Аналітична оцінка ймовірності виникнення джерел техногенної надзвичайної ситуації

t = 20 C ⁰ ; Размеры: d или l = 1,0 м, h = 2,0 м Режим роботи: t = 20 C ^0; Розміри: d або l = 1,0 м, h = 2,0 м

Діаметр, м - 0,8;

Висота, м - 1,6;

C ⁰ – 22; Температура, C ⁰ - 22;

Тиск робочий, МПа - 0,102;

Діаметр лінії, мм - 75;

Захист дихальної лінії - ДК;

Регулювання рівня - Авт;

Аварійний злив - Ні.

Приміщення, де розміщені ємності:

Ширина, м - 22;

Довжина, м - 10;

Висота, м - 7;

Кратність вентиляції, 1 / год - 8;

Швидкість повітря, м / с - 0,4;

Відстань до засувок, м - 6;

Засоби гасіння - СО _2;

Загальний енергетичний потенціал, Е, ГДж - 240.

2. Аналіз властивостей речовин і матеріалів

Властивості речовин [13], що звертаються в технологічному процесі наведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. Зведена таблиця показників небезпеки, що застосовуються у виробництві

3. Аналіз системи запобігання джерел техногенної надзвичайної ситуації

3.1 Освіта займистою середовища всередині виробничого устаткування

Речовини та матеріали, які звертаються в технологічному процесі - ЛЗР. Апарати з рідинами заповнюються в повному обсязі ( ) І отже, над дзеркалом рідини є обсяг, заповнений парами ЛЗР. За таких умов кількість парів у вільному просторі може бути достатнім для утворення в суміші з повітрям горючого концентрації.

3.2 Освіта займистою середовища в приміщеннях

Горюча середовище у виробничих приміщеннях може утворитися тільки при виході горючих речовин з апаратів назовні. Такі умови з'являються при нормальній роботі технологічного обладнання, так як в технологічному процесі застосовуються апарати з дихальними пристроями, через які в приміщення можуть виходити пари ацетону, бензолу, гасу, бензину; апарати, періодично відкриваються для розвантаження і вивантаження; також насоси для перекачування ЛЗР з чепцеві ущільнення.

При аварії (пошкодженні). Найбільшу пожежну небезпеку для виробництва являють собою порушення режиму роботи технологічного устаткування та пов'язані з ними ушкодження та аварії, при яких за короткий проміжок часу може утворитися горюча концентрація не тільки всередині апаратів, а й зовні внаслідок виходу значної кількості горючих речовин. Горюча середовище утворюється в результаті утворення тріщин, свищів, наскрізних отворів; прокладки, рознімних з'єднань (насоси для транспортування ЛЗР), обриву трубопроводу, а також руйнування технологічних апаратів в цілому.

3.3 Аналіз причин пошкодження технологічного обладнання

Локальне пошкодження технологічного обладнання. Масштаб аварії і пожежі залежить від виду ушкодження. Якщо пошкодження має місцевий характер (утворюються тріщини, свищі, наскрізні отвори, відбувається руйнування матеріалу прокладки, рознімних з'єднань), то можливий вихід горючих речовин назовні або підсмоктування повітря всередину. Може також статися і повне руйнування апарату, при якому існує реальна загроза виходу з апарату за короткий відрізок часу практично всього обсягу міститься в ньому горючої речовини. Руйнування апарату може відбутися в результаті механічного, хімічного, а також температурного впливів.

Пошкодження технологічного обладнання в результаті механічної дії.

Гідравлічні удари. Гідравлічні удари можуть виникнути в результаті різкого гальмування рухається потоку рідини в трубопровідних лініях при швидкому закриванні або відкриванні запірної арматури.

Вібрація технологічного обладнання. Вібрація призводить до появи локальних ушкоджень у фланцевих з'єднаннях, зварних швах. Джерелом вібрації є електродвигуни, насоси для перекачування ЛЗР.

Пошкодження технологічного обладнання в результаті температурного впливу. Так як в технологічному процесі не є агрегатів працюють при високих температурах, то немає небезпеки пошкодження технологічного обладнання в результаті температурного впливу.

Пошкодження технологічного обладнання в результаті хімічного впливу. Проявом хімічного впливу на технологічне обладнання є корозія, в результаті якої відбувається поступове зменшення товщини стінок апаратів і зниження механічних властивостей металу.

