Введение 3
Термины и определения 7
Перечень сокращений и обозначений 8
1 Анализ эксплуатации объектов для хранения нефти 9
1.1 Анализ инцидентов и аварий на объектах для хранения нефти 9
1.2 Анализ результатов производственного контроля объектов для
хранения нефти 22
1.3 Перечень выявленных проблем, рисков для безопасной
эксплуатации объектов для хранения нефти 26
2 Методы и средства повышения износостойкости оборудования при
хранении нефти 29
2.1 Анализ методов и средств повышения износостойкости
оборудования для хранения нефти 29
2.2 Описание и возможность внедрения методов и средств повышения
износостойкости оборудования при хранении нефти 57
2.3 Оценка эффективности внедрения предлагаемых методов и средств
повышения износостойкости оборудования при хранении нефти 64
3 Опытно-экспериментальная апробация внедрения предлагаемых
решений по повышению износостойкости оборудования при хранении нефти 65
3.1 Технология (программа) внедрения методов и средств повышения
износостойкости оборудования при хранении нефти 66
3.2 Результаты внедрения методов и средств повышения
износостойкости оборудования при хранении нефти 71
Заключение 85
Список используемой литературы и используемых источников 89
Практически вся добытая нефть с момента своей добычи из скважины и до доставки до места переработки: на площадках нефтебаз по хранению и перевалке нефти и нефтепродуктов; резервуарных парках и наливных станциях магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов; товарно-сырьевых парков центральных пунктов сбора нефтяных месторождений и на нефтеперерабатывающих производствах, так или иначе хранится в специальных сооружениях для хранения нефти - резервуарах. Учитывая значительные объемы хранимой нефти обеспечение безаварийной эксплуатации резервуаров для хранения нефти является важнейшей задачей для обеспечения промышленной и экологической безопасности. В свою очередь, безаварийная эксплуатация оборудования для хранения нефти в огромной степени и напрямую зависит от обеспечения износостойкости этого оборудования.
Несмотря на использование современных технологий и достигнутый на сегодняшний день опыт в проектировании и строительстве резервуаров, аварии на данных объектах не являются таким уж редким явлением. При эксплуатации резервуаров появляются различные дефекты, снижающие надежность резервуаров и приводящие к авариям различной степени опасности.
Объектом исследования данной работы является оборудование для хранения нефти и нефтепродуктов.
Предметом исследования являются методики, технологии, технические и организационные решения, применяемые при проектировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, призванные обеспечить надежность, механическую безопасность, долговечность и износостойкость резервуаров; исключение возникновения различного рода дефектов при изготовлении и монтаже резервуаров; исключение и минимизацию дефектов, проявляющихся в процессе эксплуатации резервуаров.
Целью данной работы является повышение износостойкости оборудования при хранении нефти при условии внедрения новых передовых технологий по обеспечению безопасности оборудования.
Гипотеза исследования состоит в том, что высокий уровень безопасности при хранении нефти и нефтепродуктов в резервуарах можно обеспечить, если:
- провести анализ аварийности на объектах для хранения нефти с целью выявления проблем, связанных с их безопасной эксплуатацией;
- выполнить анализ существенных факторов, влияющих на износостойкость резервуаров;
- изучить и обобщить существующие методы и средства повышения износостойкости оборудования для хранения нефти;
- разработать и внедрить, дополнительно к существующим требованиям, систему постоянного, дистанционного мониторинга напряженно - деформационного состояния элементов резервуара на основе существующих передовых информационных технологий.
Для обеспечения поставленной цели было выполнено следующее:
- проведен анализ всех существенных факторов, влияющих на износостойкость резервуаров на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации;
- изучен и обобщен весь имеющийся на сегодняшний день опыт и передовые практики по проектированию, строительству и эксплуатации резервуаров для хранения нефти, требования нормативных документов;
- разработана аппаратная схема автоматизированной системы технического мониторинга резервуаров, которая позволит контролировать текущее состояние резервуаров на основе контроля напряженно - деформационного состояния резервуара;
- разработана программа внедрения и опытно - экспериментальной апробации предлагаемого метода повышения надежности резервуаров для нефти и нефтепродуктов с указанием наименований этапов работ, содержания каждого этапа работ;
- выполнен анализ и проведена оценка эффективности внедрения предлагаемого метода повышения надежности резервуаров для нефти и нефтепродуктов;
- подведены итоги проделанной работы, сформулированы соответствующие выводы.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: нормативно - правовые документы РФ в части проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации оборудования для хранения нефти и нефтепродуктов; учебные пособия, научные статьи и публикации по теме исследования.
