Искра не проскочит: технологии взрывозащиты в нефтегазе
29 ноября 2023
Фото предоставлено ООО НПО «Спектрон»

Взрывобезопасность в нефтегазовой отрасли: какие технологии существуют сегодня?

К оборудованию, которое используется в нефтегазовом комплексе, предъявляют особые требования, в том числе и по взрывозащите. Какие технологии используют для того, чтобы обеспечить безопасность на объекте? Что ещё нужно учесть при работе во взрывоопасной зоне? И как на бизнесе отечественных компаний-производителей сказались санкции? Ищите ответы в нашем материале.

У искры не должно быть шансов

Можно сказать, что нефтегазовый комплекс во всём его разнообразии (добыча, переработка, транспортировка) потенциально является взрывоопасной средой.

«Это значит, что при определённых обстоятельствах на таких объектах может произойти утечка взрывоопасных материалов, например нефтепродуктов, газов и других, чьи пары, смешиваясь с воздухом, при наличии огня или даже простой искры могут взрываться или воспламеняться. Причём воспламенение паров горючих материалов в условиях закрытых пространств по своим характеристикам мало чем отличается от взрыва. Такие аварии чрезвычайно опасны и могут не только вызвать значительные разрушения, но и привести к жертвам среди персонала и спасателей. Поэтому к оборудованию, которое используется в таких условиях, предъявляются особые требования», — подчёркивает директор ООО «ИПЦ «Держава» Алексей Орёл.

В результате взрывозащищённое оборудование устанавливают на нефте-, газоперерабатывающих и нефтехимических заводах, буровых установках, газгольдерных станциях, АЗС, насосных станциях трубопроводов, сливно-наливных эстакадах на нефтебазах, печах для подогрева нефти, перечисляет директор ООО «Тахион» Александр Медведев.

«При этом сразу надо внести ясность: термин «взрывозащищённое оборудование» указывает не на то, что при взрыве оно сохранит работоспособность, так как хорошо защищено. Наоборот: ни при каких условиях оно само не станет причиной взрыва, не даст искру или открытый огонь», — объясняет Алексей Орёл.

Фото предоставлено ООО «Тахион »

Оцениваем риски

Конечно, взрывозащищённое оборудование стоит дороже, чем обычное, но не случайно говорят, что на безопасности не экономят. Впрочем, и вариант купить лучшее на рынке не всегда оказывается оптимальным: в некоторых случаях запас прочности может оказаться лишним.

«Уровень требований по взрывозащите может сильно отличаться — это зависит от многих факторов, определяющих степень опасности: от типа газов или взрывоопасной пыли, типа взрывоопасной среды (для закрытых пространств опасность значительно выше) и множества других факторов», — поясняет Алексей Орёл.

Здесь нужно определиться с таким понятием, как зоны взрывозащиты. По словам начальника отдела маркетинга ООО «НПП «Магнито-Контакт» Максима Жигалова, существует следующая их классификация. 

Зона класса 0: зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.

Зона класса 1: зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.

Зона класса 2: зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко и существует очень непродолжительное время.

Зона класса 20: зона, в которой взрывоопасная пылевая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.

Зона класса 21: зона, в которой присутствие взрывоопасной пылевой смеси наблюдается время от времени.

Зона класса 22: зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной пылевой смеси, а если она возникает, то редко и на очень непродолжительное время.

А уже после того, как на предприятии определились с зонами взрывозащиты, выбрать нужное оборудование намного легче, так как эту сферу регламентирует большое количество нормативных актов. Из множества документов Максим Жигалов выделяет Технический регламент Таможенного союза — ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» и решение Коллегии Евразийской экономической комиссии от 1 декабря 2020 г. № 158, где приводится перечень международных, межрегиональных и национальных стандартов, на основе которых обеспечивается соблюдение требований ТР ТС.