3.4 Аналіз джерел запалювання

Відкритий вогонь і розпечені продукти згоряння. При нормальному режимі роботи в технологічному процесі неможливе утворення відкритого вогню і розжарених продуктів згоряння. Така небезпека існує тільки в період проведення ремонтних робіт при застосуванні електро-і газозварювання, різання, пайки. Пожежна небезпека цих робіт визначається наявністю відкритого полум'я, розжарених недогарків електродів і нагрітих до високих температур поверхонь технологічного обладнання в місцях обробки полум'ям, а також утворенням великої кількості розлітаються в усі сторони іскор у вигляді бризок розплавленого металу.

Теплове прояв механічної енергії. Велику небезпеку становлять підшипники насосів - збільшення тепловиділення можливо при перевантаженні валів та надмірної затягуванні підшипників.

Теплове прояв хімічної енергії. Теплове прояв хімічної енергії не представляє великої пожежної небезпеки, тому що речовини, що використовуються в технологічному процесі, не можуть займатися і самозайматися при робочій температурі.

Теплове прояв електричної енергії. Тепловим проявом електричної енергії може бути не правильний вибір електрообладнання, перевантаження мереж і електродвигунів - приводів обертових вузлів і механізмів технологічних апаратів. механічне пошкодження електрообладнання. Небезпечне виділення тепла може проявитися у вигляді: електричних іскрових розрядів, електричної дуги при коротких замиканнях, перегріву або перевантаженнях електрообладнання, великих перехідних опорів в місцях електричних контактів. Іскрових розрядів статичної електрики і впливів атмосферної електрики - прямих ударів і вторинних дій блискавки.

3.5 Шляхи поширення пожежі

Шляхами поширення пожежі є зосередження великої кількості горючих речовин, раптова поява чинників, що прискорюють його розвиток (розтікання ЛЗР при аварійному витіканні з пошкодженого обладнання), розтікання і потрапляння ЛЗР у каналізацію, розповсюдження парів ЛЗР по вентиляційних шахтах, зважена Пилоповітряне пил.

4. Визначення параметрів вражаючих чинників джерел техногенної надзвичайної ситуації

Для розрахунку значень енергетичних показників і радіусів руйнувань вибирається найбільш несприятливий варіант аварії, при якому у вибуху бере участь найбільша кількість вибухопожежонебезпечних речовин (п. 4.1 [1]).

Наведена маса:

. (4.1)

Відносний енергетичний потенціал технологічного блоку визначається за формулою:

. (4.2)

Отже, категорія вибухонебезпечності технологічних блоків - 1.

Визначаємо розмір горизонтальних зон, що обмежують газо-і пароповітряні суміші з концентрацією горючої вище НКРП.

5. Визначення категорій приміщень та / або зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою

При розрахунку значень критеріїв вибухопожежної небезпеки як розрахунковий вибирається найбільш не сприятливий варіант аварії, при якому у вибуху бере участь найбільша кількість речовини, найбільш небезпечного щодо наслідків вибуху. Відбувається аварія мірника (за завданням РГР). Ця речовина - ацетон.

Вільний об'єм приміщення приймається рівним різниці геометричного об'єму приміщення і обсягу устаткування, що відповідає 80% від геометричного об'єму приміщення з допустимою похибкою 7% (п. 4.4. [7]).

, (5.1)

де - Геометричний об'єм приміщення;

- Обсяг обладнання;

Параметри приміщення наведено в табл. 5.1.

Таблиця 5.1

, (5.2)

де = 58.08004 - молярна маса, кг / кмоль;

- Молярний об'єм, рівний 22.413 / Кмоль;

- Розрахункова температура, С;

- Стехіометричні концентрація парів ЛЗР,% (об.)

; (5.3)

, (5.4)

де п _з, п _н, п _о, п _х - число атомів С, Н, О і галоидов в молекулі речовини;

Тиск насичених парів для кожної речовини визначається за формулою Антуана [7]:

, (5.5)

де А, В, С - константи Антуана;

t = 20 ^о С - розрахункова температура.

Маса пролилася в приміщенні рідини визначається за формулою:

m _ж = (V _A + V _T) × p _ж = (0.779 +0.188) × 710 = 686 (кг), (5.6)

де p _Ж - щільність рідини в залежності від температури

V _A = V _P × ε = 0.82 × 0.95 = 0.779 (м ^3), (5.7)

де ε - коефіцієнт заповнення апарату;

V _Р - розрахунковий обсяг апарату.

r ² ₁ V _ТР = p × (r _{¹ лютого} r ² ₂ l ₁ + r ^{₂ лютого} r ² _i l ₂ + ... + r ² _i l _i) = 3.14 × (0.1 ² × 6) = 0.188 (м ³⁾ (5.8)

- Швидкість повітря (за умовою РГР).

Розрахунок інтенсивності випаровування парів летких компонентів розчинників здійснюється за формулою [1];

; (5.9)

(4.2.4. [7]), (5.10)

де - Площа розливу рідини;

- Площа поверхні підлоги під обладнанням;

де η - розрахунковий коефіцієнт;

М - молярна маса, кг / кмоль;

Р _н - тиск насичених парів, кПа.

де - Розрахунковий коефіцієнт (табл. 3 [7]);

(5.11)

(Кг). (5.12)

Максимальна температура повітря t = 35 ^о С [8]. Щільність повітря в приміщенні при даній температурі - ρ _в = 1,140 ^кг / _м ³ [7].

, (5.13)

де = 900 кПа - максимальний тиск вибуху стехиометрической газоповітряної або пароповітряної суміші в замкнутому об'ємі [2];

= 101 кПа - початковий тиск;

- Маса парів ЛЗР, що вийшли в результаті розрахункової аварії, кг;

= 0,3 коефіцієнт участі пального у вибуху (т. 2 [7]);

- Щільність газу при розрахунковій температурі , .

Приміщення має підвищеною пожежною небезпекою і відноситься до категорії А. Значення відносного енергетичного потенціалу технологічного блоку і радіус зони за рівнем небезпеки можливих руйнувань рівні 37.6 і 4,43 м відповідно, що викликає підвищену небезпеку поразки для обслуговуючого персоналу. Для зменшення небезпеки вибуху і поразки обслуговуючого персоналу повинні бути розроблені заходи з протипожежного захисту технологічного процесу.

6. Розробка заходів щодо зниження техногенної небезпеки виробничого процесу

Заходам, спрямовані на зниження освіти займистою середовища у дихальних пристроїв:

• зменшення або ліквідація паровоздушного простору шляхом постійного підтримання високого рівня рідини в апаратах;

• застосування газоуравнітельной системи - трубопровідної обв'язки, що сполучає між собою пароповітряні простору резервуарів з однорідними продуктами;

• висновок дихальних труб за межі виробничого приміщення.

Заходи, спрямовані на зменшення вібрації апаратів:

• застосування відцентрових насосів замість поршневих;

• пристроєм під джерелом вібрації масивних фундаментів, що поглинають механічні коливання, ізольовано від фундаментів несучих будівельних конструкцій будівель і споруд;

• установкою джерело вібрації на різного роду еластичних прокладках і пружинах, які забезпечують гасіння механічних коливань;

• систематичним контролем за вібрацією і при необхідності усуненням причин вібрації (центровка і балансування валів обертових елементів машин і агрегатів, забезпечення надійного кріплення джерел вібрації і трубопроводів).

Заходи, спрямовані на збільшення протипожежного захисту насосів:

• систематичний контроль герметичності ущільнень;

• застосування торцевих ущільнень;

• пристрій перепускних ліній (з боку нагнітання на всмоктування) і запобіжних клапанів;

• запобігання вібрації насосів шляхом ретельної регулювання;

• виняток перегрівів насосів в місцях тертя;

• візуальний контроль температури підшипників здійснюється шляхом нанесення термочутливих фарб, що змінюють свій колір при нагріванні, на корпуси підшипників;

• навколо місць встановлення насосів влаштовувати бортики висотою не менше 0,15 м.

Обмеження маси й обсягу горючих речовин і матеріалів, а також найбільш безпечний спосіб їх розміщення досягається пристроєм аварійного зливу ЛЗР та аварійного стравлювання горючих газів з апаратури; періодичної очистки території, на якій розташований об'єкт, апаратури від горючих відходів і відкладень пилу; видалення пожежонебезпечних відходів виробництва (2.4, [7]). Система аварійного зливу з апаратів повинні підтримуватися в справному стані (3.2.15, [8]).

Для запобігання поширення полум'я встановлюються на вказівних й нацьковували лініях апаратів і резервуарах, а також на трубопроводах вогнеперепинювачів (4.6.9, [9]). Необхідно регулярно перевіряти справність вогнеперепинювачів і виробляти чистку їх вогнегасильної насадки, а також контролювати справність мембранних клапанів. Терміни перевірки вказані в цеховій інструкції згідно нормативної документації на дані пристрої (8.1.9, [8]).

Попередження утворення горючого середовища забезпечується автоматизацією технологічного процесу відповідно до ОПВ - 96, а також застосуванням пристроїв захисту виробничого устаткування з горючими речовинами від пошкоджень та аварій, установкою вимикаючих, відтинають та інших пристроїв (газоаналізатори, вогнеперепинювачів, запобіжні клапани, а також аварійний злив) (2.2, [7]). Запобіжні клапани повинні бути пофарбовані в червоний колір. Не допускається їх захаращення (4.2.5, [8]).

Для всього обладнання, в якому використовується ЛЗР, влаштовуються відбортовки, не допускають розтікання рідини (3.2.27, [8]) табл. 3.4.

Система протипожежного захисту, як правило, включається в загальну систему управління технологічним процесом. Формування сигналів для її спрацювання повинен базуватися на регламентованих гранично допустимих значеннях параметрів, що визначаються властивостями звертаються речовин і характером процесу (2.11, [6]). III категории, то для систем противопожарной защиты предусматривается применение средств автоматики (2.12, [6]). Враховуючи, що даний об'єкт III категорії, то для систем протипожежного захисту передбачається застосування засобів автоматики (2.12, [6]). Q _в <10, то применяются автоматические средства контроля и ручного регулирования (2.12.2, [6]). Зважаючи на те, блоки на об'єкті мають Q _в <10, то застосовуються автоматичні засоби контролю та ручного регулювання (2.12.2, [6]). Для контролю за станом повітряного середовища у виробничих і складських приміщеннях встановлено автономні газоаналізатори (3.2.26, [8]). Для виробничих приміщень передбачений автоматичний контроль загазованості з пристроєм з пристроєм світлової та звукової сигналізації про підвищення нормативних значень. Надійність протиаварійного автоматичного захисту дорівнює 0,9 за 1000 годин. (2.5.3.2, [6]). Деблокуючих ключі в схемах ПАЗ об'єкта з блоками допускається використовувати тільки для пуску, зупинки або перемикання. Ключі встановлюються біля виходів з усіх приміщень, які мають вибухонебезпечні концентрації. (2.5.3.14, [6]). Для контролю загазованості на зовнішніх резервуарах передбачені кошти автоматичного газового контролю з сигналізацією і реєстрацією випадків перевищення допустимих значень (п. 2.5.1.5, [6]). Обладнання, що використовується в технологічному процесі (бак-сховище, бісерні млини, змішувачі першого та другого ступеня, центрифуги), повинні відповідати показникам вибухонебезпечності середовища. (4.2.9, [8]). Баки-сховища ксилолу, уайт-спіриту, флотаре-агента забороняється заповнювати понад встановлену межу. Гранична ступінь заповнення баків-сховищ вказана в технологічному регламенті і дорівнює 0,95. дотримання встановленої межі заповнення забезпечується системою автоматичного регулювання (4.2.12, [8]).

Література

1. В.С. Клубань, А.П. Петров, В.С. Рябіков. Пожежна безпека підприємств промисловості та агропромислового комплексу. М.: Стройиздат, 1987.

2. ГОСТ 12.1.004-91 Пожежна безпека. Загальні вимоги.

3. СТБ 11.4.01-95 Забезпечення пожежної безпеки при зберіганні, переміщенні та застосуванні на промислових підприємствах.

4. Інформаційний бюлетень пожежної безпеки № 7 М. 2002.

5. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи «Аналітична оцінка ймовірності виникнення джерел техногенної надзвичайної ситуації» Мінськ 2001 р.; Артем'єв В.П., Юхов А.А., Предкель А.В.

6. Методичні вказівки та індивідуальні завдання до виконання розрахунково-графічної роботи № 1 «Оцінка техногенної небезпеки і захисту виробничого обладнання» Мінськ 2003 р.; Артем'єв В.П., Вербицький А.В.

7. НПБ 5-2000 категоріювання приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою.

8. Допомога до НПБ 5-2000 «категоріювання приміщень і будинків по вибухопожежної і пожежної небезпеки». / Інформаційний бюлетень пожежної безпеки № 7. Мн.: НДІ ПБ та НС, 2002. С. 1-89.

9. ОПВ-96. Загальні правила вибухобезпеки хімічних виробництв і об'єктів.

10. Посібник з визначення категорій приміщень і будинків по вибухопожежної і пожежної небезпеки ОНТП 24-86/МВД СРСР.

11. ППБ РБ 1.01-94 Загальні правила пожежної безпеки Республіки Білорусь для промислових підприємств.