Организация ремонтно-сервисного обслуживания буровых насосов НБ-32 ежегодным объемом 300 штук в условиях АО "Волковгеология"

3. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.1 Нормативно-правовая база в области охраны окружающей среды и недр

Одним из главных вопросов охраны окружающей среды при выборе технических решений является наличие экологических ограничений хозяйственной деятельности. При выборе земельного участка учитывают размеры водоохранных зон водотоков, санитарно-защитные зоны объектов, зоны санитарной охраны артезианских скважин и другие ограничения.

При проектировании и дальнейшей эксплуатации объектов необходимо учитывать действующие законодательные и нормативно-правовые документы:

3.2 Источники воздействия на атмосферу, гидросферу, литосферу, биоту

Предприятие на месторождение имеет согласованные проекты нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу, предельно допустимых сбросов (ПДС), проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение. Все выбрасываемые и сбрасываемые вещества предложены в качестве нормативов ПДВ, ПДС. Также получены лимиты на размещение отходов производства и потребления.

Поверхностные воды: воздействие на поверхностные воды может иметь место, в основном, при попадании в них загрязняющих веществ в случае аварийной ситуации. После приема загрязненных стоков происходит ухудшение физических свойств воды (замутнение, изменение цвета, вкуса, запаха). Осаждение нефтепродуктов и солей на дно водоемов вызывает загрязнение донных отложений.

При аварийных ситуациях миграция загрязненных стоков в поверхностные водотоки возможна по поверхности земли только при разрушении обваловок площадок, а также аварий на трубопроводах. При возникновении аварийной ситуации, учитывая расчетное время продвижения загрязняющих веществ, необходимо принять меры по сокращению распространения фронта сточных потоков.

Подземные воды: загрязнение подземных вод возможно при разливе нефти и минерализованных вод в результате инфильтрации загрязненных стоков через зону аэрации в водоносные горизонты. Нефтяное загрязнение относится к «умеренно опасным». В подземных водах под влиянием биогенного разложения и химического окисления нефть разрушается, при этом образуются нафтеновые кислоты, фенолы, эфиры, карбонильные соединения. Почвенно-растительный слой: загрязнение почв напрямую связано с возможными аварийными ситуациями. При аварийных ситуациях на площадке скважин загрязнения участков почвенно-растительного покрова нефтью имеет достаточно локальный и временный характер. Прогнозировать масштаб загрязнения практически невозможно, так как оно носит эпизодический характер и связано, в основном, с аварийными ситуациями, предотвращение или минимизация которых гарантируются принятыми проектными решениями. Воздействие на почвенный покров при штатном режиме функционирования в значительной мере связано с загрязнением выхлопами автотранспорта и выбросами загрязняющих веществ, возможными эрозионными процессами, связанными как с природными, так и с антропогенными факторами.

3.3 Оценка воздействия на окружающую среду

В результате работ по мониторингу отмечается, что уровень загрязнения атмосферного воздуха объектами с повышенной техногенной нагрузкой находится на низком уровне. В связи с этим, основное внимание при прогнозе уделяется водным объектам и почве.

В качестве контролирующих параметров рассматривается общая минерализация, ионный состав воды, содержание нефтепродуктов, взвешенных веществ.

Гидрохимические показатели, определяемые при наблюдении за подземными водами, следует принять следующие: рН, жесткость, сухой остаток, минерализация, Сl-, SO42-, НСОз-, Са2+, Na+ + K+, Mg2+, СО3-, нефтепродукты.

Почвенный мониторинг включает в себя контроль за нефтяным загрязнением почв и его последствиями и должен осуществляться вблизи наиболее вероятных мест загрязнения. Для ранней диагностики развития неблагоприятных изменений свойств почв будет производиться отбор их образцов 1 раз в год на потенциально опасных местах - вблизи производственных площадок, трасс коммуникаций. Отбор проб почв фоновый, с участков подлежащих рекультивации и в потенциально-опасных местах на содержание рН, органического вещества, Hr, S, V, P2O5, K2O, плотного осадка, хлоридов, нефтепродуктов.

Согласно "Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов" предприятия по добыче нефти с малым содержанием летучих углеводородов и выбросом сероводорода до 0,5т/сут относятся ко II классу с размером санитарно-защитной зоны (СЗЗ) -1000м.

Ширина водоохранных зон рассматриваемых водотоков согласно Постановления № 1404 составляет от 50 до 500метров. Объекты нефтедобычи не должны располагаться в водоохранной зоне рек.

Согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96 шум на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий не должен превышать 80дБА. В населенных пунктах (жилые комнаты квартир) установлены уровни шума: с 7 до 23 ч - 55дБА, с 23 до 7 ч - 45дБА согласно СН 3077-84.

С точки зрения эрозионной опасности земель площадки кустов скважин не следует располагать на чрезвычайно и сильно эррозионных землях.

Согласно действующим нормам проектирования границы санитарно-защитных зон вдоль высоковольтных ЛЭП устанавливаются по величине напряженности электрического поля, которая не должна превышать 1 кВ/м.

Одним из способов снижения экологического ущерба при капитальном ремонте скважин может служить технология ремонта в герметизированном варианте.

Размещение оборудования и работы по ремонту скважин нужно производить на отчужденной территории. В аварийных ситуациях происходит загрязнение устья скважины скважинной и технологической жидкостью. По завершении работ все загрязнения подлежат утилизации, а почвенный слой территории рекультивируется. Технологические ремонтные операции можно производить по замкнутой схеме с применением земляных амбаров, изолированных полиэтиленовой оболочкой; циркуляционных систем; герметизирующих сальниковых устройств; быстросъемных трубных соединений, предотвращающих попадания технологических жидкостей и других материалов на почву.

В процессе текущих и капитальных ремонтов необходимо использовать пресную и техническую воду в качестве жидкости глушения и транспортирующей жидкости при разбуривании цементных мостов, при выполнении работ по интенсификации притока и по промывке скважин. В связи с этим вода загрязняется взвешенными твердыми частицами, химическими веществами и нефтью и собирается в циркуляционной системе.

