Автоматизация химической промышленности - файл n28.doc

приобрести
Автоматизация химической промышленности
скачать (4246.1 kb.)
Доступные файлы (29):
n1.vsd
n2.vsd
n3.vsd
n4.vsd
n5.vsd
n6.vsd
n7.vsd
n8.vsd
n9.vsd
n10.vsd
n11.vsd
n12.vsd
n13.vsd
n14.doc997kb.27.05.2005 01:39скачать
n15.doc104kb.28.05.2005 18:13скачать
n17.doc64kb.08.01.2011 18:10скачать
n18.doc37kb.30.05.2005 16:29скачать
n19.doc61kb.29.05.2005 13:10скачать
n20.doc59kb.27.05.2005 15:18скачать
n21.doc64kb.08.01.2011 18:10скачать
n22.doc60kb.25.05.2005 22:08скачать
n23.doc338kb.30.05.2005 16:34скачать
n24.doc74kb.27.05.2005 13:51скачать
n25.doc146kb.29.05.2005 17:36скачать
n26.doc71kb.27.05.2005 14:12скачать
n27.doc1937kb.31.05.2005 00:34скачать
n28.doc242kb.27.05.2005 14:50скачать
n29.doc247kb.31.05.2005 11:13скачать
n30.doc81kb.30.05.2005 16:32скачать

n28.doc





6. Безопасность жизнедеятельности
6.1. Характеристика проектируемого объекта

В данном дипломном проекте рассматривается процесс дегидрирования этилбензола.


Проектируемый технологический объект потенциально опасен. Применяемые в цехе продукты (стирол, этилбензол, толуол, бензол) вредны для здоровья, и способны образовывать с кислородом воздуха взрывопожароопасные смеси. Технологический процесс протекает при температуре не более 750 0С, и давлении не более 1600 кПа. Завышение давления или температуры ведет к созданию угрозы разрыва аппаратов с последующей опасностью возгорания и взрыва. Потенциальные опасности производства также связаны с возможностью термических ожогов, механического травмирования, опасностью поражения электрическим током при использовании электроэнергии до 380 В, работой на высоте - обслуживающие площадки около печного и реакторного отделений, с наличием оборудования, которое является источником наличия шума и вибрации.

Видеодисплейные терминалы (ВДТ) и персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) на основе электронно-лучевых трубок являются источниками широкого диапазона частот. ВДТ порождает рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, средних частот, низко и высокочастотное излучения, комплексное воздействие которых сказывается на жизненно важных системах (нервная, иммунная, эндокринная и репродуктивная), изменение функций которых предполагает неблагоприятные последствия для всего организма. Шум и вибрация, создаваемые используемым оборудованием, могут превышать предельно допустимые уровни и оказывать неблагоприятное воздействие на персонал.

Физико-химические свойства продуктов производства обуславливается токсичностью, взрывопожароопасностью, отравляющим характером воздействия их на организм человека. Все применяемые и получаемые продукты относятся к вредным веществам.

Стирол, этилбензол, толуол, бензол являются бесцветными легковоспламеняющимися жидкостями с характерными ароматическими запахами, невязкие (стирол способен к термополомеризации), пары продуктов способны образовывать с кислородом воздуха взрывопожароопасные смеси. Абгаз - бесцветный горючий газ, обладающий незначительной растворимостью в воде. Топливный газ является бесцветным горючим газом без запаха, не растворимым в воде, горит бледным синеватым пламенем [7]. Количественные показатели веществ сводятся в таблицу физико-химических свойств.

Таблица 6 – Физико-химические свойства веществ

Наименование вещества

Плотность,

кг/м3

Плотность по воздуху

Температура кипения, 0С

Растворимость в воде

Стирол

902,6

_

146

не растворим

Этилбензол

862

3,66

132,6

труднорастворим

Толуол

866,92

3,2

110,626

0,06% при 16 0С

Бензол

879

2,77

80,1

0,18% при 25 0С

Топливный газ

0,7166

0,5543

-161,58

не растворим

Абгаз

0,0899

0,0695

-252,8

растворимость незначительная

Пожароопасные свойства веществ, применяемых в цехе, согласно регламенту сводим в таблицу (Таблица 7).

Таблица 7– Пожароопасные свойства веществ

Наименование

вещества

Теплота сгорания ккал/кг

Концентрационный предел

воспламенения,

% объёмных

Температура, 0С

нижний

верхний

Вспышки

Самовоспламенения

Воспламенения

Стирол

-

1,1

5,2

30

530

26-59

Этилбензол

-

0,9

3,9

20

420

15

Толуол

9800

1,3

6,7

4

490

552

Бензол

9200

1,4

7,1

-11

534

-10,7

Топливный газ

11910

0,9

9,4

-

537

-

Абгаз

28700

4

75

-

510

-


Определяем категорию помещения, зданий и наружных установок по взрывоопасной и пожарной опасности согласно НПБ 105-03, исходя из горючих свойств веществ и материалов, учитывая избыточное давление взрыва вещества: наружная установка относиться к категории Ан, так как в объекте присутствуют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 0С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа; печное отделение относиться к категории Гн, что подразумевает присутствие (хранение, переработка, транспортирование) негорючих веществ и/или материалов в горячем, раскалённом и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр или пламени, а также газов, жидкостей или твердых веществ, которые сжигаются
или утилизируются в качестве топлива.

