О КомпанииБизнес
ОтветственностьИнформация |
Анализ требований, приведенных в нормативных документах по обеспечению безопасности процессов налива слива светлых нефтепродуктов
Основными нормативными документами, используемыми при разработке оборудования для осуществления технологических операций налива автоцистерн, являются: Технологическая система налива нефтепродуктов, в которой обращаются горючие жидкости и газообразные продукты состоит из:
АвтоцистерныСтандарт ГОСТ 50913-96, на автоцистерны был разработан без учета международных требований, в частности Европейских норм и правил, а также норм и правил, разрабатываемых американским стандартом API. Стандартом жестко не регламентированы меры по защите от статического электричества, в частности нет указаний, какими должны быть перегородки и волнорезы или какие либо другие внутренние выступающие части, которые могут быть причинами возникновения разрядов при наливе неэлектропроводных жидкостей, зеркало которых может находиться на расстоянии от основных стенок. Между металлическими стержнями, даже расположенными параллельно зеркалу, и жидкостью возникает электростатический разряд. Не приведено указаний, как подготавливать котел автоцистерны при смене перевозимого продукта, в частности как надо подготовить котел после транспортирования бензина перед наливом дизельного топлива во избежание возникновения внутри котла взрывоопасных концентраций паров бензина за счет абсорбции находящихся там паров высокой (невзрывоопасной) концентрации. Как показали последние исследования в области улавливания паров бензина, такие продукты как дизельное топливо, керосины, отдельные марки масел являются хорошим абсорбентом и при контакте с парами легких углеводородов, бутанов, пентанов, гексанов, бензола резко снижают их концентрацию в емкости с 15-55 до 2-7 объемных процентов, последняя является взрывоопасной. Поэтому создание условий для возникновения взрывоопасных концентраций паров в автоцистерне при наливе дизельного топлива после бензина необходимо предотвращать путем ее подготовки (продувки, помывки или другим способом). Требования европейских норм не разрешают вообще менять вид продукта, и каждый отсек предназначен только для одного вида продукта. В стыковочных соединениях "автоцистерна-установка" налива предусмотрена блокировка, не позволяющая подключить, например, отсек в котором транспортировалось дизельное топливо к рукаву, выдающему бензин и наоборот. Стандартом не предусмотрено применение устройств и технологии нижнего герметизированного налива, по Европейским правилам в частности при осуществлении нижнего налива автоцистерн должны применяться две независимые системы ограничения от перелива. Одна из которых, на основе пневмоуправления, устанавливается на каждом отсеке, перекрывает подачу продукта независимо от установки налива, вторая система предотвращения перелива посредством электронных датчиков, непосредственно связана с установкой налива и закрывает отсечной клапан установки при достижении уровнем жидкости предельного значения. Однако до настоящего времени заводами производителями выпускаются самые различные автоцистерны с различными размерами заливных горловин, через которые производится их заполнение, и размеры заливной горловины не позволяют разработать удобный и безопасный стыковочный узел с крышкой люка для верхнего налива. В эксплуатации у разных ведомств находятся автоцистерны производства с 80-х годов прошлого века, применение которых давно пора запретить, т.