CC BY
12УДК 658.5.011
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ ГАЗОВОГО ПРОМЫСЛА
IMPROVEMENT OF VENTILATION SYSTEMS GAS FACILITY
Л. А. Казанцева, В. Н. Игнатенко
L. A. Kazantseva, V. N. Ignatenko
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Ключевые слова: вентиляция; вентиляционные системы; охрана труда; вредные факторы
Key words: ventilation; ventilation systems; occupational safety; harmful factors
На производственных предприятиях среди вредных производственных факторов лидирующее место занимает работа с вредными веществами, которые зачастую являются причиной профессиональных заболеваний, ухудшения самочувствия человека и развития производственного травматизма.
Вентиляция — процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замена его наружным. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения [1].
Цель исследования — анализ работы вентиляционного оборудования, используемого на газовом промысле, его расположение, особенности, технические характеристики, достоинства и недостатки, предложение альтернативы.
Для достижения сформулированной цели была поставлена задача подобрать альтернативу имеющемуся вентиляционному оборудованию на газовом промысле, которая позволит создать оптимальный микроклимат в цехе.
Общее описание. Воздухозаборные устройства необходимо располагать в местах, где воздух не загрязнен пылью и газами. Они должны находиться не ниже 2 м от уровня земли, а от выбросных шахт вытяжной вентиляции: по вертикали — ниже 6 м, по горизонтали — не ближе 2,5 м. Приточный воздух направляется в помещение, как правило, рассеянным потоком, для чего используются специальные насадки.
Вентиляционное оборудование газового промысла соответствует всем нормам и правилам, общим требованиям ГОСТ 12.4.021-75 [2]. Вентиляционные системы для производственных помещений в комплексе с технологическим оборудованием, выделяющим вредные вещества, избыточное тепло или влагу, должны обеспечивать метеорологические условия и чистоту воздуха, соответствующие требованиям ГОСТ 12.1.005-88 [3], на постоянных и временных рабочих местах в рабочей зоне производственных помещений.
В каждом цехе газового промысла установлены приточная вентиляция; вытяжная вентиляция; аварийно-вытяжная вентиляция (АВВ); естественная вентиляция (дефлектор); воздушно-тепловая завеса (ВТЗ).
Постоянный, непрерывный поток воздуха осуществляет приточная вентиляция, установленная в отдельных цеховых камерах, в которых, в свою очередь, установлены два центробежных вентилятора. Приток воздуха осуществляется за счет механической передачи центробежного вентилятора в направляющие воздуховоды [4]. Радиальный вентилятор (центробежный) — это вентилятор, у которого направление меридиональной скорости потока газа на входе в рабочее колесо параллельно, а на выходе из рабочего колеса перпендикулярно оси его вращения. Центробежные вентиляторы, одностороннего всасывания, с частотой вращения рабочего колеса 1 500 об/мин, пра-
№ 6, 2017
Нефть и газ
127
востороннего вращения организуют полноценную подачу воздуха в технологические цехи [2]. Данные вентиляторы установлены во всех технологических цехах, приточных вентиляционных камерах газового промысла (рис. 1).
Отличаются они только рабочими параметрами, характерными для производственных помещений. Данные вентиляторы, как и любое другое оборудование, проходят регулярные технические освидетельствования.
К достоинствам данных вентиляторов относятся: простота демонтажа, простота проведения технического обслуживания, удобство при замене деталей. В качестве недостатков можно отметить отсутствие фильтрующих и нагревательных элементов, отсутствие шумо-виброизоляции. В ходе исследования были проведены замеры параметров воздуха рабочей зоны в цехе, площадь которого 108 м2 (таблица).
Таким образом, параметры воздуха рабочей зоны в цехе превышают предельно допустимые нормы [3], поэтому целесообразно заменить систему вентиляции на более современный вариант, который бы позволил установить в цехе оптимальные условия труда. Предлагаемая альтернатива. За прототип был выбран каркасно-панельный вентилятор. Модульные каркасно-панельные установки применяются в различных воздуховодах, например в системе центрального кондиционирования, в конструкциях воздушного отопления и вентиляции. Сложные, высоконадежные модульные установки выполняют разнообразные процессы обработки воздуха [5].
Параметры воздуха рабочей зоны цеха (Sцеха = 108 м2)
Рис. 1. Схема расположения вентиляционных систем в технологическом цехе
Период года Категория работ Допустимые параметры воздуха для вентиляции Основные вредные вещества СО2, мг/м3
Температура, 0С Относительная влажность, % Скорость движения, м/с
Теплый 1б Легкая 25 55 0,2 21
Переходный 1б Легкая 22 60 0,2 22
Холодный 1б Легкая 20 60 0,1 22
Подача приточного воздуха выполняется насадками в рабочую зону. Оборудование приточных систем, обслуживающих помещения категории А, располагается в вентиляционных камерах, и принято в обычном исполнении с установкой в воздуховоде обратного клапана во взрывозащищенном исполнении и огнезадержи-вающего клапана во взрывозащищенном исполнении фирмы «ВЕЗА». Огнезадер-живающие клапаны приняты с электроприводом BELIMO (предел огнестойкости
128
Нефть и газ
№ 6, 2017
— 1,5 часа) с выводом сигнала в операторную. Приточные системы, предназначенные для круглосуточного и круглогодичного обеспечения требуемых параметров воздуха в помещениях, предусмотрены с двумя установками [2].
Для создания и поддержания избыточного давления в тамбур-шлюзах производственных цехов предусмотрены дополнительные приточные системы с резервным вентилятором, нагрев воздуха в которых производится электрокалорифером.
