Безопасность производства химической промышленности

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУ ВПО ТГТУ)

 

 

 

Кафедра

Безопасность  жизнедеятельности и экология

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

 

 по дисциплине «Производственная безопасность »

на тему ”Безопасность производства химической промышленности”

 

 

 

 

 

 

Автор работы_________________________Пушкин Денис Викторович

Специальность”Безопасность технологических  процессов и производств ”

Обозначение курсовой работы КР  факультет ПИЭ группа  БТПП-0810

Руководитель работы ________профессор Пузырев Николай Михайлович

Работа защищена _______________ оценка _________________________

Преподаватель _________________

 

 

 

г. Тверь, 2012

Содержание:

Введение                                                                                                                   3

1. Характеристика объекта                                                                                5      
1. Описание технологического процесса                                                   5                                          
2. Основные факторы риска. Возможные аварии                                   15
3. Основные характеристики и особенности технологического        объекта                                                                                                     19
2. Обеспечение безопасности технологического процесса.                         21
1. Автоматизация и механизация технологических процессов             21
2. Безопасное  размещение оборудования. Требования техники безопасности к организации рабочих мест                                          23
3. Технические средства безопасности                                                     25
3. Электробезопасность                                                                                    27
1. Расчет молниезащиты                                                                            29
2. Проектирование защитного заземления                                               30
4. Пожарная профилактика и средства тушения пожара                             31
5. Охрана окружающей среды                                                                         33
6. Чрезвычайная ситуация и меры защиты                                                    35
7. Средства индивидуальной защиты                                                            38
8. Инструкция по охране труда для аппаратчиков хво                                 41

Список используемой литературы                                                                       46

Приложение 1 Характеристика помещения по электроопасности и обеспечение электробезопасности в данном помещении

Приложение 2 Характеристика помещения по взрывопожароопаности и обеспечение пожаровзрывобезопасности

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации  уделяется большое внимание, это  объясняется сложностью и высокой  скоростью протекания технологических  процессов, а так же чувствительностью  их к нарушению режима.

С увеличением нагрузок аппаратов, мощностей машин, сложности  и масштабов производства, с повышением давлений, температур и скоростей химических реакций ручной труд даже на механизированном производстве подчас просто не мыслим. В таких условиях рабочий часто не в состоянии своевременно воздействовать на процесс, в случае его отклонения от нормы.

 Ограниченные возможности  человеческого организма (утомляемость, недостаточная скорость реакции  на изменение окружающей обстановки  и на большое количество одновременно поступающей информации, ситуации и т.д.) является препятствием для дальнейшей интенсификации производства.

 Наступает новый  этап машинного производства  автоматизации, когда человек  освобождается от непосредственного  участия в производстве.

Под автоматизацией понимают применение методов и средств  автоматизации для управления производственными процессами. Понятие управления производственными процессами, подразумевает целенаправленные воздействия на этот процесс, который обеспечивает оптимальный или заданный режим его работы. Процесс управления складывается из многих элементарных операций, которые по их назначению можно объединить в три  группы:

Получение и обработка  информации о фактическом состоянии  управляемого технологического процесса.

Анализ полученной информации и принятие необходимого решения  о воздействии на процесс.

Осуществление принятого  решения, то есть воздействие на  технологический процесс изменением материальных или энергетических потоков.

По мере осуществления  механизации производства сокращается тяжёлый физический труд, уменьшается численность рабочих,  непосредственно занятых в производстве, увеличивается производительность труда и т.д.

В механизированном технологическом  процессе человек продолжает принимать  непосредственное участие, но его физическая работа сводится

лишь к нажатию кнопок, поворота рычагов и т.п. Здесь  на человека возложены функции управления машинами. Автоматизация приводит к  улучшению основных  показателей: эффективности производства, увеличению количества, улучшению  качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика объекта

1. Описание технологического процесса

Производство алкилфенолов по характеру сырья и получаемых продуктов связано с применением пожаро- и взрывоопасных веществ. Процесс происходит при избыточном давлении до 1,2 МПа и температуре 120-165⁰С. Источником энергии является электрическая энергия с напряжением до 380В. Так же для обогрева реакторов SA-201 А,В,С применяется пар 0,2; 1,6 МПа для поддержания температуры продукта.

Площадки обслуживания аппаратов расположены на разных уровнях. Технологический объект является источником повышенного уровня шума, вибрации и статического электричества.

Среди применяемых веществ  имеются газы, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.

Алкилфенол на основе триммеров пропилена (нонилфенол) - прозрачная, маслянистая, горючая жидкость. При взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами в реакцию не вступает

Кислота уксусная – бесцветная прозрачная жидкость без механических примесей, нейтрализатор следов щелочи.