к. они относятся к опасным объектам, и что у них внутри приварено никому не подвластно. Осуществить и гарантировать безопасную технологию налива таких цистерн невозможно. Установка наливаРаздел 2.4 Автоналивные сливоналивные станции ПБ 09-560-03 п.2.4.1 Автомобильные сливоналивные станции должны отвечать требованиям промышленной безопасности, нормам проектирования автоматизированных установок тактового налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные и автомобильные цистерны, строительным нормам и правилам, стандартам и настоящим правилам. Пункт охватывает все и ничего конкретного. Автомобильных сливоналивных станций в природе не существует. Автоцистерны наливают на наливных установках на нефтебазах, а сливают в резервуары на АЗС при наливе и сливе применяются разные технологии, и технические требования на них должны быть разделены. Налив железнодорожных цистерн может быть точечным или его еще называют тактовым или галерейным на наливных эстакадах. Наливные галерейные эстакады могут быть и сливными, если они оснащены установками нижнего слива нефтепродуктов. Технологические процессы при тактовом и галерейном наливе различные и требования к ним должны быть разные. Основные требования к железнодорожным сливоналивным эстакадам (очевидно галерейного типа) приведены в разделе 2.3 п.2.4.2 Наливная станция или пункт налива должны включать в себя: помещения пункта управления, площадки налива автомобильных цистерн, на которых оборудованы посты налива и наливные устройства. Насосы могут располагаться отдельно от наливных устройств. В разделах 1 и 2 правил ПБ 09-560-03 идет речь об опасных производственных объектах, нефтебазах и складах нефтепродуктов, расшифровки термина "наливная станция " не приведено. Фактически "наливная станция" включает в себя:
Площадка ожидания - место, куда становится автоцистерна по прибытию на налив. Пост налива включает в себя установку для налива автоцистерны через верхний люк (верхний налив) или установку для нижнего налива (нижний налив) и площадку для позиционирования автоцистерн. Пост верхнего налива может иметь исполнение для налива автоцистерн с одной стороны или с двух сторон аналогично ТРК на АЗС. Установка верхнего налива в зависимости от типов обслуживаемых цистерн может включать в себя от одного до 4-х наливных стояков с наливными наконечниками и отпускать через каждый стояк от одного до 4-х видов продуктов без смешивания. Установка нижнего налива может включать в себя от одного до 4-х наливных стояков с присоединительной головкой размером 4" по стандарту API и отпускать только один продукт через отдельный стояк. Каждый вид продукта, наливаемый через любой наливной стояк должен подаваться через: отдельный трубопровод, электронасос, гидравлический модуль (фильтр- газоотделитель, обратный клапан, измеритель объема или массы) и отсечной управляемый клапан, который служит границей раздела отпускаемого продукта, и после которого трубы наливного стояка при наливе автоцистерн всегда полностью освобождаются от продукта в автоцистерну, а до него вся гидравлическая система (подводящий трубопровод, насос, фильтр-газоотделитель, измеритель и соединительные трубы до управляемого отсечного клапана) всегда должна быть заполнена. п.2.4.3 без комментариев. п.2.4.4 На станциях и пунктах налива автоцистерн должны применяться посты налива (наливные стояки) и установки автоматизированного налива с местным и дистанционным управлением из операторной. Здесь введен новый термин "пункт налива" его значение не расшифровано, что имеется в виду под местным управлением? То ли это необходимость наличия аварийной кнопки "СТОП", то ли устройства аналогично зарубежному, которое там называют "мертвый оператор", т.е. когда оператор наливщик постоянно держит кнопку нажатой и процесс налива идет, при отпускании кнопки процесс налива автоматически прекращается? п.2.4.5 Приводы сливоналивных устройств, применяемые для налива ЛВЖ и ГЖ, при осуществлении операций вручную, гидравликой или пневматикой, должны исключать самопроизвольное движение механизмов устройств. Пункт противоречит требованиям безопасности в следующем:
