- •1. Основные характеристики процесса, определяющие его опасность [5]
- •Описание технологического процесса [5]
- •2. Выполнение в проекте правил и норм техники безопасности и производственной санитарии
- •2.1. Обеспечение взрыво-, пожаробезопасности технологического процесса
- •2.1.1. Пожаро- и взрывоопасные свойства перерабатываемых веществ [1,5]
- •Средства обнаружения и тушения пожаров [5]
- •2.1.2. Категории помещений и наружной установки по взрывопожарной и пожарной опасности [2]
- •2.2. Вредные свойства перерабатываемых веществ [4,5]
- •2.3. Выбор электрооборудования Защита от поражения электрическим током
- •2.3.1. Класс взрывоопасной зоны
- •Выбор типа электрооборудования [6,9]
- •2.3.2. Защита от удара электрическим током [6].
- •Дерево опасности удара человека электрическим током
- •3. Анализ опасных и вредных производственных факторов Опасности, возникающие в технологическом процессе при изменении параметров [5]
- •4. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам и персональным электронно-вычислительным машинам [7].
- •5. Экологическая безопасность [5]
- •6. Безопасность в условиях чстх [8,10]
- •7. Расчет защитного заземления электрооборудования [8,11]
4. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам и персональным электронно-вычислительным машинам [7].
Все ВДТ должны иметь гигиенические сертификаты, включающие в том числе оценку визуальных параметров.
Конструкция ВДТ, его дизайн и совокупность эргономических параметров должны обеспечить надежное и комфортное считывание отображаемой информации в условиях эксплуатации.
Конструкция ВДТ должна обеспечить возможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах ±30 градусов и в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах ±30 градусов с фиксацией в заданном положении.
Видеоманиторы с жидкокристаллическим экраном не имеют источников мощного излучения электромагнитного поля, являются безопасными.
Яркость свечения экрана не менее 100 кд/м2
Контрастность изображения не ниже 0,8
Минимальный размер светящейся точки не более 0,4 мм для монохромного дисплея и не более 0,6мм – для цветного.
Экран должен иметь антибликовое покрытие, должен быть не менее 31 см, а высота символов на экране 3,8 мм. При этом расстояние от глаз оператора до монитора 40-80 см.
При 8 часовом рабочем дне должны быть введены два перерыва по 10 минут каждый. При 12 часовом – 3 перерыва по 10 минут.
При использовании блока питания необходимо располагать его от пользователя не менее 1.3 м.
Согласно СанПин рабочие места с дисплеями должны располагаться не менее, чем 2 м между собой. Площадь помещений предусматривается 6м² на человека.
Освещенность не ниже 300 лк для общего освещения. Для комбинированного освещения не ниже 750 лк.
Для исключения бликов на экранах от светильников общего освещения необходимо применять специальные фильтры, защитные козырьки, антибликовые сетки.
Рабочий стол должен регулироваться по высоте 680-760 мм. Высота поверхности сиденья 400-500 мм. Ширина сиденья не менее 400 мм. Угол наклона спинки должен изменяться в пределах плоскости сиденья 90-110º.
5. Экологическая безопасность [5]
Для обеспечения требований окружающей среды на установке Г-43-107 наряду с основным процессом (каталитическим крекингом) осуществляется предварительная гидроочистка сырья, очистка потоков от сероводорода моноэтиламином, утилизация тепла дымовых газов с дожигом СО и СО2 и их очистка от катализаторной пыли в электрофильтре.
Проводится непрерывный контроль состоянием воздушной среды на открытых площадках (по ПДК в воздухе рабочей зоны). Так как на промышленной прощадке, возле установок может образовываться взрывоопасный газ (метан), воздух промышленных зон необходимо постоянно контролировать и при превышении ПДК необходимо включать звуковую и световую сигнализацию.
6. Безопасность в условиях чстх [8,10]
Установка каталитического крекинга представляет собой технологическую систему, в которой обращаются горючие жидкие (нестабильный бензин, бензин каталитического крекинга, стабильный бензин) и газообразные продукты (Пропан-пропиленовая фракция, бутан-бутиленовая фракция), способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, а жидкие нефтепродукты (нестабильный бензин, стабильный бензин, бензин каталитического крекинга), находящиеся в процессе при высокой температуре (152°С, 300°С), могут вызвать пожар в результате их самовоспламенения при разгерметизации оборудования.
