоем. При въезде на территорию УПСВ «Б» имеется водозаборное устройство, установленное на магистральном водопроводе Обского водозабора, оборудованное соединительной головкой диаметром 150 мм.
Между резервуарными парками УПН и УПСВ «Б» имеется водозаборное устройство в виде двух гребенок с соединительными головками Д = 77 и одной соединительной головкой Д = 150 мм, запитанное также от магистрального водопровода, давление в сети до 16 атм. Также от магистрального водопровода в пожарное кольцо идёт перемычка диаметром 200 мм для повышения давления в сети, задвижка находится в колодце, расположенном между РВС-10000 №4 и северным забором ЦППН. При открытой задвижке водоотдача пожарного кольца составляет 233 л/с. Диаметр трубопровода обского водозабора равен 730 мм. Также на территории цеха имеется пожарный водоем емкостью 100 м3.
РВС-10000 оборудованы стационарной системой орошения, состоящей из двух полуколец с трубой диаметром 100 мм. Водоотдача колец орошения составляет 64 л/с. Запитана система орошения от пожарного водовода. Узлы управления кольцами орошения находятся напротив каждого резервуара РВС-10000.
По территории цеха проложены сети растворопровода пенообразователя на котором установлены 9 пенных пожарных гидрантов, расположенных вокруг резервуарного парка УПН. Стационарной системой пенотушения защищены РВС-10000 м3 № 1-4, РВС-5000 м3 № 5, 6, 10; блок-насосных по перекачке нефти УПН-1, 2, а также 4 блока химического реагента.
Сети растворопровода запитываются от насосной пенного тушения, в которой установлены два насоса марки Д 320/70. Суммарный расход насосов составляет 178 л/с, а максимально создаваемое давление 1,2 МПа (12 атм.) Раствор пенообразователя на прием в насосы-повысители поступает по трубопроводам диаметром 150 мм из двух горизонтально стоящих резервуаров ёмкостью по 100 м3 каждый. РГС-100 м3 расположены в 15 метрах от насосной пенного тушения.
Для постоянного перемешивания раствора пенообразователя в РГС-100 м3 в насосной пенотушения установлены два электронасоса для осуществления циркуляции 6 % раствора пенообразователя.
Для проверки качества раствора пенообразователя из насосной пенотушения выходят два патрубка (от каждого насоса по одному), диаметром 80 мм, к которым подключаются ГПС-600. Общий запас пенообразователя на объекте составляет 200 м3 (6 % раствора ПО-6К).
Побудительная система срабатывает от датчиков ТРВ-2 расположенных на крышах РВС-10000 м3 и РВС-5000 м3 УПН, в блоках насосных перекачки нефти и химического реагента. Сигнал выводится на пульт операторной УПН. Запуск насосов-повысителей можно производить как из операторной УПН, так и из насосной пенного тушения (дистанционно с помощью электрозадвижек).
Подача пены в РВС-10000 м3 производится путем открывания задвижек, расположенных в блоках управления задвижками. БУЗ находится напротив каждой группы РВС-10000 м3. Подача пены в блоки насосных по перекачке нефти УПН-1, 2 производится путем открывания (вручную) задвижек, расположенных с правой стороны установок. Подача пены в блоки химического реагента производится путем открывания (вручную) задвижек расположенных справа от сепараторов УПН-1, 2 (задвижки выкрашены в желтый цвет). На РВС-10000 м3 установлены ГПСС-2000 - по 3 на каждом, на РВС-5000 м3 - по 2 ГПСС-2000, а в блоках нефтенасосных и химического реагента - по 1 ГПС-600 в каждом блоке.
Таблица 1
Сведения по резервуарам ЦППН НГДУ “Лянторнефть”
Резервуар |
Дата введения в эксплуатацию |
Объем, м3 |
Дыхательные клапаны |
Кол-во ДК |
Предохранительные клапаны |
Кол-во ПК |
ТРВС-1 |
август 1982 г |
10000 |
НДКМ-350 |
1 |
КПГ-250 |
2 |
ТРВС-2 |
май 1983 г |
10000 |
НДКМ-350 |
1 |
КПГ-250 |
2 |
ТРВС-3 |
сентябрь 1983 г |
10000 |
НДКМ-350 |
1 |
КПГ-250 |
2 |
ТРВС-4 |
октябрь 1983 г |
10000 |
НДКМ-350 |
1 |
КДС |
2 |
ОРВС-5 |
март 1997 г |
5000 |
КДС |
1 |
КДС |
1 |
ОРВС-6 |
октябрь 1987 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-7 |
октябрь 1984 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-8 |
октябрь 1984 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-9 |
август 1988 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-10 |
август 1982 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-11 |
август 1982 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-11 |
август 1982 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-13 |
август 1982 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |
ОРВС-14 |
август 1982 г |
5000 |
НДКМ-250 |
1 |
КПГ-250 |
1 |