п.2.4.6 Для налива ЛВЖ с упругостью паров от 500мм рт.ст. сливоналивные устройства должны снабжаться устройствами отвода паров. Несмотря на то, что в правилах имеется раздел 2.10 "Системы улавливания паров", а так же раздел 2.6 "Резервуарные парки", нигде не приведены требования к устройствам отвода паров и газоуравнительным трубопроводам. С помощью каких клапанов или огнепреградителей они должны соединяться, какие скорости ПВС допустимы? Какие рабочие давления ПВС должны поддерживаться в газоуравнительных линиях, с учетом давлений срабатывания дыхательных клапанов, резервуаров с продуктами? Какие продукты можно соединять газоуравнительными трубопроводами? п.2.4.7 При наливе ЛВЖ и ГЖ должны использоваться телескопические или шарнирно сочлененные трубы. Расстояние от конца наливной трубы до нижней образующей цистерны не должно превышать 200 мм. п.2.4.8 Наконечник наливной трубы должен быть изготовлен из материала, исключающего искрообразование при соударениях с котлом цистерны. Конструкция наконечника должна исключать вертикальное падение и разбрызгивание струи продукта в начале операции налива. Фактически, поставляемые наливные стояки состоят из шарнирно сочлененных труб с наливным телескопическим наконечником и опорным конусом для позиционирования наконечника в горловинах автоцистерн с различным диаметром и герметизации внутреннего пространства автоцистерны относительно атмосферы. Опорный конус для налива дизельного топлива не герметизирует внутреннее пространство автоцистерны т.к. имеет незакрытое отверстие для сообщения с атмосферой. Кроме того, опорный конус с помощью механизма оснащенного тросом и крюком, прикрепляется к горловине с целью исключения возможности его самопроизвольного подъема во время налива, а также имеется датчик позиционирования наливного наконечника в горловине, состояние которого отслеживает электронное устройство ЦБУ, и в случае возникновения нештатной ситуации (водитель не закрепил наконечник или произошло самопроизвольное смещение наконечника вверх) ЦБУ отключает процесс налива (закрывает отсечной клапан и отключает насос). Все детали наливного наконечника, соприкасающиеся с котлом цистерны, выполнены из алюминиевых сплавов и латуней, которые не относятся к искрообразующим при соударении со сталью. Размеры (глубина от верхней образующей заливной горловины до дна) у разных цистерн находятся в диапазоне (1200-2700 мм) и при этом соблюсти условие, чтобы конец наливной трубы наконечника находился на высоте не более 200 мм, наливную трубу необходимо делать составную (телескопическую). Аналогично поступают и ведущие иностранные фирмы, которые производят такое оборудование, например:
Разница между фирмами и "Промприбором" заключается в различных способах опускания и подъема конечной трубы. Подвижные наливные трубы у наконечников всех фирм не уплотненные по отношению к неподвижным, т.к. они должны свободно опускаться под собственным весом. Подвижные наливные трубы с автоматическим подъемом предпочтительней, т.к. нет необходимости контролировать оператора (опустил он трубу или нет). В поставляемых наливных стояках применены наливные наконечники с автоматическим устройством опускания и подъема телескопической трубы наливного наконечника. Подвижная труба расположена внутри неподвижной и представляет собой стакан с клапаном на конце. Труба постоянно поддерживается в верхнем положении с помощью пружинного уравновешивателя и под действием потока при запуске налива на малом расходе опускается вниз до встречи пяты клапана с дном цистерны. Т.к. в наливной трубе имеется постоянное давление, вызванное скоростным напором и весом столба жидкости, которое прижимает трубу к днищу цистерны, то клапан открывает боковые окна в конце трубы и струи продукта направлены параллельно днищу. Наличие давления, вызванного скоростным потоком, постоянно прижимает трубу к дну цистерны, в случае ее подъема прикрываются выпускные окна, и значение давления увеличивается. Таким образом, при наличии потока труба всегда удерживается у дна цистерны, налив продукта осуществляется под слой. По окончанию налива при разгерметизации наливного стояка с помощью прерывателя вакуума, т.е. соединении внутренней полости наливной трубы с атмосферой, происходит опорожнение наливных труб стояка за счет гравитации, и наливная труба поднимается в верхнее положение за счет силы создаваемой пружинным уравновешивателем. Наливная труба также выполняет дополнительную функцию отвода статического электричества т.