«В технический регламент Таможенного союза сведены требования к оборудованию, используемому на объектах нефтегазового комплекса РФ и ЕврАзЭС. Сертификация в соответствии с этим регламентом является обязательной», — добавляет Алексей Орёл.

Впрочем, в России существуют специальные документы именно для нефтегазовой отрасли. Среди них «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», «Правила проектирования и безопасной эксплуатации объектов нефтепромыслов».

«И это лишь некоторые из документов, регулирующих стандарты взрывозащиты и безопасность в России, включая нефтегазовую отрасль. Конкретные требования и нормы зависят от типа объекта и его особенностей», — резюмирует руководитель проектов ОПР ООО «БИК-Информ» Алексей Лазеев.

Фото предоставлено ООО «Бик информ»

Обзор технологий взрывозащиты: как сделать правильный выбор?

Итак, на предприятии изучили нормативную базу и поняли, что без специального оборудования не обойтись. Нужно знать, что существует несколько технологий, с помощью которых обеспечивается защита от взрыва: Ex d, Ex е, Ex m и Ex I. Что стоит за этими названиями? И от чего зависит выбор того или иного способа в каждом конкретном случае?

По словам Максима Жигалова, у каждой технологии можно выделить свой ключевой принцип. Например, для Ех d — это «сдерживание». В данном случае элементы электрооборудования, способные вызвать воспламенение, помещают в оболочку, которая может выдержать распространение взрывной волны за пределы оболочки прибора.

Следующий принцип — «изоляция». На его основе реализуется взрывозащита вида Ех m. Здесь элементы электрооборудования заливаются специальным изолирующим материалом (компаундом), который предотвращает искрение и нагрев.

Далее идёт «недопустимость». На его основе реализуется взрывозащита вида Ex I. Имеется в виду исключение возможности выделения энергии (нагрева или искры) во взрывоопасной зоне. Для этого параметры электрической цепи (ток, напряжение) ограничивают до максимально допустимых так, чтобы энергии разрядов было недостаточно для воспламенения взрывоопасной смеси.

Взрывозащищенный промышленный смартфон CONQUEST-S29
 - 5 вариантов исполнения
Взрывозащищенный промышленный смартфон CONQUEST-S29
5 вариантов исполнения

«Наконец, Ех е — это взрывозащита, в конструкции которой применяются дополнительные меры по защите от высоких температурных режимов, искр и электрической дуги», — резюмирует Максим Жигалов.

Об особенностях использования и преимуществах каждой из этих технологий нам рассказал Алексей Лазеев.

Ex d обычно применяют в таком оборудовании, как электродвигатели, генераторы, светильники, коммутационная аппаратура, шкафы управления, IT-оборудование. Чтобы избежать проникновения газов, используют резиновые или металлические прокладки, а сам корпус изготавливают из чугуна, алюминия или других материалов, способных выдерживать высокие давления.

Оборудование с взрывозащитой Ex e обычно применяют для низковольтных электрических цепей, сигнализации и освещения.

«К преимуществам герметизации компаундом относят надёжность и простоту в использовании. Оборудование с взрывозащитой Ex m обычно применяют для коммутирующих приборов малой мощности, индикаторов, датчиков. В то же время оно имеет ограничения по размерам и мощностям, которые регулируют специальные стандарты. Технологию Ex i, или искробезопасную электрическую цепь, применяют в измерительной и регулирующей технике, технике связи, датчиках, приводах, аккумуляторных фонарях, устройствах и системах автоматизации. Но нужно понимать, что оборудование Ex i имеет ограниченные энергетические параметры и напряжения для предотвращения искрообразования», — объясняет Алексей Лазеев.

Так что все эти варианты так или иначе решают поставленные перед ними задачи, и говорить, что одна лучше другой, будет некорректно. По словам представителя «БИК-Информ», выбор конкретной технологии в каждом случае зависит от ряда факторов, в том числе характеристик окружающей среды, типа взрывоопасной зоны, требований к оборудованию и предпочтений производителей.

