Обеспечение безопасности оборудования и обслуживающего персонала объектов нефтегазовой отрасли от воздействия ударных волн

• Автор: Тропкин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 162 с. : ил.

Содержание
Введение

Г лава 1 - Анализ опасностей предприятий нефтегазовой отрасли

1.1 Обзор аварийных ситуаций на объектах нефтегазовой отрасли

1.2 Обзор опасных объектов нефтегазовой отрасли

1.3 Выводы по Главе

Глава 2 Оценка параметров ударных волн, возникающих при аварийных ситуациях на нефтеперерабатывающих предприятиях, и средства борьбы с ними

2.1 Оценка параметров ударных волн и существующих методик их определения

2.2 Анализ существующих типов защитных конструкций

2.3 Конструкция и особенности предлагаемого защитного устройства

2.4 Выводы по Главе
Глава 3 Метод исследование поведение защитного устройства при действии ударной волны
3.1 Анализ существующих методов
3.2 Анализ поведения конструкций с помощью технологий численного моделирования
3.3 Газодинамическая модель распространения ударной волны
3.4 Задача динамической прочности защитного устройства
3.5. Полностью связанная задача прочности и газодинамики воздействия ударной волны на защитное устройство
3.6 Алгоритм проведение исследования параметров конструкции

3.7 Верификация численных моделей
3.8 Выводы по Главе
Глава 4 Результаты применения метода для исследования поведения защитного устройства при воздействии ударной волны
4.1 Определение параметров ударных волн
4.2 Результаты моделирования воздействия ударной волны на гаситель защитного устройства
4.3 Результаты моделирования воздействия ударной волны на операторную
4.4 Результаты анализа конфигурации защитного устройства
4.5 Выводы по Главе
Общие выводы
Заключение
Список литературы
Приложение А

Введение
Одним из наиболее опасных видов аварийной ситуации на предприятиях нефтегазовой отрасли является воздушный взрыв, происходящий вследствие неконтролируемого выброса и последующего возгорания продуктов переработки нефти. Возникшие по причине взрыва ударные волны представляют значительную опасность для жизни и здоровья персонала нефтегазовых производств, а также для компактно расположенного дорогостоящего оборудования, что влечет за собой необходимость создания специальных
защитных средств на случай возникновения подобных экстремальных ситуаций.
В некоторых случаях сооружения, конструкции и аппараты, используемые на опасных производствах, могут не удовлетворять современным требованиям обеспечения безопасности персонала, по причине того, что они были
спроектированы до принятия современных норм, или в высокой степени изношены. Так же возможно возникновение ситуаций, когда вновь возводимые конструкции могут быть размещены только в непосредственной близости от высокоэнергонасыщенных объектов предприятия.
В подобных случаях целесообразным является применение специальных защитных сооружений, способных погасить воздействие ударной волны на защищаемую конструкцию. Большинство вариантов защитных конструкций из кирпича и железобетона не могут удовлетворить условиям компактного
размещения на территориях сильно загроможденных технологических площадок. Предлагается новый тип защитного устройства, позволяющий эффективно
защищать объекты высокой важности от действия ударных волн в условиях плотной застройки, а также метод, позволяющий оценивать эффективность данного защитного устройства.
В связи крайней дороговизной и сложностью проведения натурных испытаний защитного устройства от воздействия ударной волны, для достижения

Опасность взрыва представляет также применяемый на установке катализатор, мелкие частицы которого могут образовывать взрывоопасные пылевые облака.
Наибольшую опасность представляют реакторы и печи, работающие под давлением до 5 МПа и при температуре свыше 500 °С. На установках обращается водород, который обладает широкими пределами взрываемости, и высокой по сравнению с углеводородами величиной теплоты сгорания, а также характеризуется высокой скоростью взрывного горения (больше 1 м/с), что обуславливает что обуславливает высокую степень взрывоопасности объектов.
Д) Установка гидрокрекинга
Установка предназначена для каталитической переработки нефтяных дистиллятов и остатков при умеренных температурах и повышенных давлениях водорода.
В Таблице 13 приведены значения основных технологических параметров в оборудовании установки гидрокрекинга.
Таблица 13 - Параметры технологического режима установки гидрокрекинга
Аппарат Давление, МПа Т емпература, °С
Реактор 15-17
Стабилизационная 8- 13,9
На установке гидрокрекинга обращаются следующие опасные вещества: вакуумный газойль, бензин, керосин, дизельная фракция, водородсодержащий газ, сероводород.
Значения энергетических показателей взрывоопасности основных блоков (секций) установки гидрокрекинга приведены в Таблице 14.