Зыков А.П.
Квашнин Д.Г.
Чуркин А. А.
Семенов А.Ю.
Белов Н.Н.
Илюшин Д. Б.
(ООО «ИКЦ «Экспертриск»)
РОЛЬ РЕЗЕРВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ
Рассмотрен вопрос о значении надежного электроснабжения в функционировании опасных производственных объектов. Дано обоснование необходимости использования третьего независимого источника электроснабжения. Рассмотрены варианты обеспечения надежности электроснабжения потребителей. Разобраны виды генераторов в зависимости от типа топлива, мощности и срока службы. Рассмотрены плюсы и минусы использования различных видов генераторов.
Ключевые слова: Промышленная безопасность, надежность электроснабжения производственных объектов, источники питания, генераторы.
THE ROLE OF RESERVE SOURCES OF POWER SUPPLY FOR ENSURING INDUSTRIAL SAFETY ON HAZARDOUS PRODUCTION FACILITIES
The question of value of reliable power supply in functioning of hazardous production facilities is considered. Justification of need of use of the third independent source of power supply is given. Options of ensuring reliability of power supply of consumers are considered. Types of generators depending on type of fuel, power and service life are sorted. Pluses and minuses of use of different types of generators are considered.
Keywords: Industrial safety, reliability of power supply of production objects, power supplies, generators.
Сложно переоценить значение надежного электроснабжения в функционировании опасных производственных объектов. Даже непродолжительное его отсутствие грозит перебоями в процессе работы, серьезными финансовыми потерями, кроме того может инициировать возникновение аварий и инцидентов.
На нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятиях аварии, связанные с нарушениями режима электроснабжения, являются следствием:
- неисправностей в энергосистемах;
- неисправностей в энергетических хозяйствах самих предприятий;
- стихийных бедствий.
Если учесть, что состояние электросетей в ряде случаев оставляет желать лучшего, а от стихийных бедствий, непогоды и прочих нежелательных факторов никто не застрахован, вероятность остановки производственного процесса есть всегда.
Отключение электроснабжения даже на короткое время на промышленном предприятии ведет к большим экономическим потерям, угрожает экологической и пожарной безопасности. Краткосрочное отсутствие электроснабжения может вывести из строя различные виды оборудования, на восстановление производства потребуется значительное количество времени. Причем во время пуска оборудования после наладки могут возникнуть вредные выбросы в атмосферу.
Приведем ряд примеров последствий отключения электроэнергии:
- Кратковременное отключение электроснабжения компрессора взрывоопасного газа в производстве метанола ведет к кратковременной остановке масляных насосов. Если, не-
смотря на минимальное давление масла и максимально допустимую температуру подшипников, газовый компрессор продолжит работать, возможно разрушение подшипников, разгерметизация оборудования и выброс взрывоопасных газов в атмосферу из системы комприми-рования.
- В состав технологического комплекса деасфальтизации входит насосная, оборудованная насосом для перекачки пропана и маслонасосами, подающими масло на торцовые уплотнения, а также на подшипники насосов сжиженного углеводородного газа. При отключении электроэнергии происходит остановка насосов, вентиляторов и другого оборудования. Остановка маслонасоса и прекращение подачи масла на торцовые уплотнения насоса могут вызвать разгерметизацию торцового уплотнения насоса сжиженного газа, утечку жидкого пропана и сильную загазованность в помещении насосной, вентиляционной камеры, а также атмосферы близлежащей территории.
В соответствии с Приказом Ростехнадзора от 11.03.2013 № 96 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобез-опасности для взрывопожароопасных химических и нефтеперерабатывающих производств», Приказом Ростехнадзора от 21.11.2013 № 559 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности химически опасных производственных объектов» электрообеспечение взрывоопасных технологических систем и химически опасных производственных объектов должно осуществляться по I и II категории надежности электроснабжения. При этом должна быть обеспечена возможность безаварийного перевода технологического процесса в безопасное состояние во всех режимах функционирования производства, в том числе при одновременном прекращении подачи электроэнергии от двух независимых взаиморезервирующих источников питания [3, 4].
В целях приведения опасных производственных объектов (ОПО) химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности в соответствие с требованиями «Общих правил взрывобезопасности для взрывопожарных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» и других нормативных правовых актов в области промышленной безопасности эксплуатирующая организация должна проводить комплексное обследование фактического состояния технологического объекта, разрабатывать комплекс компенсационных мер по дальнейшей безопасной эксплуатации таких объектов, включая обоснование их безопасности. Для реализации компенсационных мер вносятся изменения в проектную документацию. Это требование в полной мере относится и к обеспечению надежности электроснабжения [8].
Надежность работы потребителей может быть обеспечена:
- надежностью источников питания (ИП);
- надежностью схемы электроснабжения (повышением надежности отдельных элементов схемы и уменьшением их числа);
- резервированием элементов систем электроснабжения и технологической системы (секционированием, увеличением числа ИП, применением агрегатов бесперебойного питания и др.).
Электрооборудование на опасных производственных объектах рассчитывается на длительную работу с номинальными электрическими параметрами, при которых они обладают наивысшими технико-экономическими показателями. Однако при передаче электроэнергии от станций к потребителям качество ее ухудшается, так как в сетях имеют место потери напряжения, несимметрия напряжений, несинусоидальность напряжений, колебания частоты и напряжения. Указанные причины, а также ряд других факторов приводят к отклонению параметров качества электрической энергии от нормированных значений, что влияет на работу электроприемников [1].
Отклонения и колебания напряжения в электрических сетях, вызываемые непрерывным изменением электрических нагрузок, приводят к изменению освещенности, повышению
удельного расхода энергии, сбоям в автоматизированных системах управления технологическими процессами, изменению технологических процессов, увеличению себестоимости продукции, браку и другим негативным последствиям, снижающим эффективность производства [2].
Для предупреждения аварий на опасных производственных объектах целесообразно предусмотреть третий независимый источник электроснабжения - генератор (миниэлектро-станция). Тогда внезапное отключение электропитания не повлечет последствий для работы предприятия.
Различают три вида генераторов - в зависимости от типа топлива, на котором работает двигатель внутреннего сгорания:
- бензогенераторы;
- газовые генераторы;
- генераторы дизельные.
Применение в качестве резервного источника дизельных или газовых генераторов, расположение их как можно ближе к центру нагрузок, позволяет избавиться от влияния сторонних нагрузок, от зависимости от параметров питающей сети, от потерь в сетях электроснабжения [7].
Бензиновые генераторы выпускаются недостаточной мощностью, так что для питания крупного промышленного объекта, их явно не хватит.
Генераторы дизельные уже давно и широко известны. Главным их достоинством является широчайший выбор производителей и моделей. В отличие от газовых установок, дизельные электрогенераторы не зависят от магистрали подачи топлива и могут быть установлены в любой точке земного шара, а не только там, где есть газовая труба [6].
Генераторы газовые сравнительно недавно появились на рынке, но уже зарекомендовали себя с лучшей стороны. Газовые генераторы имеют ряд преимуществ перед бензиновыми и дизельными аналогами, это, прежде всего, цена киловатт-часа. Не менее важным достоинством является отсутствие необходимости заправки. Миниэлектростанции, работающие на природном газе, питаются от магистрали, благодаря чему не нужно беспокоиться о своевременной доставке топлива. Газогенераторы также имеют более чистый выхлоп и реже нуждаются в техническом обслуживании.
Газовая турбина объединяет характерные особенности паровой турбины и двигателя внутреннего сгорания, в котором энергия топлива при его горении превращается непосредственно в механическую работу. Рабочим телом газовых турбин, работающих по открытому циклу, являются продукты сгорания топлива, а рабочим телом газовых турбин, работающих по закрытому циклу, - чистый воздух или газ, непрерывно циркулирующий в системе.
Для контроля и управления дизельными и газовыми электростанциями предусмотрены панели управления. Обеспечивается запуск и остановка электростанции вручную или автоматически, защита генераторной установки от высокой температуры охлаждающей жидкости и низкого давления масла в системе смазки, а также синхронизация двух и более генераторных установок между собой и параллельно с сетью.
Газовые электростанции имеют ряд преимуществ:
- они отвечают всем современным экологическим требованиям, имеют приемлемый уровень шума, бездымны, безопасны и адаптированы под низкое давление газа, используемое в РФ;
- низкая стоимость вырабатываемой газовым генератором электроэнергии обеспечивает реальную экономию;
- дольше работают, так как при сгорании газа образуется меньше твердых частиц и нагара, вызывающих преждевременный износ цилиндров и поршней двигателя. Масляная пленка на металлических поверхностях газового двигателя не смывается жидким топливом. К тому
же, газ практически не вызывает коррозию металла, что позволяет обеспеч
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.