Прогнозування наслідків аварії з аміачними речовинами на холодильній установці молочного заводу

Ділянка кривої АВ представляє умови рівноваги двох фаз - рідини і пари (лінія насиченої пари). Потрійна точка А фіксує одночасне рівновагу трьох фаз. У критичній точці В пропадає межа між рідиною і парою. ≥ T _кр вещество находится в газообразном состоянии независимо от давления [5]. При T ≥ T _кр речовина знаходиться в газоподібному стані незалежно від тиску [5].

У залежності від агрегатного стану в прийнятих умовах виробництва, зберігання і транспортування АХОВ діляться на:

- Стислі гази;

- Зріджені гази;

- Рідини;

- Тверді речовини [2].

Зріджений аміак, що знаходиться під сверхатмосферним тиском при температурі вище або дорівнює температурі навколишнього середовища в судинах, резервуарах і іншому технологічному обладнанні, є перегрітої рідиною.

У залежності від співвідношення критичної температури, температури зовнішнього середовища і умов зберігання, все АХОВ діляться на 4 основні групи. Аміак відноситься до 2 групи.

У 2 групу входять речовини, у яких критична температура вище, а температура кипіння нижче температури навколишнього середовища. При розгерметизації ємностей з рідинами даної категорії процес утворення газових хмар залежить від умов зберігання АХОВ [27].

Якщо АХОВ зберігаються в рідкій фазі в ємності під високим тиском і при температурі вище температури кипіння, але нижче температури навколишнього середовища, то при розгерметизації ємності частина АХОВ (10-40%) «миттєво» випарується, утворюючи первинне хмара пари АХОВ [2].

Якщо АХОВ зберігаються в ізотермічних сховищах при температурі зберігання нижче температури кипіння, то в разі розгерметизації ємності первинного випаровування значної частини рідини не спостерігається. У первинне хмара переходить лише 3-5% від загальної кількості АХОВ. Частина, що залишилася рідини перейде в режим стаціонарного кипіння. Найбільш небезпечні вражаючі фактори в даному випадку - вторинна хмара парів АХОВ, переохолодження, а в деяких випадках - пожежі та вибухи [4].

Відповідно до класифікації холодильних агентів за ступенем небезпеки займистості і вибухонебезпечності сумішей з повітрям [21], аміак відноситься до 2 групи. До цієї групи відносять токсичні холодильні агенти. Кілька холодоагентів цієї групи є також запалюється, але з нижньою межею займистості, яка дорівнює або вище 3,5% за обсягом, що вимагає належних додаткових обмежень.

Аміак - єдиний холодильний агент цієї групи, який широко застосовується в холодильній промисловості. У нього є перевага: він завдяки своєму різкого запаху сигналізує про витік навіть при концентрації набагато нижчою, ніж рівень концентрації, що представляє небезпеку.

Шкідливі хімічні речовини за ступенем токсичності поділяють на чотири класи:

класс – чрезвычайно токсичные; I клас - надзвичайно токсичні;

класс – высокотоксичные; II клас - високотоксичні;

класс – умеренно-токсичные; III клас - помірно-токсичні;

класс – малотоксичные вещества. IV клас - малотоксичні речовини.

группа). Аміак відноситься до групи малотоксичних речовин (IV група). Класифікація встановлена ​​залежно від величини ГДК АХОВ (Таблиця П. 4.1).

За переважного синдрому, який складається при гострій інтоксикації, аміак відноситься до п'ятої групи АХОВ задушливого нейротропної дії. Речовини цієї групи викликають токсичний набряк легенів на тлі якого формується важке ураження нервової системи (Таблиця П. 4.2).

За здатністю до горіння, рідкий аміак відноситься до групи важкогорючих речовин, а газоподібний - до групи горючих речовин (Таблиця П. 4.4). Аміак є займистим лише в дуже обмеженому діапазоні концентрацій. При підвищенні температури займистість аміаку збільшується.

1.2 Основні властивості аміаку

Основні властивості аміаку визначаються його фізико-хімічними характеристиками і токсичною дією на організм людини.

1.2.1 Токсичні властивості аміаку

Токсичність - здатність шкідливої ​​речовини викликати порушення фізіологічних функцій організму, в результаті чого виникають симптоми інтоксикацій (захворювання), а при важких ураженнях - його загибель [11].

Механізм токсичної дії АХОВ і, зокрема, аміаку, полягає в наступному. Всередині людського організму, а також між ним і зовнішнім середовищем, відбувається інтенсивний обмін речовин. Найбільш важлива роль у цьому обміні належить ферментам - хімічним (біохімічним) речовин або сполук, здатним керувати хімічними та біологічними реакціями в організмі. Токсичність АХОВ полягає в хімічній взаємодії з ферментами, що призводить до гальмування або припинення ряду життєвих функцій організму. Повне придушення тих чи інших ферментних систем викликає загальне ураження організму, а в деяких випадках його загибель [4].

Для оцінки токсичності АХОВ використовують ряд характеристик, основними з яких є: концентрація і токсична доза.

Концентрація - кількість речовини (АХОВ) в одиниці об'єму, маси.

Гранично допустима концентрація - концентрація шкідливої ​​речовини в повітрі, яка при щоденній роботі протягом 8 годин на день (41 години на тиждень) за час всього стажу роботи не може викликати захворювань або відхилень стану здоров'я працюючих, які виявляються сучасними методами досліджень у процесі роботи або у віддалені терміни життя теперішнього і наступного поколінь [24].

Порогова концентрація - це мінімальна концентрація, яка може викликати відчутний фізіологічний ефект. При цьому уражені відчувають лише первинні ознаки ураження і зберігають працездатність.

Середня смертельна концентрація в повітрі - концентрація речовини в повітрі, що викликає загибель 50% уражених при двогодинному інгаляційному впливі.

Для характеристики токсичності речовин (при їх попаданні в організм людини інгаляційним шляхом) виділяють наступні токсодоза:

₅₀ ) – приводит к смертельному исходу 50% пораженных; - Середня смертельна концентрація (LCt ₅₀₎ - призводить до смертельного результату 50% уражених;

₅₀ ) обеспечивает вывод из строя 50% пораженных; - Середня що виводить з ладу концентрація (ICt ₅₀₎ до виведення з ладу 50% уражених;

₅₀ ) – вызывает начальные симптомы поражения у 50% пораженных (г·мин/м ³ ); - Середня порогова концентрація (PCt ₅₀₎ - викликає початкові симптоми ураження у 50% уражених (г · хв / м ^3);

₅₀ ) при введении в желудок – приводит к гибели 50% пораженыых при однократном введении в желудок (мг/кг). - Середня смертельна доза (LDt ₅₀₎ при введенні в шлунок - призводить до загибелі 50% поражениих при одноразовому введенні в шлунок (мг / кг).

₅₀ ), и средней пороговой токсодозы ( PDt ₅₀ ). Для оцінки ступеня токсичності АХОВ шкірно-резорбтивної дії використовують значення середньої смертельної токсодоза (LDt _50), і середньої порогової токсодоза (PDt _50). Одиниці виміру - м / чол., Мг / чол., Мл / кг.

Середня смертельна доза при одноразовому нанесенні на шкіру призводить до загибелі 50% уражених [4, 24].

1.2.2 Фізико-хімічні властивості аміаку

При оцінці потенційної небезпеки хімічних речовин необхідно приймати до уваги не тільки токсичні, але і фізико-хімічні властивості, що характеризують їх поведінку в атмосфері, на місцевості та у воді. Зокрема, найважливішим фізичним параметром, що визначає характер поведінки токсичних речовин інгаляційного дії при викидах (протоках), є максимальна концентрація його пари у повітрі. У промислової токсикології використовують показник, що враховує одночасно токсичні властивості і летючість речовин - коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння (КВІО) [2]. Цей коефіцієнт дорівнює відношенню максимально можливої ​​концентрації парів речовини при 20 ⁰ С до його смертельної концентрації (Таблиця П. 4.1)

За деякими своїми властивостями (точка кипіння -33 ° С, критична температура -132 ° С) аміак схожий на хлор. Так само як і хлор, аміак зручно зберігати в зрідженому вигляді. Залежності тиск парів - температура і частка миттєво випаровується рідини в адіабатичному наближенні температура для аміаку і для хлору дуже близькі. Однак аміак в основному перевозиться у вигляді охолодженої рідини (в рефрижераторах). Відзначимо, що в США існують трубопроводи, по яких аміак транспортується через всю країну [5].

1.3 Промислове значення аміаку і області його застосування

За обсягами виробництва аміак займає одне з перших місць. Щорічно у всьому світі отримують близько 100 мільйонів тонн цього з'єднання. ₃ ), которая идет на производство удобрений и множества других продуктов; азотсодержащих солей [( NH ₄ ) ₂ SO ₄ , NH ₄ NO ₃ , NaNO ₃ , Ca ( NO ₃ ) ₂ ], мочевины, синильной кислоты [11]. Аміак використовується для виробництва азотної кислоти (HNO _3), яка йде на виробництво добрив і безлічі інших продуктів; азотовмісних солей [(NH _{4) 2} SO _4, NH ₄ NO _3, NaNO _3, Ca (NO _{3) 2],} сечовини, синильної кислоти [11].

Аміак використовується також при отриманні соди за аміачним способом, в органічному синтезі, для приготування водних розчинів (нашатирний спирт), що знаходять різноманітне застосування в хімічній промисловості і в медицині. Рідкий аміак, а також його водні розчини застосовують в якості рідких добрив. Аміак є хороший розчинник для значного класу сполук, що містять азот. Великі кількості аміаку йдуть на аммонізацію суперфосфату.

Випаровування аміаку відбувається з поглинанням значно кількості тепла з навколишнього середовища. Тому аміак застосовують також як дешевого хладагента в промислових холодильних установках. При цьому рідкий аміак повинен відповідати вимогам, що пред'являються ГОСТ 6221 - 90 «Аміак рідкий технічний». Як холодоагент використовується рідкий технічний аміак марки А. При цьому вміст води не повинна перевищувати 0,1%.

Аміак використовується також для отримання синтетичних волокон, наприклад, нейлону і капрону. У легкій промисловості він використовується при очищенні і фарбуванні бавовни, вовни та шовку. У нафтохімічній промисловості аміак використовують для нейтралізації кислотних відходів, а у виробництві природного каучуку аміак допомагає зберегти латекс в процесі його перевезення від плантації до заводу. У сталеливарній промисловості аміак використовують для азотування - насичення поверхневих шарів сталі азотом, що значно збільшує її твердість [5].

1.4 Загальні правила будови і безпечної експлуатації аміачних холодильних установок

1.4.1 Загальні поняття про холодильних установках

Холодильна система - сукупність містять хладагент і сполучених між собою частин, що утворюють один закритий холодильний контур для циркуляції хладагента з метою підведення та відведення тепла.

Холодильна установка - агрегати, вузли та інші складові частини холодильної системи і вся апаратура, необхідна для їх функціонування.

Абсорбційна (або адсорбційна) холодильна система - система, в якій вироблення холоду здійснюється в результаті випаровування хладагента; абсорбер (адсорбер) поглинає пари хладагента, які згодом виділяються з нього при нагріві з підвищенням парціального тиску і потім під цим тиском конденсуються при охолодженні.

Холодильний агент (холодоагент) - яка у холодильній системі робоче середовище, яка поглинає теплоту при низьких значеннях температури і тиску і виділяє теплоту при більш високих значеннях температури і тиску. Цей процес супроводжується зміною агрегатного стану робочого середовища.

Хладоноситель - будь-яка рідина, що використовується для передачі тепла без зміни її агрегатного стану [21].

1.4.2 Вимоги до апаратурному оформлення холодильних установок

1. У холодильній установці повинні бути передбачені апарати, що запобігають потраплянню крапель рідкого аміаку у всмоктувальну порожнину компресорів.

2. Блок випарника для охолодження холодоносія повинен включати в себе пристрій для відділення крапель рідини з парорідинних аміачної суміші і повернення відокремленої рідини в випарник.

3. Для відділення рідкої фази з переміщуваної парорідинних суміші в холодильних системах з безпосереднім охолодженням, на кожну температуру кипіння передбачаються циркуляційні (або захисні) ресивери, що поєднують функції отделителя рідини. Допускається передбачати для цих цілей окремі віддільники рідини, з'єднані трубопроводами з циркуляційними (захисними) ресіверами, не поєднують функції отделителя рідини.

4. Геометричний об'єм циркуляційних ресіверів з стояком, які суміщають функції отделителя рідини, для кожної температури кипіння в насосних схемах з нижньої і верхньої подачею аміаку в охолоджуючі пристрої слід розраховувати за формулами, наведеними в [27].

5. Для аварійного (ремонтного) звільнення від рідкого аміаку охолоджуючих пристроїв, апаратів, посудин і блоків, а також для видалення конденсату при відтаванні охолоджувальних пристроїв гарячими парами, необхідно передбачати дренажний ресивер, розрахований на прийом аміаку з найбільш амміакоемкого апарату, судини або блоку.

6. Геометричний об'єм дренажного ресівера слід приймати за умови заповнення його не більше ніж на 80%.

7. Геометричний об'єм лінійних ресиверів холодильних установок слід приймати не більше 30% сумарного геометричного обсягу охолоджувальних пристроїв приміщень, аміачної частини технологічних апаратів і випарників.

8. Для холодильних машин з дозованою зарядкою аміаку лінійний ресивер не передбачається.

9. Допускається передбачати додаткові лінійні ресивери для зберігання річного запасу аміаку. При цьому ресивери не повинні заповнюватися більше 80% їх геометричного об'єму.

10. Не допускається використовувати в холодильних установках лінійні ресивери (неуніфікованих) як захисних, дренажних або циркуляційних, а кожухотрубні випарники в якості конденсаторів і навпаки.

11. При подачі парів аміаку з боку високого тиску до судин (апаратів) на стороні низького тиску для звільнення їх від рідкого аміаку і очищення від масла, тиск у цих судинах (апаратах) не повинно перевищувати тиску випробування на щільність відповідно до [21,27] .

