Проектирование автоматизированной системы управления насосными агрегатами ДНС

Сечение защитных, как временных, так и постоянных дамб принимают треугольной или трапециидальной формы. Однако, принимая во внимание назначение защитных дамб, - ограничение площади загрязнения и хранение разлившейся нефти, отметим, что обычно защитные дамбы из однородного грунта можно применять только в течении непродолжительного периода времени. Причина этого – фильтрация нефти по мере ее накопления с внутренней стороны дамбы.

При устройстве дамбы на водопроницаемом основании необходимо учитывать дополнительную фильтрацию через основание.

Очистка от нефтяного загрязнения талых грунтов с нормальной влажностью при пониженном уровне грунтовых вод особых затруднений не представляет, если эти работы выполняют своевременно. В настоящее время основной способ восстановления таких грунтов – срезка загрязненного нефтью слоя грунта и замена его привозным.

В тех случаях, когда эти работы выполняют со значительным запозданием, глубина загрязнения в результате инфильтрации нефти существенно возрастает, что вызывает соответственно увеличение объема и стоимости рекультивации. Однако, наибольшие трудности возникают при загрязнении водонасыщенных, обводненных грунтов, или грунтов с высоким уровнем грунтовых вод. Такие грунты, как правило, обладают низкой несущей способностью и оказываются непроходимыми для землеройной техники. Кроме того, при высоком уровне грунтовых вод существенно возрастает опасность их загрязнения нефтью или нефтепродуктами.

Сбор нефти с поверхности обводненных грунтов, даже при условии сооружения грунтовых дамб, также сложен из-за наличия мелкого кустарника, кочек, воды и т.д. В подобных случаях наиболее эффективной представляется следующая технология выполнения работ по регенерации (очистки) грунтовой среды и подземных вод: отвод нефти с дневной поверхности за пределы или к границе загрязненного участка и закачка ее в емкость; регенерация грунтовой воды и подземных вод.

Отвод нефти целесообразно осуществлять по направлению естественного уклона местности в предварительно подготовленные земляные амбары, траншеи, котлованы или другие емкости.

Для регенерации грунтов и предохранения или очистки грунтовых вод рекомендуется способ промывки, заключающейся в следующем. В пределах контура загрязненного нефтью участка закладывают одну или несколько скважин-колодцев (назовем их отсасывающими), которые соединяют системой трубопроводов с коллектором, подключенным какой-либо емкости (емкость может быть и земляной амбар) за пределами участка загрязнения. Еще одну или несколько скважин – колодцев (назовем их питающими) закладывают за контуром загрязнения и присоединяют к распределителю системой трубопроводов. При откачке вода из отсасывающих колодцев нефть или нефтепродукт в пределах зоны влияния каждого колодца будет перемещаться по направлению к колодцу, извлекаться наружу и далее через коллектор закачиваться в емкость. Питающие скважины в это время подают незагрязненную воду через распределитель на поверхность загрязненного участка, которая путем инфильтрации насыщает грунт, вымывает из грунта нефть и через отсасывающий колодец подается в емкость. Происходит промывка грунта и очищение грунтовых вод.

Для очистки грунтов возможно использование других методов очистки, но они не столь эффективны, как вышеописанный. Это такие методы, как выжигание, применение сорбентов и биопрепаратов.

4.3        Чрезвычайные ситуации

4.3.1      Характерные чрезвычайные ситуации для региона

На территории Тюменской области, по сравнению с другими регионами России, чрезвычайные ситуации природного характера наблюдающиеся нечасто. В регионе практически не бывает катастрофических землетрясений, схода снежных лавин и оползней, сильных снегопадов: морозы редко достигают -45°С, а жара +35°С.

Для этого региона характерны ураганные ветры и обильные паводковые наводнения, причиняющие немалые природные и социальные убытки.

Однако для Тюменской области наиболее характерны чрезвычайные ситуации техногенного характера (ЧСТ). Они неизбежны, присущи для края, перенасыщенного промышленными предприятиями, инженерными сетями, прочими техническими объектами.

В ходе анализа ЧСТ выясняется, что наиболее частыми ситуациями являются аварийные разливы горюче-смазочных материалов и кислот на территориях предприятий или рельефах местности; аварийный сброс неочищенных сточных вод в природные водоемы: взрывы газа; аварийные выбросы предприятиями загрязняющих веществ в атмосферу и пожары на промобъектах.