По взрывопожарной и пожарной опасности помещение операторной относиться к категории Д, то есть является помещением, где используются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Согласно ПУЭ, наружная установка относится к классу взрывоопасной зоны В-Iг, а помещение операторной относиться к классу пожароопасной зоны П-IIа. Категория и группа взрывоопасных смесей по ГОСТ 12.1.011-78 для наружной установки и печного отделения – IIа-Т1; категория и группа взрывоопасных смесей по ПУЭ для наружной установки и печного отделения – ПС-Т2 [7]. В соответствии с ПБ-09.540-03 печное отделение (блок №1 – П-201/1,2) и отделение дегидрирования этилбензола (блок №2 – Р-202/1,2) относятся к III категории взрывоопасности блоков по потенциальной энергии, так как относительная величина энергетического потенциала находится в пределе 10ч27, а масса обращающихся веществ - до 2000 кг.

По санитарно-гигиеническим характеристикам производства, применяемые на узле углеводороды, обладают наркотическими, токсичными и раздражающими действиями. Возможные пути их попадания, во время процесса, в организм человека: дыхательные пути, через кожу и желудочно-кишечный тракт. По токсичности и воздействию на организм человека, продукты имеют следующий характер:

Стирол – весьма токсичен. При попадании на кожу вызывает сухость кожи. При остром отравлении немедленное раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла, металлический привкус, апатия, сонливость. При хроническом отравлении раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла, усталость, желудочно-кишечные расстройства, расстройства центральной нервной системы, увеличение печени, действие на кровь, кроветворные органы.

Этилбензол – весьма токсичен. При попадании в глаза вызывает боль, жжение, сильное слезотечение. При попадании в организм влияет на нервную систему, понижает обоняние, вызывает головную боль, утомляемость, раздражительность. Хорошо всасывается через кожу человека, вызывает раздражение кожи.

Бензол – весьма токсичен. Высокие концентрации сказываются на центральной нервной системе (наркотическое, судорожное), при многократном воздействии вызывает изменение крови и кроветворных органов. Жидкий бензол сильно раздражает кожу. Вызывает возбуждение.

Толуол – весьма токсичен. В высоких концентрациях действует наркотически. На нервную систему действует сильнее, чем бензол. Действие его на кроветворные органы слабее, чем бензол. Симптомы: головная боль, тошнота, рвота, потеря сознания, отсутствие аппетита.

Класс опасности и ПДК веществ приведены в таблице (Таблица 8).

Таблица 8 – Токсичные свойства веществ

Наименование

вещества

Класс опасности

Предельная допустимая концентрация

Стирол

3

30/10

Этилбензол

4

50

Толуол

3

50

Бензол

2

15

Топливный газ

4

30

Абгаз

4

50


В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ и ПЭВМ является вспомогательной, уровни шума на рабочих местах не превышают значений, установленных для данных видов работ «Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах».

Допустимые уровни шума на рабочих местах приведены в таблице (Таблица 9).

Таблица 9 – Допустимые уровни шума на рабочих местах (СН 1.2.2.4.1.8.562-96)

Рабочие

места

Уровни звукового давления (дБ)

в октавных полосах средней частоты

Допустимый уровень

звука, дБА

Постоянные

рабочие

места

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

50

В производственных помещениях

83

74

68

63

57

55

54

54

85


При выполнении основной работы на ВДТ и ПЭВМ уровень шума на рабочем месте не превышает 50 дБА. В помещениях операторов ЭВМ (без дисплеев) уровень шума не превышает 65 дБА. В помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин (АЦПУ, принтеры и т.д.) уровень шума не превышает 75 дБА.

Шумящее оборудование (АЦПУ, принтеры и т.д.), уровни шума которого превышают нормированные, находятся вне помещения с ВДТ и ПЭВМ.

Для снижения уровня шума в производственном помещении применяются звукопоглощение с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 63 – 8000 Гц, звукоизоляция, рациональное размещение оборудования, применение средств индивидуальной защиты (эффективность которых зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия и правильности ношения), а также должен быть произведён своевременный ремонт оборудования.

В производственных помещениях при выполнении работ с ВДТ и ПЭВМ уровень вибрации не превышает допустимых значений согласно «Санитарным нормам вибрации рабочих мест» (категория 3, тип «в»).