12. Повітря та інші неконденсуючий гази повинні випускатися з системи у посудину з водою через спеціально встановлений апарат - воздухоотделітель.

1.4.3 Небезпеки, джерелом яких є холодильні системи

1) Небезпека від прямого впливу температури:

- Крихкість металів при низьких температурах;

- Замерзання рідких хладоносителем (води, соляних розчинів) в замкнутому просторі;

- Термічні напруги;

- Пошкодження споруд через замерзання грунту під ними;

- Шкідливий вплив на людей, викликане низькими температурами.

2) Небезпека, викликана дією підвищеного тиску:

- Збільшення тиску конденсації, викликане невідповідним охолодженням або парціальним тиском неконденсованих газів, або накопиченням масла або рідкого хладагента;

- Збільшення тиску насиченої пари, викликане надмірним зовнішнім нагрівом (рідкого охолоджувача) або високою температурою навколишнього середовища при тривалому простої установки;

- Розширення рідкого хладагента в замкнутому просторі без присутності пара, викликане підйомом зовнішньої температури;

- Пожежа.

3) Небезпека від прямого впливу рідкої фази:

- Надмірне заповнення або затоплення апарату;

- Присутність рідини в компресорах, викликане конденсацією в компресорі;

- Втрати мастила через емульгування олії.

4) Небезпека через витікання холодоагенту:

- Пожежі протоки;

- Вибух ГПВС;

- Інтоксикація;

- Паніка;

- Асфіксія (ядуха) [1].

1.5 Загальні відомості про аварії з викидом (розливом) АХОВ на ХОО

Особливості сучасного виробництва і споживання пов'язані з переробкою, зберіганням, використанням у технологічних процесах величезної кількості небезпечних для життєдіяльності речовин, у тому числі АХОВ. Зниження рівня безпеки в техносфери пов'язано з підвищенням щільності розміщення різнорідних об'єктів і виробництв та його найчастіше непередбачуваним взаємодією в аварійних ситуаціях. Про зростання потенційних небезпек техносфери у зв'язку зі зростанням масштабів і концентрації виробництва можна судити за питомими, тобто на душу населення, значенням летальних доз хімічно небезпечних речовин, накопичених в різних виробництвах Західної Європи. Можна навести такі цифри: питомі значення летальних доз рівні за миш'яку - 0,5 млрд. летальних доз; по фосгену, синильної кислоти, аміаку - 100 млрд. летальних доз, по хлору - 10 трильйонів летальних доз [2].

Згідно з експертними оцінками в Росії в найближчій перспективі, незважаючи на спад виробництва, не слід очікувати зниження кількості аварій і катастроф на підприємствах хімічної та інших галузей промисловості, що використовують або переробних АХОВ.

1.5.1 Види хімічно небезпечних об'єктів

Хімічно небезпечний об'єкт - об'єкт, на якому зберігають, переробляють, використовують або транспортують небезпечні хімічні речовини, при аварії на якому або при руйнуванні якого може статися загибель або хімічне зараження людей, сільськогосподарських тварин і рослин, а також хімічне зараження навколишнього природного середовища [18] .

Слід мати на увазі, що до ХОО відносяться не тільки власне хімічні виробництва, але і великий клас різних об'єктів, що використовують у своїй роботі АХОВ. Значні запаси отруйних речовин зосереджені на об'єктах харчової, м'ясомолочної промисловості, холодильниках торгових баз, в житлово-комунальному господарстві. Це, в першу чергу, аміак, що використовується в якості холодоагенту, і хлор, призначений для знезараження води.

У випадку аварії на таких об'єктах створюється небезпека хімічного зараження місцевості, тому вони отримали назву хімічно небезпечних об'єктів.

Структура хімічно небезпечних об'єктів представлена ​​на малюнку 1.2.

Рисунок 1.2 - Структура хімічно небезпечних об'єктів [2]

1.5.2 Хімічна обстановка

Хімічна обстановка - сукупність наслідків хімічного зараження місцевості АХОВ, що впливають на діяльність об'єктів народного господарства, сил ЦО та населення.

Еквівалентна кількість АХОВ - така кількість хлору, масштаб зараження яким при інверсії еквівалентний масштабу зараження при даній ступеня вертикальної стійкості атмосфери кількістю АХОВ, що перейшло у первинне (вторинне) хмара.

Первинне хмара - хмара АХОВ, що утворюється в результаті миттєвого (1-3 хв.) Переходу в атмосферу частини АХОВ з ємності при її руйнуванні (стислі і зріджені гази).

Вторинне хмара - хмара АХОВ, що утворюється в результаті випаровування розлитого речовини з підстилаючої поверхні (зріджені гази, рідини з температурою кипіння нижче температури навколишнього середовища) [2].

Площа зони хімічного зараження - площа території, в межах якої під впливом зміни напрямку вітру може переміщатися хмара АХОВ.

Графічне зображення зон можливого хімічного зараження (ВХЗ) і кутові розміри цих зон на картах (схемах) залежно від швидкості вітру представлені в таблиці 1.1 [4].

Таблиця 1.1 - Відображення зон можливого хімічного зараження на картах (схемах)

При оцінці хімічної обстановки слід говорити про два етапи:

1. виявлення хімічної обстановки, що полягає в зборі даних;

2. власне оцінка хімічної обстановки.

Оцінка хімічної обстановки проводиться як методом прогнозування, так і за даними розвідки. Вихідними даними є:

- Тип і кількість АХОВ;

- Район і час викиду (розливу);

- Топографічний характер місцевості, характер забудови, шляхи розповсюдження зараження повітря;

- Метеоумови (швидкість і напрямок вітру в приземному шарі, а також ступінь вертикальної стійкості повітря).

Ступені вертикальної стійкості повітря:

1. Інверсія - ступінь вертикальної стійкості повітря, при якій в міру збільшення висоти підвищується температура повітря. Таким чином нижні шари повітря виявляються холодніше верхніх і у випадку аварії з викидом АХОВ заражене хмара буде довше зберігатися у поверхні землі. Таким чином, це найгірші метеорологічні умови з точки зору хімічної обстановки. Інверсія спостерігається, як правило, у вечірні години (годину до заходу сонця + ніч + годину після сходу).

2. Изотерм - стабільне рівновагу повітря. Вона характерна для похмурої погоди, а також у ранкові та вечірні години. При цьому

,

– разность температур на высоте 50 см и 200 см над землей, т.е. де Δ t - різниця температур на висоті 50 см і 200 см над землею, тобто .

Изотерм, як і інверсія, сприяє тривалому застою пари токсичних речовин на місцевості, особливо в лісі, житлових кварталах населених пунктів і міст.

3. Конвекція - ступінь вертикальної стійкості повітря, при якій відбувається вертикальне переміщення шарів повітря один щодо одного. Шари теплого повітря переміщуються вгору, а холодного (більш щільного) - вниз. При цьому:

Конвекція характерна для ясних літніх днів, виникає через 2 години після сходу сонця, може зберігатися весь день і припиняється за 2 години після до заходу сонця [2,4].

При завчасному прогнозуванні, коли метеоумови невідомі, як найгіршого варіанта приймається інверсія.

1.5.3 Можливі варіанти НС та вражаючі фактори при аваріях на ХНО

Наслідки аварій на ХОО характеризуються:

- Масштабом;

- Ступенем небезпеки;

- Тривалістю хімічного зараження.

Ці характеристики залежать, у свою чергу, від кількості, умов зберігання та фізико-хімічних властивостей АХОВ, а також від метеорологічних умов.

Залежно від фізико-хімічних властивостей АХОВ та умов їх використання та транспортування, при великих аваріях на ХОО можуть виникати НС чотирьох основних типів, які відрізняються один від одного характером впливу вражаючих факторів [1,4].

1.5.3.1 Типи НС, викликаних аваріями на ХОО

1) Перший тип НС характеризується утворенням лише первинного хмари АХОВ. він може виникнути у випадку миттєвої розгерметизації (наприклад, в результаті вибуху) ємностей або технологічного обладнання з газоподібними (під тиском), кріогенними, перегрітими зрідженими АХОВ, в результаті чого утворюється первинне парогазової або аерозольна хмара АХОВ з високою концентрацією токсичної речовини в хмарі. Протоки рідкої фази, як правило, не відбувається або ж пролите речовина швидко (за кілька хвилин) випаровується за рахунок тепла навколишнього середовища.

У залежності від метеоумов токсична хмара переміщається на прилеглу до аварійного об'єкту територію. Цей тип НС є найбільш небезпечним як з точки зору інтенсивності впливу вражаючих факторів, так і труднощі швидкого реагування органів і сил РСЧС, спрямованих на запобігання або зниження втрат [2].

2) Другий тип НС супроводжується утворенням протоки, первинного та вторинного хмар АХОВ. Цей тип може виникнути при аварійних протоках АХОВ на ХНО, використовують (що зберігають, транспортують) зріджені отруйні гази, а також перегріті летючі токсичні рідини з температурою кипіння нижче температури навколишнього середовища (окис етилену, фосген, оксиди азоту, сірчистий ангідрид, синильна кислота та ін .). Аварії з викидом (протокою) аміаку також можуть призвести до ЧС цього типу.

При розгерметизації ємностей або технологічного обладнання з зазначеними АХОВ частина речовини (звичайно не більше 10%) миттєво (1-3 хв.) Випаровується, утворюючи первинне хмара пари зі смертельними концентраціями. Частина, що залишилася речовини виливається в обвалування, піддон або на підстилаючої поверхню і поступово випаровується за рахунок тепла навколишнього середовища, утворюючи вторинне хмара пари з вражаючими концентраціями. У залежності від пори року, метеоумов, характеру і геометричних умов протоки час випаровування може скласти від десятків хвилин до декількох діб.

Вражаючі фактори такий НС - це короткочасне інгаляційне вплив первинного хмари АХОВ зі смертельними концентраціями парів і більш тривалий впливів вторинного хмари з небезпечними вражаючими концентраціями парів. Крім того, пролита продукт може заражати грунт і воду.

Зазначений тип НС також дуже небезпечний для населення, але на відміну від першого дозволяє за часом залучити достатню кількість сил і засобів для ефективного проведення АСДНР.

3) Третій тип НС може виникнути в результаті аварії з утворенням протоки і тільки вторинного хмари. Ця ситуація характерна для великих аварій на ХНО, супроводжуються великими протоками в піддон (обвалування) або на підстилаючої поверхню зріджених (при ізотермічному зберіганні) або рідких АХОВ з температурою кипіння нижче або близької до температури навколишнього середовища. У цьому випадку при випаровуванні пролитого продукту утворюється лише вторинна хмара парів токсичної речовини з вражаючими концентраціями, яке, за несприятливих умов може поширитися на значні відстані від місця аварії. Зазначений тип НС може виникнути, наприклад, при аварійному протоці фосгену. Третій тип менш небезпечний для населення, ніж перші два, тому що дозволяє за часом вжити ефективних заходів щодо захисту населення і ліквідації наслідків аварії.

Основні вражаючі фактори при третьому типі НС - інгаляційне вплив вторинного хмари АХОВ і зараження грунту і води на місці протоки.

4) Четвертий тип НС - це НС із зараженням території (грунту, води) малолетучие АХОВ. такі ситуації можуть виникати при великих аваріях на ХНО, що супроводжуються викидом (протокою) значної кількості малолетучих АХОВ. Агрегатний стан цієї речовини або рідина з температурою кипіння набагато вище температури навколишнього середовища, або тверда речовина. У результаті викидів таких речовин може статися зараження місцевості з небезпечними наслідками для життя живих організмів і рослинності. Вторинного хмари парів з вражаючими концентраціями при цьому типі НС не утворюється, але тривале перебування на зараженій території без ЗІЗОД може призвести до ингаляционному отруєння. Основним вражаючим чинником при четвертому типі НС є можливе пероральне або в ряді випадках резорбтивну дію на організм.

До числа АХОВ, які можуть при аваріях на ХОО стати причиною НС четвертого типу, відносяться фенол, діоксин, сірковуглець, ацетонітрил, металева ртуть, солі синильної кислоти.

Також слід зазначити, що описані вище типові варіанти НС на ХНО, особливо другий і третій типи, можуть бути ускладнені вибухами та пожежами, сто стає причиною виникнення додаткових вражаючих факторів, таких як, ударна хвиля, обвалення будівель і споруд з утворенням завалів, прямий вплив вогню, теплове випромінювання, задимлення, утворення токсичних продуктів горіння. Все це може збільшити втрати і збиток від аварії на ХОО і значно ускладнити проведення АСДНР.

1.5.3.2 Класифікація НС за масштабом

НС у залежності від масштабу, кількості постраждалих і нанесеного матеріального збитку класифікуються згідно з Постановою № 304 від 21 травня 2007 р. «Про класифікацію НС природного і техногенного характеру». (Таблиця 1.2)

Таблиця 1.2 - Класифікація НС

1.5.4 Найбільш великі аварії, пов'язані з викидом (розливом) аміаку

Аварії 5 червня 1971 р. у м. Флор Аль (штат Арканзас, США) Мабуть, це було найбільше розлиття аміаку, зазначене літературі. Розрив трубопроводу призвів до викиду близько 600 т аміаку. Жертв не було. Аміак потрапив у річку, що призвело до загибелі риби.

Аварія 13 липня 1973 Потчефструм (ПАР). Ця аварія сталася на заводі з випуску добрив. Причиною аварії став відрив торцевої кришки резервуара, що містив 50 т аміаку. Осколок торцевої частини діаметром 2,9 м (25% маси торцевої частини) відлетів на 40 м. Розмір витоку склав 38 т аміаку, що зберігався при температурі близько 15 ° С. У результаті аварії загинуло 18 людей, шестеро з них перебували за межами підприємства.