Базовыми для настоящего исследования явились:
- проведение патентного поиска;
- изучение соответствующей научно-технической литературы;
- данные статистики и сведения электронных ресурсов сети Интернет по теме исследования.
Научная новизна исследования заключается в разработке и внедрении новых технологий по контролю за напряженно - деформационными состоянием элементов оборудования, работающего под нагрузками на объектах для хранения нефти и нефтепродуктов и, как следствие, существенном повышении уровня безопасности на этих объектах.
Теоретическая значимость исследования заключается в:
- формировании авторских разработок по теме магистерской диссертации;
- дальнейшем использовании собранных данных диссертационного материала в области промышленной безопасности объекта по хранению нефтепродуктов;
- описании технических решений технической литературы, базы патентов, подобранных по определенным критериям в рамках рассматриваемой темы.
Практическая значимость исследования заключается в разработке и внедрении в эксплуатацию автоматизированной системы мониторинга состояния резервуаров, позволяющая повысить безопасность их эксплуатации.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались:
- актуализированной редакцией нормативно-справочных документов, применяемых при исследовании темы;
- практической работой на предприятии, непосредственно осуществляющей инжиниринговые услуги по проектированию, пусконаладке и эксплуатации объектов нефтепереработки и нефтехимии.
Структура магистерской диссертации: работа состоит из введения, 3 разделов, заключения, содержит 5 рисунков, 12 таблиц, список использованной литературы (33 источника).
В ходе проведенной работы было выполнено исследование по проведению анализа и систематизация условий и требований, выполнение которых обеспечит высокий уровень безопасности при хранении нефти и нефтепродуктов.
Работы были выполнены в три этапа:
1) проведение анализа всех существенных факторов, влияющих на техническое состояние резервуаров, включающего в себя изучение и систематизацию всех известных на сегодняшний день факторов, влияющих на техническое состояние резервуаров; определение дефектов, которые могут быть вызваны указанными факторами; экспертное определение степени опасности дефектов на техническое состояние резервуаров;
2) определение перечня дефектов, которые возможно контролировать дистанционно, постоянно, в режиме реального времени, включающего в себя анализ возможных дефектов, которые могут возникнуть при эксплуатации резервуаров; анализ существующих и апробированных на практике методов инструментального контроля этих дефектов и анализ возможности интеграции существующих методов инструментального контроля дефектов резервуаров с платформой анализа, обработки и передачи данных, выполненной на основе информационных систем;
3) разработка информационной системы контроля комплексных параметров резервуаров, влияющих на его безопасность, включающего в себя формирование концепции цифровой платформы системы постоянного мониторинга технического состояния резервуаров, которая на основе «сигналов предупреждения» (сигналов о возникших дефектах резервуаров, выявленных датчиками инструментального контроля дефектов) и выявляемых фактов отклонений от технологического процесса будет сигнализировать о возникновении дефекта.
В первом разделе магистерской диссертации был проведен анализ вопросов безаварийной эксплуатации объектов для хранения нефти на основе полного анализа аварий, произошедших на объектах нефтедобычи и нефтепереработки за последние 6 лет (за период с 2017 по 2022 годы), выполненный исходя из официальных сведений по произошедшим авариям, размещенным на сайте Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. Проведена классификация аварий по видам аварий, с динамикой по годам, статистикой по экономическому ущербу и количеству пострадавших.
Приведены подробные сведения по авариям, произошедшим за указанный период непосредственно на резервуарах для хранения нефти, с приведением краткого описания аварий, причин аварий, причиненного ущерба и классификацией по видам аварий.
Выполнен анализ аварий на резервуарах по причинам возникновения аварий; по соотношению количества аварий, экономических потерь от аварий и количества пострадавших при авариях, приходящихся на резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов относительно всех аварий, произошедших в отрасли в целом.
Выполнены промежуточные выводы о более серьезных последствиях от аварий на резервуарах для нефти и нефтепродуктов относительно аварий на остальных объектах отрасли.
Освещены проблемы, связанные с безопасной эксплуатацией объектов для хранения нефти. Проведен анализ риска аварии на резервуарах вследствии физического износа элементов резервуара в зависимости от исходных причин аварий; сделано промежуточное заключение о возможности существенного снижения риска аварии на резервуаре при условии существенных нововведений, касающихся оснащения резервуаров дополнительными средствами диагностирования резервуаров.
...
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
