безопасность и экологичность проектных решений выбор и описание объекта анализа в качестве объекта выбрана компрессорная станция (КС) «Волгоградская»

4.1 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АНАЛИЗА

В качестве объекта выбрана компрессорная станция (КС) «Волгоградская», находящаяся в Волгоградской области.

Выбранный объект представляет собой организацию общецеховых систем, которая обеспечивает безопасную эксплуатацию газоперекачивающих агрегатов, всего общецехового оборудования, а также нормальные безопасные и здоровые условия работы обслуживающего персонала.

Основной объект КС- компрессорный цех, оснащенный газоперекачивающими агрегатами и вспомогательным оборудованием.

Основными параметрами КЦ являются:

- количество транспортируемого газа;

- температура и давление газа до центробежного нагнетателя (ЦН);

- температура и давление газа после ЦН;

- температура масла для смазки и уплотнения агрегата;

- температура газа за системой охлаждения газа;

- очистка газа от механических примесей.

Режим работы КС - круглосуточный и круглогодичный, поэтому оборудование и системы обслуживаются персоналом (машинистами ТК и сменными инженерами) постоянно.

Выбранный объект укомплектован следующим основным и вспомогательным оборудованием:

- газоперекачивающий агрегат;

- нагнетатель;

- блок маслоохладителей;

- система маслоснабжения;

- система импульсного газа;

- система пожарутешения;

- комплекс средств контроля и автоматизации;

- система электроснабжения;

- система сжатого воздуха для технических целей;

- система промышленной сигнализации;

- грузоподъемные машины.

4.2 ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ФАКТОРЫ

Согласно ГОСТ 12.0.003-74 основными характерными опасными факторами для выбранного объекта являются следующие группы: физические и химические, которые могут привести работающих к травмам и профзаболеваниям.

Физические факторы: шум, вибрация, повышенная или пониженная влажность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура поверхности оборудования, движущие машины и механизмы (кран-балки).

Шум и вибрация создается при работе турбины и нагнетателя. Они также передаются при движении кран-балки, расположенной под перекрытием машинного и нагнетательного блоков по подкрановым путям.

Поверхность оборудования в результате работы нагнетателя, отсюда повышается температура окружающего воздуха в цехе, следовательно, понижается влажность в турбинном блоке двигателя.

На объекте в результате неплотностей газового оборудования или в результате аварийных ситуаций может возникнуть опасность загазованности, как компрессорного цеха, так и других помещений.

Все эти факторы оказывают большое влияние на здоровье, самочувствие и работоспособность человека.

Химические факторы: на выбранном объекте к химическим факторам, приносящим вред, относятся - природный газ, оказывающий удушающее воздействие на организм человека; минеральное масло, пары которого через дыхательные пути проникают в организм, оказывая канцерогенное воздействии; для некоторых категорий работников пары кислот и щелочей в аккумуляторной, воздействующие через дыхательную и пищеварительную системы.

Токсические свойства веществ.

табл. 4.1

(ГОСТ 12.1.007-76) (ГОСТ 12.1.005-88)

название вещества	Агрегатное состояние	плотность относительно воздуха кг/м3	токсичность	класс опасности вещества	ПДКмг/м3
Углеводороды	Газ	0,5545	Токсические	4	300
Минеральное масло ТП-22	Жидкость	880,2	канцерогенное	4	5

Психофизические факторы

На выбранном объекте к психофизиологическим факторам относятся нервно-психические перегрузки во время аварийных ситуациях в связи с ненормальным режимом работы основного и вспомогательного оборудования.

Работы, связанные с физическим трудом делятся согласно ГОСТ 12.1.005-88 на две категории. Первая, легкая - операторная (ПЭБ) вторая - П категории, при выполнении которой рабочими затрачиваются 299 Дж/с энергии.

Кроме того, также, проводятся работы на открытом воздухе, связанные с ремонтом запорно-регулирующей аппаратуры и заменой смазки на технологических кранах узла подключения.
4.2.2 АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧЕРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Выбранный объект, по аварийности, является предприятием 1 категории опасности, в результате аварии могут пострадать здании, машины, оборудование, а также могут пострадать люди.

