Разработка систем обеспечения безопасности производства.

 

3.1 Обеспечение молниезащиты производства.

 

Молниезащита - это комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, вызванных электрическим, тепловым и механическим воздействием молнии. Физическая сущность молниезащиты заключается в направлении потока электричества по специальному проводнику (молниеотводу) от защищаемого объекта в землю для дальнейшего растекания тока.

Устройство молниезащиты зданий и сооружений регламентируется РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений», СО 153-34 21 122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

Категория молниезащиты и тип зоны защиты зависят от назначения здания и сооружения, интенсивности грозовой деятельности в районе, ожидаемого количества поражений молнией в год.

На основе вышеуказанных нормативных документов, необходимо классифицировать производственный объект, рассматриваемый в курсовой работе, выбрать тип молниезащиты, ее конструкцию, провести расчет устройств молниезащиты, схему молниезащитных устройств изобразить на листе формата А4 и показать в курсовой работе как рисунок или изобразить на компоновочном чертеже.

 

3.2 Обеспечение электробезопасности производства.

 

Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей и оборудования от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электроустановки – это совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования предназначенных для производства, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

В курсовой работе необходимо классифицировать электрооборудование, выполнить расчеты по устройству защитного заземления и зануления в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) (7-е изд. доп. с исправлениями. М, 2002). Организационные и технические мероприятия по обеспечению безопасности при эксплуатации электроустановок указаны в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (утверждены приказом Министерства энергетики РФ от 13.01.2003, N 6), Межотраслевыми правилами по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ-016-2001. РД-153-34.003.150-0.090 (с изм. и доп.). – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 210 с.).

Технические способы и средства обеспечения электробезопсности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 разделены на две группы: обеспечивающие защиту от случайного прикосновения к токоведущим частям и защищающие от поражения током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции или по иным причинам.

В промышленности повышенное внимание уделяют качеству изоляции и контролю ее состояния, а также мерам защиты от поражения током в случае перехода напряжения на токоведущие части электроприемников, прежде всего вследствие повреждения (недопустимого снижения сопротивления) изоляции. Согласно ПУЭ для защиты от поражения током в случае повреждения изоляции необходимо применять, по крайней мере, одну из следующих мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойную изоляцию, выравнивание потенциалов.

Рекомендации по применению и устройству защитного заземления и зануления:

Заземление следует применять в сетях напряжением до 1 кВ переменного тока – трехфазных трехпроводных с изолированной нейтралью, однофазных двухпроводных, изолированных от земли, а также постоянного тока двухпроводных с изолированной средней точкой обмоток источника тока; в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтральной или средней точки обмоток источников тока.

Зануление следует выполнять в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в однофазных двухпроводных сетях переменного тока с глухозаземленным выводом источника тока, а также в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной средней точкой источника. Применение в таких электроустановках заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.

Заземление или зануление электроустановок следует выполнять при напряжении 380 В и свыше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока – во всех электроустановках, при минимальных напряжениях выше 42 В, но ниже 380 В переменного тока и свыше 110 В, но ниже 440 В постоянного тока – только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.

Заземлению или занулению подлежат следующие части:

а) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т.п.;

б) приводы электрических аппаратов;

в) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

г) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные и открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного или более 110 В постоянного тока;

д) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки;

е) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного или до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях;

ж) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

з) оборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Не требуется преднамеренно заземлять или занулять:

а) корпуса электрооборудования, аппаратов и электромонтажных конструкций, установленных на заземленных (зануленных) металлических конструкциях;

б) конструкции при условии надежного электрического контакта между этими конструкциями и установленным на них заземленным или зануленным электрооборудованием;

в) корпуса электроприемников с двойной изоляцией;

г) металлические скобы, закрепы, отрезки труб механической защиты кабелей в местах их прохода через стены.

Для заземления электроустановок, получающих энергию от одной сети, целесообразно устраивать общее заземляющее устройство. Если выполняется несколько заземляющих устройств, то они должны быть электрически соединены между собой.