При производстве работ по стимуляции скважин и повышению нефтеотдачи пластов все применяемые химические вещества, растворители, гели, кислоты в полном объеме следует закачивать в продуктивный пласт.

Пресная и техническая вода после использования в технологических процессах должна отстаиваться в циркуляционных емкостях. При этом выбуренная порода и цемент оседают на дно емкостей или герметизированных амбаров. Впоследствии осадок отправляется для намыва в зоны поглощения в бурящихся или ремонтирующихся скважинах. Осветленная отстоявшаяся вода закачивается в систему сбора нефти. Высоковязкие пастообразные смеси, содержащие нефть и нефтепродукты, а также асфальтосмолопарафинистые вещества перерабатываются на специальных установках, или используются в качестве тампонирующего материала для ликвидации зон поглощения при ремонте и бурении скважин, либо закачиваются в поглощающие скважины.

Капельные утечки технической и пресной воды, эмульсий и других материалов из сальниковых устройств и быстросъемных соединений трубопроводов могут также образовывать отходы нефтеасфальтосмолопарафинистых веществ и техническую воду.

Одной из концепций утилизации жидких отходов от технологических процессов нефтедобычи может являться их закачка в поглощающие горизонты фаменского яруса. Это возможно осуществлять через специально пробуренные скважины. Для определения условий скважинной утилизации необходимо учесть все методы, применяемые на промыслах Удмуртии. Это позволяет определять всевозможные сочетания различных реагентов в жидких отходах и объемы отходов.

Практически все технологические процессы осуществляются по “разовой” технологии, а потому непродолжительны по воздействию на экосистему. Это сводит к минимуму риск загрязнения окружающей природной среды.

Кроме того, все отходы при осуществлении технологических процессов скапливаются на рабочей площадке у устья скважины в виде шлама, загрязненной почвы и продуктов нейтрализации кислот или щелочей, то есть в твердом или пастообразном состоянии. Жидкие отходы могут быть представлены в виде водных растворов исходных химических реагентов и вспомогательных жидкостей в самых различных сочетаниях и соотношениях.

Кроме того, жидкие отходы в виде водных дисперсий ПАВ могут образовываться при подготовительно-заключительных операциях: промывке автоцистерн и насосных агрегатов, а также ствола скважины и НКТ.

В ходе разработки технологии скважинной утилизации отходов процесса добычи нефти выделен ряд реагентов, отходы которых возможно утилизировать несколькими способами. Во-первых, в индивидуальном порядке в системе ППД для обработки при забойных зон ближайших нагнетательных скважин. При этом исключается необходимость транспортировки их к специальным скважинам для захоронения в поглощающие горизонты. К числу таких отходов относятся неонолы Афд10, а также гексан. Закачку ПАВ осуществляется в виде водных растворов с концентрацией до 10%. После закачки этих отходов повышается приемистость нагнетательной скважины вследствие моющего действия ПАВ и растворителя. Аналогичным образом следует поступать с отходами MgCl и FeCl, добавляя их в нагнетаемую в пласт воду. Во-вторых, есть группа химических реагентов, отходы которых могут быть использованы в технологических процесса при их совместном применении. Например, при закачке АФД в нагнетательные скважины ПАВ типа неонолы Афд10 для увеличения нефтеотдачи пластов допускается добавлять в нагнетаемую в пласт воду отходы полигликоля, щелочных агентов, а также солей MgCl и FeCl3.

Кроме того, отходы соляной и плавиковой кислот можно закачивать в скважины, где проводится глинокислотная обработка призабойной зоны скважин. Однако в этом случае концентрации HCl и HF следует довести до 8-10% и 3-5%, соответственно.

Следует иметь в виду, что недопустимая совместная утилизация отходов химических реагентов, при смешивании которых образуются осадки, гели, газы. Это может привести к резкому снижению приемистости поглощающей скважины.

Так ли необходимо улучшать экологическую обстановку в области ремонта скважин. В первую очередь это проявится в повышении качества ремонтных работ и, как следствие, в снижении количества ремонтов.

Например, гидроизоляция земляных амбаров полиэтиленовой оболочкой исключит фильтрацию в грунт технической минерализованной воды и других химических веществ, а следовательно, предотвратит загрязнение подземных горизонтов пресных вод.

Следует разработать комплекс специального природоохранного оборудования для подземных ремонтов скважин, которое очищало бы внешнюю поверхность колонны НКТ от любой скважинной жидкости при подъеме труб из скважины, а также предотвращало разбрызгивание скважинной жидкости при подъеме НКТ, когда не срабатывает сливной клапан.

Оснащение всех бригад подземного ремонта комплексом этого оборудования позволит исключить использование земляных амбаров и предупредить попадание загрязнений на почву.

Рассмотренные в данной работе геолого-технические мероприятия по интенсификации добычи нефти, уменьшению доли воды в добываемой продукции влекут за собой увеличение объемов перекачиваемой нефти и воды, что скажется в свою очередь на увеличении объемов выбросов вредных веществ в атмосферу. Также большое внимание следует уделять непосредственно технологическим процессам, так как несоблюдение технологии геолого-технического мероприятия может привести к авариям и нанести большой урон окружающей среде. В частности, необходимо следить за герметичностью оборудования и манифольдных линий, которые соединяют между собой устье скважины и технологические емкости и агрегаты, во избежании разливов нефти, нефтепродуктов и химических реагентов, применяемых при проведении операций.

Анализ хозяйственной деятельности показал, что на месторождении реализуются основные принципы, заложенные технологической схемой разработки. Месторождение укомплектовано стандартным оборудованием, подъем нефти на поверхность осуществляется посредством штанговых глубинных насосов, сбор продукции производится по однотрубной герметизированной схеме, для поддержания пластового давления в пласт нагнетается пресная и техническая вода. Для предотвращения осложнений при эксплуатации нефтепромыслового оборудования широко внедряются химические реагенты-ингибиторы АСПО и коррозии. Другие методы применяются по необходимости в зависимости от конкретной ситуации.

Благодаря проводимой на промысле природоохранной работе ситуацию с предупреждением аварийности на месторождении нефти можно считать благоприятной.

