Разработка методов повышения эффективности процессов проектирования ЛСП. Часть 2

Страница 1 2

---

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СППР для проекта разработки нефтегазового месторождения шельфа о. Сахалин

3.1. Общие сведения По разработке месторождения

Месторождение Аркутун-Даги расположено на северо-восточной части шельфа о. Сахалин, примерно в 20-25 км от береговой линии в районе с глубинами моря 35-50 м.

Климатические условия региона характеризуются прохладным облачным летом, холодной ветреной зимой с сильными буранами. Обычно море с ноября по июнь покрыто торосистым льдом как плавающим, так и бороздящим морское дно. Погодное окно для строительных работ в море составляет около 4-5 месяцев в год. Этот район является сейсмически активным.

Залежи нефти и газоконденсата открыты на абсолютных глубинах 1680-2850 м. Месторождение относится к многопластовым. Установлено 12 продуктивных пластов.

Начальный этап освоения месторождения осуществляется с помощью одной морской ледостойкой стационарной платформы на 96 скважин с сосредоточением на платформе полного комплекса бурового и добычного оборудования, необходимого для бурения скважин и эксплуатации месторождения.

3.2. Внешние нагрузки, действующие на опорное основание платформы

В условиях месторождения Аркутун-Даги ЛСП будет подвергаться воздействиям: льда, волн, течений, ветра, реакций грунта, землетрясений, снежных наносов, обледенения, температурных нагрузок, нагрузок от масс, нагрузок от изменения уровня моря, гидростатических нагрузок.

Особенностью конструкции платформы является работа при низких температурах, сложной сейсмической обстановке, с наличием постоянно движущегося льда и действием нагрузок динамического характера, возникающих в процессе разрушения льда при контакте с платформой. Для района месторождения Аркутун-Даги определяющими нагрузками являются ледовая, волновая и сейсмическая.

В таблице 4.1 представлены некоторые данные для проектирования ЛСП на Аркутун-Дагинском месторождении.

Таблица 4.1

Грунты основания площадки представлены мощными неогеновыми образованиями, перекрытыми тонким слоем четвертичных отложений. Верхняя часть разреза до глубины под дном моря 28 м представляет собой горизонтально-слоистую толщу, сложенную песками различной плотности и глинами.

Выбор типа формы и размеров опорного основания должен является результатом компромисса по выполнению разнообразных и противоречивых требований, обусловленных условиями эксплуатации, возможностями строительства, стоимостными показателями и т.д.

ГЛАВА 4. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Освоение нефтегазоносных районов шельфа морей и океанов в настоящее время становиться одним из главных перспективных источников развития топливно-энергетической базы России.

70% площади российского шельфа перспективны на нефть и газ. Промышленные комплексы сооружений континентального шельфа сосредотачивают на своих объектах большое количество техники и людских ресурсов, что делает последствия от аварий таких сооружений несоизмеримо выше стоимости их строительства.

Безопасность труда имеет большое значение в состоянии воздушной среды производственных помещений, их освещении, вентиляции, дозы электромагнитных и радиоактивных излучений, наличие и уровень вибрации, шума и других факторов, способных оказывать то или иное влияние на жизнедеятельность человека. Существенно сказывается на работоспособности производственная эстетика, способствующая здоровым условиям труда и повышению его производительности.

Особенности нефтяной промышленности обусловлены, прежде всего, физическими свойствами нефти и газа, их взрывоопасностью при определенных условиях и токсичностью. С развитием техники увеличивается мощность и производительность механизмов, что влечет в ряде случаев увеличение уровня шума и вибрации. Большинство работ ведется на открытом воздухе, они связаны с технологическими процессами, сопровождающимися высокими давлениями и нагрузками. Для того, чтобы до минимума свести производственный травматизм и несчастные случаи, необходимо строго соблюдать меры безопасности.

