Повышение надежности и безопасности электроснабжения и электрооборудования объектов нефтяной промышленности…

Безопасность труда в нефтяной промышленности

Электроснабжение предприятий нефтяной промышленности в большинстве случаев осуществляется от электроэнергетических систем, находящихся в ведении Министерства энергетики и электрификации. Повышение надежности их электроснабжения является проблемой большой государственной важности.

В Миннефтепроме проведена большая работа по повышению надежности электроснабжения объектов нефтяной промышленности (ввод новых энергетических мощностей в бурении, добыче нефти, нефтепроводном транспорте и на газоперерабатывающих заводах, ликвидация маломощных и неэкономичных электростанций в Сибири и перевод их электроснабжения от энергосистем). При этом повысились уровень устойчивости работы, качество и надежность энергетического оборудования. Внедрены новые технические решения в проекты объектов и др.

Создание надежной системы электроснабжения потребителей расширило применение электроэнергии в технологических процессах, способствовало внедрению автоматизированных систем управления производством, укрупнению мощностей технологических установок в бурении, нефтепроводном транспорте и на заводах Союзнефтегазпереработки (СНГП), что в свою очередь определило новые, повышенные требования к надежности электроснабжения.

Оценка современного состояния электроустановок во взрывоопасных зонах нефтепромыслов, НПС и газоперерабатывающих заводов потребовала выявления соответствия их конкретным условиям надежной и безопасной эксплуатации, правилам и нормам при проектировании и монтаже электрооборудования и электросетей взрывоопасных установок и разработки на этой базе предложений и рекомендаций по усовершенствованию проектных решений и созданию нового электрооборудования для работы в условиях Сибири и Туркмении.

Однако в схемах внешнего и внутреннего электроснабжения предприятий еще не всегда предусматриваются необходимые решения по обеспечению надежности и безопасности эксплуатации. Иногда не обеспечивается самозапуск электродвигателей после перерывов электроснабжения, вызванных короткими замыканиями, действием устройств автоматического включения резерва (АВР) и автоматическим повторным включением (АПВ). Время отключения коротких замыканий бывает настолько длительным, что вызывает выпадание из синхронизма синхронных электродвигателей и отключение неповрежденных элементов энергосистемы. Не осуществляется децентрализованная работа автоматической частотной разгрузки (АЧР) для отключения только менее ответственных потребителей предприятий. Иногда допускается длительный асинхронный режим в питающей части энергосистемы: случаи несинхронного АПВ с глубокой посадкой напряжения на шинах подстанций, от которых питаются потребители с синхронной нагрузкой.

Особенно тяжелые последствия для потребителей некоторых категорий влечет полное прекращение электроснабжения. Иногда проектные организации неправильно характеризуют потребителей отрасли по степени надежности, категорийности электроснабжения объектов. Они мало прорабатывают технические проектные решения по комплексному научно-техническому обоснованию рационального электроснабжения предприятий. При выполнении этих проектов не учитывают вопросы организации службы эксплуатации электроустановок, что снижает уровень их дальнейшего обслуживания. Кроме того, существующие системы электроснабжения некоторых предприятий нефтяной промышленности характеризуются разнообразием проектных решений.

Например, Гипротрубопровод для электроснабжения нефтеперекачивающих станций (НПС) магистральных нефтепроводов в проектах ЗРУ-10 кВ широко применяет гибкие воздушные токопроводы напряжением 10 кВ длиной до 2 км с расщепленными фазами, изготовленные из алюминиевого провода без стального сердечника. Целесообразность их применения вместо силового кабеля для электроснабжения НПС определяется соответствующим технико-экономическим расчетом. Они экономичны для передачи в одном направлении на расстояние не менее 0,4 км электрической мощности не менее 20 мВ•А при номинальном напряжении 6 кВ и 25—30 мВ•А при напряжении 10 кВ.

Другие проектные институты (например, Южгипронефтепровод, ПечорНИПИнефть, ТатНИПИнефть) мало применяют эти токопроводы для электроснабжения энергоемких потребителей нефтепромыслов, НПС и нефтегазоперерабатывающих заводов.

В результате обследования объектов нефтепроводного транспорта, проведенного Гипротрубопроводом и ВНИИпроектэлектромонтажем, были сделаны рекомендации по надежному и безопасному электроснабжению, монтажу и эксплуатации электрооборудования и электросетей во взрывоопасных помещениях (зонах) классов В-1, В-16, В-1а и в наружных установках класса В-1г со взрывоопасными средами 2ТЗ (2Г) согласно ПУЭ, которые были включены в «Указания по проектированию энергоустановок объектов магистральных нефтепроводов», утвержденные руководством Миннефтепрома и введенные в действие в 1977 г. Особое внимание было уделено влиянию на электрооборудование и электроустановки факторов окружающей взрывоопасной среды и климатических факторов, характерных для различных районов (влажность, атмосферные осадки, гололед, низкие и высокие предельные температуры, их перепады).

Ввиду того, что электротехническая промышленность не полностью удовлетворяет потребность нефтяной промышленности в электротехническом оборудовании как по числу выпускаемых изделий и их ассортименту, так и по надежности, подготовлены и выданы задания для изготовления нового электрооборудования. Они учитывают специфические особенности строительства и эксплуатации электроустановок нефтяной промышленности. Например, продолжается внедрение новых распределительных устройств серий УР, разработанных Донецким научно-производственным объединением взрывозащищенного оборудования по заданию Гипротрубопровода. Применение их повышает надежность и безопасность электроснабжения электрозадвижек трубопроводов, применяемых в большом количестве на объектах, и значительно сокращает расход дефицитной кабельной продукции и общее число коммуникаций на территории предприятий.

На заводах ВПО Союзнефтегазпереработка широко применяют взрывозащищенные синхронные двигатели в продуваемом исполнении, устанавливаемые вместе с технологическими агрегатами в одном взрывоопасном помещении класса В-1а.

Опыт длительной эксплуатации подтвердил их надежность и экономичность даже на открытом воздухе под навесом. В связи с этим наибольший интерес представляют новые синхронные двигатели серии СТДП в закрытом исполнении, продуваемые под избыточным давлением с замкнутым циклом вентиляции. Двигатели начали применять во взрывоопасных помещениях класса В-1а на НПС, особенно при широком внедрении блочно-комплектных насосных станций (БКНС, БМПНС, БМГНС).

Проводятся работы по созданию синхронных двигателей наружной установки, которые будут применять при строительстве и монтаже БМПНС комплектно с насосными агрегатами на открытом воздухе. В выданных технических требованиях на новые электродвигатели учитываются недостатки выпускаемых серийных электродвигателей СТДП. В этих двигателях под кожухом будут устанавливаться трансформаторы тока для дифференциальной защиты; ввод силовых кабелей предусматривается сбоку. Новые двигатели по техническим характеристикам превзойдут лучшие зарубежные образцы.

Для повышения надежности электроснабжения, обеспечения безопасности при эксплуатации электроустановок, в том числе во взрывоопасных зонах, уменьшения их простоев при профилактическом ремонте, снижения аварийного запаса электрооборудования в нормальном и взрывозащищенном исполнении необходимо провести следующие мероприятия.

1. Разработать и утвердить по каждому предприятию комплексные планы организационно-технических мероприятий по улучшению надежности и безопасности работы электроустановок. Предусмотреть на новых объектах широкое внедрение воздушных токопроводов, быстродействующих защит, противоаварийной автоматики, самозапуска электродвигателей привода ответственных технологических агрегатов, автоматического ввода резерва для ответственных потребителей, комплектных осветительных устройств (КОУ) со щелевыми световодами, а также применение новейших способов усиления изоляции электроустановок, работающих в нормальных и во взрывоопасных зонах.

2. Совершенствовать системы эксплуатации электроустановок, централизации ремонтных служб, улучшать технологию и повышать качество ремонтных работ.

3. Проводить постоянные тщательные исследования и анализ случаев повреждения
электроустановок, отказов в работе электрооборудования и электросетей для разработки мер по повышению надежности и безопасности эксплуатации электрооборудования и электроустановок.

4. Составить отраслевые методики по учету ущерба, наносимого потребителям отрасли при перерывах в электроснабжении со стороны энергосистемы.

5. Повышать заводскую монтажную готовность и надежность работы нового электрооборудования блоков и изделий на строящихся НПС (БКНС, БМПНС, БМГНС, КТП и др.), в том числе и взрывозащищенного, что позволит значительно ускорить монтаж электроустановок в районах Сибири, Средней Азии и Крайнего Севера за счет уменьшения трудоемкости работ на монтажной площадке.

6. Оказывать техническую и методическую помощь при проектировании и эксплуатации объектов нефтяной промышленности путем проведения обследований, определяющих соответствие действующего электрооборудования электросетей и в целом электроустановок требованиям правил и норм, с последующей подготовкой проектных и технических решений, в том числе типовых, с учетом особенностей отрасли.

7. Разработать технические решения по регулированию (снижению) электропотребления в часы пиковых нагрузок потребителей с последующим обобщением положительного опыта по Миннефтепрому.

8. Определить коэффициенты и необходимые параметры для расчета электрических нагрузок при проектировании новых и реконструкции действующих подстанций и сетей, позволяющих составить нормативные документы для проектирования и реконструкции электросетевого и подстанционного хозяйства объектов; снизить расход цветного металла и трансформаторных мощностей; поддерживать необходимый уровень надежности электросетевого хозяйства за счет прогнозирования изменений электрических нагрузок.

9. Привлекать работников, эксплуатирующих электросетевое хозяйство, к рассмотрению основных технических решений проектируемых систем электроснабжения и выбору типа привода для основных технологических агрегатов.

10. Ускорить разработку и утверждение «Указаний по проектированию объектов электроснабжения и электроустановок для нефтепромыслов и нефтегазоперерабатывающих заводов».

11. При разработке мер по повышению надежности электроснабжения предприятий использовать наиболее экономичные технические решения: применение устройств автоматики, предотвращающих аварии, автоматической разгрузки по частоте, а также системы электропитания установок для безаварийного прекращения технологического процесса производства, работающей в сочетании с устройствами технологической защиты, аппаратурой КИП и телемеханики.

12. Разработать «Правила технической эксплуатации и планово-предупредительного ремонта электрооборудования и электроустановок предприятий нефтяной промышленности», учитывающие специфические особенности эксплуатации и ремонта электроустановок отрасли.

13. Разработать «Руководящие указания по грозозащите и защите от проявлений статического электричества производственных установок и сооружений нефтяной промышленности» взамен действующих с 1956 г. «Временных руководящих указаний...».

14. Продолжить работы по внедрению автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ-ТП) и автоматизированной системы управления планированием (АСУ-П) в комплексе с электроприводами основных агрегатов в добыче и транспорте нефти и нефтегазоперерабатывающих заводов с разработкой необходимых алгоритмов и математического обеспечения основных производственных процессов.

15. Комплексно координировать работы при проектировании и строительстве объектов внешнего электроснабжения для НПС и компрессорных станций на участках параллельного прохождения нефтепроводов и газопроводов.

УДК 658.382.3[622.276+665.6]
Н.П. Космынин (ВПО Союзнефтегазпереработка),
Н.З. Поконов (Гипротрубопровод)