Основными мероприятиями по охране окружающей среды являются:

исключение случаев выбросов газа и разливов нефти путем своевременного осуществления сброса нефти и газа в аварийные емкости;

оперативный сбор разлитой нефти;

категорический запрет утилизации разлившейся нефти путем ее выжигания;

постоянный строгий контроль за выбросами в атмосферу транспортными средствами;

постоянное внедрение технологий и оборудования, ведущих к снижению норм ПДВ;

охрана водных объектов от попадания нефтепродуктов и химических реагентов;

проведение мероприятий по рекультивации земель в случае их загрязнения нефтепродуктами, химическими реагентами согласно утвержденным методам.

С целью снижения ущерба от загрязнения объектов природы должен быть составлен план ликвидации аварий (фонтанирование нефтью, газом, пластовой водой и их смесями, разливы нефти, пластовой воды, нарушение обваловки амбара), содержащей порядок действий по оповещению служб, которые должны участвовать в ликвидации аварий, перечень требуемых технических средств и аварийного запаса обезвреживающих реагентов, способы сбора и удаления загрязняющих веществ, обезвреживания территорий и объектов водопользования в случае аварийного загрязнения водного объекта, рекультивации земель.

Важным элементом функционирования любого производственного комплекса является постоянный контроль за параметрами технологического процесса и производимым влиянием его на элементы природного комплекса.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха используются две ПДК-среднесуточную и максимально разовую. В случае оценки аварийного загрязнения следует использовать только максимально разовую концентрацию (фонтанирование, разрыв системы сбора и транспорта) считая ее мгновенной, действительно максимально-разовой, не интерполируя на отрезок времени. Это особенно важно для оценки возможных последствий физиологического действия вредных веществ (хлор, сероводород, оксиды азота и др.). Для оценки загрязнения воды и почвы используют как максимально - разовые, так и средние по сезонам года концентрации. При оценке тяжести отдаленных последствий, причиняемых здоровью населения и окружающей среде, на первом месте стоят тяжелые металлы, количество которых в объектах окружающей среды региона месторождения превышает предельно-допустимые значения. Помимо высокой токсичности (1,2 классы опасности), металлы, присутствующие в объектах окружающей среды, обладают мутагенным, кацерогенным, эмбриогонадотоксическим и кумулятивным действием. На участках геохимических аномалий, определенных на территории месторождения и в зоне его влияния, их концентрации значительно превышают



4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 Техника безопасности при эксплуатации бурового насоса НБ-32

Вводный инструктаж согласно Трудовому кодексу РК[ 11 ]

- Здания (сооружения), в которых размещаются рабочие места, по своему строению должны соответствовать их функциональному назначению и требованиям безопасности и охраны труда.

- Рабочее оборудование должно соответствовать нормам безопасности, установленным для данного вида оборудования, иметь соответствующие технические паспорта (сертификат), знаки предупреждения и обеспечиваться ограждениями или защитными устройствами для обеспечения безопасности работников на рабочих местах.

- Аварийные пути и выходы работников из помещения должны оставаться свободными и выводить на открытый воздух либо в безопасную зону.

- Опасные зоны должны быть четко обозначены. Если рабочие места находятся в опасных зонах, в которых ввиду характера работы существует риск для работника или падающих предметов, то такие места должны оснащаться устройствами, преграждающими доступ в эти зоны посторонним. По территории организации пешеходы и технологические транспортные средства должны перемещаться в безопасных условиях.

- Работники должны иметь средства индивидуальной защиты для проведения работы в опасных производственных объектах (участках), в том числе на высоте, подземных условиях, открытых камерах, на шельфах морей и внутренних водоемах.

- В течение рабочего времени температура, естественное и искусственное освещение, а также вентиляция в помещении, где располагаются рабочие места, должны соответствовать безопасным условиям труда.

- Работники допускаются на работу с вредными условиями труда (запыленность, загазованность и другие факторы) после обеспечения работодателем безопасных условий труда.

Основная доля ремонтных работ их трудоемкость и травмоопасность приходится на буровые насосы и их обвязку, пневмо систему и АБК-3.

Буровые насосы и их обвязка.В обвязке буровых насосов должны быть предусмотрены следующие основные элементы: приемная линия, компенсирующие устройства на приемной и нагнетательной линиях, нагнетательный трубопровод, пусковая задвижка, предохранительное устройство, манометр с предохранительным устройством, запорная арматура.

Отказы и аварии буровых насосов и их обвязки часто связаны с возникающими в них вибрациями, износом основных элементов (втулки, клапаны, поршни, сварные и фланцевые соединения), резким повышением давления перекачиваемой жидкости.

Причинами вибрации в нагнетательной системе могут являться: плохие крепления насосов и их привода к фундаментам, несоосность насоса и привода, износ или ослабление отдельных частей насоса (элементы кривошипно-шатунного механизма, штоки, поршни, втулки и прочее), пульсация промывочной жидкости. Наибольшее распространение в бурении - двухпоршневые насосы посылают в нагнетательную систему прокачиваемую жидкость толчками. Так, при 60 двойных ходов в 1 минуту в нагнетательной системе в течение 1 секунды возникают 4 мощных импульса. Существующая система гашения этих импульсов (пневматические компенсаторы) не может полностью сгладить давление в прокачиваемой жидкости.

Причинами пульсации промывочной жидкости также являются:

- неудовлетворительное заполнение насоса жидкостью при работе насоса (из-за низкого расположенного) уровня жидкости в приемных емкостях по отношению к оси поршня насоса, недостаточной пропускной способности приемной трубы насоса - мал ее диаметр или засорилось приемное устройство на кольце трубы);

- износ рабочих поверхностей клапанных пар насоса, наличие между ними зазора из-за попадания постороннего предмета, сломанной клапанной пружины;

- износ рабочих поверхностей поршней или втулок насоса или их ненадежное укрепление;

- ненадежность компенсирующих устройств насоса (утечки через резиновые и уплотнительные элементы, отсутствие газа или соответствующие режиму работ давление газа за резиновыми элементами);

- большое число проходных задвижек на нагнетательной линии, создающих местные сопротивления движущемуся потоку жидкости, и наличие резких (900 и более) поворотов и сужении ее;

- отказ или загрязненность забойного двигателя и долота, а также наличие резких сужений в канале бурильной колонны - ствол скважины.

