ОПЫТ ЭКСПЕРТИЗЫ ПРОЕКТОВ МИНИ-НПЗ И ПРОБЛЕМЫ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
С.М. ЛЫКОВ, канд. техн. наук (ОАО «НТЦ «Промышленная безопасность»), Н.С. БОРИСОВ (ООО «Техаудит»)
Содержание
|
Основные проблемы, возникающие при создании мини-НПЗ Ошибки, допускаемые при проектировании |
В данной работе авторы делятся накопленным опытом экспертизы промышленной безопасности проектной документации и указывают на типовые ошибки, допускаемые при проектировании малотоннажных нефтехимических и нефтеперерабатывающих установок (далее - мини-НПЗ).
Обеспечение безопасности и надежности работы технологических установок, в том числе и мини-НПЗ, достигается на начальной стадии их создания (стадии проектирования), при этом важную роль играют учет и предупреждение ошибок, допущенных при проектировании технологических процессов.
В настоящее время наметилась тенденция к массовому созданию на территориях существующих складов нефти и нефтепродуктов, нефтебаз и складов ГСМ технологических установок небольшой производительности (не более 500 тыс. т. в год), предназначенных, согласно проектным данным, для очистки, повышения качества топлива, снижения негативного влияния на окружающую природную среду и т.д.
На самом деле цель создания таких установок достаточно ясна - превращение более дешевого топлива, например «прямогонного» нестабильного бензина, в «высококачественное» путем частичной дистилляции или ректификации сырья и последующего добавления различных присадок для получения нормируемого октанового числа.
По нашему мнению, создание мини-НПЗ в целях получения топлива для собственных нужд (например, обеспечение работы дизель-генераторов и пр.) экономически оправдано на нефтегазодобывающих объектах, расположенных в труднодоступных районах, где имеются сырье (нефть, газовый конденсат) и энергоресурсы (пар, вода), а регулярное поступление топлива не всегда возможно из-за природно-климатических условий. К тому же на таких объектах существуют практически безотходные технологии, поскольку после отбора, например, фракции дизельного топлива, все оставшиеся фракции можно обратно закачать в резервуар или магистральный трубопровод с нефтью или нефтепродуктом.
Но на практике получается наоборот - большинство мини-НПЗ создаются в южных регионах России.
На наш взгляд, к основным проблемам, приводящим к систематически допускаемым в проектно-технической документации отступлениям от правил, подчас и к грубым ошибкам в решении вопросов обеспечения промышленной безопасности, можно отнести:
- отсутствие лицензирования деятельности проектных организаций;
- низкую квалификацию проектировщиков;
- отсутствие тщательного и всестороннего исследования технологического процесса;
- отсутствие специальных норм проектирования, учитывающих специфику мини-НПЗ.
Ранее (начиная с 1993 г.) деятельность проектных, проектно-конструкторских, научно-исследовательских организаций, разрабатывающих проектную документацию для вновь строящихся или реконструируемых химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, осуществлялась на основании специальных разрешений, а затем лицензий, выдаваемых Госгортехнадзором России на отдельные виды деятельности, Выполнение проектными организациями условий лицензируемой деятельности контролировали проектно-конструкторские инспекции.
Отмена с 11.02.02 на основании Федерального закона «О лицензировании отдельных видов деятельности» от 08.08.01 № 128-ФЗ лицензирования отдельного вида деятельности по проектированию химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих производств и объектов негативно отразилась на качестве проектных работ, уровне подготовки проектировщиков.
При создании мини-НПЗ не возникает проблем, когда их проектирование осуществляют профильные проектные организации, входящие в отраслевые структуры химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, нефтяной и газовой промышленности, обладающие опытом технологического проектирования и квалифицированными сотрудниками. Проблемы возникают в тех случаях, когда проекты мини-НПЗ выполняют организации, частные проектные мастерские, специализирующиеся на строительном проектировании объектов гражданского назначения и не обладающие опытом технологического проектирования. Отсутствие достаточного опыта проектирования приводит к необходимости значительных переделок проектов, затратам средств на доработку и дополнительную экспертизу, к задержке своевременного ввода объектов в эксплуатацию.
Основой безопасности любого нефтеперерабатывающего и нефтехимического производства служит тщательно разработанный и практически проверенный на опытно-промышленной установке технологический процесс. Следовательно, основой для проектирования любого производства продукции, выпускаемой на предприятиях химического комплекса, независимо от их организационно-правовой формы собственности, должны служить исходные данные для проектирования, разработанные научно-исследовательской организацией (разработчиком процесса), согласованные и утвержденные в установленном порядке в соответствии с Положением об исходных данных для проектирования [1].
Проектирование мини-НПЗ во многих случаях происходит без серьезной предпроектной проработки. В большинстве из представляемых на экспертизу проектов информация об исходных данных на проектирование отсутствует. На наш взгляд, это главная причина всех ошибок, допускаемых при проектировании.
Основные ошибки, допускаемые при проектировании мини-НПЗ, связаны с решением следующих вопросов:
обеспечением защиты производственного персонала оттравмирования путем выполнения взрывоустойчивых конструкций зданий управления и административно-бытовых помещений;
организацией закрытых систем аварийного сброса газов и паров, образующихся в аппаратах при отклонениях от регламентируемых норм в случае повышения давления в системах и при срабатывании предохранительных клапанов;
соблюдением нормативных противопожарных разрывов при размещении зданий, сооружений и оборудования в соответствии с требованиями действующих норм промышленной и пожарной безопасности;
конструктивным исполнением зданий и сооружений с обеспечением нормативной степени огнестойкости не ниже II в соответствии с требованиями ВУПП-88 [2];
организацией пожарной защиты мини-НПЗ с использованием стационарной системы пожаротушения, рассчитанной для условий одновременного тушения двух пожаров, а именно: одного - для тушения объектов производственного назначения (технологических объектов), другого - для тушения товарно-сырьевых резервуарных парков.
Поскольку в соответствии с действующими нормативными правовыми актами (ПБ 09-563-03 [3] и ПБ 09-540-03 [4]) при создании мини-НПЗ требуется выполнение всех требований промышленной безопасности, предъявляемых к высокопроизводительным нефтеперерабатывающим установкам, то решение вышеперечисленных задач в большинстве случаев вызывает непреодолимые препятствия из-за ограниченности площадей, отсутствия источников водоснабжения с необходимыми запасами, невозможности применения облегченных конструкций зданий и сооружений, выполненных в виде комплектных блок-боксов, со степенью огнестойкости IIIа и др.
Наряду с этим, при проектировании часто возникают ошибки, связанные с низкой компетентностью проектных организаций или отдельных групп, привлеченных для таких работ специалистов, которые, как показывает практика, не владеют вопросами проектной реализации требований норм и правил промышленной безопасности.
Можно привести много примеров, иллюстрирующих грубые отклонения от требований норм и правил. Например, в одном из проектов мини-НПЗ, предназначенном для размещения в климатическом районе с абсолютной минимальной температурой окружающего воздуха -56°С, оборудование было выбрано для температуры -28°С. В данном случае допущено грубейшее отступление оттребований раздела III ПБ 03-576-03 [5] по выбору материалов сосудов и аппаратов, устанавливаемых на открытой площадке, в части необходимости учета влияния температуры окружающего воздуха.
В другом проекте, для защиты ректификационных колонн от повышения давления, техническими решениями было предусмотрено открытие предохранительных клапанов после срабатывания датчиков давления, что не обеспечивало прямую (1-ю степень) защиту колонны от превышения давления и не отвечало требованиям п. 5.5.2 ПБ 03-576-03 [5]. Защита колонны по срабатыванию датчика давления может предусматриваться в качестве дополнительного средства защиты.
Невыявление подобных ошибок при экспертизе промышленной безопасности может привести к серьезным авариям, нередко с человеческими жертвами.
Важной проблемой при создании мини-НПЗ является отсутствие норм проектирования, учитывающих специфику таких объектов, заключающуюся в небольших объемах и производительности единичного оборудования (емкостные и колонные аппараты, насосное оборудование, теплообменное, холодильное и печи) по сравнению с применяемым на действующих НПЗ, а следовательно, и в уменьшенных количествах обращающихся в процессе переработки опасных веществ.
Существующие в настоящее время подходы к решению вопросов проектирования подобных объектов сводятся к необходимости применения действующих норм и правил промышленной и пожарной безопасности как для высокопроизводительных НПЗ, что в большинстве случаев создает проблемы для их реализации или приводит к неоправданно большим затратам на строительство мини-НПЗ.
Авторы считают целесообразным разработку научно обоснованных специальных технических условий или типовых требований для проектирования мини-НПЗ, учитывающих передовой отечественный и зарубежный опыт проектирования, строительства и эксплуатации малотоннажных нефтеперерабатывающих установок, согласованных с органами государственного надзора, Учитывая специфику мини-НПЗ, в нормах проектирования должно быть предусмотрено ослабление некоторых нормативных требований в отношении противопожарных разрывов, конструктивного выполнения зданий производственного и бытового назначения (применение типовых блочно-модульных зданий со степенью огнестойкости IIIа облегченного типа), допустимости сброса паров и газов от предохранительных клапанов в атмосферу, в части применения в отдельных обоснованных случаях отсечной арматуры ручного действия, обеспечения уменьшенных запасов воды на противопожарные цели.
Подобный путь был реализован при разработке УП АУТН-96 [6] для проектирования установок тактового (точечного) налива светлых нефтепродуктов в железнодорожные и автомобильные цистерны, которые были разработаны в дополнение к ВУП-СНЭ-87 [7].
В УП АУГН-96 [6], в отличие от ВУП-СНЭ-87 [7], разрешено размещение помещений управления и распределительного устройства непосредственно над наливными железнодорожными цистернами на путях, сокращено минимальное расстояние между осями наливных железнодорожных путей с 10 до 6 м, что позволило решить главные проблемы, возникавшие при проектировании сливо-наливных эстакад.
Подобным образом была решена проблема по выполнению норм пожарной безопасности для объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса в ВНТП 03/170/567-87 [8], в которых в отличие от ВУПП-88 [2] разрешено применять здания и сооружения со степенью огнестойкости IIIа.
По мнению авторов, повышения качества проектирования нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств и установок можно достичь путем создания системы инспекционного контроля [9], которая является альтернативной лицензированию и согласно требованиям Федерального закона «О техническом регулировании» служит формой оценки соответствия организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности для опасных производственных объектов, в том числе на рынке услуг по проектированию, строительству, монтажу и ремонту.
2. Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (ВУПП-88). - Миннефтехимпром СССР.- М., 1989.
3. Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-563-03). - Сер. 9. - Вып.7/Колл. авт. - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. - 56 с.
4. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-540-03). - Сер. 9. - Вып. 11/Колл. авт. - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2003. - 112 с.
5. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03). - Сер. 3. - Вып. 24/Колл. авт. - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003. - 192 с.
7. Ведомственные указания по проектированию железнодорожных сливо-наливных эстакад легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и сжиженных углеводородных газов (ВУП СНЭ-87). - Миннефтехимпром СССР. - М., 1987.
8. Ведомственные нормы технологического проектирования. Противопожарные нормы проектирования объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса (ВНТП 03/170/567-87). - Миннефтегазстрой СССР, Мингазпром СССР, Миннефтепром СССР, 1987.
(Журнал "Безопасность труда в промышленности", № 4/2006 г.)