Пожаро – взрывобезопасность.

Вопросы пожаровзрывобезопасности являются основополагающим фактором при внедрении СПГ как топлива в различные отрасли хозяйства страны.

Метан, при нормальных условиях химически стабильный компонент, становится опасным в смеси с воздухом. Внесение в такую смесь открытого огня или другого источника приведет к ее воспламенению, если содержание метана находится внутри концентрационных пределов распространения пламени.

Опасность воспламенения метановоздушных смесей в закрытых объемах хорошо известна по последствиям аварий на угольных шахтах. Взрывы метановых смесей в замкнутых объемах приводят к семикратному повышению давления. В свободном пространстве случаев взрывов метана не отмечалось. Экспериментально установлено, что даже сильно разогретые тела не в состоянии поджечь метановоздушную смесь.

Особенности обеспечения пожаровзрывобезопасной эксплуатации объектов, работающих на природном газе, в том числе на заводах, производящих СПГ, и объектах, его использующих, обусловлены физическими свойствами как природного газа, так и СПГ. Ниже для сравнения приводятся некоторые данные по опасностиСПГ, пропана и бензина.

Как следует из данных таблицы, взрывоопасная смесь газовых топлив с воздухом образуется при концентрациях в 4,5 раза (нижний предел) и в 1,9 раза (верхний предел) больших, чем с бензином, что снижает опасность образования гремучей смеси. У природного газа более высокая температура воспламенения, а минимальная энергия воспламенения (наименьшая величина энергии искры электрического разряда, которой достаточно для воспламенения смеси) у метановоздушных смесей выше, чем у бензина и пропана, т. е. они воспламеняются хуже. Максимальное давление взрыва (наибольшее давление, возникающее при взрыве газовоздушной смеси в замкнутом объеме при начальном давлении 0,1 МПа) ниже, чем у других топлив, но достаточное, чтобы разрушить оборудование или сооружение, в котором произошел взрыв. СПГ нетоксичен, что положительно сказывается на его безопасности.

Пары СПГ легче воздуха (относительная плотность по воздуху 0,554), поэтому при его утечках газообразная фаза поднимается вверх. При утечках жидкости пары должны нагреться до —108 °С, прежде чем их плотность станет ниже плотности воздуха (соответственно 1,26 кг/м3 у метана при —108 °С и 1,293 кг/м3 у воздуха) и они начнут подниматься.

Природный газ является хорошим диэлектриком: его объемное сопротивление достигает значения 109 Ом. Смесь метана с воздухом в открытом пространстве не детонирует.

Низкие температуры существования СПГ предъявляют повышенные требования к технике безопасности при обращении с ним.

Необходимо помнить об этом, чтобы исключить обморожения и другие негативные последствия.

Образовавшаяся в замкнутом пространстве горючая метановоздушная смесь может стать негорючей путем введения в нее дополнительно 25…30 % СО2 или 40…50 % N2. Это важно для предотвращения опасных ситуаций в начале их развития.

Следует иметь в виду, что углеводородные газы способны растворять в себе влагу, вследствие чего образование льда и кристаллогидратов на органах регуляторов давления, запорной арматуре, трубопроводах может привести к уменьшению площади проходного сечения, увеличению дроссель-эффекта и, в конечном счете, к прекращению подачи продукта и даже нарушению целостности газопроводов

Интерес представляют материалы работы, где приведены экспериментальные и аналитические данные по сравнению пожаровзрынебезопасности тепловозов, работающих на КПГ и СПГ. Эти материалы являются показательными и могут быть распространены на другие отрасли техники, например автомобильную.

С точки зрения критериев обеспечения безопасности СПГ превосходит КПГ уже по физическим первопричинам возникновения аварийных ситуаций. Действительно, рабочее давление в резервуарах СПГ может находиться на уровне, незначительно превышающем атмосферное, в то время как у КПГ оно определяет большой запас дополнительной, легко высвобождаемой потенциальной энергии. Криогенные температуры хранения СПГ препятствуют процессам реакции горения. Конструктивное решение криогенной техники — изоляция резервуаров, трубопроводов, арматуры и др. — является защитой в аварийных ситуациях, сопровождающихся возгоранием. Это является неоспоримым преимуществом СПГ перед КПГ и нефтяными топливами.

Проведенные эксперименты и расчеты показали, что:

1) при взрыве емкости с КПГ по сравнению с емкостью с СПГ при прочих равных условиях:

максимальное избыточное давление больше в 10 раз; максимальный импульс больше в 50 раз размеры зон поражения больше в 4 раза;

2) при детонации газопаровоздушной смеси:

максимальное избыточное давление одинаково; максимальный импульс больше в 2 раза; размеры зон поражения больше в 2 раза;

3) при образовании огненного шара:

мощность теплового излучения одинакова; энергия излучения больше в 2 раза; размеры зон поражения больше в 2 раза.