Работники могут быть подвержены воздействию опасных и вредных производственных факторов, таких как:

- пожаро-взрывоопасность среды в коммуникациях и оборудовании КС;

- повышенная (пониженная) температура поверхностей отдельных единиц оборудования;

- повышенная загазованность воздуха рабочей зоны при проведении газоопасных работ;

- повышенная (пониженная) температура воздуха рабочей зоны;

- движущие машины и механизмы на территории промплощадок;

- опасность поражения электрическим током;

- недостаточная освещенность рабочего места;

- незакрепленные предметы и инструменты;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхности инструмента, оборудования, материалов;

- наличие высокого давления, которое в случае порыва оборудования, коммуникаций может стать причиной травмы работника.

Причиной пожаров и взрывов на выбранном объекте могут быть:

- нарушение правил пожарной безопасности;

- нарушение герметичности установленного оборудования и трубопроводов;

- утечки газа;

- разрывы трубопроводов;

- пробои фланцевых соединений;

- нарушение правил эксплуатации электроустановок.

4.2.3. АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫБРАННОГО ОБЪЕКТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Компрессорные станции с газотурбинным приводом имеют системы, отводящие в атмосферный воздух вредные вещества, в виде газов. В выбросах ГПА имеются окислы азота и окись углерода. Количество их в выбросах ГПА принято в соответствии с РД-50-100-85.

КС работает 328 дней в году, непрерывно - 24 часа в сутки, в расчет количества выбросов от ГПА принимаются только выбросы от рабочих ГПА, т.к. пропускная способность газопровода рассчитана на производительность только рабочих ГПА.

Для расчета годовых выбросов в атмосферу от ГПА принимается, что в разрезе года агрегаты постоянно работают на номинальном режиме, т.е. со 100 % нагрузкой.

Выбросы ГПА имеют высокую температуру, что позволяет при помощи специальных установок утилизации тепла использовать его на нужды отопления КС, тем самым одновременно снижается и тепловое загрязнение атмосферы. Применение утилизации тепла отходящих газов позволяет отказаться от работы котельной на КС, а, следовательно, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

В процессе эксплуатации ГПА периодически происходят их пуски и остановки, при которых выделяются в атмосферу газ, а также природный газ выбрасывается в атмосферу при продувках для проведения огневых и ремонтных работ.

Охлаждение газа и масла происходит непосредственно аппаратами воздушного охлаждения, в связи с чем, в атмосферу осуществляется отвод чистого воздуха.

Потому, как, на промплощадке КС нет производственных стоков, существует лишь один вид стоков - хозяйственно-бытовые.

4.3 КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

4.5. МЕРОПРИЯТИЯ И СРЕДСТВА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

4.5.1. Автоматизация производственных процессов

Автоматизация производственных процессов на КС является решающим фактором в повышении производительности труда. Механизация освобождает рабочего от тяжелого физического труда при выполнении основных и вспомогательных операций.

Автоматизация позволяет практически полностью вывести человека из опасных зон, превращая его из работника тяжелого труда в оператора.

4.5.2. Расположение оборудования.

Выбранный объект - компрессорный цех. Газоперекачивающие агрегаты расположены в блок-боксах заводского изготовления. Они состоят из двух половин в одной расположен нагнетатель, в другой турбина. Газовая турбина устанавливается на отметке “О” на направляющих рельсах, что необходимо для выката турбины из блок-бокса для производства ремонтных работ. Здесь же, в машинном зале расположена система маслохозяйства и щиты автоматики.

В нагнетательном отделении расположен нагнетатель. Помещение нагнетателя отделено от машинного отделения перегородкой, обеспечивающей герметичность одного отделения от другого.

Расстояние между блок-боксами выдерживается согласно противопожарных норм и в нашем случае составляет 24 метра

4.5.3 Обеспечение прочности, герметичности и коррозийной стойкости оборудования

Износ трубопроводов, арматуры, деталей обвязки на КС обусловлен воздействием механических нагрузок, температурными и атмосферными изменениями, коррозией - все это может иметь серьезные последствия, вплоть до аварий. Герметичность оборудования обеспечивается уплотняющими устройствами: лабиринтными, торцевыми - препятствующими выходу масла из полости нагнетателя.

