Безопасность эксплуатации автомобильных газонаполнительных компрессорных станций

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные производственные опасности и вредности на АГЗС: их классификация, нормирование, контроль

На АГЗС согласно ГОСТ 12 0.003-85 имеются следующие "Опасные и вредные производственные факторы” по природе воздействия на организм человека они подразделяются на следующие группы:

1. Физические;

2. Химические;

3. Биологические;

4. Психофизиологические.

Физические опасные и вредные производственные факторы:

Двигающиеся машины и механизмы, незащищенные подвижные элементы производственного оборудования:

- грузоподъемные краны, вращающиеся части насосно-компрессорного оборудования, вентиляторов, аппаратов воздушного охлаждения.

Безопасные условия труда обеспечиваются правильной организацией работы и движения транспорта, машин, механизмов, ограждением их вращающихся частей.

Повышенная загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны:

Государством устанавливаются предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Максимальная концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая, воздействуя на организм человека в течение его трудового стажа, не вызывает в нем изменений, заболеваний, назначена предельно допустимой концентрацией (ПДК).

Даже при нормальной работе технологической установки в воздухе рабочей зоны могут выделяться вредные вещества.

Газообразные - при испарении из открытых резервуаров, при сливе и наливе.

Жидкие - из-за не плотностей во фланцевых соединениях, при перекачке жидкостей по неисправным линиям.

В аварийных ситуациях - при разрушении оборудования, взрывах, пожарах выделение вредных веществ в рабочую зону увеличивается в сотни, тысячи раз.

Для защиты от повышенного содержания вредных веществ в рабочей зоне применяются средства индивидуальной и коллективной защиты.

Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов:

- повышенная температура + 45С; пониженная температура 0С.

Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны:

Нормальными считаются температуры:

- в холодный и переходный период года: от +18С до +23С при относительной влажности 40-60%,

- в теплый период года: 18-25С при относительной влажности 40-60%.

Повышенный уровень шума на рабочем месте. На постоянных рабочих местах и рабочих зонах в производственных помещениях.

Химические опасные и вредные производственные факторы:

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) представляют собой различные смеси тяжелых углеводородов - пропана , бутана . Они изготавливаются на газо- и нефтеперерабатывающих заводах. Причем на газоперерабатывающих заводах сжиженный газ получают из попутных газов и газов конденсатных месторождений способом, называемым отбензиниванием нефтяных газов, при котором выделяют газовый бензин и пропан бутановую фракцию. На нефтеперерабатывающих заводах пропан и бутан получают при термической и термокаталитической переработке (крекинг, пиролиз) жидкого топлива.

Товарный сжиженный газ должен состоять из углеводородов, которые при нормальных условиях (давление 760 мм рт. ст. и температура 0С) являются газами, а при сравнительно небольшом повышении давления или незначительном понижении температуры при атмосферном давлении переходят из газообразного состояния в жидкое.

Состав сжиженного газа зависит от технологических циклов газо-нефтеперерабатывающих заводов. Процентное содержание компонентов СУГ регламентируется государственными стандартами в соответствии с использованием на коммунально-бытовые нужды или химическую переработку.

Газ	Теплота сгорания Q ккал/куб. м, при t=0C, p=760 мм рт. ст.	Плотность , кг/куб. м, при нормальных условиях	Пределы воспламеняе-мости об.	Температура, С
	Низшая	Высшая			Воспламе-нения	кипения при нормальных условиях	горения максимальная
Пропан	21760	23686	2,0	2,1 - 9,5	490	-42	2110
Бутан	28310	30710	2,7	1,8 - 8,4	475	-0,5	2130

Обладая высокими теплотой сгорания, температурой горения и незначительной температурой воспламенения, все углеводородные газы чрезвычайно опасны при разгерметизации газопроводов, газового оборудования и газовых резервуаров. При даже незначительных, на первый взгляд, утечках газа в плохо вентилируемых помещениях могут создаваться взрыво- и пожароопасные газовоздушные смеси.

Отсутствие запаха у большинства газов, не содержащих меркаптановой серы, а также цвета у всех углеводородов создают трудности своевременного выявления и устранения возможных утечек газа. С целью определения утечек газу придают запах путем добавки остропахнущих веществ, в частности этилмеркаптана . Запах одорированного газа должен ощущаться при содержании его в воздухе около 1/5 нижнего предела воспламенения.

Пары сжиженных газов, при утечке, скапливаются в низких не и проветриваемых местах, так как их плотность (с = 2 кг/куб. м) больше плотности воздуха. Человек, находящийся в атмосфере с небольшим содержанием горючего газа в воздухе, испытывает кислородное голодание, а при значительных концентрациях газа в воздухе может погибнуть от удушья.

Сжиженные углеводородные газы токсичны, на организм человека оказывают наркотическое действие. Признаками наркотического действия вначале являются недомогание и головокружение, затем наступает состояние опьянения, сопровождаемое беспричинной веселостью, потерей сознания. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны предельных углеводородов 300, непредельных - 100 мг/куб. м. Попадая на кожу человека, жидкая фаза пропан-бутанов в результате интенсивного испарения вызывает обмораживание. Возможное присутствие в сжиженном газе сероводорода иногда из-за химического соединения последнего с металлом внутренней полости газопроводов и газовых резервуаров создает опасность образования пирофорных отложений, способных самовоспламеняться в воздухе.

Несоблюдение температурного режима хранения, транспорта и использования сжиженных газов создает опасность разрушения резервуаров-хранилищ и транспортных сосудов при избыточном давлении, поскольку при повышении температуры жидкой фазы ее объем резко увеличивается вследствие высокого коэффициента объемного расширения сжиженных газов.

Биологические опасные и вредные производственные факторы:

Эти факторы имеются в системах хозфекальной канализации, на очистных сооружениях в виде микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности человека.

Психофизиологические вредные производственные факторы:

К ним относятся нервно-психические нагрузки, которые возникают при принятии ответственных решений в аварийных ситуациях, при дефиците времени, при монотонном труде, умственном перенапряжении.



2. Средства индивидуальной защиты работающих

Каждый работающий на АГЗС должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты. Все средства индивидуальной защиты разделяются на виды в зависимости от того, какие органы они предохраняют: средства защиты органов дыхания, зрения, органов слуха и кожного покрова.

Защита кожного покрова человека осуществляется при помощи спецодежды. Операторы АГЗС обеспечиваются костюмами хлопчатобумажными, зимой - куртка и брюки на утепляющей прокладке, согласно ГОСТ 12.4.04-80, фартуками прорезиненными.

Спецобувью является кожаные ботинки, подбитые медными гвоздями согласно ГОСТ 12.4.137-82.

Для защиты органов зрения применяются предохранительные очки, защищающие от пыли и ветра, яркого света, для защиты от механического повреждения согласно ГОСТ 12.4.08-75.

Для защиты органов дыхания операторы АГЗС обеспечиваются респираторами и фильтрующими противогазами марки БКФ ГОСТ 12.4.034-78, при работе внутри аппаратов - изолирующие противогазы ПШ-1, ПШ-2, «Спиролак». Респираторы служат для защиты легких человека от воздействия взвешенной в воздухе пыли, противогазы - для защиты от кислых газов и паров.

Обслуживающий персонал АГЗС обеспечивается противогазами марки БКФ, возможно применение коробок марок КД, В.

3. Требования по обеспечению пожаро- и взрывобезопасности.

АГЗС относится к категории пожаровзрывоопасных. При ее эксплуатации специфическими опасностями являются: выделение углеводородных газов и розливы, которые способны при испарении образовывать с воздухом взрывоопасные концентрации в широких пределах взрываемости.

Все работники АГЗС обязаны:

- знать пожарную опасность применяемых веществ и технологического процесса производства, выполнять правила пожарной безопасности и требования пожарной охраны;

- не допускать проведения работ с применением открытого огня без разрешения на производство огневых работ;

- не допускать загромождения пожарных подъездов к зданиям и сооружениям, к водоисточникам, а также проходов в зданиях, лестничных клетках и подступов к противопожарному оборудованию, к местам запасных и основных выходов, к средствам связи и сигнализации;

- регулярно проверять исправность и готовность к действию всех имеющихся средств и приборов тушения пожаров, а также знать назначение противопожарного оборудования и уметь им пользоваться;

- о всех обнаруженных нарушениях противопожарных правил и неисправностях оборудования немедленно сообщить в пожарную охрану и принимать меры к их устранению;

- перед закрытием помещений, после окончания работы тщательно их осмотреть с целью выяснения, наведён ли в них надлежащий порядок, обеспечивающий полную пожарную безопасность;

- в случае возникновения пожара или опасного положения создающегося вследствие аварии или по другим причинам, немедленно вызвать пожарную охрану, одновременно приступить к ликвидации пожара или аварии имеющимися в наличии силами и средствами.

Ответственность за соблюдением установленных противопожарных мероприятий на каждом рабочем месте возлагается на рабочего, обслуживающего данный участок работы. На него распространяется ответственность за правильное содержание закрепленного за данным рабочим местом оборудования.

Выявленные нарушения технологического режима, представляющие угрозу возникновения пожара должны устранять немедленно при их обнаружении.

Рабочее место необходимо содержать в чистоте. Не допускается загрязнение его горючими жидкостями, мусором и отходами производства. Отходы производства, подлежащие утилизации, следует регулярно убирать, вывозить с территории АГЗС.

В зимнее время пожарные гидранты и подъезды к ним необходимо очищать от снега и льда. Гидранты должны быть утеплены. Пожарные гидранты и водоемы должны иметь надписи-указатели.

Курение на территории АГЗС разрешается только в специальных местах с надписью «Место для курения», которое должно быть оборудовано урнами и средствами пожаротушения.

Промасленную спецодежду надо хранить в металлических шкафах в развешенном виде. Тряпки, ветошь и другие обтирочные материалы нужно собирать в металлические ящики с крышками. Содержимое этих ящиков не реже одного раза в смену следует удалять. Не допускать повреждения защитной теплоизоляции металлических опор аппаратов с пожароопасными и токсичными жидкостями и газами. Необходимо следить за температурой нагрева и регулярной смазкой трущихся частей оборудования, не допускать повышения температуры свыше установленной величины.

При обнаружении пропусков в емкостях необходимо подать пар или азот к местам пропуска для предотвращения возможного воспламенения или образования взрывоопасных концентраций. При возникновении аварий или пожара после снижения внутреннего давления в аппарате подать внутрь его водяной пар или азот.

4. Расчет защитного заземления электрооборудования на АГЗС

На АГЗС используется электрооборудование напряжением до 1000 В. В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом (Ом).

В качестве заземляющего устройства принимаем комбинированное:

1. Электроды вертикальные из стальных труб диаметром d = 63 мм при толщине стенок 3,5 мм и длине = 2,5 м.

Расстояние между электродами: м

2. Соединительная полоса из полосовой стали шириной 30 мм, толщиной 4 мм, глубина заложения см.

3. Заземляющие проводники из полосовой стали шириной 30 мм, толщиной 4 мм, что удовлетворяет установленным требованиям.

Решение:

Определим сопротивление одиночного заземлителя растеканию тока в грунт:

Ом

- измеренное (удельное) сопротивление грунта нормальной влажности растеканию электрического тока = 50 Ом

- сезонный коэффициент с учётом времени измерения, учитывающий высыхание грунта летом и промерзания зимой.

м

Количество электродов в первом приближении:



принимаем n₁ = 7

Количество электродов с учетом коэффициента их использования:

принимаем n₂ = 9

Количество электродов во втором приближении:

Длина полосы связи:

м

Сопротивление полосы связи растеканию тока в грунт:

- сезонный коэффициент

= 6

- ширина полосы связи

= 0.03 м

- глубина заложения

= 0.8 м

Ом

С учетом коэффициента использования полосы связи:

Ом

Фактическое сопротивление электродов:

Ом

Общее сопротивление заземляющего устройства:

Ом

3,94 Ом < R_доп = 4 Ом

Таким образом, заземляющий контур следует выполнить из восьми вертикальных электродов диаметром 63мм и длиной 2,5м соединенных горизонтальным контуром из стальной полосы сечением 20Ч6мм, длиной 35м

5. Расчет искусственного освещения операторной АГЗС

Размеры:

- длина А - 8 м;

- ширина В - 5 м,

- высота Н - 2,4 м;

- площадь S - 40 м.

Для освещения пункта предусмотрены светильники типа УСП-35 с двумя люминесцентными лампами типа ЛБ-40.

Коэффициенты отражения светового потока от потолка, стен, пола, соответственно:

= 70, = 50, = 10.

Уровень рабочей поверхности над полом составляет 0.8 м, тогда:

h = Н - 0.8 = 3.2 м.

Нормируемая освещенность рабочего места для разряда зрительных работ согласно СНиП составляет:

= 400 Лк (разряд 4в СНиП 2-4-7а).

Индекс помещения:

C учетом i находим из справочника коэффициент n = 0.71, который показывает, какая часть от общего светового потока приходится на расчетную плоскость. Номинальный световой поток лампы ЛБ-40 составляет:

= 3200 Лм.

Световой поток, излучаемый одним светильником равен:

Лм.

Исходные данные для расчета:

- коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и износ источников света в процессе эксплуатации: = 1.5

Z - коэффициент неравномерности освещения: Z = 1.15

Определяем необходимое число светильников в диспетчерской:

;

Исходя из нормируемой освещенности 400 Лк, выбираем 6 светильников и располагаем их в 2 ряда по 3 светильника в каждом.

опасность вредность автомобильный газозаправочный

6. Расчет воздушного отопления

Для обеспечения постоянной температуры в зимний период времени необходима система воздушного отопления. Воздушное отопление имеет преимущество перед другими видами отопления:

- малая инерционность;

- высокие гигиенические показатели;

- равномерность распределения температуры в рабочей зоне операторной;

Задача:

Подобрать воздушно-отопительные агрегаты для отопления и поддержания оптимальной температуры в операторной АГЗС. Потеря теплоты помещения составляет 9000Вт.

Решение:

Массовый расход воздуха в системе:

, кг/ч

С - удельная теплоемкость воздуха, С = 1005 Дж/кг•К

- температуры приточного и внутреннего воздуха, ?С. Исходя из паспортных данных типовых-отопительных систем принимаем - =50?С, согласно ГОСТ 12.005-76 ? =17?С.

, кг/ч

что в объемных единицах выражается:

, м. куб./ч

, кг/куб. м.

, м. куб./ч

С учетом размеров обслуживаемого помещения, габаритов воздушно отопительных агрегатов выбираем отопительно-кондиционерную систему Samsung S40R (Япония) с паспортной воздухопроизводительностью (м.куб./ч).

Количество агрегатов:

Теплопроизводительность одного агрегатакВт.

Таким образом выбранный агрегат удовлетворяет заданному условию по теплопроводности.

Запас составляет:

7. Определение сценариев возможных аварий

К наиболее вероятным сценариям возможных аварий, связанных с разгерметизацией оборудования и продуктопроводов относятся следующие:

- разрушение аппарата (сквозные трещины, обрыв фланцевых соединений, разрушения корпуса и т. п.);

- разрушение запорной и регулирующей арматуры;

- разрыв продуктопроводов на полное сечение.

Оценка количества опасных веществ, способных участвовать в аварии

К максимальным гипотетическим авариям на установке относятся следующие группы аварий:

- аварии, сопровождающиеся образованием максимальных объемов взрывоопасных топливовоздушных смесей;

- аварии, сопровождающиеся максимальным выбросом токсичных веществ в окружающую среду.

Блок-схема анализа вероятных сценариев возникновения и развития аварий на АГЗС

Аварии каждой из указанных групп могут произойти вследствие разгерметизации технологического оборудования, например по следующим, наиболее вероятным причинам:

- разрушение аппаратов в результате наводораживания и химической коррозии;

- превышение давления выше расчетного;

- разрушение уплотняющих прокладок, запорной и регулирующей аппаратуры;

- разрушение оборудования или трубопроводов по причине внешнего механического воздействия;

- обрыв патрубков в результате вибрации или внутреннего напряжения.

Обоснование применяемых для оценки опасности физико-математических моделей и методов расчета

Расчет последствий прогнозируемых максимальных гипотетических аварий произведен при помощи программного комплекса «Щит», версия Windows, ООО ВолгоУралНИПИгаз.

Программный комплекс «ЩИТ» предназначен для оперативного прогнозирования последствий аварийных ситуаций при авариях на химически и взрывопожароопасных объектах и транспорте, а также для получения оперативной информации, необходимой для выбора эффективных мероприятий в целях предупреждения, локализации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

В основу расчетов, используемых в программном комплексе «ЩИТ» заложены методики:

1. Для взрывов:

1.1 «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливовоздушных смесей, согласованной Управлением по надзору в нефтяной и газовой промышленности Госгортехнадзора России (письмо № 10-03/342 от 03.07.98 г.) (методика НТЦ)»;

1.2 «Экспресс - методика прогнозирования последствий взрывных явлений на промышленных объектах» (методика МЧС);

2. Для зон зараженных сильнодействующими ядовитыми веществами:

2.1 «Методика оценки последствий химических аварий» (методика «Токси») - выпуск 2, Сборник документов, Госгортехнадзор России (НТЦ «Промбезопасность») 2001 г.



Расчет зоны заражения сильнодействующими ядовитыми веществами (методика «Токси»)

Исходные данные для расчета полного разрушения оборудования, содержащего ОХВ в газовом состоянии:

Вид ОХВ - Пропан

Масса выброса - 10600.00 кг

Температура в оборудовании - 20?С

Состояние атмосферы - Инверсия

Температура атмосферы - 20?С

Атмосферное давление - 1.00 Атм

Скорость ветра на высоте 10 м - 1 м/с

Тип местности, где происходит авария - Ровная местность с высотой травы до 15 см.

Результаты расчета:

- Зона пороговой токсодозы

- Зона летальной токсодозы

Расстояние соответствующее пороговому воздействию - 329.00 м

Расстояние соответствующее смертельному воздействию - 0.00 м



Расчет зоны поражения при взрыве, максимально возможного выброса СУГ (методика НТЦ)

Исходные данные для расчета взрыва ТВС:

Тип топлива - пропан

Агрегатное состояние смеси - Газовая

Концентрация топлива в смеси - 0.027 кг/м3

Масса топлива в облаке - 10600.000 кг

Удельная теплота сгорания топлива - 46.40 МДж/кг

Окружающее пространство - Среднезагроможденное (Вид 3)

Результаты расчета:

- Зона полного разрушения зданий

- Тяжелые разрушения, здание подлежит сносу

- Средние разрушения, возможно восстановление здания

- Разбито 90% остекления

- Разбито 50% остекления

Энергозапас горючей смеси - 983680.0 МДж

Избыточное давление - 0.821 Атм

Импульс в воздушной ударной волне - 0.5362 Атм*сек

Вероятность повреждений стен пром. зданий с возможностью восстановления зданий без их сноса - 100.00%

Вероятность разрушений промышленных зданий, при которых здания подлежат сносу - 87.17%

Вероятность длительной потери управляемости у людей в зоне ударной волны (состояние нокдауна) - 0.07%

Вероятность разрыва барабанных перепонок у людей от перепада давления в воздушной волне - 35.17%

Вероятность отброса людей волной давления - 0.82%

Полное разрушение зданий - 74 м

Тяжелые разрушения, здание подлежит сносу - 120 м

Средние разрушения, возможно восстановление здания - 296 м

Разбито 90% остекления - 661 м

Разбито 50% остекления - 881 м

Расстояние соответствующее избыточному давлению - 0.20 Пси - 8362 м

Расстояние соответствующее избыточному давлению - 1.50 Пси - 462 м

Расстояние соответствующее избыточному давлению - 4.00 Пси - 234 м

Расчет зоны поражения при взрыве, максимально возможного выброса СУГ (методика МЧС)

Исходные данные для расчета взрыва ТВС:

Тип топлива - пропан (2 класс);

Масса топлива, содержащегося в резервуарах - M = 10600.00 кг;

Масса топлива, содержащегося в облаке - M = 1060.00 кг;

Окружающее пространство - Среднезагроможденное

Режим взрывного превращения облаков ТВС - 3.

Результаты расчета взрыва топливовоздушной смеси по методике МЧС:



- Зона полного разрушения зданий

- Зона тяжелых разрушений

- Зона средних разрушений

- Зона слабых разрушений

Границы зон степеней разрушения зданий:

- жилые и административные здания:

полные разрушения: до 40.8 м,

сильные разрушения: до 96.1 м,

средние разрушения: до 193.8 м,

слабые разрушения: до 345.1 м;

- промышленные здания и сооружения:

полные разрушения: до 27.5 м,

сильные разрушения: до 68.9 м,

средние разрушения: до 137.7 м,

слабые разрушения: до 275.3 м

Зоны поражения человека:

- на открытой местности:

1% выживших: до 28.2 м,

10% выживших: до 31.9 м,

50% выживших: до 37.3 м,

90% выживших: до 43.9 м,

99% выживших: до 48.3 м,

граница порога поражения: 61.5 м;

- в жилых и административных зданиях:

30% выживших: до 40.8 м,

85% выживших: до 96.1 м,

94% выживших: до 193.8 м,

98% выживших: до 345.1 м;

- в промышленных зданиях и сооружениях:

40% выживших: до 27.5 м,

90% выживших: до 68.9 м

Размещено на Allbest.ru