Лекции. Газоопасные работы. Общие положения

• Название: Газоопасные работы. Общие положения
• Дата: 20.03.2018
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: Лекции.doc
• Тип: Документы; #38952
• страница: 4 из 6

4. Порядок ремонта, поверки и калибровки средств измерений.

Ремонт и калибровка средств измерений осуществляется в лабораториях специализированных предприятий.

Государственная поверка СИ проводится в Стрежевском отделе госнадзора Томского центра метрологии.

Сдача средств измерений на калибровку, поверку и в ремонт в лаборатории метрологии производится подразделениями НГДУ в установленном порядке, на основании графиков поверки, калибровки средств измерений, составленных подразделениями НГДУ. Графики поверки (калибровки) должны включать весь перечень средств измерений, имеющихся в подразделении, так как приборы, не включенные в графики, не будут учтены при составлении договоров на ремонт и поверку.

Периодичность калибровки средств измерений устанавливается техническим советом предприятия, периодичность поверки СИ устанавливается Госстандартом России.

Приборы для измерения давления.

1. Классификация приборов.

Одним из основных параметров, характеризующих работу нефтяных скважин, насосных агрегатов, сепарационных установок, установок по подготовке нефти, газа и воды является давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Различают следующие виды давления: атмосферное, абсолютное, избыточное и вакуум (разряжение).

Атмосферное (барометрическое) – давление, создаваемое массой воздушного столба земной атмосферы.

Абсолютное – давление, отсчитанное от абсолютного нуля. За начало отсчета абсолютного давления принимают давление внутри сосуда, из которого полностью откачан воздух.

Избыточное давление – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

Вакуум (разряжение) – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

В Международной системе единиц за единицу давления принят Паскаль (Па) – давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м², направленной перпендикулярно к ней.

Приборы для измерения давления можно разделить на следующие группы:

1. 
   По роду измеряемой величины:
   

• 
  манометры – служат для измерения избыточного давления. При помощи манометров измеряют давление в нефтепроводах, газовых линиях, водоводах, ЗУ, котельных установках, на ДНС, УПСВ, компрессорных и т.д.;
  

• 
  барометры – предназначены для измерения атмосферного давления;
  

• 
  тягомеры и напоромеры – для измерения небольших разряжений или избыточных давлений до 2500 мм вод. ст. Тягомеры широко используются для измерения тяги в печах, у основания дымовых труб, а напоромеры – при измерении небольших давлений воздуха и газа в воздухо- и газопроводах;
  

• 
  вакуумметры – используются для измерения разряжения (вакуума) до 760 мм рт. ст. Применяются в конденсаторах, вакуум-насосных установках, вакуум-аппаратах;
  

• 
  мановакууметры – для измерения избыточных давлений от 0,5 до 50 кгс/см² и вакуума до 760 мм рт. ст.;
  

• 
  дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.
  

2. 
   По принципу действия:
   

• 
  Жидкостные – измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, заливаемой в прибор, высота которого и является величиной, определяющей давление.
  

• 
  Пружинные – измеряемое давление уравновешивается упругими силами пружинных элементов (трубчатой пружины, мембраны, сильфона и др.) – величиной, определяющей давление.
  
• 
  Поршневые – измеряемое давление уравновешивается весом груза, действующего на поршень определенной площади, перемещающийся в цилиндре, заполненном маслом.
  
• 
  Электрические – используют для измерения давления различные электрические явления, связанные с изменением давления (пьезоэлектричество, изменение сопротивления проводников, емкости и др.).
  
• 
  Комбинированные – основанные на использовании нескольких принципов.
  

3. 
   По способу выдачи сигналов измерения:
   

• 
  показывающие;
  

• 
  регистрирующие с местной записью;
  
• 
  регистрирующие с дистанционной передачей показаний.
  

4. 
   По назначению:
   

• 
  Технические – служат для установки на объектах.
  

• 
  Контрольные – предназначены для проверки технических приборов на месте их установки.
  

• 
  Образцовые – используются для проверки технических и контрольных приборов, а также для точных измерений.
  

