книги из ГПНТБ / Гинзбург М.Б. Техника безопасности в товарно-транспортном и реагентном хозяйстве нефтеперерабатывающего завода

сопровождаются трением и ударами нефтепро­ дуктов о стенки аппаратов и, следовательно, накоп­ лением зарядов статического электричества и опас­ ностью искрового разряда в том случае, если этот сосуд или аппарат не заземлен. Опасность образова­ ния зарядов статического электричества особенно ве­ лика при перекачке иефтепродутов по трубопроводам со скоростью, превышающей 0,7—1,0 м/с, и в тех случаях, когда нефтепродукт поступает в резервуар или аппарат свободно падающей струей. Плавающий на поверхности нефтепродукта поплавок или какойлибо другой предмет способен также накапливать электрические заряды. Соприкосновение такого пред­ мета со стенками сосуда может сопровождаться об­ разованием искры.

Высокие потенциалы возникают в незаземленном рукаве, насадках или трубах, при помощи которых нефтепродукты сливают в резервуары и другие емко­ сти. Соприкосновение незаземленных металлических деталей сливного оборудования со стенками резер­ вуара может сопровождаться опасным искрением. Отмечены случаи электризации при мытье рук в бен­ зине, сопровождавшиеся тяжелыми ожогами. Из ли­ тературы известны случаи внезапного воспламенения емкостей, в которые по трубам подавалось горючее. В этих случаях чаще всего причиной оказывалась искра, проскочившая между предметами, заряжен­ ными электричеством.

3. Пирофорные соединения

Пирофорные отложения, способные к самовозго­ ранию при невысоких температурах, образуются при хранении сернистых нефтей и нефтепродуктов в ре­ зервуарах или других железных емкостях. Эти отло­ жения состоят в основном из сернистого железа и образуются вследствие воздействия на железо серо­ водорода и элементарной серы.

В зависимости от качества и места образования отложений их пирофорная активность (способность к самовозгоранию) бывает различной. Наиболее актив­ ны пирофорные отложения, образующиеся при хра­ нении сырых дистиллятов светлых нефтепродуктов,

1Q

содержащих элементарную серу и сероводород. Мед­ ленное воздействие кислорода на пирофорные отло­ жения приводит к постепенному их окислению с вы­ делением элементарной серы, заполняющей поры и покрывающей отложения защитной пленкой. Наобо­ рот, свежие неокислившиеся отложения сернистого железа при постепенном взаимодействии с газовоз­ душной смесью способны к сильному разогреванию и могут явиться источником взрыва и пожара.

Воспламенение пирофорных осадков чаще всего происходит:

при открывании аппаратуры, металлические стен­ ки которой подвергались длительное время воздей­ ствию (без доступа воздуха) нефтяных паров и га­ зов, содержащих сероводород;

при перемешивании и извлечении осадков после пропаривания и проветривания воздухом емкостей, со­ держащих сернистые нефтепродукты;

после высыхания осадков, извлеченных из резер­ вуаров и аппаратов и оставленных на открытом воз­ духе.

Самовозгорание пирофорных соединений возмож­ но даже при низкой температуре внешнего воздуха (имеются случаи самовозгорания при минус 20°С), хотя при более высоких температурах самовозгорание более вероятно.

Для предотвращения самовозгорания пирофорных соединений необходимо следующее: строгое соблюде­ ние установленного инструкциями порядка опорожне­ ния резервуаров; тщательная очистка внутренней по­ верхности емкости, не исключая крыши, клапанов, люков, дыхательных патрубков (так как к ним имеется доступ воздуха); непрерывное смачивание водой отложений на стенках резервуара во время его очистки и поддержание во влажном состоянии грязи и отложений, извлекаемых из резервуара при его очистке до удаления с территории цеха; заполнение водой или водяным паром опорожняемых для ремонта резервуаров. Спускать воду нужно медленно. Скорость падения уровня в резервуаре не должна превышать 0,5—1,0 м/ч. При этом происходит медленное окис­ ление и переход пирофоров из активной формы в неактивную.

11

4. Токсичность нефти, нефтепродуктов и реагентов

При известных условиях нефть и нефтепродукты оказывают на организм человека вредное воздейст­ вие, которое может проявляться как при попадании нефтепродуктов в жидком виде на тело человека, так и при вдыхании его паров. Чем легче испаряется нефтепродукт, тем больше паров его собирается в окружающем воздухе и, следовательно, создается большая опасность отравления. Вдыхание определен­ ного количества паров нефтепродуктов может вызвать острое отравление. Длительное вдыхание относитель­ но небольших количеств паров приводит к хрониче­ ским заболеваниям.

Наиболее опасным нефтепродуктом является бен­ зин, обладающий высокой испаряемостью при обыч­ ной температуре. Отравление парами бензина выра­ жается вначале возбужденным состоянием, напоми­ нающим опьянение. Затем появляется головная боль, головокружение, тошнота, рвота. Длительное воздей­ ствие на кожу бензина может вызвать зуд, красноту

кожи,	экзему.
Бензол — бесцветная прозрачная летучая жид­
кость	со своеобразным запахом. Пары бензола почти
в три	раза тяжелее воздуха. Отравление бензолом

в промышленных условиях происходит главным об­ разом в результате вдыхания его паров. Однако он может проникать в организм и через неповрежден­ ную кожу. При остром отравлении бензол влияет в основном на центральную нервную систему. При хро­ нических отравлениях он действует преимущественно на кроветворные органы.

При переработке нефти применяются селективные (избирательные) растворители. Одним из них яв­ ляется пропан, который при нормальной температуре и давлении представляет собой токсичный газ. Кроме того, в качестве растворителей применяются фенол, фурфурол, метанол, нитробензол и др.

Фенол — сильно действующий на нервную систему яд, обладающий также местным раздражающим и прижигающим действием.

12

Фурфурол — яд, действующий на центральную нервную систему и вызывающий судороги и паралич. Признаками отравления фурфуролом являются не­ твердая походка, неустойчивость и нарушенная ко­ ординация движений.

Метанол (метиловый спирт)—бесцветная жид­ кость с запахом, напоминающим винный спирт; легко смешивается с водой. Может проникать в орга­ низм через органы дыхания или через кожу. Незна­ чительное количество метанола (30 г), принятое внутрь организма, может вызвать слепоту и даже смерть.

Нитробензол, представляющий собой бесцветную или желтоватую жидкость с запахом миндаля, — яд, поражающий кровеносную и нервную системы. От­ равления возможны при вдыхании его паров, а также при проникании через кожу. Отравление развивается чрезвычайно быстро при вдыхании большого коли­ чества нитробензола в. короткий промежуток вре­ мени; отравившийся теряет сознание. При медлен­ ном поступлении нитробензола в организм сначала ощущается общее недомогание, затем головная боль, головокружение, шум в ушах, мелькание перед гла­ зами, тошнота, рвота.

В производстве смазочных масел для очистки ди­ стиллятов применяются такие реагенты, как серная кислота, щелочь, отбеливающие глины. Серная кис­ лота и щелочь относятся к группе агрессивных ве­ ществ. Попадая на кожу, они вызывают ожог, напо­ минающий термический. Особая опасность заклю­ чается в возможности поражения глаз. Пары серной кислоты раздражают и прижигают слизистые обо­ лочки верхних дыхательных путей, особенно слизи­ стые оболочки носа. При вдыхании паров серной кис­ лоты появляются рвота, кровавая мокрота, а затем воспалительные процессы бронхов и легких.

При размоле и транспортировании отбеливающей глины, применяемой для очистки масляных дистилля­ тов, мелкая пыль глины поступает в воздух и оседает

на землю, попадая также и в	дыхательные	органы
людей, что весьма нежелательно, ибо может		приве­
сти к тяжелому необратимому	заболеванию — сили­
козу.

13

Для повышения эксплуатационных качеств бензи­ нов в них добавляют в качестве антидетонационной присадки тетраэтилсвинец. Такие бензины называются этилированными. Для отличия от обычных бензинов их окрашивают. Как этиловая жидкость, так и этили­ рованный бензин ядовиты. Тетраэтилсвинец попадает в организм человека чаще всего в парообразном со­ стоянии через органы дыхания и поры кожи, не вы­ зывая каких-либо заметных местных явлений. Он может попасть через пищеварительный. тракт при случайном заглатывании этилированного бензина, принятии пищи загрязненными руками, попадании на пищу и т. д. Тетраэтилсвинец при неоднократном воздействии на организм человека способен накапли­ ваться (кумулироваться) в нем, что и приводит к от­ равлению, которое сказывается на центральной нервной системе. Пострадавший начинает испытывать головные боли, нарушается сон (он становится не­ спокойным), повышается слюноотделение и потли­ вость. Кровяное давление и температура тела пони­ жаются. Характерными являются быстрая утомляе­ мость, вялость, ощущение во рту «волоса» или «нитки». Хроническое отравление долгое время может оставаться незамеченным.

ГЛАВА

II

ОПЕРАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ТОВАРНО-РЕАГЕНТНОГО ХОЗЯЙСТВА

К товарным операциям нефтеперерабатывающего завода относятся: хранение, транспортирование, при­ ем и отпуск, слив-налив нефти, нефтепродуктов и реагентов, а также некоторые технологические опера­ ции по улучшению товарных качеств нефтепродуктов.

Оснащение товарно-реагентного хозяйства неф­ теперерабатывающего завода представляет собой сложный и разнообразный комплекс аппаратуры, обо­ рудования и арматуры. В этот комплекс входят хра­ нилища для сырья, реагентов и готовой продукции, средства для их транспортирования, перемещения

ит. п.

1.Хранение нефти, нефтепродуктов и реагентов

Хранение нефти, нефтепродуктов и реагентов осу­ ществляется:

а) в наземных, полуподземных и подземных ре­ зервуарах разной конструкции;

б) в горизонтальных емкостях; в) в газгольдерах и сферических резервуарах (для

газообразных продуктов) и баллонах, работающих под. давлением;

г) в бочках и прочей таре.

Резервуары объединяются в резервуарные парки.

Для хранения нефти	и нефтепродуктов		применяются
в основном стальные	резервуары,	реже — железобе­
тонные.
Резервуарные парки завода делятся по назначе­
нию на сырьевые, промежуточные		и товарные. Сырая
нефть поступает в сырьевой парк,		где	и хранится до

15

подачи на переработку. Емкости для промежуточных продуктов являются неотъемлемой частью технологи­ ческих установок и размещаются вблизи этих уста­ новок. Это позволяет сократить количество парков, свести к минимуму промежуточные перекачки, со­ кратить обслуживающий персонал. Например, рафинат, полученный на установке селективной очистки масел, откачивают в сырьевые емкости установки для депарафинизации. Таким образом, эти емкости яв­ ляются промежуточными для селективной установки. Качество рафината контролируют на потоке.

	Товарные продукты, готовые к отправке потреби­
телю,		хранят в специальных парках, расположенных
на	значительных расстояниях от зданий, сооружений
и	установок.
	Помимо стальных, сооружаются и неметалличе­
ские		резервуары (как правило, заглубленные, т. е.

полуподземные или подземные); они более долго­ вечны, чем металлические, так как в меньшей степени подвержены коррозии. Заглубленные резервуары без­ опаснее в пожарном отношении: они сверху закрыты слоем грунта, и пожар, если и произойдет, не будет распространяться на другие резервуары; грунтовое покрытие уменьшает опасность нагревания и испа­ рения; резервуар при пожаре не разрушается и нефть не разливается • по территории парка. Уменьшается опасность и от статического электричества, от мол­ нии. Широкое распространение получили железобе­ тонные резервуары, не подвергающиеся химическому воздействию нефти и нефтепродуктов. Такие резер­ вуары (особенно большой емкости) чаще всего устраивают прямоугольными. На крыше, засыпанной слоем грунта толщиной 50—70 см, располагают часть оборудования, дыхательные клапаны с огнепреградителями, люки-лазы и т. п. От люков внутрь резер­ вуара ведут лестницы-стремянки для спуска людей при осмотре и очистке. Обычно между двумя такими резервуарами размещается колодец или шахта, куда выведены приемные и расходные задвижки, спускные трубы для зачистки отстоявшейся воды, замерные и пробоотборные устройства.

Следует, однако, отметить, что обслуживание за­ глубленных резервуаров связано с некоторыми опас-

10

.

. f

ностями, так как для осуществления операций по приему и отпуску нефти, по зачистке резервуара от воды, по замерам и отбору проб требуется спуск рабочих в колодцы, где может иметь место скопле­

ние	газа.
	Нефть и нефтепродукты способны расширяться
при	нагревании, что характеризуется коэффициентом

объемного расширения. В зависимости от химической

природы	нефтепродукта, его плотности			и	других
свойств	этот коэффициент		колеблется от	0,0005 до
0,0013. Для		приближенных	расчетов принимают ко­
эффициент		равным 0,001,	т. е. при нагревании на
1 °С объем		нефтепродукта	увеличивается	на	1/1000.
Отсюда	следует, что резервуары, эксплуатируемые

при атмосферном давлении, нельзя заполнять полно­ стью, так как при нагреве часть нефтепродукта вы­ течет и в резервуарном парке возникнет пожарная опасность. Например, если объем нефтепродукта в резервуаре при 20 °С составлял 10 000 м3 , а при хра­ нении температура его повысилась на 2°С, то объем увеличится на 20 м3 . Эти 20 м3 вытекут, если резер­ вуар был заполнен до верха.

При хранении нефтепродуктов необходимо иметь в виду «дыхание» резервуаров, т. е. выход испарив­ шихся продуктов наружу и поступление воздуха в резервуар. Когда в пустой резервуар закачивают не­ фтепродукт, из него вытесняются пары; при откачке нефтепродукта происходит затягивание воздуха внутрь («большое дыхание»). Под действием солнечных лу­ чей нефтепродукт и его пары увеличиваются в объ­ еме и часть их вытесняется из» резервуара, а ночью при охлаждении резервуара воздух засасывается внутрь («малое дыхание»). Увеличение объема неф­ тепродукта от суточного колебания температуры мо­ жет привести к разрыву емкости (участка трубопро­ вода), если она была заполнена в холодное время дня и осталась в закрытом положении в течение теп­ лого дня.

Повышенные газовыделения могут происходить при зачистке нефтепродуктов от воды и грязи, очи­ стке хранилищ, оборудования и трубопроводов, а так­ же в результате нарушения правил технической экс­ плуатации сооружений и устройств^, „шэдреждения

н а у ч н о - . у

!*'

емкостей, вагонов и судов, несвоевременной смены на­ бивок и прокладок сальников и фланцевых соедине­ ний, переливов емкостей через верх, выбросов при повышении температуры и увеличении объема, вы­ плескивания через неплотно закрытый люк, неисправ­ ности сливо-наливных устройств и наличия свищей на трубопроводах.

Заглублением резервуаров достигается уменьше­ ние потерь от «малых дыханий», так как суточные колебания температуры почвы в несколько раз мень­ ше колебаний температуры наружного воздуха.

Легкоиспаряющиеся нефтепродукты и сжиженные газы (пропан, бутан и др.) хранят в горизонтальных цилиндрических и в сферических резервуарах. Боль­ шую опасность представляет авария емкости с сжи­ женным газом. Испаряясь и стелясь по земле, газ может распространиться по территории завода, до­ стигнув источника огня.

Для уменьшения газовыделений от испарения неф­ тепродуктов применяют резервуары с крышами, пла­ вающими на поверхности нефтепродукта внутри вертикального цилиндрического корпуса. При закачке жидкости такая крыша поднимается, при откачке — опускается. Между корпусом резервуара и крышей устроен кольцевой зазор, который уплотняется спе­ циальным затвором. Обслуживание резервуара про­ изводится с площадки, опоясывающей цилиндриче­ ский корпус на его верхнем уровне. С земли на эту площадку ведет обычная лестница, а с площадки на плавающую крышу — шарнирно укрепленная лест­ ница.

Газы хранят в газгольдерах. В газгольдерах низ­ кого давления (до 400 мм вод. ст.) колебания дав­ ления происходят в пределах 140—400 мм вод. ст. Газгольдеры подразделяются на «мокрые» и «су­ хие». Первые имеют водяные затворы, вторые — за­ творы с жидкой или консистентной смазкой. Более распространенный «сухой» газгольдер представляет собой пустотелый цилиндр с днищем и крышей. Вну­ три него имеется горизонтальный диск, который при наполнении газгольдера газом поднимается, а при опорожнении опускается. Вес этого диска (поршня) определяет давление газа в газгольдере. Система ро-

Щ

ликов устраняет возможность перекоса поршня при движении. Щель между поршнем и корпусом газ­ гольдера герметизируется жидкостным или сухим за­ твором. Газгольдер, как и резервуар с плавающей крышей, снабжен кольцевыми площадками. Послед­ ние выполняют одновременно роль колец жесткости.

На предприятиях нефтеперерабатывающей про­ мышленности в качестве вспомогательных емкостей широко применяются аппараты, сосуды и коммуника­ ции, работающие под давлением. В зависимости от назначения такие емкости могут быть самыми раз­ нообразными как по форме, так и по конструкции. Рабочие процессы в аппаратах сопровождаются пуль­ сацией давления, колебаниями температуры, гидрав­ лическими ударами, абразивным и агрессивным дей­ ствием и другими эксплуатационными осложнениями. В сосудах и аппаратах, находящихся под давлением, при определенных условиях может произойти взрыв. Установлено, что на нефтеперерабатывающих заво­ дах основными причинами аварий стационарных со­ судов, работающих под давлением, являются: непра­ вильное изготовление сосудов, нарушения технологи­ ческого режима и правил эксплуатации, неисправность арматуры и приборов, коррозионное разрушение и прочие виды повреждений. Аварии сосудов происхо­ дят преимущественно в результате срыва болтов и крышек люков, а также разрыва или выпучивания стенок и днищ. Аварии могут произойти и при резком изменении давления и температуры в сосудах.

Реагентное хозяйство. Реагентное хозяйство неф­ теперерабатывающего завода, в зависимости оъ свойств реагентов, растворителей и катализаторов, а также от их расхода, способа транспорта, пожарной опасности и норм запаса, может быть разделено на несколько отделений.

В одном отделении, например,, принимают, хранят и перекачивают кислоты, щелочи и аммиак. В этом отделении имеются кислотогрейка (если подогрев кислоты вызывается климатическими условиями), эстакада для слива реагентов, парк для их хране­ ния и насосная. В кислотогрейке имеются паровые змеевики, располагаемые по стенам и под цистер­ нами. Кислоту подогревают до температуры, при

19