В свою очередь, Максим Жигалов призывает обращать внимание на класс взрывоопасной зоны, классификацию пара или пыли на защищаемом объекте, минимальную температуру самовоспламенения горючего газа или пыли, внешние источники воспламенения и температуры окружающей среды и условия применения оборудования.

Комплексный подход к взрывозащите

Но нельзя забывать и о том, что обеспечение взрывозащиты — это комплексная работа. Так, по словам руководителя отдела технической поддержки ООО НПО «Спектрон» Дениса Огородникова, она начинается уже на этапе проектирования оборудования на объекте.

«Подбор оборудования, соответствующего условиям эксплуатации на объекте, правильное расположение оборудования, соблюдение требований ГОСТ и СП при монтаже и эксплуатации играет ключевую роль в минимизации риска возникновения взрывов и обеспечении безопасности. Персонал, осуществляющий проектирование, монтаж и эксплуатацию, должен быть технически грамотным, знать правила и нюансы, связанные с взрывобезопасностью. Это включает в себя знание правил устройства электрооборудования (ПУЭ) и руководства по эксплуатации, предоставленного производителем. Также для обеспечения надёжной взрывобезопасности необходимо проводить регулярные проверки и техническое обслуживание. Это позволяет выявлять и устранять возможные дефекты, повреждения или нарушения в работе оборудования, которые могут привести к его неправильной работе и повышенному риску возникновения взрывов. При соблюдении всех этих мер можно значительно снизить риск возникновения взрывов и обеспечить безопасность персонала на объекте», — перечисляет г-н Огородников.

В свою очередь, Алексей Лазеев разделяет угрозы безопасности на внутренние и внешние. Последние связаны с опасностью несанкционированного доступа на объект, актами незаконного вмешательства, в том числе террористического характера.

«Если говорить о видеонаблюдении, то здесь на первый план выходят функциональные особенности, возможности интеграции в комплексные системы безопасности для предупреждения такого рода рисков и быстрого реагирования. Внутренние же угрозы связаны непосредственно с технологическими процессами на промышленных предприятиях. Это наличие агрессивных химических сред; опасность образования взрывоопасной среды в зонах технологических установок, складских помещениях и на открытых площадках; угроза утечек, взрыва, пожара; нарушение техники безопасности и прочее. Для решения задач, связанных с видеонаблюдением, в данном случае необходимо применять специализированное оборудование, устойчивое к воздействию внешних факторов и безопасное для эксплуатации во взрывоопасных зонах», — говорит руководитель проектов «БИК-Информ».

Фото предоставлено ООО НПО «Спектрон»

Санкции: оцениваем последствия

Тема, которую не получится обойти стороной, — это влияние санкций на российский рынок взрывозащищённого оборудования. Насколько существенна зависимость от импортной продукции? Сразу отметим, что ответ на этот вопрос не будет однозначным.

«В России есть большой опыт разработки и производства оборудования для взрывоопасных сред, и ситуация здесь такая же, как и в остальных отраслях экономики: есть вещи, которые мы делаем лучше всех в мире, а есть категории, которые в РФ пока не производятся, и их приходится покупать за рубежом. Мы производим системы безопасности (в том числе связи) для объектов критической инфраструктуры, на которых часто работают тысячи рабочих. К сожалению, до последнего времени связь и безопасность на них обеспечивали с помощью западного оборудования и программного обеспечения. Доля импорта была подавляющей, что, конечно, недопустимо с точки зрения безопасности. Сегодня в отношении объектов КИИ вступили в действие закон ФЗ-187 «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации» и указ президента № 166 от 30 марта 2022 года. Идёт очень активная замена импортных систем на отечественное оборудование, и это, на самом деле, отличная новость», — говорит Алексей Орёл.