Резкое повышение давления в нагнетательной линии буровых насосов, приводящие к аварийным, травмоопасным ситуациям, может быть следствием многих факторов: пуска насоса при закрытых пусковых или проходных задвижках; несвоевременного закрытия пусковой задвижки или пуска второго насоса до восстановления циркуляции в системе насос - скважина; отказа предохранительного устройства, устанавливаемого на нагнетательной линии насосов; перекрытия каналов, по которым циркулирует промывочная жидкость, ледяными пробками, выбуренной породой, посторонними предметами и т.д.

Качественная очистка промывочной жидкости с помощью современных очистных устройств, закрытая наружная система циркуляции, установка приемных емкостей и поддержание в них уровня жидкости таким образом, чтобы он не опускался ниже оси поршневых втулок насоса, правильный монтаж и эксплуатация приемной и нагнетательной линии насосов - необходимые меры профилактики аварий и отказов в работе.

Приемная линия. Диаметр и длина приемной линии и наличие компенсирующих устройств на ней влияют на обеспечение безопасного режима работы всей насосной группы, поскольку от них зависит коэффициент наполнения насоса и ритмичность его работы и, следовательно, возможность возникновения пульсации при прокачивании жидкости.

Для исключения пульсации рекомендуется применить приемную линию с диаметром примерно 2,5 см больше диаметра соединений всасывающей части насоса, а линии всасывания должны быть короткими и прямыми; изгибы под прямым углом не допускаются.

На конце приемной линии необходимо устанавливать фильтр, чтобы исключить попадание щепок, комков утяжелителя и глины т.п. в гидравлическую часть насоса, иначе может произойти засорение, что вызовет аварийную его остановку для ремонта.

Компенсирующие устройства. Работа поршневого насоса имеет приемную характеристику потока. Это приводит к созданию неравномерного потока жидкости и давления в нагнетательной линии. Возникающие пульсации приводят к ослаблению и разрыву соединений нагнетательного трубопровода, что представляет большую опасность для обслуживающего персонала.

При наполнении пневматических компенсаторов воздухом или инертным газом должны быть приняты меры, исключающие возможность попадания в полость компенсаторов масел и других горючих веществ. Перед разборкой компенсаторов из них должен быть выпущен воздух или газ, и давление в компенсаторе снижено до атмосферного. При извлечении резинового элемента (виккеля) следует пользоваться приспособлением конструкции ВНИИТБ.

Пневматические компенсаторы должны иметь:

- приспособление для проверки давления сжатия;

- предохранительный колпак над вентилем для закачки и спуска воздуха.

В современных конструкциях буровых насосов гашение пульсации и выравнивание потока промывочной жидкости достигаются установкой на нагнетательном тройнике насоса блока воздушных колпаков - пневмокомпенсаторов.

В процессе работы насоса выходит из строя резиновый баллон - виккельпневмокомпенсатора. Непригодность виккеля обнаруживается по усиленной вибрации бурового шланга, увеличению амплитуды колебания стрелки манометра или путем обстукивания пневмокомпенсатора. Глухой звук при обстукивании расценивается как выход из строя виккеля или же, как отсутствие рабочего агента в колпаке.

Замена вышедшего из строя виккеля пневмокомпенсатора представляет собой трудоемкую и опасную операцию. Снятие пневмокомпенсатора сопряжено со значительными затратами физических усилий, требует от работающих особой осторожности по выпуску остаточного количества рабочего агента, так как в этом случае виккель, как бы при вулканизировавшийся к шейке компенсатора, не позволяет выпустить остаточное количество рабочего агента.

В зимнее время выпуску агента из блока пневмокомпенсаторов может помешать ледяная пробка, образовавшееся внизу блока от скопившейся при разрыве виккеля промывочной жидкости. Эта пробка перекрывает проходное отверстие запорного виккеля и также не позволяет выпускать рабочий агент из пневмокомпенсатора. Приходится заменять пневмокомпенсатор, находящийся под давлением. При этом исключена возможность возникновения несчастного случая.

Для облегчения условий труда и снижения опасности при снятии баллона пневмокомпенсатора следует пользоваться специальными устройствами.

Нагнетательный трубопровод надежно крепят к фундаментам, блочным основаниям или промежуточным стойкам. На задвижках высокого давления должны быть штурвалы и указатели "закрыто - открыто". Во фланцевых соединениях и в сальнике штока задвижки не должны быть пропусков.

Надежная и безопасная эксплуатация нагнетательной линии насосов обеспечивается опрессовкой ее на длине, в 1,5 раза превышающее максимальное рабочее давление, которое предусмотрено геолого-техническим нарядом скважин. Испытания проводятся перед пуском в эксплуатацию насосов, а также после каждого ремонта обвязки. Опрессовка осуществляется цементировочными или продавочными агрегатами. Линия считается выдержавший испытание, если давление в системе в течение 5 минут не снижалось. Результаты испытания оформляются актом.

Во время испытания люди от линии должны быть удалены в безопасные места.

Нагнетательная линия по возможности должна быть прямолинейной или без резких поворотов. Ее необходимо изготавливать из прочих толстостенных труб одинакового диаметра с наименьшим числом сварных, фланцевых или другого вида соединений.

Нагнетательная линия от стояка и до выкида насоса должна иметь уклоны, чтобы обеспечивался сток бурового раствора из всей линии при прекращении работ насосов. Это особенно важно в районах с холодным климатом, так как замерзание оставшегося в линии раствора может привести к разрыву ее при пуске насосов.

Для обеспечения быстрого и качественного монтажа насосов нагнетательного трубопровода целесообразно применять разборный трубопровод, соединяемый быстросвинчивающимися муфтами. Вертикальный участок нагнетательной линии во время работы насоса. Если в обвязке бурового насоса не установлены такие задвижки или предусматривается запорно-разделительные устройства (обратные клапаны), то перед ремонтом любого насоса давление в обвязке должно быть снижено до атмосферного.

Пусковые задвижки буровых насосов должны иметь дистанционное управление.

Пуск в ход насосов при закрытых пусковых задвижках запрещается.

На нагнетательной линии бурового насоса должен быть манометр, смонтированный на предохранительном устройстве, гасящем колебания стрелки прибора и исключающем его засорение промывочной жидкостью.

Если два или более насосов работают в одну нагнетательную линию, разрешается иметь для них в одном помещении один манометр.

На каждом буровом насосе должно монтироваться предохранительное устройство заводского изготовления на номинальное (рабочее) давление в соответствии с инструкцией по эксплуатации и в зависимости от установленных в насосе цилиндровых втулок, но не менее чем на 3,5 % превышающее номинальное давление.

Установка и проверка состояния предохранительных устройств регистрируются в журналах технического состояния оборудования.

Предохранительное устройство предназначено для предотвращения разрывов нагнетательного трубопровода или насоса при превышении давления на выкиде насоса выше допустимого, вызванном засорением насадок долота или засорением проходного сечения в системе циркуляции промывочной жидкости между выкидом насоса и насадок долота.

Предохранительные устройства бывают диафрагменного типа с применением чугунных тарированных пластин и пластин с кольцевой канавкой преимуществом, которого является удобство и легкость обслуживания.

В процессе эксплуатации бурового насоса наиболее быстро изнашиваются его цилиндровые втулки, поршни, штоки, клапаны и седла. Интенсивный износ происходит при работе на утяжеленной промывочной жидкости.

Смена изношенной втулки весьма трудоемкая и опасная операция. Поэтому для замены ее и других быстроизнашивающихся деталей бурового насоса необходимо пользоваться комплексными приспособлениями конструкции ВНИИТБ.

Смотровые люки масляной ванны и камер должны быть плотно закрыты металлическими щитами. Движущиеся и вращающиеся части насоса (концы валов, клиноременная передача и др.) должны быть надежно ограждены (выступающий конец трансмиссионного вала - сплошным кожухом, клиноременная передача - сетчатым ограждением). При ограждении клиновых ремней следует предусматривать также отбойные лобовые металлические щиты достаточной жесткости и прочности, способные выдержать удар оборвавшегося текстурного ремня.

Рабочие обеспечены доброкачественной питьевой водой, проверенной, в соответствии с действующим порядком в лаборатории санитарно-эпидемологической станции.

Бочки для питьевой воды изготавливаются из легко очищаемых и дезинфицируемых материалов и плотно запирающиеся и закрывающимися на замок крышками. Бочки необходимо регулярно промывать горячей водой и подвергать дезинфекции.

4.2 Техника безопасности при ремонте бурового насоса НБ-32

К ремонту насосных установок допускаются рабочие, изучившие особенности данного производства и правила безопасного поведения в цехе.

Разборку насосного оборудования производят только после отключения электродвигателей и аппаратуры управления от источников питания.

При ремонте насосного оборудования необходимо выполнять следующее:

- пользоваться исправным слесарным и измерительным инструментом соответствующих размеров;

- пользоваться только исправными грузоподъемными средствами, чарочными приспособлениями и стропами, строго соблюдая сроки их испытания;

Перед проведением ремонта насосов, работающих на взрывоопасных и токсичных газах, принимают следующие меры безопасности:

- отключают насосную установку от действующих коллекторов;

- полностью снимают избыточное давление и продувают инертным газом насосное оборудование и подключенные к нему трубопроводы до полного удаления из них рабочей среды, что должно быть подтверждено анализом; если внутри аппаратов или подключенных к ним газопроводов скопились конденсат или другие выделения, обладающие токсичными и взрывоопасными свойствами, принимают меры по дегазации, обеспечивающие полную безопасность при ремонте:

- отключают оборудование заглушками и отсоединяют от него продувочные, анализоотборочные и другие линии, связывающие его с другим оборудованием цеха;

- снимают напряжение с электрического оборудования; электрическое и другое силовое оборудование (паровое, газовое и т. д. полностью отключают от системы энергоснабжения;

- вывешивают на соответствующем электрическом щите и на пусковом устройстве плакаты «Не включать! Работают люди!», которые снимают только с разрешения начальника смены после завершения ремонта оборудования и выполнения соответствующих работ по подготовке оборудования к пуску.

Проводить ремонтные работы на действующем оборудовании запрещается.

При ремонте насосного оборудования отдельные детали и узлы массой более 20 кг рекомендуется поднимать, перемещать и опускать с помощью грузоподъемных механизмов. При этом в соответствии с требованиями Госгортехнадзора соблюдают следующие правила:

- масса поднимаемых и перемещаемых грузов не должна превышать грузоподъемности грузоподъемных механизмов;

- канаты, тросы и цепи должны быть исправны;

- место монтажных работ должно быть достаточно освещено;

- по окончании работ груз запрещается оставлять в подвешенном состоянии;

- перемещать грузы над находящимися внизу людьми запрещается;

- при подъеме и установке отдельных деталей и сборочных единиц необходимо опускать и поднимать груз равномерно.

При работе на высоте (трубопроводной эстакаде и т. п.) применяют предохранительные пояса. Переносные подмостки и стремянки перед началом работы должны быть проверены. Во время ремонта следят за инструментом и деталями, чтобы они не могли упасть вниз.

Слесарь-ремонтник обязан знать и правильно пользоваться первичными средствами пожаротушения.

4.3 Требования безопасности при огневых ремонтных работах

- К огневым ремонтным работам относятся электро- и газосварочные, кузнечные, паяльные и все другие работы с применением открытого огня.

- Огневые работы на территории завода и установок могут производится только по отдельным в каждом случае письменным разрешением главного инженера завода, его заместителей по производствам и начальников производств, согласованным с местной пожарной охраной.

- Огневые работы следует проводить на специальных площадках и в мастерских, оборудованных в соответствии с противопожарными нормами, правилами техники безопасности и промсанитарии. Эти работы проводятся по утвержденным в установленном порядке инструкциям и дополнительного оформления их проведения не требуется.

- На действующих комбинированных блочных установках (объектах) разрешается проведение огневых ремонтных работ на отдельно блоке (системе) при условии, что ремонтируемый блок полностью отглушен от действующих трубопроводов, аппаратов, агрегатов, и приняты меры, обеспечивающие безопасность на действующем и ремонтном объекте.

