Гигиена труда при добыче и переработке нефти презентация

Лекция составлена докт. мед. наук,
профессором кафедры общей гигиены с экологией

ШАКИРОВ ДАМИР ФАИЗОВИЧ

Нефтяная промышленность является одной из основных сырьевых баз для различных видов топлива и синтеза разнообразных химических соединений. Эта отрасль экономики, занимающаяся добычей, переработкой, транспортировкой, складированием и продажей природного полезного ископаемого - нефти и сопутствующих нефтепродуктов. К смежным отраслям нефтяной промышленности относят геофизику, бурение, производство нефтегазового оборудования.

Гигиеническая значимость нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей про-мышленности весьма высока - с одной стороны, сама нефть и процесс её пере-работки включают сотни химических соединений,
и, с другой, потребность в нефти с каждым годом всё больше увеличивается не только для повышения выработки топлив и масел, но и как источник ценного сырья для произ­водства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, поверх-ностно-активных веществ (ПАВ), моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей - это более 8% от объёма мировой добычи.

Человечество потребляет огромное количество полезных ископаемых, среди которых особое место принадлежит нефти.

Нефть (в переводе с персидского - neft) - это природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов и некоторых органических соединений. По сути это синтез двух элементов: углерода (79,5 - 87,5%) и водорода (11,0 - 14,5%).

Нефть по цвету бывает тёмно-коричневой, иногда почти чёрной, хо-тя изредка встречается и слабоокрашенной в жёлто-зелёный цвет и даже бывает бесцветной, имеет специфический запах, распростра-нена в осадочных породах планеты.

Нефть по содержанию серы классифицируют на малосернистые (до 0,5% серы), сернистые (0,5-2,0% серы) и высокосернистые (свыше 2% серы). Так, например, в Ишимбайском месторождении содержание серы состав-ляет 3%, в Брянском месторождении до 5%, а в Майкопском месторожде-нии их практически нет.

Нефть обладает самой высокой теплотворной способностью среди горючих ископаемых. Так, при сжигании 1 кг нефти выделяется столько тепла, сколько можно получить при горении 1,3 кг антрацита или 3,1 кг бурого угля, или 3,3 кг торфа, или 3,4 кг дров, или 7 кг горючих сланцев.
Ещё большей теплотворной способностью обладает ряд производных нефти - этан (в 1,5 раза больше нефти), пропан (в 2,2 раза), бутан (в 2,9 раза) и т.д.

Вследствие этого нефть является основой топливно-энергетического баланса и одним из важнейших для человечества полезных ис­копаемых и топливно-энергетических ресурсов. Роль её как энергоносителя исключительно возросла за последние сто с лишним лет.
Недаром на сегодня её называют ещё и чёрным золотом

Нефть располагается в недрах земли на глубине более 1-2 км. Образование нефти длится много миллионы лет. Нефть образуется из разлагаю-щихся в особых физико-химических условиях ос-татков растений и организма (нефть - это результат литогенеза, представляет собой жидкую гидрофобную фазу продуктов фоссилиза-ции, т.е. захоронения органического вещества - керогена в водно-осадочных отложениях в бес-кислородных условиях).

В дореволюционной России нефть добывалась более половины мирового объёма (к концу XIX века мировая добыча нефти составляла 20 млн. тонн), а на 1901 г. состав-ляла 11,9 млн. тонн.
В начале 20-х годов добыча нефти резко сократилась (гражданская война, хозяйствен-ная разруха, иностранная интервенция) и в 1921 году она составила всего 3,8 млн. тонн

В 1940 году добыча нефти почти втрое превысила уровень 1913 года, достигнув 31,1 млн. тонн. Основным нефтедобывающим районом этого периода был Азербайджан (в 1940 г. там добывалось 22,1 млн. тонн нефти)

Россия заняла 1-е место по объёму добычи нефти. Добыча нефти в России составила 10,59 млн. баррелей в сутки. Такой показатель достигнут впервые с момента распада СССР. Ещё в сентябре 2013 года эта цифра составляла 10,53 млн. За первые 9 месяцев 2013 года добыча нефти увеличилась на 1% по сравнению с тем же периодом прошлого года. Экспорт за 2013 год упал на 2,7%, достигнув 177,587 млн. тонн. Лидером по добыче нефти и газа стала «Роснефть» (560,7 тыс. тонн), почти в два раза обогнув вторую компанию по добыче нефти - «Лукойл».

геологоразведка

вышкостроение (строительство буровых установок)

бурение разведочных и эксплуатационных нефтяных скважин;

- подземный и капитальный ремонт скважин;
- испытание и освоение скважин.

Разведка и добыча нефти и сопутствующего газа производится с помощью буровых скважин

Бурение скважин - один из основных технологических процессов нефтедобывающей промышленности. Это процесс сооружения направленной цилиндрической горной выработки в земле, диаметр «D» которой мал по сравнению с её длиной по стволу «H», без доступа человека на забой.

Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно - забоем, а стенки скважины образуют её ствол.

Буровая установка - это сложное сооружение. Одним из основных её элементов является буровая вышка высотой 41-53 м (13-14 этажный дом). На блоке вышки образуются системы для спуска и подъёма бурильных труб

Рабочие буровых бригад (буровики), обслуживающие буровую уста-новку - одна из ведущих профессий в нефтедобывающей промышлен-ности

2. Турбинное бурение - это современный многоступенчатый турбобур (длиной в несколько метров) с турбиной в 100 и более ступеней и мощной осевой опорой

3. Электробурение - это электробуровая машина с погружным электродвига-телем, предназначенная для бурения глубоких скважин. К электробуру присо-единяется бурильная колонна, передающая вращение буровому долоту.

4. Механическое или вращательное бурение, при котором разрушающее усилие создаётся непрерывным вращением породоразрушающего инструмента с при-ложением осевой нагрузки.

- во-вторых - это разрушение породы долотом (долбление),

- и, в-третьих - это подъём бурильной колонны до смены сработанного долота.

2. Насосный способ. При незначительном пластовом давлении в забой скважины спускаются на трубах и штангах насосы, с помощью которых нефть извлекается из недр земли

б) аэронефтяный способ, основан на использовании сжатого воздуха, вводимого между стенками эксплуатационной и подъ-ёмной колонн

Нефть, получаемая непосредственно из скважин, называется сырой нефтью

Нефтехимическая промышленность охватывает производство различных органических продуктов, синтетического каучука, сажи, резино- и асбестохимических изделий

В последние годы объём производства нефтехимической промышленности резко увеличился и полностью перешёл на использование в качестве сырья нефти и по-путного газа.

Спускоподъёмные операции, развенчивание и свинчивание секций труб, как и при бурении, являются наиболее трудоёмкими и протекают в условиях откры-той скважины, что ведёт к поступлению в зону дыхания паров нефти и газа, а иногда и фонтанированию жидкой нефти

Первичная подготовка нефти на нефтяных промыслах: начинается этот многостадийный процесс с очищения нефти от пластовой воды; примеси органических веществ, включая обессоливание и обезвоживание; стабилизация путём дегидрирования водно-нефтяной эмульсии и разделение нефти от водно-солевой среды с последующей прямой перегонкой на современных уста-новках

Транспортировка по трубопроводам выгодна как с экономической, так и с гигиенической позиции, так как позволяет достигнуть мак-симальной автоматизации процесса и уменьшить потери нефти

непосредственно на нефтеперерабатывающий завод

Из них формируют резервуарные парки

откуда нефть транспортируют на нефтеперерабатывающие заводы

Основными из них являются:
1) воздействие метеорологических условий;
2) действие шума и вибрации;
3) наличие токсических паров и газов в воздухе рабочей зоны;
4) контакт сырой нефтью и водой;
5) запылённость воздуха рабочей зоны;
6) ионизирующее излучение (чаще при разведке нефти);
7) тяжёлый физический труд;
8) эмоциональные перегрузки;
9) использование вахтового или вахтово-экспедиционного методов организации труда нефтяников.

Однако большинство месторождений нефти и газа находится в районах с суровым климатом

Многие операции связаны с постоянным или периодическим пребыванием работающих на открытой местности

На работающих, как правило, воздействует комплекс неблагоприятных метеорологических условий, степень выраженности которых определяется климатогеографическими особенностями района ведения работ. В южных районах летом температура воздуха зачастую достигает +40 0С и более, в северных районах может быть - 50 0С и ниже. Воздействие такой температуры нередко сочетается с высокой относительной влажностью воздуха и большой скоростью ветра.

Оборудованием, генерирующим шум и вибрацию являются двигатели сило-вого привода, компрессоры, лебёдки, насосы, ротор, пневматические систе-мы

Наличие токсических паров и газов в воздухе рабочей зоны.

При эксплуатации скважин практически на всех стадиях технологического процесса возможны газовыделения. Реже они встречаются при разведке и бурении.

Характер загрязнений обусловлен составом нефти

При добычи малосернистой нефти в воздух посту-пают преимущественно газообразные углеводороды парафинового ряда (метан, этан, бутан, пропан) и па-ры низкокипящей фракции нефти (пентан и выше).
При добычи многосернистой нефти, кроме выше наз-ванного, возможно выделение сероводорода, меркап-танов.
Максимальная концентрация газов обнаруживаемых в устьях скважин при ремонтных работах составляют для углеводородов (суммарно) 310-680 мг/м3, для сероводорода 63-67 мг/м3.

Запылённость воздуха. Повышенная запылённость воздуха рабочей зоны наблюдается при бурении, цементаже скважин и др. операциях, где широкое применение находит глина, цемент, кварцевый песок.

Ионизирующее излучение (чаще при разведке нефти). В процессе разведочного и эксплуатационного бурения применяются радиоактивные методы исследования пород и нефтяных горизонтов (радиоактивный каротаж) с помощью источников γ-излучения (Со60) и нейтронов. Используются открытые изотопы (Ι131, сурьма124 и др.)

Основные технологические процессы ведутся круглосуточно. В этой связи особую значимость приобретают освещённость рабочих поверхностей.

На выполнение основной производствен-ной деятельности бурильщика и его по-мощника затрачивается 86-89% рабочего времени.
Бурильщик за смену совершает до 5 ты-сяч однотипных движений руками. Физические усилия могут достигать 50 кг. Частота пульса может достигать 100 уда-ров в минуту. Подобные перегрузки отра-жаются на функциональном состоянии организма рабочих и, в первую очередь, на состоянии двигательного анализатора

Эмоциональные перегрузки. Эмоциональные перегрузки связаны со спецификой работ - с высокой взрыво- и пожароопасностью практически на всех производствах

По окончании вахты ранее работающую группу людей заменяют новой. Однако не всегда смена вахт происходит своевременно из-за погоды, что снижает работоспособность и приводит к утомлению. Следует также отметить трудности в организации питания и условий быта.

заболевания ЖКТ (гастриты, эндоколиты)

болезни костно-мышечной системы (остеохондроз шейного отдела позвоночника, плече-лопаточный периартрит, эпикондилит плеча),

В этиологии желудочно-кишечных заболеваний исключить нарушение в режиме питания.

В этиологии поражений кожи известную роль играет воздействие нефти.

Оздоровительные мероприятия при нефтедобыче. Одним из основных оздоровительных мероприятий при нефтедобыче являются автома-тизация и комплексная механизация тяжёлых и трудоёмких работ.

Широко применяются автоматические установки для спуска и подъёма бурильных труб, что исключает трудоёмкие ручные операции, устраняет контакт рабочих с нефтью, снижает производственный травматизм.

Внедрение новых современных технологических процессов и оборудования

предусматривать устройства эффективной вентиляции.

Должны быть установлены автоматические газоанализаторы, блокируемые сигнализацией и включение аварийных вентиляционных систем.

увлажнение пылящих поверхностей

замена пылящих материалов и реагентов на не пылящие

обеспечение персонала спецодеждой для зимних условий

транспортировка рабочих в утеплённых автобусах

В предупреждение загрязнения нефтью кожных покровов, наряду с техническими мероприятиями, большую роль играет рациональная спец-одежда, обладающая влаго- и нефтенепроницаемыми свойствами

- изоляция рабочих площадок от помещений;

- оборудование звукоизолированных ка-бин и пультов управления в помещениях компрессорных и насосных станциях.

- соблюдение правил техники безопасности;

- разработка и применение научно-обоснованных внутрисменных режимов труда и отдыха.

Переработка нефти производятся на установках топливного и масляного блоков.

К топливному блоку относится такие установки, как:
- электрообессоливающие (ЭЛОУ);
- прямой перегонки нефти;
- каталитического крекинга;
- гидроочистка дизельных топлив;
- риформинга;
- фракционирование газов

Прямая перегонка нефти.

Прямая перегонка при 50-175 0С даёт наиболее лёгкие фракции - бензин, при 175-300 0С - керосины и при 300-400 0С - дизельное топливо.

Нагретая поверхность оборудования является источником тепловыделений. Подвижный катализатор присутствует в воздухе в виде пыли;
- термический крекинг, расщепление молекул углеводородов проте-кает при более высокой температуре (470-550 0С).

Гидроочистка дизельных топлив производится для улучшения качества и по-вышения стабильности топлив и масел, удаления сернистых, азотистых и кис-лородсодержащих соединений, гидрирования непредельных углеводородов на специальных установках.

Риформинг (от англ. Reforming - переделывать, улучшать) - промышленный процесс переработки бензиновых и лигроиновых фракций нефти с целью получения высококачественных бензинов и ароматических углеводородов. При этом молекулы углеводородов не расщепляются, а преобразуются.

Фракционирование (разделение) газов - последняя стадия переработки нефти, осуществляется при температуре 120 0С и давлении 18 атм на 2-х видах установок (блоков):

- АГФУ (абсорбционно-газофракционирующая установка)

- ГФУ (газофракционирующая установка).

К масляному блоку входят:
- установка подготовки нефти;
- установка прямой перегонки;
- установка деасфальтизации, депарафинизации и селективной
очистки масел.

Большую часть рабочей смены, они проводят в операторной, где наблюдают за показаниями контрольно-измерительных приборов (47,7% рабочей смены), в силу чего, в их деятельности выделяют определённые этапы информации, полученной от данных приборов. Это сбор и расшифровка информации; переработка информации; переработка информации и принятие решения; выполнение действия или подача команды.

Другую часть рабочего времени операторы проводят на территории установок, где выполняют ручное регулирование аппаратов и наиболее газоопасные опера-ции - отбор проб и дренирование воды, занимающие 8,3% рабочего времени.

Машинисты контролируют за режимом работы компрессоров и насосов, производят смазку движущих частей, заливку масла, дренирование воды, набивку сальников, снимают показания с первичных приборов

Около 10,8% времени пре-бывают в операторной для выполнения записи в журнале и решения про-изводственных вопросов

Одна треть (1/3) рабочего времени машиниста связана с подъёмом и переноской различных тяжестей вручную до нескольких десятков килограммов.

В целом труд слесарей характеризуется

значительным физическим напряжением

длительным пребыванием в вынужденном положение тела

постоянным контактом с остатками нефтепродуктов

воздействием токсических веществ

Загрязнение воздуха рабочих зон вредными парами и газами

Поступление в воздух химических веществ обусловлено ря-дом причин:
- недостаточная герметизация оборудования;
- выполнение ручных операций, таких как замер уровней, от-бор проб, ремонтные работы;
- коррозия некоторых видов оборудования.
Загрязнение воздушной среды тесно связано с особеннос-тями технологического процесса: возможно загрязнение пре-дельными, непредельными и ароматическими углеводоро-дами, сероводородом, сернистым газом, оксидом углерода, аммиаком, фенолом, ацетоном и другими соединениями.

Поступление пыли в воздух происходит в катализаторных цехах:

- при операциях размола и транспортировки,
- на установках каталитического крекинга,
- доочистки масел,
- во время ремонтных работ.

Концентрации пыли могут превышать ПДК (2,0 мг/м3) в 5-20 раз

В состав многих катализаторов входит связанная двуокись кремния.

Температура воздуха в теплый период времени может достигать 40-50 0С. Следует отметить резкие смены температуры при переходе из закрытых помещений на наружные установки, особенно в холодный период

Шум в основном является низко- и среднечастотным.

ОБОРУДОВАНИЕ ЗАВОДОВ СЛУЖИТ ИСТОЧНИКОМ ОБЩЕЙ ВИБРАЦИИ.

Тяжёлый физический труд и эмоциональные перегрузки.
Труд оператора можно отнести к средней тяжести и напряжённости.
Оператор 49-53% времени смены проводит в операторной,

17-25% - в операторной,

3-10% - на территории установки.

- заболевания периферической нервной системы (пояснично-крестцовый радикулит);

- заболевания органов дыхания;

- болезни эндокринной системы (повышение функции щитовидной железы);

- заболевания кожи (сухость, воспаление, незлокачественные бородавчатые разрастания, гнойничковые заболевания);

- острые интоксикации газообразными нефтепродуктами.

I. Одним из путей радикального оздоровления условий труда служат:

- внедрение новых современных технологических процессов и обору-дования;

- комплексная автоматизация и механизация производственных процессов;

- применение системы телеметрического управления и контроля за работой скважин.

- герметизация оборудования и коммуникаций;

- устройство рациональной вентиляции;

- установка автоматических газоанализаторов, блокируемых с сигнализацией и включением аварийных вентиляционных систем.

- увлажнение пылящих поверхностей;

- замена пылящих материалов и реагентов на не пылящие

- изоляция рабочих площадок от помещений;

- оборудование звукоизолированных кабин и пультов управления.

- соблюдение принципов максимальной изоляции помещений.

- спецодежда,

- защитные очки, маски,

- респираторы, фильтрующие и изолирующие противогазы,

- спецобувь.

Недаром на сегодня нефть называют ещё и чёрным золотом.