к. она вместе с трубами наливного стояка выполнена из электропроводных материалов и заземлена. Поэтому подвижная труба наливного наконечника не уплотнена по отношению к неподвижной трубе, и между ними имеется зазор 0,5 мм, через который также проходит часть наливаемой жидкости. А так как подвижная и неподвижная трубы электрически имеют постоянное соединение, то этот зазор является хорошим нейтрализатором статического электричества. При движении жидкости в трубе, слои жидкости, которые не контактируют со стенками трубы, электризуются, а слои, которые контактируют со стенками релаксируют свои заряды статического электричества. Этот процесс проходит постоянно и зависит от скорости и электропроводности жидкости. В цистерну всегда приходит жидкость с остаточным электростатическим зарядом. В начале налива, когда жидкости еще мало, т е высота взлива еще не достигла 200 мм, при заземленной автоцистерне, когда имеется возможность за счет бурного перемешивания поступающей жидкости контактировать с металлическими стенками, происходит более эффективная релаксация (стекание зарядов) на землю. Однако когда уровень жидкости поднимается, и объем ее становится большим, интенсивность перемешивания уменьшается и уменьшается относительная площадь контакта слоев жидкости со стенками цистерны, скорость релаксации зарядов снижается и в случае интенсивного поступления (большой скорости налива), заряды не успевают релаксировать, происходит их накопление в объемах, находящихся на расстоянии от стенок цистерны. При наличии, каких либо металлических конструкций, соединенных с цистерной и расположенных параллельно или с наклоном к зеркалу поверхности жидкости происходит разряд, мощность которого бывает, достаточна, чтобы спровоцировать взрыв паров, при наличии последних во взрывоопасных соотношениях с воздухом. Поэтому при осуществлении технологии налива необходимо исключать события, при которых в котле цистерны начинает возникать взрывоопасная концентрация (соотношение паров бензина в воздухе в пределах 2?6 объемных процентов). Фактическая концентрация паров бензина при наливе, сливе и даже в полностью слитой цистерне за счет остатков на стенках в зависимости от температуры окружающего воздуха находится всегда в пределах от15 до 55 объемных процентов. Взрывоопасная концентрация возникает всегда, когда производится налив дизельного топлива в цистерну, в которой до этого находился бензин. п.2.4.9 В целях исключения перелива продукта через край горловины котла цистерны, необходимо применять автоматические предельные ограничители уровня налива, позволяющие автоматически прекращать налив при достижении заданного значения. Фактически, в поставляемых наливных стояках применены датчики верхнего предельного уровня, которые могут регулироваться под каждый тип цистерны, и состояние которых отслеживает электронный блок управления, который при изменении состояния датчика уровня выдает команду на выключение насоса и закрытие отсечного клапана, а также выдает сообщение на верхний уровень управления для фискализации события. п.2.4.10 Должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие полное освобождение наливной трубы от продукта и исключающие возможность его пролива на цистерну при окончании налива. Фактически, имеется электроуправляемый клапан, который соединяет внутренние полости труб с атмосферой после каждого окончания налива и управляется от электронного блока. Границей раздела отпускаемого продукта является отсечной клапан, после которого трубы наливного стояка при наливе автоцистерны всегда полностью освобождаются от продукта в автоцистерну, а до него вся гидравлическая система (насос, фильтр, измеритель и соединительные трубы) всегда заполнена. п.2.4.11 Для сбора остатков продукта, стекающих с наливной трубы при извлечении ее из цистерны, необходимо применять каплесборник. Фактически, поставленные установки укомплектованы каплесборниками. п.2.4.12 Учитывая конструкцию сливных устройств, элементы которых