7 Безопасность и экологичность проекта

7.1 Охрана труда и техника безопасности

Темой данного дипломного проекта, является установка четкой ректификации ксилолов производства ароматических углеводородов (секция 900В). С целью обеспечения безопасности производства при монтаже, эксплуатации и ремонте средств автоматизации, в данном разделе необходимо дать характеристику производственной среды, и произвести анализ производственных опасностей и вредных факторов. Безопасность производства должны соблюдаться при всех видах работ.

Несоблюдение требования безопасности производства при монтаже, эксплуатации и ремонте средств автоматизации может привести к производственным травмам.

Вследствие того, что дожимная насосная станция является вредным и опасным производственным объектом, в данном разделе будут рассмотрены мероприятия по безопасной эксплуатации оборудования и анализ безопасной работы средств автоматизации .

7.1.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов.

Процесс четкой ректификации ксилолов относится к вредным для здоровья обслуживающего персонала. Основными опасностями являются:

- наличие на объекте горючих, легковоспламеняющихся, взрывоопасных продуктов, нагретых до высоких (150 °С) температур, избыточных давлений внутри аппаратов и трубопроводов до 0,23 МПа;

- нагретые до высокой температуры поверхности технологического оборудования;

- возникновение пожара и взрыва при выходе растворителя, аммиака и масел в случае разгерметизации трубопроводов и аппаратов, при нарушении режима работы оборудования;

- наличие аппаратов, работающих под давлением и вакуумом;

- возможны поражения и травмирование людей в аварийных ситуациях и в случаях несоблюдения требований охраны труда:

а) электрическим током при выходе из строя токоведущих частей электрооборудования и пробоя электроизоляции;

б) отравление работающих растворителем и аммиаком в случае аварийной утечки их из аппаратов, трубопроводов, запорной арматуры, при дренировании аппаратов, отборе проб;

в) удушье при нахождении в среде с недостатком кислорода без средств защиты, а также в среде инертного газа;

г) ожоги работающих паром, нагретыми продуктами, при соприкосновении с горячими трубопроводами или частями оборудования;

д) обморожения при воздействии продуктов охлажденных до минусовых температур;

е) падение и травмирование работающих при розливе масла в производственных помещениях, на территории установки, на площадках блоков колонн, при нарушениях перекрытия лотков, колодцев, площадок;

ж) захват и травмирование вращающимися деталями оборудования спец. одежды, пальцев, волос при неисправности ограждения.

- наиболее опасные места на установке: блок колонн, блок теплообменников, насосная, фильтровальное отделение, места отбора проб, все низкие места, колодцы и технологические лотки, где возможно скопление углеводородных газов и паров [27].

7.1.2 Взрыво и пожароопасность производства.

Учитывая взрыво - пожароопасность установки, для измерения и регулирования технологических параметров процесса все средства измерения и автоматики, электрическое оборудование, устанавливаемые во взрывоопасных зонах имеют взрывозащищённое исполнение.

Для обеспечения безопасности работников установки введено постоянное ношение и использование фильтрующих противогазов, защитных касок и очков их при выполнении различного рода работ: пропарка, промывка, продувка, чистка оборудования и трубопроводов, работа с ударным инструментом, при операциях слива и налива, при установке и снятии заглушек, замене прокладок, запорной и регулирующей арматуры, побелке и покраске, погрузке и выгрузке сыпучих и пылящих материалов и мусора, при снятии изоляции.

Основные опасности применяемого оборудования и трубопроводов обусловлены:

- особенностями технологического процесса;

- выполнением отдельных производственных операций;

- особенностями используемого оборудования и условиями его эксплуатации;

- нарушениями правил безопасности работающими;

- наличием в аппаратах и трубопроводах взрыво - пожароопасных паров нефтепродуктов и растворителей;

- наличием в системе давления и высокой температуры.

