Лаборатория как ключевой элемент инфраструктуры ТЭК
В промышленной инфраструктуре нефтегазовых предприятий лаборатория – не вспомогательное помещение, а важный функциональный узел. Она обеспечивает контроль качества на всех стадиях: от бурения и добычи до транспортировки и переработки. Однако проектирование лабораторий для предприятий ТЭК остаётся малоописанной и технически сложной темой. В этой статье делимся практическими выводами и техническими подходами, которые накапливаются в ходе работы над лабораториями для нефтегазовых объектов.
Функциональное назначение лабораторий нефтегазовой отрасли
По своему функциональному назначению лаборатории нефтегазовой отрасли предназначены для испытания нефти, попутного газа и газового конденсата, контроля состава пластовых и закачиваемых вод, контроля состава промысловых сточных вод, испытания природных и сточных вод, испытания воздуха рабочей зоны. При этом основными являются испытательные лаборатории нефти на нефтедобывающих предприятиях и предприятиях, транспортирующих нефть, в том числе на экспорт.
Архитектурные и модульные решения
Как правило, лаборатории нефтегазовой отрасли размещаются в отдельно стоящих зданиях блочно-модульной или каркасно-панельной конструкции. Среди новинок следует отметить появление передвижных лабораторий, адаптированных под потребности удалённых заказчиков.
Нормативная база и требования безопасности
Технические требования к испытательным лабораториям нефти наиболее чётко сформулированы в РД 08.00-74.30.10-КТН-001-1-03 «Испытательные лаборатории, осуществляющие контроль качества нефти при приёмосдаточных операциях». Лаборатории размещают в специально спроектированных отдельно стоящих зданиях или в помещениях, сблокированных с производственными зданиями, имеющими огнестойкость не ниже II степени. Там же в приложении дан типовой перечень помещений лаборатории. Вопросы промышленной безопасности применительно к химическим лабораториям отрасли изложены в «Правилах безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утверждённых приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. № 534.
В здании лаборатории разрешается хранить запас ЛВЖ, ГЖ и газов, не превышающий суточной потребности. Хранение арбитражных проб и запасов ЛВЖ и ГЖ осуществляется в отдельно стоящем здании склада ЛВЖ, удалённом от здания лаборатории и других объектов на расстояние 30 метров. Вместо отдельно стоящего здания для хранения ЛВЖ может использоваться контейнер-склад, оборудованный системами вентиляции, пожарно-охранной сигнализации и автоматического пожаротушения.
Особенности проектирования с учётом взрывопожарной опасности
С точки зрения промышленной безопасности при проектировании аналитических лабораторий для нефтегазовой отрасли основной проблемой является взрывопожарная и пожарная опасность в помещениях лабораторий, моечных, кладовых для хранения проб и арбитражных проб – в связи с тем, что объекты испытаний (нефть, попутный газ, газовый конденсат, растворители и некоторые химические реагенты) относятся к горючим газам и легковоспламеняющимся жидкостям.
При выполнении проектов аналитических лабораторий для нефтегазовой отрасли в ГК «ПрофЛаб» обязательно выполняется расчёт категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и установок по взрывопожарной и пожарной опасности». Как правило, помещения приёма и регистрации проб, моечной, кладовая химических реактивов относятся к категории А – повышенной взрывопожароопасности.
Такие помещения оборудуются тамбур-шлюзами и легкосбрасываемыми конструкциями либо оснащаются датчиками превышения допустимых концентраций паров ЛВЖ и системой аварийной вентиляции, обеспеченной резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывобезопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надёжности.
Обеспечение безопасности персонала
Все работы с ЛВЖ, а также работы, сопровождающиеся выделением вредных паров и газов, должны проводиться в вытяжных шкафах, оснащённых вытяжной вентиляцией. Так как в лабораториях ведутся работы с кислотами, в проектах ГК «ПрофЛаб» предусматриваются аварийный душ и души для глаз на случай попадания растворов кислот на одежду, тело или в глаза.
Цифровизация: внедрение LIMS
Для регистрации и идентификации образцов, управления заданиями на проведение испытаний, обработки результатов, формирования протоколов и передачи данных заказчику в составе лаборатории проектируется лабораторно-информационная система LIMS. Для обеспечения её бесперебойной работы при отключении электроснабжения рабочие станции лаборантов и серверная станция администратора оснащаются источниками бесперебойного питания.
Особенности проектирования в условиях Крайнего Севера
Объекты в ЯНАО, ХМАО, на Дальнем Востоке и в Арктике требуют решения задач, связанных с отрицательными температурами. Для предотвращения рисков замерзания трубопроводной арматуры, вынесенной ниже уровня пола блочно-модульных зданий, необходимо предусматривать теплоизоляцию, а при необходимости – использовать греющие кабели.
Инженерные системы: за пределами стандартного офиса
В отличие от «условного» офиса, лаборатория – это объект постоянной эксплуатации с жёсткой цикличностью, потребностями в обслуживании оборудования, утилизации отходов, промывках коммуникаций и необходимостью защиты персонала от реагентов и газов. Это требует особого внимания к проекту ИВК, водоснабжения, канализации и системам приточно-вытяжной вентиляции.
Подготовка к проектированию: согласование внешних условий
В проектах ГК «ПрофЛаб» перед началом проектирования изучается расположение лаборатории на генеральном плане, уточняются места подвода силового электрического кабеля, трубопроводов водоснабжения и канализации, принимается решение о месте размещения контейнера или склада для хранения ЛВЖ. В случае отсутствия централизованного водоснабжения внутри здания лаборатории предусматриваются встроенные ёмкости для хранения воды, водонагреватели и сборники бытовой и промышленной канализации. При размещении лаборатории в административно-бытовом корпусе уточняется, будут ли использоваться персоналом общие санитарно-бытовые помещения или необходимо предусмотреть автономные в составе лаборатории.
Объёмно-планировочное решение
Проектирование начинается с разработки объёмно-планировочного решения. Изначально согласовываются площадь лаборатории, этажность и возможность использования чердачного помещения для размещения вентиляционного оборудования. В любом случае лаборатория, помимо главного входа, предусматривает запасной выход. При разработке планировки офисные, технические и лабораторные помещения по возможности группируются по зонам. Комната приёма проб и моечная пробоотборной посуды располагаются в непосредственной близости от входа, чтобы сократить маршрут движения пробоотборщиков внутри лаборатории.
Заключение
Проектирование лабораторий для нефтегазовой отрасли – это пересечение строительных, инженерных, технологических и эксплуатационных задач. Подход, основанный на копировании типовых решений, здесь редко работает. Мы призываем проектировщиков и технических специалистов начинать с анализа процесса, учитывать особенности конкретной площадки и не бояться выходить за рамки стандартных решений.
