Обеспечение производственной и экологической безопасности.

Обеспечение производственной и экологической безопасности.

 

Характеристика объекта.

Уел получения пропана (УПП) находится на территории предприятия «Сургутский ЗСК» (г. Сургут).

Основными аппаратами УПП являются колонна депропанизатор К-51 и термосифонный испаритель И-51. Характеристики оборудований приведены в таблицах 3.1.1 и 3.1.2

Таблица 3.1.1

Наименование сосуда	Колонна депропанизатор К-51
Рабочее давление, МПА	1,67
Максимальная рабочая температура среды, °С
Наименование рабочей среды	ШФЛУ
Расход сырья, кг/ч	69 500
Внутренний объём, м^3
	пустого сосуда	105 000
Масса, не	сосуда в рабочем состоянии	195 000
более, кг	сосуда при гидравлическом испытании	290 000
Высота колонны,мм	35 110
Диаметр внутренний, мм	2600;3000

 

Таблица 3.1.2

Наименование сосуда	Испаритель И-51
Рабочее давление, МПА	1,75
Максимальная температура среды в трубном пространстве, °С
Максимальная температура среды в межтрубном пространстве, °С

Наименование рабочей среды	Бутановая фракция
Внутренний объём трубного пространства, м^3	3,93
Внутренний объём межтрубного пространства, м^3	2,26
	пустого сосуда	11 560
Масса, не-	сосуда в рабочем состоянии	12 800
более, кг	сосуда при гидравлическом испытании	17 750
Высота аппарата,мм
Диаметр внутренний, мм

Основные опасные и вредные факторы объекта.

Узел получения пропана УПП в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ по характеру перерабатываемых веществ относится к взрывопожароопасным объектам, т.к. на установке обращающиеся легковоспламеняемые или горючие жидкости, горючие газами.

Основные опасные и вредные факторы объекта:

1. Взрывоопасность (наличие легковоспламеняющихся жидкостей, паров и газов (ШФЛУ, пропановая фракция, бутановая фракция); способность паров и газов образовывать с воздухом взрывоопасные смеси).

2. Токсичность (способность жидких и газообразных продуктов действовать отравляюще на организм человека; вредное действие ШФЛУ на органы дыхания).

3. Опасность поражения электрическим током (наличие на установке высокого напряжения, накопление статического электричества).

4. Повышенная температура (до 130°С).

5. Повышенное давление (до 2,0 МПа).

6. Грозовая опасность (связана с сезонной грозовой деятельностью).

7. Опасность травматизма (работа на значительных высотах на наружных установках, при работе с движущимися деталями насосов и аппаратов воздушного охлаждения).

8. Повышенный уровень шума и вибрации (производство характеризуется наличием аэродинамического шума от трубопроводов при транспортировке продуктов и шума и вибрации от насосного оборудования).

Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов.

Характеристика пожароопасных и токсичных свойств сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства представлены в таблицах 3.3.1 и 3.3.2

Таблица 3.3.1

Наименование веществ	Агрегатное состояние	Плотность кг/м^3	ПДК мг/м^3	Класс опасности (ГОСТ 12.1.007-76)	Характер токсического воздействия на организм человека
ШФЛУ	Газо-жидкостная смесь	-			Малотоксичная. Может вызвать смертельный исход при длительном вдыхании и всасывании (проникновении) через кожу. Вызывает обморожение кожи (внешне похоже на ожог). При небольших отравлениях наблюдается головная боль, головокружение, сонливость, тошнота, рвота, раздражение глаз и горла. Боли в области сердца, психические нарушения, потеря сознания, остановка дыхания. Обладает наркотическим действием на организм человека
Фракция бутановая	Газ	2,065			При длительном вдыхании паров фракции бутановой в концентрациях, значительно превышающих ПДК, появляется головокружение, тошнота, головная боль и слабость, а при значительных концентрациях может наступить отравление. Вызывает обморожение кожи (внешне похоже на ожог). Следствием хронического отравления является расстройство центральной нервной системы.
Фракция пропан	Газ	1,95			При длительном вдыхании паров пропан-бутановой фракции в концентрациях, значительно превышаю-щих ПДК, появляется головокружение, тошнота, головная боль и слабость, а при значительных концентрациях может наступить отравление. Вызывает обморожение кожи (внешне похоже на ожог). Следствием хронического отравления является расстройство центральной нервной системы.

 

Таблица 3.3.2

Наимено- вание вещества	tвсп, °С	tcв, °С	Концентрационные пределы воспламенения, %(об)	Категория взрыво- опасности	Температурная группа	Низшая теплота сгорания, МДж/м^3
Нижн.	Верх.
ШФЛУ	Минус (20÷60)	275÷300	1,3	9,5	IIA	T3	-
Фракция бутановая	-69		1,8	9,1	IIA	T3	117,5
Фракция пропановая	-96		2,3	9,4	IIA	T3	93,5

 

Меры безопасности при ведении технологического процесса, выполнении регламентных производственных операций.

Все управление работой оборудования осуществляется с ЦПУ. Оборудование, арматура и трубопроводы максимально герметизированы.