В электрощитовых, операторных контрольно-измерительных приборов, примыкающих к помещениям категории А, обеспечен подпор воздуха из расчета пятикратного воздухообмена в час по полному объему помещения от собственной приточной установки с резервным вентилятором. Если в технологическом процессе присутствуют взрывоопасные газы и пары легковоспламеняющихся жидкостей с удельным весом больше удельного веса воздуха (относительная плотность газа более 0,8), то забор воздуха при этом необходимо осуществлять с высоты не менее 20 метров [6].
Рис. 2. Каркасно-панельная вентиляционная установка
На сегодняшний день каркасно-панельные приточно-вытяжные установки являются одним из самых современных видов оборудования для обработки воздуха в помещениях различного назначения (рис. 2).
Каркасно-панельная приточно-вытяжная установка позволит снизить параметры воздуха рабочей зоны в цехе, которые на сегодняшний день превышают предельно допустимые нормы.
Таким образом, стандартный центробежный вентилятор имеет смысл заменить на вентиляционную систему каркасно-панельного типа, что позволит оптимизировать микроклимат воздуха цеха, а встроенный фильтрующий и нагревательный элементы позволят улучшить чистоту воздуха, а также снизить межремонтный цикл.
Библиографический список
1. Брусиловский И. В. Аэродинамический расчет осевых вентиляторов. - М.: Машиностроение, 1986. - 288 с.
2. ГОСТ 12.4.021-75. Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования. -М., 1987. - 15 с.
3. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: Изд-во стандартов, 2008. - 88 с.
4. Математическое моделирование и оптимизация химико- технологических процессов: практ. рук. / В. А. Хо-лоднов [и др.]. - СПб.: Профессионал, 2013. - 478 с.
5. Уайт П., Смит С. Высокоэффективная очистка воздуха / Пер. с англ. Б. И. Мягкова, В. Г. Лапенко. - М., 2015. - 311 с.
6. Ханов И. Р., Григорьев В. Е., Тоцкий И. Б. Инструкция по безопасному проведению работ с вредными веществами № 03-В. - 2010. - 14 с.
№ 6, 2017
Нефть и газ
129
Сведения об авторах
Казанцева Людмила Анатольевна, к. г-м. н., доцент кафедры техносферной безопасности, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, тел. 89129289752, e-mail: kazantsevala@tyuiu.ru
Игнатенко Вадим Николаевич, магистрант кафедры техносферной безопасности, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, тел. 89821743694, e-mail: kazantsevala@tyuiu.ru
Information about the authors
Kazantseva L. A., Candidate of Geology and Mineralogy, Associate Professor at the Department of Technosphere Safety, Industrial University of Tyumen, phone: 89129289752, e-mail: kazantsevala@tyuiu.ru
Ignatenko V. N., Master's Student at the Department of Technosphere Safety, Industrial University of Tyumen, phone: 89821743694, e-mail: kazantsevala@tyuiu.ru
УДК 614.83:661.91-404
ПОСЛЕДСТВИЯ ПРОЛИВА СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА: МОДЕЛИРОВАНИЕ БЫСТРОГО ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА
CONSEQUENCES OF LIQUEFIED NATURAL GAS RELEASE: MODELING RAPID PHASE TRANSITION
В. С. Швец
V. S. Shvets
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Ключевые слова: сжиженный природный газ; быстрый фазовый переход; транспортировка СПГ; истечения СПГ; техносферная безопасность Key words: liquefied natural gas; rapid phase transition; liquefied natural gas transportation; liquefied natural gas releases; technosphere safety
На мировом рынке сжиженного природного газа (СПГ) установилась тенденция к устойчивому развитию. На фоне увеличения спроса на СПГ в России, на острове Сахалин, в 2009 году вводится в эксплуатацию первый завод по его производству. Несмотря на более чем полувековой опыт промышленного производства СПГ за рубежом, Российская Федерация только начинает свой путь в качестве экспортера СПГ. Для ликвидации отставания от крупнейших игроков мирового экспорта СПГ в нашей стране в ближайшие годы планируется построить ряд заводов по производству СПГ, используя в том числе и газ с шельфовых месторождений: на стадии строительства находится «Ямал СПГ», расположенный на Ямале на базе Южно-Тамбейского месторождения, в планах — проект «Владивосток СПГ» на полуострове Ломоносова, проект «Балтийский СПГ» в Ленинградской области, также планируется строительство завода по производству СПГ в Мурманской области для переработки природного газа со Штокмановского месторождения.
Для транспортировки СПГ используются специализированные суда — СПГ танкеры или газовозы. Для проекта «Ямал СПГ» спроектированы и находятся в стадии строительства танкеры класса Arc7, которые позволят осуществлять навигацию без использования ледокольного флота по западному маршруту Северного морского пути круглый год, а по восточному маршруту — в летнее время.
Также для транспортировки сжиженного газа с шельфовых месторождений Крайнего Севера рассматривается возможность применения атомных подводных газовозов [1]. Данные корабли передвигаются под водой, следовательно, транспортировка сжиженного газа не будет зависеть от ледовой обстановки. Однако для начала применения данных технологий требуется провести комплексный технико-экономический анализ.
Учитывая потенциальные последствия возникновения аварийных ситуаций, обеспечение стабильной, безаварийной транспортировки жидких углеводородов имеет принципиальное значение. Помимо стохастических процессов природного и антропогенного характера, угрозу поставкам СПГ могут представлять и террористические атаки. В работе [2] приводится статистика аварий танкеров, перевозящих СПГ, которая показывает, что более 40 % аварийных ситуаций сопровождаются разлитием криожидкости на палубу или водную поверхность.
130
Нефть и газ
№ 6, 2017
