ОХРАНА ТРУДА
Законы Республики Казахстан по охране труда
Настоящий раздел дипломного проекта написан с учетом «Трудового кодекса РК» от 15.05.07. № 252 – III ЗРК, “Закона о пожарной безопасности” от 22.11.96., “Закона о промышленной безопасности на опасных производственных объектах” от 03.04.02. № 314 – II ЗРК. А также в соответствии с “Едиными правилами безопасности при разработке нефтяных и газовых месторождений” от 25.11.71. Закон РК "Об охране труда" от 22.01.93 г. 488-1. Закон РК "О труде в РК" от 10.12.99 г. 493-1.
Закон РК "О безопасности и охране труда Республики Казахстан", Алматы, 2004.
Опасные и вредные факторы на предприятии
В процессе эксплуатации фонтанных скважин не исключена возможность открытого фонтана, а, следовательно, взрывов, пожаров и отравлений газом. При пожарах возможны тепловые ожоги. Открытое фонтанирование наиболее вероятно при разработке месторождений с АВПД, а также в тех случаях, когда оборудование эксплуатируется в агрессивной среде. Трудоемкими и опасными являются операции по задавливанию скважин, а также работы по монтажу и демонтажу фонтанной арматуры.
Нефть, нефтяные газы, сероводород, окись углерода и некоторые другие ядовитые вещества, с которыми имеет делопроизводственный персонал, могут вызвать профессиональные отравления. Использование электрических инструментов, светильников и другого оборудования связано с опасностью электрических травм. Неблагоприятные метеорологические условия (высокие и низкие температуры, облучение солнцем, ветер, дождь, снег, пыльные бури) вызывают простудные и другие заболевания, солнечные удары и ожоги, обмораживание. В некоторых нефтедобывающих районах имеются кровососущие насекомые (гнус, мошка), ядовитые насекомые, животные, хищные звери, природные очаги болезней (клещевой энцефалит, малярия и др.), что создает дополнительные опасности для работы. Обо всех этих опасностях и мерах защиты от них должны быть извещены все занимающиеся тем или иным видом работ на промысле.
Нефтепродуктивные пласты месторождения Жанажол содержат значительное количество сероводорода. В продукции содержание сероводорода достигает от 16%. Содержание сероводорода требует особого внимания и требований при разработке месторождения к герметизации эксплуатационных колонн, надежной безаварийной работе внутрискважинного, наземного оборудования и трубопроводов.
Нефтепромысел относится по пожарной опасности к категории «А», т.к. является производством, связанным с получением и применением газов, паров с пределом взрываемости до 100 %.
Электробезопасность
С позиции практического использования следует выделить три первичных критерия электробезопасности – пороговый ощутимый, неотпускающий и фибрилляционные токи.
Количественно эти критерии отдельными специалистами оцениваются по-разному. Наиболее обоснованными для электроустановок переменного тока частотой 50 Гц являются пороговый ощутимый ток – 0,5 мА и пороговый неотпускающий ток – 10 мА.
Если человек коснулся оборванного и лежащего на земле провода воздушной линии, находящейся под напряжением. Определить напряжение прикосновения U_пр, если длина участка провода, лежащего на земле, l = 5 м; расстояние от человека до этого участка l₁=3м; диаметр провода 2r=0,01м; ток замыкания на землю I_з=10А; ρ=100 Ом*м; R_h=1000 Ом.
Определяем потенциал провода, рассматривая провод, лежащий на земле, как протяженный заземлитель круглого сечения, т.е.

Определяем потенциал на поверхности земли в том месте, где стоит человек:

Определяем коэффициент напряжения прикосновения α₂, учитывающего падение напряжения в сопротивлении растеканию ног человека

Определяем напряжение прикосновения
(440-30)*0,87≈360 В,
т.е. в данном случае человек подвергнут смертельной опасности поражения электрическим током.(ПУЭ-96,ПТЭ и ПТБ-2000).
Расчёт заземляющего устройства
В качестве заземляющего устройства в данном расчёте применяется групповой заземлитель. Расчёт заземлителя введён для электропривода, работающим под напряжением 380 В. при влажности грунта 10 %.
Устанавливаем допустимые сопротивления заземления R = 4 Ом.
Размеры горизонтального электрода и глубина погружения в грунт
t = 1,75 м., l = 2,5 м., d = 0,001 м.
Ориентировочное удельное сопротивление грунта при влажности 10 %.
ρ_гр = 100 Ом · м.
Расчётное сопротивление грунта принимаем:
ρ = ρ_изм · К_с · К_з,
где К_с = 1,1 – коэффициент сезонности для вертикальных электродов при IV климатической зоне.
К_з = 1 – коэффициент, учитывающий состояние земли, когда земля нормальной влажности.
ρ_гр = 100 · 1,1 · 1 = 110 Ом · м.
Расчётное сопротивление грунта для горизонтального стержня, заглубленного в грунт.
ρ_{гр. г.} = ρ_изм· К_с · К_з,
где К_с = 1,5 – коэффициент сезонности для горизонтальных электродов.
К_з = 1 – коэффициент, учитывающий состояние земли, когда земля нормальной влажности.
ρ _г. = 100 · 1,5 · 1 = 150 Ом · м.
Определяем сопротивление одиночных заземлителей.
а) стержневой, вертикальный, заглубленный в грунт.
R_в =
где ρ = 110 – расчётное сопротивление грунта;
L = 2,5 м. – длина электрода;
D = 0,001 м. – диаметр электрода;
t – глубина погружения.
R_в = =4,61
б) стержневой горизонтальный, заглубленный в грунт.
R_г. =
R_г. = Ом.
Определим сопротивление грунтового заземлителя.
R_гр. =
где η_г и η_в = 1 – коэффициент вертикального и горизонтального заземлителя.
N – число вертикальных электродов.
R_гр. = = 2,98 Ом.
Расчётное сопротивление R_гр. = 2,98 Ом. Это удовлетворяет принятому R = 4 Ом. R_гр ≤ R
Расчет пожарной безопасности технологических процессов и оборудования
Автоматическая защита от возникновения и распространения пожара осуществляется: предотвращением образования горючей среды производственных агрегатов, коммуникациях и помещениях; эвакуации горючих веществ из производственных емкостей в аварийные; перекрытием производственных коммуникаций, вентиляционных систем, путей распространения пожаров; включением подачи гасящих средств на пути распространения огня; закрыванием проемов (для предотвращения распространения огня в соседние помещения) (СНиП 21-01-97,СНиП РК 01.02.05.02)
Бензин со скоростью υ = 100 л/мин наливают в изолированную цистерну вместимостью M = 2000 л. Скорость электризации бензина
q = 1,1*10^-8 А*с/л. В каком случае будет обеспечена безопасность от возможных разрядов статического электричества?
Решение. Определим потенциал на цистерне к концу налива. Общий заряд, передаваемый электризованным бензином цистерне, составит
.
Если электрическую емкость цистерны принять равной С = 10^-9 Ф, то потенциал на корпусе к концу налива будет

При данном потенциале в случае разряда энергии искры между цистерной и землей

Для воспламенения бензина достаточно искры с энергией E_min=0,9*10^-3 Дж, а поэтому потенциал на цистерне должен быть не более (ППБ-01-03):

Для уменьшения потенциала до допустимой величины необходимо предусмотреть заземление, величина сопротивления которого может быть определена из выраженияR≤U_допt/Q = U_допM/Qυ,
то есть:

При этом время полного разряда

Принимая во внимание, что во взрывоопасной среде постоянная времени релаксации должна быть τ_доп≤0,001 с, необходимо предусмотреть заземляющее устройство с сопротивлением .
Тогда потенциал на корпусе цистерны не превысит допустимого значения, то есть
,
здесь t =10 мин – полное время налива бензина со скоростью 100 л/мин в цистерну емкостью 2000л.
Вывод: применяемые технологические решения на предприятии отвечают требованиям структур Государственного надзора по безопасности Республики Казахстан и требованиям нормативных документов по безопасности труда.
Шум и вибрация
МСН 2.04-03-2005 Защита от шума.
В процессе производства товарной нефти на нефтегазоперерабатывающем комплексе Жанажол возникают шумы в значительной степени на компрессорных станциях, и в других производственных процессах. Вибрация и механические сотрясения характеризуются периодическими колебаниями до звуковой частоты.
Шумовые характеристики нефтепромыслового и заводского оборудования являются техническими показателями, которые обеспечиваются при его изготовлении. На основании проведенных измерений были выданы заключения о том, что санитарно-гигиеническое состояние на всех объектах соответствует нормам и правилам №1.02.001-94 Республики Казахстан.
Постоянная помещения – это одна из основных акустических характеристик замкнутого воздушного пространства. Она зависит от находившихся в помещении материалов и оборудования или, как говорят, от заглушенности комнаты, а также от объема воздуха в ней.
,
т.к. помещение с жесткой мебелью и большим количеством людей (лаборатории, ткацкие и деревообрабатывающие цехи, кабинеты...)
У ненаправленных источников звука граничный радиус находят из уравнения:

