Деловая слава России


Новости


МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты



РАЗВИТИЕ НАУКИ В РОССИИ



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Наука » Экспертиза промышленной безопасности резервуаров

Наука: Экспертиза промышленной безопасности резервуаров - 6-10-2013, 01:58

Экспертиза промышленной безопасности резервуаров

Ханух Михайлович ХАНУХОВ

генеральный директор НПК Изотермик, доктор технических наук, член-корреспондент АИН РФ

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ

 

Всемирный экономический форум прогнозирует, что в ближайшие 20-30 лет мировая экономика будет по-прежнему использовать преимущественно топливную инфраструктуру при опережающем росте потребления газа. К 2040 году в структуре производства и потребления энергоресурсов доля газа, по оценкам Exxom Mobil, может возрасти на 65%. Около половины объемов добываемого газа (бутан, пропан, пропилен, аммиак, этилен, кислород, азот, водород) используется в химии и нефтехимии в качестве сырья.

 

Ускоренные темпы развития химической и нефтехимической промышленности дают основание предполагать, что рост потребления газа в этой отрасли также произойдет в ближайшие 20 лет. СПГ (сжиженный природный газ) является также новым альтернативным топливом в ракетно-космической технике.

 

Наиболее перспективным способом хранения и транспортировки газа является изотермический, при котором газы находятся в жидком состоянии при температуре, соответствующей температуре кипения при атмосферном давлении. Для этого используются изотермические (ИР), как правило, вертикальные цилиндрические резервуары объемом от 700 до 180000 м3. Данный способ хранения и транспортировки является наиболее эффективным (при сжижении объем хранимого продукта уменьшается в 250–1500 раз), экономичным (в 18-20 раз сокращается удельный расход стали) и мобильным (не нуждается в трубопроводном транспорте).

 

Мировой опыт производства СПГ около 40 лет. СПГ занимает 26% мирового потребления природного газа. В настоящее время запасы природного газа составляют около 210 триллионов кубометров. Согласно прогнозам специалистов, потребление газа будет расти темпами порядка 1,5% в год, и к 2025 году увеличится почти вдвое, что составит 4,3 трлн. м3 в год. Наибольший рост добычи газа ожидается в США, странах бывшего СССР, Ближнего Востока и Африки.

 

Большинство запасов природного газа в развивающихся странах удалено от рынков сбыта и трубопроводных систем, поэтому в дальнейшем рост мировой торговли природным газом будет происходить, в основном, морским путем. Сейчас 78% мирового торгового оборота приходится на морские перевозки. К 2025 году прогнозируется почти удвоение оборота – до 53 трлн. долл. Наступает время больших кораблей – гигантских газовозов СПГ, оборудованных изотермическими резервуарами.

 

 

 

 

Изотермические резервуары являются составной и самой дорогой частью терминалов для хранения сжиженных газов. В зависимости от типа и емкости их стоимость может достигать 50% от общей стоимости терминала. ИР – весьма крупные и сложные в инженерном отношении сооружения диаметром 15...65 м, высотой 18...60 м, объемом 5...180 и более тыс. м3, содержащие до 100 тысяч тонн легковоспламеняющихся, горючих, взрывопожароопасных и токсичных жидкостей, представляют особую опасность. Последствия аварий таких резервуаров могут быть сравнимы с авариями на атомных электростанциях.

 

Особенности соблюдения требований промышленной, пожарной и экологической безопасности при проектировании этих особо опасных производственных объектов освещены в работе [1], где, в том числе, рассмотрены экстремальные внутренние воздействия на конструкции ИР от ролловера, обусловленного стратификаций (расслоением) СПГ, и внешние – от сейсмических воздействий.

 

В настоящее время Российская Федерация еще располагает необходимыми условиями для строительства и эксплуатации изотермических резервуаров, имея в наличии: собственную школу проектирования технически сложных и уникальных сооружений; собственное производство технологического оборудования; необходимые отечественные материалы (специальные стали, бетоны и другое); производственные мощности для строительства ИР. Тем не менее, для успешной работы на мировой газовом рынке нам необходимо решить несколько проблем.

 

I. В настоящее время в России отсутствует отечественная нормативно-техническая база по проектированию, изготовлению, сооружению, эксплуатации, ремонту и техническому диагностированию ИР, что заставляет нас обращаться к зарубежным производителям и поставщикам.

 

Согласно существующему положению, в случае отсутствия отечественных норм, необходимо для каждого конкретного объекта разрабатывать специальные технические условия (СТУ), что дополнительно увеличивает сроки и стоимость проектирования. Кроме того, членство РФ в ВТО, при отсутствии своей нормативной базы в этих областях, вынуждает российского потребителя принять иностранные нормы без учета отечественной специфики (суровые климатические условия, российские стали и материалы, требования по промышленной безопасности и «человеческий фактор» при изготовлении, сооружении, ремонте и эксплуатации) и полностью перейти на зарубежного производителя и поставщика.

 

Опыт НПК Изотермик по разработке СТУ на ИР-10000 м3 для хранения пропилена (-48оС) и этилена (-104оС) для нефтехимического комплекса (ВНХК) в городе Находка (в 8-балльной сейсмической зоне), а также ИР-140000 – 180000 м3 для хранения СПГ для Штокмановского месторождения газа (7 баллов) показал, что отечественным специалистам вполне по силам разработка необходимой нормативной базы, гармонизированной с зарубежными нормами по промышленной и экологической безопасности.

 

Кроме того, отечественные терминалы по хранению сжиженных газов, построенные в 60-е годы ХХ века, требуют ремонта или реконструкции в связи с повышением рабочих параметров, вызванных модернизацией или перевооружением предприятий. Это также требует нормативно-технического обеспечения. В то время как в зарубежной практике данная проблема практически отсутствует. В связи с этим в качестве первоочередной задачи необходимо разработать следующие нормативно-технические документы (НТД):

 

1. Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов (до -104 оC) (2014–2015)

 

2. Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов (до -165оC) (2016–2017)

 

3. Правила ремонта вертикальных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов (до -104оC) (2014–2015)

 

4. Правила ремонта вертикальных изотермических резервуаров для хранения сжиженных газов (до -165оC) (2016–2017)

 

5. Мониторинг технического состояния и оценка риска при эксплуатации ИР для хранения сжиженных газов (2014–2015)

 

6. Техническое обследование, диагностика и анализ безопасности ИР для хранения сжиженных газов (до -104оC) (2014–2015)

 

7. Техническое обследование, диагностика и анализ безопасности ИР для хранения сжиженных газов (-165оC) (2016–2017)

 

II. Повышение конкурентоспособности отечественным ИР. Здесь мы коснемся только конструкций ИР, которые являются наиболее консервативными и традиционными. Российской спецификой является, по нашему мнению, применение вместо наружной бетонной стенки второй металлической силовой стенки («стакан в стакане»), что, кроме того, позволяет исключить бетонные работы в условиях сурового климата и короткого «теплого» времени года.

 

Поэтому наибольшее влияние на повышение эффективности хранения сжиженных газов оказывают теплоизоляционные материалы и конструкции [2]. И здесь на смену традиционным материалам – минеральной вате или пенополиуретану (ППУ), используемым в одностенных резервуарах, идет пеностекло, применявшееся до настоящего времени в междонном пространстве. В отличие от минваты и ППУ, этот материал негорюч, блокирует распространение огня, не выделяет при нагревании токсичных веществ и дыма, не впитывает влагу и не подвергается ее воздействию. В процессе эксплуатации не снижает свои теплотехнические характеристики, не разрушается, не деформируется, не теряет своих физических свойств под воздействием коррозионных срез. Абсолютно паро- и влагонепроницаем. Благодаря этим качествам и высокой долговечности (40 лет) значительно сокращаются расходы на эксплуатацию и ремонты. Таким образом, это наилучший доступный теплоизоляционный материал.

 

III. Повышение надежности при эксплуатации и увеличение срока службы без остановки производственного процесса. В настоящее время зарубежные поставщики гарантируют непрерывную эксплуатацию изотермических резервуаров в течение 30 лет. Российские нормы требуют обследование и диагностирование технического состояния ИР с освобождением от продукта каждые 8-10 лет эксплуатации. Достижение таких показателей потребует от отечественных специалистов пересмотра существующих НТД и гармонизации их с зарубежными нормами, а также обеспечения более высокого уровня промышленной безопасности. Это может быть обеспечено оснащением ИР системами мониторинга рисками и технического состояния этих сооружений на базе акустико-эмиссионного контроля и сейсмомониторинга (методом низкочастотных колебаний). Эти мероприятия, в частности, позволят максимально исключить так называемый «человеческий фактор», ставший в последнее время в России определяющим [3].