2. Манометры.

В нефтедобыче наиболее распространены пружинные манометры, где в качестве чувствительного элемента применяют трубчатые пружины, как одновинтовые, так и многовинтовые, мембраны и сильфоны.

Технические манометры имеют класс точности 1,5; 2,5; 4,0; контрольные – 0,6; 1,0; образцовые – 0,16; 0,25; 0,4.

Верхние пределы измерений манометров в зависимости от их типов составляют: 0,16; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000 кгс/см².

Пример обозначения манометра: манометр показывающий (МП) с диаметром корпуса 63 мм (63), радиальным штуцером (Р), диапазоном измерения от 0 до 4 МПа, классом точности 2,5.

МП 63 - Р (0...4) МПа - 2,5.

На шкалах манометров, устанавливаемых на различном оборудовании, работающем под давлением, наносятся отметки, соответствующие максимальному (иногда и минимальному) рабочему давлению. Отметки могут быть выполнены в виде стрелок или рисок, которые крепятся к корпусу манометра напротив его шкалы.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

• 
  отсутствует пломба или клеймо на манометре;
  
• 
  просрочен срок поверки манометра;
  
• 
  стрелка манометра при его выключении не возвращается на нулевую отметку шкалы;
  
• 
  разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.
  

3. Вакуумметры.

Устройство вакуумметра аналогично устройству манометра. Различие заключается в меньшей упругости пружины. При разрежении пружина скручивается, и стрелка вакуумметра движется против часовой стрелки. На шкале вакуумметра нулевая отметка справа.

Мановакуумметры предназначены для измерения переменных давлений, которые могут быть больше или меньше атмосферного. На шкале мановакуумметра – нуль в средней части. Делениям шкалы вправо от нуля соответствуют единицы давления, деления шкалы влево от нуля указывают разрежение.
Приборы для измерения температуры.
1. Основные типы термометров.

В процессах, имеющих место на нефтедобывающих предприятиях, важно знать температуры веществ, участвующих в той или иной технологии.

Приборы для измерения температуры по принципу действия подразделяются на:

• 
  термометры расширения (технические стеклянные, манометрические, дилатометрические, биметаллические);
  

• 
  термоэлектрические пирометры (термопары);
  

• 
  термометры сопротивления.
  

2. Термометры расширения.

Термометры расширения бывают:

• 
  жидкостно-стеклянные термометры представляют собой стеклянную трубку, внутри которой проходит капилляр, заканчивающийся книзу резервуаром, заполненным жидкостью (спирт, ртуть). При изменении температуры рабочая жидкость, расширяясь в резервуаре, поднимается по капилляру вверх тем выше, чем выше измеряемая температура;
  

• 
  манометрические термометры – представляют собой замкнутую систему, в которую входят: термобаллон, погружаемый в измеряемую среду, капилляр, упругая манометрическая пружина, рычажная система. При погружении термобаллона в измеряемую среду увеличивается (или уменьшается) давление в замкнутой системе, что вызывает деформацию манометрической пружины;
  

• 
  дилатометрические термометры – принцип действия основан на различии коэффициентов линейного расширения металлов и сплавов. Состоит из инварного стержня, латунной трубки и показывающей стрелки;
  

• 
  биметаллические термометры – принцип действия, так же, как и у дилатометрических, основан на различии коэффициентов линейного расширения металлов.
  

3. Термометры и термоэлектрические пирометры.

Принцип действия термоэлектрических пирометров основан на явлении термоэлектрического эффекта (ТЭ). Сущность ТЭ заключается в том, что в местах соединения 2-х проводников из разных металлов или сплавов возникает электрический ток, если хотя бы два места соединения этих проводников имеют разную температуру.

Термочувствительный элемент, состоящий из 2-х последовательно соединенных (спаянных) между собой разнопородных проводников или (реже) полупроводников, называется термопарой. Нагреваемый спай термопары называется “горячим” (рабочим) концом, второй слой называется “холодным” (свободным).