Чрезвычайная ситуация (ЧС) — это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.
Зона ЧС — это территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация.
Принята следующая комплексная классификация ЧС:
по причине возникновения— преднамеренные и непреднамеренные;
по источнику возникновения— антропогенные, природные и комбинированные;
по скорости развития— взрывные, внезапные, скоротечные и плавные;
по масштабам распространения последствий— локальные (тллн частные), объектовые, местные, региональные, национальные и глобальные.
Для экологически опасных предприятий основными ЧС являются локальные, объектовые и местные.
Локальные (частные) ЧС — это ситуации, действие которых ограничено производственным помещением (зданием, сооружением). Такие ситуации могут возникнуть при авариях, связанных с нарушением герметизации отдельных узлов, технологических линий трубопроводов, при небольших протечках в хранилищах вредных веществ (ВВ), в частности сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).
Объектовые ЧС— это ситуации, действие которых ограничено территорией промышленных объектов. Они могут возникать при авариях на складах, разрыве технологических линий и др.
Местные ЧС— это ситуации, распространение которых ограничено территорией города (района) или области. Последствия местных ЧС выходят за пределы санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия и создают экологическую угрозу не только для производственного персонала предприятия, но также для населения и окружающей среды.
Основными количественными критериями, определяющими характер ЧС, являются: число пострадавших людей;
материальный ущерб;
кратность превышения ПДК;
масса сбрасываемых вредных (ядовитых) веществ.
Режимы работы оборудования подразделяют на регламентный (расчетный) — режим, в котором опасные параметры процесса находятся в расчетном диапазоне, и аварийный — режим, в котором опасные параметры процесса выходят за расчетный диапазон и системой регулирования не могут быть возвращены в исходное состояние.
Катастрофа— авария, сопровождающаяся гибелью или пропажей людей.
Под инженерным объектом обычно понимают сложный инженерно-технический комплекс, включающий в себя здания, сооружения, энергосистемы, оборудование, автоматизированные системы, электронную технику и т. д.
Под устойчивостью работы инженерного объекта понимают его способность выпускать установленные виды продукции в необходимых объемах и номенклатуре (для организаций, не производящих материальные ценности, — выполнять свои функции) в условиях ЧС, а также способность этого объекта к восстановлению в случае повреждения.
Необходимо помнить, что восстановлению объект подлежит, если он получил слабые или средние разрушения (при сильных я полных разрушениях, когда избыточное давление ударной волны ΔРф на объект превышает 30 кПа, восстановление или ремонт экономически нецелесообразны).
При взрывах химического оборудования (трубопроводов) воздействие ударной волны (избыточное давление ΔРф) на незащищенных людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами (отравлениями).
Легкие поражения наступают при ΔРф = 20÷40 кПа. Проявления: звон в ушах, головокружение, головная боль, поражения средней тяжести наступают при ΔРф = 40÷60 кПа. Проявление: вывихи конечностей, контузия головы, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей.
Тяжелые травмы возникают при ΔРф = 40÷60 кПа. Они характеризуются сильной контузией всего организма, потерей сознания, возможным повреждением внутренних органов и т.п.
Крайне тяжелые травмы возникают при Рф > 100 кПа. Могут быть получены разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренние кровотечения и другие повреждения, которые обычно приводят к смертельному исходу.
Характерными условиями возникновения экологических катастроф и аварий являются:
наличие потенциальных источников риска (вредные и радиоактивные вещества и сырье, высокие давления, легковоспламеняющиеся и горючие материалы);
реализация и последствия факторов риска (взрывы, выбросы газов, пожары);
нахождение в зоне аварии людей, продуктов питания, воды, сельскохозяйственных угодий и т. п.
Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные, политические аспекты и представляет некоторый компромисс между безопасностью и возможностью ее достижения. Максимально приемлемым уровнем профессионального риска обычно считают 1·10-6год-1, пренебрежимо малым — индивидуальный риск поражающих воздействий 1·10-8год-1.
Риск — это количественная оценка опасности. Риск события (Rc) характеризует частоту реализации опасности за определенное время, т. е.
где Np и Nв — количество реализованных и возможных опасностей соответственно.