У радіусі до 50 м від місця аварії, загинули 7 осіб; в радіусі 50 ... 100 м загинули 5 осіб; на відстані 100 ... 150 м загинула 1 людина; на відстані 150 ... 200 м померло 5 осіб. Було відзначено 65 випадків несмертельних отруєнь. Згодом деякі постраждалі стверджували, що на землі дихати було легше, так як повітря містив у поверхні землі менше аміаку.

Результати металознавчих аналізу зруйнованого резервуару: торцева частина виявилася дуже крихкою. На думку незалежного експерта, після заміни торцевої частини резервуару (за 4 роки до аварії) необхідно було провести термообробку для зняття утворилися напруг. Це і стало причиною аварії [5].

Аварії 6 травня 1976 р. у м. Хьюстон (штат Техас, США).

У даній аварії автоцистерна з аміаком, що рухалася по гірському шосе, в результаті дорожньої пригоди з'їхала з полотна дороги і, пролетівши 10 м, впала на проїжджу частину проходив внизу шосе. Стався миттєвий викид 19 т аміаку, загинуло 6 чоловік, постраждало більше 100 осіб. У початковий період аварії утворилася хмара аміачно-повітряної суміші було важче навколишнього повітря.

Ця площа, згідно з оцінками автора [5], зробленим шляхом порівняння фотографій з роботи і карти місця аварії з роботи становить приблизно 1 км ^2.

Аварія 1997 р. у м. Барнаул

Під час роботи в нічну зміну машиніст перебував у нетверезому стані. Засоби автоматичного захисту АХУ були ним відключені. У результаті перевищення допустимого рівня аміаку в циркуляційному ресівері стався гідравлічний удар в циліндрі компресора. Через пробиту при цьому прокладку газоподібний аміак швидко поширився по приміщеннях машинного залу і управління (двері були відкриті), де перебував і, можливо, спав машиніст. Він отримав важке отруєння і після тривалого лікування помер [13].

За даними Росгостехнадзора в Росії щорічно відбувається кілька тисяч аварій в хімічних галузях. Число аварій з загрозою викиду АХОВ збільшується внаслідок транспортних пригод. У період 2002 ... 2007 р. в Росії на ХОО було зареєстровано декілька десятків аварій з аміачними речовинами. У цих аваріях постраждало близько 30 осіб та 5 осіб отримали смертельне отруєння парами аміаку. Деякі з них, найбільш великі, наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3 - Опис деяких аварій з аміачними речовинами, що відбулися в період 2002 ... 2007 р. У Росії

Значна кількість аварій пов'язано, перш за все, з повільними темпами реконструкції і модернізації виробництва, переносами термінів ремонту та заміни обладнання, погіршенням якості ремонтів, несвоєчасною діагностикою технічного стану обладнання, що експлуатується. Амортизаційний знос устаткування сягає 60 - 70%, а на ряді виробництв 95 - 100% [2].

1.6 Фактори, що впливають на забезпечення безпечної експлуатації АХУ

Основні і типові для більшості підприємств, що експлуатують АХУ, фактори, що впливають на промислову безпеку:

1) технічний стан обладнання, трубопроводів, запірної і запобіжної арматури;

2) наявність, технічний стан і організація грамотної експлуатації приладів автоматичного захисту і управління технологічним процесом;

3) кваліфікація персоналу і дотримання технологічної і трудової дисципліни;

4) готовність обслуговуючого персоналу до локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій;

5) оснащеність АХУ засобами протипожежного, а персоналу - індивідуального захисту;

6) належний контроль з боку керівництва за станом промислової безпеки та дотриманням нормативів при експлуатації АХУ [13].

1.7 Типові причини, що призводять до розгерметизації складових частин аміачної холодильної установки

Часто небезпеки аварій з резервуарами пов'язані з їхньою великою ємністю, тобто наявністю великої кількості АХОВ в одиничної ємності. Найбільш масові вертикальні циліндричні сталеві резервуари монтуються з поясів, з'єднаних зварними швами. Основною причиною аварій резервуарів є виникнення тріщин у зварних швах, як результат неякісної зварювання (непровар), виплавки та режиму експлуатації [5].

Але крім розгерметизації резервуарів, що містять найбільшу кількість АХОВ, аварії можуть бути викликані руйнуванням окремих блоків технічної системи.

Аналіз фізико-хімічних властивостей аміаку, умов виробничих операцій та вивчення досвіду великих аварій по закордонних літературними даними та даними Росгостехнадзора Росії дозволяє зробити висновок, що для аміачної холодильної установки характерні наступні аварії:

1) руйнування обладнання та комунікацій, що знаходяться під надлишковим тиском;

2) вибух і згоряння аміачно-повітряної суміші при розгерметизації обладнання;

3) поширення токсичної хмари аміаку, що утворився в результаті викиду його із системи;

Основні причини, що сприяють виникненню аварії:

1. порушення персоналом норм і правил виробничої та трудової дисципліни, своїх посадових обов'язків і правил з ремонту та експлуатації обладнання і систем;

2. порушення норм технологічного режиму (в тому числі з-за відмови засобів контролю та управління), вихід заданих параметрів за допустимі регламентовані межі можливих змін та їх тенденція наближення до небезпечних граничних значень;

3. всі випадки розгерметизації технологічних систем і створення на об'єкті будь-якого ступеня загазованості, включаючи локальні вогнища;

4. аварійна зупинка якого або блоку системи через несправність або з інших причин;

5. виникнення на об'єкті будь-яких загорянь або вогнищ пожежі;

6. зовнішній механічний вплив на елементи технологічної системи;

7. природні небезпеки акти саботажу (диверсії), небезпеки, пов'язані з рухом транспорту, а також з сусідніми виробництвами та об'єктами [1].

Досвід експлуатації АХУ показує, що небезпечними відхиленнями від оптимального режиму роботи є:

1) підвищена температура нагнітання.

Ця ситуація може виникнути при перегріві на всасе компресора або при неполадках безпосередньо в самому компресорі і привести до розгерметизацію компресора або його обв'язки.

2) підвищена температура конденсації через невідповідність продуктивності включених компресорів і конденсаторів;

3) потрапляння вологи в циліндри компресора.

Це може призвести до гідравлічного удару і руйнування циліндрів компресора. Попадання рідини в циліндри, що викликають гідравлічні удари, частіше за все пов'язано з несправністю приладів контролю рівня рідини в відділювачах на всмоктування компресорів, а також з іншими порушеннями режиму роботи машини. Може статися розгерметизація компресора або його обв'язки;

4) розгерметизація обладнання, трубопроводів.

Можливі причини: корозія, ослаблення фланцевих з'єднань або неправильна їх затягування, використання невідповідних матеріалів як сальникових набивок, вихід з ладу окремих рухомих частин запірної чи запобіжної арматури, вібрація, дефекти матеріалу, обладнання, трубопроводів, прокладок. Досвід експлуатації показує, що мають місце пропуски в сальникові ущільнення запірної арматури, через що утворюються в процесі роботи нещільності в прокладках фланцевих з'єднань апаратів і трубопроводів [1,5].

2. Опис ВАТ «Уфамолзавод»

Наведені загальні відомості про об'єкт, характер місцевості, на якій він розташований, санітарно-захисній зоні та розподіл людей по території об'єкта.

2.1 Загальні відомості про промисловому об'єкті

Повне найменування підприємства: Відкрите Акціонерне Товариство «Уфамолзавод».

Вищестояща організація: Міністерство сільського господарства і продовольства Республіки Башкортостан.

Адреса: РБ, 450001, м. Уфа, Комсомольська, 3, ВАТ "Уфамолзавод».

Телефони: м. Уфа, 228-33-90, факс 228-34-98.

До складу промислового об'єкта ВАТ «Уфамолзавод» входять два основних цехи: приймально-апаратний і цех морозива. План розташування основного технологічного обладнання ВАТ «Уфамолзавод» представлений на малюнку П. 1.1.

Таблиця 2.1 - Виробничі потужності приймально-апаратного цеху ВАТ «Уфамолзавод»

Компресорний цех заводу забезпечує охолодження і зберігання охолодженого продукту - 239 т / зміна [1].

2.2 Опис місця розташування промислового об'єкту

ВАТ «Уфамолзавод» розташований на перетині вул. Комсомольська та вул. Безсонова в Совєтському р-ні, м. Уфа. АХУ розміщується на кордонах ВАТ «Уфамолзавод», яке займає площу 2,5 га. Будинки і споруди цегляні будівлі 1960

Територія не є особливо охороняється і не включена в заповідний фонд. Санітарно-захисна зона від кордонів ВАТ «Уфамолзавод» - відсутня. АХУ розміщується на генплані підприємства з відносно рівним рельєфом місцевості, що характеризується відмітками 186.03: 189.64 м, з ухилом на південний схід. На майданчику установки відсутні яри, канали.

Відстань від поверхні грунту до рівня залягання грунтових вод становить 1,5 м.

2.3 Відомості про природно-кліматичні умови в районі розташування об'єкта

Клімат району різко-континентальний. -7–81 «Строительство в сейсмических районах». У сейсмічному відношенні район стійкий згідно СНиП II -7-81 «Будівництво в сейсмічних районах».

Таблиця 2.2 - Температура повітря в даному районі

Тривалість опалювального періоду на об'єкті - 214 днів. географическому району по весу снегового покрова (СНиП 2.01.07 – 85). Глибина промерзання грунту - 1,8 м. Снігова навантаження - 150 кг / м ^2, що відповідає IV географічного району по вазі снігового покриву (СНиП 2.01.07 - 85).

Таблиця 2.3 - Середня вологість повітря і кількість опадів у даному районі протягом року

Вітровий режим.

Повторюваність різних напрямків і швидкостей вітру визначається сезонним режимом баричних утворень і рельєфом місцевості.

Взимку під впливом західного острогу сибірського антициклону спостерігається збільшення частоти південних вітрів. Влітку повторюваність напрямків вітру має складний розподіл, переважають вітру північного і північно-західного напрямків.

Істотний вплив на перенесення і розсіювання шкідливих домішок у приземному шарі атмосфери надають слабкі вітри, швидкість яких менше 2 м / с. географическому району по давлению ветра (СНиП 2.01.07 – 85). Вітрове навантаження - 30 кг / м ^2, що відповідає II географічного району по тиску вітру (СНиП 2.01.07 - 85).

Тумани.

Атмосферні тиску, зокрема, тумани, на розглянутій території обумовлюються особливостями циркуляції атмосфери в окремі сезони і впливом рельєфу. Середня тривалість туманів 54,8 год (на рік), середня кількість днів з туманами - 37 (на рік).

Аналіз річного ходу показує, що максимальна кількість днів з туманами і максимальна тривалість туманів відзначається з жовтня по січень.

Переважним в даному районі є радіаційні тумани, які утворюються в результаті радіаційного охолодження грунту, від якої потім охолоджується прилеглий до неї повітря [1].

2.4 Дані про персонал промислового об'єкта і населення, що проживає на прилеглій до нього території

2.4.1 Персонал промислового об'єкта

Загальна чисельність робітників і службовців на ВАТ «Уфамолзавод» состаляет 646 осіб.

Фірмові магазини № 1,2,3,4 і їдальня № 2 розташовуються за територією заводу, і загальна чисельність працівників та персоналу в них складає 73 людини. Розподіл персоналу по території об'єкта представлено в таблиці 2.4.

2.4.2 Населення, яке проживає на території, прилеглої до об'єкта

Радянський р-н м. Уфи, розташований у його центрі, є одним з найбільших промислових і соціально-культурних центрів столиці. Район займає площу 16,2 км ^2. Чисельність населення, що проживає на території Радянського району, становить 166,1 тис. чол. Середня щільність населення в даному районі становить 10,253 тис. чол. / Км ^2.

До території об'єкта примикають житлові будинки, підприємства, в тому числі, ЦТіР «Світ», хлібзавод № 3, які є місцями масового скупчення людей. Видалення джерел зараження від житлових кварталів 0,15 км, від промислових підприємств - 0,3 км.

Також на відстані 0,4 ... 1,0 і більше км від об'єкта розташовано безліч магазинів, аптеки, лазня, школи і дитячі сади. Зупинки транспорту «ЦТіР« Світ »,« Повіт Галле »на Пр. Жовтня, школи і дитячі сади також є місцями масового скупчення людей.

Таблиця 2.4 - Чисельність і розподіл по території об'єкта персоналу ВАТ «Уфамолзавод» в денний і нічний час

Таким чином, максимальна кількість працюючих: у денний час - 345 осіб, у нічний час - 61 осіб.

3. Характеристика речовин, застосовуваних і обертаються на ВАТ «Уфамолзавод»

Предметом розгляду даної дипломної роботи є АХУ на ВАТ «Уфамолзавод», в якості холодоагенту на якій використовується аміак. У даному розділі наведені структурна формула аміаку, одержання і використання його у промисловості, основні фізико-хімічні та токсичні властивості.

3.1 Отримання аміаку

₃ ) – простейшее соединение азота с водородом, бесцветный газ с удушливым резким запахом. Аміак (NH ₃₎ - найпростіше з'єднання азоту з воднем, безбарвний газ із задушливим різким запахом. Відноситься до азотовмісних неорганічним сполукам. Молекула аміаку представлена ​​на малюнку 3.1.

Молекула NH ₃ має форму тригранної піраміди з атомом азоту у вершині. ). У молекулі аміаку атоми Н можуть мати два рівноважних положення в паралельних площинах (по обидві сторони від атома N). Відповідний перехід - це, так звана, інверсія молекули NH ₃ [11].

Малюнок 3.1 - Молекула аміаку

Між молекулами аміаку існують водневі зв'язки. У твердому аміаку кожен атом азоту пов'язаний з шістьма атомами водню трьома ковалентними і трьома водневими зв'язками. При плавленні аміаку рвуться тільки 26% всіх водневих зв'язків, ще 7% розриваються при нагріванні рідини до температури кипіння. І лише вище цієї температури зникають майже всі залишилися між молекулами зв'язку.