Меры безопасности при эксплуатации гидроштанговой насосной установки (ГШНУ)

Все сосуды. Работающие под давлением в ГШНУ подлежат действию «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ОСТ 26-291-71 и предусматривают установку регуляторов давления и предохранительных клапанов.

Размешение блоков установки должно предусматривать удобные подходы к ним для обслуживания, а также лестницу.

Необходимо обеспечить в помещении установки силовых распределителей приточную и вытяжную вентиляцию с 10ти кратным воздухообменом за 1 час. Также необходимо предусмотреть подогрев воздуха в калориферах в зимнее время.

Соблюдение технологических параметров установки обязательно.

В местах крепления трубопроводов необходимо применять резиновые прокладки для гашения вибрации труб.

Все быстро вращающиеся части должны быть с кожухами.

Основные виды опасностей, имеющие место при эксплуатации ГШНУ, причины травматизма.

Основные производственные опасности, которые могут возникнуть в процессе монтажа, работы и ремонта установки можно разделить на два вида:

1. Обычные опасности:

• одна из главных – монтажные работы на оборудовании устья скважины (на тросе ручной лебедки вес до 250 кг, когда ставят или снимают лубрикатор с насосов при смене оборудования)
• регулирование режимов работы гидроштангового насоса (возможна чрезмерная вибрация).

2. Аварийные виды опасности:

1) Разрушение напорных линий под давлением (при некачественной сварке и усталостном износе)

2) опасности, связанные с возникновением неисправностей в электрооборудовании (замыкание, электропробой).

Основными причинами травматизма в большинстве случаев являются:

1. Технический травматизм:

• эксплуатация неисправного оборудования
• отсутствие ограждений, кожухов
• неисправные предохранительные клапаны
• неисправность контрольно-измерительных приборов

2. Организационный травматизм

• низкая квалификация обслуживающего персонала
• нарушение правил эксплуатации оборудования
• отсутствие инструктажа по технике безопасности
• неправильная организация монтажных работ.

Мероприятия по оптимизации условий труда на объекте и улучшению состояния безопасности.

Выполнение санитарных и противопожарных норм является важным фактором при конструировании нового оборудовании. Основной принцип, которым необходимо руководствоваться при конструировании – максимальное увеличение производительности труда при минимальной утомленности рабочего в условиях полной безопасности. Главными показателями являются:

• прочность
• герметичность
• стойкость к агрессивным воздействиям среды
• безопасность
• удобство в эксплуатации

1. Отдельные элементы установок (шток, НКТ и т.д.) необходимо рассчитать на прочность с учетом нормированных коэффициентов запаса прочности.
2. Сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, нужно снабжать предохранительными клапанами, а также КИПиА с целью контроля давления в сосудах и трубопроводах.
3. Исключение утечек газа нефти и воды в окружающую среду, для чего применяется система сбора жидкости, а также замкнутая система циркуляции рабочей жидкости. Кроме того должны правильно регулироваться КИПиА, проводиться периодические осмотры оборудования и контроль наиболее опасных участков утечки.
4. Необходимо размещать элементы установки на местности таким образом, чтобы исключить пожароопасные взрывы.
5. Проведение производственно-технических мероприятий:

• проведение технического обслуживания оборудования, находящегося в эксплуатации в соответствии с планом-графиком
• проведение инструктажей по технике безопасности в соответствии с отраслевыми инструкциями по ТБ

1. Размещение на блоках установки средств пожаротушения и пожарной сигнализации.

Для улучшения состояния безопасности необходимо шире применять наглядную агитацию, своевременно заменять неисправное оборудование, проведение квалификационного ремонта.

Меры противопожарной безопасности при эксплуатации оборудования.

Мероприятия по противопожарной безопасности разделяются на 4 основных группы:

1. Предупреждение пожаров, т.е. исключение причин их возникновения.
2. Ограничение сферы распространения огня.
3. Обеспечение успешной эвакуации людей и материальных ценностей из области пожара.
4. Создание условий эффективного тушения пожаров.

