4618 (Аналитическая оценка вероятности возникновения источников техногенной чрезвычайной ситуации)

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

тема:

"Аналитическая оценка вероятности возникновения источников техногенной чрезвычайной ситуации"

Минск 2005

Введение

Пожарная безопасность – состояние объекта, при котором с регламентированной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара, а также обеспечивается защита людей и материальных ценностей от воздействия опасных факторов пожара. Предотвращение пожара достигается предотвращением образования в горючей среде источников зажигания.

Предотвращение образования горючей среды обеспечивается:

• поддержанием безопасной концентрации среды;

• установкой пожаровзрывобезопасного оборудования;

• применением устройств защиты производственного оборудования с горючими веществами от повреждений и аварий, установкой отключающих устройств;

• изоляцией горючей среды;

• максимальной механизацией и автоматизацией технологического процесса;

• максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;

• установкой пожароопасного оборудования в изолированных помещениях.

Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания должно достигаться:

• исключением возможности искрового разряда в горючей среде с энергией, равной и выше минимальной энергии зажигания;

• применением в конструкции быстродействующих средств защитного отключения возможных источников зажигания;

• применением электрооборудования, соответствующего взрывоопасной зоне;

• устройством молниезащиты здания и оборудования;

• применением неискрящего инструмента;

• уменьшением определяющего размера горючей среды ниже предельно допустимого по горючести.

Пожарная безопасность объекта обеспечивается системами предотвращения пожара и противопожарной защиты. В том числе организационно-техническими мероприятиями:

• устройством аварийного слива ЛВЖ и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры;

• устройством средств защиты от распространения пламени, огнепреградителей;

• предотвращение образования горючей среды обеспечивается автоматизацией технологического процесса в соответствии с ОПВ-96, а также применением устройств защиты производственного оборудования с горючими веществами от повреждений и аварий, установкой отключающих, отсекающих и других устройств (газоанализаторы, предохранительные клапана).

• для всего оборудования, в котором используется ЛВЖ, устраиваются отбортовки, не допускающие растекание жидкости.

1. Краткое описание производственного процесса

Описание технологического процесса

Процесс улавливания паров бензина из паровоздушной смеси методом адсорбции.

Из паровоздушной смеси пары летучего растворителя можно выделить, используя метод адсорбции. Адсорбцией называют процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твёрдым пористым веществом – адсорбентом. Установка предназначена для улавливания из паровоздушной смеси паров бензола при производстве резинотехнических изделий. Технологические схемы адсорбционных процессов улавливания из паровоздушных смесей паров бензола и паров бензина принципиально не отличаются друг от друга. Ниже приведена схема и дано описание технологического процесса адсорбционной установки, общее для первого (улавливание бензола) и второго (улавливание бензина) случаев.

Поступающая на установку по линии 1 паровоздушная смесь (в первом случае воздух с парами бензола, во втором – воздух с парами бензина) имеет концентрацию 20 г. горючего вещества в 1 м³ воздуха. Паровоздушная смесь подсасывается на установку центробежным вентилятором 3 и под избыточным давлением 400 мм. рт. ст. и температуре 20°С поступает по линии 4 в адсорбер 7. Находящийся в адсорбере активированный уголь поглощает 90% паров горючего вещества из паровоздушной смеси, а воздух с остатком пара выбрасывается по линии 9 в атмосферу. В адсорбере 8 в этот же момент (т.е. когда в адсорбере 7 идёт поглощение) происходит процесс десорбции – обратное извлечение из активированного угля паров растворителя. Для осуществления процесса десорбции в адсорбер по линии 10 подают водяной пар давлением 0,3 МПа. Смесь водяного пара и извлеченных из угля паров растворителя по линии 11 поступает в холодильник-конденсатор 12 на конденсацию. Охлаждение паров в конденсаторе происходит за счёт подачи через трубки холодной воды. Полученный в холодильнике 12 конденсат, представляющий собой смесь горючей жидкости (бензола, бензина) и вода, поступает в отстойник 13 на разделение эмульсии путем её расслаивания. Вода, как наиболее тяжёлая, скапливается в нижней части отстойника и по трубе 18 отводится в канализацию. Горючая жидкость, как более лёгкая, из верхней части отстойника 13 насосом 15 подаётся в ёмкость растворителя 18. Емкость имеет дыхательную трубу 17. Несконденсировавшиеся пары из отстойника по линии 14 поступают снова в адсорбер на улавливание. После процесса адсорбции паров адсорбер 7 переключается на десорбцию, а адсорбер 8 после десорбции переключается на адсорбции паров растворителя, т.е. пропускают через него паровоздушную смесь. Для сушки увлажнённого после десорбции угля, пропускаемого через адсорбер, паровоздушную смесь подогревают некоторое время в кожухотрубчатом паровом подогревателе б до температуры 80°С. При аварийной ситуации на ректификационной станции ПВС выбрасывается в атмосферу по трубе. 5. От распространения пламени линии ПВС защищены гравийными огнепреградителями 2, а для защиты их от разрушения при взрыве имеются мембранные предохранительные клапаны.

Адсорберы расположены. на открытой металлической этажерке, примыкающей к зданию II степени огнестойкости, где размещены все остальные аппараты установки.

Исходные данные для выбора задания на расчетно-графическую работу.

Наименование оборудования: сепаратор-отстойник

Режим работы: t = 20 C⁰; Размеры: d или l = 1,0 м, h = 2,0 м

Диаметр, м – 0,8;

Высота, м – 1,6;

Температура, C⁰ – 22;

Давление рабочее, МПа – 0,102;

Диаметр линии, мм – 75;

Защита дыхательной линии – ДК;

Регулирование уровня – Авт;

Аварийный слив – Нет.

Помещение, где размещены емкости:

Ширина, м – 22;

Длина, м – 10;

Высота, м – 7;

Кратность вентиляции, 1/ч – 8;

Скорость воздуха, м/с – 0,4;

Расстояние до задвижек, м – 6;

Средства тушения – СО₂;

Общий энергетический потенциал, Е, ГДж – 240.

2. Анализ свойств веществ и материалов

Свойства веществ [13], обращающихся в технологическом процессе приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Сводная таблица показателей опасности, применяемых в производстве

3. Анализ системы предотвращения источников техногенной чрезвычайной ситуации

3.1 Образование горючей среды внутри производственного оборудования

Вещества и материалы, обращающиеся в технологическом процессе – ЛВЖ. Аппараты с жидкостями заполняются не полностью ( ) и следовательно, над зеркалом жидкости имеется объем, заполненный парами ЛВЖ. При таких условиях количество паров в свободном пространстве может быть достаточным для образования в смеси с воздухом горючей концентрации.

3.2 Образование горючей среды в помещениях

Горючая среда в производственных помещениях может образоваться только при выходе горючих веществ из аппаратов наружу. Такие условия появляются при нормальной работе технологического оборудования, так как в технологическом процессе применяются аппараты с дыхательными устройствами, через которые в помещения могут выходить пары ацетона, бензола, керосина, бензина; аппараты, периодически открываемые для разгрузки и выгрузки; также насосы для перекачки ЛВЖ с сальниковыми уплотнениями.

При аварии (повреждении). Наибольшую пожарную опасность для производства представляют собой нарушения режима работы технологического оборудования и связанные с ними повреждения и аварии, при которых за короткий промежуток времени может образоваться горючая концентрация не только внутри аппаратов, но и снаружи вследствие выхода значительного количества горючих веществ. Горючая среда образуется в результате образования трещин, свищей, сквозных отверстий; прокладочного материала, разъемных соединений (насосы для транспортирования ЛВЖ), обрыва трубопровода, а также разрушения технологических аппаратов в целом.

3.3 Анализ причин повреждения технологического оборудования

Локальное повреждение технологического оборудования. Масштаб аварии и пожара зависит от вида повреждения. Если повреждение имеет местный характер (образуются трещины, свищи, сквозные отверстия, происходит разрушение прокладочного материала, разъемных соединений), то возможен выход горючих веществ наружу или подсос воздуха внутрь. Может также произойти и полное разрушение аппарата, при котором существует реальная опасность выхода из аппарата за короткий отрезок времени практически всего объема содержащегося в нем горючего вещества. Разрушение аппарата может произойти в результате механического, химического, а также температурного воздействий.

Повреждение технологического оборудования в результате механического воздействия.

Гидравлические удары. Гидравлические удары могут возникнуть в результате резкого торможения движущегося потока жидкости в трубопроводных линиях при быстром закрывании или открывании запорной арматуры.

Вибрация технологического оборудования. Вибрация приводит к появлению локальных повреждений во фланцевых соединениях, сварных швах. Источником вибрации являются электродвигатели, насосы для перекачки ЛВЖ.

Повреждение технологического оборудования в результате температурного воздействия. Так как в технологическом процессе не имеется агрегатов работающих при высоких температурах, то нет опасности повреждения технологического оборудования в результате температурного воздействия.

Повреждение технологического оборудования в результате химического воздействия. Проявлением химического воздействия на технологическое оборудование является коррозия, в результате которой происходит постепенное уменьшение толщины стенок аппаратов и снижение механических свойств металла.

3.4 Анализ источников зажигания

Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания. При нормальном режиме работы в технологическом процессе невозможно образование открытого огня и раскаленных продуктов сгорания. Такая опасность существует только в период проведения ремонтных работ при применении электро- и газосварки, резки, пайки. Пожарная опасность этих работ определяется наличием открытого пламени, раскаленных огарков электродов и нагретых до высоких температур поверхностей технологического оборудования в местах обработки пламенем, а также образованием большого количества разлетающихся во все стороны искр в виде брызг расплавленного металла.

Тепловое проявление механической энергии. Большую опасность представляют подшипники насосов – увеличение тепловыделения возможно при перегрузке валов и чрезмерной затяжке подшипников.

Тепловое проявление химической энергии. Тепловое проявление химической энергии не представляет большой пожарной опасности, так как вещества, используемые в технологическом процессе, не могут самовоспламеняться и самовозгораться при рабочей температуре.

Тепловое проявление электрической энергии. Тепловым проявлением электрической энергии может являться не правильный выбор электрооборудования, перегрузка сетей и электродвигателей – приводов вращающихся узлов и механизмов технологических аппаратов. механическое повреждение электрооборудования. Опасное выделение тепла может проявиться в виде: электрических искровых разрядов, электрической дуги при коротких замыканиях, перегрева или перегрузках электрооборудования, больших переходных сопротивлений в местах электрических контактов. Искровых разрядов статического электричества и воздействий атмосферного электричества – прямых ударов и вторичных воздействий молнии.

3.5 Пути распространения пожара