В результате можно сделать вывод, что с точки зрения пожаробезопасности преимущества СПГ перед КПГ неоспоримы.

Специфический источник опасности, характерный для различных потребителей СПГ, — выбросы паров СПГ в атмосферу во время эксплуатации — в настоящее время ослабляется с помощью безопасных дренажных устройств и дожигателей.

Для решения вопросов по обеспечению пожаровзрывобезопасности при проектировании оборудования для получения и использования СПГ из всей совокупности аспектов следует выделить следующие:

· комплекс средств, включающий конструктивные мероприятия по предотвращению и локализации возможных аварийных ситуаций;

· системы обнаружения и ликвидации аварийных ситуаций

· алгоритмы взаимодействия всех систем обеспечения пожаровзрывобезопасности.

В резервуарах, заполненных СПГ, поддерживается избыточное давление до 1,0 МПа, что исключает проникновение в них воздуха и образование пожароопасных смесей. Для предотвращения образования таких смесей при первоначальном заполнении оборудования следует проводить его продувку газообразным азотом для снижения концентрации кислорода до уровня 3 % об. Подобная операция также проводится при освобождении оборудования от природного газа. Для снижения давлений в аварийных ситуациях на оборудовании должны устанавливаться предохранительные клапаны и разрывные мембраны.

В технологических схемах объекта должна предусматриваться возможность перекрытия подачи природного газа и СПГ в аварийные участки оборудования. Для ограничения площади пролива СПГ при авариях резервуаров следует устанавливать защитные ограждения, вмещающие весь объем находящегося в нем продукта.

На комплексах СПГ должен быть предусмотрен организованный сброс горючих газов от устройств аварийного сброса при срабатывании предохранительных клапанов, при предусмотренных технологическим регламентом сбросах паров, при ручном стравливании и освобождении технологических блоков от газов и паров в аварийных ситуациях. При этом сброс паров должен осуществляться через свечу (дожигание) с температурой газов и паров на выходе не выше 100 °С («теплые» газы) в атмосферу. Для предупреждения образования в свече условий распространения пламени внутри нее следует установить огнепреградители и обратные клапаны, а также обеспечить эффективное рассеивание сбрасываемых газовых паров.

Управление крупными объектами, как правило, ведется дистанционно; контроль технологических параметров проводится по датчикам, расположенным на технологическом оборудовании и выполненным во взрывозащищенном исполнении. Могут использоваться искробезопасные электрические цепи. Текущая информация, а также информация об отклонениях параметров от нормы выводятся на пульт оператора для принятия оперативных решений.

Основное оборудование объектов размещается, как правило, на открытых площадках и эстакадах, что позволяет отказаться от обязательных для закрытых сооружений систем специальной вентиляции и газового контроля довзрывоопасных концентраций. Электрооборудование, размещаемое в этих зонах, должно быть во взрывозащищенном исполнении. Вокруг оборудования устанавливаются пожаровзрывоопасные зоны.

Объекты, работающие на природном газе, должны обеспечиваться освещением, связью, средствами молниезащиты и защиты от статического электричества. Трубопроводы с природным газом и СПГ и заправочные эстакады к взрывоопасным объектам не относятся.

Должное внимание должно быть уделено созданию приборов, которые защищают объекты от возникновения аварийных ситуаций. Контроль качества подготовки систем к безопасному приему СПГ должен осуществляться с помощью хорошо зарекомендовавших себя в работе с жидким водородом автоматизированных газоанализаторов «Берилл-2» для замера объемной доли кислорода в азоте (диапазон значений замеров объемной доли кислорода в азоте 0,3…25 %) и «Вант-1» для замера объемной доли природного газа в азоте, а контроль качества СПГ должен осуществляться путем отбора проб жидкости из резервуаров систем и его контроля хроматографическим методом. Конкретные требования пожаровзрывобезопасности к технологическим процессам должны быть установлены в нормативно-технической документации и указываться в техническом задании на объект.

Для контроля воздушной среды в сооружениях и помещениях, чтобы обеспечить безопасность работ и мониторинг выбросов метана, должна быть разработана система газового контроля (метан в воздухе), которая оснащается автоматической информационно-измерительной системой и сигнализирует о появлении в контролируемых помещениях довзрывоопасных концентраций метана.

По данным работы, расстояние от обвалованного криогенного резервуара до ограждения территории объекта должно быть не менее 10 м, расстояние между открытыми технологическими блоками — не менее 4 м. Расстояние от открытых технологических блоков производственной зоны до площадок налива-слива должно быть не менее 9 м, а от площадок отстоя продукта до площадки налива — не менее 20 м. Разрыв между испарителями одного объекта должен быть не менее 1 м.