Ограничение сферы распространения огня, исключение причин его возникновения осуществляют правильной планировкой, проектирования сооружений с учетом требований пожарной безопасности, соблюдением требований соответствующих противопожарных норм, применением огнепреграждающих устройств и т.д. Также необходимо предусмотреть противопожарные разрывы, не менее 10 метов.

Электробезопасность.

Основными условиями возникновения электротравм являются:

• Прикосновение к частям электроустановок, находящихся под напряжением;
• Прикосновение к конструктивным металлическим частям электроустановок, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под напряжением при повреждении электрической изоляции;
• Нахождение в близи мест повреждения электрической изоляции или мест замыкания токоведущих частей на землю.

Защитные меры, применяемые в электроустановках:

• Малые напряжения
• Электрическое разделение сетей
• Контроль и профилактика поврежденной изоляции
• Обеспечение недоступности токоведущих частей
• Защитное заземление
• Зануление
• Двойная изоляция
• Защитное отключение
• Молниезащита

Борьба с вибрацией.

С развитием техники увеличиваются мощность и производительность машин и механизмов, которые в ряде случаев увеличивают уровень вибрации. Объясняется это тем, что в процессе создания нового оборудования не всегда учитываются санитарные нормы по шуму и вибрации. Между тем, вибрация оказывает весьма вредное влияние на человека. Вибрация – это механические колебания упругих тел, различных сооружений, машин и инструментов, ведущие. В ряде случаев, к нарушению механической прочности и герметичности оборудования и коммуникаций. Уровни вибраций определяются с помощью виброметров и вибрографов.

В целях предупреждения вибрации необходимо:

• Осуществлять разработку и выполнение технических мероприятий по исключению вибрации эксплуатируемых машин
• Приводить в исправное состояние все имеющиеся в эксплуатации механизмы и инструменты, создающие при работе вибрацию, и составить на них технические паспорта
• Внедрять в промышленность вибробезопасные режимы труда.

Охрана окружающей среды.

Ускоренный рост добычи нефти, широкое применение в технологии новых физических принципов, высоких давлений, температур, обустройство промыслов технологическими установками большой мощности и другие факторы значительно повысили экологическую опасность нефтегазовых производств. Около 10% добываемых в мире нефти и газа превращаются в опасные загрязнители.

Охрана окружающей среды на сегодняшний день является одной из острейших глобальных проблем, неразрешенность которых оставляет под вопросом продолжение жизни на Земле. Наиболее активной защитой окружающей среды от вредных выбросов промышленных предприятий является безотходная технология. Под этим понимается комплекс мер в технологических процессах от обработки сырья до использования готовой продукции, в результате чего сокращается до минимума качество вредных выбросов и уменьшается воздействие отходов на окружающую среду до допустимого уровня.

В этот комплекс мер должны входить:

1. Создание и внедрение новых процессов получения продукции с образованием наименьшего количества отходов.
2. Разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе различных способов очистки сточных вод.
3. Разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы.
4. Создание территориально промышленных комплексов, имеющих замкнутую структуру материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.

До всестороннего внедрения безотходной технологии, основными направлениями мероприятий по охране окружающей среды являются:

1. Совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов в окружающую среду.
2. Замена токсичных отходов нетоксичными.
3. Замена неутилизируемых отходов на утилизируемые.
4. Применение пассивных методов охраны окружающей среды, к которым относятся: очистка сточных вод от примесей, очистка газовых выбросов, рассеивание выбросов в атмосфере, захоронение токсичных и радиоактивных отходов и т.д.

Установка для тушения пожаров газовыми огнегасительными составами.

Установки для тушения пожаров газовыми огнегасительными составами предназначены для тушения и локализации пожаров. Огнегасительным реагентом в этих установках являются двуокись углерода, инертные газы легкоиспаряющиеся огнегасительные составы 3,5 3,5В и Ж-Б.