соединены шарнирами с сальниковыми уплотнениями, изготовленных из неметаллических материалов, необходимо каждую смену проверять заземление, не допуская нарушения единого контура. Фактически в технической документации приведено указание о величине сопротивления между трубой наливного наконечника и точкой заземления, которое составляет 10 Ом, этот параметр контролируется при выпуске, пуско-наладке, должен контролироваться при эксплуатации. п.2.4.13 Для нижнего налива продуктов в автоцистерны авиапредприятий должны применяться соединительные шарнирно сочлененные трубы из алюминия, исключающие искрообразование при стыковке с фланцем автоцистерн. Допускаются применение гибких металлорукавов. Фактически присоединительные головки установок нижнего налива, которые производятся ОАО "Промприбор", а так же присоединительные клапаны автоцистерн изготавливаются из алюминиевых сплавов. п.2.4.14 На пункте налива с автоматическим управлением топливозаправщика должно предусматриваться аварийное (ручное) дистанционное отключение насоса. Кнопка аварийного отключения должна быть легкодоступна. Система налива авиа ГСМ в ТЗ должна обеспечивать их налив снизу, т.е. нижнее наполнение. Налив ТЗ сверху не допускается. Фактически на всех установках налива предусмотрена аварийная кнопка "СТОП", Н.З контакты которой включены в цепь управления катушки пускателя насоса установки. Что касается нижнего налива автоцистерн необходимо переработать правила ПБ 09-560-03 ГОСТ 50913-96 в части обеспечения безопасности процесса от разрыва котла цистерны, снятия статического электричества, подготовки котла цистерны при смене продукта, конструкции и размеров стыковочных разъемов по продукту и стыковочных разъемов, по системе защиты от переполнения. п.2.4.15 На станциях и пунктах налива нефтепродуктов в автомобильные цистерны должны устанавливаться сигнализаторы довзрывных концентраций. Установка сигнализаторов довзрывных концентраций определяется генеральным проектировщиком. По требованию потребителя завод - изготовитель установок АСН может включить в комплект поставки эти узлы и включить их в контур управления наливным терминалом АСУ нефтебаза. п. 2.4.16 Превышение концентрации паров нефтепродуктов на станциях и пунктах налива более 20% НКПР должно быть обеспечено прекращение операций налива и запрет запуска двигателей автомобилей. Фактически это требование должно выполняться оператором налива из операторной вручную через управляющее устройство и путем подачи голосом команды на запрет запуска автомобиля. В случае включения датчиков НКПР в контур управления операции по наливу будут прекращаться автоматически. п.2.4.17 Запрещается запуск двигателей автоцистерн, находящихся на оперативной площадке, в случаях пролива (перелива) нефтепродуктов до полной уборки пролитого нефтепродукта. Фактически данная команда должна выполняться оператором налива путем подачи голосом и инструктажем водителем. п.2.4.18 Автоналивные станции должны быть оборудованы специальными устройствами (светофорами, шлагбаумами и т.п.) для предотвращения выезда заполненных нефтепродуктами автоцистерн с опущенными в их горловины наливными устройствами. Фактически поставленные установки укомплектованы шлагбаумами на выезде с постов налива, которые управляются от электронного устройства ЦБУ и открываются, когда оператор выполнил все необходимые манипуляции со стояком и трапом. п.2.4.19 Автоцистерны, стоящие под сливом-наливом на автоналивных станциях, должны быть заземлены с наличием блокировки, исключающей возможность запуска насосов для перекачки нефтепродуктов при отсутствии такого заземления. Фактически электронными блоками ЦБУ осуществляется контроль цепи заземления между автомобилем и заземляющим контуром, который обеспечивает безопасный контакт заземляющих клещей с автоцистерной и контролирует его целостность, одновременно присоединяет его к клемме заземления с помощью электронного реле и в случае нарушения контакта или увеличения его сопротивления отключает насос и закрывает отсечной клапан.