Таблица 10 – Допустимые корректированные и эквивалентные значения вибрации согласно ГОСТ 12.1.012-90

Вид вибрации

Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц

1

2

4

8

16

31,5

63

125

250

500

1000

Производственные помещения, где нет машин, генерирующих вибрацию

-

100

91

85

84

84

84

-

-

-

-

Локальная вибрация

-

-

-

115

109

109

109

109

109

109

109


Для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека необходима правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно- профилактические мероприятия (гидропроцедуры, массаж рук и ног, витаминизация и т.д.).

Для снижения уровня вибрации необходимо установление и устранение причины механического колебания. В качестве меры защиты от вибрации применяются виброизоляция (уменьшение степени передачи вибрации от источника к защищаемым объектам). В производственных помещениях, в которых работают на ВДТ и ПЭВМ, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах соответствуют санитарным нормам СН № 2.2.4.548-96 или ГОСТ 12.1.005-88.

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88, проектируемый объект относится к средней тяжести –IIб, так как возможные работы связаны с переносом тяжестей до 10 кг и энергозатратами 232ч293 ДЖ/с.

Таблица 11 – Допустимые нормы микроклимата операторного помещения

Период

года

Температура,0С

Влажность воздуха, %

Подвижность воздуха, м/с

оптимальная

допустимая

оптимальная

допустимая

оптимальная

допустимая

Теплый

20ч22

18ч27

40ч60

не более 70

не более 0,2

не более 0,3

Холодный

17ч19

15ч20

40ч60

не более 70

не более 0,2

не более 0,3


Таблица 12 – Уровни ионизации воздуха помещений при работе с ВДТ и ПЭВМ

Уровни

Число ионов в см3 воздуха

n+

n-
Минимально необходимые

400

600

Оптимальные

1500-3000

3000-5000

Максимально допустимые

50000

50000


Согласно СН 245-71 производство стирола, по санитарным характеристикам, относиться к I классу производственных процессов, соответственно ширина санитарно-защитной зоны составляет 1000 м; бытовые, административные помещения относятся к группе III. В соответствии со СНиП 11-92-86 группу производственных процессов по санитарной характеристике для наружной установки объекта устанавливаем III тип «б», а для печного отделения – I тип «в».

6.2. Обоснование выбора системы автоматизации
Установка дегидрирования этилбензола в стирол является взрывоопасной. Действующая на данной технологической установке система противоаварийной защиты должна соответствует требованиям НПБ 105-03, где сказано, что: «Для технологических объектов с блоками I категории взрывоопасности предусматриваются, как правило, электронные средства контроля, автоматики и защиты, в том числе микропроцессорные системы противоаварийной защиты.

Использование микропроцессорной техники APACS+/QUADLOG позволяет повысить быстродействие системы управления технологическим процессом дегидрирования этилбензола, повысить его надежность.

Так как, согласно ПУЭ, наружная установка относится к классу взрывоопасных зон В-1г, то устройства управления и контроля по степени пожаро - и взрывоопасности применяются класса В – электрические устройства во взрывозащищенном исполнении (сигнализаторы уровня, газоанализаторы и др.) [7].

При вводе электропроводок из взрывоопасных помещений в операторное помещение на защитных трубах установлены разделительные лифты, залитые кампаудной массой для герметизации.

Помещения КИП и операторное помещение размещены в отдельно стоящих корпусах, изолированных от производственных установок. Эти здания обеспечены естественным и искусственным освещением со светильниками с индивидуальными выключателями, системой комбинированного освещения, системой вентиляции (приточной, вытяжной, комбинированной, аварийной). Аварийное освещение обеспечено самостоятельным источником питания и сблокировано с рабочим освещением. Все приборы и щиты заземлены и имеют самостоятельный контур заземления с сопротивлением не более 4 Ом.

6.3. Обеспечение безопасности технологического процесса

Технологический процесс дегидрирования этилбензола протекает в двух реакторах. Все технологическое оборудование вынесено на открытую площадку. Обвязывающие аппараты установлены на различных высотах, что может быть причиной падений и получения различных повреждений при их обслуживании. Все высотные площадки, лестничные марши и опасные зоны аппаратов имеют ограждения.

Для обеспечения взрывобезопасности аппараты, коммуникации при пуске в работу или останове продуваются азотом до содержания кислорода 0,5 % объёмных. Для предотвращения образования в системе взрывоопасных смесей, оборудование выбрано с учетом технологических параметров и характеристик сырья, коэффициента запаса прочности по пределу текучести равному 1,65. Все оборудование выполнено из огнестойких высокоуглеродистых сталей марок 12Х18Н10Т, со степенью огнестойкости - II.

Коррозионная защита оборудования обеспечена выбором материалов этого оборудования, произведена дефектоскопия сварочных швов. Штуцера, фланцы, сливные патрубки изготовлены из высокоуглеродистых сталей. Все оборудование располагается с учетом удобства проведения ремонтных работ.

