Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Гималетдинов Рамиль гр 4161-11
Обеспечение производственной и экологической безопасности
1 Общая характеристика производства
1.1 Краткая характеристика объекта
Аппарат № 21 - ректификационная колонна, служащая для выделения этилена из этан-этиленовой фракции.
Жидкая этан-этиленовая фракция с деметанизационной колонны № 150 поступает на одну из питающих тарелок (22, 30, 36) ректификационной колонны № 21.
Число тарелок - 75 шт.
Расстояние между тарелками - 325 мм.
Тарелки колпачковые, капсульного типа
Диаметр колонны - 1800 мм.
Высота - 31070 мм.
Давление в колонне - 25 кгс/см2
Температура верха колонны - 3 С
Температура куба колонны - минус 25 °С
Давление в кипятильнике колонны - 25 кгс/см2
Технологическое оборудование расположено на открытой площадке. Размеры наружной установки:
Длина L=5 м;
Ширина S=4 м;
Высота h=33 м
Технологический процесс выделения этилена является непрерывным.
Количество рабочих, обслуживающих установку, в смену – 5. Из них основных – 2, вспомогательных – 3. Рабочие работают 8 часов по 3 смены.
2. Опасные и вредные производственные факторы проектируемого объекта.
1. токсичность применяемых веществ, так как в производстве используются вещества которые могут привести к производственным отравлениям табл. 2.1);
2. взрыво- и пожароопасность, так как используемые в процессе вещества являются горючими и способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси в широких диапазонах, с низким нижним пределом воспламенения (табл.2.2);
3. опасность падения с высоты (в связи с расположением обслуживаемого оборудования на значительной высоте (33м) относительно поверхности земли);
4. опасность получения термических ожогов о нагретые поверхности, при пропуске пара, конденсата, горячих продуктов (так как температура 125 ºС);
5. опасность поражения статическим электричеством, так как на установке ведется обработка и перемещение веществ-диэлектриков, способных подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов;
6. опасность поражения атмосферным электричеством, так как объект находится в районе с активной грозовой деятельностью;
7. опасность физического взрыва, так как объект эксплуатируется при повышенном внутреннем давлении (давление в колонне 25 кгс/см2, в кипятильнике колонны 25 кгс/см2)
Таблица 2.1 - Токсичность обращающихся в колонне веществ
|
Наименование Веществ |
Агрегатное состояние |
Плотность кг/м3 |
ПДК, мг/м3 |
Класс опасности (ГОСТ 12.1.00.7.-76) |
Характер токсического воздействия на организм человека |
|
Метан |
Газ |
0,5545 |
300 |
4 |
Газ наркотического действия |
|
Этилен |
Газ |
0,974 |
100 |
4 |
Газ наркотического действия |
|
Этан |
Газ |
1,0488 |
300 |
4 |
Газ наркотического действия |
|
Пропилен |
Газ |
1,45 |
100 |
4 |
Газ наркотического действия |
Таблица 2.2 - Взрыво - и пожароопасные свойства, обращающихся веществ в колоннах
|
Наименование вещества |
tвсп, С |
tсв, С |
Пределы воспламенения, % (об.) |
Категория взрывоопасности |
Температур-ная группа |
|
|
нижн. |
верхн. |
|||||
|
Метан |
минус 187,9 |
537 |
5,28 |
14,1 |
IIA |
Т1 |
|
Этилен |
минус 136,1 |
435 |
2,8 |
36,35 |
IIB |
Т2 |
|
Этан |
минус 152 |
515 |
3,3 |
12,5 |
IIA |
Т1 |
|
Пропилен |
минус 107,8 |
410 |
2,3 |
11,1 |
IIA |
Т2 |
3. Категорирование технологической установки по взрыво-и пожарной опасности
Таблица 6.3.- Классификация установки по взрыво-пожароопасности.
|
|
Категория взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий (НПБ 105-95) |
Классификация взрывоопасных зон внутри и вне помещений для выбора и установки электрооборудования по ПУЭ |
Группа производственных процессов по санитарной характеристике (СНИП 2.09.04-87) |
Средства пожаротушения |
|
Класс взрывоопасности |
Категория и группа взрывоопасных смесей |
Наименование веществ, определяющих категорию и группу взрывоопасных смесей |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Корпус 202 - наружная установка |
Ан |
В-1г |
IIВ-Т2 |
Предельные и непредельные углеводороды |
3б |
Огнетушители, песок, асбестовое полотно, вода |
Категория Ан – взрывопожароопасная - технологическая установка, в которой обращаются горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 С; вещества, способные взаимодействовать с водой, кислородом воздуха и друг с другом, при условии, что на расстоянии 30 м от наружной установки величина расчетного избыточного давления взрыва Р превысит 5 кПа.
4. Разработка защитных мероприятий
4.1.Меры по взрыво- и пожаробезопасности:
Меры по недопущению пожара:
Устанавливаются автоматические газоанализаторы, настроенные на 0,8НКПРП этилена, как наиболее опасного вещества. При пожаре включается сигнализация и приводится в готовность лафетная пожарная установка.
В качестве первичных средств для тушения пожаров используют:
Огнетушители ОХП-10, ОВП-10. Установлены на пожарном щите.
Также на пожарном щите располагаются:
- вода в бочках вместимостью 200-250 л.;
- песок на специальных ящиках вместимостью 1,0 или 3 м3 и комплектованный совковой лопатой (ГОСТ 3620-76);
- асбестовое полотно, предназначено для прекращения доступа кислорода в зону горения.
4.2.Меры защиты от токсичности:
Для защиты от токсичности используется автоматический газоанализатор, настроенный на 0,8 ПДК наиболее токсичного вещества этилена. При достижении 0,8 ПДК включается аварийная вентиляция.
