Таким образом, используя управляемые факторы, можно свести к минимуму вероятность возникновения прихватов.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

5.1 Анализ вредностей и опасностей

5.1.1 Взрывопожаробезопасность

Буровая установка является взрывопожароопасным объектом, особо опасными в этом отношении являются работы с нефтью и нефтепродуктами, в частности работы, связанные с установкой нефтяных ванн при ликвидации прихватов, которые являются наиболее распространенным видом осложнений при бурении горизонтальных скважин

Причины взрывов и пожаров при работе с углеводородами могут быть различны:

1) пропуски дизельного топлива, разливы нефтепродуктов и горючих веществ;

2) нарушение герметичности выхлопных коллекторов двигателей, неисправность искрогасителей;

3) применение открытого огня, курение, проведение сварочных работ вблизи мест хранения нефти, горюче-смазочных материалов, сгораемых конструкций и горючих веществ;

4) неисправности электрооборудования, вызывающие искрение, короткое замыкание, нагрев проводов;

5) прокладка силовой осветительной сети с нарушениями;

6) перегрузка электрических приборов, оборудования.

Во избежание возникновения взрывов и пожаров необходимо выполнять следующие требования [20]:

1) территория вокруг буровой в радиусе 50 м должна быть очищена от травы, валежника, листьев;

2) площадки вокруг наземных сооружений должны быть выровнены и не иметь препятствий для передвижения людей и пожарного транспорта;

3) топливная емкость для двигателей внутреннего сгорания, а также смазочные материалы должны располагаться не ближе 15 м от буровой;

4) запрещается пользоваться на буровой факелами, спичками, свечами, керосиновыми факелами и другими источниками открытого огня. На территории буровой запрещается разведение костров, сжигание мусора, выжигание травы. Курение разрешается только в специально отведенных для этого местах, оборудованных емкостью с водой и надписью “ Место для курения”;

5) электрические машины, оборудование, приборы, применяемые во взрывоопасных местах, должны отвечать требованиям “Правил изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования”;

6) во избежание разрушений, возгораний и взрывов при прямых ударах молнии должна устанавливаться молниезащита в соответствии с СИ 305-77 “ Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений”. Запрещается во время грозы производить работы на буровой вышке, а также находиться на расстоянии ближе 10 м от заземляющих устройств молниезащиты;

7) для борьбы с проявлениями вторичных воздействий молнии, а также статического электричества технологическая аппаратура и трубопроводы, содержащие горючие пары и газы, должны заземляться. Сопротивление заземляющих устройств допускается до 100 Ом.

Кроме того, для предупреждения возможности возникновения пожара проводят тщательную работу по подготовке всего оборудования для безопасных работ, обращая особое внимание на устранение очагов пожара под полом буровой, в зоне ствола скважины и в лебедке. Под ведущей трубой обязательно должен быть установлен шаровой или обратный клапан, при этом категорически запрещается отвинчивать ведущую трубу с клапаном. Бурильная колонна должна быть разъединена выше клапана. При работе с нефтью и нефтепродуктами должны соблюдаться меры, исключающие возможность их разлива.

Если буровая вышка устанавливается в ночное время, то место проведения работ освещается прожекторами. Трубы, по которым нефть заливается в емкость и перекачивается, надежно заземляются, пролитая нефть засыпается песком. Около подъездных путей к буровой установке и около нее устанавливаются щиты с надписями о необходимости строгого соблюдения правил пожарной безопасности. Дизельное топливо и нефтепродукты для приготовления раствора хранятся не ближе 40 м от буровой.

Буровая установка должна быть оборудована следующими средствами пожаротушения [20]:

1) двумя пожарными стояками диаметром 50-60 мм, установленными в 15-20 м от помещений насосной и со стороны мостков буровой в 75-100 м от водопровода;

2) тремя пожарными рукавами со стволами и двумя переводниками диаметром 50-60 мм (длина одного рукава не менее 20 м );

3) огнетушителями ОХП-10 в количестве 6 шт., ящиками с песком емкостью 0,5 м³ (4 шт.), пожарными щитами, оборудованными лопатами (4 шт.), ломами(2 шт.), топорами (2 шт.), баграми (2 шт.), ведрами (4 шт.).

5.1.2 Электробезопасность

Безопасность обслуживания электроустановок зависит от производственной обстановки. Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) – буровая установка с силовым приводом насосная, узел приготовления раствора, ёмкости, котельная установка, по признаку токопроводящие полы относятся к классу – особо опасный.