У природі аміак утворюється при розкладанні азотовмісних органічних сполук. Вперше аміак був отриманий в чистому вигляді в 1774 році англійським хіміком Джозефом Прістлі. Він нагрівав нашатир (хлорид амонію) з гашеним вапном (гідроксид кальцію).

Цю реакцію до цих пір використовують в лабораторіях, якщо потрібно отримати невеликі кількості цього газу. Інший зручний спосіб отримання аміаку - гідроліз нітриду магнію:

века аммиак получали с помощью синтеза, например из цианамида кальция: На початку XIX століття аміак отримували за допомогою синтезу, наприклад з ціанаміду кальцію: або з ціаніду натрію:

У наш час у промисловості аміак отримують синтезом з азоту і водню:

Процес протікає при підвищених значеннях температури і тиску, в присутності каталізатора [11].

3.2 Фізико-хімічні властивості аміаку

Аміак при нормальній температурі і атмосферному тиску знаходиться в газоподібному стані. Зі зниженням температури до -33,3 ° С або при кімнатній температурі при підвищенні тиску приблизно до 10 атм аміак зріджується. А при охолодженні до -77,7 ° З - замерзає [5].

Аміак відрізняється гарною розчинністю у воді: при нормальних умовах 1 мл води здатний поглинути більше літра газоподібного аміаку (точніше, 1170 мл) з утворенням 42,8%-ного водного розчину. Водні розчини аміаку мають унікальним серед всіх лугів властивістю: їх щільність знижується зі збільшенням концентрації розчину (від 0,99 р. / см ³ для 1%-ного розчину до 0,73 р. / см ³ для 70%-ного).

Аміак вступає в реакції приєднання, заміщення і окиснення. Не руйнує вуглецеві сталі, але взаємодіє з міддю, алюмінієм, цинком і їх сплавами.

Таблиця 3.1 - Фізико-хімічні властивості аміаку [4]

3.3 Властивості, що визначають Пожежовибухонебезпека аміаку

Рідкий аміак не горючий і не вибухонебезпечний. Газоподібний аміак відноситься до горючих газів. Відповідно до ГОСТ 12.1.011 - 78 (1991) «ССБТ. Суміші вибухонебезпечні. А и группе Т1 [25]. Класифікація і методи випробувань »аміачно-повітряна суміш відноситься до категорії вибухонебезпечності II А і групі Т1 [25]. У чистому кисні аміак згорає блідо-жовтим полум'ям, перетворюючись, в основному, на азот і воду.

Аміак горить при наявності постійного джерела вогню. Наявність масел та іншого пального збільшує Пожежовибухонебезпека цієї речовини [5]. Ємності з аміаком при нагріванні можуть вибухнути.

Водний розчин аміаку має властивості слабкої основи. Контакт з ртуттю, хлором, йодом, бромом, кальцієм і окисом срібла може привести до утворення вибухових з'єднань.

Таблиця 3.2 - Параметри, що характеризують Пожежовибухонебезпека аміаку

3.4 Токсичні властивості аміаку

Аміак є токсичною речовиною і згідно з ГОСТ 12.1.007 - 76 "ССБТ. Шкідливі речовини »відноситься до 4-го класу небезпеки (Таблиця П. 4.1). Запах цієї речовини відчувається при вмісті його в повітрі в кількості 0,5 мг / м ^3. Токсичні властивості аміаку наведені у таблиці 3.3, а також у таблицях П. 4.1 ... П. 4.3.

Газоподібний аміак викликає гостре роздратування слизових оболонок, сльозотеча, задуха, блювоту. Рідкий аміак або струмінь газу, потрапляючи на шкіру, викликають сильні опіки [2].

У першу чергу аміак вражає нервову систему, знижуючи здатність нервових клітин засвоювати кисень. Також у уражених різко знижується слуховий поріг: навіть не дуже гучні звуки стають нестерпні і можуть викликати судоми. Дія аміаку на дихальні шляхи може спровокувати рефлекторний ларингоспазм. Знижується частота серцевих скорочень аж до зупинки серця.

Отруєння аміаком викликає також сильне збудження, аж до буйного марення, а наслідки можуть бути надто тяжкими - до зниження інтелекту та зміни особистості.

4, 24] Таблиця 3.3 - Токсичні властивості аміаку [4, 24]

3.5 Перша медична допомога при отруєнні аміаком

При наданні першої допомоги потерпілому слід дотримуватися наступних правил:

- Негайно надіти протигаз (при відсутності промислових протигазів застосовуються цивільні протигази, ватно-марлеві пов'язки, шарфи, хустки, попередньо змочені водою або 5% розчином лимонної кислоти);

- Винесення потерпілого на незаражену територію, зняття протигазу і зараженого одягу;

- Звільнення від стискує подих одягу;

- При відсутності дихання - штучне дихання, переважно методом «рот» в «рот»;

- Вдихання теплих водяних парів (краще з додаванням оцту або декількох кристалів лимонної кислоти), або пиття теплого молока;

- При попаданні аміаку в шлунок необхідно викликати блювоту;

- При попаданні рідкого аміаку в очі їх слід негайно промити їх великою кількістю води, докласти примочку з 3-5% розчину оцтової або лимонної кислоти; при болях - закапати в очі 1-2 краплі 1%-ного розчину новокаїну.

- За наявності опіків - введення знеболюючих засобів і перев'язка;

- Забезпечення повного спокою, в холодну пору - зігрівання [2].

3.6 Заходи безпеки при роботі з аміаком і методи переведення його в безпечний стан

При роботі з рідким аміаком необхідно використовувати засоби індивідуального захисту: фільтрувальний промисловий протигаз марки «КД», «М» захисний костюм, фартух, гумові чоботи і рукавички. При великих концентраціях газу використовувати ізолюючий протигаз типу «ІП» [2].

Локалізація, придушення або зниження до мінімального рівня впливу виникли при аваріях з викидом (розливом) аміаку вражаючих факторів, здійснюють наступними способами:

1. припинення викидів речовини шляхом перекриття засувок з відключенням пошкодженої частини технологічного обладнання;

2. постановкою рідинних завіс (водяних або нейтралізуючих розчинів; використовуються стаціонарні системи локалізації хімічних аварій із застосуванням дренажних систем водяного зрошення);

3. обвалуванням протоки речовини;

4. відкачуванням (збором) протоку речовини в резервні ємності;

5. розбавленням протоки АХОВ водою і нейтралізуючими розчинами;

6. засипкою протоки сипучими твердими сорбентами; випалюванням протоки [4].

4. Опис технологічного процесу

У даному розділі приведена принципова схема АХУ, окремо розглянуто вузол конденсатора і ресивера (який є найбільш небезпечним з точки зору можливих наслідків аварії), наведений опис технологічного процесу, розміщення основного обладнання по території заводу і розподіл небезпечної речовини за технологічним блокам.

4.1 Аміачна холодильна установка і її складові частини

ВАТ «Уфамолзавод» виробляє харчову продукцію першої необхідності з зібраного самовивозом з колгоспів і радгоспів РБ свіжого і незбираного молока. Специфіка виготовленої продукції та сировини в тому, що вона є швидкопсувної, таким чином, потрібне постійне підтримання її в охолодженому стані. Для холодозабезпечення процесу виробництва і збереження молочної продукції на об'єкті є АХУ. До складу аміачної холодильної установки (АХУ) входять такі споруди:

- Компресорний цех;

- Приміщення лінійних ресиверів;

- Конденсаторна майданчик;

- Майданчик під акумуляторні баки;

- Основний і виробничий корпус.

АХУ призначена для отримання аміачного холоду з параметрами: - 40 ⁰ С, - 20 ⁰ С, -10 ⁰ С, використовуваного в процесі виробництва [1].

4.1.1 Загальні поняття

Холодильна ланцюг складається з ланок, поєднання яких може бути різним в залежності від видів сировини.

Холодильник - це промислове підприємство (або його цех), в приміщеннях якого за допомогою холодильної установки підтримують певні режими, необхідні для обробки та зберігання швидкопсувних продуктів.

Класифікація холодильників в залежності від призначення, виду продуктів, які зберігаються, місткості та поверховості:

- Заготівельні холодильники;

- Виробничі холодильники;

- Транспортно - експедиційні холодильники;

- Розподільчі холодильники;

- Перевалочні холодильники;

- Торгове холодильне обладнання;

- Побутові холодильники.

На розглянутому підприємстві ВАТ «Уфамолзавод» використовується АХУ виробничого типу.

Виробничі холодильники є частиною харчових підприємств: м'ясо-і птахокомбінатів, молочних і консервних комбінатів. майже вся вироблювана продукція піддається холодильній обробці, тому виробничі холодильники обладнали потужними пристроями для охолоджування і заморожування [6].

Основні поняття та визначення складових частин АХУ представлені у ГОСТ Р 12.2.142 - 99:

Батарея з труб, змійовик - одна з частин холодильної системи, що складається з вигнутих або прямих труб, міцно змонтованих і службовців теплообмінником (випарником або конденсатором).

Вентиль запірний - вентиль, службовець для відкривання або закривання проходу холодоагенту чи теплоносія (холодоносія).

Вентиль регулюючий - спеціальний вентиль для дроселювання рідкого хладагента з високого проміжного тиску до тиску кипіння і заповнення холодоагентом випарної системи.

Повітроохолоджувач - теплообмінний пристрій з оребрених труб для охолодження приміщень при примусової циркуляції повітря.

Воздухоотделітель - апарат для відділення від хладагента неконденсуючий газів і видалення їх із системи [7].

Засувка - промислова трубопровідна арматура, в якій запірний або регулюючий орган переміщується зворотно-поступально перпендикулярно осі потоку робочого середовища.

Запірний клапан - клапан, призначений для перекриття потоку робочого середовища (ГОСТ 24856 - 81 «Арматура трубопровідна промислова»).

Захисний комплекс - комплекс, що складається із захисних ресіверів горизонтального або вертикального типу.

Випарник холодильної установки - теплообмінний апарат, в якому охолодження холодоносія здійснюється за рахунок кипіння рідкого хладагента.

Клапан запобіжний - клапан, що відкривається при підвищенні тиску в апараті (посудині) або батареї вище тиску випробування на міцність з метою перепуску холодоагенту на бік низького тиску або випуску в атмосферу.

Колектор - трубчастий або канальний елемент холодильної системи, до якого приєднується кілька інших трубних або канальних елементів.

Компресор - пристрій, що дозволяє механічно підвищувати тиск хладагента.

Компресор об'ємної дії - компресор, в якому підвищення тиску і переміщення пара хладагента відбувається при зміні внутрішнього обсягу робочої камери стиснення [21].

Конденсатор - теплообмінний апарат, в якому здійснюється конденсація (скраплення) нагрітих парів холодоагенту.

Масловіддільник - апарат для відділення мастила від парів холодоагенту.

Маслосборнік - посудина, в який перепускается масло з однієї або декількох масловіддільників або апаратів [7].

Машинне відділення - спеціальне приміщення для встановлення холодильних компресорів або спільного розміщення компресорів, апаратів і насосів.

Зворотний клапан - клапан, що перешкоджає зворотному руху холодоагенту, наприклад, з конденсатора в нагнітальний трубопровід.

Відокремлювач рідини - посудина, який встановлюється для відділення частинок рідкого хладагента від всмоктуваних компресором парів.

Охолоджуючі пристрої - теплообмінні пристрої (батареї, повітроохолоджувачі) для відведення тепла з охолоджуваних приміщень.

Проміжний посудину - теплообмінний апарат для проміжного охолодження стисливих парів холодоагенту і охолодження (переохолодження) рідини.

Регулююча станція - встановлювані в машинному відділенні на окремому колекторі регулювальні та запірні вентилі для регулювання подачі холодоагенту у випарну систему.

Ресивер циркуляційний - посудина, службовець як ємність рідкого хладагента, що подається насосом у випарну систему і повертається з неї.

Ресивер дренажний - посудина для тимчасового прийому рідкого хладагента з охолоджувальних пристроїв і апаратів (судин) холодильної установки (при відтаванні, ремонті і т.д.).

Ресивер лінійний - посудина для прийому рідкого хладагента, що поступає з конденсатора [3,7].

Ресивер захисний - посудина для прийому надходить з усмоктувальним парами рідкого холодоагенту і захисту компресорів від гідравлічного удару.

Трубопроводи - труби і канальний пристрій, призначені для з'єднання між собою різних частин холодильної системи.

Перемикаючий пристрій - трубопровідний вентиль, контролюючий два захисних пристрою і виконаний таким чином, щоб одне з цих пристроїв могло бути виключеним з роботи (при одночасній роботі іншого).

Плавкая пробка - теплозахисний запобіжник, що містить матеріал, який плавиться при заданій температурі.

Розривна мембрана - пластинчастий диск або фольга круглої форми, які руйнуються під дією заздалегідь визначеного тиску (ГОСТ 24856 - 81 «Арматура трубопровідна промислова»).

Розрахунковий тиск - максимальний надлишковий тиск, який може виникнути при нормальній роботі і стоянці системи. Воно не повинно бути нижче максимального робочого тиску.

Реле тиску (пристрій обмеження тиску) - прилад, що приводиться в дію тиском (наприклад, реле високого тиску), призначений для зупинки роботи вузла, що створює тиск і дозволяє дати сигнал тривоги. Це пристрій не може вплинути на зміну тиску при зупинці машини.

Система охолодження з проміжним хладоносителем - система, в якій тепло від охолоджуваного об'єкту передається холодоагенту через проміжний хладоноситель.

Сторона високого тиску - частина холодильної системи, що функціонує при тиску приблизно рівному тиску конденсації.

Сторона низького тиску - частина холодильної системи, що функціонує під тиском, приблизно рівному тиску випаровування.

Пристрій скидання тиску - запобіжний клапан або розривна мембрана, призначені для автоматичного зниження тиску в разі перевищення допустимого значення [21].

Холодоагент (холодильний агент) - робоча речовина холодильної машини (наприклад, фреон, аміак).

4.1.2 Вузол конденсатора та лінійного ресивера

Один з варіантів цього вузла наведено на малюнку П. 1.3.

По нагнітальному трубопроводу α пар надходить а конденсатор (К-1) 1. Новоутворена рідина по зливному трубопроводу 3 стікає в лінійний ресивер (РВ-1) 5. Він призначений для виконання різних функцій.

1. Лінійний ресівер є збіркою конденсату, завдяки чому рідину в конденсаторі не затоплює теплообмінну поверхню. Для того, щоб забезпечити надійний сток рідини, на АХУ лінійний ресивер встановлюється нижче конденсатора, а парові простору конденсатора і ресивера вирівнюючої лінією 2, ​​завдяки чому в обох апаратах тиск вирівнюється і рідина під дією сили тяжіння стікає з конденсатора.

2. Лінійний ресівер компенсує нерівномірність подачі хладагента в охолоджуючі прилади споживачів холоду. У відповідності з коливаннями теплового навантаження повинно змінюватися кількість хладагента, що подається у випарники в одиницю часу, а тому лінійний ресивер використовується як ємність, в якій накопичується холодоагент при зменшенні кількості подається у випарники рідини. Крім того, в лінійному ресивері створюється запас хладагента, який повинен компенсувати можливі витоки його із системи; цей запас періодично поповнюють при періодичній дозарядці.

3. Лінійний ресівер використовують також, як ємність для збору хладагента з випарників (або охолоджувальних приладів) під час їх ремонту або зупинки на тривалий термін.

4. У лінійному ресивері створюється гідравлічний затвор, що перешкоджає перетіканню пара з боку високого тиску в випарну систему, що мало б наслідком зменшення холодопродуктивності установки.

Як видно на схемі (див. малюнок П. 1.3) рідкий холодоагент відводиться з лінійного ресивера по трубі, опущеною під рівень рідини, що і запобігає прорив пара по цьому трубопроводу в випарну систему.

Контроль за рівнем рідини в ресівері ведуть по покажчику рівня. Конденсатор і ресівер забезпечені запобіжними клапанами ПК з перемикальним вентилем, від запобіжних клапанів виведені трубопроводи для аварійного скидання хладагента в атмосферу. У кожного з цих апаратів на АХУ є відстійники 4 для збору масла і забруднень; з відстійників ці домішки можуть відводитися в маслособіратель.

З ресіверів холодоагент поступає в охолоджувач рідини (Переохладітелі) 6, який повинен включатися після ресивера (див. малюнок П. 1.3).

Від колектора 7 регулюючої станції рідкий холодоагент при ручному регулюванні розподіляється за допомогою регулюючих вентилів РВ по охолоджуваним об'єктів (у загальному випадку - різних температур кипіння). У разі застосування автоматичних регуляторів подачі холодоагенту у випарну систему колектор 7 стає розподільчим. За допомогою запірних вентилів на цьому колекторі можна припиняти подачу холодоагенту у всі об'єкти цієї температури кипіння або до групи об'єктів. Регулюючі вентилі колектора можуть використовуватися при виході з ладу автоматичних регуляторів подачі, розташованих у об'єктів.

Звичайно як ручні, так і автоматичні регулюючі вентилі знаходяться між двома запірними вентилями, що дозволяє при засміченні регулюючого вентиля легко від'єднати його від системи для огляду і очищення, без порушення режиму роботи інших об'єктів. На колекторі передбачають вентиль 1 'для зарядки і поповнення системи холодоагентом.

4.2 Опис технологічного процесу

Принципова схема АХУ представлена ​​на малюнку П. 1.2. Технологічний процес умовно починається зі стиснення парів аміаку холодильними компресорами марок: АУ200/А-720, АКРАБ 100А, 21 А280-7-3, П-110, 21А410, АУ400 / 1.

Гарячі пари аміаку з тиском до 15,5 кгс / см ² і температурою до 150 ⁰ С, нагнітаються компресорами подаються у конденсатори наступних марок: ІК-125, ТКА-85, евако-200.

Сконденсировавшейся рідкий аміак зливається в шість лінійних ресиверів, розташованих в окремому приміщенні - сховище.

З лінійних ресиверів рідкий аміак надходить у баки-акумулятори холоду, для отримання захоложенной води і на регулюючу станцію високого тиску, розташовану в компресорному цеху.

Рідкий аміак з регулюючої станції високого тиску, за рахунок різниці тисків кипіння і конденсації дросселируется в батареї охолодження панельних випарників марок ІПП-960 та ІПП-320. В останніх відбувається охолодження розсолу.

Газоподібний аміак з температурою -20 ⁰ С з панельних випарників через віддільники рідини надходить у колектор всмоктувача аміачних компресорів.

Газоподібний аміак з температурою -10 ⁰ С з баків-акумуляторів холоду через віддільники рідини надходить у колектор всмоктувача аміачних компресорів.

1–5), где переохлаждается и подается на регулирующую станцию низкого давления, откуда жидкий аммиак дросселируется до давления испарения и направляется в циркуляционные ресиверы (вертикальные и горизонтальные). Рідкий аміак з регулюючої станції високого тиску подається в змійовики проміжних судин (ПС N 1-5), де переохолоджується і подається на регулюючу станцію низького тиску, звідки рідкий аміак дросселируется до тиску випаровування і прямує в циркуляційні ресивери (вертикальні і горизонтальні).

1/ N 2 и 1,5 РДВ, расположены в аппаратном отделении компрессорного цеха. Вертикальні ресивери 3,5 РДВ N 1 / N 2 і 1,5 РДВ, розташовані в апаратному відділенні компресорного цеху. З ресіверів рідкий аміак насосами марки 3Ц-4А-2Г подається до воздухоохладителям, з яких газоподібний аміак з температурою -40 ⁰ С надходить на всмоктування компресорів. 2 и 1,5 РДВ используются в качестве защитных ресиверов. Вертикальні ресивери 3,5 РДВ N 2 і 1,5 РДВ використовуються в якості захисних ресиверів.

1, N 2, жидкий аммиак насосами марки 3Ц-4А-2Г через гидроциклон подается к фризерам, скороморозильным шкафам и воздухоохладителям, из которых газообразный аммиак с температурой -40 ⁰ С, через отделители жидкости поступает на всас компрессоров. З горизонтальних ресіверів 2,5 РД N 1, N 2, рідкий аміак насосами марки 3Ц-4А-2Г через гидроциклон подається до фризера, скороморозильні шаф і воздухоохладителям, з яких газоподібний аміак з температурою -40 ⁰ С, через віддільники рідини надходить на всмоктування компресорів.

У міру втрат аміаку в холодильній системі виробляється періодична його закачування в систему від спеціально обладнаній спецмашини з об'ємом ємності 5 тонн.

4.3 Розміщення основного технологічного обладнання та розподіл небезпечної речовини за технологічним блокам

План розташування основного технологічного устаткування представлено АХУ ВАТ «Уфамолзавод» на малюнку П. 1.1. Розташування основного технологічного устаткування виконане з урахуванням раціональних технічних рішень та умов для безпечної експлуатації холодильного обладнання. Компресорний цех розташовується в будівлі корпусу допоміжних служб на першому поверсі (див. малюнок П. 1.1). Операторна розташована в окремому приміщенні комрессорного цеху в тому ж будинку.

Машинне відділення не відокремлено від операторної протипожежними стінами і перегородками без отворів, що потрібно за нормами. Для забезпечення підвищеної безпеки експлуатації холодильної установки конденсатори, масловіддільники розташовані зовні поблизу машинного відділення. Лінійні ресивери розташовані в окремому закривається будівлі.

При розміщенні обладнання в приміщеннях і на вулиці забезпечений доступ до нього для обслуговування відповідно до діючих норм, проте не передбачено достатнього місця для ремонту обладнання.

Загальна кількість аміаку на об'єкті - 16,59 т. Найбільша кількість аміаку міститься в приміщенні лінійних ресиверів - 6,3 т. Тому технологічні блоки 1, 1а, 1б, 1в, 2, 2а є найбільш небезпечними з точки зору наслідків виникнення НС. На безпеку їх експлуатації слід звернути першочергову увагу.

5. Сценарії можливих аварій

У даному розділі представлені можливі сценарії аварій на АХУ, побудовано «дерево відмов» компресора, виявлені найбільш «вузькі» місця АХУ, на яких найімовірніше наступ аварійної ситуації.

5.1 Виявлення подій, що ведуть до аварії

Статистичні дані переконують нас у тому, що завдання підвищення безпеки техносфери виключно важлива і актуальна. Зробити техносферу абсолютно безпечною неможливо. Однак необхідно знижувати ймовірність виникнення аварій і катастроф, намагатися виключити або зменшити дію вражаючих факторів, тобто проводити роботу щодо попередження НС [2].

Згідно [30], попередження надзвичайних ситуацій - це комплекс заходів, які проводяться завчасно і спрямовані на максимально можливе зменшення ризику виникнення надзвичайних ситуацій, а також на збереження здоров'я людей, зниження розмірів шкоди навколишньому природному середовищу та матеріальних збитків у разі їх виникнення.

Однією зі сфер діяльності, що забезпечує безпеку в промисловості, є соціально-економічна. У ній задаються умови безпечного розвитку промислової активності, визначаються вимоги суспільства до техносфери. Основний механізм - законодавче регулювання державою всіх фаз промислової активності. Це означає, що на кожній стадії (розміщення виробництва, будівництво та експлуатація) керівництво підприємства, його власник, зобов'язані пред'являти докази безпеки свого об'єкта.

Таким чином, очевидна необхідність оцінки безпеки об'єкта. При цьому повинні вирішуватися такі питання:

1. Наскільки те чи інше підприємство є потенційно небезпечним?

2. Які кошти слід використовувати для підвищення безпеки виробництва?

3. Куди саме (в які виробничі процеси, заходи тощо) слід вкладати ці кошти.

Для вирішення цих питань необхідна оцінка, аналіз, ідентифікація небезпек [2].

Ідентифікація небезпек - це виявлення небажаних подій, що тягнуть за собою реалізацію небезпеки, механізмів виникнення подібних подій, а також визначення масштабів наслідків та ймовірності будь-якої події, яка може мати нищівну силу.

Прийнятний ризик аварії - ризик, рівень якого допустимо і обгрунтований виходячи з соціально-економічних міркувань. Ризик експлуатації об'єкта є прийнятним, якщо заради вигоди, одержуваної від експлуатації об'єкта, суспільство готове піти на цей ризик.

Ризик аварії - міра небезпеки, що характеризує можливість виникнення аварії на небезпечному виробничому об'єкті і тяжкість її наслідків. Основними кількісними показниками ризику аварії є:

1) технічний ризик - ймовірність відмови технічних пристроїв з наслідками певного рівня (класу) за певний період функціонування небезпечного виробничого об'єкта;

2) індивідуальний ризик - частота ураження окремої людини в результаті впливу досліджуваних факторів небезпеки аварій;

3) потенційний територіальний ризик (або потенційний ризик) - частота реалізації вражаючих чинників аварії в розглянутій точці території;

4) колективний ризик - очікувана кількість уражених в результаті можливих аварій за певний час;

5) соціальний ризик, або F / N-крива, - залежність частоти виникнення подій F, в яких постраждало на певному рівні не менш N осіб, від цього числа N. Характеризує тяжкість наслідків (катастрофічність) реалізації небезпек;

6) очікуваний збиток - математичне очікування величини збитку від можливої ​​аварії, за певний час [30].

5.2 Оцінка ризику виникнення аварії

Оцінка аварійної небезпеки будь-якого об'єкта повинна починатися з виявлення безлічі подій, здатних привести до реалізації небезпеки.

Очевидно, що можна перерахувати:

1. всі елементи технологічного обладнання, які містять запасену енергію і можуть стати джерелом її неконтрольованого виходу;

2. їх поєднання і режими вивільнення накопиченої енергії.

Найбільш поширений метод аналізу ризику - побудова «дерева відмов». Він припускає наявність відомого «головного» наслідки від можливих причин (інцидентів). Як правило, мета аналізу ризику - оцінити імовірнісні характеристики настання верхнього небажаної події (ВНС). При цьому зазвичай кожному базисного події (тобто початкового події або нерозкладне кінцевому подією) приписується ймовірність (частота) його появи. Після цього, використовуючи формули теорії ймовірностей, отримують оцінку ймовірності настання ВНС. Для простих технологічних процесів вибір ВНС очевидний і не складає труднощів. Однак, для складних багатостадійних виробничих процесів, в яких беруть участь багатофазні рівноважні системи, а також велику кількість взаємодіючих апаратів, обгрунтування ВНС іноді вимагає побудови двох і більше «дерев відмов» [14].

Аналіз побудованих дерев відмов дозволяє виявити події, які викликають реалізацію небезпеки, тобто ті «вузькі» місця на підприємстві, які роблять його небезпечним для персоналу ОПО і населення, що проживає поблизу ОПН. Такими «вузькими місцями» можуть бути не тільки технологічні процеси, але й неправильні дії операторів. За деякими даними до 80% техногенних НС обумовлені помилками персоналу ОПО [2].

Основні і типові для більшості підприємств, що експлуатують АХУ, фактори, що впливають на промислову безпеку:

- Технічний стан обладнання, трубопроводів, запірної і запобіжної арматури;

- Наявність, технічний стан і організація грамотної експлуатації приладів автоматичного захисту і управління технологічним процесом;

- Кваліфікація персоналу і дотримання технологічної і трудової дисципліни;

- Готовність обслуговуючого персоналу до локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій;

- Оснащеність АХУ засобами протипожежного, а персоналу - індивідуального захисту;

- Належний контроль з боку керівництва за станом промислової безпеки та дотриманням нормативних вимог при експлуатації АХУ.

Нехтування будь-яким з перерахованих факторів неодмінно збільшує небезпеку експлуатації ОПО, ставить персонал підприємства в залежність від волі випадку [13]. Одним з найважливіших напрямків підвищення професійного рівня робітників і службовців є навчання їх діям в екстремальних умовах. Витрати на подібні заходи, як правило, не перевищують 1% від величини матеріального збитку від можливої ​​аварії [2].

Приклад «дерева відмов», використовуваного для аналізу причин виникнення аварійних ситуацій під час роботи компресорів АХУ представлений на рисунку 5.1. Умовні позначення елементів «дерева відмов» представлені в таблиці 5.1, вихідні дані для побудови «дерева відмов» компресора представлені в таблиці 5.2 [16]. У даному випадку розглядалася можлива аварійна ситуація, що склалася в результаті гідравлічного удару в циліндрах компресора. Як наслідок, викид аміаку з технологічного блоку.

Таблиця 5.1 - Умовні позначення елементів «дерева відмов»

Таблиця 5.2 - Вихідні дані для побудови «дерева відмов» компресора

Малюнок 5.1 - «Дерево відмови» компресора

Найнебезпечнішими за своїми наслідками вважаються аварії:

- Пов'язані з руйнуванням компресорів при гідравлічних ударах в циліндрі;

- Розгерметизацією ємнісного обладнання (ресивери, конденсатори, випарники)

- Розгерметизація трубопроводів на боці високого тиску, особливо рідинних.

Якщо ж це відбувається в сукупності з грубими відхиленнями від нормативних вимог, порушенням технологічної і трудової дисципліни, відсутністю у персоналу ОПО належних навичок і уміння швидко і правильно ліквідувати аварію, то наслідки можуть бути самими трагічними [13].

5.3 Основні можливі причини виникнення і розвитку аварій

Беручи до уваги кількості утворюється в процесах аміаку, розміри обладнання, трубопроводів та арматури, навіть невеликі у відсотковому відношенні до загального потоку витоку аміаку можуть призвести до утворення токсичної хмари, дія якого може поширитися за межі огорожі підприємства.

Основні негативні фактори, які могли б ініціювати і сприяти розвитку аварійних ситуацій на резервуарах:

1) тривалі відключення енерго-і водопостачання;

2) відмова конструкції резервуарів, цистерн;

3) відмови компресорного обладнання;

4) спрацьовування запобіжних клапанів на резервуарах, цистернах;

5) відмови трубопроводів системи АХУ;

6) відмови приладів контролю і автоматики (КВП і А);

7) помилки персоналу ОПО [14].

5.3.1 Тривалі відключення електроенергії, пари і водопостачання

Відключення електроенергії, пари та водопостачання навіть на тривалий час не можуть безпосередньо призвести до руйнування технологічних блоків АХУ. Однак відключення електроенергії від усіх наявних джерел можуть викликати неприпустиме підвищення тиску в резервуарі, привести до необхідності скидання аміаку в дренажні ресивери або навіть в атмосферу з утворенням хмари. Проте одночасне тривале відключення всіх наявних джерел електропостачання є вкрай малоймовірним.

5.3.2 Відмова конструкції технологічних блоків АХУ

Відмова конструкції технологічних блоків АХУ може бути викликаний дефектами конструкції, корозією або неправильним вибором металу.

Небезпеки, пов'язані з корозією, незначні, тому що для виготовлення резервуара використана низьколегована сталь з дрібнозернистою структурою, що володіє гарну зварюваність і стійкістю до корозійного розтріскування в середовищі аміаку.

Вітчизняний і зарубіжний досвід експлуатації резервуарів для зберігання рідкого аміаку, а також науково-дослідні роботи в цій області показують, що за умов зберігання корозійне розтріскування в них практично відсутній. Зниження температури зберігання в ізотермічних резервуарах до мінус 20 ° С і нижче практично повністю пригнічує цей процес.

Імовірність відмови корпусу резервуара відповідно до статистичних даних, наведеними для подібних сховищ оцінюються не більш ніж 5.10 ^-8 на рік [5].

5.3.3 Спрацювання запобіжних клапанів резервуара

Спрацьовування запобіжних клапанів, передбачених на окремих ділянках АХУ можливо через недопустимого підвищення тиску в технологічних блоках:

- При відмові циліндрів компресора і продовженні прийому аміаку в циркуляційний ресивер;

- При прийомі аміаку з підвищеною температурою, коли компресор не справляється з підвищеним навантаженням по газоподібному аміаку.

Спрацьовування запобіжних клапанів також можливо і з-за відмови їх конструкції [21].

5.3.4 Відмови трубопроводів

За даними, опублікованими в зарубіжній пресі, і даними аналізу аварій на підприємствах азотної промисловості, приблизно половина аварійних викидів відбувається через руйнування трубопроводів. До основних типів відмов трубопроводів, що призводить до значних витокам, слід віднести утворення протяжних тріщин з еквівалентним діаметром більше 20 мм.

5.3.5 Відмови приладів контролю і автоматики (КВП і А)

Наслідком відмов КВП і А може з'явитися:

- Неприпустиме підвищення тиску в резервуарі і, як наслідок, спрацьовування запобіжних клапанів і викид газоподібного аміаку в атмосферу, а при відмові запобіжних клапанів і подальше підвищення тиску;

- Порушення цілісності корпусу резервуара і викид рідкого аміаку в обвалування;

- Неприпустиме підвищення рівня рідкого аміаку в резервуарі (перелив), яке при тепловому розширенні рідкого аміаку та відмову запобіжних клапанів може призвести до порушення цілісності і навіть руйнування резервуара.

Підвищення тиску до тиску спрацьовування запобіжних клапанів можливе як при заповненні резервуара, так і при зберіганні. Переповнення резервуару може статися внаслідок відмови системи контролю над рівнем рідкого аміаку [21].

5.3.6 Помилки (неправильні дії) персоналу, які можуть стати причинами аварійних ситуацій

До основних помилок (неправильних дій) персоналу, які можуть призвести до аварійних ситуацій на АХУ, відносяться:

- Незадовільний технічний нагляд за станом обладнання;

- Помилки при веденні ремонтних робіт;

- Непрофесіоналізм або недостатній досвід персоналу ОПН.

Незадовільний технічний нагляд за станом обладнання та помилки при проведенні ремонтних робіт (неякісне їх виконання) можуть призвести до:

- Порушення цілісності обладнання (зменшення товщини стінок до неприпустимих розмірів, розвитку неприпустимих концентраторів напруги в корпусах резервуарів, розвитку тріщин зварних швів, металу корпусу, штуцерів, люків, трубопроводів, порушення рознімних з'єднань і т.д.) і викиду в атмосферу великих кількостей аміаку ;

- Виходу з ладу компресорного та насосного обладнання, недостатності їх холодопродуктивності, підвищення тиску в резервуарі вище гранично допустимого і викидів аміаку через запобіжні клапани;

- Виходу з ладу відповідальних елементів системи контролю за визначальними безпеку процесу технологічними параметрами, системи протиаварійного захисту (неприпустимого підвищення тиску, рівня, температури в резервуарі і, як наслідок, спрацьовування запобіжного клапана, викиду в атмосферу значних кількостей аміаку).

У зв'язку з високою надійністю систем контролю і захисту, на безпеку експлуатації АХУ можуть впливати практично тільки навмисні дії, спрямовані на порушення вимог технологічного регламенту та робочих інструкцій: відключення наявних систем захисту і навмисне неприйняття відповідних заходів при отриманні аварійних сигналів про порушення технологічних параметрів [ 5].

5.4 Визначення сценаріїв можливих аварій

Після ідентифікації небезпек розробляються сценарії їх розвитку і оцінюються масштаби наслідків. Кількість сценаріїв визначається низкою факторів:

- Погодними умовами;

- Місцем розташування об'єкта;

- Порою року і доби [2].

Сценарій аварії - повне і формалізований опис наступних подій: фази ініціювання, включаючи ініціює подія, аварійного процесу, що створилася НС, втрат при аварії, включаючи специфічні кількісні характеристики, просторові і тимчасові параметри і причинні зв'язки подій аварій.

При розробці сценаріїв та оцінки масштабів аварії крім розгляду основних вражаючих чинників слід також враховувати можливий «ефект доміно».

Визначення сценаріїв виникнення та динаміки розвитку аварійних ситуацій проводилося за допомогою блок-схеми, представленої на малюнку П. 2.1.

У залежності від ініціюючого події, умов обігу небезпечних речовин, умов навколишнього середовища зазначені вище вражаючі фактори можуть реалізуватися при наступних небезпеки:

1. освіта первинного токсичної хмари аміаку (ймовірність виникнення P _i = 3,4 · 10 ^-6);

2. освіта первинного та вторинного токсичного хмар аміаку (P _i = 2,75 · 10 ^-6).

Незважаючи на те, що аміак відноситься до пожежовибухонебезпечні речовини [25], в даному проекті не розглядаються сценарії з утворенням пожеж проток і вибухів хмар аміачно-повітряної суміші.

Для даного підприємства найбільш типовою можуть виявитися аварії з утворенням токсичної хмари. При цьому найбільш небезпечними технологічними блоками є лінійні та дренажні (у разі, якщо вони задіяні) ресивери, оскільки в них знаходиться найбільша кількість рідкого аміаку.

Сценарій А

Повне руйнування посудини під тиском, що містить аміак.

Порушення норм режиму та обслуговування → вихід параметрів за граничні значення → розгерметизація технологічного блоку установки → викид продукту з технологічного блоку → освіта первинного хмари → освіта розлиття → освіта вторинного хмари → інтоксикація персоналу ОПО і населення

У даному випадку розглядаються резервуари (лінійні, дренажні ресивери), в яких перебуває найбільша кількість рідкого аміаку (у відповідності з таблицею 4.2).

Сценарій У

Викид аміаку з технологічних блоків.

Порушення норм режиму та обслуговування → вихід параметрів за граничні значення → розгерметизація технологічного блоку установки → викид продукту з технологічного блоку → освіта первинного хмари → інтоксикація персоналу ОПО і населення

У даному випадку розглядаються технологічні блоки, в яких міститься газоподібний аміак (наприклад, компресори). При реалізації подібного сценарію аварії відбувається утворення тільки первинної хмари аміаку.

Сценарій З

Витоку аміаку через отвори, що утворилися в результаті спрацювання устаткування.

Порушення норм режиму та обслуговування → знос обладнання → утворення свищів, щілин, нещільностей → витік продукту через щілини, що утворилися → освіта токсичної хмари → інтоксикація персоналу ОПО і можливо населення.

Перераховані сценарії не є незалежними, так як реалізація одного з них, як правило, породжує умови виникнення ініціюючих подій для реалізації інших сценаріїв.

6. Оцінка величини збитку

У даному розділі проведено прогнозування масштабів зараження місцевості аміаком при аварії, що розвивається за сценарієм А (найбільш небезпечному). Наведено оцінку збитку від даної аварії.

6.1 Прогнозування масштабів зараження аміаком при аварії на ВАТ «Уфамолзавод»

Оцінка масштабу зараження аміаком проведена відповідно до методики прогнозування можливої ​​обстановки при аваріях на ХНО (Додаток 3) Вихідні дані аварії наведені в таблиці 6.1.

При розвитку аварії за сценарієм А відбувається розгерметизація технологічного блоку № 1 (лінійного ресивера 3,5 РВ). Ініціював чинником даної аварії може з'явитися обвал стіни приміщення лінійних ресиверів (будівля цегляна, споруди 1960 р.). У результаті обвалу, елементи несучої конструкції можуть пошкодити герметичність резервуарів.

При прогнозуванні масштабів хімічного зараження розглядався випадок розгерметизації резервуару, з викидом усієї кількості аміаку, що знаходиться в технологічному блоці № 1 (таблиця 4.2).

Таблиця 6.1 - Вихідні дані для оцінки можливої ​​обстановки при аварії на ХНО

6.1.1 Прогнозування глибини зон зараження аміаком

1. Еквівалентну кількість речовини, що перейшло у первинне хмара, т:

,

де Q ₀ - кількість викинутого (розлився) при аварії речовини, т;

До ₁ - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання АХОВ;

До ₃ - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодоза хлору до порогової токсодоза даного АХОВ;

До ₅ - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості повітря (таблиця П. 3.1)

До ₇ - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря.

Значення коефіцієнтів К _1, К _3, К ₇ визначаються за таблицею П. 3.2.

= 0,007295 т.

2. Еквівалентну кількість речовини по вторинному хмарі розраховується за формулою:

де: К ₂ - коефіцієнт, що залежить від фізико-хімічних властивостей аміаку (табліцаП.3.3);

К ₄ - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (таблиця П. 3.4);

d - щільність аміаку, т / м ³

h - товщина шару аміаку (для судин з рідиною, що мають власне обвалування), м.

= 2 - 0,2 = 1,8 м.

– высота обвалования, м. де H - висота обвалування, м.

До ₆ - коефіцієнт, залежний від часу, що пройшов після початку аварії N

,

– время, прошедшее от начала аварии, ч; де N - час, що минув від початку аварії, год;

Значення коефіцієнта К ₆ визначається після розрахунку тривалості випаровування речовини з площі розливу:

= = 49 ч.

< T , то Так як N <T, то = 1

Тоді = 0,001084 т.

6.1.2 Розрахунок глибини зони зараження при аварії на ХНО

1. Повна глибина зони зараження, обумовлена ​​впливом первинного та вторинного хмари АХОВ:

,

де Г '- більше з отриманих значень Г ₁ і Г _2, км;

Г »- менше із отриманих значень Г ₁ і Г _2, км.

Г _1, Г ₂ - максимальні значення глибин зон зараження первинним (вторинним) хмарою АХОВ при аваріях на ХНО (таблиця П. 3.3).

Інтерполіруем табличні значення для глибини зон можливого зараження:

,

де Г _Х - шукане значення глибини зони можливого зараження (Г _м <Г _х <Г _б), км.

Глибина зони можливого зараження первинним хмарою:

= 0,2772 км.

Глибина зони можливого зараження вторинним хмарою:

= 0,0412 км.