Температура свободного конца термопары должна быть постоянной для обеспечения правильных показаний измерительного прибора. Это достигается выносом свободного конца термопары (при помощи компенсационных проводников) дальше от нагрева агрегата, в место, где может быть обеспечена постоянная и низкая температура окружающей среды.
4. Термометры сопротивления.

Принцип действия термометра сопротивления (ТС) основан на свойстве металлов, изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. ТС – это чувствительный элемент (проводник или полупроводник), зависимость которого от температуры известна. Зная эту зависимость, можно помещая термометр в среду с неизвестной температурой и замеряя его сопротивление, определить температуру среды. Сопротивление термометра измеряется вторичными приборами типа догометр и уравновешенный мост. Основной деталью ТС является каркас, на который наматывается проволока чувствительного элемента.
Измерение расхода жидкости и газа.

Основные типы расходомеров:

• 
  Объемные камерные датчики. Для учета газа, потребляемого индивидуальными бытовыми и групповыми установками, небольшими котельными и т. п., используются объемные камерные счетчики низкого давления. Камерные счетчики имеют одну или несколько камер с подвижной перегородкой, которые при движении потока отмеривают определенные объемы газа, с последующим подсчетом числа опорожнившихся объемов. Диапазон измерения таких счетчиков от 0 до 6,0 м³/час, давление до 0,6 кг/см² (КГФ – 25; КГФ – 6). Погрешность этих счетчиков 1%.
  

• 
  Ротационные счетчики. Эти счетчики также являются объемными и могут быть использованы при расходах до 3000 м³/час и давлении до 1 кг/см² (РГ – 40, РГ – 400).
  

• 
  Турбинные расходомеры, счетчики жидкости и газа. Принцип действия турбинных расходомеров и счетчиков заключается в преобразовании скорости потока жидкости и газа, проходящего через известное сечение трубопровода, в частоту вращения турбины, установленной в трубопроводе, которая, в свою очередь, преобразует ее в частоту электрических импульсов.
  
• 
  Турбинные расходомеры с магнитно-индукционным преобразователем – Норд, МИГ, Турбоквант, Смит – получили широкое применение на оперативных и коммерческих узлах учета нефти в нефтедобывающей промышленности.
  
• 
  Механические турбинные счетчики жидкости ТОР-50, ТОР-80 используются в групповых замерных установках.
  

• 
  Вихревые расходомеры жидкости и газа. Принцип действия этих расходомеров основан на эффекте Кармена, заключающегося в том, что если в потоке жидкости или газа установить призму с острыми ребрами, например, треугольную в сечении, перпендикулярном к движущемуся потоку, то на этих ребрах происходит срыв потока с образованием вихрей, частота которых пропорциональна скорости потока.
  

Диапазоны измеряемых расходов вихревых расходомеров лежат в пределах от 0 до 50000 м³/час.

Основная погрешность от 1 до 1,5%. Существенным недостатком вихревых расходомеров является необходимость их индивидуальной поверки. Опыт эксплуатации показывает, что их использование предпочтительно для измерения расхода жидкости (СВУ – 50, СВУ – 80, СВУ – 200)

• 
  Трубки Пито – Параданталя. Для измерения малых расходов газа в трубопроводах большого диаметра могут быть использованы расходомеры скоростного напора - трубки Пито – Параданталя. Способ измерения основан на принципе измерения перепада давления, создаваемого между скоростным напором движущейся среды и статическим давлением в трубопроводе.
  

Трубка устанавливается в трубопровод навстречу потоку на расстоянии от верхней образующей. Для измерения давлений и перепада давления используются дифференциальные микроманометры типа ММП – 3, ММП – 4.

• 
  Ультразвуковые расходомеры. Ультразвуковой метод измерения расхода основан на явлении смещения звукового - колебания движущейся средой.
  

Для измерения расхода в основном используются 2 способа:

1. 
   первый основан на изменении разности фазовых сдвигов двух ультразвуковых колебаний, направленных по потоку и против него. Приборы называются фазовыми расходомерами;
   
2. 
   второй основан на измерении разности частот повторения коротких импульсов или пакетов ультразвуковых колебаний, направленных по потоку и против него (частотные расходомеры).
   