Основными опасными факторами на установке являются:

- наличие большого теплового напряжения;

- взрывы и пожары из-за разгерметизации оборудования и трубопроводов, при нарушении норм технологического режима;

- отравление работающих углеводородными газами и парами нефтепродукта и растворителя;

- термические ожоги при соприкосновении с горячими частями оборудования, трубопроводами, водяным паром, горячей водой;

- травмирование вращающимися частями механизмов;

- падение при ремонте и обслуживании оборудования, расположенного на высоте.

Характеристика всех взрыво и пожароопасных приведена в виде таблицы 7.1:

Таблица 7.1 Взрыво и пожароопасные свойства веществ

Наименование Вещества	ПДК, мг/м3	Класс опасности	Температура, К
			вспышки	самовоспламенения
Ксилолы	50	III	29	553
Ортоксилол	50	III	31	460
Ароматика С9	50	III	20	420
Ароматика С10	10	III	45	-
Углеводородный газ	300	IV	-	466
Азот	300	IV	-	-

Ортоксилол и ароматика имеют жидкое агрегатное состояние. Возможно воспламенение и взрыв при воздействии на ароматические углеводороды кислородом.

7.1.3 Электроопасность.

Электронасыщенность современного производства формирует электрическую опасность, источником которой могут быть электрические сети, электрифицированное оборудование и инструмент, вычислительная и организационная техника, работающая на электричестве.

Электротравматизм по сравнению с другими видами производственного травматизма составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым, и особенно летальным, исходом занимает одно из первых мест. Наибольшее число электротравм происходит при работе на электроустановках напряжением до 1000 В. Это объясняется широким распространением таких установок и сравнительно низким уровнем подготовки лиц, эксплуатирующих их. Электроустановок напряжением свыше 1000 В в эксплуатации значительно меньше и обслуживает их специально обученный персонал, что и обусловливает меньшее количество электротравм .

На установке четкой ректификации ксилолов используются электродвигатели, такие как : асинхронный трехфазный двигатель марки CEM тип MJDR 450В3n4, мощностью 410,0 кВт, напряжением, 6000 В, количеством оборотов, 1500 об/мин; асинхронный трехфазный двигатель марки CEN тип N180 L1b мощностью 22,0 кВт, напряжением в 380 В и количеством оборотов 1500 об/мин. Классификация взрывоопасных зон представлена в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Электрооборудование и вид защиты

Классификация взрывоопасных зон			Защита электрооборудования
Класс зоны	Категория зоны	Группа зоны
В-1г	II A	T 2	ADF гр. IIIA 110 ºС
В-1г	II A	T 2	ADF гр. IIIA 110 ºС

7.1.4 Токсичность и вредность веществ.

Токсичность - способность вещества вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях - его гибель.

Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсической дозы - количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность.

На установке в качестве сырья используют ксилолы, а в качестве готового продута ароматику С_9, С₁₀ и ортоксилол.

Ксилолы - бесцветные жидкости, хорошо растворимые в органических растворителях, в воде - плохо. Ксилолы образуют взрывоопасные паровоздушные смеси. Вызывают острые и хронические поражения кроветворных органов, при контакте с кожей - дерматиты. Токсичен, оказывают наркотическое действие на центральную нервную систему.

7.1.5 Шум и вибрация.

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности, возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.

Источниками производственного шума являются машины и оборудование, в частности насосы. Уровень звука в 130 дБ вызывает болевое ощущение, а в 150 дБ приводит к поражению слуха при любой частоте.

Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно - сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет центральную нервную систему, в результате чего ослабляется внимание, снижается производительность труда. Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. При воздействии вибрации на организм важную роль играют анализаторы ЦНС - вестибулярный, кожный и другие аппараты.

Источниками вибраций является насосное оборудование, применяемое на установке. Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни .

7.1.6 Метеорологические условия на рабочих местах.

Уфа находится в северо-лесостепной подзоне умеренного пояса. Климат континентальный, достаточно влажный, лето тёплое, зима умеренно холодная и продолжительная. Средняя температура января - минус 14,6 °C, минимальная - минус 50 °C; июля - плюс 19,3 °C, максимальная - плюс 40 °C. Среднее количество осадков – 419 мм.

