Содержание

Введение 4

1 Общее описание ПБУ 6

1.1 Описание Лунского месторождения и платформы Лунская-А 6

1.2 Климатические данные и океанографическая информация 9

1.2.1 Снежные бури 9

1.2.2 Туман 10

1.2.3 Видимость 11

1.2.4 Ветер 11

1.2.5 Волновой режим 12

1.2.6 Течения 13

1.2.7 Уровень воды 14

1.3 Определение источников опасности для платформы Лунская-А 15

1.4 Оборудование Луна-А для защиты от ЧС. 18

1.4.1 Сигнальные средства 18

1.4.2 Коллективные спасательные средства 18

1.4.2.1 Снабжение надводных установок 18

1.4.2.2 Снабжение ПБУ 19

1.4.3 Индивидуальные спасательные средства 20

1.4.3.1 Снабжение спасательными жилетами 20

1.4.3.2 Снабжение спасательными кругами 20

1.4.3.3 Снабжение гидротермокостюмами 21

2 Оценка безопасности ПБУ 23

2.1 Концепция анализа аварийных ситуаций 24

2.2 Методы анализа аварийных ситуаций 26

2.2.1 Опросный лист 26

2.2.2 Анализ ситуации «Что, если…» 27

2.2.3 Изучение аварийных ситуаций 27

2.2.4 Анализ дерева событий 28

3 Оценка риска возникновения ЧС методом дерева событий и разработка мер защиты. 29

3.1 Оценка риска при столкновении танкера с платформой 29

3.2 Оценка риска при крушении вертолета сопровождающимся взрывом паров топлива 30

3.3 Оценка риска при пожаре фонтана на платформе 31

3.4 Оценка риска аварии при сейсмическом воздействии на платформу 33

3.5 Деревья событий по вышеописанным аварийным ситуациям 35

4 Оценка последствий возникновения ЧС и меры готовности 41

4.1 Последствия и меры готовности при столкновении танкера с платформой 41

4.2 Последствия и меры готовности при падении вертолета на поверхность платформы 43

4.3 Последствия и меры готовности при возникновении пожара фонтана на платформе 43

4.4 Последствия и меры готовности при сейсмическом воздействии на платформу 45

5 Анализ аварийных ситуаций на основе диаграмм-«бабочек» 48

Заключение 56

Список используемых источников 57

Введение

Чрезвычайная ситуация - состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

Под источником чрезвычайной ситуации понимают опасное природное явление, аварию или опасное техногенное происшествие, широко распространенную инфекционную болезнь людей, животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Данные об авариях за последние годы свидетельствуют о том, что, несмотря на то, что в большинстве стран мира большое внимание уделяется повышению надежности технологических систем производства, а также планированию и организации мероприятий в области защиты от ЧС, число аварий и происшествий на объектах всех отраслей производства имеет тенденцию к росту.

Актуальность данной выпускной квалификационной работы (ВКР) обусловлена в первую очередь тем, что на рассматриваемых объектах, а именно, нефтедобычи и газодобычи, возникновение аварии может повлечь за собой серьезные последствия. В данной работе в качестве целевого объекта рассматривается морская плавучая буровая установка (ПБУ) полупогружного типа Лунская-А. При проектировке и реализации функционирования ПБУ должно быть учтено множество факторов, начиная от состояния грунта и морского течения и заканчивая температурой окружающей среды и сейсмической обстановкой. На каждом этапе проектирования очень важно соблюсти все правила постройки и оборудования плавучих буровых установок, дабы объект соответствовал критериям прочности и был способен сохранять работоспособность и отвечать требованиям безопасности даже в экстремальных условиях.

На ПБУ круглосуточно осуществляется добыча углеводородного сырья, его транспортировка и хранение. В связи с этим объект подвержен таким аварийным ситуациям, как взрыв паров горючих веществ либо пожар, который может привести к взрыву. Описанные процессы на подобных объектах могут привести к многомиллионным убыткам и, что важнее всего, к смертям людей. Именно поэтому работа в области прогнозирования и предотвращения ЧС так важна на сегодняшний день и ее актуальность сохранится еще очень долгое время.

Так как ПБУ находится в открытом море, то и в случае возникновения ЧС некоторые из традиционных мероприятий по их предотвращению не могут быть реализованы, посему очень важна разработка индивидуальных способов недопущения аварийных ситуаций и ликвидации их последствий. К тому же, ввиду этих условий, вышеописанные мероприятия должны быть настолько эффективны, насколько это вообще возможно и отвечать международным стандартам и требованиям безопасности.

Целью ВКР является обеспечение защиты от ЧС на ПБУ, анализ мер предотвращения потенциальных аварийных и чрезвычайных ситуаций, а также разработка мер готовности к последствиям ЧС.

Цель ВКР будет реализована через следующие задачи:

• анализ возможных угроз и предложение мер защиты от этих угроз;

• анализ последствий и предложение мер готовности и минимизации ущерба;

• комплексный анализ на основе диаграмм-«бабочек».

1 Общее описание ПБУ

1.1 Описание Лунского месторождения и платформы Лунская-А

Лунское месторождение содержит в основном запасы газа и конденсата. Потенциально возможна разработка нефтяной оторочки. Лунское месторождение расположено в Охотском море на северо-восточной части шельфа Сахалина в 12 - 15 км к востоку от Лунского залива (рисунок 1.1) на глубине 35-60 м. Оно находится на расстоянии 150 км (93 миль) к югу от Пильтун-Астохского месторождения, 50 км (31 миля) к юго-востоку от пгт. Ноглики и 12 км (7,5 миль) от побережья. Глубина моря колеблется в пределах от 35 м до 55 м (от 115 футов до 180 футов).

Рисунок 1.1 Местоположение ЛУН-А

Платформа Лунская-А расположена в 15 км от северо-восточного побережья острова Сахалин. Глубина моря в месте установки составляет 48 м. Лунская-А представляет собой буровую и производственную платформу с минимальным набором оборудования для подготовки продукции. Примерные координаты платформы: 510 30’ с.ш.; 1430 40’ в.д.(5 699 360 UTM North; 685 110 UTM East). Сепарация смеси нефть/конденсат и газа для последующей транспортировки на завод сжиженного природного газа (СПГ) будет производиться на объединенном береговом технологическом комплексе (ОБТК), расположенном на побережье Охотского моря [2].

Конструкционно платформа представляет собой единую интегральную палубу, опирающуюся на 4-х опорное железобетонное основание гравитационного типа (рисунок 1.2) [1].

На интегральной палубе размещен весь комплекс производственного оборудования (включая буровую вышку с подвышечным порталом и минимальный набор технологического оборудования), а также жилые помещения и вспомогательные системы. Для обеспечения максимальной безопасности технологическое, вспомогательное оборудование и жилые помещения пространственно разделены и находятся в разных местах палубы. Все основные рабочие зоны на платформе располагаются в закрытых помещениях, снабжены вентиляцией. Оборудование, размещенное вне помещений, имеет локальную защиту в расчете на зимние условия. Жилые помещения рассчитаны на проживание 90 человек на постоянной основе и 36 человек на временной основе [2].

Рисунок 1.2 ПБУ Лунская-А

Производительность платформы составляет около 52 млн. м3 (1 800 млн. куб. футов) газа в день.

Оценки наивысшего среднедневного объемов добычи конденсата основаны на наиболее вероятных значениях соотношения конденсат/газ. Значение этого соотношения на начальном этапе разработки месторождения составит 29 баррелей/млн. стд. куб. футов и будет постепенно сокращаться по мере истощения запасов. Максимальная дневная добыча конденсата при начальном значении соотношения конденсат/газ вместе с максимальной дневной добычей газа составит 52 000 баррелей в сутки. Неопределенность в точном значении соотношения конденсат/газ в настоящее время оценивается в пределах +/- 10%. Однако следует отметить, что производственная мощность платформы ЛУН-А на пике добычи нефти и конденсата газа составляет на выходе ОБТК 60 000 баррелей в сутки.

Пиковые проектные мощности ОБТК составляют:

• по конденсату: 48 000 баррелей в сутки;

• по нефти: 16 000 баррелей в сутки (пиковое значение для любого года добычи);

• по углеводородной жидкости: 60 000 баррелей в сутки (48 000 баррелей конденсата в сутки и 12 000 баррелей нефти в сутки).

• Ввиду сравнительно непродолжительного периода производства нефти и того, что максимальное производство нефти и конденсата могут по времени не совпадать, было принято решение установить общую мощность производства углеводородной жидкости на уровне 60 000 баррелей в сутки.

• Соответственно пиковые проектные мощности по добыче жидкого сырья для платформы ЛУН-А составляют:

• по конденсату: 34 000 баррелей в сутки для условий платформу (соответствует 48 000 баррелей в сутки на выходе с ОБТК);

• по нефти: 16 000 баррелей в сутки (пиковое значение для любого года добычи)[1];

• по углеводородной жидкости: 50 000 баррелей в сутки (34 000 баррелей конденсата в сутки и 16 000 баррелей нефти в сутки) [2].