• 
  Метод переменного перепада давления. В настоящее время основным методом измерения расхода и количества газа, протекающего по трубопроводам, является метод переменного перепада давления на сужающих устройствах. Метод переменного перепада давления основан на изменении перепада давления при протекании потока газа через сужающее устройство (СУ).
  

Самым распространенным сужающим устройством является стандартная диафрагма. В России Правилами РД 50 – 213 – 80 также нормализованы следующие типы сужающих устройств: сопло, сопло Вентури, труба Вентури. Перечисленные СУ по сравнению с диафрагмой обладают повышенными гидродинамическими характеристиками, имеют меньшие потери давления, меньший износ, более высокую стабильность метрологических характеристик. Однако ввиду нестабильности расходов, сложности аттестации в нефтедобывающей промышленности широкого применения не нашли.
Измерение уровня и применяемые для этого приборы.
1. Классификация уровнемеров.

По принципу действия приборы для измерения уровня классифицируются как:

• 
  визуальные;
  
• 
  поплавковые;
  
• 
  гидростатические.
  

Визуальные уровнемеры – стеклянная трубка со шкалой, закрепленная между двумя штуцерами, соединенными с резервуаром.

Поплавковые уровнемеры – чувствительным элементом является поплавок, плавающий на поверхности жидкости. С изменением уровня изменяется положение поплавка, которое передается механическим (УДУ – 10), электрическим (Сапфир – ДУ, ВК - 1200) или пневматическим (УБ –ПВ) путем на вторичный прибор.

Гидростатические уровнемеры – принцип действия основан на измерении давления внутри жидкости, определяемого массой столба жидкости, расположенного между точкой измерения и поверхностью жидкости в емкости.

Для агрессивных жидкостей чувствительный элемент прибора отделяют потоком сжатого воздуха, который подают в соединительную линию (пьезометрические трубки). Измерительным прибором могут быть как манометры, так и уровнемеры (минусовая камера соединяется с атмосферой).

В емкости под давлением уровень измеряют уровнемерами. Отборы устанавливают вверху и внизу емкости. Современным представителем этой группы являются преобразователи уровня Сапфир 22 – ДГ.

Для измерения уровня жидкости с переменой плотностью и уровня сыпучих материалов применяют емкостные уровнемеры, действие которых основано на изменении емкости электродной системы при изменении уровня. Пример таких уровнемеров являются уровнемеры ДУЕ и сигнализаторы уровня РОС – 101.

Прочие уровнемеры радиоактивные, ультразвуковые – уровень вычисляется по измеряемому времени распространения ультразвуковой волны от излучателя до подвижного приемника колебаний (положением которого определяется уровнем) и времени распространения УЗВ от излучателя до опорного приемника колебаний.
2. Методы снятия показаний приборов.

По методам снятия показаний приборы бывают:

• 
  Акустические – мерой уровня является время распространения звуковых колебаний от источника излучения до контролируемой границы раздела сред и обратно до приемника.
  

• 
  С непосредственным отчетом – датчики со шкалой, показывающие или записывающие показания (указательные стекла, УДУ – 10, ДСС).
  

• 
  С электрической передачей информации – электрическая система передачи дает возможность передавать показания на расстоянии 500 м и более. Основными датчиками, применяемыми в системах передачи на постоянном токе, являются: реостатные, диф.трансформаторные, токовые и т. д.
  

• 
  С пневматической передачей показаний – пневматическая система передачи показаний нашла применение в тех случаях, когда применение электрических исключается ввиду пожароопасности, взрывоопасности производства. Дальность передачи 160 м.
  

Охрана окружающей среды.
Научные основы охраны окружающей природной среды (ОПС).
В целом современная экология – научное направление, рассматривающее некую значимую совокупность природных и отчасти социальных (для человека) явлений и предметов. В настоящее время экология распалась на ряд отраслей и дисциплин, подчас далеких от первоначального ее понимания как биологической науки.