Защитные мероприятия, обеспечивающие безопасную эксплуатацию электроустановок недоступность прикосновения к токоведущим частям. Токоведущие части воздушной линии в подстанцию буровой установки при напряжении до 10 кв. должны находится от земли на высоте не менее 4,5м.

Защитное заземление – присоединение металлических частей электрической установки к многократно заземлённому нулевому проводу. При пробое на корпус создаётся такой величины ток, который достаточен для срабатывания защиты и отключения повреждённого оборудования. Согласно ПУЭ сопротивление заземления нейтрали не должно превышать 4-10 Ом, а каждого повторного заземления нулевого провода 10-30 Ом. Повторное заземление – основное мероприятие, ограждающее людей от поражения электрическим током при наличии напряжения прикосновения и шага. Заземляются корпуса трансформаторов, электрических машин, светильников, кабелей, кабельных муфт и других металлических токопроводящих конструкций. В качестве искусственного заземления должны применяться вертикально погружённые в землю стальные трубы, уголки, стержни или горизонтально положенные стальные полосы. Соединения заземляющих проводников между собой, а так же с заземлителями и корпусами аппаратов и машин, должны быть выполнены сваркой, пайкой или болтовыми соединениями, исключающими ослабление контактов от вибрации.

1. Шум и вибрация

Источниками шума и вибрации на буровой являются насосы, роторный стол, лебедка, компрессоры. Сильный шум, действуя на органы слуха, может привести к полной глухоте или профессиональной тугоухости. При этом нарушается нормальная деятельность сердечно-сосудистой системы и пищеварительной системы, возникают хронические заболевания, повышается утомляемость человека. Под действием вибрации могут произойти изменения в нервной системе, падение мышечной силы и массы, повышение артериального давления, нарушение остроты зрения, ослабление памяти.

Фактический и допустимый уровень шума и вибрации согласно [20] приведен в таблице 5.2.

Таблица 5.2.

Фактический и допустимый уровень шума

Наименование	Допустимый уровень, дБ	Фактический уровень, дБ
Шум	110	115
Вибрация	108	95

По способу передачи вибрация рабочих мест относится к общей вибрации, передающейся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.

Общую вибрацию по источнику её возникновения подразделяют на 3 категории:

1-я категория – транспортная;

2-я категория – транспортно-технологическая;

3-я категория – технологическая.

Буровая установка относится к 3-ей категории. По направлению действия вдоль осей ортогональной системы координат Xо,Yо, Zо, где Zо – вертикальная ось, перпендикулярная опорным поверхностям тела в местах его контакта с сиденьем, рабочей площадкой и т.д., а Xо,Yо – горизонтальные оси, параллельные опорным поверхностям.

По характеру спектра вибрации подразделяются на:

• узкополосные – контрольные параметры в одной 1/3 октавной полосе частот более, чем на 15 Б превышают значения в соседних 1/3 октавных полосах;

• широкополосные – которые не отвечают указанному требованию;

По частотному составу вибрации подразделяются на:

• низкочастотные с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах 1 и 4 Гц;

• среднечастотные – 8 и 16 Гц;

• высокочастотные – 31,5 и 63 Гц.

По временным характеристикам вибрации:

• постоянные, для которых величина виброскорости изменяется не более чем в 2 раза (на 6 Б) за время наблюдения не менее 1 минуты;

• непостоянные, для которых величина виброскорости изменяется не менее, чем в 2 раза (на 6 Б) за время наблюдения не менее 1 минуты.

Мероприятия по ограничению влияния вибрации включают:

• уменьшение вибрации в источнике образования конструктивными и технологическими методами при разработке новых и модернизации существующих машин;

• уменьшение вибрации на пути распространения средствами виброизоляции и вибропоглощения;

• своевременное проведение планового и предупредительного ремонта машин с обязательным после ремонтным контролем вибрационных характеристик;

• исключение контакта работающих с вибрирующими поверхностями за пределами рабочего места или рабочей зоны;

1. Освещение рабочей площадки

Рациональное освещение рабочих мест имеет весьма важное гигиеническое значение. Оно облегчает труд, делает движения работающего более уверенными, снижает опасность травматизма. Недостаточное или неправильное освещение территории, дорог, установок, лестниц может привести к падению работающих и к тяжёлым несчастным случаям.