В отечественной и мировой практике оборудование и процессы считают безопасными, если вероятность травмы человека для данной отрасли промышленности не превышает 1·10-6год-1(по В. Маршаллу— 1·10-5год-1). Например, реальный производственный (технический) риск (Rпр) в СНГ составляет примерно 1·10-4год-1(14 тыс. погибающих на 140 млн работающих), что на один-два порядка выше приемлемого риска. В РФ в настоящее время нет жестких требований по установлению уровней риска. Согласно «Временным требованиям и критериям оценки риска при нормальной эксплуатации и авариях на промышленных объектах», приняты следующие нормативные значения индивидуального риска в расчете на человека в год:
персонал предприятий — 1·10-5;
население, находящееся в санитарно-защитной зоне — 1·10-6;
население региона— 1·10-6.
Статистика показывает, что более 80 % аварий и катастроф на производстве носит антропогенный характер: 64 % аварий происходит за счет нарушения правил эксплуатации техники и 16% — за счет некачественного строительства и монтажа оборудования.
УСТОЙЧИВОСТЬ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ К ВОЗДЕЙСТВИЮ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Разрушение здания цеха (офиса) происходит в результате воздействия ударной волны, возникшей из-за аварийного разрушения (взрыва) какого-либо аппарата на заводской площадке.
На установке каталитического крекинга Г-43-107 в блоке стабилизации и газофракционирования имеются аппараты, которые могут взорваться: Пропановая колонна К-306, так как в ней присутствует взрывоопасный газ пропан, Стабилизатор бензина К-304, так как в нём присётствует горючая жидкость бензин, Ёмкости Е-306, Е-304, в них присутствует пропан и бензин.
Последствия взрыва определяются величиной давления разрушения инженерного объекта и массой выброса (слива) вредного вещества.
Оценка устойчивости зданий (сооружений) заключается в определении избыточного давления ударной волны АРФ, вызывающего различные степени разрушения промышленного или административного здания в зависимости от типа и сейсмостойкости конструкции, вида строительного материала, высоты здания и грузоподъемности кранового оборудования внутри цеха промышленного здания.
Ориентировочно величину ΔРф (кПа) определяют по формуле
ΔРф=КздКрКкКмКвКсКкр
где коэффициент Кзд учитывает тип здания, Кр —степень разрушения, Кк — тип конструкции, Км — вид строительного материала, Кв — высоту здания, Кс —сейсмостойкость конструкции; Ккр — грузоподъемность кранового оборудования.
В практической деятельности важным моментом является правильное определение возможной степени разрушения и ущерба при аварии. Ниже приведены степени разрушения зданий и сооружений и соответствующие характеристики разрушений:
Влияние внешнего избыточного давления на некоторые строительные конструкции показано в таблице:
Ниже приведены значения максимального безопасного избыточного давления в помещении при взрыве для различных строительных конструкций:
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Промышленное оборудование (в первую очередь дымовые трубы, ректификационные колонны, опоры линий электропередач, реакторы и др.) рассчитывают на действие скоростного напора воздуха, движущегося за фронтом ударной волны. Давление скоростного напора определяют по формуле
где ΔРф — избыточное давление во фронте ударной волны, кПа; Р0 — нормальное атмосферное давление, кПа.
При воздействии на объект скоростного напора возникает смещающая сила, которая может вызывать:
смещение оборудования относительно основания (фундамента) или его отбрасывание;
опрокидывание оборудования;
мгновенное инерционное разрушение элементов оборудования (ударные перегрузки).
Смещение оборудования может привести к слабым, а в ряде случаев и к средним разрушениям. Скоростной напор, вызывающий смещение оборудования (расчетная схема представлена на рисунке, составляет
Величина Qб равна:
Для незакреплённого оборудования (Qб = 0) величина скоростного напора, ызывающего смещение оборудования, составляет:
а при l=d(гдеd– диаметр объекта, м)
По виличине скоростного напора ΔРск, используя зависимость, привёдённую на рисунке, находят предельное избыточное давление ΔРфlim , при котором объект не смещается.
Опрокидывание оборудования приводит к средним и сильным разрушениям. Смещающая сила Рсм действующая на плече z=h/2, будет создавать опрокидывающий момент, а сила тяжести оборудованияG(на плечеl/2, илиd/2) и реакция крепленияQб(на плечеl, илиd) — стабилизирующий момент (см. рисунок), откуда
При b=l=d, гдеb-ширина объекта (м),
Суммарная реакция болтов крепления, работающих на разрыв, равна:
где σр – допустимая нагрузка болта на разрыв, Н.