Подъезд пожарных машин при ширине здания или сооружения до 18 м должен быть обеспечен с одной стороны, и с двух сторон — при ширине более 18 м. Ширина дорог должна быть не менее 3,5 м.

Площадка для слива СПГ из транспортного заправщика должна быть оборудована отбортовкой высотой не менее 150 мм.

Для открытых и закрытых блоков объекта устанавливается взрывоопасная зона, а для пространства каждого производственного помещения — категория и класс по взрывопожарной опасности.

В целях безопасности резервуары с СПГ для уменьшения площади разлива должны устанавливаться в поддоне высотой на 0,3 м выше уровня разлива СПГ, а фундаменты должны быть не менее чем на 0,2 м выше уровня прилегающей площадки.

 

 

Охрана окружающей среды.

Природа и ее богатства являются естественной основой жизни и деятельности народов Республики Казахстан, их устойчивого социально-экономического развития и повышения благосостояния.

Настоящий Закон определяет правовые, экономические и социальные основы охраны окружающей среды в интересах настоящего и будущих поколений и направлен на обеспечение экологической безопасности, предотвращение вредного воздействия хозяйственной и иной деятельности на естественные экологические системы, сохранение биологического разнообразия и организацию рационального природопользования.

В настоящее время в Республике Казахстан сложилась неблагоприятная экологическая обстановка. Этому во многом способствует то, что на протяжении многих десятилетий в Казахстане складывалось преимущество сырьевая система природопользования. Это сопровождалось экстремально высокими техногенными нагрузками на окружающую среду. Поэтому кардинального улучшения экологической ситуации не произошло, и она по прежнему характеризуется деградацией природных систем, что ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее способности поддерживать качество окружающей среды, необходимое для жизнедеятельности общества.

Годы независимости в Казахстане стали годами образования экологической безопасности, управление охраной окружающей среды и природопользования - хорошо организованной и территориально разветвленной системой исполнительных органов в области охраны окружающей среды РК.

С момента принятия данной концепции в РК произошли серьезные перемены в общественном развитии. Разработаны стратегические документы развития государства, создана основа природоохранного законодательства, подписан ряд международных конвекций по вопросам окружающей среды, создана система управления природоохранной деятельностью.

Задачей законодательства РК в области охраны окружающей среды является урегулирование отношений в сфере взаимодействия общества и природы с целью улучшения качества окружающей среды, укрепление законности и правопорядка.

Каждый гражданин обязан охранять окружающую среду и бережно относиться к природным ресурсам, соблюдать законодательство об охране окружающей среды, повышать уровень своих экологических знаний и содействовать экологическому воспитанию подрастающих поколений. Земля и ее недра, вода, растительный и животный мир, другие природные ресурсы составляют материальную основу суверенитета РК и находятся в государственной собственности [37].

Одной из важнейших экологических проблем в пищевой промышленности является выброс в атмосферу вредных веществ, объем которого в 2000г. составил 181,8 тыс.т. Основные компоненты выбросов: оксид углерода (40% общего объема выбросов в отрасли), диоксид серы (28%), твердые вещества (13%) и оксид азота (12%). Показатель улавливания и обезвреживания вредных веществ в 2000 г. достиг максимального.

Воздействие на атмосферный воздух объектов пищевой промышленности определяется тем, что в выбросах, помимо общих для промышленности вредных веществ, присутствуют сильно пахнущие компоненты, сухие продукты животного происхождения, канцерогенные вещества. Решение этих вопросов осложняется тем, что объем выбросов загрязняющих веществ распределяется между многочисленными предприятиями

Не менее важной и сложной проблемой является использование водных ресурсов. В пищевой промышленности в 2000 г. использовано 573,6 млн. куб.м. воды. В структуре сброса значительную часть составляют загрязненные сточные воды (56%), на нормативно чистые воды приходится 38%.

Сбрасывая в поверхностные водные объекты преимущественно загрязненные производственные воды с высоким содержанием вредных веществ предприятия загрязняют водоемы органическими веществами, сульфатами, фосфатами, нитратами, щелочами и кислотами.

Таким образом, основной экологической задачей всех пищевых производств на современном этапе является достижение должного уровня качества окружающей среды.

В число эффективных мер по охране окружающей среды следует отнести, прежде всего, широкое внедрение прогрессивных технологических процессов; улучшение работы очистных сооружений и установок; усиление охраны атмосферного воздуха; обеспечение рационального использования и защиты земель; улучшение работы по охране, воспроизводству и рациональному использованию растительного и животного мира; воспитание у людей чувства ответственности за сохранение и преумножение природных богатств и др.