А вот Александр Медведев полагает, что в сфере взрывозащищённого оборудования для нефтегазового комплекса уровень локализации производства и раньше был высоким, так что на этом сегменте рынка санкции сказались в меньшей степени. И на то есть веские причины.

«Иностранных производителей на рынке взрывозащищённого оборудования было достаточно много, но объём российской продукции всё равно оставался высоким. Это объясняется тем, что стоимость импортного оборудования выше, кроме того, его требуется сертифицировать, проводить таможенные операции для ввоза на территорию РФ. А ещё импортные решения имеют меньше гибкости, потому что разработчики и производители находятся за границей, и сертифицировать продукт в соответствии с российскими ГОСТ требуется каждый раз, когда вносятся какие-либо изменения. Соответственно, российским производителям было легче подстроиться под заказчика, сделать индивидуальные разработки под конкретные задачи и объекты», — объясняет г-н Медведев.

Тем не менее уход импортных поставщиков всё равно привёл к росту загруженности отечественных предприятий. Притом, что сохраняются и экспортные перспективы. Российская продукция востребована в государствах СНГ, Индии и, по словам Максима Жигалова, поставки в эти страны по-прежнему стабильны и ритмичны.

«Мы ощутили уход иностранных брендов и значительный рост запросов на замену того или иного оборудования. Большое количество проектов в данный момент проходит корректировку под оборудование от российских компаний. Эта тенденция даёт нам возможность развиваться не только в привычных областях, но и смотреть дальше и предлагать рынку новые решения. В уходе с рынка иностранных производителей мы видим не только новые задачи, которые требуют проработки, но и новое применение существующего оборудования с его адаптацией к конкретным проектам. В некоторых случаях для этого требуется продолжительное время, но такие трудности нас не пугают», — комментирует текущую ситуацию Алексей Лазеев. 

При этом опрошенные эксперты высоко оценивают уровень локализации российского производства. Да, отечественные предприятия пока вынуждены закупать электронные компоненты для приборов в дружественных странах. Но именно в обеспечении взрывозащищённости проблем не возникает. Важно, что и до санкций российские компании стремились строить стратегию своего развития на принципах замкнутого цикла производства: начиная от анализа техзадания и разработки конструкторской документации, заканчивая изготовлением опытных образцов и серийным выпуском продукции. А значит, есть опыт решения проблем заказчика и, главное, квалифицированные кадры для этого.

Резюмируем: на российском рынке взрывозащищённого оборудования представлены все современные технологии, критической зависимости от импорта отрасль не испытывает. Таким образом, отечественные производители с большой долей вероятности смогут удовлетворить растущий спрос со стороны нефтегазовой отрасли после ухода западных брендов.

Мнения экспертов

Алексей Орёл, директор ООО «ИПЦ «Держава»

Алексей Орёл, директор ООО «ИПЦ «Держава»
Алексей Орёл, директор ООО «ИПЦ «Держава»

«Соблюдение требований безопасности на опасном производственном объекте является важнейшим элементом работы. Здесь значение имеет каждая строчка, каждая запятая, от этого зависит жизнь людей. К сожалению, можно сказать, что причиной подавляющего большинства аварий является именно человеческий фактор, когда люди думают «маленько нарушить» в «совсем неважной детали» правила безопасности,  а на деле оказывается, что там «неважных деталей» нет!».

Александр Медведев, директор ООО «Тахион»

Александр Медведев, директор ООО «Тахион»
Александр Медведев, директор ООО «Тахион»

«Чтобы оборудование не послужило источником взрыва, мы рекомендуем обратить внимание на следующие факторы. Во-первых, важен грамотный подбор оборудования: уровень взрывозащиты должен соответствовать зоне, в которой оно установлено. Во-вторых, расположение оборудования должно отвечать проектной документации. Наконец, эксплуатировать оборудование нужно в соответствии с инструкцией». 

