щт УТВЕРЖДАЮ хн. наук А.В. Мамаев / 2015 г. ведущей
advertisement
УТВЕРЖДАЮ щт я о р о м XXXXXXXXX /\Х ^ 5 хн. наук / А.В. Мамаев 2015 г. ведущей организации —Общества с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ») на диссертационную работу Рахманина Артема Игоревича на тему: «Обеспечение безопасности резервуаров для хранения сжиженного природного газа с учетом негативных эксплуатационных факторов», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук, по специальности: 05.26.02 - Безопасность в чрезвычайных ситуациях (нефтегазовая промышленность) Диссертационная работа Рахманина Артема Игоревича посвящена актуальным вопросам повышения надежности и безопасности проектирования и эксплуатации объектов связанных с производством, хранением и перевозкой сжиженного природного газа (СПГ). Неотъемлемой частью высокотехнологических комплексов по сжижению, хранению, отгрузке и транспортировке СПГ являются крупногабаритные надземные изотермические резервуары (ИР). В настоящее время ИР эксплуатируются в составе завода СПГ на о. Сахалин и в составе терминала по перевалке сжиженных газов в составе порта Усть-Луга. Проектируется еще ряд объектов, в составе которых будут ИР. Опыт эксплуатации ИР на объектах вне территории России показал, что на ИР возможны аварии с разгерметизацией оборудования, приводящие к катастрофическим последствиям из-за больших объемом горючего вещества в ИР. Отечественная нормативная база по проектированию и эксплуатации ИР практически отсутствует. Строительство имеющихся в России крупнотоннажных ИР велось по проектам, разработанными за рубежом и силами зарубежных подрядчиков. Техрегламенты на эксплуатацию РТР являются переводами зарубежных документов и слабо адаптированы к существующей в России системе контроля и надзора технологических установок и технических устройств. Автор формулирует цель диссертационной работы как обеспечение безопасности крупногабаритных изотермических резервуаров для хранения СПГ на основе выбора рациональных конструктивных и технологических решений, компенсирующих влияние негативных эксплуатационных факторов резервуаров и минимизирующих риск социального, материального и экологического ущерба. Следует отметить, что цель исследования в части 1 минимизации риска методически в диссертационной работе не подтверждена и уже в задачах исследования (п.4) она сводится к снижению риска. На основе анализа опасностей и опасных ситуаций, характерных для ИР СПГ в районах крайнего Севера и Арктики выделены три характерных опасных явлений, которые в работе подробно рассмотрены: деградация теплофизических свойств перлитовой изоляции; образование стратифицированных слоев СПГ и их переворачивание в резервуаре с динамическим воздействием на стенки резервуара; разгерметизация технологической обвязки резервуара с последующим воспламенением паров СПГ. Автором разработаны методические основы для оценки работоспособности резервуаров в условиях рассматриваемых опасных явлений, предложены практические рекомендации по схеме загрузки СПГ в резервуар, предложены подходы к выбору конструктивных решений крупнотоннажных резервуаров СПГ для конкретного региона Арктики. Таким образом, научная новизна работы не вызывает сомнений. Первый раздел посвящен обобщению и анализу зарубежного и отечественного опыта по проектированию и эксплуатации ИР СПГ, приведена классификация ИР СПГ по конструктивному исполнению, приведены обобщенные данные по количеству, объемам и другим параметрам резервуаров с двойной и одинарной герметизацией, а также приведены результаты идентификации основных опасностей при эксплуатации ИР СПГ, которые показали наличие ряда проблем в обеспечении безопасности рассматриваемых резервуаров. Среди них отмечена слабая отечественная нормативная база по проектированию ИР СПГ, а также определенные проблемы при расчетах на прочность и устойчивость конструкции резервуара при наличии ряда опасных факторов эксплуатации ИР. Данный раздел достаточно подробно конкретизирует актуальность диссертационной работы и уточняет задачи исследования. Второй раздел рассматриваемой работы посвящен разработке методик оценки работоспособности изотермических резервуаров с целью обеспечения их безаварийной эксплуатации. В первой части раздела рассмотрены вопросы, связанные с ухудшением свойств засыпной тепловой изоляции ИР при эксплуатации и воздействием деградации засыпки на напряженное состояние корпуса ИТ. Выделены четыре опасных фактора деградации засыпки, которые достаточно подробно рассмотрены в работе, предложены модели учета этих факторов и разработан алгоритм расчета работоспособности конструкции резервуара с учетом изменения свойств перлита в процессе эксплуатации. Во второй части раздела рассмотрены вопросы, связанные с механизмом образования стратифицированных слоев в ИР и их последующим резким самопроизвольным перемешиванием под действием гравитации. Предложена модель расчета нагрузок и напряженнодеформированного состояния оболочечных конструкции и анкерных строп резервуара при возникновении ролл-овера. По результатам исследования даны конкретные рекомендации по проведению прочностных расчетов 2 некоторых элементов ИР, а также по минимизации вероятности образования ролл-овера. В третьей части раздела рассмотрены вопросы предупреждения разрушения оболочек ИР при разгерметизации трубопроводной обвязки и возможным последующим пожаром. В завершении раздела предложена методика комплексной оценки работоспособности ИР с учетом негативных факторов эксплуатации. В третьем разделе приведены результаты исследований по обеспечению технологической безопасности ИР СИГ при сливоналивных операциях, в котором подробно рассмотрены с проведением необходимых расчетов мероприятий, направленные на повышение безопасности рассматриваемых работ. В четвертом разделе приведены практические результаты исследований на примере выбора конструктивных решений ИР СИГ для эксплуатации в условиях Арктики с целью снижения риска возможного ущерба. Автором предложены критерии выбора конструктивных решений резервуаров для конкретных арктических условий, проведен конкретный пример сравнительного анализа безотказности ИР СИГ различных конструкций, представлены результаты расчетов некоторых показателей риска, даны практические рекомендации по выбору конструктивных решений ИР СИГ для безопасной эксплуатации в сложных условиях. Таким образом, предлагаемые автором подходы к обеспечению безопасности ИР СИГ были применены при выборе конструкции и выработке рекомендаций по безопасной эксплуатации резервуара определенного объема хранения в конкретных арктических условиях. Полученные автором результаты значимы и несомненно внесут свой вклад в развитие методов расчета конструкций ИР СПГ на прочность и устойчивость, а также в вопросах безопасности при возможных авариях и аварийных ситуациях на складах хранения СПГ. Достоинством работы и ее практической значимостью является создание методических основ по расчету элементов конструкции крупнотоннажных ИР СПГ на специальные нагрузки, которые могут иметь место при их эксплуатации. Данные методические основы могут использованы при проектировании ИР СПГ, разработке технологических регламентов их эксплуатации, в разработке нормативных документов для проектирования и эксплуатации ИР СПГ. По существу работы имеется несколько замечаний, не влияющих на существо диссертационной работы. 1. Цель работы в части минимизации риска сформулирована некорректно и не нашла своего отражения в работе. 2. При принятии нормативных значений пожарного риска согласно №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» в качестве критерия сравнительного анализа технических решений по ИР СПГ автор использует только один из показателей пожарного риска: индивидуальный пожарный риск, игнорируя второй обязательный показатель: социальный пожарный риск. 3 3. В работе нет сведений, касающихся условий работы той группы лиц из состава персонала, которая была использована при расчете индивидуального пожарного риска и сравнительном анализе технических решений по ИР СПГ. 4. В ряде случаев, не совсем корректно используются термины. Так в цели работы используется термин «крупногабаритных» применительно к ИР, корректнее было бы употребить термин «крупнотоннажных», как в остальной части диссертации. На стр.52 приведено следующее название подраздела «Методические основы предупреждения аварийных ситуаций при разгерметизации трубопроводной обвязки». Согласно принятым понятиям в промышленной безопасности аварийная ситуация, это состояние объекта, характеризующееся нарушением пределов и (или) условий безопасной эксплуатации, не перешедшее в аварию, а авария, согласно 116ФЗ «О безопасности опасных производственных объектов», разрушение сооружений и технических устройств, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ. В соответствии с данными определениями, разгерметизация трубопроводной обвязки, это авария, которая во времени следует после аварийной ситуации, следовательно, никак не может ее предупреждать. В целом диссертационная работа Рахманина Артема Игоревича представляется законченным научным исследованием, выполнена на достаточно высоком научном уровне, отвечает требованиям, предъявляемым ВАК РФ к кандидатским диссертациям, а автор работы заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.26.02 - «Безопасность в чрезвычайных ситуациях (нефтегазовая промышленность) (технические науки)». Отзыв рассмотрен и одобрен на семинаре Центра гражданской защиты и промышленной безопасности ООО «Газпром ВНИИГАЗ» 19 марта 2015 г., протокол № 3. Директор Центра гражданской защиты и промышленной безопас­ ности ООО «Газпром ВНИИГАЗ», канд. техн. наук Начальник лаборатории «Моделирование аварийных процессов» ООО «Газпром ВНИИГАЗ», канд. техн. наук С.А. Ковалев Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГ АЗ» 9