Эксплуатация объектов сельскохозяйственного назначения должна осуществляться с учетом установленных экологических требований и с использованием экологически обоснованных технологий, необходимых очистных сооружений и санитарно-защитных зон, исключающих загрязнение окружающей среды. При эксплуатации данных объектов должны внедряться малоотходные и безотходные технологии и производства, они должны оснащаться эффективными средствами для очистки, обезвреживания и утилизации вредных отходов, выбросов и сбросов, загрязняющих веществ, применять безопасные виды топлива, экономно и рационально использовать природные ресурсы, принимать меры по экологической безопасности.

Должностные лица и специалисты, связанные с деятельностью, охватывающей вредное воздействие на окружающую среду, обязаны иметь необходимую экологическую подготовку и обладать знанием основ законодательства об охране окружающей среды. Профессиональная экологическая подготовка руководителей и специалистов учитывается при их назначении на должность аттестацией и переаттестацией.

Охрана окружающей среды - одна из насущных задач человечества. Научно-техническая революция, ставшая возможной в результате великих открытий в биологии, физике, химии, и многих других науках, намного расширяет возможности интенсивного использования природных ресурсов, необходимых для дальнейшего развития производительных сил, удовлетворения материальных и духовых потребностей общества. В то же время научно-техническая революция нередко усложняет взаимоотношение человека с окружающей природной средой, вносит весьма заметные и непредвиденные изменения в экологические системы, в регуляцию биосферы в целом. Нередко они связаны с загрязнением воздушного бассейна, морских акваторий и пресноводных водоемов, нарушением почвенного покрова и ценных ландшафтов, водных и лесных ресурсов, уменьшением численности полезных видов животных и растений [39].

Химические и бактериологические загрязнения пищевых продуктов происходит как в результате загрязнения окружающей среды, так и по причине отсутствия элементарных гигиенических условий в местах производства и потребления пищевых продуктов.

Учеными Республики установлено, что во всех неблагополучных регионах отмечаются высокие уровни общей заболеваемости: рост бронхитов и тонзиллитов в 5-15 раз, осложнений беременности и родов более в чем в 5 раз, гастритов, дуоденитов, холециститов в 10 раз, ишемической болезни сердца, инфарктов миокарда в 7 раз, гипертонии в 5 раз.

Следовательно, экономические исследования, экологический подход - условия при планировании вмешательства человека в природу, в том числе и путем природоохранительных мероприятий.

Специалист сельского хозяйства должен быть организатором и проводником мероприятий по охране природы в сочетании с задачами сельскохозяйственного производства. Для решения этой проблемы он должен овладеть полученными основами комплексной охраны природы и практически применять полученные экологические знания с учетом особенностей ведения сельского хозяйства в конкретном регионе.

Природа, ее богатства - общие достояние забота о том, чтобы ее красота и щедрость были сохранены, приумножены и для грядущих поколений, должна быть всенародной.

Сельскохозяйственное производство, как никакое другое, тесно и неразрывно слито с природой.

Его развитие и конечные результаты во многом определяются качеством и состоянием основных компонентов биосферы - земли, воды и атмосферы.

Человечество постоянно стремится наращивать производство продукции. Но такое увеличение нельзя оправдать, если оно сопровождается нерациональной тратой природных ресурсов и пагубно действует на окружающую среду, которая в сложившейся ситуации особенно нуждается в охране.

Целью государственной политики в области экологической безопасности является обеспечение защищенности природных систем, жизненно важных интересов общественных прав личности от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных последствий на окружающую среду.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

-снижение антропогенного воздействия, ведущего к изменению климата и разрушение озонового слоя Земли;

-сохранение биоразнообразия и предотвращение опустынивания и деградации земель;

-реабилитация зон экологического бедствия, полигонов военно–космического и испытательного комплексов;

-предупреждение загрязнения шельфа Каспийского моря;

- предупреждение истощения и загрязнения водных ресурсов;

- ликвидация и предотвращение исторических загрязнений, загрязнения воздушного бассейна, радиоактивного, бактериологического и химического загрязнений, в том числе трансграничного;

-сокращение объемов накопления промышленных и бытовых отходов;

-предупреждение чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Территория Республики Казахстан разнообразна по своим природным и географическим условиям. Ее фауна насчитывает множество видов, через ее пространства проходят пути сезонных миграций диких животных и птиц, что не может не оказывать влияние на экологию вирусов. Кроме того, в последние годы повысилась интенсивность взаимных контактов с зарубежными странами. Указанные факторы способствуют значительному усилению циркуляции и увеличению вероятности заноса в природу республики разнообразных патогенных микроорганизмов, в том числе и вирусов, ранее здесь не регистрировавшихся. Данные ряда неполных исследований показывают, что у сельскохозяйственных животных страны отмечаются инфекционные болезни неизвестной этиологии, отдельные случаи которых остаются незамеченными или неисследованными.