Оскільки Г _1> Г _2, повна глибина зони зараження, обумовлена ​​впливом первинного та вторинного хмар аміаку дорівнює:

= 0,2772 + 0,5 · 0,0412 = 0,2978 км.

2. Гранично можливе значення глибини переносу повітряних мас:

= 1.5 = 5 км.

де V - швидкість переносу переднього фронту ЗВ (таблиця П. 3.5), км / год

За остаточну розрахункову глибину зони зараження приймаємо Г = 0,2978 км, т. к. Г <Г _п.

6.1.3 Визначення площі зони зараження

1. Площа зони можливого зараження первинним (вторинним) хмарою АХОВ, км ^2:

,

де φ - кутові розміри зони можливого зараження залежно від швидкості вітру (Табл. П. 3.6).

= 0,14 км ^2.

2. Площа зони фактичного зараження, км ^2:

,

До ₈ - коефіцієнт, що залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря (таблиця П. 3.2).

= 0,00718 км ^2.

Результати розрахунків наведено в таблиці 6.2.

Зони глибина зони зараження, а також зони можливого і фактичного зараження аміаком, представлені на малюнку П. 2.2

Таблиця 6.2 - Масштаби зараження аміаком при аварії на ХНО

6.1.4 Визначення можливих втрат

Враховуючи те, що вогнище зараження знаходиться в межах міста, загальна кількість осіб, що потрапляють в зону зараження АХОВ складе:

,

– средняя плотность населения в данном районе города (для Советского района г. Уфы); де P - середня щільність населення в даному районі міста (для Радянського району м. Уфи);

Тоді, = 74 чол.

Так як аварія сталася пізно ввечері, приймемо, що 20% населення перебуває на відкритому повітрі (15 чол.) Та 80% в будинках (59 чол.) Оцінимо можливі втрати. Прийнявши до уваги, що на відкритому повітрі постраждає 100% населення, яке потрапило в зону хімічного зараження, а в будинках - 50% складемо структуру можливих втрат (таблиця 6.3).

Таблиця 6.3 - Структура можливих втрат в осередку ураження АХОВ

Відповідно до [29] НС, що склалася в результаті подібної аварії, носить муніципальний характер. Кількість постраждалих - 45 осіб. Отримані можливі наслідки від аварії не збігаються з даними, наведеними в Декларації безпеки АХУ. Це може бути пов'язано з тим, що прогнозування наслідків розглядалося відповідно до іншим сценарієм аварії або розраховувалося за іншою методикою.

6.2 Оцінка величини можливого збитку

Оцінка можливого збитку в разі реалізації сценарію А (тобто при розгерметизації лінійного ресивера 3,5 РВ та освіті первинного та вторинного хмар) проведена відповідно до методики розрахунку збитку (Додаток 5). У декларації безпеки АХУ ВАТ «Уфамолзавод» наведені такі дані: у разі аварії передбачувані витрати на відновлення зруйнованих об'єктів ВАТ «Уфамолзавод» можуть скласти до 650 тис. рублів. Враховуючи, той факт, що ці дані наведені для 1998 року, та враховуючи вплив інфляції, на 2007 рік ці витрати складуть близько 2 млн. рублів. Ця сума відноситься до прямих втрат підприємства.

Необхідно також врахувати витрати на локалізацію та ліквідацію аварії; соціально-економічні втрати, які складаються зі збитку, нанесеного персоналу установки в разі його загибелі або травмування. Це виплати на утримання дітей, пенсій з нагоди втрати годувальника, поховання - у разі загибелі людей, витрати на лікування, професійне перенавчання, виплати компенсацій - у разі травмування внаслідок аварій. А також необхідно врахувати екологічний збиток, нанесений навколишньому середовищі. У цілому величина можливого збитку складе 4 ... 5 млн. рублів. Таким чином, щодо матеріального збитку дана НС також носить муніципальний характер.

7. Технічні рішення, спрямовані на забезпечення безпеки об'єкта

У даному розділі наведені технічні рішення, спрямовані на забезпечення безпечної експлуатації АХУ ВАТ «Уфамолзавод»; заходи щодо захисту персоналу у разі виникнення НС; заходи щодо попередження НС на об'єкті і захисту населення, що проживає в зоні можливого зараження АХОВ, система оповіщення при виникненні НС.

7.1 Забезпечення безпеки об'єкта

Відповідно до [1], для забезпечення безаварійної роботи АХУ на ВАТ «Уфамолзавод» передбачені наступні заходи:

1. Процес здійснюється за безперервною схемою і в герметичних апаратах. Розрахункові значення надлишкового тиску в системі і температури апаратів вище регламентованих.

2. Установка розділена на технологічні блоки. Відключення блоків здійснюється із застосуванням засобів ручного керування. Є можливість локалізації в разі аварії окремих одиниць устаткування.

3. Контроль і керування компресорами здійснюється комплексами засобів автоматизації (КСА), що входять у комплект компресорного апарату. На передніх панелях КСА розташовані написи, кнопки, тумблери і сигнальні світлодіоди.

4. Здійснюється автоматичне блокування з відключенням компресорних агрегатів у разі виходу технологічних параметрів за допустимі межі.

5. У приміщенні компресорного цеху є операторна. У операторної розташовані сповіщувачі світлової та звукової сигналізації порушень технологічних параметрів (підвищення рівня рідини в проміжних судинах, відділювачах рідини, зниження загальної витрати водина охолодження до компресорів), прилад дистанційного контролю за температурою в холодильних камерах. Є кнопка групового зупину компресорів в разі аварії.

6. На установці відсутні постійні викиди забруднюючих і вибухонебезпечних речовин в атмосферу. Умови проведення технологічного процесу і застосоване обладнання не вимагають організації місцевих відсмоктувачів. Повітря та інші неконденсуючий гази випускаються із системи в посудину з водою.

7. Обмежена кількість аміаку виходить в атмосферу при розтині обладнання для ремонту, а також через можливі нещільності технологічної системи, які утворюються в процесі експлуатації.

8. Усі технологічні системи і вузли після капітального ремонту (монтажу) піддаються випробуванню на герметичність з оформленням відповідної документації.

9. На апаратах, де можливе підвищення тиску до максимально допустимого, встановлені запобіжні клапани.

10. Лінійні ресивери розташовані в відбортованого приямку у спеціальному цегляному споруді.

11. Для зарядки системи аміаком передбачені стикувальні вузли.

12. На нагнітальних трубопроводах насосів і компресорів встановлені зворотні клапани.

13. На трубопроводах рідкого аміаку з лінійних ресиверів встановлені запірні автоматичні клапани.

14. При дотриманні вимог правил монтажу та експлуатації встановлені компресори не є джерелом шуму, вібрації і загазованості, що перевищують встановлені норми в зоні їх обслуговування.

15. Є можливість звільнення апаратів при зупинці на ремонт в закриті дренажні ресивери.

16. Прийнято місцеве управління електроприводами насосів, компресорів, - кнопковими постами, встановленими в електродвигунів. Передбачено також дистанційне відключення групи компресорів і насосів з безпечного місця.

17. Трубопроводи і апарати з високою температурою мають ізоляцію

18. У процесі експлуатації апарати (судини) холодильної установки не містять аміак понад встановлених норм. Поповнення системи проводиться періодично із спеціальної автомобільної цистерни.

19. Передбачена припливна, витяжна і природна вентиляція приміщень. Додатково до постійно діючої вентиляції передбачена аварійна витяжна вентиляція, включається в роботу вручну в аварійних випадках.

20. Виконання використовуваного електрообладнання по вибухозахисту відповідає вимогам ПУЕ.

21. Харчування електрообладнання передбачено від трьох незалежних вводів на завод.

22. Блискавкозахист виконано згідно вимог «Інструкції по влаштуванню блискавкозахисту будівель і споруд» (РД 34.21.122 - 87)

23. Все обладнання заземлене (занулений).

24. Передбачені евакуаційні виходи з приміщення компресорної, приміщення лінійних ресиверів. Проте в апаратній приміщенні (підвал виробничого корпусу), де розташовані ресивери 3,5 РД, 2,5 РД і 5РД і насоси передбачений лише один вихід, що робить неможливим евакуацію обслуговуючого персоналу при аварії.

25. Для ліквідації вогнищ пожежі в компресорній є первинні засоби пожежогасіння: вогнегасники ОПУ-5, ОХП-10, ящики з піском, лопати. Пожежні сповіщувачі розташовані біля вхідних дверей і в операторної.

26. Для обмеження виходу аміаку при аварії за територію заводу передбачено поглинання його водою.

Контроль і керування холодильної установки здійснюється за свідченнями місцевих приладів (манометри, термометри, блоки сигналізації і управління у компресорів).

Безпека роботи компресорів забезпечується приладами автоматичного захисту.

Автоматичний захист спрацьовує у всіх компресорів:

- При підвищенні тиску на нагнітанні вище встановленої норми;

- При зниженні тиску на всі компресорів нижче встановленої норми;

- При підвищенні температури на нагнітанні компресорів вище встановленої норми;

- При підвищенні рівня рідини в проміжному посудині і отделителе рідини на всасе компресорів вище норми;

- При зменшенні перепаду тиску масла між нагнітанням маслонасоса і в картері (нагнітанні) компресора нижче норми;

Аварійне відключення компресорів проводиться при падінні загальної витрати води до компресорів нижче норми. Вимірювання витрати (наявність протоки) води до кожного компресора не передбачено.

Передбачена світлова сигналізація з зазначенням параметри, за порушення якого відключений компресору контроль тиску і температури в апаратах здійснюється за показаннями манометрів і термометрів.

Контроль температури в холодильних камерах здійснюється за термометром і приладу, встановленому в операторної.

7.2 Заходи щодо захисту персоналу у разі виникнення НС

Для захисту працівників на об'єкті захисних споруд та укриттів немає.

При поширенні на території заводу парів аміаку здійснюється евакуація персоналу із зони зараження в найближчі безпечні місця, які заздалегідь визначені в залежності від напрямку вітру і видалені на відстані більші, ніж радіус зони зараження (школи, площі, палаци культури тощо).

Напрямок виходу і конкретні пункти збору зазначаються змінним майстром відділу збуту після прогнозування масштабів можливого зараження і оголошуються по гучномовцю. Працівники цехів, у яких безпосередньо розташовані блоки АХУ, забезпечені протигазами ГП-5 додатковими патронами ДПГ-3, фахівці компресорного цеху - промисловими протигазами з коробками типу КД, крім того є аварійний запас протигазів, а також для чергових машиністів компресорного цеху - ізолюючі протигази ІП -4 і костюми Л-1 (за 2 комплекти).

7.3 Заходи щодо попередження НС на об'єкті і захисту населення, що проживає в зоні можливого зараження АХОВ

З метою попередження НС на об'єкті проводяться наступні заходи:

1) Спостереження і контроль за станом об'єкта здійснюється силами спостереження і контролю підприємства.

2) Щорічне проведення капітального ремонту.

3) Регулярне проведення планово-попереджувальних ремонтів.

Проведення даних заходів підвищує надійність роботи обладнання та знижує ймовірність виникнення НС.

Для проведення рятувальних та інших невідкладних робіт вже створено невоєнізовані формування:

1. Штаб ЦО і НС

2. Спеціалізована зведена група - 1 / 35

- Командир групи

- Заступник командира групи

- Аварійно-відновлювальне ланка - 1 / 8

- Ланка пожежогасіння - 1 / 4

- Ланка охорони громадського порядку - 1 / 4

- Ланка патрульно-постової - 1 / 7

- Ланка розвідки - 1 / 3

- Ланка зв'язку - 1 / 3

- Санітарний пост - 1 / 4

3. Пост радіаційного та хімічного спостереження - 1 / 3

4. Ланка оповіщення - 1 / 3

5. Ланка видачі засобів індивідуального захисту - 1 / 3

6. оперативна група - 1 / 4

Спеціалізована зведена група відносяться до числа сил підвищеної готовності. Решта невоєнізовані формування - до сил загальної готовності.

Для локалізації і ліквідації аварій та пожеж залучаються караули пожежних частин ПЧ-2, ПЧ-8. Медичну допомогу при необхідності надають фахівці поліклініки № 33. Для оповіщення населення і оточення території заводу - Радянський РУВС м. Уфи. для виробництва дегазаційних робіт (у разі протоки аміаку) використовуються поливальні машини УЖКГ, МУБ Радянського р-ну та ГУУАП «Гідравліка».

Відповідно до Постанови глави адміністрації м. Уфи № 109 від 13.05.92 р. Створено КЧС наказом генерального директора № 117 від 7.04.94 р.

Голова КЧС - головний інженер

Заступник голови КЧС - головні фахівці

Члени комісії - начальники цехів.

7.4 Система оповіщення

Управління заводом і оповіщення робітників і службовців при виникненні надзвичайної ситуації здійснюється за існуючих систем зв'язку:

- Гучномовці;

- Оперативний зв'язок «Кристал»;

- Внутрішній телефонний зв'язок;

- Телефони ГТС.

Передана інформація повинна містити відомості про прогнозовані і виниклих надзвичайних ситуаціях, послідовність дій, бути достовірною, своєчасною, гласною і відкритою. Текст звернення до робітників, службовцям та населенню при аварії з викидом (протокою) аміаку розробляється заздалегідь. Перед передачею тексту звернення подається сигнал «Увага всім!». Оповіщення населення, що знаходиться поблизу заводу, проводиться за участю підрозділів служби громадського порядку Радянського РУВС, за допомогою гучномовців.

7.5 Заходи, спрямовані на зниження ризику аварії

7.5.1 Забезпечення надійності та оперативності управління виробництвом

В умовах виробничих аварій і стихійних лих надійність управління виробництвом забезпечують наступні заходи:

1. Завчасна підготовка керівних працівників і провідних фахівців до взаємозамінності. Для заміни відсутніх фахівців готують людей з числа кваліфікованих робітників, які добре знають виробництво.

2. Створення 2-3 груп управління (за кількістю змін), які крім керівництва виробництвом під час роботи повинні бути готові прийняти на себе керівництво виробництвом і організацію ведення рятувальних і невідкладних аварійно-відбудовних робіт непрацюючої зміни.

3. Забезпечення надійного зв'язку з найважливішими виробничими ділянками на об'єкті (прокладка підземних кабельних ліній зв'язку, дублювання телефонного зв'язку радіозв'язком, створення запасів телефонного дроту для відновлення пошкоджених ділянок, підготовка рухомих засобів зв'язку).

4. Розробка надійних способів оповіщення посадових осіб, аварійних служб, рятувальників і всього виробничого персоналу на підприємстві (установка сирен, репродукторів та інших засобів оповіщення).

5. Забезпечення збереження технічної документації та виготовлення її дублікатів.

6. Використання при управлінні виробництвом у мирний час технічних засобів зв'язку, контрольно-вимірювальних приладів, апаратури дистанційного управління, встановлених в службових приміщеннях, диспетчерських пунктах.

7. Розробка чіткої системи прийому сигналів оповіщення цивільної оборони та доведення їх до посадових осіб, формувань та персоналу об'єкта.

7.5.2 Підготовка об'єкта до переведення на аварійний режим роботи

У разі великої виробничої аварії або з початком стихійного лиха підприємство необхідно перевести на заздалегідь запланований аварійний режим робіт, що забезпечує максимальне зниження можливих втрат і руйнувань.

При підготовці перекладу об'єкта на аварійний режим передбачаються наступні заходи:

  організація захисту робітників, службовців і членів їх сімей (забезпечення ЗІЗ, проведення спеціальних профілактичних заходів);

  підвищення надійності роботи підприємств в умовах аварій, стихійного лиха (підготовка до безаварійної зупинки виробництва за встановленими сигналами);

  забезпечення підприємства електроенергією, водою і т.п. у разі порушення централізованого постачання; захист унікального обладнання та технічної документації; заходи щодо виключення і обмеження можливості виникнення вторинних вражаючих факторів ураження на випадок порушення матеріально-технічного постачання; захист матеріалів, сировини, готової продукції; часткова герметизація виробничих будівель та інших заходів при загрозі зараження АХОВ;

  розробка графіків роботи виробничого персоналу з урахуванням специфіки стихійного лиха (забезпечення транспортними засобами для перевезення робітників і службовців із зони їх евакуації тощо).

7.5.3 Напрямки зниження небезпеки АХУ

Один з напрямків зниження небезпеки АХУ у світовій практиці - використання холодильних машин з мінімальним обсягом заправки аміаком. Це досягається головним чином завдяки застосуванню випарників пластинчастого типу для охолодження проміжного теплоносія і трубчастих випарних конденсаторів, а надійність холодильних машин підвищується за рахунок вибору переважно гвинтових компресорів і повної автоматизації всієї схеми АХУ. Це дозволяє значно знизити обсяг заправки на одиницю холодопродуктивності і виключити гідравлічний удар в компресорі - найпоширенішу та небезпечну аварію на АХУ [13].

Висновки

У даній дипломній роботі проведено прогнозування наслідків аварії з аміачними речовинами на холодильній установці ВАТ «Уфамолзавод».

На підставі наявних у даній темі літературних даних, встановлено, що аварії, пов'язані з використанням у виробничому процесі АХОВ у великих обсягах, здатні привести до неприпустимих наслідків: загибелі персоналу і населення, нанесення екологічного збитку навколишньому середовищу. Статистичні дані про аварії на ХОО свідчать про те, що аварії з аміачними речовинами мають місце і наслідки від їх реалізації та розвитку можуть бути дуже плачевними. Проведено аналіз надзвичайних ситуацій, характерних для аналогічних ХОО, для даного небезпечної речовини, що мали місце у світовій практиці і в Росії.

АХУ ВАТ «Уфамолзавод» не є небезпечним виробничим об'єктом, але ставиться до ряду виробництв:

- До яких висуваються додаткові підвищені вимоги щодо забезпечення безпеки;

- Для яких необхідна розробка планів ліквідації (локалізації) аварійних ситуацій та їх вторинних проявів на основі сценаріїв їх виникнення та розвитку, чіткої конкретизації технічних засобів і дій виробничого персоналу;

- З екологічно небезпечним видом господарської діяльності згідно вказівок Мінекології РФ;

- Підлягають декларуванню безпеки, як потенційно небезпечний об'єкт згідно спільних вказівок від 4.03.97 р. № 02/313 та № 17-11/342 МНС Башкортостану і БО ГГТН РФ розташований на відстані менше 500 метрів від житла, поблизу місць великого скупчення людей ( зупинки міського транспорту, дитячі сади, школи, ЦТіР «Мир») і де число потерпілих може перевищити 10 осіб [1].

Характеристики небезпечної речовини, що знаходяться на території ВАТ «Уфамолзавод» необхідні для розуміння процесів, які можуть відбуватися на об'єкті при різних аварійних ситуаціях, для прийняття відповідних заходів безпеки та встановлення режиму охорони об'єкта. На АХУ застосовується конкретне небезпечну речовину - аміак, який знаходиться в рідкому і газоподібному стані і відноситься до АХОВ.

АХУ на даному підприємстві призначена для забезпечення холодом всіх стадій виробництва молочної продукції. Загальна кількість аміаку на АХУ - 16,59 т.

Найбільш частими причинами аварій на АХУ стають гідравлічні удари в циліндрах компресорів, що призводять до їх розгерметизації і викиду газоподібного аміаку у повітря [13].

У зв'язку з цим побудовано «дерево відмов» компресора [16].

Найнебезпечнішими за своїми наслідками вважаються аварії, пов'язані з розгерметизацією ємнісного обладнання (ресиверів, конденсаторів, випарників) і трубопроводів на боці високого тиску, особливо рідинних. Аналіз характеристик технологічного обладнання та його розміщення показує, що для АХУ ВАТ   «Уфамолзавод» найбільш небезпечними слід вважати аварії, пов'язані з пошкодженням, або в гіршому випадку, розгерметизацією одного або кількох лінійних ресиверів.

З точки зору впливу на персонал об'єкта і населення, яке проживає в зоні можливого зараження, найбільшу небезпеку на АХУ являє собою приміщення лінійних ресиверів. Загальна кількість рідкого аміаку в технологічних блоках 1,1 а, 1б, 1в, 2, 2а - 6,3 т.

Тому, для оцінки можливих наслідків техногенної аварії, що призводить до ЧС, розглядалася розгерметизація лінійного ресивера 3,5 РВ (викид аміаку становить 1,621 т). Розрахована глибина зони зараження аміаком, площа можливою і фактичної зон зараження токсичною хмарою, що утворюється при розгерметизації ресівера. Зона можливого зараження аміаком відзначена на карті місцевості відповідно до переважним напрямком вітру.

У розрахунках зон ураження АХОВ використовували найбільш консервативні вихідні дані: ступінь вертикальної стійкості атмосфери - інверсія; температура повітря 20 ⁰ С; швидкість вітру - 1 м / с. Розглянута можлива аварія сталася о 00.00. Приймаючи цей факт до уваги, припустили, що 20% населення, що попадає в зону можливого зараження будуть перебувати на відкритому повітрі (100% постраждалих), а 80% - у будинках (найпростіших сховищах, 50% постраждалих). Сумарна кількість людей, що потрапили в зону можливого зараження АХОВ - 1435 чоловік; а до зони фактичного зараження - 74 людини. Виходячи з цього, склали структуру можливих втрат (постраждалі різного ступеня тяжкості - 30 осіб, безповоротні втрати - 15 осіб). Можливий матеріальний збиток від аварії може скласти 4 ... 5 млн. рублів.

Порівнявши отримані дані з даними, наведеними в Декларації промислової безпеки АХУ, виявили розбіжності. Це може бути пов'язано з тим, що розглянута в даному проекті аварія розвивалася за іншим сценарієм і (або) прогнозування наслідків від аварії проводилося за іншою методикою.

Заходи, спрямовані на забезпечення безпеки об'єкту:

- Технічні заходи, мета яких максимально знизити участь людини у виробничому процесі, застосування систем автоматичного захисту на всіх стадіях виробництва;

- Організаційні заходи, спрямовані на забезпечення виконання безпечних процедур роботи на ВАТ «Уфамолзавод»;

- Заходи з підготовки до дій у НС, мета яких підготовка персоналу сторонніх організацій до спільних дій щодо попередження, локалізації та ліквідації аварійної ситуації.

Список літератури

1. Декларація безпеки аміачної холодильної установки ВАТ «Уфамолзавод», 1998. - 96 с.

2. Забезпечення безпеки життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях техногенного характеру: Навчальний посібник. / М.М. Красногорська, Н.Ю. Цвіленева, Р.З. Хамітов. - Уфа: УГАТУ, 1998. - 107 с.

3. Холодильні установки: Підручник для студентів вузів спеціальності «Техніка і фізика низьких температур», «Холодильна кріогенна техніка і кондиціонування» / Курильов Є.С., Онососвскій В.В., Румянцев Ю.Д. - 2-е вид., Стереотип. - СПб.: Політехніка, 2002. - 576 с.

4. Захист населення і територій в надзвичайних ситуаціях: Навч. посібник / С.А, Буланенко, СІ. Воронов, П.П. Губченко та ін; За заг. ред. М.І. Фалєєва. - Калуга: ГУП «Обліздат», 2001. - 480 с.

5. Безпека резервуарів і трубопроводів / В.А. Котляревський, А.А. Шаталов, Х.М. Ханухов. М., Изд-во «Економіка і інформатика», 2000 р. - 555 с.

6. Холодильні установки / Чумак І.Г., Чепурненко В.П. та ін; Під ред. І.Г. Чумака. - 3-е изд., Перераб. - М.: Агропромиздат, 1991. - 495 с.

7. Ремонт і експлуатація холодильних установок: Практ. посібник / А.І. Кулаковський, В.І. Новиков, С.С. Червяков. - М.: Вищ. шк., 1992. - 256 с.

8. Цивільна оборона та захист від надзвичайних ситуацій: Метод. указ. / Сост. В.Ф. Єгоров. Тамбов: Вид-во Тамбо. держ. тех. ун-ту, 2005. - 32 с.

9. Бєлов П.Г. Моделювання небезпечних процесів в техносфери. - М.: Видавництво академії цивільного захисту МНС РФ, 1999. - 124 с.

10. Стійкість роботи промислових об'єктів при надзвичайних ситуаціях: Метод. указ. / сост. В.І. Осипов, С.В. Пестриков, Ф.Ф. Кадиров, Є.М. Ганцева. - Уфа: УГАТУ, 2005. - 53 с.

11. Коротка хімічна енциклопедія, т. 1 А-Е / отв. ред. І.Л. Кнунянц. М.: «Радянська енциклопедія», 1961. - 1262 с.

12. Збірник узагальненої термінології (Тезаурус) / Сост: Красногорська М.М., Ганцева Є.М., планида Ю.М., Ейдеміллер Ю.М. - Уфа: УГАТУ, 2003.

13. Логвінов А.М. Промислова безпека аміачних холодильних установок підприємств харчової промисловості Алтайського регіону / / Безпека праці в промисловості - 2003. - № 7. - 19-21 с.

14. Ширяєва В.В., Мамонтов В.А Обгрунтування верхнього небажаної події при аналізі ризику цеху з виробництва аміаку / / Хімічне і нафтогазове машинобудування - 2003. - № 3. - 48-51 с.

15. РД 52.04.253-90 Методика прогнозування масштабів зараження АХОВ при аваріях (руйнуваннях) на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті. М., 1991.

16. РД 03-418-01 Методичні вказівки щодо проведення аналізу ризику небезпечних виробничих об'єктів. Дата введення 01.09.2001.

17. ГОСТ Р 22.0.01 - 94 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Основні положення. Дата введення 01.01.95.

18. ГОСТ Р 22.0.05 - 94 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Техногенні надзвичайні ситуації. Терміни та визначення основних понять. Дата введення 01.01.96.

19. ГОСТ Р 22.3.01 - 94 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Життєзабезпечення населення в надзвичайних ситуаціях.

20. ГОСТ Р 22.3.03 - 94 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Захист населення. Основні положення. Дата введення 01.01.96.

21. ГОСТ Р 12.2.142 - 99 Системи холодильні холодопроізводітель-ністю понад 3,0 кВт. Вимоги безпеки. Дата введення 01.01.2000.

22. ГОСТ Р 22.0.07 - 95 Джерела техногенних надзвичайних ситуацій. Класифікація і номенклатура вражаючих факторів і їх параметрів.

23. ГОСТ 12.1.005 - 88 Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони. Дата введення 01.01.89. Натомість ГОСТ 12.1.005 - 76.

24. ГОСТ 12.1.007 - 76 Шкідливі речовини. Дата введення 01.01.77.

25. ГОСТ 12.1.044 - 89 вогнестійкість. Номенклатура показників і методи їх визначення. Дата введення 01.01.91.

26. ГОСТ 12.2.085 - 82 (СТ РЕВ 3085-81) Посудини, що працюють під тиском. Клапани запобіжні. Дата введення 01.07.83. Перевидання листопада 2001.

27. ПБ 09-220-98 Правила пристрою і безпечної експлуатації аміачних холодильних установок. Затверджено Постановою Держнаглядохоронпраці України від 30 червня 1998 р. № 38.

28. Постанова Держгіртехнагляду РФ від 9 червня 2003 р. № 79 «Про затвердження Правил безпеки аміачних холодильних установок»

29. Постанова Уряду РФ від 21 травня 2007 р. № 304 «Про класифікацію надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру»

30. Федеральний закон № 68 «Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру». Дата прийняття 11.11.94.

31. Постанова Держгіртехнагляду РФ від 27.10.2000 № 62 «Про порядок оформлення декларації промислової безпеки та перелік відомостей, що містяться в ній».