Автореферат (1172858), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Наряду с их успешной эксплуатацией,историямировойморскойнефтегазодобычинасчитываетрядкрупномасштабных аварий, которые показали, что аварийные ситуации,возникающие в процессе работ по бурению, добыче, подготовке и переработкедобываемой продукции, а также при транспортировке нефти и газа, могутпривести к большим человеческим жертвам, потере установок, огромномуэкономическому и тяжелейшему экологическому ущербам.
При этом, наиболеечастой причиной развития крупных аварий на морских установках являетсявозникновение пожаров и взрывов.Пожарная опасность этих сооружений в значительной степениобусловлена такими особенностями как удаленность от берега, концентрациятехнологического оборудования и жилых помещений на малой площади,трудности спасения людей в случае аварии, высокой вероятностью каскадногоразвития аварии при реализации различных инициирующих событий, высокойпожаровзрывоопасностью добываемых продуктов.В работе представлен аналитический обзор состояния проблемы обеспеченияпожарной безопасности морских стационарных нефтегазодобывающих платформ,рассмотрены основные их типы и конструктивные особенности, в том численаиболее распространенных на континентальном шельфе России – морскихстационарных платформ (далее - МСП).Для исследований в области обеспечения пожарной безопасности любыхтехнически сложных систем и объектов большое значение имеет анализаварийных ситуаций с пожарами и взрывами, имевших место при их17эксплуатации.
Этому вопросу посвящен подраздел первой главы, в которомпредставлен краткий обзор аварий с пожарами и взрывами на МСП.Примером катастрофической аварии со взрывом и пожаром служит аварияна платформе Deepwater Horizon, произошедшая 20 апреля 2010 г. в 80 км отпобережья штата Луизиана в Мексиканском заливе на месторожденииМакондо. После взрыва на платформе начался пожар, продолжавшийся около36 ч., после которого 22 апреля 2010 г.
нефтяная платформа затонула.В результате аварии и пожара погибло 11 и пострадало 17 человек.Последовавший далее разлив нефти превратил эту аварию в однуиз крупнейших техногенных и экологических катастроф в истории морскойнефтегазодобычи. Через поврежденную скважину на глубине около 1500 мв Мексиканский залив за 152 дня вылилось около 5 млн. баррелей нефти, приэтом нефтяное пятно достигло площади порядка 75 тысяч км2. Подробноерасследование выявило, что взрыв, пожар и утечка нефти и газа из скважиныявились следствием целого ряда причин. Обобщив данные, опубликованныев докладе компании British Petroleum и в отчете компании Det Norske Veritasдля Бюро по управлению, регулированию и охране океанских энергоресурсов(BOEMRE) Министерства внутренних дел США, можно сделать вывод о том,что причинами возникновения аварии и развития ее до масштабов катастрофыстали: человеческий фактор и технические отказы.
Примечательно, чтов некоторых системах обеспечения безопасности платформы сбой в работепроизошел не из-за отказа какого-то одного конкретного узла, а из-занеработоспособности сразу нескольких элементов системы.Исходя из анализа имевших место в мире аварий с пожарами и взрывамина МСП, сделан вывод о том, что пожарная опасность платформысущественным образом определяется возможностью эскалации авариис пожарами и взрывами.Основными факторами, обуславливающими высокую вероятностьразвития аварийных ситуаций по эскалационному сценарию на МСП, являютсяотличительные особенности данного объекта по сравнению с береговымисооружениями нефтегазового комплекса. В диссертационной работе подробнорассматривается специфика пожарной опасности МСП, представлены данныео пожаровзрывоопасности проводимых основных технологических процессов,а также возможные причины возникновения и развития аварийных ситуаций.Для завершения обзора состояния проблемы обеспечения пожарнойбезопасности МСП в работе проведен анализ требований зарубежныхи отечественных нормативных документов, регламентирующих пожарнуюбезопасность МСП, на основе которых осуществляется проектирование,строительство и эксплуатация рассматриваемых объектов.
Обозначеныпринципиальные недостатки существующей в России нормативной базыв части обеспечения пожарной безопасности, выявлено отсутствиенормативных документов, регламентирующих на современном уровнебезопасность объектов обустройства месторождений арктического региона,18атакжеотсутствиекомплексногонормативногодокумента,регламентирующего пожарную безопасность МСП.Таким образом, на основе проведенного анализа обосновываютсяи формулируются основные задачи исследования.Учитывая наиболее распространенный во всем мире целеориентированныйподход к обеспечению пожарной безопасности, а также тот факт, что пожарныйриск является ключевым понятием Федерального закона, в работе проведенырасчеты по оценке пожарного риска для типовой МСП.Исходя из наиболее распространенных типов конструкций платформ,эксплуатирующихся на континентальном шельфе российских морей, в качестветиповой исследуется МСП со следующими параметрами: платформапредставляетсобойкомплексдобывающего,технологического, энергетического и вспомогательного оборудования(различноефункциональноеназначениеоборудованияплатформыпредставляется наиболее опасным с точки зрения обеспечения пожарнойбезопасности); конструкция платформы состоит из двух элементов: опорного основаниягравитационного типа и установленного на нем интегрированного верхнегостроения (ВС); жилой модуль типовой платформы размещается на том же опорномосновании, что и добывающее и технологическое оборудование(рассматривается наихудший вариант размещения, когда персонал постояннонаходится вблизи буровой и технологической зон); на платформе предусматривается вертолетная площадка и средствапокидания в критических аварийных ситуациях.Общий вид анализируемой МСП представлен на рисунке 1.Рисунок 1 – Общий вид типовой морской стационарной платформыОснование гравитационного типа представляет собой 4 опорные шахтныеколонны (буровая шахта, райзерная шахта, 2 шахты – хранилища дизельного19топлива).