Опасные и вредные производственные факторы возникают, главным образом, при нарушении требований технологического регламента, при нарушении плана мероприятий безопасного проведения ремонтных работ и при возникновении аварийных ситуаций.

Во избежание создания на установке аварийных ситуаций, утечек вредных веществ, пожара, взрыва, которые могут привести к травмированию, обслуживающий персонал обязан:

- своевременно предоставлять средства измерений и измерительные каналы на метрологический контроль (поверку, калибровку), в соответствии с утверждёнными графиками;

- соблюдать требования действующих инструкций по обслуживанию технологического оборудования, механизмов, КИПиА, газопроводов и трубопроводов;

- соблюдать требования по охране труда и промышленной безопасности на рабочих местах, вести технологический процесс согласно нормам технологического регламента и технологической карты;

- не допускать повышения или понижения уровня, давления, температуры в аппаратах и трубопроводах;

- следить за нормальной работой насосного оборудования, соблюдать правила переключения на резервное оборудование;

- своевременно проверять исправность запорной арматуры, регулирующих и предохранительных устройств. Использование запорной арматуры для регулирования - недопустимо;

- во избежание гидравлических ударов в трубопроводе, запорную и регулирующую арматуру, открывать медленно и плавно. Несоблюдение этих правил может привести к разрыву трубопровода, арматуры, нарушению несущих опор и т.д.;

- соблюдать требования инструкции по «Эксплуатации технологических насосов БИИ и УПП», «Эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения БИИ и УПП»;

- все ремонтные работы во взрыво и пожароопасных помещениях и на открытых производственных площадках, где возможно образование взрыво- и пожароопасных сред, производить инструментом, не дающим искр;

- запрещается производить обтяжку крепежа на аппаратах, трубопроводах, находящихся под давлением.

Категорирование производственных помещений и наружных

Производственная санитария и гигиена труда.

Для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих вредных производственных факторов (неблагоприятные метеорологические условия, повышенная загазованность, повышенные шум и вибрация, недостаточная освещенность, воздействие излучений) и создания безопасных и безвредных условий труда разрабатываются соответствующие организационные, санитарно-гигиенические и технические мероприятия.

Шум и вибрация

Шумы на данном производстве в основном, аэродинамического, и механического происхождения. К источникам шума на проектируемом объекте относятся шум от трубопроводов при транспортировке продуктов и шум от насосного оборудования.

В соответствии с СП 51.13330.2011 допустимый уровень звука на постоянных рабочих местах и рабочих зонах приведен в таблице 3.9.

 

Таблица 3.9

Назначение помещений или территорий

Уровни звукового давления (эквивалентные уровни звукового давления), дБ, в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц

Уровень звука (эквива- лентный уровень звука ), дБА

Макси- мальный уровень звука , дБА

31,5

Рабочие помещения диспетчерских служб, кабины наблюдения и дистанционного управления с речевой связью по телефону, участки точной сборки, телефонные и телеграфные станции

В насосных преимущественно низкочастотный шум (до 500 Гц) с уровнем звукового давления 85 дБ.

Для снижения уровня шума от насоса следует принять следующие меры:

1. Все насосное оборудование поместить в специальное помещение, в котором выполнена звукоизоляция.

2. Провести виброизоляцию фундамента, на котором установлен насос.

3. На подводящих и отводящих трубопроводах к насосу установить антивибрационные вставки.

При применении следующих мер уровень звукового давления в операторной с речевой связью по телефону и рации составляет 65 Дб, что соответствует норме СП 51.13330.2011.

Защитное заземление

 

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ 7е издание) УПП по опасности поражения током относятся к опасному и особо- опасному классу, т.к. характеризуются наличием активной органической среды. Во взрывоопасных зонах класса В-1г необходимо использовать взрывозащищенное электрооборудование повышенной надежности против взрыва (ГОСТ Р 51330.16-99 "Электрооборудование взрывозащищенное").

В соответствии с ПУЭ (7е издание) узел по опасности поражения электрическим током относится к особо опасному классу, т.к. возможны условия, имеющие повышенную опасность:

1. Сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %) или токопроводящие пыли;

2. Токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и другие);

3. Высокой температуры (выше + 35^оС);

4. Возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землёй и металлоконструкциями зданий, технологических аппаратов с одной стороны и металлическим корпусом электрооборудования с другой.

Степень защиты IP-54 – оболочка электрооборудования, предохраняющая персонала от соприкосновения инструмента, проволоки, толщина которых превышает 1 мм, с токоведущими частями внутри оболочки; предохраняющая от попадания посторонних мелких твердых тел толщиной не менее 1 мм; предохраняющая от брызг.

В трехфазных сетях с изолированной нейтралью применяют защитное заземление – это преднамеренное электросоединение с землей или её эквивалентом механических токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус и по другим причинам. Принцип действия защитного заземления – снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения. Для электрооборудования с напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства: Rз < 4Ом.

Заземлены корпуса электроустановок, трансформаторов, каркасы распределительных щитов, Rз – не более 10 Ом.

В качестве заземления выбирают круглый стержень d = 0,07 м и длиной lз = 2.5 м.

,

где ρ = 40 Ом – удельное сопротивление грунта.

где в_п =0,02 м – ширина соединительной полосы; h = 0,7 м – заглубление полосы.

Количество электродов:

,

где R = 4 Ом – наибольшее допускаемое нормированное общее сопротивление одного стержня.

Принимаем 4 стержня.

Сопротивление растекания тока заземляющего проводника:

,

где L_n – длина стальной соединительной полосы, необходимой для соединения стержней заземления в один контур.

Для проверки эффективности защитного заземления необходимо общее сопротивление, которое определяем по формуле:

,

где - коэффициент использования горизонтального полосового заземляющего проводника;

- коэффициент использования вертикальных электродов.

Необходимое условие безопасности:

Условие безопасности выполняется.

 

Молниезащита

Молниезащита - комплекс защитных мер, предназначенных для обеспечения безопасности людей и сохранности зданий, оборудования и материалов от разрядов молнии. Разряды атмосферного электричества способны вызвать возгорание и разрушение зданий, поэтому необходимо принять специальные меры защиты от действия молнии.

Выбор и расчет защитных сооружений регламентирован руководящим документом СО 153.34.21.122-03.

Прогнозируемое количество ударов молнии в здание, не защищенное молниеотводом, в год:

для высотных сооружений (колонные аппараты):

N = 9×p×h²×n×10^-6=9×3,14×37²×2×10^-6 =0,077;

где h =37 м - высота здания или сооружения (в данном случае высота дебутанизатора); n=2- удельная плотность ударов молний в землю, 1/(км²×год), определяется в зависимости от среднегодовой продолжительности гроз для г. Сургут.

Так как N<1, то выбираем зону защиты типа Б со степенью надежности 95% и более.

Для защиты здания выбираем одиночный тросовый молниеотвод для зоны Б и зоны защиты ≤150 м.

Рис. 3.10 - Зона защиты одиночного тросового молниеотвода.

где 1-граница зоны защиты на уровне h_x;

2- граница зоны защиты на уровне земли (r₀).

Расчет молниеотводов сводится к определению высоты молниеприемника, обеспечивающей требуемую надежность: объект должен вписываться в границы зоны защиты. Высота одиночного стержневого молниеприемника для зоны Б определяется по формуле:

h = (r_x + 1,63×h_x)/1,5= (2,3 + 1,63×37)/1,5=41,74 м,

где h_x =37 м - высота защищаемого объекта;

Радиус зоны защиты на высоте h_x, м:

r_x=r_{колонны}+L_{обсл.площ}=1,3+1=2,3 м

h₀=0,92×h=0,92×41,74 =38,4 м

r₀=1,5×h=1,5×41,74=62,61 м

Система одиночного тросового молниеотвода обеспечит защиту данного сооружения, так как 62,61 м < 150 м.

В качестве молниеотвода следует использовать стальной пруток сечением не менее 100 мм².

Защита окружающей среды

Для снижения вредного воздействия производственной деятельности установки УПП на окружающую среду предусмотрены следующие мероприятия:

1. Технологический процесс организован в герметичной аппаратуре;

2. Оборудование и запорно-регулирующая арматура рассчитана и изготовлена в соответствии с рабочими параметрами процесса и с учетом коррозионной активности среды;

3. Предусмотрен постоянный автоматический контроль загазованности в местах максимально возможных выделений углеводородов;

4. Выбросы с ППК направлены в закрытый контур (в факельную систему);

5. Освобождение аппаратов при остановке и подготовке к ремонту производится в подземные емкости с последующей откачкой продуктов в сырьевые резервуары;

6. Для качественной подготовки оборудования к ремонту производится его продувка водяным паром и азотом;

7. Бетонное покрытие площадок, исключающее попадание аварийно разлитых нефтепродуктов и загрязненных стоков в почву и грунтовые воды;

8. Возможность вывода проливов и дождевых стоков с отбортованных площадок через специально установленные колодцы.

 

Обеспечение производственной и экологической безопасности.

 

Характеристика объекта.

Уел получения пропана (УПП) находится на территории предприятия «Сургутский ЗСК» (г. Сургут).

Основными аппаратами УПП являются колонна депропанизатор К-51 и термосифонный испаритель И-51. Характеристики оборудований приведены в таблицах 3.1.1 и 3.1.2

Таблица 3.1.1

Наименование сосуда	Колонна депропанизатор К-51
Рабочее давление, МПА	1,67
Максимальная рабочая температура среды, °С
Наименование рабочей среды	ШФЛУ
Расход сырья, кг/ч	69 500
Внутренний объём, м^3
	пустого сосуда	105 000
Масса, не	сосуда в рабочем состоянии	195 000
более, кг	сосуда при гидравлическом испытании	290 000
Высота колонны,мм	35 110
Диаметр внутренний, мм	2600;3000

 

Таблица 3.1.2

Наименование сосуда	Испаритель И-51
Рабочее давление, МПА	1,75
Максимальная температура среды в трубном пространстве, °С
Максимальная температура среды в межтрубном пространстве, °С