Цель расчета зануления – определить условия, при которых оно надежно и быстро отключает поврежденную электроустановку от сети и одновременно обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленным частям установки в аварийный период (при замыкании фазы на корпус электроустановки или нулевой защитный проводник). Расчет зануления включает расчет на отключающую способность, расчет заземления нейтрали, исходя из условия безопасности при замыкании фазы на землю, и расчет повторных заземлений нулевого защитного проводника для обеспечения безопасности при замыкании фазы на корпус электроустановки.

 

3.3 Обеспечение взрывопожаробезопасности производства.

 

Взрывопожаробезопасность производства обеспечивается выполнением требований федерального закона ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Эти требования определяются характеристиками веществ и материалов, используемых в производстве. Технические и организационные решения по обеспечению пожарной безопасности должны приниматься с учётом категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности сводных правил СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, задний и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности», ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» и ППБ-01-93 «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации». Применяемое электрооборудование должно иметь исполнение, соответствующее классу помещения по ПУЭ.

Категории помещений и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности определяются в соответствии с классификацией помещений и методических рекомендаций ФЗ-123.

Анализ пожарной опасности технологических процессов предусматривает сопоставление показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе, с параметрами технологического процесса.

Перечень показателей пожарной опасности веществ и материалов в зависимости от их агрегатного состояния, необходимых и достаточных для характеристики пожарной опасности технологической среды, приведен в таблице 1 приложения к ФЗ-123. Перечень потенциальных источников зажигания пожароопасной технологической среды определяется посредством сопоставления параметров технологического процесса и иных источников зажигания с показателями пожарной опасности веществ и материалов.

Определение пожароопасных ситуаций на производственном объекте должно осуществляться на основе анализа пожарной опасности каждого из технологических процессов и предусматривать выбор ситуаций, при реализации которых возникает опасность для людей, находящихся в зоне поражения опасными факторами пожара и вторичными последствиями воздействия опасных факторов пожара. К пожароопасным ситуациям не относятся ситуации, в результате которых не возникает опасность для жизни и здоровья людей. Эти ситуации не учитываются при расчете пожарного риска.

Для каждой пожароопасной ситуации на производственном объекте должно быть приведено описание причин возникновения и развития пожароопасных ситуаций, места их возникновения и факторов пожара, представляющих опасность для жизни и здоровья людей в местах их пребывания.

Для определения причин возникновения пожароопасных ситуаций должны быть определены события, реализация которых может привести к образованию горючей среды и появлению источника зажигания.

Анализ пожарной опасности производственных объектов предусматривает определение комплекса превентивных мероприятий, изменяющих параметры технологического процесса до уровня, обеспечивающего допустимый пожарный риск.

Для определения частоты реализации пожароопасных ситуаций на производственном объекте используется информация:

1) об отказе оборудования, используемого на производственном объекте;

2) о параметрах надежности используемого на производственном объекте оборудования;

3) об ошибочных действиях персонала производственного объекта;

4) о гидрометеорологической обстановке в районе размещения производственного объекта;

5) о географических особенностях местности в районе размещения производственного объекта.

Оценка опасных факторов пожара, взрыва для различных сценариев их развития осуществляется на основе сопоставления информации о моделировании динамики опасных факторов пожара на территории производственного объекта и прилегающей к нему территории и информации о критических для жизни и здоровья людей значениях опасных факторов анализируемых пожара, взрыва.

Взрывопожароопасность производств оценивают по количеству обращающихся горючих веществ и материалов и их пожаровзрывоопасным свойствам с учетом возможных аварийных ситуаций и вероятности отказов технологического оборудования. Категорию взрывопожароопасности помещений определяют в следующей последовательности:

- выявляют номенклатуру и количество горючих веществ, находящихся в помещении;

- производят оценку их взрывопожароопасности;

- выбирают оборудование и агрегаты, содержащие наибольшее количество взрывопожароопасных веществ и материалов;

- анализируют возможные аварийные ситуации и выбирают наиболее неблагоприятный вариант, когда в помещение поступает наибольшее количество горючих газов, легковоспламеняющихся жидкостей или пылей.

В разделе необходимо описать взрывопожароопасные свойства, указать предельные концентрации веществ и материалов, применяемых в производстве, методы и приборы контроля их концентрации и состояния, методы и оборудование для предотвращения их взрыва и/или возгорания. В ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов» даны параметры и способы определения показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов.