Интегрированное верхнее строение платформы опирается на опорыоснования гравитационного типа и находится над поверхностью моряна высоте, исключающей непосредственное воздействие на него льда и волн.Верхнее строение представляет собой многоуровневое сооружение, состоящееиз нескольких палуб, на которых располагаются буровой и технологическиймодули, модуль вспомогательного оборудования, а также жилой модуль,системы безопасности платформы, вертолетная площадка, временное убежище,средства для покидания платформы. Примерами таких платформ могут служитьновые морские стационарные платформы проектов «Сахалин – I»и «Сахалин – II», предназначенные для работ по освоению нефтегазовыхместорождений континентального шельфа вблизи о. Сахалин.В работе проанализированы особенности оценки пожарного риска дляМСП и представлена используемая методология.
В силу особенностейрасположения МСП можно сделать вывод о том, что индивидуальныйпожарный риск определяется только для людей, находящихся непосредственнона территории производственного объекта (в помещениях, модулях и открытыхплощадках платформы).Также к особенностям оценки пожарного риска следует отнести: многообразие и большое число аварийных ситуаций с пожароми взрывом, которые могут произойти с разной частотой, что обусловленосложностью компоновочных и объемно-планировочных решений объекта,наличием большого числа оборудования различного функциональногоназначения, которое размещается на разных уровнях платформы; высокая вероятность развития аварийных ситуаций по эскалационномусценарию, обусловленная сложностью компоновочных и объемнопланировочных решений объекта в условиях ограниченной площади МСП,а также наличием большого количества пожаровзрывоопасных веществи материалов и др.; большое число различных защитных мероприятий.
При проведенииколичественной оценки пожарного риска следует учитывать наличиеразличных систем, обеспечивающих пожарную безопасность и снижениеуровня пожарного риска данного объекта; особенности системы эвакуации на платформе при высокой численностиперсонала, у которого, как рабочие места, так и жилые помещения,расположены на пожаровзрывоопасном объекте.При проведении расчетов были использованы подходы, изложенныев действующей Методике.При проведении оценки пожарного риска для МСП определенный интереспредставляет подход, когда устанавливаются не только предельно допустимыезначения риска для людей, но и критерий допустимого пожарного риска,основанный на частоте потери основной функции обеспечения безопасностиплатформы, как это осуществляется, в частности, в Норвегии.
Предельноезначение частоты потерь установленных основных функций безопасности20регламентируется в норвежском стандарте NORSOK Z-013, согласно которомуэто значение должно составлять ≤ 10 -4 год-1 на функцию безопасности и видаварии, или общий критерий ≤ 5·10 -4 год-1 по всем видам аварий.На основе изложенного выше, в работе сформулирован новый критерийоценки пожарной опасности, применимый не только для платформ, но и длядругих особо опасных и технически сложных объектов. Данный критерийзаключается в регламентировании частоты потери основных функцийобеспечения безопасности.
Этот критерий представляется особенноактуальным для МСП, но может быть использован и для любого другого особоопасного и технически сложного производственного объекта, на котором кромезадачи спасения жизни людей в случае критических аварийных ситуацийсуществует также задача сохранения самого объекта и его основных функцийво избежание возникновения значительного материального ущерба и развитияаварийной ситуации до экологической катастрофы межгосударственногомасштаба.Для МСП в качестве потерь основных функций обеспечения безопасностимогут рассматриваться: блокирование эвакуационных путей за пределами зоны возникновенияпожара до завершения эвакуации людей во временное убежище; повреждение средств покидания или временного убежища платформыв течение времени, необходимого для эвакуации персонала во временноеубежище и принятия решения о покидании платформы; распространение пожара за пределы зоны его возникновения (например,за пределы технологической зоны) в течение времени необходимого дляэвакуации и покидания платформы; потеря устойчивости платформы или структурной целостностиосновных несущих конструкций.Наибольшую пожаровзрывоопасность среди модулей верхнего строениярассматриваемой МСП представляют технологический модуль, содержащийосновное оборудование (многофункциональные манифольды, замернуюсистему, сепараторы различного назначения, систему компримирования газаи др.), а также буровой модуль, характеризующийся опасностью выброса нефтии/или газа в помещение модуля и возможным воспламенением углеводородов.Учитывая актуальность для России освоения арктического шельфа,предполагается, что на рассматриваемой платформе большая частьпожароопасного технологического оборудования размещается внутрипомещений или модулей.
Поэтому при оценке риска особое значениеприобретает рассмотрение особенностей возникновения и развития аварийс пожарами и взрывами в помещениях.При оценке пожарного риска рассматривались различные пожароопасныеситуации и сценарии пожара: разгерметизация технологического оборудованияи поступление в окружающее пространство горючих газов и/или жидкостей;образование горючих газопаровоздушных смесей и их сгорание; пожары21УспешноесрабатываниеАУПТНомерсценарияВоспламенениепосле завершенияэвакуацииперсоналаиз помещенияВоспламенение дозавершенияэвакуацииперсонала изпомещенияЗакрытиезапорнойарматурыаварийногоотключения исбросизбыточногодавленияОбнаружениеутечки горючихгазов (паров)Мгновенноевоспламенениепроливов и/или факельное горение; пожары твердых горючих веществ и др.Для описания множества сценариев возникновения и развитияпожароопасных ситуаций и пожаров в работе применялся наиболее частоиспользуемый метод логических деревьев событий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