1.2 Климатические данные и океанографическая информация

Климатические условия на Лунском месторождении из-за низких температур и сильных ветров являются весьма суровыми. Кроме того, погодные условия сильно разняться в зависимости от времени года. Температура нередко падает ниже минус 30^oC. Преобладающими направлениями ветра в зимний период являются от западного к северному. Ледяной покров образуется к концу ноября и полностью исчезает лишь к концу июня. Лето – короткое и достаточно теплое с большим количеством туманных дней. Преобладающими в летний период являются ветры южного и юго-восточного румбов [3,4].

Данные о снегопадах, тумане, течении, волновом режиме и уровне вод получены с метеостанции Комрово. Данные о ветре были получены на основании модели «Оушенвезер хиндкаст».

1.2.1 Снежные бури

Информация по снежным бурям в районе Лунского месторождения имеется на береговой метеостанции Комрово (таблица 1.1) [3,4].

Таблица 1.1

Информация по снежным бурям в районе Лунского месторождения

Среднее и максимальное количество дней со снегопадами по месяцам за период 1966 – 2015 гг.
	Месяцы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Год
Количество дней со снегопадами
в среднем	7,9	7,3	7,8	4,2	1,1					0,7	4,5	8,7	42,2

Продолжение таблицы 1.1

Среднее и максимальное количество дней со снегопадами по месяцам за период 1966 – 2015 гг.
	Месяцы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Год
максимум	17	14	15	15	4					4	12	15	69
Продолжительность снегопадов (часов) за период 1966 – 2015 гг.
в среднем	87,4	80,2	86,5	36,7	9,4					4,9	39,1	87,5	431,5
максимум	222	201	224	170	43					34	88	192	768

1.2.2 Туман

Информация по туманам основана на данных, собранных на метеостанции Комрово. Туманом считаются условия, при которых видимость в результате повышенного содержания в воздухе микроскопических капель влаги составляет менее одной морской мили (около 1800 м). Туманным считается день, в течение которого независимо от продолжительности наблюдался туман (таблица 1.2) [3,4].

Таблица 1.2

Информация по туманам в районе Лунского месторождения

Среднее и максимальное количество дней с туманом по месяцам за период 1966 – 2015 гг.
Туман	Месяцы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Год
Количество туманных дней
в среднем	0,0	0,0	0,8	4,6	10,7	15,4	18,5	13,6	5,9	1,7	0,6	0,2	72,1
максимум	0	1	6	13	17	25	28	26	18	11	4	3	101
Продолжительность тумана (часов) за период 1966 – 2015 гг.
в среднем	0,0	0,0	4,6	33,8	90,3	160,9	208,9	131,0	47,1	14,3	3,0	0,6	694,6
максимум	0	1	31	170	184	434	455	307	174	106	29	11	1341

1.2.3 Видимость

Имеются данные о видимости в 200 м и менее, а также в 500 м и менее (таблица 1.3) [3,4].

Таблица 1.3

Информация по видимости в районе Лунского месторождения

Среднее и максимальное количество дней с видимостью 200 м и менее по месяцам за период 1966 – 2015 гг.
		Месяцы
		1		2		3		4		5		6		7		8		9		10		11			12	Год
Видимость 200 м и менее (дней)
в среднем		0,4		0,3		0,5		1,6		3,3		7,2		9,4		6,7		2,5		0,5		0,3			0,3	33,1
максимум		2		3		4		10		11		21		27		18		14		5		1			2	80
Время, в течение которого сохранялась видимость 200 м или менее (часов)
в среднем		3,8		3,2		2,9		13,4		31,2		69,9		101,2		69,1		22,2		4,3		2,1			3,0	326,2
максимум		42,6		24,0		18,9		130,0		124,2		314,7		416,0		272,8		122,4		35,6		18,0			34,2	924,2
Среднее и максимальное количество дней с видимостью 500 м и менее по месяцам за период 1966 – 2015 гг.
	Месяцы
	1		2		3		4		5		6		7		8		9		10		11		12	Год
Видимость 500 м и менее (дней)
в среднем	1,1		0,8		1,5		3,7		7,8		12,2		15,1		10,3		4,0		1,3		0,9		1,2	59,9
максимум	6		4		6		11		15		24		27		22		16		7		6		6	95
Время, в течение которого сохранялась видимость 500 м или менее (часов)
в среднем	11,8		6,8		13,4		37,3		90,6		167,2		210,0		140,1		46,8		16,3		9,0		8,8	758,1
максимум	72,5		44,8		59,5		171,7		184,0		434,0		455,0		307,0		174,0		106,0		95,3		66,0	1352,1

1.2.4 Ветер

Данные об экстремальных скоростях ветра получены на основе данных моделирования с использованием модели «Оушенвезер хиндкаст» (таблица 1.4) [3,4].