 

IV. Организационные. Предлагаем в рамках ИСО/МЭК организовать и возглавить России Технический комитет (ТК) по изотермическому резервуаростроению. Это позволит нашей стране активно влиять на нормативно-техническую, правовую и экономическую политику на мировом газовом рынке. Финансирование ТК предложить ведущим российским компаниям – ГАЗПРОМ, РОСНЕФТЬ, НОВАТЕК и другим.

 

Другим важным инновационным шагом в обеспечении безопасности хранения сжиженных газов является создание межотраслевого Центра мониторинга техногенных рисков (ЦМТР) со специальными подразделениями по нефтегазовому, химическому и топливно-энергетическому комплексам, в которые войдут вопросы изотермического резервуаростроения.

 

Цель ЦМТР – развитие действующих в стране межведомственных, межотраслевых (НЦУКС) и отраслевых (МПТ, МЭ, МПР, Минтранс, Росатом) центров оценки состояния опасных производственных объектов, создание новых методов и систем мониторинга рисков, исключающих «человеческий фактор», для принятия решений в режиме реального времени по предотвращению неблагоприятных и опасных ситуаций и явлений (повреждений, отказов, аварий, катастроф) на функционирующих и вновь создаваемых объектах техносферы. Такие центры по мониторингу рисков в России и за рубежом отсутствуют.

 

Более подробно цели, задачи, функции и структура ЦМТР изложены в [3].

 

Решение обозначенных проблем позволит:

 

• облегчить выход отечественных производителей оборудования для изотермических хранилищ газа на зарубежные рынки;

 

• отечественным потребителям иностранной продукции получить возможность контроля качества и безопасности поставляемой продукции;

 

• создать гармонизированную с зарубежными нормами отечественную нормативную базу по проектированию, сооружению и безопасной эксплуатации с приемлемыми рисками этих особо опасных производственных объектов;

 

• развивать отечественную технологическую базу добычи переработки и поставки СПГ;

 

• завоевать мировой рынок наиболее перспективного энергоносителя – сжиженного природного газа;

 

• обеспечить техногенную и экологическую безопасность России.

 

Наступил момент, когда у нашей страны есть все возможности либо занять ведущее положение в мировой газовой энергетике, либо оказаться сырьевым поставщиком газовых энергоресурсов на условиях развитых потребителей.

 

Научно-производственный консорциум Изотермик, имея большой опыт по проектированию, диагностированию технического состояния и разработке нормативно-технических документов по безопасности ИР, готов участвовать в решении поставленных задач. А по вопросам разработки НТД, организации ТК ИСО/МЭК и ЦМТР возглавить эти направления. При проектировании мы применяем самые совершенные, перспективные и эффективные конструктивные решения ИР для хранения сжиженных газов с максимальным учетом зарубежного опыта и результатов собственных обследований и диагностирования эксплуатируемых резервуаров.

 

Список литературы:

 

1. Ханухов Х.М., Алипов, А.В., Зимина С.В., Симонов И.И. Особенности соблюдения требований промышленной безопасности при проектировании изотермических резервуаров: «Безопасность труда в промышленности» № 12-2011 г., Стр. 57-64.

 

2. Ханухов Х.М., Смирнов С.В. конструктивные способы повышения эффективности хранения сжиженных газов. Труды XI Международной научно-практической конференции «Инновации технологии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения», Ялта, 9-13.09.2013.

 

3. Ханухов Х.М., Алипов А.В. Нормативнотехническое и организационное обеспечение безопасной эксплуатации резервуарных конструкций. Предотвращение аварий зданий и сооружение: Сб.научных трудов, выпуск 10, Москва, 2011 г. – стр. 384-422.

 

 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО


Календарь событий:

«    Июнь 2019    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Архив новостей:

Май 2019 (4)
Апрель 2019 (2)
Март 2019 (2)
Февраль 2019 (5)
Январь 2019 (4)
Декабрь 2018 (6)