Для защиты от коррозии применяются установки катодной защиты.

4.5.4 Обеспечение электробезопасности

Проектом предусматривается следующее мероприятие по электробезопасности:

- заземление металлических частей электрооборудования через контуры заземления;

- защита от статического электричества во взрыво и пожароопасных производствах путем заземления технологического оборудования;

- молниезащита взрывоопасных зданий и сооружений КС выполнено по 2-й категории, пожароопасных зданий и наружных установок по 3-й категории согласно РД-34.21.122-87;

- защита от электрической индукции обеспечивается путем присоединения всего оборудования к защитному заземлению электрооборудованию;

- защита от заноса высохших потенциалов выполняется путем присоединения на вводе защищаемое здание или сооружения всех коммуникаций к контуру заземления;

- оборудование всех электроустановок комплектами изолирующих средств, индикаторами напряжения, переносными заземлениями, плакатами по технике безопасности.

4.5.5 Защитные устройства и знаки безопасности

На компрессорной станции используется следующие защитные устройства:

- экраны;

- предохранительные клапаны;

- концевые выключатели;

- механические и электрические блокировки.

Также на КС применяются знаки безопасности и указатели:

- запрещающие;

- предписывающие;

- указывающие.

4.5.6 Безопасность подъемно-транспортных операций

На КС применяются грузоподъемные механизмы, как в цехах (кран-балки), так и на открытых площадках в (мобильные краны), для производства регламентных и ремонтных работ.

Безопасная работа с грузоподъемными механизмами регламентируется “Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов”. Грузоподъемные машины и механизмы, для надежности и безопасности работ, проходят освидетельствание. В обеспечение безопасности работ с грузоподъемными механизмами важное значение имеет, также, правильный подбор грузозахватных приспособлений. Кран-балки снабжены приборами и устройствами безопасности:

- концевые выключателя для автоматической остановки механизмов передвижения крана, ходовой тележки и подъема грузозахватных органов;

- блокировкой для автоматического снятия напряжение;

- звуковой сигнализации.

Мобильные краны, также, имеют ряд устройств безопасности: ограничители грузоподъемности со звуковыми и блокировочными приборами, концевые выключатели ограничения подъема груза и стрелы и прочие.
4.6 МЕРОПРИЯТИЯ И СРЕДСТВА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ В ЧЕРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

К основным источникам аварийного загрязнения приземного слоя атмосферы при трубопроводном транспорте газа относятся выбросы газа при отказах и ремонте линейной части газопроводов. Не менее сильным источником загрязнения воздуха являются пожары при возгорании транспортируемого газа. Отказы газопроводов наблюдаются при использовании некондиционных материалов (труб. арматуры. сварочной проволоки), нарушение технологии строительно-монтажных работ, ремонта, эксплуатации, а также в результате коррозии трубопроводов.

4.6.1 Меры по предотвращению аварий на объекте.

С целью повышения эксплуатационной надежности газопроводов и снижением вредного воздействия на окружающую среду проектом предусматривается:

- Рациональное размещение монтажных узлов отключающей аппаратуры;

- применение толстостенных труб с увеличенным запасом прочности;

- применение автоматов аварийного закрытия кранов при прорывах трубопроводов, телемеханического контроля управления линейной части газопровода;

- 100% контроль стыков рентгеном и гамма-лучами;

- применение устройств для приема и запуска шаровых разделителей для промывки опорожнения газопровода;

- усиление антикоррозийной защиты за счет внедрения новых типов изоляционных материалов и покрытий.

4.6.2 Обеспечение пожарной безопасности объекта

Данным разделом, на основании нормативных документов, по пожарной и охранной сигнализации предусматривается:

1. Автоматическая пожарная сигнализация.

Для автоматической подачи сигнала о возникновении очагов пожара в помещениях ПЭБ, СЭРБ, КТП АВО газа, ЗРУ, склада ГСМ, ГРП предусматривается установка автоматических пожарных извещателей дымового (ИП 212-2), и теплового (ИП 115-2) действия, которые включаются в пожарный сигнально-пусковой концентратор ППС на 40 лучей, который расположен в операторной ПЭБа.

2. Пожарная сигнализация ручного действия.

Для ручной подачи сигнала о возникновении пожара в помещениях на территории КС предусматривается, у входов выше названных помещений, имеющих искусственное освещение, установка пожарных ручных извещателей ИПР на высоте 1,5 метров от уровня земли.

3. Система предотвращения пожара.

Для предотвращения возможности образования горючей среды на площадке газоперекачивающих агрегатов применяется система предусматривающая:

- применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов;

- установка пожарного оборудования в изолированном помещении;

- применение для горючих веществ герметичного оборудования и тары.

Для предотвращения попадания в горючую среду источников зажигания предусматривается:

- применение электрооборудования, соответствующего класса пожаровзрывоопасности, группе и категории взрывоопасной смеси.

4. Система противопожарной защиты объекта.

На КС для предупреждения распространения огня в цехах применяются огнестойкие противопожарные стены, отделяющие машинный зал от нагнетателя, которая образует разрыв между пожаро и взрывоопасными установками. Противопожарные стены применяются в связи с тем, что нагнетатели эксплуатируются во взрывоопасной зоне В-1 а.

Для защиты объектов КС применена автоматическая система газового и пенного пожаротушения, а также порошковых огнетушителей ОП-50, ОП-10, в зависимости от мест установки.

В местах, связанных с присутствием электроустановок применяются углекислотные огнетушители ОУ-5, ОУ-3.
4.7 МЕРОПРИЯТИЯ И СРЕДСТВА ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.7.1 Защита объекта от вредных выбросов.

В настоящем проекте предусмотрены воздухоохранные мероприятия по уменьшению воздействия выбросов КС на окружающую среду и жилые районы. Они носят технологический и планировочный характер.

К планировочным относим:

- расположение КС относительно жилого массива выбрано с учетом господствующих направлений ветра;

- размещение агрегатов на площадке принято таким образом, что исключено попадание дымовых факелов в рабочую зону;

- наличие заслона между жилой зоной и КС в виде леса.

Учитывая, что район размещения площадки КС относится к регионам с повышенным требованием к выбросам окислов азота, в проекте предусмотрены следующие воздухоохранные мероприятия:

- на КС приняты к установке утилизационные теплообменники, что дает возможность отказаться от работы котельных, тем самым, ликвидировав выбросы окислов азота и окиси углерода в атмосферу, а также уменьшить тепловое загрязнение;

- для подогрева импульсного, пускового и топливного газа установлены теплообменники типа “газ-газ”, использующие тепло компримированного газа, что позволяет отказаться от подогревателей и также уменьшает поступление в атмосферу окислов азота;

- на КС предусмотрены специальные перемычки между цехами разных газопроводов. Их наличие позволяет оптимально загрузить ГПА, что позволяет при пониженной производительности системы газопроводов сократить общее число работающих агрегатов в целом на КС, вследствие чего уменьшается выброс окислов азота и окиси углерода в атмосферу;

- очистка газа на КС осуществляется в сухих пылеуловителях циклонного типа, в процессе очистки газа никаких вредных выделений веществ от установки в атмосферу не проходит, выбросы природного газа от нее наблюдаются только в процессе эвакуации продуктов очистки газа и стравливании газа из пылеуловителей;

- на КС предусмотрена газосберегающая технология эвакуации продуктов очистки, для чего в схеме предусмотрена дополнительная подземная емкость сбора конденсата. В эту емкость, постоянно соединенную со всеми пылеуловителями, самотеком сливается конденсат, отделяемый от газа; при достижении в емкости максимального уровня, конденсат автоматически передавливается в подземную емкость сбора конденсата, способом, исключающим прорыв газа в атмосферу;

- выбросы вредных веществ от аккумуляторной имеют место только при первоначальной их установки, а также в случае глубокой разрядки аккумулятора, что при правильной эксплуатации происходить не должно, т.к. поддержание заряда осуществляется постоянной подачей на банки напряжения 2,3 В. При этих условиях выделений вредностей в атмосферу нет. Для расчета принято условно, что глубокий разряд аккумулятора происходит один раз в год;