Снижение экологических рисков при открытом хранении нефти и конденсата посредством систем автоматического контроля испарений и оптимизации режимов вентиляции резервуарных парков
DOI:
https://doi.org/10.25726/a1220-3706-4133-hКлючевые слова:
автоматический контроль испарений, резервуарный парк, предиктивное управление МРС, установка рекуперации паров, снижение выбросов ЛОСАннотация
Статья обосновывает и эмпирически подтверждает эффективность комплексной автоматизированной системы снижения потерь углеводородов и экологических рисков при открытом хранении нефти и стабильного конденсата в резервуарных парках, переводя управление испарениями от статических средств защиты к динамическому предиктивному контролю в реальном времени; цель уменьшить выбросы ЛОС и экономические потери за счёт синергии непрерывного мониторинга, физико-математического моделирования больших/малых дыханий и оптимизации режимов вентиляции и УРП. Материалы включают 24-месячные натурные испытания на парке из десяти РВС-20000 с сетью беспроводных датчиков (оптические газоанализаторы, давление, температурные профили продукта и газа, температура стенки, метеопост с инсоляцией) с шагом 5 минут; методически разработана модель испарения на мгновенных параметрах (сходимость 92-95%) и модуль МРС, который управляет производительностью вентиляции/УРП и, при необходимости, последовательностью налив-откачка, с аналитикой в STATISTICA и Python. В сравнении с традиционной эксплуатацией система снижает среднегодовую концентрацию паров в газовом объёме на 38,70%, максимальные пики 54,00%, а вариабельность процесса на 64,00%, тем самым купируя эпизоды прорывных выбросов; адаптивная эффективность возрастает с ухудшением погодных условий: при низкой/средней/высокой инсоляции потери уменьшаются на 28,50%/41,00%/58,00% соответственно. По режимам эксплуатации достигнуты ключевые эффекты: малое дыхание -35,50%, большое дыхание при заполнении 61,80%, при откачке практически полное подавление перетоков из соседних резервуаров (-98,20%), что подтверждает превентивную работу УРП на основании прогноза. Экономическая оценка для одного РВС-20000 показывает среднегодовое предотвращение потерь 62,35 т и чистый эффект 121,55 тыс. долл./год при сроке окупаемости 1,85 года; дополнительные выгоды ожидаются от сокращения экологических платежей и штрафных рисков. Сделан вывод о принципиальном превосходстве динамического интеллекта над статикой, практической готовности к интеграции с MES/ERP и перспективности расширения алгоритмов (самообучение, сквозная оптимизация) для масштабирования технологии и стандартизации отраслевых требований.Библиографические ссылки
Абдрахманов Н.Х. Управление промышленной и экологической безопасностью объектов нефтепереработки и нефтехимии на основе анализа рисков. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе // Горная промышленность. 2013. № 3(109). С. 5-6.
Айсматуллин И.Р., Исаев Э.А., Трифонов А.И. Повышение безопасности производства огневых и газоопасных работ с использованием системы постоянного контроля концентрации паров углеводородов нефти и нефтепродуктов // Нефть и газ-2018: тезисы докладов. 2018. С. 142.
Блиновская Я.Ю. Управление системой экологической безопасности в нефтяной отрасли на основе геоинформационных технологий // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2006. № 1. С. 16-17.
Васильев А.А., Земенкова М.Ю., Шантарин В.Д. Разработка метода снижения экологических рисков при транспорте и хранении углеводородов // Нефтегазовый терминал: мат. Межд. науч.-тех. кон. магистр. им. проф. Н.А. Малюшина. 2017. С. 46-48.
Гарбуз С.В. Повышение экологической безопасности принудительной вентиляции резервуаров хранения светлых нефтепродуктов // Технологический аудит и резервы производства. 2015. Т. 6. № 4(26). С. 67-72.
Губайдуллин М.Г., Ёстбёл Х., Золотухин А.Б., Коробов В.Б., Мискевич И.В., Муангу Ж.Э.Р., Немировская И.А., Реннинген П., Рид М., Сёрхейм К.Р., Синсгаас И., Сунгуров А.В., Шевченко В.П. Моделирование разливов нефти в западном секторе Российской Арктики: уч. пос. Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2016. 219 с.
Ибрагимова Д.Р. Системы автоматического управления насосами на нефтяной платформе с точки зрения повышения безопасности и экологической установки // мат. XXVIII Всерос. аспирант.-магистер. науч. семинара, посв. Дню энергетика. В 3-х т. Казань, 2024. С. 525-527.
Кривошея И.В., Солтанов С.Х., Лялина И.Ю., Юнусов Х.Б. Использование системы рекуперации паров на автозаправочных комплексах // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2016. № 2. С. 153-157.
Крюков О.В. Автоматизация водооборотных систем охлаждения с вентиляторными градирнями для химических и нефтехимических производств // Химическая техника. 2014. № 10. С. 24.
Малых К.В., Мельников Н.О. Оценка риска аварий пункта налива установки по подготовке нефти к переработке // Мат. ІІІ Межд. науч.-прак. конф. мол. уч. по проблемам техносферной безопасности. 2018. С. 117-121.
Маркова О.Э., Закирзаков А.Г. Совершенствование системы приточной вентиляции нефтеперекачивающих станций // Нефтегазовый терминал: мат. Межд. науч.-прак. конф. Под ред. С.Ю. Подорожникова. 2015. С. 123-127.
Мартяшева В.А., Важдаев К.В., Баландина А.Г., Резяпов Т.Р., Ибатуллин А.У. Особенности систем вентиляции на взрывоопасных объектах нефтяной и газовой промышленности // Проблемы строительного комплекса России: мат. XXVII Всерос. науч.-тех. конф., посв. памяти проф. В.В. Бабкова. Уфа, 2023. С. 601-602.
Михайлова В.А., Лукьянова И.Э. Экологические аспекты обеспечения безопасности эксплуатации нефтяных резервуаров // Наукоемкие технологии в решении проблем нефтегазового комплекса: мат. VIII Межд. мол. науч. конф. Под ред. К.Ш. Ямалетдинова. 2018. С. 194-196.
Попов В.М., Беседин А.В., Кирильчук И.О., Чепиков Н.А. Дистанционное обнаружение загрязнений поверхности акваторий нефтью и нефтепродуктами с использованием СО2-лазеров // Известия Курского государственного технического университета. 2006. № 1(16). С. 33-36.
Ручкинова О.И., Вайсман Я.И. Экологическая безопасность нефтедобывающего комплекса (система управления нефтеотходами) // Инженерная экология. 2003. № 2. C. 15-26.