Вентиляция предусматривается во всех производственных и вспомогательных зданиях независимо от степени загрязненности воздуха.

Каждая вентиляционная система имеет свой порядковый номер:

-П-1 - приточная установка I;

- В-1 - вытяжная установка I;

- ПЭ-1 - система продува электродвигателей;

- АВ-1 - аварийная вытяжная установка.

Номера на вентиляционных системах нанесены несмываемой краской.

7.2 Меры по обеспечению безопасности труда

7.2.1 Инжерно - технические мероприятия.

Для предотвращения возникновения опасных потенциалов, образующихся при перемещении взрывоопасных продуктов внутри аппаратов и трубопроводов, а также в результате прямых и вторичных проявлений молнии, все аппараты, трубопроводы, взрывоопасные помещения имеют соответствующую защиту от статического электричества и защиту от прямых и вторичных ударов и проявлений молнии.

Каждая система аппаратов, трубопроводов представляет собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах установки заземлена не менее чем в двух местах.

Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов с поверхности оборудования предусмотрены отвод статического электричества путем заземления оборудования и коммуникаций. Заземляющие устройства электрооборудования объединены устройствами аппаратов и трубопроводов в соответствии с требованиями ПУЭ.

Методами и средствами защиты работающих от производственных опасностей являются:

- применение системы сигнализаций, блокировок и ПАЗ, обеспечивающих защиту работающего оборудования и своевременное отключение оборудования в аварийном состоянии;

- применение средств индивидуальной защиты работников, для исключения непосредственного контакта производственного персонала с опасными и вредными веществами;

- автоматизация ведения технологического процесса;

- ведение технологического процесса в герметично закрытом оборудовании;

- постоянная работа приточной и вытяжной вентиляции, наличие аварийной вентиляции при загазованности в производственных помещениях;

- наличие телефонной связи и пожарных извещателей рычажного типа;

В целях контроля за состоянием воздушной среды на территории установки и в производственных помещениях, ежемесячно производится определение содержания паров ароматических углеводородов (хроматографический метод) в воздухе рабочей зоны, проводимых по плану - графику ГСО (ежемесячно). В производственных помещениях осуществляется автоматический контроль за состоянием воздуха рабочей зоны при помощи сигнализаторов термохимических модифицированных СТМ - 10. В случае превышения ПДК в воздухе рабочей зоны срабатывает звуковая и световая сигнализация.

Обслуживающим персоналом, в течение рабочей смены производится периодический контроль за состоянием технологического оборудования, насосов, компрессоров, вакуумных фильтров, кристаллизаторов, вентиляционных систем и за чистотой рабочей зоны.

С учётом места расположения и загруженности вентиляционных систем, производится периодическая очистка воздуховодов, защитных решёток и корпусов вентиляторов от пыли и грязи, но не реже чем раз в полгода.

Каждая бригада перед сдачей вахты выполняет уборку производственных помещений и операторной от посторонних предметов пыли, грязи и нефтепродукта.

Один раз в сутки обслуживающим персоналом производится влажная уборка в местах общего пользования операторной и производственных помещениях установки.

7.2.2 Организационные мероприятия.

Для обеспечения безопасного ведения технологического процесса необходимо соблюдать следующее:

1. Не допускать резких изменений расхода, давления и температуры в аппаратах, строго соблюдать технологические параметры ведения процесса.

2. Перед пуском установки в работу, проверить герметичность оборудования, арматуры, фланцевых соединений путем опрессовки азотом.

3. Запорные устройства должны содержаться в исправном состоянии и обеспечивать быстрое и надежное прекращение подачи или вывода нефтепродукта.

4. Клапаны-отсекатели должны находиться в технически исправном состоянии.

5. Не эксплуатируемые аппараты и трубопроводы должны быть освобождены, продуты азотом и отглушены от рабочих систем.

6. Неиспользуемое и неэксплуатируемое электрооборудование не должно иметь возможности случайной подачи напряжения электрического тока.