Для предотвращения взрыва, распространения, локализации и ликвидации пожара, необходимо описать противопожарные и противодымные системы, рекомендуемые для данного производства и помещения.

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара, взрыва на людей для различных сценариев развития пожароопасных ситуаций предусматривает определение числа людей, попавших в зону поражения опасными факторами пожара, взрыва.

К поражающим факторам взрыва относятся ударная волна, давление во фронте которой превышает допустимое значение, пламя и пожары, обрушение оборудования, коммуникаций, конструкций зданий и сооружений и их осколки, выход из поврежденных аппаратов содержащихся в них вредных веществ и присутствие их в воздухе в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.

В качестве показателей последствий воздействия теплового излучения принимается возможность воспламенения горючих материалов и дальнейшего распространения пожара на площадке и возможное количество людей, получивших смертельные ожоги. Поражающее действие теплового излучения определяется тепловой энергией, приходящейся на единицу поверхности на конкретном расстоянии от границы пламени, а также дозой тепловой радиации, зависящей от времени воздействия теплового излучения. При пожаре время воздействия теплового излучения на объекты определяется временем, необходимым для принятия мер по локализации пожара (принимается равным 15 мин). В качестве соответствия с принятым временем воздействия тепловой радиации выделяют три пороговых значения плотности теплового потока.

Расчет избыточного давления взрыва для индивидуальных горючих веществ производится в соответствии с НПБ 105-95 «Определений категорий помещений, и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности», НПБ 107-97 «Определение категорий наружных установок по пожарной опасности» и «Пособию по применению НПБ 105-95».

Расчет энергетического потенциала технологического блока и радиусов зон разрушения производится в соответствии с ПБ 09-540-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств».

Необходимо рассчитать расстояние безопасное для человека, при котором интенсивность воздействия теплового излучения не превысит 4 кВт/м², построить график зависимости интенсивности теплового излучения от расстояния между эпицентром пожара и облучаемым объектом.

Расчет радиусов зон поражения тепловым излучением производится в соответствии с ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов».

 

3.4 Обеспечение безопасности оборудования, работающего под давлением.

 

Сосуд, работающим под давлением - это герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцеры. Проектирование, устройство, изготовление, монтаж, испытания, ремонт и эксплуатация систем, работающих под избыточным внутренним давлением, регламентируется Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» («Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ПБ 03-576-03).

Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» распространяются наследующее оборудование:

1. Сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115°С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07МПа (0,7кгс/см²), без учета гидростатического давления;

2. Сосуды, работающие по давлением пара или газа свыше 0,07МПа (0,7кгс/см²);

3. Баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07Мпа (0,7кгс/см²);

4. Цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжатых и сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50°С превышает давление 0,07МПа (0,7кгс/см²);

5. Цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07МПа (0,7кгс/см²) создается периодически для их опорожнения;

6. Барокамеры.

Установки воздухосборников, холодильников воздуха и других сосудов, рабочей средой которых является сжатый воздух, должны удовлетворять требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации воздушных компрессоров и воздухопроводов» (Утв. 22.06.63г. М: Недра,1966.-24 c.). Заземление и электрическое оборудование сосудов должны соответствовать «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

В качестве предохранительных устройств от повышения давления выше допустимого значения, применяются:

-пружинные предохранительные клапаны;

-рычажно-грузовые предохранительные клапаны;

-импульсные предохранительные устройства (ИПУ), состоящие из главного предохранительного клапана (ГПК) и управляющего импульсного клапана (ИПК) прямого действия;

-предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (мембранные предохранительные устройства - МПУ);

-другие устройства, применение которых согласовано с Ростехнадзором.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее более чем на 0,05 МПа (0,5 кгс/см²) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см²), на 15% - для сосудов с давлением от 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см²) и на 10% - для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см²). При работающих предохранительных клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте сосуда.

Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду. Присоединительные трубопроводы предохранительных устройств (подводящие, отводящие и дренажные) должны быть защищены от замерзания в них рабочей среды. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких предохранительных устройств, площадь поперечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения клапанов, установленных на нем.

На сосуд, работающий под давлением, составляется паспорт, форма которого приведена в таблице 12.

 

Таблица 14

Паспорт