В нефтяной промышленности для освещения широко применяются лампы накаливания. Это связано с тем, что светильники во взрывоопасном исполнении выпускаются только для ламп накаливания. На буровых применяются пылеводонепроницаемые светильники НОБ. На территории буровой установки, на открытых площадках для оборудования, на скважинах применяется прожекторное освещение. Для освещения рабочей площадки в ночное время устанавливаются 2 прожектора типа ПЗТ-ЗТ с лампой накаливания мощностью 300 Вт, способной давать рассеянный свет. Нормы минимальной освещённости производственных объектов на буровой приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Освещённость объектов на буровой

Наименование объектов	Норма освещённости	Мощность лампы	Число точек
Роторный стол Щит КИП Палатьи верхового Путь талевого блока Кронблок Приемный мост	40 50 25 13 25 13	300 100 300 300 150 150	4 1 2 1 1 1

5.1.5 Метеорологические условия труда

На здоровье человека существенное влияние оказывают метеорологические условия производственной среды, которые складываются из температуры окружающего воздуха, его влажности, скорости движения и излучений от нагретых приборов. Неблагоприятные метеорологические условия приводят к ухудшению условий труда, снижают производительность, увеличивают заболеваемость. При очень низких или высоких температурах внешней среды, особенно при тяжёлой физической работе, человеческий организм не в состоянии преодолеть вредное воздействие этого метеорологического фактора. Чтобы обеспечить нормальные условия в рабочей зоне устанавливают контроль за параметрами окружающей среды. С этой целью применяются различного рода приборы-термометры, термографы, психрометры, актинометры и др.

Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий и ССБТ ГОСТ 12.1.005-76 регламентируются нормы температуры, влажности, скорости движения воздуха в зависимости от сезона года и категории работ.

Для рабочих нефтяной и газовой промышленности, работающих в незащищённых или почти незащищённых от внешней среды объектах, а именно на буровых установках, изготовлена зимняя спец. одежда из нефтеморозостойких материалов, костюм «Нефтяник», летняя спец. одежда, а так же рукавицы со специальным покрытием и защитная нефтеморозостойкая обувь.

5.1.6 Механические опасности

При бурении скважин может возникнуть опасность, связанная с недостаточной прочностью узлов сосудов работающих под давлением, для предотвращения этого должна проводиться их опрессовка на давление, превышающее максимальное рабочее в 1,5 раза.

Также существует опасность травмирования в результате выхода из строя элементов талевой системы вследствие чрезмерных нагрузок или, что вероятнее, из-за износа каната, либо тормозных колодок, во избежание этого необходимо регулярно подвергать проверке эти элементы и вовремя проводить перетяжку каната и замену тормозных колодок.

В зонах работы механизмов, также существует опасность травмирования, чтобы ее избежать все их движущиеся части (маховики, валы, зубчатые передачи),расположенные ниже 2м, должны быть изолированы специальными кожухами.

5.2 Инженерно техническая защита при СПО

При бурении скважины наиболее трудоёмкими и опасными работами являются спускоподъемные операции (СПО). Несчастные случаи в основном происходят из-за применения неправильных приёмов труда, несоблюдение правил безопасности, нахождение рабочих в опасных зонах рабочей площадки, несогласованности в работе между бурильщиком и его помощниками.

Чтобы создать безопасные условия труда в процессе производства СПО, необходимо соответствие технического состояния бурового оборудования и инструмента правилам и нормам техники безопасности. Для исключения травматизма при эксплуатации машинных ключей, необходимо, чтобы поверхность ручки машинного ключа была гладкой, а место расположения ручки исключало возможность защемления и ушиба рук рабочих. Диаметр ручки должен быть в пределах 20-30 мм., а размер её не менее 120-170 мм. При раскреплении замковых соединений бурильных труб нередко наблюдается самопроизвольное открывание ключа, которое становится причиной возникновения несчастных случаев, для устранения опасности необходимо следить за исправностью запорного устройства. При раскреплении и креплении машинные ключи иногда ломаются, вызывая травмирование рабочих. Поломки ключей в основном происходят, когда для раскрепления замкового соединения требуется приложить к рычагу ключа максимальное усилие, которое оказывается больше допустимого. Для предотвращения этого необходимо применять исправные ключи, в которых отсутствуют трещины, наплывы и другие дефекты, приводящие к слому ключа, а так же не создавать нагрузки выше допустимой.