7. Не разрешается дренирование аппаратов и трубопроводов с нефтепродуктом на открытую площадку. Освобождение аппаратов и трубопроводов от остатков нефтепродуктов производится в дренажную емкость 92DB-991.

8. Для отогрева застывших участков трубопроводов, следует применять пар или горячую воду, предварительно отключив отогреваемый участок от работающей системы. Отогрев вести со стороны открытого дренажа. Запрещается отогревать замерзшие трубопроводы с помощью открытого огня.

9. Не допускать к эксплуатации оборудование с неисправным заземлением, с неисправными средствами КИПиА, СиПАЗ.

10. Ремонтные, земляные, газоопасные, огневые работы должны выполняться только по нарядам-допускам и разрешениям на проведение данных работ по форме, установленной на предприятии. Запрещается выполнять ремонтные работы на работающем оборудовании и оборудовании, находящемся под давлением.

11. Не допускать эксплуатации аппаратов с неисправными ППК.

12.Запрещается эксплуатация трубопроводов, предназначенных для перекачки взрыво- и пожароопасных, токсичных веществ, при наличии хомутов.

13. Во всех взрыво- и пожароопасных помещениях и на территории установки вывешены предупредительные плакаты: «Взрывоопасно», «Огнеопасно».

14. При переключении с работающего насоса на резервный, проверяется правильность открытия соответствующих задвижек и подготовленность резервного насоса к пуску.

15. При обнаружении пропуска в корпусе колонн, ребойлеров, теплообменников, другом оборудовании или трубопроводах, для предотвращения воспламенения вытекающего нефтепродукта необходимо подать пар к месту пропуска и отключить данное оборудование или трубопровод из работы.

7.3 Чрезвычайные ситуации

7.3.1. План ликвидации возможных аварийных ситуаций.

При локализации аварийной ситуации на одном из блоков и связы­вающих по технологии работу всей установки, а также создающих опас­ность ее нормальной эксплуатации необходимо полностью остановить ус­тановку.

При розливах нефтепродукта необходимо засыпать место розлива песком и песок убрать, а затем это место помыть водой. При попадании нефтепродукта на тело, руки, следует промыть водой с мылом.

При ремонтах аппаратов и коммуникаций, в которых находились нефтепродукты, должны приниматься меры, исключающие искрообразование и возможность загорания.

Установка обеспечена системами и средствами пожаротушения:

- система пенотушения;

- система паротушения;

- система противопожарной воды высокого и низкого давления;

- первичные средства, такие как песок, кошма, огнетушители ОПУ-5.

Для обеспечения противопожарной защиты установки предусмотрены следующие мероприятия:

1.Вокруг установки предусмотрена сеть противопожарного водопровода, соединенная с сетью предприятия. На установке имеются пожарные гидранты в количестве четырёх. Один установлен вдоль проезда), один у операторной и два на проезде между установкой.

2.Для защиты площадок и этажерок с оборудованием, содержащим горючие жидкости, установлены лафетные стволы в количестве четырех, подсоединенные к сети противопожарного водопровода.

3.Насосные оборудованы системой пенотушения с восемью пеногенераторами, питающимися из емкостей пенообразования, расположенными в специальном помещении пожарной насосной и работающей под давлением пены и воды, создаваемым насосами.

4. Колонна - К-1, и ёмкости Е-1, оснащены оросительной системой состоящей из:

- стояков, идущих вдоль колонн и емкостей;

- оросительных кольцевых трубопроводов по высоте колонн и емкостей;

- подводящих трубопроводов с электрозадвижками.

Для предотвращения проникновения к печам П-1, облака горючих и взрывоопасных газов предусмотрено создание паровой завесы вокруг печи путём открытия электрозадвижек подачи пара, а также подача пара в камеру сгорания через клапана.

5. На территории установки, в насосных имеются энергопосты, предназначенные для пропарки, продувки, а также локализации и ликвидации местных очагов пожара.

6. В качестве первичных средств пожаротушения применяются асбестовые полотна, песок, порошковые огнетушители.

