Повышение безопасности эксплуатации стальных резервуаров за счёт снижения коррозионного износа путём внедрения цифровых технологий

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-методические основы предотвращения аварийных ситуаций на объектах хранения нефтепродуктов

1.1. Государственная политика Российской Федерации в области промышленной и экологической безопасности ОПО

1.2. Систематизация факторов, влияющих на интенсивность внутренней и внешней коррозии стальных резервуаров

1.3. Методология риск-ориентированного подхода в системе надзорной деятельности Ростехнадзора

Глава 2. Диагностика и оценка уязвимости инженерных систем резервуарного парка к коррозионному воздействию

2.1. Комплексная характеристика объекта защиты и анализ статистических данных по отказам оборудования

2.2. Определение критических узлов конструкций, наиболее подверженных язвенной и точечной коррозии

2.3. Оценка готовности сил и средств предприятия к ликвидации последствий аварийного разрушения резервуара

Глава 3. Практическая реализация интеллектуальных систем контроля техносферной безопасности

3.1. Внедрение программно-аппаратного комплекса непрерывного мониторинга коррозионного износа

3.2. Интеграция цифровых инструментов в систему управления охраной труда и промышленной безопасностью предприятия

3.3. Обоснование социально-экономической эффективности мероприятий по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций техносферного характера

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Повышение безопасности эксплуатации стальных резервуаров за счет снижения коррозионного износа путем внедрения цифровых технологий

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена комплексом факторов, определяющих современное состояние системы промышленной и экологической безопасности в Российской Федерации. Эксплуатация стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов относится к категории опасных производственных объектов (ОПО), регламентируемых Федеральным законом № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Статистические данные Ростехнадзора за период 2020-2024 годов свидетельствуют о том, что коррозионный износ стальных резервуаров является одной из основных причин возникновения аварийных ситуаций, сопровождающихся разливом нефтепродуктов, пожарами резервуарных парков и чрезвычайными ситуациями техногенного характера. Процессы внутренней и внешней коррозии стальных конструкций резервуаров приводят к снижению несущей способности, образованию сквозных язвенных дефектов и, как следствие, к разгерметизации оборудования с последующим выбросом опасных веществ в окружающую среду. Согласно данным МЧС России, за последние пять лет на объектах нефтегазового комплекса зафиксировано более 180 инцидентов, связанных с разрушением резервуарных конструкций, что подчеркивает необходимость внедрения современных систем контроля технического состояния оборудования.

Степень разработанности проблемы в отечественной научной литературе характеризуется значительным вниманием к вопросам обеспечения промышленной безопасности объектов хранения нефтепродуктов. Фундаментальные исследования в области коррозионных процессов стальных конструкций представлены в трудах таких российских ученых, как В.И. Вигдорович, Л.Е. Цыганкова, А.Н. Попова, В.В. Бурлов, разработавших теоретические основы электрохимической коррозии металлов в агрессивных средах. Проблематика применения риск-ориентированного подхода в системе государственного надзора за опасными производственными объектами рассмотрена в исследованиях специалистов Академии ГПС МЧС России и ВНИИПО МЧС России. Вопросы внедрения цифровых технологий мониторинга технического состояния оборудования освещены в работах коллективов ФГБУ «ВНИИ ГОЧС (ФЦ)», однако комплексный подход к интеграции программно-аппаратных систем непрерывного контроля коррозионного износа в существующую структуру управления промышленной безопасностью предприятий требует дальнейшего развития.

Современная система обеспечения техносферной безопасности объектов нефтегазового комплекса базируется на положениях Федерального закона № 116-ФЗ, Федерального закона № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера», Федерального закона № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», а также нормативно-технических документов Ростехнадзора и МЧС России. Переход к риск-ориентированной модели надзорной деятельности, закрепленный постановлением Правительства РФ № 806 от 17.08.2016, требует от эксплуатирующих организаций внедрения превентивных мер, направленных на предупреждение аварийных ситуаций на основе непрерывного мониторинга критических параметров оборудования. В этой связи разработка и внедрение интеллектуальных систем контроля коррозионного износа стальных резервуаров приобретает особую актуальность как инструмент снижения вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций техносферного характера.

Цель выпускной квалификационной работы – разработка комплекса организационно-технических мероприятий по повышению безопасности эксплуатации стальных резервуаров за счет снижения коррозионного износа путем внедрения цифровых технологий непрерывного мониторинга технического состояния оборудования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать государственную политику Российской Федерации в области промышленной и экологической безопасности опасных производственных объектов и определить нормативно-правовые основы обеспечения безопасности эксплуатации резервуарных парков;
• систематизировать факторы, влияющие на интенсивность внутренней и внешней коррозии стальных резервуаров, и выявить критические механизмы коррозионного разрушения конструкций;
• исследовать методологию риск-ориентированного подхода в системе надзорной деятельности Ростехнадзора и определить критерии отнесения объектов к категориям риска;
• провести комплексную диагностику объекта защиты, проанализировать статистические данные по отказам оборудования и определить критические узлы конструкций, наиболее подверженные коррозионному износу;
• разработать проект внедрения программно-аппаратного комплекса непрерывного мониторинга коррозионного износа и интегрировать цифровые инструменты в систему управления охраной труда и промышленной безопасностью предприятия;
• обосновать социально-экономическую эффективность предложенных мероприятий по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Объектом исследования выступает резервуарный парк нефтебазы «Восточная», расположенной в Самарской области и эксплуатирующей 24 стальных вертикальных резервуара объемом от 1000 до 5000 м³ для хранения дизельного топлива, бензинов различных марок и мазута.

Предметом исследования являются процессы коррозионного износа стальных конструкций резервуаров и организационно-технические мероприятия по снижению риска возникновения аварийных ситуаций на основе внедрения цифровых технологий мониторинга технического состояния оборудования.

Методологическая база исследования включает теоретические методы анализа и синтеза научно-технической информации, системный подход к изучению факторов коррозионного разрушения, расчетные методы оценки остаточного ресурса стальных конструкций согласно РД 03-421-01 «Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов», методы статистиче

…