Введение к работе
Актуальность работы
В соответствии с Федеральным законом № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.1997 г. трубопроводы, технологическое оборудование и резервуары, эксплуатируемые на нефтепромыслах, относятся к опасным производственным объектам.
Существуют три основных фактора повышенной пожарной опасности на оборудовании для нефтедобычи:
подготавливаемое к ремонту оборудование, включая резервуары, выводят из нормального технологического режима, вскрывают, создают условия для свободного контакта компонентов его содержимого с окислителем и образования горючей паровоздушной смеси;
в процессе ремонта появляются дополнительные технологические источники зажигания при выполнении сварочных, резательных, взрывных и других работ, связанных с применением открытого пламени, расплавленного металла или достаточно мощных беспламенных источников тепла, выделяющегося при работе механического инструмента;
возникающие пожары и взрывы, как правило, опасно воздействуют на персонал предприятий и резервуарных парков.
В частности, значительная часть пожаров и взрывов на резервуарах для хранения нефти происходит при очистке и подготовке их к ремонту, а также при выполнении самих ремонтных работ.
В последние годы созданы и с успехом применяются достаточно эффективные технологии предотвращения негативного проявления перечисленных факторов, однако продолжают существовать и другие причины дестабилизации пожарной безопасности на оборудовании для нефтедобычи.
Известно, что более 70 % коррозионных повреждений оборудования и коммуникаций в нефтяной отрасли вызывается микроорганизмами, создающими в результате своей жизнедеятельности агрессивную по отношению к металлу среду. В процессе коррозии образуется большое количество активных пирофоров, к которым в нефтедобыче относят сульфиды и дисульфиды железа, способные в мелкодисперсном состоянии к саморазогреву при окислении и дальнейшему воспламенению. Поскольку сульфиды находятся внутри оборудования в смеси с горючими и взрывоопасными углеводородами, становится очевидным, что опасность возгорания пирофоров является одним из наиболее серьезных факторов снижения пожарной безопасности на оборудовании для нефтедобычи. Значительный вклад в исследование проблемы образования пирофорных отложений в различных видах оборудования и изучения их свойств внесли такие известные ученые как Бард В.JI., Бей- лин Ю.А., Бояров А.Н., Потапов С.С., Соркин Я.Г., Яговкин Н.Г. и другие.
В последнее время было документально зафиксировано значительное количество аварийных ситуаций на резервуарах для хранения высокосернистой нефти, причиной возникновения которых явились возгорания пирофорных отложений. В связи с этим принятие экстренных мер по предотвращению влияния последних на пожаробезопасность на территории резервуарных парков приобретает особую актуальность. По нашему мнению, решение данной проблемы следует искать на пути разработки инновационных методов и средств флегматизации пирофорных отложений и очистки от них внутренней поверхности емкостного оборудования для хранения нефти.
Цель работы
Создание научно обоснованной технологии подготовки нефтяного резервуара к проведению ремонтных работ, которая обеспечивает снижение риска возгорания пирофорных отложений, их своевременное удаление и сокращение срока вывода резервуара из эксплуатации.
В диссертации решались следующие основные задачи:
-
-
Разработка лабораторной методики и оборудования для получения пирофоров и исследования влияния пробных химических композиций на отложения, содержащие пирофоры.
-
Исследование влияния ряда химических композиций на способность пирофоров к саморазогреву и возгоранию в отложениях. Научное обоснование идеи, на которой базируется разработка рецептуры нового реагента, позволяющего эффективно диспергировать отложения и нейтрализо- вывать содержащиеся в них пирофоры, а также получение такого реагента и исследование его характеристик.
-
Разработка технологии применения полученного реагента для флегматизации пирофоров и удаления пирофорных отложений из резервуаров при их подготовке к проведению эвентуальных работ и ее аппаратурного обеспечения.
-
Разработка методических указаний на применение предлагаемой технологии в нефтяной отрасли при проведении ремонтных работ на резервуарах для хранения высокосернистой нефти.
Научная новизна
-
-
-
Показано, что реагент, содержащий в своем составе пероксид водорода (окислитель) и поверхностно-активное вещество (ПАВ) на основе трисилок- санов (диспергатор), эффективно нейтрализует активность пирофоров в отложениях вследствие способности пероксида водорода окислять пирофоры в водной среде, а также диспергирует отложения трисилоксанами, что облегчает доступ окислителя к внутренним слоям отложений.
-
Установлено, что проведение промывки внутренней поверхности резервуара для хранения высокосернистой нефти технической водой с добавлением разработанного реагента на основе окислителя и диспергатора позволяет полностью предотвратить саморазогрев и возгорание пирофорных отложений и тем самым свести к минимуму риск возникновения пожарной ситуации.
Практическая ценность
При участии соискателя в ООО «Раилан-Кеми» (г. Уфа) разработаны методические указания «Регламент производства реагента для нейтрализации пирофоров и удаления отложений с внутренней поверхности нефтяного резервуара» № 009 от 15.06.2012 и «Технология подготовки нефтяного резервуара к ремонтным работам» № 345 от 12.05.2012, которые приняты ООО «Раилан-Кеми» к использованию при подготовке резервуаров для хранения высокосернистой нефти к проведению ремонтных работ.
Апробация работы и публикация результатов
Основные результаты работы доложены и обсуждались на 58-й, 59-й и 60-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета (Уфа, 2010-2012); научно-практической конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа», ГУЛ «ИПТЭР» (Уфа, 2010); Международной научной конференции «Инновационная деятельность предприятий по исследованию и получению современных материалов и сплавов», Орский гуманитарно- технологический институт (Орск, 2011); нефтегазовом форуме «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа», ГУЛ «ИПТЭР» (Уфа, 2012); 12-ой Всероссийской научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения», ГУП «ИПТЭР» (Уфа, 2012).
По результатам работы опубликовано 9 научных трудов, в том числе 3 статьи в российских периодических изданиях, включенных в перечень ВАК РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и 2 приложений. Объем диссертации 131 страница машинописного текста; приводится 16 таблиц, 17 иллюстраций. Список литературы содержит 109 наименований.
Похожие диссертации на Повышение пожарной безопасности резервуаров для хранения высокосернистой нефти в условиях образования пирофорных отложений
-
-
-