Раздел 3 "Молниезащита и защита от статического электричества" При операциях налива и слива бензинов концентрация паров всегда выше пределов взрывоопасности. Как показали результаты исследований по абсорбции (поглощению паров бензина) дизельным топливом, керосином или маслами, как раз снижение высокой невзрывоопасной концентрации паров бензинов до уровня их взрывоопасности является недопустимым. Этот процесс на практике получается при наливе дизельного топлива в автоцистерну, в которой до этого находился бензин. Это действие необходимо исключить законодательно путем включения в правила ПБ-09-560-03. Что касается источников возникновения искровых разрядов, все нефтепродукты имеют очень низкую проводимость и при трении слоев очень сильно электризуются. Однако при движении по трубам слои, которые соприкасаются со стенками, релаксируют заряды, а при перемещении внутрь трубы снова заряжаются вследствие трения. Таким образом, движущийся по трубе нефтепродукт несет в себе какой-то совокупный электростатический заряд, характеризуемый объемной плотностью кулон/куб.метр. Заряженный продукт попадает в автоцистерну. Распределенная часть продукта, соприкасаясь со стенками заземленной автоцистерны релаксируется, а часть продукта, которая не соприкасается со стенками, какое-то время обладает электростатическим зарядом. При поступлении следующего количества в автоцистерну увеличивается количество продукта и соответственно увеличивается величина заряда той части, которая скапливается на расстоянии от стенок. В результате чего происходит разряд на любой выступающий металлический предмет, и при наличии взрывоопасной концентрации паров и достаточного объема для развития процесса быстрого горения (взрыва) происходит хлопок и резкое повышение давления до 10-12 кг/см2, что приводит к разрушению котла цистерны.
Характеристика взрыва в тротиловом эквиваленте равна массе прореагировавших веществ. Например, при наличии свободного объема в автоцистерне 5 м3 при концентрации паров 5 % в ней находится 250 дм3 насыщенных паров бензина плотностью 2-4 г/дм3, в перерасчете на массу составит 500-1000 г.
Государственный стандарт ГОСТ 1510-84 "Нефть и нефтепродукты" раздел 3 пункт 3.5 приложение 2 четко определяет порядок подготовки железнодорожных, автоцистерн и вагонов для нефтебитума к наливу нефти и нефтепродуктов. ВыводыРеализация безопасного процесса технологии отпуска продукта в автоцистерны, в силу того, что в нем задействовано много разного оборудования, в том числе большое количество разнообразных автоцистерн, которые могут быть неподконтрольны основному ответственному за безопасность процесса, проблематична по следующим причинам:
Ни в одном документе не прописано что установка налива и семейство цистерн, которые она обслуживает, есть единая технологическая система, которая осуществляет опасный производственный процесс, и в этой системе каждая цистерна должна быть обследована, зафиксирована и приспособлена для обслуживания на конкретном типе установок налива. Производственный персонал также должен пройти обучение и иметь право для работы на опасных объектах. Отсутствие и нестыковка нормативных документов не позволяет ни главному инженеру нефтебазы, ни производителю установок налива, ни производителю автоцистерн, ни главному инженеру транспортной организации, выработать местные нормативные документы и инструкции, а также назначить и подготовить ответственных лиц за безопасное осуществление технологии перевалки продукта с помощью автоцистерн. Последствия указанных нестыковок в нормативных документах, отсутствие результатов глубоких исследований затронутых опасных процессов, а также недораскрытие истинных причин ряда аварий, в конечном итоге приводит к новым авариям. На основании изложенного и с целью дальнейшего исключения аварийных ситуаций, при выполнении опасных производственных процессов по перевалке нефтепродуктов, считаю необходимым срочно разработать технический регламент, в котором были бы прописаны все необходимые требования к выполнению технологии и оборудованию, участвующему при выполнении опасных производственных процессов.
Указанное оборудование должно быть включено в единую систему безопасности при сливе наливе, транспортировании и хранении нефтепродуктов. Соответственно эта единая система позволит уменьшить потери нефтепродуктов при операциях перевозки. Очень часто можно видеть на отдельных объектах, как дорогое импортное оборудование применяется в комплекте с оборудованием низкого качества сомнительного производителя, т.к. нет четкой регламентации, соответствующих требований и соответственно знаний.
|










