Методичка (1) (975692), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Химическийобъект (объект химического профиля, ХО) объект техносферы, гдеобращаются (производятся, получаются, образуются, используются,перерабатываются, хранятся, транспортируются н/или уничтожаются)токсичные химические вещества. [40]Химически опасным объектом (ХОО) принято называть объекттехносферы, "при аварии на котором или разрушении которого можетпроизойти массовое отравление людей, сельскохозяйственных животных25и растений либо химическое заражение окружающей природной средыхимическими веществами в количествах, превышающих естественныйуровень их содержания в среде" [44].Химически опасные объекты могут быть разбиты настационарные (неподвижные) и нестационарные (подвижные). Средистационарных ХОО особое место занимают ХТО - химикотехнологические объекты, в технологическом цикле которыхиспользуются токсичные химические вещества, способные при ихпопадании в окружающее пространство привести к массовымпоражениям людей, животных и растений.
ХТО - это химически опасныеобъекты, в которых производится переработка химической субстанции.ХТО, как правило, представляют пожаро- и взрывоопасностъ. ХТОявляетсяосновнойструктурнойединицейхимической,нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, и многихдругих отраслей техносферы.Типовой химико-технологический объект обычно расчленяют насоставные части (участки) разного назначения. Среди них выделяют:• основные технологические участки,• вспомогательные участки (блоки),• функциональные участки общего назначения.СовременныеХТОотличаютсярядомспецифическихособенностей, влияющих на уровень опасности таких объектов [40].Во-первых, они характеризуются многообразием различныхпроизводственных сред, которые используются на объекте. Многие изнихобладаютповышеннойтоксичностью,горючестью,воспламеняемостью и склонностью к коррозии.Во-вторых, современные ХТО отличаются использованиемагрегатов большой единичной мощности, в которых сконцентрированызначительные массы ТХВ.В-третьих, на химико-технологических объектах в настоящее времяв более широких масштабах, чем ранее, используется оборудование,работающее в экстремальных условиях (высокая, и слишком низкаятемпература производственных сред, высокое давление и значительноеразряжение в аппаратах, большие скорости движения, колебанияэлементов оборудования и др.)26В-четвертых, в химико-технологических схемах современных ХТОиспользуется большое число структурных элементов разногоназначения, от нормального функционирования (надежности,безотказности) которых во многом зависит безаварийность объекта вцелом.В-пятых, в состав ХТО теперь, как правило, входятавтоматизированные системы управления, автоматические системызащиты и мониторинга, оснащенные современной вычислительнойтехникой, контроллерами, микропроцессорами, что должно учитыватьсяпри анализе надежности и уровня опасности ХТО.Среди большого числа отличающихся по характеру процессовхимической технологии можно выделить группу процессов, которые приопределенных условиях, возникающих вследствие нарушениятребований регламента, выходят в аварийные режимы с последствиямиразличной степени тяжести.
Такие процессы называются потенциальноопасные процессы химической технологии и их можно разделить начетыре группы: переработка и получение токсичных веществ;переработка и получение взрывоопасны веществ и смесей; процессы,протекающие с большой скоростью; смешанные процессы.Большая часть потенциально опасных процессов химическойтехнологии - это смешанные процессы, т.е. такие, которые можноотнести одновременно к двум или трем указанным группам.
В нихприсутствуют все или часть видов опасности: токсичность, взрыв,механическое разрушение оборудования и аппаратуры, выбросреакционной массы, технологический брак.Классификация потенциально опасных процессов химическойтехнологии по виду опасности приведена на рис. 1.2.1. [45]Причины, приводящие к отклонению от нормального режимаработы и вызывающие аварийную ситуацию очень разнообразны.Основные причины возникновения аварийной ситуации можно свести кследующим [45]:27Потенциально опасные процессыхимической технологииС большой скоростьюпоотекания оеакиииРис. 1.2.1.
Классификация потенциально опасных процессовхимической технологии1. Изменениесоотношенияподаваемыхкомпонентов(непрерывный процесс) или скорости слива одного изкомпонентов (полунепрерывный процесс). И в том, и в другомслучаях скорость химического превращения веществ растет, чтоприводит к увеличению количества выделяемого тепла,подъему температуры, ускорению побочных реакций,интенсивному газовыделению и пр.
Оба отклонения возникаютприотказахсредствавтоматизации,оборудования,регламентирующего подачу, или в результате ошибокобслуживающего персонала (при ручном управлении).2. Снижение (или отсутствие) расхода хладагента, подаваемогодля охлаждения. Это приводит к снижению теплоотбора,увеличению температуры и т. д. (см.
п. 1) и возникает при28отказе средств автоматизации и технологического оборудованияили в результате ошибок обслуживающего персонала.3. Отсутствие перемешивания. В этом случае возможнонакопление непрореагировавших компонентов, что припоследующем включении мешалки ведет к интенсивному ростускорости реакции и, как следствие, к нарушениютемпературного режима. Возникает в результате отказатехнологического оборудования (остановка или обрыв лопастеймешалки).4.
Попадание посторонних продуктов в аппарат. Приводит кускорению побочных реакций, нарушению температурногорежима и т. д. Возникает при отказе технологическогооборудования и в результате ошибок обслуживающегоперсонала.5. Нарушение состава исходных компонентов, подаваемых в видесмеси или раствора. Приводит, к изменению соотношенияреагирующих веществ, следствием чего возможно увеличениескорости химического превращения веществ и т.д.
(см. п. 1).Причины этого нарушения — отказы средств автоматизации иошибки обслуживающего персонала.6. Нарушение режима удаления газов или паров. Приводит кувеличению давления и возникает при отказах средствавтоматизации, технологического оборудования, стоящего налинии: отвода газов или паров из реактора, и при ошибкахобслуживающего персонала.Надежное средство интенсификации и защиты потенциальноопасных процессов - создание автоматических систем зашиты.Впрактикехимическихпроизводствприменяютсяитехнологические методы снижения опасности, рассмотрим их.Наиболее распространенный метод снижения опасности —установление так называемого безопасного регламента, настолькобезопасного, что даже при резких возмущениях процесса его опасныепараметры не могут приблизиться к границе устойчивости.
Естественно,что при этом процесс ведется экстенсивно и скрытые в немпотенциальные возможности повышения эффективности производстване используются. Снижения скорости протекания процесса можно29достичь: уменьшением скорости подачи исходных компонентов;варьированием температурного режима; применением специальныхразбавителей.Второй технологический метод снижения опасности - заменапериодического или полунепрерывного технологического процессанепрерывным.Важной сферой обеспечения промышленной безопасности являетсяинженерная сфера.Можно выделить четыре основных направления) [46]Первое направление - наиболее традиционное - повышениенадежности используемого технологического оборудования, введениетехнических систем обеспечения безопасности (двойные стенкирезервуаров, факельные системы, предохранительные клапаны,обвалования и т.п.)Второе направление - придание технологиям "внутреннеприсущей" безопасности.
Наиболее известные примеры такого подхода- сокращение объемов опасного вещества или замена их неопаснымикомпонентами (функционально подобными исходным веществам), атакже модификация используемых технологических процессов.Третье направление - административное - в рамках которогоосуществляется менеджмент (т.е. планирование, организация,руководство и контроль) всей системой взаимосвязанных действий пообеспечению безопасности. Здесь имеется в виду распределениеответственности, учет человеческого фактора, ведение проекта ивнесение в него необходимых исправлений, расследованиепроисшествий и подготовка персонала, проведение ревизий,осуществление контроля технологий и т.п.Четвертоенаправлениевпрактическомосуществлениибезопасности в промышленности - это организация действий вчрезвычайных ситуациях.
Эти действия осуществляются с помощьюсистем раннего обнаружения и предупреждения аварии, техническихсредств противодействия ее распространению: водяных и паровых завес,управляемых источником воспламенения, нейтрализаторов токсичностипаровых облаков и т.п.Рациональный объем внедрения мероприятий по предотвращениюущерба, расчет сил и средств для локализации и ликвидации последствий30аварии невозможен без прогноза возможного развития аварий и ихпоследствий.1.3. Техногенные аварии и катастрофы на объектах схимическими технологиями, их классификация ивозможные последствияАвариейназываютнесанкционированноевысвобождениесконцентрированных на ХТО опасностей (токсического илиэнергетического потенциала) и их поражающее воздействие на людей иокружающую среду (ОС) [27].Токсическая авария - несанкционированное высвобождение ТХВ,распространение их в окружающем пространстве и поражающеедействие на людей и окружающую среду [27].Сценарий аварии состоит в описании воображаемого, ноправдоподобного сочетания случайных событий, которые могут вбудущем привести к возникновению и развитию явлений, составляющихаварию.Обычно совокупность случайных событий, составляющихтоксическую аварию, можно подразделить на две группы.