Все трубопроводы и аппараты изолированы стекловатой и металлическими листами. Те трубопроводы, которые не требуется изолировать, окрашены.

Все процессы происходят в закрытых аппаратах, герметичность соединений достигается сваркой, развальцовкой. Для герметичности разъемных соединений (фланцевые и резьбовые) применяют уплотнители с прокладками, изготовленными из паронита и фторопласта. Для уплотнения движущихся деталей применяются сальниковые и торцевые уплотнения.

Движущиеся и вращающиеся части машин и механизмов ограждены и окрашены предупредительной краской.

Управление технологическими параметрами вынесено в отдельно стоящее здание, в котором размещено централизованное управление, осуществляемое по принципу дистанционного управления на программном уровне (на базе микропроцессорной техники и ЭВМ).

Измерение и регулирование технологических параметров производится с помощью электрических преобразователей.

Для снижения уровня шума в операторном помещении стены и подвесной потолок покрывают звукопоглощающими плитами.

Для обеспечения безопасной работы объекта автоматизации большие требования предъявляются к функционированию АСУ ТП.

АСУ ТП обеспечивает:

- точное измерение численных значений технологических параметров объекта;

- быстрое и безошибочное обнаружение выхода значений параметров за установленные границы;

- своевременное оповещение оперативного персонала обо всех нарушениях технологического режима через систему звуковой и световой сигнализации, а также выдачу соответствующих сообщений на дисплей;

- в аварийных и предаварийных ситуациях предусмотрено блокирование технологических потоков с помощью отсекающей арматуры.

Для защиты оборудования от разрушения, при достижении давления выше расчетного, на нем установлены предохранительные клапана в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Предусмотрена производственная предупредительная и противоаварийная сигнализация, и блокировка при отклонении параметров технологического процесса с целью предупреждения и предотвращения аварийная ситуаций [8].

В закрытых помещениях предусмотрена сигнализация взрывоопасных концентраций газов, блокированная с аварийной вентиляцией при превышении концентрации углеводородов сверх установленной величины.

Все технические средства АСУТП имеют искробезопасную цепь входов и выходов, датчики, установленные непосредственно на установке выполнены во взрывозащищенном исполнении.

Все процессы проходят в закрытых аппаратах, конструкция которых обеспечивает максимальную герметичность. Материал, идущий на изготовление основного технологического оборудования, подобран с учетом механической прочности и коррозионной стойкости. Для предотвращения термического воздействия применяются термоизоляция.

Насосы имеют торцевое уплотнение и защиту по электрической части, температуре, уровню и давлению в линии нагнетания, что позволяет своевременно обнаружить утечку продуктов или возможные неполадки.

Более качественное управление процессом и применение более надежной системы сигнализации и блокировок, сокращает вероятность возникновения аварийных ситуаций.

Технологическое оборудование располагается на открытых площадках, что обуславливает лёгкость проведения монтажных работ.

Для снижения шума и вибрации каждый аппарат установлен на отдельном фундаменте, а трубопроводы крепятся с помощью подвесных и ползучих опор на эстакаде.

Перегреватели, теплообменники, испарители, трубопроводы пара и конденсата имеют теплоизоляцию.

Для предотвращения возникновений аварийных ситуаций используются аварийные отсекающие клапаны.

Для безопасной работы применяют следующие средства защиты:

- фильтрующие противогазы марки «А», «БКФ» для защиты органов дыхания;

- шланговые противогазы «ПШ – 1», «ПШ – 2» для защиты органов дыхания при работе в аппаратах и колодцах;

- каски служат для защиты головы от механических повреждений, попадания вредных и агрессивных веществ;

- очки, щитки, маски – для защиты органов зрения;

- наушники, беруши – для защиты органов слуха;

- спецодежда, рукавицы, спецобувь – для защиты тела от механических повреждений и термических ожогов.

6.4. Производственная санитария

Обеспечение нормальных санитарно-гигиенических требований по ГОСТ 12.1.005-88 на рабочих местах в значительной степени зависит от правильности выбора системы вентиляции.

Выбор типа и количества кондиционеров.

Разность температур на входе и выходе из кондиционера:

t1 = t вх – t вых = 30°С – 17°С = 13 °С – в летний период. (26)

Разность температур в помещении и на выходе из кондиционера:

t2 = ( tрасч – t вых ) = 22 – 17 = 5 °С – в зимний период. (27)

Расчет теплового баланса и производительности кондиционера (в летнее время):

- тепловыделение от электрооборудования:

Q1 = 860 Ч N = 860 Ч 15 = 12900 ккал/ч; (28)

где N - мощность электрооборудования, кВт;

- тепловыделение от людей:

Q2 = qч Ч n = 120 Ч 8 = 960 ккал/ч; (29)

где qч - тепловыделение одного человека, ккал/ч,

n - количество человек в смене;

- тепловыделение от солнечной радиации:

Q3 = F Ч q Ч A = 45 Ч 125 Ч 1,45 = 8156,25 ккал/ч; (30)

где F - площадь окон, м2,

q - величина радиации через 1 м2 окон, ккал/(м2 Ч час),

А - коэффициент, учитывающий характер остекления;

- общее тепловыделение:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 12900 + 960 + 8156,25 = 22016,25 ккал/ч (31)

Производительность кондиционера с учетом сопротивления воздуха:

Z == = 1474,71 м3/ч; (32)

где Ср - удельная теплоемкость, ккал/(кгЧ0С),

р - плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3,

R – сопротивление воздуха в нормальных условиях, кгс/см2.

По данным расчета выбираем три кондиционера БК-2000, предназначенных для круглосуточного кондиционирования воздуха в помещении и его вентиляции.

Объем операторного помещения цеха №2514:

V = a · b · h = 15 Ч 12 Ч 5 = 900 м 3 (33)

На одного рабочего объем помещения составляет:

V1 = V/n = 900 / 8 = 112,5 м 3 (34)

Кратность воздухообмена:

К = Z / V = 1474,71 / 900 = 1,64 раз/час (35)

Согласно СНиП II-92-91 задачу вентиляции помещения выполняет три кондиционера БК-2000 и дополнительной вентиляции не требуется.

Согласно СНиП 2.04.05–86, система отопления необходима в операторном помещении в холодный период года. Помещение отапливается от паро–конденсатной системы завода горячей водой с температурой 80 0С.

Помещение с ВДТ и ПЭВМ обеспечено естественным и искусственным освещением; звукоизоляцией ограждающих конструкций, отвечающей гигиеническим требованиям и обеспечивающей нормирующие параметры шума; системами отопления и кондиционирования воздуха.

Для внутренней отделки интерьера помещений с ВДТ и ПЭВМ использованы диффузионно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка 0,7 ё 0,8; для стен 0,5 ё 0,6; для пола 0,3 ё 0,5. Площадь на одно рабочее место составляет не менее 6 м2, а объем не менее 20 м3.

На производстве в операторной используется совмещённое естественное и искусственное освещение. Согласно СНиП 23.05-95 – средняя точность зрительной работы, наименьший размер объекта различения составляет 0,3 ё 0,5 мм. В третьем климатическом поясе коэффициент естественного освещения (КЕО) ен = 1,2%.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения при боковом освещении. Исходные данные для расчета:

- коэффициент нормированной освещенности ен = 1,2 %;

- площадь пола операторной S = 180 м2;

- световая характеристика окна h0 = 20;

- коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями Кзд = 1;

- коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации Кз =1,5;

- общий коэффициент светопропускания, учитывающий оптические свойства стекла Ксв = 0,5;

- коэффициент, учитывающий отражение света от стен и потолка Кот = 1,45.

Площадь световых проемов:

= =89,38 м2. (36)

Окно имеет следующие размеры: ширина =2,5 м, высота =3 м, S =7,5 м2.

В здании операторной расположено 6 оконных проемов, общей площадью 45 м2, что достаточно для освещения операторной в светлое время суток.

Расчет искусственного освещения.

В качестве искусственного освещения применяются люминесцентные лампы, так как они испускают свет, приближенный к естественному, обладают более длительным сроком службы, большой светоотдачей. По заданной характеристике зрительной работы на рабочем месте необходимо обеспечить норму освещенности на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа Ен = 310 лк.

В целях ограничения прямой блесткости от источника освещения яркость светящихся поверхностей, находящихся в поле зрения (окна, светильники), не превышает 200 кд/м2, яркость бликов на экране ВДТ и ПЭВМ составляет не более 40 кд/м2, яркость потолка не превышает 200 кд/м2. Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственном помещении управления составляет не более 20.

Ограничение неравномерности распределения яркости в поле зрения пользователя ВДТ и ПЭВМ, обеспечивается соотношением яркости, которая между рабочими поверхностями не превышает 4:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования - 10:1.

Для искусственного освещения применяются светильники типа ПВЛ с люминесцентными лампами ЛБ–80 согласно ГОСТ 17677–82Е, со световым потоком F = 4320 лк.

Для снижения коэффициента пульсации газоразрядных ламп (не более 5%) светильники общего освещения включаются на разные фазы трехфазной сети.

Для расчета искусственного освещения применяется в основном метод коэффициента использования светового потока и определяется количество ламп, необходимое для обеспечения нормируемой величины освещенности рабочего места. Затем в зависимости от индекса помещения и типа ламп, выбирается коэффициент использования осветительной установки.

; (37)

где h = 6 м - высота помещения,

a = 15 м - длина помещения,

b = 12 м - ширина помещения.

Для расчета количества светильников используется формула:

N = ; (38)

где m = 2 - количество ламп в светильнике, KЗ - коэффициент запаса,

z - коэффициент распространения светового потока, ?- коэффициент использования осветительной установки.

Для искусственного освещения необходимо установить 24 светильников с люминесцентными лампами ЛБ-80 в количестве 48 штук.
6.5. Электробезопасность
По характеру окружающей среды помещение операторной, согласно ПУЭ, относится к классу нормальных, так как это сухое помещение, в котором отсутствует большое количество пыли, температура воздуха в помещении не превышает 30 0С, а так же нет выделенийс паров и химически активной среды. В соответствии с ПУЭ помещения операторной по степени опасности поражения электрическим током относятся к помещениям с повышенной опасностью, так как возможно одновременное соприкосновение человека с имеющимися соединениями металлоконструкций с одной стороны и с металлическими корпусами электрооборудования с другой стороны. Согласно ГОСТ 12.2.007.0-75 помещение операторной по способу защиты человека от поражений электрическим током соответствует I классу, так как изделия имеют рабочую изоляцию и элемент для заземления.

Наружная установка относится к классу особоопасных, так как подвержена влиянию окружающей среды. На участке применяется защищенная электропроводка и бронированные кабели в изолированной оболочке.

Безопасность обслуживающего персонала от воздействия электрического тока обеспечивается защитным занулением, совместно с заземлением корпусов электрооборудования, а так же использованием оградительных устройств, применением малых напряжений (24 В, 36 В) и автоматических выключателей.

Выбираем электрооборудование согласно ГОСТ 14.254-80.

Согласно ПУЭ и ГОСТ 12.2.010-76 для обеспечения взрывобезопасности во взрывоопасной зоне В-Iг и пожаpобезопасного обслуживания в пожароопасной зоне П-IIа выбираем электрооборудование по уровню, виду взрывозащиты, по степени защиты оболочки с учетом горючих свойств веществ.

Таблица 13 - Маркировка электрооборудования

Электрооборудование

Место установки

Класс зоны


Маркировка взрывозащиты

Степень

защиты

Технические

средства АСУТП

Операторная

П-IIа


-

IP 65

Светильники

Операторная

П-IIа

-

IP 44

Электродвигатель

насоса

Наружная установка

В-1г

2ЕхIIаТ1

-


Светильники

Наружная установка

В-1г


2ЕхIIаТ1


-


В химической промышленности искровые разряды статического электричества являются часто причиной воспламенения горючих веществ, пожаров и взрывов. Статическое электричество образуется в результате сложных процессов, связанных с перераспределением электронов при соприкосновении двух разнородных веществ. Электризация веществ зависит от их проводимости, содержания примесей, интенсивности технологических процессов. Условно принято, что при удельном электрическом сопротивлении, участвующих в технологическом процессе веществ менее 105 Ом·м, электризация не представляет опасности вследствие возможных искровых разрядов. Поэтому, согласно ГОСТ 12.1 018-86, все узлы установки относятся к I классу - безыскровая электризация с заземлённым электроприводным оборудованием.

Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов предусмотрены меры, обеспечивающие стекание зарядов статического электричества (согласно ГОСТ 12.4.124-83):

1. Отвод зарядов путем заземления.

2. Отвод зарядов от тела человека путем применения спецобуви.

3. Должно производиться измерение заземлений оборудования в соответствие с ПТЭ и ПТБ.

Установка дегидрирования этилбензола по устройству молниезащиты относится ко II категории. Молниезащита помещения с ВДТ и ПЭВМ осуществляется в соответствии с требованиями РД 34.21.122-87.

Ожидаемое число поражений зданий и сооружений молнией в год - N, не оборудованных молниезащитой определяется по формуле:

; (39)

где S = 45 м – ширина защищаемого здания,

L = 100 м – длина защищаемого здания,

hx = 30 м – наибольшая высота объекта,

n = 6 – среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности.

N = (45 + 630 )  ( 100 + 630 )610-6 = 0,38;

Так как ожидаемое количество поражений не превышает 1 раза, устанавливаем минимальную зону защиты Б.

Находим высоту молниеотвода:

; (40)

где Rx= 1,5м - радиус защиты на высоте защищаемого объекта.

Радиус защиты на уровне земли:

(41)

Выбранный молниеотвод обеспечит защиту от поражений молний.
6.6. Пожарная профилактика и средства тушения пожара
Большинство применяемых в процессе веществ горючие и взрывоопасные жидкости и газы, которые в смеси с воздухом могут стать источником загорания. Источниками загорания могут стать искры, как электрического происхождения, так и механического, любой вид открытого огня, самовоспламенение. Для исключения возникновения источников загорания предусматриваются противопожарные мероприятия, связанные с организацией и проведением огневых работ и исключающие бесконтрольное возникновение огня.

Источником воспламенения являются: раскаленные или нагретые стенки оборудования, искры электрооборудования, статическое электричество, искры удара и трения деталей машин. С целью пожаровзрывозащиты все процессы происходят в герметически закрытых аппаратах, предусмотрены меры защиты от атмосферного и статического электричества. Электрооборудование имеет взрыво-пожаробезопасное исполнение. Особую опасность представляет самовозгорание. Во всех помещениях установлены приборы сигнализации высоких концентраций, системы, характеризующие наличие взрывоопасных газов [17].

Для ликвидации возможных источников воспламенения предусмотрено размещение огнеопасных аппаратов на открытых площадках. Для пожаро- и взрывозащиты оборудования используются пассивные и активные средства и способы защиты, такие как предохранительные клапаны, разрывные предохранительные мембраны, огнепреградители, блокирование аппаратов с помощью отсечных устройств.

Все электропроводки на установке проходят в защитных трубах и коробах. С целью обнаружения начальной стадии пожара в производственных помещениях устанавливаются системы электрической пожарной сигнализации (ЭПС) с ручным и автоматическим включением. В помещении с ВДТ и ПЭВМ в соответствии со СНиП 2.04.09–84 применяются тепловые и дымовые извещатели типа ПОСТ–1 и ДИ–1, которые включают световую и звуковую сигнализацию и систему пожаротушения и дымоудаления, для оповещения в случае пожара на технологической установке и в здании операторного помещения установлены извещатели типа ПКИЛ-9. Для тушения пожаров в цехе предусмотрены пожарные гидранты, лафетные установки, а так же огнетушители, кошмы, песок.

Производство оснащено первичными и стационарными средствами пожаротушения, которые расположены в доступных местах:

- пожарная вода (пожарные гидранты, лафетные установки). Вода применяется для тушения всех очагов пожара, кроме электрооборудования, находящегося под напряжением, и легковоспламеняющихся жидкостей с удельным весом менее единицы.

- огнетушители: ОУБ-7, ОВП-100 - предназначены для тушения небольших очагов пожара, твердых горючих материалов, различных горючих жидкостей. Для тушения оборудования, которое может находиться под напряжением, используются только углекислотные огнетушители ОУ-6, ОУ-20, ОУ-80. Для ликвидации небольших очагов горения огнеопасных жидкостей и твердых материалов применяются воздушно-пенные огнетушители ОВПО-100 и порошковые огнетушители типа ОП-5.

- асбестовые одеяла, кошма, сухой песок, набор противопожарного инвентаря (лопаты, ломы, ведра и т.п.) - применяются для тушения небольших очагов пожара.

- для тушения очагов пожара в закрытых сосудах, а так же для тушения локальных загораний в помещениях и наружных установках предусмотрены стояки азота и пара.

- в проекте предусмотрены: стальные несущие и оградительные конструкции, плиты съемного пола, выполненные из несгораемых или трудно сгораемого материала, различные помещения разделены друг от друга стенами и перегородками, для нормальной эвакуации людей во время пожара ширина дверей должна быть больше 1,5м, высота не менее 2м, ширина коридоров не менее 1,8м.
6.7. Охрана окружающей среды и защита населения и территории
Для ограничения вредного воздействия технологического процесса на окружающую среды цех имеет систему сбора сточных вод. Все жидкие сбросы: опорожнения аппаратов, насосов собираются в ёмкость поз.Е-223 и через теплообменник поз.Т-229 отстойная вода с температурой не более 60 0С, откачивается в ХЗК. Схемой предусмотрена возможность возврата очищенного от углеводородов конденсата для повторного использования на технологические нужды.

Для защиты аппаратов и трубопроводов от завышения давления в аппаратах установлены предохранительные клапана ППК, сбросы которых предусмотрены в атмосферу.

Отработанный катализатор К-28, К-28Ц и катализатор «Стайромакс плюс», «Стайромакс-3» вывозятся на полигон захоронения промышленных отходов.

Для охраны окружающей среды нужно сокращать количество вредных аварийных выбросов, что достигается за счет использования системы автоматического регулирования и контроля. Загрязнение воды происходит только сантехническим оборудованием, и сточные воды направляются в сантехническую канализацию. Смазочные материалы сжигаются или деактивируются. При ремонте или дренировании аппаратов возникающие химические отходы и химически загрязнённая вода направляются в химически загрязненную канализацию.

Таким образом, внедрение системы автоматического контроля и регулирования процесса «APACS+» позволило значительно повысить точность измерений и быстродействие регулирующих воздействий, что позволяет уменьшить количество образование некондиционных продуктов. Также улучшенная система блокировок уменьшает количество аварийных остановов и, следовательно, аварийных сбросов, что делает процесс более надёжным.
6.8. Чрезвычайные ситуации и методы защиты
Технологический процесс дегидрирования этилбензола предполагает использование вредных, токсичных и опасных для человеческого организма веществ. Проектируемый объект находится на общей территории с другими производствами, поэтому авария, возникшая на объекте, может нести угрозу близлежащим производствам. Объект расположен на территории ОАО «НКНХ» на расстоянии 12 км от жилых массивов. Между городом и предприятием находится два больших оврага, защищающие город от тяжелых газов в случае проникновения их в атмосферу.

Всё оборудование установки является огнестойким и выполнено из высокоуглеродистых сталей, обладающее II степенью огнестойкости. Согласно НПБ 105-03, исходя из горючих свойств веществ и материалов, учитывая избыточное давление взрыва вещества: наружная установка относиться к категории Ан, а печное отделение относиться к категории Гн. Согласно ПУЭ, наружная установка относится к классу взрывоопасной зоны В-Iг, а помещение операторной относиться к классу пожароопасной зоны П-IIа. В соответствии с ПБ-09.540-03 печное отделение (блок №1 – П-201/1,2) и отделение дегидрирования этилбензола (блок №2 – Р-202/1,2) относятся к III категории взрывоопасности блоков по потенциальной энергии [7].

Причинами возникновения очагов пожара и взрыва могут быть: увеличение давления в аппаратах выше установленной нормы; несогласованность действий рабочего персонала; падение напряжения; нарушение дисциплины; нарушение норм технологического режима.

В случае аварии при соответствующих метеоусловиях вся территория ОАО «НКНХ» может оказаться в зоне заражения ядовитых сильнодействующих веществ с поражающей концентрацией во времени от 2 до 5 минут, а со смертельной концентрацией - от 6 до 20 минут. Таким образом, при аварии на ОАО «НКНХ» и территории близлежащих районов может сложиться чрезвычайно сложная химическая обстановка. Главный способ защиты - немедленный вывод всех работающих в безопасное место из зоны заражения, при опоздании укрыться в закрытых помещениях, избегая подвалы и нижние этажи (потери могут составить более 50% рабочих).

При снежных бурях, сильных морозах, ураганах необходимо рабочему и инженерно-техническому персоналу чаще проводить обходы на закрепленных объектах для осмотра оборудования и приборов, и при обнаружении неполадок принять меры к их быстрому устранению.

При угрозе возникновения производственных аварий, катастроф и стихийных бедствий осуществляется оповещение персонала завода и близрасположенных производств с использованием телефонной линии, сирены, раций, а также осуществляется оповещение населения города и близлежащих поселений с помощью радио, телевидения. Также проводят организацию разведки и наблюдение на объекте возможного бедствия; приведение в готовность сил и средств ЧС, предназначенных для ведения спасательных работ и ликвидации аварий и стихийных бедствий; осуществление мероприятий ЧС по предупреждению или снижению возможного воздействия аварий и стихийных бедствий [17].

При возникновении производственных аварий, катастроф и стихийных бедствий проводят оповещение руководящего состава ЧС, невоенизированных формирований, работающих в зоне возникновения бедствия. Осуществляется сбор руководящего состава ЧС в кабинет начальника ЧС, сбор личного состава формирования, предназначенных для ведения спасательных работ, докладывают о сложившейся обстановке начальнику ЧС. Организуется разведка и наблюдения на объекте, дозиметрический и химический контроль, приводятся в готовность силы и средства ЧС, предназначенных для ведения спасательных работ, организуется медицинское обеспечение, проводятся мероприятия по безаварийной остановке производства, приводятся в готовность имеющиеся защитные сооружения, организуется укрытия работающих, производится выдача работающим объекта средств индивидуальной защиты и медицинских препаратов, организуется эвакуация работающих, организуется обеспечение действий сил ЧС, привлекаемых для ведения спасательных работ, организуется взаимодействие с чрезвычайной комиссией, городским штабом ЧС, территориальным формированием.

В АО «Нижнекамскнефтехим», как и во всех объектах народного хозяйства в соответствии с требованиями руководствующих документов разработана система штаба гражданской обороны.

Таким образом, в данном проекте разработана система автоматического управления узлом дегидрирования этилбензола на базе современных технических средств автоматизации.

Для обеспечения высокого качества управления была предложена микроконтроллерная система управления «APACS+» с интегрированной системой противоаварийной защиты «QUADLOG» фирмы Moore Products.

Разработанная система достаточно проста в использовании и надежна. Она позволяет значительно улучшить и облегчить работу оператора, обеспечить качественное управление процессом, более полно и экономно использовать ресурсы.

В результате совершенствования структуры управления, усложнения контуров регулирования, повышается качество регулирования (точность, быстродействие). Это приводит к повышению эффективности работы данной технологической установки, за счет снижения потребления энергоресурсов.






Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП 2102 00 022 05 ПЗ



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации