Локализации и ликвидация аварийных ситуаций сернокислотной установки, работающей на сере

Технические причины:

- конструктивные недостатки змеевиков оросительных холодильников, выполненных из чугуна, обладающего низкой коррозионной стойкостью. Следует также отметить, что существующая конструкция оросительных холодильников не обеспечивает безопасность при ремонтных работах по замене прокорродированных участков змеевика холодильника (свыше 10 остановов в месяц для замены труб);

- существующая схема вывода и нейтрализации сероводородной флегмы из сепараторов С-1 и С-4 не соответствует современным требованиям экологической безопасности;

- отступление от проекта 1996 г., выполненного ПКО ОАО "Уфанефтехим", в части неотглушения железобетонного резервуара от действующих коммуникаций;

-отсутствие сигнализаторов предельных концентраций и нижнего концентрационного предела взрываемости на станции нейтрализации кислых стоков и сероводородной флегмы;

Организационные причины:

- установка по производству серной кислоты не отвечает требованиям промышленной безопасности и экологии (проект разработан Гипрохимом в 1962 г.);

- эксплуатация железобетонного резервуара без ремонта и очистки от продуктов коррозии и нейтрализации стоков;

- отсутствие плана по локализации аварийных ситуаций и мероприятий в инструкции в случае полного разрушения трубы змеевика оросительных холодильников;

- неправильные действия технологического персонала по спасению людей, застигнутых в зоне загазованности (аппараты типа АСВ не использовались, не вызваны своевременно газоспасатели, фильтрующие противогазы не обеспечили жизнедеятельность при высокой загазованности зоны, не организована работа по спасению людей).

22 октября 2001 г. Ленинградская область произошло повреждение емкости для хранения серной кислоты. Авария произошла в ходе перекачки серной кислоты из большой емкости в меньшую. В результате повреждения большей емкости (разрыв дна) серная кислота пролилась на бетонную площадку в 120 м2. Произошла утечка 4 тонн серной кислоты. Пострадал один человек, получив ожоги кожи.

24 апреля 2000 г. Возгорание серы в 4-вагонах ж/д состава при ее транспортировке. 24 апреля в 19.00 на железнодорожной станции Аткарск был остановлен товарный поезд, в составе которого обнаружено 4 вагона с возгоранием серы. Вагоны с серой были отцеплены и поставлены на безопасный путь. В 20.05 возгорание серы в вагонах было ликвидировано. В 20.15 вагоны поставлены в состав поезда и отправлены по назначению. Станция отправления вагонов: Аксарайская Астраханского отделения Приволжской железной дороги. Получатель: Гродненская РУП ГПО "Азот".

В виду немногочисленности имеющихся данных по авариям на сернокислотном производстве, для анализа причин были использованы данные по аварийности в химическом секторе промышленности в целом.

Анализ основных причин, произошедших аварий, позволил выделить следующие взаимосвязанные группы причин:

- отказы (неполадки оборудования) - 50%

- причины, связанные с человеческим фактором - 43,75 %

- внешние причины природного характера - 6,25 %



4.2 Анализ условий возникновения и развития аварий

4.2.1 Определение возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий

Возможными причинами и источниками возникновения опасных факторов могут быть следующие события и дестабилизирующие факторы, ведущие к повышению аварийности и тяжести последствий на эксплуатируемом оборудовании:

- неисправность в контурах заземления и молниезащиты;

- использование спецодежды, не приписанной правилами охраной труда;

- курение, разведение открытого огня в не установленных местах;

- ураганный ветер, смерч, землетрясение;

- использование инструмента, который дает искру, ошибочные действия персонала;

- диверсия (террористический акт), военные действия.

С учетом вышеприведенного анализа аварий, имевших место, можно оценить возможные причины и характер гипотетических аварий на промплощадке сернокислотного цеха.

Район расположения сернокислотного цеха относится к сейсмоустойчивым территориям, сейсмичность района составляет 6 баллов, вероятность землетрясений, по силе могущих вызвать разрушение производственного оборудования, не превышает 10-6.

Из внешних опасностей кроме землетрясений, террористов представляет угрозу пожар на территории отделения, склад серы. Вероятность пожара на складе серы - 10-6



4.2.2 Перечень основного технологического оборудования в котором обращаются опасные вещества

Таблица 7 - Перечень основного технологического оборудования в котором обращаются опасные вещества

Наименование оборудования	Коли-чество	Расположение	Назначение	Техническая характеристика
Склад серы	1	Склад	Хранение серы	Хранение 8000 т серы
Сборник кислоты	2	Сушильно-абсорбци-онная стадия	Сбор кислоты	Поз. 528. V.1 - 56,8 м3, поз. 540.V.1- 15 м3
Серная печь, газоход с сернистым ангидридом	1	Стадия сжигания жидкой серы	Получение и транспортировка сернистого ангидрида	Наличие сернистого ангидрида - 250м3

4.2.3 Перечень возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий

Таблица 8 - Перечень возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий

Наименование составляющей	Факторы, способствующие возникновению и развитию аварий	Возможные причины аварийных ситуаций
1	2	3
1.Передел приема, хранения, плавления, фильтрации комовой серы	1.Наличие большого количества пожароопасного вещества: - комовой серы - жидкой серы. 2.Наличие оборудования работающего при повышенных температурах и давлении (трубопроводы пара, жидкой серы и др.) 3. Наличие подъемных механизмов (экскаватор, грейферы, и т.д.) 4. Возможность выделения из серы растворенного в ней токсически опасного вещества - сероводорода. 5.Наличие электрооборудования	1. Нарушение противопожарного режима. 2. Отказы в работе электрооборудования. 3. Разгерметизация или разрушение оборудования вследствие неправильных действий персонала, брака изготовления, монтажных, ремонтных работ, коррозии, механических повреждений 4. Воздействия опасных факторов при авариях на соседних переделах. 5. Внешние причины.
2. Передел сжигания жидкой серы и утилизации тепла отходящих газов	1.Наличие количества опасного вещества: - жидкой серы. 2. Наличие токсичного вещества: - сернистого ангидрида 3.Наличие оборудования работающего при повышенных температурах и давлении (серная печь, трубопроводы с сернистым ангидридом, жидкой серы, паром). 4.Наличие электрооборудования	1. Разгерметизация или разрушение оборудования вследствие неправильных действий персонала, брака изготовления, монтажных, ремонтных работ, коррозии, механических повреждений 2. Отказы в работе электрооборудования. 3. Воздействия опасных факторов при авариях на соседних переделах. 5. Внешние причины.
3. Передел получения серной кислоты	1. Наличие токсичного вещества: - сернистого ангидрида; - серной кислоты 2.Наличие оборудования работающего при повышенных температурах и давлении (аппараты, трубопроводы с сернистым ангидридом, емкости с серной кислотой и кислотопроводы) 3. Наличие электрооборудования	1. Разгерметизация или разрушение оборудования вследствие неправильных действий персонала, брака изготовления, монтажных, ремонтных работ, коррозии, механических повреждений 2.Отказ насосного оборудования 3.Отказы в работе электрооборудования. 4. Воздействия опасных факторов при авариях на соседних переделах. 5. Внешние причины.

4.2.4 Краткое описание наиболее вероятных сценариев возможных аварий

Исходя из состава производства, технологической схемы функционирования отделения, для определения сценариев возможных аварий и определения количества опасного вещества, способного участвовать в аварии, анализ аварийных сценариев проводился по технологическим переделам отделения контактной серной кислоты.

Под сценарием в данной документе понимается полное и формализованное описание следующих событий: фазы инициирования аварии, инициирующего события аварии, аварийного процесса и чрезвычайной ситуации, потерь при аварии, включая специфические количественные характеристики событий аварии, их пространственно-временные параметры и причинные связи.

Фаза инициирования аварии - это период времени, в течение которого происходит накопление отказов оборудования (например, накопление скрытых дефектов, появление усталостных трещин, раковин, неисправность предохранительных устройств, низкое качество проводимых ремонтных работ), отклонений от технологического регламента (например - скачкообразное повышение давления, возникновение неконтролируемых химических реакций), ошибок персонала (например - нарушение правил безопасной эксплуатации) и внешних воздействий (например - отключение электроэнергии с последующим выходом из строя системы “тушения”, механическое воздействие), совокупность которых приводит к возникновению инициирующего события аварии.

Инициирующие событие аварии состоит в разгерметизации системы хранения или переработки, отпуска опасных веществ.

Аварийный процесс - процесс, при котором сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия и отходы производства, установленное на промышленной площадке оборудование вовлекаются в результате возникновения инициирующего события аварии в не предусматриваемые технологическим регламентом процессы (прежде всего физико-химические) на промышленной площадке объекта - взрывы, пожары, токсические выбросы, проливы и другое, создают поражающие факторы - ударные, осколочные, тепловые и токсические нагрузки для персонала объекта, населения и окружающей среды, а также самого промышленного объекта.

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.

При этом проводятся мероприятия по локализации аварийного процесса и ликвидации последствий. Мероприятия, как правило, включают в себя спасательно-неотложные и аварийно-восстановительные работы, оказание экстренной медицинской помощи, мероприятия по восстановлению нормальной жизнедеятельности в зоне поражения, в том числе восстановление систем жизнеобеспечения и охрану общественного порядка, локализацию и ликвидацию экологических последствий.

Потери при аварии - количественные оценки последствий аварии, которые возникают в результате действия поражающих факторов аварийного процесса и действий в чрезвычайной ситуации.

Каждая аварийная ситуация может иметь несколько стадий развития, при сочетании определенных условий может быть приостановлена, перейти в следующую стадию развития или на более высокий уровень.

Можно выделить следующие уровни развития аварийной ситуации.

На уровне «А» аварийная ситуация характеризуется развитием в пределах одного передела объекта. Локализация возможна силами производственного персонала технологического блока, нештатных аварийно-спасательных формирований, в случае необходимости, профессиональных аварийно - спасательных формирований.

На уровне «Б» аварийная ситуация характеризуется переходом за пределы одного блока объекта и развитием ее в пределах организации. Локализация возможна с привлечением аварийно - спасательных формирований, пожарных и медицинских подразделений.

На уровне «В» аварийная ситуация характеризуется развитием и выходом за пределы территории организации, возможностью воздействия поражающих факторов на население близлежащих населенных пунктов и другие организации. Ликвидация аварий и их последствий, операции по эвакуации и спасению людей осуществляются под руководством региональной комиссии по чрезвычайным ситуациям с привлечением штаба ГО и необходимых предприятий и организаций.

При определении сценариев возникновения аварий на технологическом блоке и за его пределами для каждой ожидаемой стадии развития аварии проводится анализ условий возникновения, перехода аварии с предыдущей стадии на последующую, оцениваются ее последствия, определяются оптимальные способы и средства предупреждения и локализации.

При определении сценариев возникновения аварий на технологическом блоке и за его пределами для каждой ожидаемой стадии развития аварии проводится анализ условий возникновения, перехода аварии с предыдущей стадии на последующую, оцениваются ее последствия, определяются оптимальные способы и средства предупреждения и локализации.

На рисунках 3,4,5 представлены схемы вероятных сценариев возникновения и развития аварийных ситуаций.

Рис. 3 - Схема анализа вероятных моделей возникновения и развития аварии на переделе приема, хранения комовой серы



Рис. 4 - Схема анализа вероятных моделей возникновения и развития аварии на переделе сжигания серы

Рис. 5 - Схема анализа вероятных моделей возникновения и развития аварии на переделе получения серной кислоты

На основании анализа представленных схем, были выделены следующие группы сценариев:

С1: воспламенение серы при складировании > возникновение пожара > образование токсичного облака диоксида серы > токсическое поражение персонала > распространение облака по направлению ветра > поражение персонала в результате токсического воздействия паров продукта.

С2: разрушение газохода идущего от серной печи на передел производства серной кислоты > разгерметизация оборудования > образование токсичного облака диоксида серы > поражение персонала в результате токсического воздействия диоксида серы.

С3: разрушение сернокислотного сборника > выброс продукта в обвалование > образование зоны разлива за пределами обвалования > поражение персонала в результате химических ожогов.

4.2.5 Оценка количества опасных веществ участвующих в аварии

При расчете количества вещества участвующего в аварии были сделаны следующие допущения:

На каждой составляющей отделения было выбрано оборудование (технологический передел) содержащее наибольшее количество опасного вещества (с учетом возможности обоснованной оценки количества опасного вещества, участвующего в аварийном сценарии). Для этого передела были рассмотрены наиболее опасный и наиболее вероятный сценарий.

Начало возникновения (по времени) аварийных ситуаций ограничивается одним технологическим процессом, емкостью, участком трубопровода, характеризующимися определенными факторами опасностей.

Сценарии со взрывом пылевоздушной смеси серы не рассматривались в виду практически невероятного достижения нижнего концентрационного предела взрываемости аэрозоля серы (17 г/м3) на открытой площадке.

При рассмотрении аварийного сценария с воспламенением серы принималось, что:

- происходит сгорание поверхностного слоя толщиной 0,01 м серы технической комовой или гранулированной, сорт не ниже 9990 по ГОСТ 127.1-93, с массовой долей основного компонента 99,95%;

- плотность насыпной серы в кусках 1350-1440 кг/м3;

- при пожаре расчет количества образующегося при этом диоксида серы (сернистого ангидрида) проводился по уравнению:

S + O2 > SO2



При рассмотрении аварийного сценария при разрушении газохода идущего от серной

печи на передел производства серной кислоты принималось, что:

- плотность газа 0,0029 т/м3;

- температура воздуха 20 оС;

- температура кипения -10,1 оС;

При данных условиях сернистый ангидрид является газом, при этом:

- давление газа 1 кгс/см2;

- процентное содержание СДЯВ в природном газе 11%.

При рассмотрении аварийного сценария с разлитием серной кислоты рассматривались аварии в резервуарных парках нефтепродуктов (ЛВЖ и ГЖ) с образованием гидродинамической волны прорыва при полном разрушении резервуаров. Хотя нефтепродукты и серная кислота - вещества, несомненно, различной природы, однако полученные результаты можно с некоторой степенью приближения использовать при рассмотрении подобных аварий и для серной кислоты, принимая ввиду количества хранимого продукта.

При рассмотрении аварийного сценария с разлитием серной кислоты происходит свободный разлив жидкости с толщиной слоя 0,05 м (грубое приближение без учета характеристик постилающего слоя), если площадь свободного разлития меньше площади поддона.

Не смотря на то, что емкости имеют обвалование, при разрушении резервуара с количеством (в данном случае 71,8 м3) жидкости, обвалование по данным (13) удерживает не более ее 15%. Это происходит в результате образования гидравлической волны прорыва, которая зачастую разрушает и само обвалование.

Согласно (12) при температурах до 100 оС давление паров серной кислоты над ее жидкой фазой незначительно, ввиду чего, токсической опасностью паровой фазы при аварии, в грубом приближении, можно пренебречь. Опасность будет представлять как сама жидкость, способная образовывать гидродинамическою волну прорыва при разрушении резервуара, так, и вещество способное причинять химические ожоги.

Таблица 7 - Количество опасных веществ, участвующих в авариях

№ сценария	Последствия	Основной поражающий фактор	Количество опасного вещества
			Участвующего в аварии	Участвующего в создании поражающих факторов
С1	Пожар на складе серы	Токсикологическое поражение	8000 т	285 т
С2	Разрушение газохода, выброс сернистого ангидрида	Токсикологическое поражение	250 м3	250 м3
С3	Разрушение сернокислотного сборника, розлив серной кислоты	Химическое	71,8 м3	71,8 м3

4.2.6 Расчет вероятных зон действия поражающих факторов

Расчет выполнен в соответствии с Методикой прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ) при авариях на химически опасных объектах и транспорте.

Расчет прогнозируемой глубины зоны заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при пожаре на складе серы

Расчет выполнен для заблаговременного прогнозирования масштабов заражения на случай производственных аварий.

Метеорологические условия:

- инверсия, (таблица П2.7.7.-4);

- скорость ветра - 1м/с;

- температура, воздуха 20 °С;

- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха при инверсии K5 = 1,00;

Рассчитываем выброс вещества (сернистый ангидрид):

- плотность газа 0,0029 т/м3;

- пороговая токсодоза 1,8 мг мин/л;

- давление газа 1 кгс/см2;

- объем газа, принимаем при сгорании поверхностного слоя толщиной 0,1 м серы равным 200 м3.

Количество выброшенного вещества:

сернокислотный производство авария безопасность

Qo = d х Vх,

где:

d - плотность СДЯВ, (таблица П2.7.7.- 2) 0,0029 т/м3;

Vx - объем газа, принят 200 м3 ;

Qo = 0,0029 х 200 = 0,58 [ т]

Определяем эквивалентное количество СДЯВ по первичному облаку Qэ:

Qэ = К1 х К3 х К5 х К7 х Qо,

где:

К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, для сернистого ангидрида (таблица П2.7.7.-2) равный 0,11;

К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсикодозы к пороговой токсикодозе другого СДЯВ, для сернистого ангидрида (таблица П2.7.7.-2) равный 0,333;

К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным для инверсии 1;

К7 - Коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, для сернистого ангидрида (таблица П2.7.7.-2) при 20 о С равный 1;



Qэ = 0,11 х 0,333 х 1 х 1 х 0, 58 = 0,0212 [ т ]

Глубина зоны возможного заражения первичным облаком (таблица П.2.7.7.-1) для значений скорости ветра 1 м/с и эквивалентного количества вещества 0,0212 тонн определена интерполяцией и равна 0,5116 км

Принимаем, что полная глубина зоны заражения Г = 0,5116 км

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Гп определяется по формуле:

Гп = N х V,

где:

N - время от начала аварии, равное 0,25 ч;

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха (таблица П.2.7.7.- 4; П.2.7.7.- 6), равное 5 км/ч

Гп = 0,25 х 5 = 1,25 [ км]

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений, т.е. глубину зоны возможного заражения первичным облаком принимаем равной 0,5116 км.

Расчет прогнозируемой площади зоны заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при пожаре на складе серы

Площадь зоны возможного заражения первичным облаком СДЯВ определяется по формуле

SВ = 8,72 х 10-3 х Г х ц,



где:

SВ - площадь зоны возможного заражения СДЯВ, км2;

Г - глубина зоны заражения, км;

ц - угловые размеры зоны возможного заражения (таблица П.2.7.7.- 5), равные 180 о

SВ = 8,72 х 10-3 х 0,5116 х 180 = 0,803 [ км2 ]

Расчет времени подхода зараженного воздуха к объекту

Время подхода облака СДЯВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле

t = Х / V,

где:

Х- расстояние от источника заражения до заданного объекта, принимаем 2 км;

V- скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха (таблица П.2.7.7.-6) 5км/ч.

t = 2 /5 = 0,4 [ ч ]

Время подхода зараженного воздуха к объекту, расположенному на расстоянии 2 км равно 0,4 часа.

Расчет прогнозируемого заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при разрушении газохода идущего от серной печи

Расчет выполнен в соответствии с Методикой прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ) при авариях на химически опасных объектах и транспорте.

Расчет выполнен для заблаговременного прогнозирования масштабов заражения на случай производственных аварий.

Метеорологические условия:

- инверсия, (таблица П2.7.7.-4);

- скорость ветра - 1м/с;

- температура, воздуха 20 °С ;

- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха при инверсии K5 = 1,00;

Рассчитываем выброс вещества (сернистый ангидрид):

- плотность газа 0,0029 т/м3;

- пороговая токсодоза 1,8 мг мин/л;

- давление газа 1 кгс/см2;

- процентное содержание СДЯВ в природном газе 11%;

- объем газа при разрушении газохода идущего от печи, принимаем равным 250 м3.

Количество выброшенного вещества:

Qo = d х Vх,

где:

d - плотность СДЯВ, (таблица П2.7.7.- 2) 0,0029 т/м3;

Vx - объем газа, принят 250 м3 ;

Qo = 0,0029 х 250 = 0,725 [ т]

Определяем эквивалентное количество СДЯВ по первичному облаку Qэ:

Qэ = К1 х К3 х К5 х К7 х Qо,



где:

К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, для сернистого ангидрида (таблица П2.7.7.-2) равный 1;

К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсикодозы к пороговой токсикодозе другого СДЯВ, для сернистого ангидрида (таблица П2.7.7.-2) равный 0,333;

К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным для инверсии 1;

К7 - Коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, для сернистого ангидрида (таблица П2.7.7.-2) при 20 о С равный 1.

Qэ = 1 х 0,333 х 1 х 1 х 0,725 = 0,241 [ т ]

Глубина зоны возможного заражения первичным облаком (таблица П.2.7.7.-1) для значений скорости ветра 1 м/с и эквивалентного количества вещества 0,241 тонн определена интерполяцией и равна 1,923 км

Принимаем, что полная глубина зоны заражения Г = 1,923 км

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Гп определяется по формуле:

Гп = N х V,

где:

N - время от начала аварии, равное 0,25 ч;

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха (таблица П.2.7.7.- 4; П.2.7.7.- 6), равное 5 км/ч



Гп = 0,25 х 5 = 1,25 [ км]

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений, т.е. глубину зоны возможного заражения первичным облаком принимаем равной 1,25 км.

Расчет прогнозируемой площади зоны заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при разрушении газохода идущего от серной печи

Площадь зоны возможного заражения первичным облаком СДЯВ определяется по формуле

SВ = 8,72 х 10-3 х Г х ц,

где:

SВ - площадь зоны возможного заражения СДЯВ, км2;

Г - глубина зоны заражения, км;

ц - угловые размеры зоны возможного заражения (таблица П.2.7.7.- 5), равные 180 о

SВ = 8,72 х 10-3 х 1,25 х 180 = 1,962 [ км2 ]

Расчет времени подхода зараженного воздуха к объекту

Время подхода облака СДЯВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле t = Х / V,

где:

Х- расстояние от источника заражения до заданного объекта, принимаем 2 км;

V- скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха (таблица П.2.7.7.-6) 5км/ч.



t = 2 / 5 = 0,4

Время подхода зараженного воздуха к объекту, расположенному на расстоянии 2 км равно 0,4 часа.

4.2.7 Оценка риска аварий

Аварии, связанные с эксплуатацией сернокислотного завода могут произойти вследствие причин указанных в древе событий. При составлении древа событий использовались вероятности, полученные в результате многолетнего опыта эксплуатации подобных объектов на территории России и странах СНГ, а так же данные (2, 13, 14).

Сценарии со взрывом пылевоздушных смесей серы не рассматривались в виду практически невероятного достижения нижнего концентрационного предела взрываемости аэрозоля серы (17 г/м3) на открытой площадке.

Вероятность реализации аварийных сценариев в отделении:

- С1 воспламенение серы при выгрузке, транспортировке, складировании 0,299 х 10-6 год, в зону поражения попадает персонал пункта разгрузки серы;

- С2 разрушение газохода идущего от серной печи 0,3 х 10-6 год, в зону действия поражающих факторов попадает персонал организаций, находящейся в зоне возможного заражения первичным облаком 1,25 км.

- С3 разрушение сернокислотного сборника 0,4 х 10-6 год, в зону поражения могут попасть и пострадать только работники цеха, находящиеся в непосредственной близости от поддонов кислотосборников.

Древо отказов приведены на рисунках 6,7,8.



Рис. 6 - Древо отказов для аварийных ситуаций стадии приема, хранения комовой серы

Рис. 7 - Древо отказов для аварийных ситуаций стадии сжигания серы Разрушение кислотосборника



Рис. 8 - Древо отказов для аварийных ситуаций стадии получения кислоты

Анализ древа событий показывает, что наиболее вероятной аварией будет разрушение кислотосборников. Данному сценарию соответствует общая степень возникновения аварийной ситуации 0,4 х 10-6.

4.2.8 Оценка возможного ущерба

В случае реализации возможных сценариев аварий величина материального ущерба физическим и юридическим лицам будет зависеть от степени поражения оборудования, числа людей сернокислотного цеха попавших в зону поражения, степени интоксикации, стоимости лечения, вреда нанесенного окружающей природной среде.



5. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

5.1 Перечень наиболее опасных составляющих объекта

Проведенный анализ оценок тяжести возможных аварий, показателей риска, а также возможности нанесения ущербу персоналу и окружающей природной среде позволяет выделить следующие наиболее опасные составляющие отделения контактной серной кислоты на основе серы:

- передела приема, складирования, плавления и фильтрации серы в виду большого количества горючего вещества - серы;

- передела сжигания жидкой серы в виду большого количества опасного вещества - сернистого ангидрида;

- передела производства серной кислоты в виду большого количества химически опасного вещества - серной кислоты.

С точки зрения наличия непрерывного процесса определенную опасность представляют все составляющие отделения, но наиболее опасным составляющим являются: склад хранения комовой серы и сборники серной кислоты.

5.2 Перечень наиболее значимых факторов, влияющих на показатели риска

Наиболее значимыми факторами, влияющими на показатели риска рассматриваемого объекта, являются:

- обращение в технологическом процессе пожароопасных и опасных химических веществ;

- возможность выбросов опасных веществ при возгорании серы в местах ее хранения, разгерметизации оборудования и образовании опасного вещества, превышающего ПДК - диоксида серы;

- повышенные давление и температура отдельных стадий технологического процесса;

- высокая концентрация технологического оборудования в отделении.

Оценка уровня безопасности опасного производственного объекта

Отделение по производству серной кислоты на основе серы характеризуется потенциальной опасностью вследствие указанных причин в пп. 5.1 и 5.2.

Полученные в результате расчетов данные показывают, что аварийные ситуации с наиболее опасными последствиями (разрушение газохода идущего от серной печи на передел получения серной кислоты) характеризуется значением вероятности 0,3 х 10-6. Наиболее вероятная аварийная ситуация (разрушение сернокислотного сборника) характеризуется значением вероятности 0,4 х 10-6. Подобная авария может быть локализована и ликвидирована силами персонала и специальными службами цеха.

Технология приема, плавления, фильтрации серы характеризуется наличием операций (в том числе контроля за ходом процесса), которые трудно поддаются автоматизации, например разгрузка комовой серы. Повысить безопасность производства на данных стадиях можно в первую очередь проведением организационных мер:

- повышением профессиональной подготовки персонала;

- соблюдением трудовой дисциплины;

- усилением контроля за производственным процессом со стороны инженерно технических работников;

- соблюдением мер по охране труда, промышленной безопасности и правил пожаробезопасности;

- регулярными тренировками по отработке действий по локализации и ликвидации аварий в соответствии с настоящим ПЛАС.

При производстве сернистого ангидрида обеспечивается требуемый уровень промышленной безопасности, поэтому уровень риска возникновения аварийной ситуации при эксплуатации оборудования низок. Технология сжигания серы автоматизирована, помещение передела оборудовано вентиляцией, обеспечивающей содержание сернистого газа в воздухе на уровне, не превышающим ПДК, смонтирована звуковая сигнализация, оповещающая об аварии.

Во избежания аварий и создания аварийных ситуаций необходимо соблюдать технологический режим, работа технологического оборудования и его нагрузки должны соответствовать требованиям паспортных данных и технологического регламента.

При соблюдении технологического режима во время получения и транспортировке сернистый газ опасности не представляет.

При производстве серной кислоты обеспечивается требуемый уровень промышленной безопасности, поэтому уровень риска возникновения аварийной ситуации при эксплуатации оборудования низок. Технология получения серной кислоты автоматизирована, все оборудование данного передела находится на отм. 0.00. Кроме того емкости с серной кислотой установлены в поддоны, которые соединены с аварийным приямком, он в свою очередь соединен с насосом для откачки кислоты. Это позволяет аккумулировать и откачивать розливы кислоты при разрушении одной или нескольких емкостей. Помещение, в котором размещено оборудование снабжено вентиляцией, которая обеспечивает содержание сернистого, серного газов в воздухе рабочей зоны на уровне, не превышающим ПДК. В производственном помещении смонтирована звуковая сигнализация, оповещающая об аварии. На случай возникновения аварийных ситуаций (розлива кислоты) в цехе имеется в избытке нейтрализующее вещество - сода. А системное инструментальное наблюдение за состоянием оборудования позволяет своевременно принимать меры по недопущению аварий.

Повысить безопасность производства на данных стадиях можно в первую очередь проведением организационно - технических мероприятий:

- повышение профессиональной подготовки персонала;

- соблюдение трудовой дисциплины;

- осуществление непрерывного контроля со стороны дежурного персонала за основными параметрами технологического процесса;

- технологическое оборудование, аппараты и трубопроводы должны быть герметичными, проходить текущий и капитальный ремонты в соответствии с технологическими условиями и в сроки, определенные графиком, утвержденным главным инженером подразделения;

- соблюдение технологического режима, работа технологического оборудования и его нагрузки должны соответствовать требованиям паспортных данных и технологического регламента;

- усиление контроля за производственным процессом со стороны инженерно технических работников;

- соблюдение требований по охране труда, промышленной безопасности и правил пожаробезопасности;

- регулярными тренировками по отработке действий по локализации и ликвидации аварий в соответствии с настоящим ПЛАС.

Кроме того, при эксплуатации производства весь обслуживаемый и ремонтно-эксплуатационный персонал обеспечен средствами индивидуальной защиты (спец. одеждой, очками, противогазами), что дает возможность покинуть опасную зону.

Всесторонняя оценка риска аварий, принятых мер по предупреждению аварий и готовности к действиям по локализации и ликвидации последствий аварии показали, что уровень эксплуатации отделения по производству серной кислоты на основе серы соответствует требованиям промышленной безопасности.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И СПРАВОЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. «Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах», (РД 03-536-03). Госгортехнадзор России, № 14 от 18.04.2003 г.

2. «Методические рекомендации по составлению декларации промышленной безопасности опасного производственного объекта», (РД 03-357-00). Госгортехнадзор России, № 26 от 26.04.2000 г.

3. «Единые правила безопасности при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых и окусковании руд и концентратов». Госгортехнадзор России, № 47 от 4.06.2003 г.

4. «Правила по охране труда при использовании химических веществ». ПОТ РМ 004 - 97.

5. «Безопасность труда в промышленности» № 1.2003 г.

6. «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных, химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», (ПБ 09-540-03). Госгортехнадзор России, № 29 от 05.05.2003 г.

7. «Методики оценки обстановки на промышленном предприятии при чрезвычайных ситуациях» Москва 1993.

8. «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ) при авариях на химически опасных объектах и транспорте» утвержденной Начальником ГО СССР и Председателем Госкомгидромета СССР 23.03.1990 г.

9. «Вредные вещества в промышленности». Справочник для химиков, инженеров, врачей в 3т Л. «Химия», 1976 г.

10. «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Гигиенические нормативы ГН2.2.5.1313-03, Минздрав РФ, 2003 г.

11. В.А.Рабинович, З.Я. Хавин «Краткий химический справочник», Л. «Химия», 1991 г.

12. А.Г. Амелин «Технология серной кислоты», М. «Химия», 1983 г.

13. Б.Т. Васильев, М.И. Отвагина «Технология серной кислоты», М. «Химия», 1985 г.

14. Я.В. Шварцштейн, Г.А. Кузьмин «Получение сернистого газа из элементарной серы», М»Химия», 1972 г.

С.А. Швырков, А.Н. Швырков, С.А. Горячев «Опасность гидродинамических аварий в резервуарных парках» Безопасность труда в промышленности №12, 1996 г.

14. А.М. Козлитин, А.И. Попов, П.А. Козлитин «Анализ риска аварий с формированием гидродинамической волны прорыва на мазутных резервуарах ТЭЦ» Безопасность труда в промышленности №1, 2003 г.

15. ГОСТ 12.1.007 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

16.ГОСТ 127.1-93. Сера техническая.

17. ГОСТ 2184-77. «Кислота серная техническая. Технические условия».

Размещено на Allbest.ru