По величине скоростного напора ΔРск, используя зависимость, приведенную на рисунке выше, находят предельное избыточное давление ΔРфlim, при котором оборудование не опрокинется.
В данном случае для опрокидывания колонны требуется меньшее давление ударной волны, чем для ее смещения, что характерно для высоких элементов объекта (колонная аппаратура и др.); для низких, наоборот, требуется меньшее давление для смещения, чем для опрокидывания.
На установке Г-43-107, колонна К-306 имеет высоту 43,328 метра, Стабилизатор бензина К-304 – 45,608 метров, значит давление ударной волны опрокинет колонны.
Низкие объекты на устанвке Г-43-107 при воздействии ударной волны будут смещены.
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Инерционные разрушения радиоэлектронной и оптической аппаратуры (разрыв соединительных проводов, мест пайки, хрупких деталей и т. п.) возникают от избыточного давления ударной волны и давления скоростного напора. Их относят к сильной степени разрушения.
Предельное значение избыточного давления ударной волны, при котором оборудование не получит инерционных разрушений (ΔРфlim), определяют на рисунке ниже по найденной величине избыточного дваления ΔРлоб:
Зависимость избыточного лобового дваления ΔРлоб от избыточного давления ударной волны ΔРфlim
МЕТОДИКА РАСЧЕТА УЧАСТВУЮЩЕЙ ВО ВЗРЫВЕ МАССЫ ВЕЩЕСТВА И РАДИУСОВ ЗОН РАЗРУШЕНИЙ
Методика расчета может применяться при выборе основных направлений технических мероприятий по защите объектов и персонала от воздействия взрыва парогазовых сред, а также твердых и жидких химически нестабильных соединений (перекисные соединения, ацетилениды, нитросоединения различных классов, продукты осмоления, трихлористый азот и др.), способных взрываться.
Методика дает ориентировочные значения участвующей во взрыве массы вещества.
1. В данной методике по результатам исследований крупномасштабных взрывов на промышленных объектах и экспериментальных взрывов приняты следующие условия и допущения.
1.1. В расчетах принимаются общие приведенные массы парогазовых сред mи соответствующие им энергетические потенциалы Е, полученные при количественной оценке взрывоопасности технологических блоков по методике.
Для конкретных реальных условий значения mи Е могут определяться другими методами с учетом эффекта диспергирования горючей жидкости в атмосфере под воздействием внутренней и внешней энергий, характера раскрытия технологией системы, скорости истечения горючего продукта в атмосферу и других возможных факторов.
Масса твердых и жидких химически нестабильных соединений Wк определяется по их содержанию в технологической системе, блоке, аппарате.
1.2. Масса парогазовых веществ, участвующих во взрыве, определяется произведением:
где z— доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве.
В общем случае для неорганизованных парогазовых облаков в незамкнутом пространстве с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве может приниматься равной 0,1. В отдельных обоснованных случаях доля участия веществ во взрыве может быть снижена, но не менее чем до 0,02.
Для производственных помещений (зданий) и других замкнутых объемов значения zмогут приниматься в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
1.3. Источники воспламенения могут быть постоянные (печи, факелы, не взрывозащищенная электроаппаратура и т.п.) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства и т.п.)., которые могут привезти к взрыву парогазового облака при его распространении.
1.4. Для оценки уровня воздействия взрыва может применяться тротиловый эквивалент. Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды Wт (кг), определяемый по условиям адекватности характера и степени разрушения парогазовых облаков, а также твёрдых и жидких химических нестабильных соединений, расчитывается по формулам:
1.4.1. Для парогазовых сред
1.4.2. Для твёрдых и жидких химически нестабильных соединений
2. Зоной разрушения считается площадь с границами, определяемыми радиусами R, центром которой является рассматриваемый технологический блок или наиболее вероятное место разгерметизации технологической системы. Границы каждой зоны характеризуются значениями избыточных давлений по фронту ударной волны ΔР и, соответственно, безразмерным коэффициентом К. Классификация зон разрушения приводится в таблице 2.
Таблица 2
2.1. Радиус зоны разрушения (м) в общем виде определяется выражением:
где К – безразмерный коэффициент характеризующий воздействие взрыва на объект.
2.2. При выполнении инженерных расчётов радиусы зон разрушения могут определятья выражением: