Главная Коллекция "Otherreferats" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Анализ пожарной опасности получения полипропилена методом низкого давления и разработка мер противопожарной защиты

Анализ пожарной опасности получения полипропилена методом низкого давления и разработка мер противопожарной защиты

Анализ пожарной опасности обращающихся веществ и материалов. Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ из технологического оборудования. Мероприятия и технические решения, направленные на предупреждение распространения пожара.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 27.02.2011
Размер файла 97,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Для поддержания постоянного температурного режима в колоннах, уменьшения потерь в окружающую среду, а также во избежание образования высоких температурных напряжений, колонны необходимо защищать теплоизоляцией.

Трубопроводы на прямых участках должны оборудоваться температурными компенсаторами. При транспортировке высоконагретых продуктов трубопроводы необходимо снабжать паровыми спутниками и также защищать теплоизоляцией.

Аппараты и трубопроводы установок низкотемпературной ректификации, работающие при температурах, значительно ниже 0°С, необходимо выполнять из стали повышенной ударной вязкости.

Чтобы снизить вероятность повреждения колонн вследствие химического износа, необходимо прежде всего толщину корпуса колонн устанавливать с учетом поправки на коррозию. Сам корпус должен выполняться из легированных сталей, а тарелки и колпачки - из чугуна. Снаружи и изнутри колонну необходимо защищать от агрессивного воздействия окружающей среды изолирующими покрытиями (лаками, красками, эмалями и т.п.).

На линиях подачи теплоносителя необходимо устройство автоматических регуляторов расхода и температуры.

10) Защита от образования горючей среды снаружи трубчатой печи может быть, прежде всего, обеспечена путем надежной герметизации двойников и предупреждения ситуаций, которые могут привести к их повреждениям. Крепление двойников на трубах змеевика осуществляется путем их развальцовки. Перед надеванием двойников на трубы необходимо произвести тщательную очистку от грязи всех контактирующих поверхностей. Двойники следует надевать на трубы в строго определенной последовательности, избегая закольцевания отдельных труб. Концы труб перед развальцовкой необходимо хорошо отцентрировать и прихватить электросваркой.

11) В процессе эксплуатации трубчатой печи необходимо в установленные графиком сроки производить профилактические осмотры и ремонты двойников, контролировать их герметичность и надежность крепления коробки, при необходимости - производить замену.

12) Работа трубчатой печи должна осуществляться таким образом, чтобы исключалась возможность повышения давления в змеевике и связанные с этим выбросы пробок и срывы двойников.

13) Для обеспечения плотного прилегания пробки к гнезду двойника, их при закрытии змеевика следует смазывать графитовой мастикой. Мастику следует производить так, чтобы небольшая часть мастики выливалась наружу.

4.3 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предупреждение возникновения источников зажигания (инициирования горения)

Предупреждение возникновения источников зажигания должно обеспечиваться выполнением следующих мероприятий и технических решений. Прежде всего при проектировании установок первичной переработки нефти необходимо предусматривать целый комплекс решений, исключающих возможность воспламенения горючих смесей от открытого пламени и высоконагретых конструктивных элементов трубчатых печей. К таким техническим решениям относятся:

размещение трубчатых печей с наветренной стороны по отношению к аппаратам, из которых возможны выбросы горючих веществ;

устройство противопожарных разрывов между трубчатыми печами и аппаратами с горючими веществами (по расчету, но не менее нормативных значений);

устройство между печами и аппаратами защитных экранов в виде стен, оборудованных по периметру перфорированными трубопроводами для создания паровой завесы. В качестве защитных экранов могут также выступать закрытые здания с неопасной технологией;

защита теплоизоляцией высоконагретых наружных элементов трубчатых печей, чтобы их температура не превышала 80% от наименьшей температуры самовоспламенения веществ, применяемых в соседних аппаратах;

устройство по периметру печей паровых завес, которые обеспечат не только экранирование, но и флегматизацию горючей среды водяным паром.

1. Для предупреждения опасного проявления открытого пламени факельной системы необходимо предусматривать рациональное размещение факельных труб в зависимости от рельефа местности и направления господствующих ветров (с учетом возможного разлета искр и максимального отклонения факела пламени).

2. Во избежание образования искровых разрядов статического электричества все аппараты и трубопроводы установок первичной переработки нефти должны быть заземлены и представлять собой единый проводник электрического тока. В местах фланцевых соединений необходимо предусматривать специальные перемычки из металлической проволоки, обеспечивающие хороший контакт между фланцами, изолированными друг от друга неэлектропроводными прокладками.

3. Для предупреждения самовозгорания сернистых соединений железа прежде всего необходимо не допускать их образования вообще (путем защиты внутренней поверхности аппаратов изолирующими покрытиями), а в период остановки оборудования обеспечить постепенное окисление отложений путем добавления небольших количеств воздуха к водяному пару, подаваемого на продувку. После продувки стенки аппаратов необходимо поддерживать во влажном состоянии пока не будут удалены остатки пирофоров.

4. Для предупреждения опасного проявления искр удара и трения при проведении ремонтных и очистных работ, необходимо применять только искробезопасный инструмент. Проведение огневых работ на технологическом оборудовании должно выполняться в строгом соответствии с требованиями ППБ 01-03.

5. Все технологическое оборудование установок первичной переработки нефти должно быть защищено от прямых ударов молнии и ее вторичных проявлений. Выбор электрооборудования должен производиться в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок как для зон класса В-1г.

6. На каждом нефтеперерабатывающем заводе приказом должен быть определен порядок въезда автотранспорта. Передвижение по территории предприятия автомобилей без искрогасителей на выхлопных трубах не допускается.

7. К ремонтным работам и очистке допускается приступать только после дополнительного анализа среды внутри колонны на содержание горючих паров и газов.

При эксплуатации трубчатых печей неизбежными источниками зажигания могут явиться открытое пламя, искры и нагревательные спирали систем электророзжига, а также высоко нагретые конструктивные элементы установок. Исключить возникновение пожара от них можно только путем предупреждения образования горючей среды. Для защиты от проявления остальных источников зажигания необходимо предусматривать соответствующие мероприятия и технические решения.

Чтобы исключить возможность появления искровых разрядов статического электричества необходимо предусматривать надежное заземление топливопроводов, форсунок, труб змеевиков и двойников. В процессе эксплуатации необходимо контролировать прочность крепления заземления к аппаратам и их целостность. Для защиты от коррозионного воздействия на заземляющие устройства наиболее эффективным способом является применение протекторной защиты.

Эффективность отвода зарядов статического электричества может быть снижена при образовании электроизоляционного слоя отложений на заземленных поверхностях. Поэтому необходимо не допускать такого рода отложений и производить своевременную очистку от них.

На трубопроводах следует устанавливать релаксационные емкости, игольчатые и струнные нейтрализаторы, которые позволяют отводить заряды статического электричества при транспортировке сырья и топлива.

Для предупреждения самовозгорания отложений сажи, кокса и т.п. в топочном пространстве и системах удаления дымовых газов необходимо в установленные сроки проводить очистку внутренних поверхностей. Конструкция камеры сгорания и дымовых каналов должна исключать возможность образования застойных зон и накопления различного рода отложений.

Защита установок от воздействия прямых ударов молнии и ее вторичных проявлений необходимо производить в соответствии с Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений.

При проведении в трубчатых печах ремонтных и огневых работ они должны быть приведены в пожаробезопасное состояние путем продувки внутреннего объема и очистки конструкций от отложений. Перед началом работ необходимо в обязательном порядке производить газовый анализ среды внутри установок.

При проведении ремонтных и очистных работ необходимо применять искробезопасный инструмент, выполненный из бронзы, латуни, бериллия, алюминиевого сплава АКМ-5-2, дюралей и др. Применение медного инструмента нежелательно вследствие его быстрого истирания.

Для предупреждения опасных тепловых проявлений электрической энергии необходимо правильно выбирать электрооборудование, устанавливать аппараты защиты то коротких замыканий и перегрузок, а также своевременно проводить замеры сопротивления изоляции электросетей, сетей автоматики и электрических машин.

Для того чтобы трубчатые печи не послужили источниками зажигания горючих смесей при авариях на соседних технологических аппаратах, необходимо предусматривать следующие мероприятия и технические решения:

размещать установки огневого нагрева с наветренной стороны по отношению к аппаратам с потенциальным выбросом горючих веществ;

предусматривать противопожарные разрывы между установками и аппаратами с горючим веществами;

устраивать между установками и аппаратами защитные экраны в виде стен, оборудованных по периметру трубопроводами для создания водяной завесы;

защищать теплоизоляцией высоко нагретые наружные элементы печей, чтобы их температура не превышала 80% то наименьшей температуры самовоспламенения веществ, применяемых в соседних аппаратах;

предусматривать устройство паровых завес по периметру установок, которые обеспечат не только экранирование, но и флегматизацию горючей среды водяным паром.

4.4 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предупреждение распространения пожара

Разработка и осуществление мероприятий по предупреждению распространения пожара является одной из наиболее важных и сложных проблем пожарной профилактики. От качества и правильности данных технических решений во многом зависят масштабы пожаров и ущерб от них, а также действия пожарных подразделений по тушению.

Для предупреждения распространения пожара на участках с установками первичной переработки нефти необходимо выполнять следующие мероприятия и технические решения:

На случай пожара или аварии должна быть предусмотрена возможность аварийного слива жидкостей из ректификационных колонн и других аппаратов установки.

Аварийный слив необходимо предусматривать в специальные емкости, расположенные ниже уровня земли. Трубопроводы аварийного слива должны быть оборудованы гидравлическими затворами.

Для предотвращения разлива ЛВЖ и ГЖ площадки этажерок необходимо по периметру оборудовать сплошными бортиками высотой не менее 0,15 м. Такие же бортики необходимо предусматривать и по периметру площадок, на которых расположены блоки теплообменников, промежуточные емкости, открытые насосные станции и т.п.

С целью тушения пожара и защиты аппаратов от опасного воздействия высоких температур на предприятиях предусматривают стационарные установки пенного или парового пожаротушения, а также установки водяного охлаждения.

В случае использования для тушения и охлаждения стационарных лафетных стволов, их размещают так, чтобы каждая точка установки, включая несущие металлические конструкции, орошалась не менее чем двумя струями воды.

Все установки первичной перегонки нефти должны быть обеспечены необходимым количеством первичных средств пожаротушения.

При возникновении пожара на установке одновременно с действиями по тушению необходимо принимать меры по прекращению подачи в аппараты горючих веществ, снижению внутреннего давления и подачи внутрь водяного пара.

При обнаружении пропитанной нефтепродуктами изоляции ректификационных колонн необходимо выяснить причины их утечек и принять меры для их устранения. При необходимости оборудование должно выводиться из эксплуатации. Пропитанная нефтепродуктами изоляция должна заменяться.

Для предупреждения распространения пожара в трубчатой печи, при проектировании необходимо предусматривать следующие технические решения:

систему выдавливания продукта из змеевика в аварийную емкость;

систему аварийного слива продукта из камер двойников при возникновении в них неплотностей и повреждений;

систему пожаротушения;

устройство в стенках радианной камеры и боровах предохранительных клапанов.

При эксплуатации необходимо выполнять следующие мероприятия и технические решения:

На паропроводе или трубопроводе инертного газа необходимо предусматривать установку обратного клапана для предотвращения попадания в них горючего продукта.

Трубопровод подачи водяного пара должен постоянно находиться в нагретом состоянии и освобождаться от конденсата для предотвращения его попадания в змеевик.

При возникновении в печи аварийной ситуации, пожара или взрыва подачу продукта в змеевик необходимо немедленно прекратить и обеспечить подачу водяного пара или инертного газа. При этом необходимо следить за тем, чтобы давление в змеевике было ниже давления газа или пара.

Выбор направления подачи пара или газа в змеевик должен производиться с учетом того, чтобы в топку попало как можно меньше продукта.

Аварийная емкость перед пуском в нее горючей жидкости должна быть освобождена от остатков воды и обводненного продукта.

Все трубчатые печи обязательно необходимо оборудовать стационарными системами пожаротушения, используя водяной пар в качестве огнетушащего вещества.

Для обеспечения возможности беспрепятственного запуска системы пожаротушения пусковые задвижки следует располагать в безопасном месте на расстоянии не ближе 5м от печи.

Во избежание разрушения кладки печей и боровов при возможном взрыве в стенках радианной камеры необходимо предусматривать установку предохранительных клапанов шарнирно-откидного типа, а в борове - мембранного типа. Чтобы исключить возможность повреждения технологических трубопроводов при взрыве в боровах, их необходимо прокладывать на безопасном расстоянии.

5. Инженерные расчеты

5.1 Расчет категории помещения технологического процесса с использованием легковоспламеняющихся жидкостей

5.1.1 Характеристика горючего вещества

Бензин Б-70. Температура вспышки tвсп = -34 0С. Нижний концентрационный предел распространения пламени НКПР = 0,79 %. Константы уравнения Антуана: А = 5,07; В = 682,87; С = 222,06. Плотность жидкости ж = 745 кг/м3. Молярная масса вещества 97 кг/Кмоль.

пожарный опасность технологический оборудование

5.1.2 Характеристика помещения

Длина l = 8 м, ширина b = 6 м, высота h = 5 м. Температура воздуха в помещении 25 0С. Кратность воздухообмена аварийной вентиляции nвозд = 7 час-1. Наличие АУП - пар. Скорость воздушного потока в помещении возд = 0,8 м/с.

5.1.3 Характеристика оборудования и параметры технологического процесса

Объем аппарата Vап = 0,2 м3. Степень заполнения аппарата жидкостью = 0,9. Температура жидкости в аппарате tж = 80 0С. Производительность насоса q = 0,5 м3/мин = 0,009 м3/с. Время отключения задвижек откл = 300 сек (НПБ 105-95 п.3.2.).

Подводящий трубопровод: длина lподв = 8 м,

диаметр dподв = 100 мм = 0,1 м.

Отводящий трубопровод: длина lотв = 8 м,

Диаметр dотв = 75 мм = 0,075 м.

5.1.4 Решение

Определяем массу жидкости, которая поступит в помещение в случае разрушения аппарата и трубопроводов.

mап = ж · (Vап · + lподв. · Sподв. + lотв. · Sотв.), где

ж - плотность жидкости, кг/м3;

Vап - объем аппарата, м3;

- степень заполнения аппарата;

lподв. - длина подводящего трубопровода, м;

lотв. - длина отводящего трубопровода, м;

Sподв; отв. - площадь поперечного сечения соответственно подводящего и отводящего трубопроводов, м2.

mап = 745 · (0,2 · 1 + 8 · 0,0314 + 8 · 0,0177) = 440,4 кг

Определяем массу жидкости, которая дополнительно поступит в помещение за счет работы насоса до полного отключения задвижек.

mдо откл. = ж · q · tоткл., где

q - производительность насоса;

tоткл - время отключения задвижек.

mдо откл. = 745 · 0,009 · 300 = 2011,5 кг

Определяем общую массу жидкости, которая поступит в помещение из технологического блока.

mбл = mап + mдо откл., где

mап - масса жидкости, которая поступит из аппаратов и трубопроводов;

mдо откл. - масса жидкости, которая поступит в помещение за счет работы насосов.

mбл = 440,4 + 2011,5 = 2451,9 кг

Определяем площадь разлива жидкости Fразлива. Коэффициент растекаемости для октана f = 1000.

Fразлива = f · mбл / ж

Fразлива = 1000 · 2415,9 / 745 = 3291,1 м2

Определяем площадь испарения жидкости.

Sпом. = l · b = 8 · 6 = 48 м2

Fразлива > Sпом., следовательно принимаем площадь испарения Sисп. = Sпом. = = 48 м2.

Определяем интенсивность испарения Wисп.

?????коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного потока;

М - молярная масса вещества;

Рs - давление насыщенного пара жидкости.

По табл. 3 (НПБ 105-95 п.3.11) определяем коэффициент ? при 25 0С. ? = 3.

Давление насыщенного пара PS октана определяем по уравнению Антуана. В качестве температуры жидкости tж принимаем среднюю температуру между температурой воздуха в помещении и температурой жидкости в аппарате.

tж = (25 + 80) / 2 = 52,5 0С

Тогда интенсивность испарения будет равна

Определяем расчетное время испарения расч.

Полное время испарения будет равно

сек

Согласно п.3.2. НПБ 105-95 время испарения? принимаем равным ??????сек.

Определяем массу испарившихся паров mисп.

кг

Определяю массу паров, которая останется в объеме помещения с учетом воздухообмена.

nвозд - кратность воздухообмена, n = 7 час-1

кг

Рассчитываю избыточное давление взрыва.

, где

Рmax - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями п.1.4. НПБ 105-95. При отсутствии данных допускается принимать Рmax равным 900 кПа;

Ро - начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

m - масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать значение Z по табл. 2 НПБ 105-95;

Vсв - свободный объем помещения, м3. Определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать равным 80 % геометрического объема помещения; м3.

г.п. - плотность газа или пара при расчетной температуре tр, кг/м3, вычисляемая по формуле:

, где

М - молярная масса, кг/кмоль;

Vo - мольный объем, равный 22,413 м3/кмоль;

tр - расчетная температура, оС. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры tр по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61 оС;

кг/м3

Сст - стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %(об.), вычисляемая по формуле:

, где

- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nc, nн, no, nx - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

%

Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. Допускается принимать Кн равным 3.

кПа

Вывод: помещение насосной станции продуктовых насосов относится к категории А (взрывопожароопасная), так как температура вспышки менее 28 С и при аварийной ситуации может создаться избыточное давление, превышающее 5 кПа.

5.2 Определяем толщину и площадь мембраны предохранительного клапана, установленного на резервуаре с бензином

5.2.1 Исходные данные

Резервуар с бензином Б-70 объёмом 800 м3 и степенью заполнения 0,9, с рабочим давлением 0,102 МПа, с рабочей температурой в 250С.

5.2.2 Решение

Объём газообразных продуктов при взрыве смеси, содержащийся в 1 м3 аппарата:

где

n,m - количество молей до и после реакции горения.

Объём продуктов взрыва, который необходимо отвести из каждого 1 м3 объёма аппарата:

, где

Рдоп=1,25Рраб - давление, при котором должен сработать мембранный клапан.

,

Пропускная способность мембранного предохранительного клапана:

,где

? - скорость истечения газов,

f - удельная площадь мембранного предохранительного клапана:

Действител

ьная площадь мембранного предохранительного клапана:

м2,где

Vсв - свободный объём резервуара, который равен 800 - 800*0,9 = 80 м3

м2

Диаметр мембранного предохранительного клапана:

м2,где

n - количество мембранных предохранительных клапанов.

Толщина мембранного предохранительного клапана работающего на разрыв:

мм, где

к - коэффициент, принимаемый в пределах 1,5-1,9.

мм

Вывод: для данного резервуара с бензином Б-70 нужно предусмотреть 10 мембранных предохранительных клапанов общей площадью 252 м2 и толщиной 3 мм.

Список использованной литературы

НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности». Москва: ГУГПС, 1995.

Алексеев М.В. Основы пожарной профилактики в технологических процессах производств. Москва: 1972.

В.П. Назаров, В.М. Сонечкин. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Пожарная профилактика технологических процессов». ВИПТШ МВД СССР, 1989.

Малинин В.Р., Хорошилов О.А. Учебное пособие: Пожарная безопасность основных технологических процессов нефтеперерабатывающих заводов. СПбУ МВД, 1999.

Малинин В.Р., Хорошилов О.А. Учебно-методическое пособие: Пожарная безопасность трубчатых печей. СПбУ МВД, 1999.

Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. Москва: Стройиздат, 1987.

Баратов А.Н. Справочник: Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Москва: Химия, 1990.

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены