reforef.ru 1
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации


Дальневосточный Государственный Технический Университет

(ДВПИ им. В. В. Куйбышева)

Институт Нефти и Газа

Кафедра Проектирования, сооружения и эксплуатации газонефтепроводов и газонефтехранилищ
Проект

Анализ и проектирование безопасности в машинном зале компрессорной станции.


Выполнил:

студент группы Н-7972

проверил: к. т. н.

Владивосток, 2011.

Оглавление


Проект 1

Введение. 2


Представление (описание) объекта исследования. 3

Характеристика объекта исследования. 3

Характеристика объекта защиты. 5

Выбор объекта проектирования. 5

Анализ опасных и вредных факторов. 6

Представление технологии рабочего места слесаря по ремонту и обслуживанию газоперекачивающих агрегатов как системы. 6

Выбор источников опасности. 7

Выбор значимых опасностей. 7

Методы контроля энергий (опасностей, действий, ОВФ). 7

Причины негативных событий. 8

Отбор (выбор) значимых факторов. 8

Количественная оценка факторов и определение ОВФ. 8

Оценка последствий от воздействия ОВФ. 8

Характер действия ОВФ. 8

Последствия. 9

Разработка мероприятий для решения проблем. 10

Постановка цели мероприятия. 10

Выбор принципа достижения цели, подбор методов, предложение 11

Заключение. 12


Введение.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней. Достижение этих целей взаимосвязано. Решая задачи обеспечения безопасности человека в техносфере, одновременно решаются задачи охраны природы от губительного влияния техносферы.

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и/или природную среду. В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях.

В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т.п.) и действиями человека.

В связи с бурным развитием нефтегазового комплекса на Дальнем Востоке строится очень много сложных производственных объектов с большим количеством обслуживающего персонала в них. Один из таких объектов это компрессорные станции, которые позволяют транспортировать природный газ из мест добычи к местам потребления и переработки.

Люди, работающие на компрессорных станциях, подвержены значительному воздействию опасных и вредных факторов. Это приводит к быстрой утомляемости, падению эффективности труда, ухудшению самочувствия, снижению работоспособности и другим опасным последствиям. Кроме этого компрессорная станция относится к объектам повышенной ответственности, ведь она обеспечивает бесперебойную поставку энергоносителя для отопления и энергоснабжения огромного количества людей. Поэтому актуальность этой темы крайне высока.


Цель данной работы:


  • Анализ проблемной ситуации.

  • Установление ОВФ

  • Оценка последствий от ОВФ.

  • Разработка мероприятий по их устранению.


Представление (описание) объекта исследования.


Компрессорная станция - комплекс, включающий в себя одну или более компрессорных установок, здание, в котором они размещены, шасси, кузов, платформу, навес, систему управления и необходимое вспомогательное оборудование. Компрессорные станции предназначены для перекачки газа. Кроме того на КС производится очистка газа от жидких и твердых примесей, а также его осушка.

Объекты компрессорной станции, где происходит очистка, компримирование и охлаждение, т.е. пылеуловители, газоперекачивающие агрегаты и АВО, называются основными. Для обеспечения их нормальной работы сооружают объекты вспомогательного назначения: системы водоснабжения, электроснабжения, вентиляции, маслоснабжения и т.д.

Характеристика объекта исследования.


Рис. 1: производственная структура компрессорной станции: МЗ - машинный зал, ФК - фильтркамера, ВС - воздухосборник, ВХ - воздухохранительные ёмкости, НС - насосная станция, ОХ - охлаждающее устройство, ВП - вспомогательные помещения, БП - бытовые помещения, ТП - трансформаторная подстанция.



Машинный зал (МЗ) является самым важным объектом компрессорной станции и занимает наибольшую его площадь.

В машинном зале устанавливаются компрессоры с их приводами, конечные охладители сжатого воздуха, масловодоотделители, фильтры, а также другое вспомогательное оборудование, размещение которого в машинном зале допускается правилами техники безопасности и противопожарными нормами.


Как правило, машинный зал должен располагаться в одноэтажном огнестойком помещении, изолированном от других производственных помещений огнестойкими прочными стенами, могущими защитить другие помещения в случаях взрыва или пожара.

В главном здании КС бывает рациональным выделить отдельное помещение для насосов водоснабжение.

Насосы устанавливаются обычно в подвальном помещении или в специальных приямках машинного зала, в результате чего они постоянно находятся под заливом.

Устанавливать насосы в машинном зале, где они будут работать со всасыванием, не рекомендуется и вовсе не допускается при темпеатуре воды свыше 40 градусов Цельсия.

Применяющиеся в компрессорных станциях металлические маслянные фильтры на всасывающих трактах компрессорных установок требуют в процессе эксплуатации промывки их и зарядки маслом. Для этого в зданиях компрессорной станций предусматривают отдельные помещения, в которых устанавливают необходимое оборудование.

Трансформаторная подстанция, фильтр-камеры и воздухосборники полностью автоматизированы, поэтому персонал защищен от них расстоянием, что является самым надёжным способом защиты от опасных и вредных факторов.

Характеристика объекта защиты.


Объект защиты - персонал машинного зала. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т.п.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек – среда обитания»:

– комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и как следствие продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;


– допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;

– опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации природной среды;

– чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям трудовой жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) – недопустимы для процессов жизнедеятельности человека.

Выбор объекта проектирования.


На основании пункта 1, выбираем объект проектирования. В представлении ОЗ мы узнали что он представлен работниками, находящимися на компрессорной станции. Экспертный анализ показывает, что наибольшую опасность для персонала представляет машинный зал компрессорной станции. Это связано с наибольшим количеством оборудования, представляющим собой возможный источник потенциально опасных энергий. Для точного представления взаимодействия ОИ (КС) и ОЗ (слесаря) приведена схему воздействия источника опасности на ОЗ. См. Приложения.

Из схемы видно, что локальная ППС, представленная резервуарным парком и его работниками, ограниченна помещением резервуарного парка.

Поэтому объектом проектирования является именно резервуарный парк вместе с работниками, непосредственно находящимися в него.

Анализ опасных и вредных факторов.

Представление технологии рабочего места слесаря по ремонту и обслуживанию газоперекачивающих агрегатов как системы.



У
Рис. 2 : технологическая схема рабочего места слесаря по ремонту и обслуживанию газоперекачивающих агрегатов.

Предмет труда (газ)

Продукт производства (компримированный газ)

ресурс (газ с пониженным давлением)

Условия труда (Территория машинного зала)

Отходы (использованное масло и др.)



Орудия труда (Оборудование машинного зала)


Предмет труда – газ. Источниками наибольших опасностей предмета труда могут являться:

  • тепловая энергия (в случае возгорании газа);

  • механическая энергия ударной волны и осколков, возникающая при взрыве газа в газопроводе;

  • давление, оказываемое газом на стенки трубопровода и насоса.

Как показывает практика ресурс, предмет труда и продукт производства являются наиболее безопасными компонентами технологической схемы рабочего места слесаря по ремонту и обслуживанию газоперекачивающих агрегатов. Это связано с тем, что данные компоненты полностью изолированы от персонала компрессорной станции газопроводом и рабочей камерой компрессорного агрегата.

В связи с высокой технологичностью и эффективными методами контроля вероятность аварии в подводящем и отводящем трубопроводе и рабочей камере компрессора практически сведена к нулю.

Условия труда делятся на производственные и естественные. К производственным условия труда относится территория резервуарного парка (включая сами резервуары и здания операторных). К естественным условия труда относятся: природные и климатические условия, дневное и ночное время суток, времена года, погодные условия и др. Предполагаемыми источниками наибольшей опасностей условия труда могут являться:


  • системы лестниц, пролетов и площадок, предназначенных для обслуживания компрессоров;

  • наледи, образующиеся в осенне-зимнее время.

Отходы — вещества (или смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции.

Опасность отходов определяется их физико-химическими свойствами, а также условиями их хранения или размещения в окружающей среде.

Выбор источников опасности.


Главными источниками опасности являются орудия труда. В частности газоперекачивающий агрегат и газотурбинная установка. Из приведённых источников необходимо выбрать наиболее значимый. Выбор производится по 2 критериям:

  1. Вероятность проявления энергии.

  2. Вероятная тяжесть последствий.

По первому критерию определяем более вероятное проявление в ГТУ. Это связано с большей сложностью и технологичностью агрегата, в связи с чем вероятность выхода его из строя больше, чем ГПА. Тяжесть последствий, так же выше.

Выбор значимых опасностей.


После тщательно проведённого экспертного анализа мной были выявлены наиболее значимые опасности:

  1. тепловая энергия газа в камере сгорания (взрыв);

  2. кинетическая энергия вращения ротора, которая передаваясь на корпус насоса создаёт вибрацию и шум;

  3. химическая энергия продуктов сгорания газа.

Методы контроля энергий (опасностей, действий, ОВФ).


Методы измерения:
  1. Оценка вероятности взрыва.


  2. Измерение вибрации.

Измерение шума.

  1. Измерение концентрации продуктов сгорания.


Величины измерения:

  1. вероятность взрыва (%);

  2. виброскорость[L/T] (мм/с); уровень шума (дБ) на частотах от 1000 до 4000 Гц;

  3. концентрация продуктов сгорания [L-3] (мг/м3).

Причины негативных событий.


После рассмотрения полного дерева причин я исключил необходимые. Критериями выбора служат вероятность проявления причины, а также значимость (по критерию надёжности и возможности её исключения).

  1. непостоянный контроль процесса;

  2. несовершенная система производства; неиспользование персоналом индивидуальных средств защиты (беруши, респираторы и др.).

  3. плохая вентиляция цеха; непостоянный контроль процесса.

Отбор (выбор) значимых факторов.


Методом экспертных оценок мной был выполнен окончательный отбор факторов:

  • воздействие механической энергии неуравновешенных масс. Средняя вероятность;

  • механическое воздействие звуковой волны. Максимальная вероятность;

  • химическое воздействие – повышенная концентрация продуктов сгорания в механическом цехе. Средняя вероятность.

Количественная оценка факторов и определение ОВФ.


Исследовав состояние загазованности машинного цеха компрессорной станции, значения превышали ПДК и требовали снижения уровня загазованности. Оценка шумового и вибрационного загрязнения так же оставляли желать лучшего.

На основании вредных факторов определяем ОВФ по ГОСТ 12.0.003-74.


Результаты оценки и определения ОВФ приведены в приложении: таблица 1.

Оценка последствий от воздействия ОВФ.

Характер действия ОВФ.


Вход в объект защиты продуктов сгорания производится через дыхательные пути. После прохождения их химические вещества попадают в лёгкие. Там ни и остаются. Следовательно в силу химизма с тканями главную опасность представляют для органов дыхания.

Преобладающая точка входа шума в организм через органы слуха человека. Впоследствии он действует на весь организм. Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечнососудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.

Последствия.


Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.

При действии на организм общей вибрации страдает, в первую очередь, нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения – для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения –для полукружных каналов внутреннего уха.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуло-вегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40 %, субъективно – потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.

Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибрации выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности.


Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот – спазм сосудов.

Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Длительный контакт со средой, отравленной продуктами сгорания, вызывает общее ослабление организма — иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний.

Угарный газ очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает отравление и даже смерть. Признаки отравления: головная боль и головокружение; отмечается шум в ушах, одышка, сердцебиение, мерцание перед глазами, покраснение лица, общая слабость, тошнота, иногда рвота; в тяжёлых случаях судороги, потеря сознания, кому.

Токсическое действие монооксида углерода основано на том, что он связывается с гемоглобином крови прочнее и в 200—300 раз быстрее, чем кислород (при этом образуется карбоксигемоглобин), таким образом, блокируя процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания. Концентрация в воздухе более 0,1 % приводит к смерти в течение одного часа

Последствия и проблемы см. в приложении 2.

Разработка мероприятий для решения проблем.

Постановка цели мероприятия.


Стратегической целью мероприятия считаю полностью обезопасить персонал от воздействия опасных и вредных факторов. Эта цель мероприятия недостижима, поэтому ставим оперативно-тактические цели, которые предназначены для снижения влияние на объект защиты:

  • снизить уровень вибрации в турбине до нормы ПДУ в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 "Вибрационная безопасность";

  • снизить уровень попадание в цех вредных выбросов, приведенной в Правилах технической эксплуатации КС в разделе Охрана окружающей среды в соответствии с разделом Техника безопасности и охрана труда;

  • снизить уровень шума до нормы ПДУ в соответствии с ГОСТ23941-79 "Шум. Определение шумовых характеристик источников шума."

Выбор принципа достижения цели, подбор методов, предложение

Из системы принципов обеспечения безопасности труда выбираем для каждого ОВФ наиболее соответствующий достижению поставленных целей.

По первому ОВФ считаю целесообразным использовать управленческий принцип, а именно плановость. Этот принцип позволяет своевременно предупреждать, а если необходимо устранять возможные неисправности, тем самым, обеспечивая безопасность персонала.

Метод обеспечения безопасности для этого ОВФ выбираю А, который заключается в исключении пересечения границ ноксосферы и гомосферы. реализуем этот метод способом разделения их во времени.

Как средство обеспечения безопасности выбираю качественное планирование и своевременное проведение технического обслуживания ГТУ.

По второму ОВФ выбираем технический принцип слабого звена. Он состоит в том, что в рассматриваемую систему (объект) в целях обеспечения безопасности вводится элемент, который устроен так, что воспринимает или реагирует на изменение соответствующего параметра, предотвращая опасное явление

Выбираем метод Б для этого ОВФ. Он направлен на погашение избыточной энергии источника, начиная от самого источника, так и на пути движения к объекту защиты.

Вибропоглощение–метод снижения вибраций путем усиления в конструкции процессов внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция, и в местах сочленения ее элементов (заклепочных, резьбовых, прессовых и др.).

Предотвращение выхода энергии (опасности) из технологического контура - это способ обеспечения безопасности.

В настоящее время вибропоглощение осуществляется преимущественно путем применения конструкционных материалов с повышенным значением коэффициента потерь и вибропоглощающих покрытий. Такие покрытия я и выберу как средство обеспечения безопасности от вибрации.

По последнему ОВФ выбираю информационный принцип, который входит в группу организационных. Метод обеспечения безопасности считаю правильным выбрать В.


Воспитание персонала с целью приучить их использовать СИЗ вблизи источника предлагаю как способ обеспечения безопасности. Занятия по технике безопасности, инструктажи, материальные взыскания (лишение премии, штраф) - это конкретные средства.

Таблица 3. Предлагаемые мероприятия.

ОВФ

Принцип

Методы обеспечения безопасности.

Способ обеспечения безопасности.

Средства обеспечения безопасности.

  1. Повышенная запылённость и загазованность

Группа управленческие:

- плановость

МОБ (А)

Разделение по времени.



Качественное планирование и своевременное проведение технического обслуживания ГТУ.

  1. Повышенный уровень вибрации

Группа технические:

- принцип слабого звена

МОБ(Б)

Предотвращение выхода энергии (опасности) из технологического контура.

Применение вибропоглощающих покрытий.


  1. Повышенный уровень шума

Группа организационные:

-принцип информации

МОБ (В)

Воспитание персонала с целью приучить их использовать СИЗ вблизи источника.

Занятия по технике безопасности, инструктажи, материальные взыскания (лишение премии, штраф).




Заключение.


В данной работе я произвёл анализ проблемных ситуаций на компрессорной станции, с целью установления ОВФ. Произвёл оценку от воздействия ОВФ.

При оценке воздействия негативных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функционального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития последних.

В ходе анализа на объекте исследования был выявлен фактор опасности угрожающий безопасности людей, а в отдельности работника котельного цеха. Были успешно приняты меры по устранению очага опасности и меры по восстановлению в нормальное состояние объекта защиты (человека) т.е. с заданной целью были проведены работы по созданию безопасности, для здоровья человека, от повышенной концентрации пыли.