Diplom (1217509), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Статистический анализ данных таблицы 1.1 доказывает положительную тенденцию снижения аварийных ситуаций на системах магистрального трубопроводного транспорта нефти и газа. Это обусловлено, в первую очередь, повышением эффективности организационно-технических мероприятий, направленных на соблюдение требований промышленной безопасности на объектах систем магистрального трубопроводного транспорта нефти и газа

Причины аварий на объектах нефтегазодобычи:

– нарушение технологии производства работ;

– отсутствие контроля за выполнением работ;

– отсутствие мероприятий, направленных на безопасное ведение работ;

– установка спецтехники во взрывоопасной зоне;

– нарушение требований соответствующих руководств по эксплуатации оборудования;

– нарушения работниками трудового распорядка и дисциплины труда;

– нарушения требований соответствующих инструкций и правил по оборудованию производственных рабочих мест;

– ненадлежащее содержание и обслуживание оборудования.

Необходимо заметить, что большинство аварий можно предотвратить постоянным мониторингом реального состояния опасных производственных объектов, своевременным проведением мероприятий при техническом обслуживании, ремонте и реконструкции, а также пропагандированием культуры производства и соблюдением безопасных режимов работы.

1.2 Классификация отказов магистральных нефтепроводов

В качестве объектов исследования уровня надёжности в системе магистрального транспорта нефти и нефтепроводов могут быть:

– система магистральных нефтепроводов страны;

– группа магистральных нефтепроводов или участков, которые имеют единую систему оперативного управления;

– магистральные нефтепроводы или их отдельные участки;

– линейная часть, нефтеперекачивающие станции;

– технологические элементы объектов;

– арматура, контрольно-измерительная аппаратура.

Далее будут рассмотрены основные причины, которые вызывают неисправное состояние следующих составляющих систем магистрального транспорта нефти и нефтепроводов, к которым относятся линейная часть магистральных нефтепроводов, НПС и резервуары.

1.2.1 Отказы линейной части магистральных нефтепроводов

Исправное и работоспособное состояние линейной части магистральных нефтепроводов определяется основными показателями: несущая способность, герметичность, работоспособность запорно-регулирующей арматуры, состояние предохранительных и других устройств. Несущая способность и герметичность в свою очередь складываются из ряда факторов, которые зависят от наличия внутренних скрытых дефектов, износа стенок трубопровода, старения трубопровода в результате воздействия нагрузок. Рассмотрим классификацию возможных дефектов труб (рис. 1.1). Скрытые дефекты напрямую связаны с низким уровнем входного контроля сырья на заводах. Поэтому скрытые дефекты не могут быть выявлены при внутризаводских испытаниях, обычно они начинают проявляться в процессе эксплуатации. Необходимо отметить, что состояние поверхности труб также является определяющим фактором уровня надёжности линейной части магистрального нефтепровода. Проявление дефектов, связанных с этим фактором, сопровождает все этапы строительства трубопроводов. Дефекты труб (вмятины, царапины, риски, задиры) возникают в процессе проведения погрузочно-разгрузочных, транспортных, а также монтажных операций. Нередко во время очистки поверхности трубопроводов специальными скребками возникают риски и подрезы. Эти дефекты со временем увеличиваются в процессе эксплуатации. Как правило, они представляют собой концентраторы напряжений, которые могут являться возможными очагами коррозионных трещин и усталостных расслоений металла.

К основным причинам аварий, возникающим вследствие неудовлетворительного качества изготовления труб, запорной и соединительной арматуры относятся: несовершенство производственных процессов, различные металлургические дефекты (закат, расслоение, брак в сварных швах, несоблюдение технологии термической обработки и т.д.).

Рис. 1.1. Классификация дефектов труб

Основные дефекты труб возникают в процессе сварки. Наиболее характерными дефектами трубопроводов в данном случае являются усиление сварного шва, подрез, поверхностные и внутренние трещины, непровар шва, в том числе и по кромкам труб. Перечисленные дефекты влияют на уменьшение пластичности, повышая хрупкость сварных швов, что особенно часто может проявляться при низкой температуре, а также при циклических ударных нагрузках в трубопроводе .

Анализ возникновения аварий на трубопроводах из-за некачественно выполненных строительных работ доказывает, что основные причины отказа – несоблюдение проектных решений, невыполнение всех технологических операций сварки, неудовлетворительный уровень пошагового контроля качества, недостаточный технический надзор за процессом строительства.

В процессе эксплуатации коррозионное и механическое изнашивание металла трубопровода происходит с большей интенсивностью из-за воздействия на него термодинамических, механических нагрузок, а также вследствие наличия коррозионных свойств транспортируемых углеводородов и грунта. К наиболее опасным видам коррозионного разрушения следует отнести электрокоррозию (местное разрушение анодированных участков на поверхности трубопровода) и канавочную коррозию (разрушение внутренней поверхности трубопровода).

Необходимо заметить, что очаги внутренней коррозии трубопровода и дефекты с ней связанные в основном концентрируются в местах скопления воды. Появление воды в трубопроводе связано с несовершенством технологических процессов добычи, хранения и переработки нефти (применение водяного пара и водяного охлаждения в процессе переработки, конденсация атмосферной влаги в газовом пространстве грунтов, негерметичность кровли резервуаров). Кроме того, наличие воды в транспортируемой нефти можно объяснить тем, что её не удается полностью отделить в процессе промысловой подготовки. Внешние коррозионные повреждения трубопровода обычно возникают в местах нарушения изоляционного покрытия в силу различных причин.

В настоящее время аварийность магистральных нефтепроводов, связанная с коррозионным износом, имеет тенденцию к снижению, так как увеличены объемы капитального и текущего ремонта линейной части. Кроме того, повышение защищённости трубопровода от подземной коррозии осуществляется применением средств электрохимзащиты и новых защитных антикоррозионных покрытий.

В меньшей степени на надёжность линейной части магистрального нефтепровода могут оказывать влияние такие факторы, как: наличие коммуникаций, пересекающих нефтепровод и проходящих в одном техническом коридоре; сложные условия прохождения (вечная мерзлота, скальные грунты, болота и др.); квалификация обслуживающего персонала; соблюдение графиков технического обслуживания и др.

Статистика основных причин аварий на магистральных нефтепроводах в период 2005–2012 гг. приведена на рис. 1.2

.

Рис. 1.2 Статистика основных причин аварий на магистральных нефтепроводах за 8-летний период (2005–2012 гг.):

1 – внешнее механическое воздействие;

2 – брак строительно-монтажных работ;

3 – заводской брак труб;

4 – коррозионное разрушение;

5 – ошибочные действия персонала;

6 – прочие дефекты

1.2.2 Классификация отказов на нефтеперекачивающих станциях

Объекты, которые входят в состав (НПС), подразделяются на несколько групп с соответствующим оборудованием. Рассмотрим основные группы и причины отказов оборудования НПС (табл. 1.2)

Таблица 1.2

Основные причины отказов оборудования на НПС

1.2.3 Отказы на резервуарах

Исправное и работоспособное состояние резервуарного парка, как было указано ранее, определяется следующими основными показателями: несущей способностью, герметичностью, работоспособностью оборудования. Большинство аварийных ситуаций на резервуарах происходит из-за наличия скрытых дефектов, к которым относятся трещины, прожоги, непровары, а также сквозные дефекты небольших размеров, которые развиваются в период эксплуатации под действием знакопеременных нагрузок (заполнение – опорожнение). Отказы и аварийные случаи на стальных резервуарах в основном происходят в период эксплуатации, что составляет 64 % от всего числа отказов. Это вызвано главным образом тем, что циклический характер нагружения стальных резервуаров может приводить к усталостному разрушению металла, вследствие этого образуются трещины, являющиеся основными причинами отказов и аварийных ситуаций на стальных резервуарах

Выделим основные причины аварийных ситуаций и отказов на стальных резервуарах:

• старение металла и его хрупкое разрушение;

• коррозионный износ днища и нижних поясов стенки резервуара;

• дефекты сварных соединений и искажение формы стенки из-за низкого качества монтажа или неправильно выполненного основания;

• неравномерные осадки и локальные просадки основания

В общем случае причины аварий на резервуарах вызваны:

• проектировочными ошибками и недочетами (игнорирование геологических условий и сейсмообстановки, ошибками в подборе генеральных размеров резервуара и его конструкции, материалов);

• ошибками при выполнении строительно-монтажных работ (отступление от проекта, неудовлетворительное качество выполненных работ);

• ошибочными действиями персонала при эксплуатации и выполнении строительно-монтажных работ;

• физико-химическими процессами (старение металла, коррозионные разрушения);

• форс-мажорными обстоятельствами;

1.3 Отказы газопроводов и их классификация

Вся система газоснабжения представлена сложной производственной структурой, которая включает в себя следующие составляющие:

• объекты добычи, сбора и промысловой подготовки газа;

• объекты для целей подземного хранения газа;

• линейную часть магистральных газопроводов с технологическими переходами (преграды, узлы подключения КС, узлы пуска и приема очистных и диагностических снарядов, с линейной арматурой, средства электрохимической защиты);

• головную и линейные КС со всеми технологическими системами и коммуникациями;

• газораспределительные станции – объекты, регулирующие потоки газа по давлению и расходу между потребителями.

В системе газоснабжения различают два понятия, характеризующих уровень надёжности объектов – полный и частичный отказ.

Отказ системы газоснабжения, заключающийся в прекращении подачи газа, который совпадает с отказом объекта добычи, линейной части магистрального газопровода на любом его участке и объекта распределения газа, называется полным отказом. Так, отказ одной из двух КС приводит к частичному отказу системы газоснабжения. Это связано с тем, что последствия отказа отдельной КС могут быть минимизированы благодаря изменению режимов работы других КС.

1.3.1 Отказы линейной части магистральных газопроводов

Полным отказом линейной части магистрального газопровода является прекращение транспорта газа, которое наступает в следующих случаях:

– при нарушении герметичности трубопровода (стихийное бедствие, аварийное, случайное, преднамеренное нарушение герметичности труб); при этом его устранение невозможно без прекращения подачи газа;

– закупоривании внутренней полости магистрального трубопровода;

– перекрытии линейной арматуры, с прекращением транспорта газа.

Полный отказ линейной части магистрального газопровода сопровождается нарушением непрерывного в процессе транспорта газа.

Характеристики

Список файлов ВКР