Алексей Лазеев, руководитель проектов ОПР ООО «БИК-Информ» 

Алексей Лазеев, руководитель проектов ОПР ООО «БИК-Информ» 
Алексей Лазеев, руководитель проектов ОПР ООО «БИК-Информ» 

«В нефтегазовом комплексе взрывоопасные зоны делятся на классы. Такие зоны присутствуют на всех нефтегазовых объектах, начиная от скважин, газопроводов и нефтепроводов до нефте- и газоперерабатывающих заводов и обслуживающей инфраструктуры. Так, всё электрооборудование, устанавливаемое во взрывоопасных зонах классов «0», «1» и «2», должно быть в специальном исполнении. Например, наши взрывозащищённые системы наблюдения и технического зрения используются для круглосуточного мониторинга работы факельных установок, состояния объектов магистрального газопровода/нефтепровода, дистанционного пожаротушения, технологического наблюдения и тепловизионного контроля на НПЗ, ГПЗ, буровых установках, контроля несанкционированного доступа на объекты».

Максим Жигалов, ООО НПП «Магнито-Контакт»

Максим Жигалов, ООО НПП «Магнито-Контакт»
Максим Жигалов, ООО НПП «Магнито-Контакт»

«Оборудование во взрывозащищённом исполнении востребовано на любых объектах, где присутствует взрывоопасная среда — пространство, в котором имеется или может образоваться взрывоопасная газовая или пылевоздушная смесь. Среди основных факторов риска, которые определяют опасность воспламенения или взрыва: искрообразование (связано с эксплуатацией электротехнического оборудования), повышение предельной концентрации и/или температуры взрывоопасного вещества (вызывается нарушением технологического процесса производства)». 

Денис Огородников, руководитель отдела технической поддержки НПО «Спектрон»

Денис Огородников, руководитель отдела технической поддержки НПО «Спектрон»
Денис Огородников, руководитель отдела технической поддержки НПО «Спектрон»

«Технология Ex d — взрывоозащищённая оболочка — является одним из наиболее надёжных и безопасных методов размещения оборудования во взрывоопасных зонах и широко используется в случаях, когда условия эксплуатации на объектах заказчика являются более сложными и требуют высоких технических характеристик и прочности. Одно из основных её преимуществ — возможность использования общепромышленного оборудования на взрывоопасных объектах.

Ex е — технология клеммных соединений, которые отвечают требованиям взрывозащиты и обеспечивают надёжную и безопасную коммутацию линий связи охранно-пожарных сигнализаций и питания во взрывоопасных зонах.

В технологии Ex m взрывозащита достигается с помощью заливки компаундом электронных компонентов оборудования. Она имеет более низкую стоимость по сравнению с другими видами взрывозащиты и находит применение в случаях, когда требуется экономически эффективное решение. Все вышеперечисленные технологии: Ex d, Ex е, Ex m — применяются во взрывоопасных зонах класса «1» «2», «21», «22».

А технология Ex I — искробезопасные цепи — позволяет устанавливать оборудование во взрывоопасные зоны классов «0», «1» «2», «20», «21», «22». Зоны «0» и «20», являются наиболее опасными и требуют искробезопасных компонентов оборудования и линий. Данная технология обладает высоким уровнем безопасности и надёжности, что делает её идеальным выбором для работы оборудования на объектах с постоянным присутствием взрывоопасного газа или пыли».


Спонсор статьи: Инвестиционно-правовой центр «Держава»

powerru.com
conquestru@yandex.ru 
+79139200101
630089, Россия, город Новосибирск, улица Кошурникова, дом 53/1, помещение 61

Этот материал опубликован в журнале
Нефтегазовая промышленность №4 2023.
Смотреть другие статьи номера
Добыча
Рекомендуем
Подпишитесь на дайджест «Нефтегазовая промышленность»
Ежемесячная рассылка для специалистов отрасли
Популярное на сайте
Новости
Новости и горячие темы в нашем телеграм-канале. Присоединяйтесь!