Окись этилена – сжиженный  газ, хорошо растворяющийся в воде.

Образование взрывоопасных  концентраций продуктов может происходить  в оборудовании при попадании  в него воздуха из-за неплотностей, в производственных помещениях и на наружных установках цеха при пропуске и стравливании продуктов, а также в канализационных колодцах при сливе в них стоков с углеводородами.

Физические и  горючие свойства веществ, применяемых и получаемых на производстве сведены в таблицы 1, 2.

 

 

 

 

Таблица 1 - Физические свойства веществ

№ п№ п/п	Наименование сырья, готовой продукции (вещества, % масс), полуфабрикатов, отходов производства	Агрегатное состояние  при нормальных условиях	Тем-пература кипения, 0С	Плот-ность, кг/м 3	Плотность паров по воздуху
1	Алкилфенол	жидкость	301	949	1,22
2	Уксусная кислота	жидкость	181,1	1070	2,05
3	Окись этилена	сжижен. газ	10,73	887	1,5

 

Таблица 2 - Горючие свойства веществ

 

№ п/п	Наименование продукта	Температура, 0С		Пределы воспламенения
		самовос- пламене- ния	вспышки	концентрационные (% об.)
				нижний	верхний
1	Алкилфенол	361	142	0,3	-
2	Уксусная кислота	454	61	3,3	22
3	Окись этилена	429	-18	3,0	100

 

В соответствии с НПБ 105-03 во взрывоопасных производствах, исходя из свойств веществ и материалов, условий их применения или переработки на основе расчета избыточного давления взрыва определяем категории помещений и зданий по взрывопожарной опасности.

 В основу оценки взрывопожарной  опасности производственных помещений положен энергетический подход, заключающийся в оценке избыточного давления взрыва и сравнение его с допустимым.

Расчетное избыточное давление взрыва DР определяется по формуле:

, где             (25)

Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газо-воздушной или паро-воздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным, при отсутствии данных допускается принимать , начальное давление (допускается принимать 101 кПа), m – масса горючего газа или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате аварий в помещении, кг;

z- коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основании характера распределения газов и паров в объеме помещения. Допускается принимать z =0,3; V_св -   свободный объем помещения, м³ ;

r - плотность пара или газа, кг/ м³; С_ст – стехиометрическая концентрация горючих газов или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об).

                  (26)

              (27)

, где b - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

n_c, n_н ,n_о ,n_х - число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего; R_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения  и неадиабадичность процесса горения допускается принимать R_н = 3.

Для расчета избыточного давления берем вещество окись этилена (С₂Н₄О).

Р_мах= 900 кПа, Р₀ = 101 кПа, m= 2534 кг, z=0,3, V_св= 300 м³ , r=859 кг/ м³ .

Согласно нормам НПБ 105-03 исходя из горючих свойств веществ  и материалов, условий их применения и переработки на основе расчета  избыточного давления взрыва наружная установка относиться к категории А_н по взрывопожарной и пожарной опасности, а помещение операторной относиться к категории Г, в нем используются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. 

Данное помещение  удовлетворяет всем требованиям  БЖД, т.к. располагается вне взрывопожароопасной зоны, а возникновение отдельных пожаров в нем будет зависеть от степени огнестойкости здания.

Согласно ПУЭ наружная установка получения оксиэтилированных алкилфенолов относится к классу взрывоопасных зон В-1г, а операторная к классу пожароопасной зоны     П-IIа.

В соответствии с "Общими правилами взрывобезопасности для  взрывопожароопасных химических и нефтеперерабатывающих производств"

ПБ - 09.540-03, установка относится  к II категории взрывоопасности, потому что относительный  энергетический потенциал  Q_в = 37 , а общая масса горючих паров и жидкостей 2000<m<5000.

По санитарно-гигиеническим  характеристикам производства применяемые  на узле, в цехе углеводороды являются токсичными и при загрязнении ими воздушной среды происходит вредное воздействие на организм человека, вызывая острые отравления, а при длительном воздействии хронические заболевания кроветворных органов, изменение состава крови, расстройства центральной нервной системы. При попадании на кожу могут вызвать химические ожоги, вызывают изменения в печени, почках, сердце.

Окись этилена – при  низких температурах очень подвижная  жидкость, наркотик, обладающий сильной ядовитостью. Вдыхание окиси этилена в концентрациях, превышающих ПДК может привести к острому отравлению и

хронической интоксикации, возможно изменение состава крови, бессонница. Оказывает раздражающее действие при попадании на слизистые  оболочки верхних дыхательных путей и глаз. На сухую кожу не действует. Влажная окись этилена может вызвать образование пузырей и ожогов. Оказывает наркотическое действие.