В перечень средств индивидуальной защиты (СИЗ) входят:
противогазы марки БКФ;
защитные очки;
дерматологические средства (моющие средства, мази, пасты и др.).
4.3 Меры для предотвращения падения рабочих с высоты:
- рабочим выдаются каски защитные ГОСТ 20010-93.
- при работе на высоте используются монтажные пояса, которые привязываются к надежным конструкциям (исключая трубопроводы).
- все переходы, площадки, лестницы, приямки, переходные мостики, этажерки должны иметь ограждения высотой не менее 1 м. Для обслуживания оборудования на высоте более 1,3 м должны быть устроены стационарные лестницы. Угол наклона лестниц не более 45 градусов.
4.4.Меры обеспечения безопасности при получении термических ожогов о нагретые поверхности, при пропуске пара, конденсата, горячих продуктов:
Осуществляют теплоизоляцию колонны несгорающим теплоизоляционным материалом, таким как стекловолокно, толщина которого обеспечивает температуру наружной поверхности не более 600С.
Для защиты от термических ожогов рабочего персонала используют средства индивидуальной защиты:
-рукавицы комбинированные ГОСТ 12.4.010-75 (с огнезащитной пропиткой);
-костюм хлопчатобумажный с огнезащитной пропиткой (с накладками из термостойких материалов);
-куртка с утепляющей прокладкой ГОСТ 29335-92;
-спецобувь (ботинки кожаные, галоши, сапоги резиновые).
4.5. Меры защиты от статического электричества:
Колонна №11 является оборудованием, на котором ведется обработка и перемещение веществ-диэлектриков, способных подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов. К веществам-диэлектрикам относятся: этан, этилен, пропан и пропилен с удельным объемным электрическим сопротивлением 1∙1016Ом см.
Для защиты от статического электричества и вторичных проявлений молний проводятся следующие технические мероприятия:
-заземлением металлических частей технологического оборудования. Сопротивление - заземляющего устройства до 100 Ом.
-трубопроводы, вентиляционные короба, кожухи аппаратов представляют собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах установки присоединена к контуру заземления не менее чем в двух точках.
-ручной инструмент из не искрящих цветных металлов.
слив и налив жидких продуктов осуществляется так, чтобы труба опускалась на дно и струя стекала со скоростью 0,5-0,7 м/с. Площадка вокруг емкостей забетонирована.
4.6. Защита зданий и сооружений от разрядов атмосферного электричества (молниезащита):
Объектом молниезащиты является наружная площадка с размерами: длина 5 м, ширина 4 метров, высота 33 м.
Согласно инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД 34.21.122-87) установка производства этилена по степени опасности поражения молнией относится ко II категории (наружные установки, создающие зону В-Iг). Установка должна быть защищена от прямого удара молнии, вторичных проявлений и заноса высокого потенциала через наземные, надземные и подземные металлические коммуникации.
Объект находится в г. Казань, РФ, по карте интенсивности грозовой деятельности находим среднегодовую продолжительность гроз в часах: 20-40. Тогда среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности: n=2.
Ожидаемое количество N поражений молнией в год рассчитывается по формуле:
N=[(S+6·h)·(L+6·h)–7,7·h2]·n·10-6
N=[(5+6·33)·(6+6·33)–7,7·332]·2·10-6=0,033 раза в год.
По найденному значению N и классу зоны, создаваемой объектом (В-Iг) выбираем тип зоны защиты Б.
Для защиты выбираем одиночный стержневой молниеотвод, установленный на расстоянии C=3 м. (рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 - Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
h0
h
hx
r0
s
l
rx
h – требуемая высота молниеприемника; h0 – высота зоны защиты; r0 – радиус границы зоны защиты на уровне земли; rx – требуемый радиус защиты на расчетной высоте защищаемого объекта hx с учетом требований минимально допустимого приближения к нему молниеотвода.
С=3 м
rx= С+√L2 +S2 = 3+√52+42=9.4 м
Величина hx равна высоте наружной установки, hx=33 м.
Высота молниеотвода h находится по следующей формуле:
h = (rx +1,63*hx)/1,5 = (9.4+1,63∙33)/1,5 = 42,146 м
Высота зоны защиты над землей:
h0 = 0,92·h = 38.774 м
Радиус зоны защиты на уровне земли:
r0 = 1,5 · h = 63.219 м
4.7. Меры защиты от физического взрыва:
Устанавливают на трубопроводе подачи пара в кипятильник предохранительный клапан марки АТА-7 с давлением срабатывания Р = Ризб ∙ 1,15.
Ризб = 2.5 МПа
Р = 2.5∙1,15 = 2.875 МПа
5. Обеспечение экологической безопасности:
При нормальных условиях работы ректификационная колонна не представляет угрозы для окружающей среды. В процессе работы установки твердых отходов не образуется.
Источниками возможного загрязнения окружающей среды служат:
- газовые выбросы при срабатывании клапанов;
- аварийные разливы при нарушении герметичности аппарата и трубопроводов.
Мероприятия по защите окружающей среды;
- в целях защиты атмосферного воздуха от загрязнения сбросами с предохранительных клапанов аппаратов предусматривается сброс газа через газосмеситель на сжигание (на факел);
- при аварийном разливе жидкие углеводороды сосредотачиваются в железобетонном поддоне с отбортовкой, в периметре железобетонного поддона имеются трапы для слива в канализацию, после чего попадают на очистные сооружения установки;
- для предупреждения переливов все емкости отделения обеспечены аварийно-предупредительной световой и звуковой сигнализацией.