Особо следует выделить лесные пожары, которые происходят ежегодно и в большом количестве.

Пожары возникают как в результате природных явлений (грозовые разряды, самовозгорание торфяников), так и главным образом из-за халатности, безответственности, оплошности людей. По последней причине происходит более 90% пожаров.

Лесные и торфяные пожары причиняют много различных бед: гибнет растительный и животный мир, лесные поселения; дым, гарь от пожарищ порой бывают настоль мощными, что даже большие города окутываются ими на многие сутки.

4.3.2      Перечень возможных чрезвычайных ситуаций в насосной станции

На основе анализа статистических данных об авариях в насосной станции прогнозируются следующие чрезвычайные ситуации:

–     отключение электроэнергии;

–     взрыв газовоздушной смеси в помещении насосной;

–     пожар в помещении насосной.

Наиболее опасной для производства и жизни людей чрезвычайной ситуацией является взрыв.

4.3.3      Расчет параметров ударной волны 

Радиус зоны детонационной волны (рисунок 13) определяется по формуле

,

где Q - количество газа, т.

Рисунок 13                - Радиус взрыва газовоздушной смеси

Радиус зоны смертельного поражения людей              определяется по формуле

.

Определим вероятные параметры ударной волны при взрыве газовоздушной смеси на насосной станции:

=5,75 (м);

=9,3 (м).

Далее определим степень разрушения объекта, исходя из вероятных параметров ударной волны в соответствии с таблицей (5.5).

Учитывая, что

,

можно сделать вывод, что согласно таблице 25 значение

.

Таблица 25                – Давление во фронте ударной волны

Согласно таблице 26 о вероятных разрушениях зданий и сооружений от избыточного давления, ударная волна, пройдя расстояние от эпицентра взрыва до операторной (30 м), затухнет до значения давления ударной волны =20 (КПа)  и нанесет слабое повреждение зданию операторной.

Таблица 26                – Вероятные разрушения зданий от избыточного давления

4.3.4      Действия при ЧС

При прекращении подачи электроэнергии происходит внезапная остановка насосов, вентиляции, отказ электрозадвижек, отключаются схемы автоматических блокировок, световой и звуковой сигнализации.

При этом теряется контроль за ведением технологического процесса.

Для предотвращения аварий необходимо:

–     перейти на контроль за режимом по месту, т.е. по техническим манометрам и краникам на аппаратах;

–     регулирование производить байпасными задвижками, закрыв задвижки на основных линиях регулирования процесса;

–     продублировать остановку электрооборудования нажатием кнопки “стоп”;

–     перекрыть арматуру насосов на входе и нагнетании;

–     проверить включение аккумуляторной по обеспечению работоспособности аварийной сигнализации;

–     при длительном отсутствии электроэнергии приступить к остановке станции по режиму нормальной остановки.

При обнаружении пропусков нефтепродуктов и горючих газов в результате разгерметизации аппаратов или трубопроводов и появлении опасности пожара, необходимо:

–     оповестить ответственных лиц в соответствии со списком согласно плану ликвидации аварии;

–     принять меры по локализации возможных проливов жидкости на землю;

–     эвакуировать людей, оказавшихся в загазованной зоне;

–     прекратить все ремонтные, огневые работы.

–     отключить поврежденный участок или аппарат, при возможности стравить с него давление на факел;

–     при угрозе возникновения пожара или невозможности отключения поврежденного участка произвести остановку станции с последующим аварийным опорожнением трубопроводов и аппаратов в дренажные емкости.

При пожаре необходимо:

–     вызвать пожарную команду, скорую помощь, сообщить начальнику смены, начальнику цеха, оповестить ответственных лиц в соответствии со списком;

–     перекрыть поступление нефти на станцию;

–     отключить при необходимости электроэнергию, остановить агрегаты, перекрыть коммуникации, прекратить все работы на объекте в пожароопасной зоне, кроме работ, связанных с ликвидацией пожара;

–     принять меры по ликвидации пожара первичными и стационарными средствами пожаротушения.

4.4        Выводы

Предлагаемая современная система управления создает не только улучшение режимов работы насосной станции, но и обеспечивает ее безопасную и безаварийную работу, так как она осуществляет контроль основных технологических параметров, сигнализацию предельных значений, а так же производит отключение подпорных агрегатов и агрегатов вспомогательных систем при повышении аварийных значений параметров.