- Огневые работы могут производиться только после выполнения всех требований пожарной профилактики, обусловленных в разрешении или соответствующей инструкции.

- Сварщик имеет право приступить к работе только после получения письменного разрешения и личной проверки выполнении следующих требований, указанных в разрешении.

- Рабочий, работающий вместе со сварщиком, должны иметь те же средства индивидуальной защиты, что и сварщик.

- При ведении сварочных работ на лесах или подмостьях их необходимо покрывать кошмой или листами асбеста, чтобы подающий расплавленный металл не вызвал пожара или ожога проходящих людей.

- Огневые работы должны быть немедленно прекращены, если в процессе их проведения, не смотря на принятые меры обнаружено появление газа и нефтепродуктов около рабочего места или при других условиях, выживающих пожарную опасность.

- Электросварочный агрегат или трансформатор, а также его коммуникационная аппаратура должны устанавливаться в местах, где отсутствуют горючие газы, пары и разлитые нефтепродукты.

- Запрещается пользоваться в качестве обратного провода заземляющей проводки металлоконструкциями, корпусами технологической аппаратура и трубопроводами. В качестве обратного провода должен быть применен такой же провод, как и для электродержателя.

- Электросварочные аппараты, сварочные трансформаторы и свариваемые конструкции во время сварки должны быть заземлены. Заземление надлежит производить перед началом работы и не снимать до ее окончания.

- Запрещается присоединение заземляющих проводов к нефтепроводам, газопроводам и технологическим аппаратам.

- Передвижные сварочные установки во время их передвижения должны отключаться от сети.

- При электросварке сварщики обязаны закрывать лицо щитком или маской со вставленными в них защитными стеклами.

4.4 Требование безопасности при подъеме и перемещении грузов кранами

Грузоподъемные механизмы и такелажную оснастку перед ремонтными работами проверяют и освидетельствуют. Подъем груза массой более 60 кг и деталей меньшей массы на высоту более 3 м должен быть механизирован. Тали, одно- и двухблочные мостовые краны, грузоподъемностью 10-30 тонн с номинальным управлением должны иметь нанесенные на видном месте надписи о предельной грузоподъемности и дате очередного испытания. Сроки технического освидетельствования и испытания частичного - не реже одного раза в 12 месяцев, полного - не реже одного раза в 3 года. Внеочередное полное освидетельствование проводят при установке в машинном зале нового крана или крана, временно используемого при ремонте. Траверсы и захваты проверяют ежемесячно, стропы - каждые 10 дней, съемные грузозахватные устройства осматривают перед выдачей их в работу.

Перед подъемом проверяют соответствие массы груза грузоподъемности механизма и захватного приспособления.

Зону подъема ограждают предупредительными знаками. Команды на подъем, перемещение и спуск подает 1 человек. К обвязке канатами, соединению с подъемными устройствами и зачаливанию допускаются лица, имеющие удостоверения стропальщика. При подъеме крышек и других частей с них удаляют все незакрепленные детали. В местах соприкосновения стальных канатов с грузом ставят деревянные прокладки, чтобы исключить из повреждения. Расстроповку груза проводят после надежной установке на деревянные опоры высотой 50-100 мм для свободного удаления каната.

Не следует ударами лома или кувалды поправлять положение каната на грузе, особенно в подвешенном состоянии, или вручную удерживать их от соскальзывания. Нельзя находиться подвисящем грузом или в непосредственной близости от него, оттягивать груз при его подъеме, перемещении и опускании; высвобождать защемленные грузом канаты, применяя кран или друге механизмы.

4.5 Расчет одиночного заземления

Для предотвращения электрических травм, которые могут быть вызваны при касании металлических конструкций или корпусов электрооборудования, оказавшихся под напряжением вследствие повреждения изоляции, а также для защиты аппаратуры устраиваются защитные заземления, представляющие собой преднамеренное соединение с землей или ее эквивалентом металлических частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением.

Расчет заземляющего устройства осуществляют исходя из его максимально допустимого сопротивления, установленного для соответствующего оборудования.

В электроустановках напряжением выше 1000 Вв сети с заземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 0,5 Ом в любое время года, то есть Ом (согласно ПУЭ).

Так как естественный заземлитель отсутствует (не предусмотрен заданием), то предусматривается искусственный заземлитель, сопротивление которого Ом.

Определим расчетное удельное сопротивление

,

где - удельное сопротивление грунта, Ом*м, - климатический коэффициент (выбирается из справочника в соответствии с климатическими условиями отдельных зон). Выбираем тип грунта - суглинок с сопротивлением Ом*м, а климатический коэффициент в соответствии с нашей зоной . Тогда расчетное удельное сопротивление будет определено:

Ом*м(4.1)

Выберем тип заземлителя и его размеры. Искусственный заземлитель относится к типу трубчатый или стержневой длиной м и диаметром м. Расстояние от заземлителя до поверхности земли в расчетах примем равным м.

Рассчитаем сопротивление растекания одиночного трубчатого заземлителя:

, (4.2)

где (м) - расстояние от поверхности земли до средины заземлителя.



Используя выше приведенные данные, получим:

(Ом) (4.3)

Количество параллельно соединенных одиночных заземлителей, необходимых для получения допустимого значения сопротивления заземления, без учета сопротивления полосы соединения, будет составлять:

, (4.4)

где - коэффициент использования группового заземлителя. Согласно справочным данным, количество параллельно соединенных одиночных заземлителей должно быть не меньше двух. Так как мы рассчитываем одиночное заземление, то из справочных таблиц выбираем .

Тогда .

Длина полосы соединения определяется как:

, (4.5)

где м - расстояние между вертикальными заземлителями.

Соответственно м. Рассчитаем сопротивление полосы соединения, используя формулу:

, (4.6)

где - эквивалентный диаметр соединительной полосы шириной . В расчетах примем при см.

Тогда

(Ом). (4.7)

Исходя из найденных значений, можно рассчитать сопротивление всего заземляющего устройства с учетом соединительной полосы:

,

где - коэффициент использования соединительной полосы, выбирается из справочника и в соответствии с заданными условиями имеет значение .

(Ом). (4.8)

Таким образом, сопротивление растекания группового искусственного заземлителя несколько меньше заданного (0,5 Ом), что повышает безопасность.

4.6 Пожаробезопасность

Утвержден постановлением Правительства Республики Казахстан от 16 января 2009 года № 14.

Технический регламент определяет основные положения технического регулирования в области пожарной безопасности и устанавливает:

1) классификацию пожаров и их опасных факторов, веществ и материалов, а также технологических сред по взрывопожарной и пожарной опасности; взрывоопасных и пожароопасных зон; строительных материалов по пожарной опасности; строительных конструкций и противопожарных преград; электрооборудования, наружных установок, зданий, сооружений и помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, которая приведена в приложении 1 к настоящему Техническому регламенту;

2) требования пожарной безопасности к объектам хозяйствования различного назначения на всех стадиях их жизненного цикла; при проектировании городских и сельских поселений; проектировании и строительстве зданий и сооружений; к продукции. Положения настоящего Технического регламента обязательны для исполнения при:

3) проектировании, строительстве, капитальном ремонте, реконструкции объектов капитального строительства, техническом перевооружении, изменении функционального назначения, техническом обслуживании, эксплуатации объектов, независимо от назначения и форм собственности;

4) разработке, принятии, применении и исполнении Технических регламентов, рекомендуемых положений нормативных и технических документов содержащих требования пожарной безопасности.

Обеспечение пожарной безопасности и пожаротушения возлагается на руководителей организаций [12].

Организации, имеют право:

- создавать, реорганизовывать и ликвидировать в порядке, установленном настоящим Законом, негосударственную противопожарную службу, которую они содержат за счет собственных средств, а также привлекать негосударственную противопожарную службу на основе договоров;

- вносить в государственные органы и местные представительные органы предложения по обеспечению пожарной безопасности;

- проводить работы по установлению причин и обстоятельств пожаров, происшедших на объектах организаций;

- устанавливать меры социального и экономического стимулирования по обеспечению пожарной безопасности в пределах, определенных законодательством;

- получать информацию по вопросам пожарной безопасности, в том числе в установленном порядке от органов государственной противопожарной службы.

Организации обязаны:

- соблюдать требования пожарной безопасности, а также выполнять предписания и иные законные требования органов государственной противопожарной службы;

- разрабатывать и осуществлять меры по обеспечению пожарной безопасности;

- проводить противопожарную пропаганду, а также обучать своих работников мерам пожарной безопасности;

- создавать или содержать негосударственную противопожарную службу в организациях и на объектах, на которых в обязательном порядке создается противопожарная служба, в том числе на основании договоров с негосударственной противопожарной службой;

- содержать в исправном состоянии системы и средства пожаротушения, не допускать их использования не по назначению;

- оказывать содействие противопожарной службе при тушении пожаров, установлении причин и условий их возникновения и развития, а также при выявлении лиц, виновных в нарушении требований пожарной безопасности и возникновении пожаров;

- осуществлять меры по внедрению автоматических средств обнаружения и тушения пожаров;

- предоставлять в установленном Правительством порядке при тушении пожаров на территориях организаций необходимые силы и средства, горюче-смазочные материалы, а также продукты питания и места отдыха для подразделений противопожарной службы, участвующих в выполнении боевых действий по тушению пожаров и привлеченных к тушению пожаров сил;

- обеспечивать доступ представителям противопожарной службы при осуществлении ими служебных обязанностей на территории организаций в установленном законодательством порядке;

- предоставлять органам государственной противопожарной службы сведения и документы о состоянии пожарной безопасности, в том числе о пожарной опасности производимой ими продукции, а также о происшедших на их территориях пожарах и их последствиях;

- незамедлительно сообщать противопожарной службе о возникших пожарах, неисправностях имеющихся систем и средств противопожарной защиты, об изменении состояния дорог и подъездов.

К ремонту насосных установок допускаются рабочие, изучившие особенности данного производства и правила безопасного поведения в цехе.

Разборку насосного оборудования производят только после отключения электродвигателей и аппаратуры управления от источников питания.

При ремонте насосного оборудования необходимо выполнять следующее:

- пользоваться исправным слесарным и измерительным инструментом соответствующих размеров;

- пользоваться только исправными грузоподъемными средствами, чарочными приспособлениями и стропами, строго соблюдая сроки их испытания;



5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Современный уровень научно-технического прогресса обеспечивает все большее внедрение в эксплуатацию новых разработок. Но не смотря на это, прежде следует знать во сколько это обойдется предприятию, какие потребуются затраты и какой экономический эффект будет достигнут.

Показатели экономического эффекта от внедрения новой техники и дополнительных средств обусловленные данным внедрением определяется как сравнительные величины, размер которых зависит от варианта, выбранного для сравнения.

Средство, с которым производится сравнение, называется базовым.

Как объект производства новую конструкцию оценивают по:

1) трудоемкости изготовления (общей, структурной);

2) удельной материалоемкости (общей, структурной, коэффициент использования материала);

3) массе (общей, относительной);

4) себестоимости машины.

Новое оборудование эффективно для потребителя в том случае, если затраты на их приобретение и эксплуатацию будет меньше затрат на ранее освоенную технику. Решение о целесообразности создания и внедрение новых машин и оборудования принимается на основе годового экономического эффекта.

Нормативный срок окупаемости (Т„) капитальных затрат для новой техники, установлен:

Тн = 1/Ен= 1/0,15 = 6,7 года,

где Ен = 1,5 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Годовой экономический эффект (тенге), определяют сопоставлением приведенных затрат по базовой и новой технике, как в сфере производства, так и в сфере эксплуатации.

В данном дипломном проекте будут приведены только расчеты затрат в сфере эксплуатации аналога и ремонтируемого агрегата.

5.1 Расчет затрат на ремонт

Амортизационные отчисления на оборудование:

Зам = 0,01ЦНк (5.1)

где Ц - стоимость оборудования;

Ц1 = 1510000 тенге; Ц2 = 1767000 тенге;

Нк - норма амортизации на капитальный ремонт, %;

Нк = 15%;

Зам1 = 0,01 1510000 15% = 226500 тенге;

Зам2 = 0,01 1767000 15% =265050 тенге.

Затраты на электроэнергию (двигатель у нас остается один и тот же, поэтому потребляемая ли электроэнергия будет одной и той же для 2-х случаев):

Зэн = 36 МЭ/(удcos) + 0,98 NycтТэф (5.2)

где МЭ = 7200 - номинальная мощность электродвигателя;

уд = 0,99 - КПД электродвигателя;

cos = 0,95 - коэффициент потери мощности в сети;

Nycт = 6300 кВт - установленная мощность электродвигателя;

Тэф = 6210 часов - годовой эффективный фонд времени работы оборудования;

Зэн1 = Зэн2 = 36 7200 / (0,99 0,95) + 0,98 6300 6210 = 3854317,6 тенге.

Затраты на обслуживание оборудования

Зобс = ТэфЧстKобс (1+Кд) (5.3)

где Чст = 500 тенге - часовая тарифная ставка обслуживающего персонала;

Кобс1 = 4 чел/маш; Кобс2 = чел/маш;

Кд = 0,48 - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату (отчисление на социальное страхование, премии, на охрану труда и др.);

3обс.баз = 6210 500 4(1 + 0,48) = 18381600 тенге;

3обс.пр = 6210 400 2(1 + 0,48) = 9190800 тенге.

Затраты на вспомогательные материалы

3вc.м = mЦнТэф (5.4)

где m - норма расхода вспомогательного материала, кг/ч;

Цн - цена за единицу материала, тенге/кг;

m1 = 5 кг/час масла; Цнб = 1500 тенге;

m2 = 8 кг/час масла; Цнб = 800 тенге.

Звс.м.баз = 5 1500 6210 = 46575000 тенге;

Звс.м.пр = 8 800 6210 = 39744000 тенге.

Затраты на ремонт (рассчитываются на основании капитальных затрат, при монтаже оборудования):

Зр = 0,055 (Ц + Цэ + Цн + ТрР + Моб + Обн) (5.5)

где Цэ = 2200000 тенге - цена электродвигателя, тенге;

ТрР = 300000 тенге - транспортно-заготовительные расходы;

Моб = 255000 тенге - монтаж технологического оборудования;

Обн = 350000 тенге - стоимость оборудования.

Зр.баз = 0,055 (1510000 + 2200000 + 1500 + 300000 + 255000 + 350000)

= 253907,5 тенге;

Зр.баз = 0,055 (1767000 + 2200000 + 800 + 300000 + 255000 + 350000)

= 268004 тенге.

Затраты на инструмент

3н.пр = 0,005 (Ц + Цэ + Цн + ТрР + Моб + ОбН); (5.6)

Зн.бв = 0,005 (Ц + Цэ + ЦнI + ТрР + Моб + ОбН); (5.7)

3н.баз = 0,005 (1510000 + 2200000 + 1 500 + 300000 + 25500 + 350000) = 21935 тенге;

Зн.пр = 0,005 (1767000 + 2200000 + 800 + 300000 + 25500 + 350000) = 23216 тенге.

Амортизация по сопутствующим капитальных вложений:

3ам.с = 0,01 (Цэ + Цн + ТрР + Моб+ ОбН) Нк (5.8)

Зам.баз = 0,01 - (2200000 + 1500 + 300000 + 255000 + 350000) 15 = 465975 тенге;

Зам.пр = 0,01 (2200000 + 800 + 300000 + 255000+350000) 15 = 465870 тенге.

Эксплуатационные затраты

U' = Зам + Зэн + Зобс + Звс.м + Зр + Зч + Зам.с (5.9)

U'баз = 226500 + 3854317,6 + 18381600 + 46575000 +253907,5 +21935 + 465975 = 69359235,1 тенге;

U'пр = 265050 + 3854317,6 + 9190800 + 39744000 + 268004+23216 + 465870 = 53811257,9 тенге.

Приведенные затраты:

Зэкс = U' + EнK' (5.10)

где U' - эксплуатационные затраты потребителю, тенге;

К' - удельное капиталовложение потребителя на единицу

оборудования, тенге/шт;

К'баз = Ц + Цэ + ТрР + Моб + ОбН (5.11)

К'баз = 1510000 + 2200000 + 300000 + 255000 + 350000 = 4615000 тенге;

К'пр = 1767000 + 2200000 + 300000 + 255000 + 350000 = 4872000 тенге;

Ззкс.баз = U'баз + ЕнК'б = 69359235,1 + 0,15 4615000 = 70051485,1 тенге;

Зэкс.пр = U'пp + ЕнК'пр = 53811257,9 + 0,15 4872000 =54542057,9 тенге.



Таблица 5.1 - Расчет эксплуатационных и приведенных затрат оборудования в условиях эксплуатации, в тенге

Статья	Обозначения	Аналог	Проект
Амортизационные отчисления на оборудование	Зам	2100000	2145000
Затраты на электроэнергию	Зэн	52754744	52754744
Затраты на обслуживание оборудования	Зобс	20128000	20064000
Затраты на вспомогательные Материалы	Звс.м	63750000	65000000
Затраты на ремонт	Зр	940857	957315
Затраты на инструменты	Зи	85532	870029
Амортизация по сопутствующим капиталовложениям	Зам.с	465975	465870
Эксплуатационные затраты (сумма 1-8)	U'	140225109	120873958
Приведенные затраты	Зэкс	142790859	123484708

Сравнивая приведенные затраты на аналог и проектный вариант, видим, что экономия составляет 15509427,2 тенге.

5.2 Определение ориентировочной стоимости ремонтного предприятия

Для определения стоимости ремонтного предприятия суммируются стоимость зданий, оборудования с его монтажом, дорогостоящих приспособлений и инструментов, производственного инвентаря. При ориентировочных расчетах стоимость зданий и сооружений определяется по укрупненной стоимости 1м3 объёма здания. Определим кубатуру здания по формуле:



, (5.14)

где - площадь зданий (помещений);

- высота зданий (помещений).

Определим стоимость зданий

(5.15)

Определим ориентировочную стоимость ремонтного предприятия по формуле