168497 (741975), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

В автоматическом режиме контролируются практически все природно-климатические факторы, воздействующие на МНГС, а также напряженно-деформированное состояние конструкции сооружения (постоянный контроль). В ручном режиме периодически по регламенту контролируются все прочностные характеристики конструкций с последующим вводом результатов диагностики и контроля в базу данных АСК, с использованием при автоматизированном прогнозировании безопасности и остаточного ресурса.

Подсистема периодического контроля характеризуется как комплекс технико-технологических мероприятий по определению технического состояния элементов конструкции и реализуется в виде периодического контроля параметров, контролируемых вручную средствами дефектоскопии (с привлечением водолазных средств). Периодичность контроля определяется регламентом, включающим комплекс диагностических и планово-профилактических мероприятий, позволяющих снизить до минимума вероятность возникновения отказов в процессе эксплуатации.

АСК должна обеспечить контроль состояния конструкции платформы и предупреждение о возможных аварийных ситуациях. Достижение этой цели может быть гарантированно при выполнении основных функций с точки зрения классического подхода [3,4]:

• получение информации с помощью системы датчиков, определяющих все параметры, влияющие на безопасность платформы (автоматически ввод);

• получение информации обслуживающим персоналом по параметрам, не имеющим датчиков для автоматического ввода АСК;

• передача информации по линиям связи от датчиков до приемников;

• прием информации и ее обработка в соответствии с принятыми алгоритмами (в том числе, выработка прогнозов возможных аварий);

• предоставление результатов обработки информации оператору по инициативе оператора или в соответствии с установленным регламентом;

• архивирование текущей информации;

• документирование;

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Огромные затраты на ликвидацию прямых последствий аварий МНГС (в их числе - экологический ущерб окружающей среде), а также большие косвенные материальные потери диктуют необходимость оснащения МНГС автоматизированной системой контроля, предупреждающей об авариях.

2. Затраты на АСК многократно окупаются при предотвращении хотя бы одной аварии. Помимо этого, АСК окупается в течении 2,5 лет за счет увеличения добычи нефти путем рационального проведения планово-предупредительных работ на основе результатов измерений АСК, позволяющих увеличить время работы технологического оборудования (время добычи нефти).

3. Информацию, получаемую АСК в процессе эксплуатации ЛСП, можно также рассматривать как результат полномасштабных натурных экспериментов, позволяющих сберечь средства на указанные эксперименты и существенно снизить стоимость создания МНГС путем уточнения (на основе указанной информации) нормативной базы при их проектировании.

4. В связи с изложенным можно определить следующие направления исследований при создании АСК для МНГС:

• определение оптимального количества контролируемых параметров окружающей Среды;

• разработка конструкций первичных датчиков измерения;

• создание системы вторичной (регистрирующей аппаратуры);

• разработка методики обработки регистрируемых параметров.

Результаты исследования этих задач позволят обеспечить надежный контроль за безопасной эксплуатацией морских нефтегазопромысловых сооружений, исключить возможные экологические катастрофы и уточнить отдельные положения действующих нормативных документов по проектированию морских нефтегазопромысловых ледостойких сооружений.

Безопасность эксплуатации морских нефтегазовых сооружений в условиях Арктики.

Многие машины и конструкции следует рассматривать как источники повышенной опасности для людей и окружающей среды, что является неизбежным побочным результатом научно-технического прогресса. Неуклонное увеличение скоростей на транспорте, повышение энерговооруженности в промышленности, создание уникальных по размерам и мощности комплексов для производства электрической энергии, добычи и транспортировки нефти и газа по-новому ставят проблему обеспечения безопасности.

Проблема особенно остро стоит для объектов, эксплуатация которых запланирована вплоть до достижения ими предельных состояний. Если интенсивность отказов сведена до минимума, а система их раннего обнаружения и предупреждения в совокупности с системой технического обслуживания делает единичные отказы малозначимыми событиями, то на первый план выходит проблема обеспечения безопасности эксплуатации технического объекта.

Требования безопасности состоят в том, что отказы, связанные с угрозой здоровью и жизни людей, опасностью для окружающей Среды, а также с серьезными экономическим и моральным ущербом, были либо исключены, либо обладали в течение всего установленного срока службы весьма малой вероятностью появления.

Аварии могут быть вызваны различными причинами, однако все они лежат за пределами расчетного уровня нагрузок, нормативных условий технического обслуживания и т.д. Аварии могут быть связаны как с исключительными воздействиями (ударные нагрузки, ураганы, пожары), так и с неблагоприятным сочетанием обычных нагрузок с весьма малой вероятностью появления. Исходной причиной аварий могут служить крупные ошибки, допущенные при проектировании, расчете, изготовлении, монтаже, эксплуатации и техническом обслуживании, а также сочетания этих ошибок с неблагоприятными внешними условиями, не зависящими от технического персонала.

Освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа можно отнести к наиболее опасным областям человеческой деятельности. По усредненным данным, приведенным в [1], число несчастных случаев со смертельным исходом, приходящиеся на 1000 человеко-лет, в разных

отраслях составляет:

Аварии морских нефтегазодобывающих гидротехнических сооружений (МНГС) при морской нефтегазодобыча сопровождаются как правило, экологическими бедствиями и катастрофами, характеризующимися различными воздействиями на гидросферу, почву (грунт), растительность, животный мир, воздушную среду. Кроме того, нельзя не учитывать воздействие аварий МНГС и в социальной сфере.

Общий принцип проектирования технических объектов повышенной опасности состоит в том, чтобы исключить возникновение ситуаций, представляющих опасность для людей и окружающей Среды, либо уменьшить риск наступления таких ситуаций до значений, сопоставимых с приемлемыми значениями индивидуального естественного риска. Расчеты на безопасность по отношению к аварийным ситуациям следует проводить с учетом нагрузок при нормальной эксплуатации объекта, а также с учетом повреждений, которые накапливаются в объекте по мере приближения его к предельному состоянию.

Особую роль в обеспечении безопасности МНГС играет живучесть конструкции. С точки зрения безопасности конструктивную схему следует выбирать так, чтобы ее основная (несущая) конструкция и наиболее ответственные элементы сохраняли целостность во время и непосредственно после аварии. Конструкция должна выдерживать эксплуатационные нагрузки при наличии повреждений или разрушений части элементов, т.е. должна обладать достаточной живучестью. Нарушение этого требования делает конструкцию уязвимой и может стать источником возникновения аварийной ситуации.

Важная роль в обеспечении безопасности МНГС принадлежит системе прогнозирования индивидуального остаточного ресурса, которая позволяет непрерывно следить за техническим состоянием каждого конкретного элемента конструкции, действующим на него нагрузкам и выдавать рекомендации о дальнейшей эксплуатации объекта.

Причины, по которым могут произойти аварии МНГС, можно условно разделить на следующие группы [2-4]:

Техногенные:

• ошибки при проектировании;

• ошибки изготовления и монтажа блоков МНГС;

• повреждения при транспортировке блоков и строительстве МНГС;

• повреждения от навала судна на МНГС;

• повреждения от аварий технологического оборудования;

• взрывы на МНГС или вблизи них;

• ошибки персонала при эксплуатации.

Природно-климатические:

• размыв дна;

• осадка платформы;

• осадка сооружения с окружающим грунтом;

• разжижение грунта;

• сейсмические нагрузки (удары);

• давление ледовых полей;

• удар айсберга или стамухи.

• Прочностные (техническое состояние конструкций):

• трещины (малоцикловые, хрупкие, надрыв и т. д.);

• напряженно-деформированное состояние;

• утончение элементов (коррозия, истирание и т.д.);

• потери формы элементов (от удара, коррозии и т.д.);

• накопление повреждений.

Сочетание указанных причин (в настоящий момент не исследовано).

• Возможны следующие виды аварий МНГС[5]:

• скольжение по грунту;

• скольжение вместе с грунтом;

• опрокидывание;

• разрушение опор;

• погружение;

• осадка, наклон.

При авариях повреждаются трубопроводы и устья скважин, обусловливая разливы нефти (или выброс газа), что определяет степень экологического бедствия. Действие на МНГС каждой из указанной причин аварий по отдельности и в совокупности учитывается при расчете универсального критерия безопасности - ресурса конструкции МНГС, что позволяет до минимума снизить возможность возникновения аварии. Чем детальнее и полнее учтены все факторы при расчете ресурса, тем ниже вероятность возникновения аварий.

На стадии проектирования, когда объект еще не создан, его расчет, в том числе оценку ресурса, производят на основании нормативных документов, которые, в свою очередь, основаны (явно или неявно) на статистических данных о материалах, воздействиях и условиях эксплуатации аналогичных объектов. Таким образом, прогнозирования ресурса на стадии проектирования должно быть основано на вероятностных моделях. Назначенный ресурс задают определенным числом, соответствующим некоторой вероятности, с которой он должен быть реализован в проектируемом объекте. Обычно используют понятие гамма - процентного ресурса- значение ресурса, обеспеченное с заданной вероятностью Y. Часто употребляют также понятие среднего ресурса и среднего срока службы. На стадии проектирования эти понятия означают математические ожидания соответственно ресурса и срока службы [1,2,5].

Применительно к эксплуатируемым объектам понятие ресурса также можно толковать по-разному. Основным понятием здесь является индивидуальный остаточный ресурс - продолжительность эксплуатации от данного момента времени до достижения предельного состояния. В условиях эксплуатации межремонтные периоды назначают индивидуально, исходя из технического состояния. Анологично вводят индивидуальные сроки для других профилактических мероприятий.

Ресурс в значительной степени зависит от нагрузок, действующих на элементы машины или конструкции. Правильный выбор материалов и корректный расчет - основные источники повышения ресурса без значительного удорожания конструкции. Поскольку прогнозирование ресурса включает установление зависимости его от всех внешних и внутренних факторов, разработку методов прогнозирования следует рассматривать как одну из неотделимых частей общей проблемы ресурса.

Особое место занимает прогнозирование ресурса на стадии эксплуатации. В отличии от стадии проектирования, когда прогнозу подлежит ресурс генеральной совокупности еще не созданных технических объектов, прогнозирование на стадии эксплуатации выполняют для конкретных существующих объектов. При этом оценке подлежат остаточный ресурс и остаточный срок службы. Прогнозирование индивидуального ресурса включает целый комплекс задач: оценку текущего технического состояния на ближайшее будущее и выдачу на основе этого прогноза рекомендаций об оптимальном остаточном сроке эксплуатации. Если доступной информации не достаточно для вынесения решений о прекращении эксплуатации, то необходимо назначить обоснованный срок очередного диагностирования объекта.

Вместе с тем в задачу прогнозирования входит оценка вероятности наступления различных отказов с целью их предупреждения.

Еще одна задача индивидуального прогнозирования - оценка риска по отношению к опасным аварийным ситуациям, установление предельно допустимых остаточных сроков эксплуатации при наличии возрастающего риска и выдача рекомендаций о мерах повышения безопасности.

Задача прогнозирования ресурса, кроме собственно оценки ожидаемых распределений фактического ресурса и изучения факторов, влияющих на эти распределения, включает в себя также традиционный расчет на эксплуатационную надежность [1]. Поэтому проверка объекта в целом и его отдельных блоков на безотказность также входит в задачу прогнозирования ресурса. Особое место занимает расчет на безопасность по отношению к редко встречающимся интенсивным воздействиям или их сочетаниям. В процессе выработки ресурса общее сопротивление объекта интенсивным воздействиям снижается (из-за изнашивания, коррозии, роста устойчивых трещин и т.д.). Таким образом, расчет на безопасность и прогнозирование ресурса - тесно связанные задачи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Может быть, когда мы получим дипломы, станем полноценными специалистами, мы вспомним дисциплину “Экология” и этот свой доклад. Мы будем вспоминать его с благодарностью и надеждой на то, что всё услышанное здесь за это недолгое время поможет нам в дальнейшем, на производстве, вести правильную экологическую политику, направленную на укрепление нашей отрасли, улучшение экологической обстановки в регионе и по стране в целом, предотвращение потерь невосполнимых биоресурсов и загрязнению окружающей среды.

Характеристики

Список файлов реферата