Установки объемного газового тушения предназначены для ликвидации почти всех легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, газов и твердых веществ. Преимуществом установки является возможность быстрого заполнения газовыми составами объема любой конфигурации с технологическими аппаратами и оборудованием.

Автоматическая установка газового тушения оборудуется предупредительной сигнализацией, которая оповещает звуковым и световым сигналами людей, работающих в помещении, о том, что подача средств тушения начнется через 1-2 минуты. Сигнализация срабатывает с таким расчетом, чтобы персонал, обслуживающий защищаемое помещение, мог покинуть его до подачи огнегасительного состава.

В защищаемом помещении находится установка газового тушения с электрическим пуском, которая включается в действие электрическим побудительным устройством при срабатывании электродатчиков, реагирующих на пажар.

Преимуществом установки газового тушения с электрическим пуском является простота и незначительная инерционность включения установки, достигаемая использованием чувствительных электрических датчиков, реагирующих на пожар.

Определение количества огнегасительного газового состава, необходимого для тушения пожара.

Количество огнегасительного газового состава, необходимого для объемного тушения пожара, зависит от расчетной огнегасительной концентрации и расчетного объема защищаемого помещения:

G r  = k y  ·C B ·W n + G 0

где     C B – концентрация газового состава, кг/м³

W n – расчетный объем защищаемого помещения, м³

k y  — коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена, утечки газовых составов через неплотности и проемы защищаемого помещения

G 0  — количество газового состава, остающегося в установке после окончания ее работы, кг

C B = 0,75 кг/м³

G 0  = 20 кг

k y  = 1,3

Расчетный объем:

W n = W ст + (W ст — W об )·N B ·τ T / 3600 — W об

где    W ст – строительный объем защищаемого помещения, м³

W об – объем оборудования, находящегося в защищаемом помещении, м³

N B – кратность воздухообмена, ч ˉ ¹

τ T – продолжительность тушения пожара, сек

W ст = 3,14 · 4,18 · 2,55 = 33,47 м³

W об = ½ · W ст

W об = ½ · 33.47 = 16,74 м³

N B = 3 ч ˉ ¹

τ T = 120 сек

W n = 33,47 + (33,47 – 16,74) · 3· 120 / 3600 – 16,74 = 18,4 м³

G r  = 1,3 · 0,75 · 18,4 + 20 = 37,94 кг

Потребное количество баллонов:

n б  = G В / W б · ρ · α н

где G В – потребное количество огнегасительного вещества, кг

W б  — объем баллона, л

ρ – плотность огнегасительного вещества, кг/л

α н – коэффициент огнегасительного вещества наполнения баллона

n б  = 37,94 / 30 · 0,625 · 1 = 2

Литература.

Предельно допустимая концентрация вредных веществ по ГОСТ 12.1.007-76ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

Средства защиты работающих ГОСТ 12.4.011-75.

Общие требования к системам вентиляции, воздуха и воздушного отопления производственных и общественных зданий и сооружений ГОСТ 12.021-75ССБТ и СНиП 11-33-75.

Допустимые шумовые характеристики по ГОСТ 12.1.003-83 и СН 3223-85.

Допустимые уровни вибрации по ГОСТ12.1.012-78 «Вибрация. Общие требования безопасности».

Компрессорное оборудование. Безопасность ГОСТ 12.2.016-81.

Пожарная профилактика ГОСТ 12.1.003-81. ССТБ.

Требования к пожаро-взрывобезопасности ГОСТ 12.1.004-85 «Пожарная безопасность. Общие требования».

ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность».

Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. СНиП 2.04.02-84, СНиП 2.04.01-85

Методы и средства анализа стоимости.

Система управления стоимостью включает методы, процедуры и документы, необходимые для внесения изменений в плановые стоимости работ при отклонениях фактических величин стоимостей от запланированных.

Оценка исполнения предназначена для принятия решения о необходимости корректирующих воздействий. Она включает стоимостный анализ по методике C/CSCS.

Перепланирование. Исходя из складывающейся ситуации оценки исполнения ресурсных, календарных и прочих ограничений и допущений, производится планирование оставшихся работ проекта. Новый план оценивается с целью принятия решения о необходимости его корректировки, т.е. применение корректирующих воздействий. Если после перепланирования оказывается, что соблюдается бюджет проекта, либо отклонения стоимости находятся в пределах, предусмотренных планом проекта, то корректировка плана может оказаться нецелесообразной даже при наличии отклонения стоимости исполнения отдельных операций.

Программы управления проектами. Возможности программ управления проектами по сравнению и анализу фактических и плановых стоимостей и их распределении во времени, моделированию корректирующих воздействий с учетом ресурсных и календарных ограничений, сравнению различных версий плана при анализе «что, если» делает их незаменимыми при анализе сложных проектов.

Выходы анализа стоимости.

Новый бюджет проекта. Новый бюджет оставшихся операций проекта принимается к исполнению, если принято решение о том, что применение корректирующих воздействий не является необходимым.

Авторизация отклонений. Локальные изменения стоимостей операций, фаз или ресурсов, не приводящие к необходимости корректировки целей и базового плана (например, снижение стоимостей), могут быть санкционированы командой проекта. Если же полученные запросы на изменения требуют принятия корректирующих воздействий, то решение по ним принимается в процессах управления.

Запросы на изменения. Решение о необходимости корректировки планового (базового) бюджета инициирует применение процессов управления и часто приводит к изменению не только базового бюджета, но и плановых сроков исполнения операций, назначения ресурсов, технологии и/или других характеристик плана исполнения проекта.

Причины отклонения стоимостей исполнения работ должны документироваться и включаться в архив проекта и историческую базу данных для использования как в текущем проекте, так и в других проектах исполняющей организации.

Список литературы

1. Безкоровайный В.П., Бородавкин П.П., Андреев О.П. Автоматизированное проектирование газотранспортных систем — М.: МИНГ им. И.М. Губкина, 1990.
2. Бородавкин П.П., Безкоровайный В.П., Терещенко П.Г. Основы автоматизации проектирования — М.: МИНГ им. И.М. Губкина, 1989.
3. Гусейнов Ч.С., Тагиев Р.М. Основы безопасности при проектировании объектов обустройства месторождений углеводородов шельфа арктических морей — М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001.
4. Добыча нефти на морском месторождении за рубежом — М: ВНИИОЭНГ, 1978.
5. Основы разработки шельфовых нефтегазовых месторождений и строительство морских сооружений в Арктике/ А.Б. Золотухин, О.Т. Гудместад, А.И. Ермаков и др. — Ставангер, Москва, Санкт-Петербург, Трондхейм: Нефть и газ, 2001.
6. Иванец В.К., Резниченко В.С., Богданов А.В. Управление проектами и предприятиями в строительстве – М.: издательский дом «Слово», 2001.
7. Управление проектами (справочник для профессионалов)/ Мазур И.И., Шапиро В.Д. и др. – М.: Высшая школа, 2001.
8. Мищевич В. И. и др. Разведка и эксплуатация морских нефтяных и газовых месторождений – М.: Недра, 1978.
9. Морской Регистр Судоходства, Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ — Санкт-Петербург.: Морской регистр, 2001.
10. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования – М.: изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.
11. Российский Концептуальный Проект по Обустройству первоочередного участка освоения месторождения Аркутун-Даги (Сахалин-1) – М.:. EXXON – ОАО «ВНИПИморнефтегаз», 1998.
12. Симаков Г.В., Шхинек К.Н. Смелов В.А. и др. Морские гидротехнические сооружения на континентальном шельфе – Л.: Судостроение, 1989.
13. СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов), /Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
14. СНиП 1.02.01-85. Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений, /Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.
15. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования, /Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
16. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения – М.: Минстрой России, 1994.
17. СНиП 11.01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений – М.: Минстрой России, 1995.

---

Страница 1 2