По размерам объектов изучения экология подразделяется на следующие дисциплины: аутоэкология, популяционная экология, синэкология, ландшафтная экология, глобальная экология (мегаэкология, учение о биосфере Земли).

По отношению к предметам изучения она подразделяется на экологию микроорганизмов, грибов, растений, животных и человека; а также сельскохозяйственную, промышленную (инженерную) и общую (как теоретически обобщающую дисциплину).

С учетом среды и компонентов различают экологию суши, пресных водоемов, морей, Крайнего Севера, высокогорий, химическую (геохимическую, биохимическую)

По подходам к предмету выделяют аналитическую и динамическую экологию.

С точки зрения фактора времени рассматривают историческую и эволюционную экологию (в том числе археоэкологию). В экологии человека выделяют социальную экологию.

Современная экология в своей структуре имеет следующие разделы:

• 
  общая экология
  
• 
  геоэкология
  
• 
  биоэкология
  
• 
  экология человека
  
• 
  социальная экология
  
• 
  прикладная экология
  

Каждый раздел имеет свои подразделения и связи с другими частями экологии и смежными науками.

Экология и охрана природы тесно связаны между собой, но если экология - это фундаментальная наука, то охрана природы относится непосредственно к практике.

Б.Компонер сформулировал четыре положения, раскрывающие суть системы рационального природопользования.

Суть этих положений состоит в следующем:

• 
  Все связано со всем. Это положение об экосистемах и биосфере.
  
• 
  За все надо платить. Это всеобщий «закон» рационального природопользования. Платить нужно энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением – за повышение урожая, санаториями и лекарствами – за ухудшение здоровья человека.
  
• 
  Все надо куда-то девать. Это положение о хозяйственной деятельности человека, отходы от которой неизбежны, и потому необходимо думать и об уменьшении их количества, и о последующем захоронении этих отходов.
  
• 
  Природа знает лучше. Это самое важное положение природопользования, которое означает, что нельзя пытаться покорять природу, а нужно сотрудничать с ней, используя биологические механизмы для очистки стоков и повышения урожая культурных растений. При этом нельзя забывать о том, что сам человек является биологическим видом, частью природы, а не ее властелином.
  

Классификация загрязнений ОПС.
Загрязнение окружающей природной среды есть внесение в ту или иную экологическую систему несвойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, их ассимиляцию, поток энергии, вследствие чего данная система разрушается или снижается ее продуктивность.

Загрязнителем может быть любой физический агент, химическое вещество и биологический вид, попадающий в окружающую природную среду.

Загрязнения окружающей среды подразделяются на:

• 
  Природные или естественные - загрязнения среды, источником которых являются какие-либо природные процессы и явления, напрямую не обусловленные деятельностью человека (например, лесные пожары, извержения вулканов, пыльные бури, наводнения, пыль космического происхождения продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и т.п.).
  
• 
  Антропогенные, возникающие в результате деятельности людей.
  

Среди антропогенных выделяют следующие виды загрязнений:

0. 
   биологические;
   
1. 
   микробиологические;
   
2. 
   механические;
   
3. 
   химические;
   
4. 
   физические, которые в свою очередь подразделяются на:
   

• 
  тепловые (термальные);
  
• 
  световые нарушения естественной освещенности местности;
  
• 
  шумовые;
  
• 
  электромагнитные;
  
• 
  радиоактивные.
  

Источники загрязнения ОПС.
Источники загрязнения ОПС классифицируются в зависимости от объекта загрязнения:

• 
  атмосферы,
  
• 
  водного объекта
  
• 
  и литосферы.
  

Источники загрязнения атмосферного воздуха:

• 
  Стационарные
  

1. Дымовые трубы

2. Факельные стоянки

3. Трубы вытяжных и обменных вентиляций

4. Резервуары с дыхательными клапанами

5. Соединения трубопроводного транспорта, технологического оборудования

6. Отводные патрубки отработанных газов (кроме передвижных)

7. Открытые емкости для хранения жидких углеводородных отходов

8. Аэрационные фонари

9. Запорная арматура

10. Газоотводы

• 
  Передвижные
  

1. Грузовые и специальные машины с двигателями: бензиновыми, дизельными, газобаллонными, на сжиженном нефтяном газе, на сжатом природном газе

2. Автобусы с бензиновыми, дизельными, газобаллонными (на сжиженном нефтяном газе, на cжатом природном газе) двигателями

3. Легковые, служебные и специальные автомобили

4. Воздушный транспорт (самолеты, вертолеты)

5. Водный транспорт (морской, речной)

6. Железнодорожный транспорт (тепловозы магистральные, маневровые)

7. Тракторы

8. Самоходные сельскохозяйственные машины

9. Дорожно-строительные машины

Источники загрязнения водных ресурсов:

• 
  Атмосферные воды, несущие вымываемые из воздуха загрязнители промышленного происхождения (стоки с городских улиц, промышленных площадок, несущие массы нефтепродуктов, мусора, фенола, кислот)
  
• 
  Городские сточные воды (бытовые стоки, содержащие фекалии, детергенты, микроорганизмы)
  
• 
  Сельскохозяйственные воды
  
• 
  Промышленные сточные воды, образующиеся при разработке пластовых месторождений. В нашей стране каждый год образуется 2,5 млр.км3 дренажных, шахтных и шламовых вод, загрязненных хлористыми и сульфатными соединениями, соединениями железа и меди, которые не годятся даже в качестве технической воды и перед сбросом должны быть очищены.
  

Источники загрязнения почвенных грунтов:

• 
  Жилые дома и бытовые предприятия (бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем и т.д.)
  
• 
  Сельское хозяйство (удобрения, ядохимикаты, отходы животноводства и сельскохозяйственная продукция)
  
• 
  Теплоэнергетика (образует массы шламов с выделением сажи, несгораемых частиц, серы, оказывающих влияние на почву)
  
• 
  Транспорт (выделяет оксиды азота, свинца, углеводороды и другие вещества)
  
• 
  Промышленные предприятия
  

При загрязнении почв самоочищения практически не происходит, или происходит медленно. В таком случае токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почвы, нарушению единства геохимической среды и живых организмов.

Санитарно-гигиенические аспекты состояния ОПС.
Под качеством окружающей природной среды понимают степень соответствия природных условий потребностям людей или других живых организмов. До определенного уровня необходимое состояние обеспечивается за счет самоорганизации самой природы, главным образом за счет самоорганизации атмосферы, гидросферы и литосферы.

Нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления научно обоснованных предельно допустимых нормативов воздействия на эту среду, гарантирующих безопасность населения и общей экологической системы.

Нормативами качества ОПС служат предельно-допустимые нормы антропогенного воздействия на природную среду. В основу общих требований к содержанию этих норм положены экологическая безопасность населения, сохранение генетического фонда, обеспечение рационального использования и воспроизводства природных условий, устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Конечная их цель состоит в обеспечении научно-обоснованных сочетаний экологических, экономических и социальных интересов общества.

Предельно допустимые нормативы вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека изменяются с учетом международных стандартов по мере развития науки и техники Государственным уполномоченным органом по охране природы и Министерством здравоохранения, которые, исходя из особенностей данного района и по согласованию с местными Советами, могут ужесточать установленные нормативы.

Система нормативно-технического обеспечения охраны природы включает:

• 
  нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ, загрязняющих воздух, воду и недра;
  
• 
  нормативы предельно допустимых выбросов и сбросов вредных веществ;
  
• 
  нормативы предельно допустимых уровней шума, вибрации, магнитных полей, радиационного излучения и иных вредных физических воздействий;
  
• 
  нормативы предельно допустимых остаточных количеств химических веществ в продуктах питания;
  
• 
  предельно допустимые нормативы применения химических средств в сельском хозяйстве;
  
• 
  нормативы предельно допустимых уровней нагрузки на природную среду;
  
• 
  нормативы санитарных и защитных зон;
  
• 
  экологические требования к продукции;
  
• 
  нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия.
  

Мероприятия по предотвращению или снижению уровня загрязнения ОПС.