Постоянную помещения в октавных полосах частот находят из равенства:
П = К^.П₁₀₀₀ = 0,8^.18 = 14,4
где К – частотный множитель

где: L - октавный уровень звукового давления, децибел; - октавный уровень звуковой мощности источника шума, децибел; - телесный угол, в который излучается шум

,
S_огр - площадь ограждающих помещение поверхностей.
S_огр = 2(3*10+3*6+6*10) = 216м²

Защита от воздействия теплового излучения
Проектом предусматривается определение интенсивности облучения на рабочем месте печевого при обслуживании печи разогрева. Источником излучения является внешняя поверхность стенки печи, температура которой =55С. Расстояние от источника до рабочего = 1м.
Тогда интенсивность облучения определяется по формуле:
 (3.1)
А = 110 (т.к. в соответствии с инструкцией о порядке выдачи спецодежды печевому положен суконный костюм).
 (3.2)
где É1 и É2 - степень черноты стенки печи и облучаемого объекта, соответственно É1 =0.7, É1 =0.4. Тогда

 =1.562 (при l = 1м и á = 2,  = 1.562 – находим по справочнику)
ά = 0, тогда cosά = 1.
Отсюда

или 17.39*1.163 = 20.22 Вт/м,
что значительно меньше допустимой = 348 Вт/м, т.е. 20.22<<348 следовательно дополнительных мероприятии, с целью снижения теплового облучения, не требуется.

Расчет аэрации
Из анализа опасных и вредных производственных факторов видно, что наибольшее количество тепла в цехе переработки нефти выделяется от работы двигателей, которых в цехе 25. Поэтому целесообразно применение аэрации. Условиями эффективной аэрации является достаточная площадь аэрационных проемов и их рациональная конструкция, расположение вытяжных устройств над источниками выделения.
Находим количество воздуха для удаления тепла путем аэрации по формуле:
, (3.3)
Q1 – приход тепла от работы 22 двигателей мощностью N=150 кВт и 3-х двигателей N=20 кВт.
 (3.4)
– коэффициент полезного действия двигателя принимаем равным 0.75
Тогда

Расход тепла в летнее время составляет 10% от приходящего тепла, тогда

Для расчета приняты следующие наружные температуры:

.
Температура рабочей зоны в летний период составляет 33С, тогда температурный коэффициент (m) будет равен



Площадь вытяжных аэрационных отверст и определяется по формуле
 (3.5)
где  – коэффициент расхода для отверстии;
γв = 1.128 – удельный вес удаляемого агента;
γн = 1.169 – удельный вес наружного агента, тогда,

Площадь приточных аэрационных отверстии определяется по формуле
 (3.6)
, (3.7)
где – объем вытяжки,
w – скорость воздуха на выходе (м/с) определяется по графику зависимости высоты здания Н от отношения
 (3.8)
Тогда  
Количество оконных проемов в аэрационном фонаре:
, (3,9)
где  - площадь оконных проемов.
Расчет требуемого воздухообмена
К санитатарно-гигиеническим условиям труда относятся метеорологические факторы (температура, влажность, скорость струи и давление воздуха), загрязнение воздуха парами, газами, пылью, а также шум, вибрация, электромагнитные и лазерные излучения, ионизирующая радиация.
Необходимо определить требуемый воздухообмен и его кратность для вентиляционной системы цеха завода, имеющего длину 60м, ширину 12м, высоту 6 м. В воздушную среду цеха выделяется пыль в количестве W = 120 г/ч (для данного вида пыли ПДК=4мг/м³), концентрация пыли в рабочей зоне C_р.з. = 2,8 мг/м³, в приточном воздухе C_п=0,3 мг/м³, концентрация пыли в удаляемом из цеха воздухе равна концентрации ее в рабочей зоне (С_у.х=С_р.з.), т.е. пыль равномерно распределена в воздухе. Количество воздуха, забираемого из рабочей зоны, равно G_м=1500 м³/ч
Объем цеха V = 60*12*6 = 4320м³.
Требуемый воздухообмен
 ,
то есть _.
Кратность воздухообмена в цехе
 1/ч,
то есть за один час воздух в цехе должен обмениваться 11,1 раза.
Освещенность
СНиП 2.04-05-76* Естественное и искусственное освещение.
Негативно влияет и не рациональное освещение. Поскольку работы ведутся круглосуточно и имеют на различных объектах промысла (ГЗУ, ППД, ППН) разный характер зрительных работ.
Правильно выполненная система освещения играет существенную роль в снижении производственного травматизма. Она уменьшает потенциальную опасность многих производственных факторов, создает нормальные условия работы органам зрения и повышает общую работоспособность организма.
Расчет площади световых проемов, необходимых для операторской.
Размеры помещения, необходимого для работы оператора:
Длина помещения Д = 10,4м;
Глубина помещения Г = 6,5м;
Расстояние от наружной стены до рабочей точки Р = 6 м;
Возвышение верхнего края окна над условной горизонтальной плоскостью Н=2,3м;
Площадь стен П_ст = 99,8м²;
Площадь потолка и пола, каждая П_пот = П_пол = 60,3м².
Площадь остекленения П_ост = 6,4м²
В условиях Жанажола коэффициент светового климата К= 1,1, коэффициента солнечности С=0,85.
Расчетный коэффициент естественной освещенности:
l_p = l_H * K * C =70*1,1*0,85=65%.
l_H - нормируемое значение коэффициента естественной освещенности = 70 %.
Находим отношения Д/Г и Г/Н: 1,6 и 2,8 соответственно.
Находим отношение Р/Н=2,6
Используя эти значения находим соответствующий коэффициент световой характеристики световых проемов Р₀=14.
Значения коэффициентов светопропускания (Т1, Т2, Т3, Т4):
- для двойного стекла Т1=0,8
- умеренное загрязнение при вертикальном расположении светопропускающего материала Т3=0,7
- для переплета спаренных окон Т2=0,75
- для несущих конструкций - стальных форм Т4=0,9
Общий коэффициент светопропускания:
Т₀ = Т₁ * Т₂ * Т₃ * Т₄=0,8*0,7*0,75*0,9=0,38
Коэффициенты отражения бетонного потолка В_пот=0,7 и стен с окнами, закрытыми жалюзями В_ст=0,7.
Средневзвешенный коэффициент отражения:


Коэффициента учитывающего повышение К.Е.О. при боковом освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию: τ = 4,2
Площадь световых проемов:


Мероприятия по обеспечению безопасности труда
Надежная герметизация фонтанных скважин, обеспечиваемая устьевой арматурой, - одно из основных условий их безопасной эксплуатации. Устьевая арматура служит также и для контроля и регулирования работы скважин.
Очень важным требованием к устьевому оборудованию фонтанных скважин является его прочность и надежность герметизации наиболее ответственных участков кольцевого пространства между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной, соединений между отдельными деталями оборудования.
Арматура скважины, помимо способности сопротивляться разрыву под давлением, должна противостоять разъедающему действию активных компонентов коррозионного воздействия ( . Соединять фонтанную арматуру с газосепаратором следует по возможности прямым трубопроводом, без изгибов во избежание уязвимости мест изгиба коррозионноактивными и другими разрушающими веществами. Трубопровод следует испытывать на полуторное давление. После сборки всю фонтанную арматуру испытывают па прочность и герметичность. Если высота фонтанной арматуры превышает 2 м, то для безопасного обслуживания всей арматуры необходимо оборудовать специальную площадку с перилами и лестницей.
На фонтанной арматуре устанавливают манометры с трехходовыми кранами и стальными вентилями. Один манометр монтируется на буфере для замера рабочего и статического давлений в скважине, а другой на одном из отводов крестовины трубной головки для замера давлений в затрубном пространстве.
Следует отметить, что удобство и безопасность обслуживания фонтанной скважины в определенной мере зависит от высоты устьевой арматуры. Тройниковая арматура имеет большую высоту, что создает определенные трудности при выполнении работ по её установке и обслуживанию, а также при замене её отдельных частей. Крестовая арматура значительно ниже тройниковой, поэтому считается более удобной в обслуживании.
Широкое применение тройниковой арматуры обусловлено тем, что на большинстве нефтегазовых месторождений вместе с пластовым флюидом выносятся части пород, песок. Это вызывает интенсивное истирание крестовины, что чревато определенными сложностями и опасностями при работе.
У устья скважины устраивается площадка размером не менее 4 х 5 м, если скважина оборудована вышкой, и не менее 3 х 4 м в том случае, когда она оборудована мачтой.
Безопасность эксплуатации фонтанных скважин существенно зависит от строгого соблюдения установленного технологического режима, т.е. необходимо тщательно контролировать все проявления скважины и изменения в её работе (затрубное давление, буферное давление). Во избежание аварий необходимо систематически регулировать затрубное давление через вторую крестовиновую задвижку при постоянно открытой первой.
Задвижки на фонтанной арматуре и трубопроводах, находящихся под давлением, открывают и закрывают постепенно. При этом не допускается применение в качестве рычагов ломов, патрубков и других предметов.
Особо опасной является работа по смене частей колонны или трубной головки. Во избежание работы под фонтанной струей и в газовой среде скважина, в зависимости от пластового давления, должна быть заглушена водой или глинистым раствором. Во время глушения фонтанной скважины, выходную струю следует направить в специальную ёмкость, чтобы избежать потерь нефти, а также загрязнения окружающей среды вокруг скважины и для пожарной безопасности.
При ремонте или смене какой-либо части фонтанной арматуры, предварительно должна быть закрыта центральная задвижка. Однако, скважины, остановка которых при смене пришедших в негодность частей арматуры выше центральной задвижки, может повлечь осложнение, вызванное оседанием песка, находящегося в фонтанной струе, следует глушить.
При необходимости проведения работ по смене штуцеров, замене прокладок и другого ремонта оборудования, находящегося под давлением, нужно ремонтируемый участок отключить, закрытием задвижек от рабочих участков, а на ремонтируемом участке снизить давление до атмосферного. Ремонт оборудования, находящегося под давлением, запрещается.
Для обслуживания фонтанной арматуры на скважине должна быть оборудована площадка с перильным ограждением. Лестница, применяемая для обслуживания сальника и ролика лубрикатора, должна быть надежно закреплена. Запрещается оставлять какие-либо детали и инструменты на площадках и лестницах.
Глубинный манометр в работающую скважину необходимо спускать через лубрикатор, оборудованный самоуплотняющимся сальником, манометром, отводом с трехходовым краном или заменяющим его устройством. Лубрикатор устанавливают на фонтанной арматуре после снятия с неё буфера с манометром. Лубрикатор должен быть опрессован на соответствующее давление и по результатам опрессовки составлен акт. При больших глубинах спуска манометра, на нижнюю часть корпуса лубрикатора следует прикреплять оттяжной ролик, а при особо больших глубинах спуска, оттяжной ролик следует крепить у основания фонтанной арматуры. При этом усилия, возникающие в проволоке при подъеме глубинного манометра, не будут вызывать усилий в лубрикаторе.
Для предотвращения возможного подбрасывания глубинного манометра струей восходящего потока жидкости к устью скважины его утяжеляют, добавляя груз, диаметром, не превышающим диаметр самого манометра.
Глубинный манометр должен быть оборудован в верхней части фонарем, из двух пересекающихся под прямым углом петель. Фонарь необходим на случай обрыва проволоки и оставление прибора в скважине, так как он облегчает быстрый захват и извлечение манометра ловильным крючком.
Ограничение скорости спуска необходимо для предотвращения образования «жучков» на проволоке, обрыва её, оставления прибора в скважине. Это связано с возможностью травмирования рабочего оборвавшейся проволокой, а также трудоемкими работами по ликвидации аварии. Скорость спуска должна снижаться, если количество выделившегося газа в стволе скважины значительно и если вязкость нефти превышает обычные величины. Особенно осторожно следует спускать манометр в скважину, где происходит интенсивное отложение парафина на стенках насосно-компрессорных труб.
Перед извлечением глубинного прибора из лубрикатора, давление в нём должно быть снижено до атмосферного через отвод с вентилем, или другим запорным устройством.
Необходимой рекомендацией проекта считается необходимость учитывать направление ветра при проведении любого вида работ на скважине, вероятность выброса нефти и ее составляющего компонента, токсичного газа , очень высока.