Расчет и обоснование основных параметров насоса ЦНС 180-1900

7  Охрана труда и окружающей среды при эксплуатации оборудования

7.1 ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ.

Охрана окружающей среды и рациональное использование ее ресурсов в условиях развития научно-технической революции и бурного роста промышленного производства стали одной из актуальных проблем современности.

Вопросы бережного отношения к природе в последние годы получили глубокое отражение в решениях партийных и государственных органов стран. Эффективная реализация этих решений возможна на базе интенсивного развития экономики, науки, техники и всестороннего совершенствования знаний о гармоническом, взаимодействии человека с окружающей средой. Научно-технический прогресс характеризуется не только бурным развитием производительных сил общества, но и вес большим влиянием его на природу. Возможности, масштабы и глубина изменений людьми природной среды за последние десятилетия неизмеримо возросли, а проблема природоохранения приобрела исключительную остроту.

Выделяют следующие основные аспекты охраны окружающей среды: экологический, технико-экономический и социально-политический. Экологический аспект   природоохранения   заключается в обеспечении благоприятных биологических условий жизни человека в настоящем и будущем. Решение комплекса задач этой проблемы сводится к сохранению и улучшению биосвязей животного и растительного мира с окружающей природой. Рост численности людей, сокращение площадей растительного покрова планеты и ограниченность резервов многих, необходимых для существования человеческого общества природных богатств придают экологическому аспекту охраны природы первостепенное значение.

Технико-экономический аспект состоит в рациональном выборе технологии производственных процессов, технических средств, обеспечивающих при наименьших экономических затратах реализацию необходимых природоохранных мероприятий. Социально-экономический аспект. Результаты взаимодействия человека на природу необходимо рассматривать не только с точки зрения развития технического прогресса и роста населения, но и в зависимости от социальных условий, в которых они проявляются. Различным общественно-экономическим системам присущи разные отношения человека с природной средой.

Современное капиталистическое общество характеризуется ярко выраженным хищническим отношением к природе, усиливающимся с концентрацией монополистического капитала.

Наша страна последовательно и целенаправленно осуществляет политику бережного отношения к окружающей среде. Масштабы природоохранных мероприятий непрерывно возрастают. В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года предусмотрено: повысить эффективность мер по охране природы; последовательно улучшать охрану водных ресурсов страны; более рационально использовать водные ресурсы; повысить эффективность работы очистных сооружений и установок; усилить охрану атмосферного воздуха; обеспечить рациональное использование земель, защиту их от ветровой и водной эрозии, селей, оползнем, подтопления, заболачивания, иссушения и засоления; рекультивировать около 660 тыс. гектаров земель; улучшить охрану недр и комплексное использование минеральных ресурсов; снизить потери полезных ископаемых при их добыче, обогащении и переработке; усилить работу по охране, воспроизводству и рациональному использованию растительного и животного мира; повысить действенность государственного контроля за состоянием природной среды и источниками загрязнения, улучшить техническое оснащение этой службы эффективными автоматическими приборами и оборудованием.

7.2 ОХРАНА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Разведка месторождений полезных ископаемых не сопровождается существенным загрязнением воздушной среды. Основными загрязнителями здесь являются выхлопные газы транспортных, технологических и энергетических машин. Из транспортных машин, широко используемых при производстве геологоразведочных работ, следует отметить автомобили, тракторы, вездеходы, вертолеты, самолеты и катера; комплекс технологических машин представлен буровыми установками, экскаваторами, бульдозерами, самоходными скреперами и автопогрузчиками; к энергетическим машинам относятся передвижные и стационарные тепловые энергетические станции, компрессоры, индивидуальные приводы подъемных установок, вентиляторов, насосов и т. д.

Основные вещества в выхлопных газах двигателей, загрязняющие атмосферный воздух, - это оксиды углерода и азота, сернистые газы, альдегиды и др. При работе дизельных двигателей, кроме того, в воздушную среду поступает значительное количество аэрозоля в виде сажи и копоти; выхлопные газы бензиновых двигателей содержат свинец, хлор, бром, фосфор.

Хотя количество двигателей, эксплуатируемых в геологоразведочных организациях, значительно, концентрация их в нефтедобывающих районах невелика, и поэтому не возникает заметных локальных загрязнений атмосферы, характерных для промышленных предприятий и автомагистралей.

Поступление в воздушную среду минеральной пыли происходит при взрывном и машинном разрушении пород; эрозии пород, складируемых на поверхности в отвалах; бурении скважин без промывки; эксплуатации грунтовых дорог, а также аэродромов, не имеющих травяных покрытий. Поступление в атмосферу пыли при других процессах геологоразведочных работ столь незначительно, что его не принимают во внимание. При эксплуатации транспортных и технологических машин с двигателями внутреннего сгорания выхлопные газы нейтрализуются до выхода их в воздушную среду путем каталитического окисления вредных компонентов. Нейтрализация осуществляется с применением беспламенного каталитического дожига (окисления) при пропуске выхлопных газов через катализатор. Таким способом нейтрализуются оксид углерода, альдегиды и углеводороды. Кроме того, снижение вредных выбросов обеспечивает нормализация режимов работы двигателей, достигаемая при улучшении качества трасс.

При геологоразведочных работах целесообразно применять следующий комплекс мероприятий: более широко использовать электроэнергию от государственных и районных ЛЭП; укрупнять собственные тепловые электростанции с более совершенными приводами; использовать энергию рек и ветра; эксплуатировать технологические машины и передвижные компрессоры с электроприводом; осуществить частичную замену пневматических горнопроходческих машин электрическими.

Значительно уменьшает пылевыделение на дорогах связывание пылевых фракций продуктов износа дорожных покрытий вяжущими веществами, образующими эластичный «коврик». Вяжущие вещества должны отвечать следующим требованиям: прочно связывать пылевые фракции, обладать эластичностью, быть нетоксичными, нерастворимыми в воде, неагрессивными по отношению к резине и металлу, экономичными.

Для снижения пылевыделения вследствие ветровой эрозии необходимо выбирать эрозионно-устойчивые формы породных отвалов, упрочнять откосы нерабочих бортов и выполнять ре-культивационные работы.

7.3 ОХРАНА ВОДНОЙ СРЕДЫ

Охрану водной среды рассмотрим на примере Западно-Сибирского региона. Западная Сибирь - район осваиваемых нефтяных и газовых месторождений - богата лесом, тундра служит кормовой базой оленеводства, а реки являются промысловым бассейном сиговых и осетровых рыб. Сохранить чистоту природы Западной Сибири, по-хозяйски расходовать ее ресурсы - задача, которая стоит наравне с выполнением планов по добыче нефти и газа.

Проблема охраны водных богатств решается в двух основных направлениях: предотвращение сброса в водоемы нормативно неочищенных стоков и всемерное снижение объемов водозабора из поверхностных источников.

Водопотребление с последующим сбросом или утилизацией стоков на промыслах складывается из использования воды на цели бурения, поддержания пластового давления (ППД), эксплуатации скважин, транспорта и промысловой подготовки нефти, прочие производственные  и хозяйственно-бытовые нужды. Наибольший объем потребляемой воды затрачивается на поддержание пластового давления. Для заводнения используется и большая доля водозабора из поверхностных источников водоснабжения. Поэтому главным направлением экономии водозабора из рек и озер является изыскание других пригодных для этих целей источников заводнения, а также внедрение более экономичных систем ППД.

На месторождениях Западной Сибири система сбора нефти и газа базируется на применении групповых замерных установок «Спутник» с транспортированием газоводонефтяной эмульсии до дожимных насосных станций (ДНС) или комплексных сборных площадок (КСП), где осуществляется первоначальная сепарация продукции скважин. Обезвоживание проводят сочетанием внутритрубопроводного и термохимического способов деэмульсации с использованием электродегидраторов. Дренажные воды подготавливают по закрытой схеме в резервуарах РВС-2000 и РВС-5000 при динамичном режиме. Для получения сточных вод требуемых кондиций резервуары-отстойники оборудуют распределительной арматурой, позволяющей создавать правильный гидродинамический режим потока жидкости в емкостях.

Другой источник экономии поверхностных вод - замена их подземными источниками заводнения.

Водоохранным требованиям отвечает также внедрение более эффективных методов воздействия на нефтяные пласты. Так, экономия пресной воды достигается в результате применения нестационарного заводнения и закачки водогазовых смесей и диоксида углерода.

Сократить объемы использования пресной воды позволяет внедрение на кустовых насосных станциях (КНС) оборотного водоснабжения. Основной объем стоков на КНС складывается из стоков от разгрузки сальников и из утечек. Количество КНС, переводимых на частичное оборотное водоснабжение, увеличивается из года в год.

При бурении скважин широко применяют повторное использование воды. Этому способствует кустовое разбуривание месторождений. До 20 % сокращается расход воды в результате повторного использования задавочных жидкостей при ремонте скважин.

Загрязнение водоемов предотвращают очисткой, утилизацией или захоронением промысловых стоков.

В связи с тем, что строительство скважин связано с применением различных по составу, свойствам и токсичности материалов и химических реагентов, содержащихся в буровом растворе, выбуренной породе и буровых сточных водах (БСВ). в производственных объединениях совершенствуются производственно-технологические процессы. Типовые схемы рационального размещения бурового оборудования предусматривают повторное использование БСВ после их отстаивания в амбарах; сокращение площади шламовых и отстойных амбаров и способы их гидроизоляции; сооружение наземных сборно-разборных металлических и железобетонных амбаров для хранения бурового раствора и БСВ; контейнерный сбор и вывоз выбуренной породы; специальную обвязку для откачки и вывоза оставшихся после бурения растворов, реагентов, нефти; устройство бетонированной шахты под превенторной установкой для сбора стоков с пола буровой.

В начале бурения скважин для всех производственно-технических нужд используют чистую воду. В дальнейшем для мойки производственных площадок, охлаждения штоков буровых насосов, обмыва резьбовых соединений бурильных труб, обслуживания механизмов очистки и регенерации растворов, приготовления и пополнения запаса бурового раствора и других работ обычно применяют оборотную воду. БСВ — наиболее значительный по объему вид загрязненных отходов бурения. Загрязненные БСВ собирают в земляные амбары объемом до нескольких тысяч кубических метров. Учитывая неодинаковое загрязнение воды в различных точках водопользования, необходимо разработать технологическую схему сбора и хранения БСВ для их последующей очистки. В такой схеме важно предусмотреть первичные накопители (отстойные амбары, нефтеловушки), изолированные пленочными покрытиями и полимерными материалами.

В России и за рубежом практикуется повторное использование бурового раствора, что особенно выгодно при кустовом бурении. В США, например, создана и функционирует сеть специальных баз, где наряду со свежеприготовленными буровыми растворами и порошкообразными материалами хранят отработанные буровые растворы. Причем стоимость их при прочих равных технологических показателях примерно в 2 раза ниже свежеприготовленных.

Перспективное направление утилизации буровых растворов—приготовление на их основе или с помощью добавок отверждаемых смесей и материалов, используемых в качестве тампонажного камня, строительного материала, удобрений для сельского хозяйства и т. д. В настоящее время ведутся разработки материалов, способных при взаимодействии с глинистым компонентом бурового раствора образовывать нетоксичные отверждаемые композиции, которые можно использовать для различных хозяйственных целей или захоронить в минеральном грунте без нанесения ущерба окружающей среде.

Другим направлением утилизации буровых растворов является получение из них глинопорошков. Доказана возможность регенерации компонентов основных видов буровых растворов на водной основе.

Особого внимания заслуживает проблема защиты окружающей среды при использовании растворов на нефтяной основе. Нефть и нефтепродукты — устойчивые загрязнители среды. Поэтому применение растворов на нефтяной основе требует централизованного их приготовления, многократного использования, закрытой системы циркуляции. При этих мерах сводится к минимуму испарение легких фракций углеводородов в атмосферу, загрязнение почвы и водоемов. После окончания бурения растворы на нефтяной основе необходимо вывозить на базы хранения и уничтожать с помощью бактерий.

Выбуренную породу перед сбросом в море, по данным иностранных фирм, очищают от нефтепродуктов термическим способом или отмывкой специальным составом.

7.4 ОХРАНА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Земли, утратившие свою хозяйственную ценность или являющиеся источником отрицательного воздействия на природную среду в результате производственной деятельности человека, называются нарушенными. Нарушение земель происходит при разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений на территории промплощадок под буровые и геологоразведочные работы, в зонах расположения транспортных коммуникаций, аэродромов и перевалочных баз, на площадях, отводимых для жилищных и производственных сооружений.

К основным мероприятиям, направленным на сокращение экологического ущерба от сооружения и эксплуатации автомобильных и тракторных дорог, следует отнести: тщательный выбор видов транспортных связей и дорожных трасс с учетом конкретных географических условий, что позволяет уменьшить нарушение почвенно-растительного покрова местности; оптимизацию конструктивных параметров, технологии сооружения, эксплуатации и ремонта дорожного полотна; выбор транспортных машин, обеспечивающих при прочих равных характеристиках наибольшую сохранность трассы; установление наиболее благоприятных периодов выполнения транспортных операций с учетом климатических условий и характеристик дорожного полотна; проведение восстановительных работ на земельных участках, нарушенных при сооружении и ремонте дорог (в частности, снятие и сохранение почвенного слоя при разработке резервов с последующим перекрытием им вскрытых пород, а также укрепление откосов выемок и насыпей); выполнение после окончания эксплуатации дороги агротехнических мероприятий по восстановлению нарушенных земельных участков.