Оптимизация безопасного расположения оборудования установок нефтеперерабатывающих предприятий

• Автор: Ковалев, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Анализ опасностей нефтеперерабатывающих предприятий

1.1 Опасности технологических установок нефтеперерабатывающих предприятий

1.2 Статистика аварий, произошедших на объектах нефтепереработки

1.3 Аварии с возникновением эффекта Домино

Выводы по главе 1

2 Воздействие ударной волны на объекты нефтеперерабатывающих предприятий

2.1 Оценка устойчивости объектов к воздействию ударной волны

2.1.1 Действие ударной волны на промышленные здания и сооружения

2.1.2 Действие ударной волны на технологическое оборудования

2.2 Моделирование поражающих факторов взрыва
2.2.1 Определение ожидаемого режима взрывного превращения
2.2.2 Детонация газовых и гетерогенных ТВС
2.2.3 Дефлаграция газовых и гетерогенных ТВС
Выводы по главе 2
3 Методика оптимизации безопасного расположения оборудования технологических установок
3.1 Технологическая схема установки ЭЛОУАВТ
3.2 Энергетический потенциал взрывоопасности
3.3 Определение минимальных расстояний между аппаратами
3.4 Оптимизация расположения аппаратов
3.4.1 Постановка задачи оптимизации расположения аппаратов
3.4.2 Оптимизация при наличии ограничений
3.5. Адаптация алгоритма для оптимизации расположения
. технологических аппаратов и производственных зданий сложной формы
3.6. Определение ориентации расположения технологических аппаратов и производственных зданий
Выводы по главе 3
4. Оценка риска развития эффекта домино технологических установок нефтеперерабатывающих предприятий
Выводы по главе 4
Общие выводы
Список использованных источников


Сформулирована и решена задача оптимизации безопасного расположения технологического оборудования с учетом технологических связей, показателей опасности и устойчивости к воздействию поражающих факторов. При таком расположении исключается воздействие поражающих факторов критической величины на соседнее оборудование в случае возникновения аварийной ситуации и таким образом предотвращается возникновение эффекта «домино». Определены критерии безопасного расположения оборудования. В качестве критерия незащищенности >го аппарата предлагается принять вероятность его полного разрушения в случае взрыва облака ПГФ при разгерметизации любого аппарата установки. Критерий опасности аппарата -это вероятность того, что в случае взрыва облака ПГФ при аварийной разгерметизации Гго аппарата произойдет полное разрушение хотя бы одного го аппарата из числа т. С использованием данных критериев проведено сравнение уровня опасности и незащищенности оборудования при стандартном и оптимальном безопасном расположении оборудования. Показано, что после оптимизации расположения оборудования, для наиболее взрывоопасных аппаратов, величина критерия опасности снижается до 4, раз и критерий незащищенности этого оборудования Снижается до , раз, для операторной критерий незащищенности после оптимизации расположения оборудования снизился в , раз. Введено понятие «центр энергопотенциалов» аппаратов технологической установки, приведен способ эго определения. Установлено, что наиболее безопасная ориентация объекта, находящегося вне зоны полных разрушений, такая, при которой ось объекта, по которой обеспечивается его наибольшая устойчивость к воздействию ударной волны взрыва, совпадет с линией соединяющей данный объект с «центром энергопотенциалов». Результаты работы используются в научно-исследовательской работе кафедры «Машины и аппараты химических производств» при разработке планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛЛС) опасных производственных объектов с целью определения наиболее опасных и подверженных воздействию поражающих факторов аппаратов технологических установок. В настоящее время в мире насчитывается более 0 нефтеперерабатывающих заводов общей мощностью более 3,8 млрд. Технологические установки нефтеперерабатывающих заводов характеризуются большим количеством углеводородов, достигающим сотен тонн, температурами, превышающими температуры кипения, достигающими в некоторых случаях до 5°С и давлением превышающим атмосферное в несколько раз. Для примера в таблице 1. НПЗ /, /. Таблица 1. Продолжение таблицы 1. Кроме технологических установок на НПЗ находятся товарные парки и склады реагентов, парки промежуточных продуктов, с необходимым для обеспечения непрерывности производства запасом сырья. В этом случае опасность объекта определяется количеством вещества и его физико-химическими особенностями, определяющими класс опасности вещества //. Склады и резерву-арные парки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей опасны возможностью пожаров пролива, так как при разрушении резервуара в обвалование и на прилегающую территорию выливается весь объем резервуара. Технологические трубопроводы, соединяющие цеха и парки, отличаются значительной протяженностью (в отдельных случаях она достигает 0 км. Объем продукта в трубопроводах значительно ниже, чем в блоках технологических установок: от 0,6 м3 до 0 м3 на километр трубопровода, но вследствие большой протяженности объем разлившегося нефтепродукта, при аварии, может достигнуть катастрофических значений. Основной технической проблемой, влияющей на безопасность эксплуатации опасных производственных объектов, является состояние основных фондов. Оборудование потенциально опасных химических, нефтехимических, нефтегазоперерабатывающих производств изношено на %. Кроме того, из-за перебоев с сырьем, низкой технологической и трудовой дисциплины и по другим причинам нарушаются регламентные режимы эксплуатации оборудования. Это приводит к снижению надежности и долговечности оборудования и в свою очередь - к повышению аварийности на производстве.