7. Объёмно - планированные и конструктивные решения зданий соответствующие СНиП, а также требования «Противопожарных, технических условий строительного проектирования предприятия нефтеперерабатывающей промышленности»

8. Здания и сооружения выполнены II степени огнестойкости.

9. Аппараты, оборудование, запорная арматура трубопроводов обеспечены площадками обслуживания, ограждениями и лестницами согласно норм.

10. На установке имеются пожарные извещатели в количестве трех, расположенные:

- у колонны К-1;

- у ёмкости Е-1;

- перед операторной.

7.3.2 Организация управления в чрезвычайных ситуациях.

Весь персонал установки за время от 15 до 20 минут должен выполнить следую­щие операции:

- согласовать со старшими операторами расход сырья на установку и при невозможности увеличения расхода сырья из этих секций;

- уменьшить расход сырья в колонны К-1;

- понизить температуру низа колонн К-1;

- уменьшить вывод головного погона из емкостей Е-1 в ёмкость Е-2;

- перейти на ручное регулирование;

- пустить резервный насос;

- установку полностью остановить;

- с прибытием на установку руководства информировать их о причинах и последствиях аварии и в дальнейшем выполнять указания ответственного руководителя по ее лик­видации.

7.3.3 Устойчивость работы предприятия в условиях чрезвычайной ситуации.

Под устойчивостью функционирования организации в ЧС понимается ее способность предупреждать возникновение аварий и катастроф, противостоять воздействию их поражающих факторов в целях предотвращения или ограничения угрозы жизни, здоровью персонала, проживающего вблизи населения, снижения материального ущерба, а также обеспечивать восстановление нарушенного производства в минимально короткие сроки.

Главными направлениями подготовки и проведения комплекса мероприятий по предупреждению ЧС и повышению устойчивости функционирования предприятий, организаций, учреждений являются:

- перевод потенциально опасных предприятий на современные, более безопасные, технологии или вывод их из населенных пунктов;

- внедрение автоматизированных систем контроля и управления за опасными технологическими процессами;

- разработка системы безаварийной остановки технологически сложных производств;

- внедрение систем оповещения и информирования о ЧС;

- защита людей от поражающих факторов ЧС;

- снижение количества опасных веществ и материалов на производстве;

- наличие и готовность сил и средств для ликвидации ЧС;

- улучшение технологической дисциплины и охраны объектов.

7.4 Экологичность проекта

7.4.1 Перечень мероприятий по охране окружающей среды.

Охрана окружающей среды - это неотъемлемая и обязательная часть проектной документации, которая разрабатывается на реконструкцию, расширение, строительство промышленного или хозяйственного объекта.

Охрана окружающей среды содержит информацию, касающуюся вопросов экологической безопасности в процессе намечаемой хозяйственной деятельностью. В нем приводятся разработки проектов по охране природной окружающей среды с элементами экологического нормирования, которые учитываются при контроле, реализации, проектировании за хозяйственной деятельностью.

Наиболее вероятные причины аварийных пропусков следующие:

- разгерметизация торцовых уплотнений компрессоров и насосов;

- разгерметизация фланцевых соединений обвязки компрессоров и насосов вследствие вибрации;

- разгерметизация фланцевых соединений теплообменников и аппаратов вследствие неправильного включения их в работу;

- разгерметизация трубопроводов и аппаратов вследствие их коррозии;

- разгерметизация фланцевых соединений вследствие выдавливания прокладок.

Во всех случаях обнаружения аварийных пропусков необходимо принять меры к тому, чтобы исключить воспламенение и горение продукта. Для этого к месту пропуска подводится водяной пар или азот.

Для ликвидации пропуска необходимо отключить аппарат из работы, а если необходимо остановить всю установку.

В случае розлива нефтепродукта, необходимо место розлива засыпать песком и пропитанный песок вывезти с территории установки, после чего место розлива промыть водой.

По экономическим соображениям, требованиям экологии, а также ограниченным запасам воды в природных источниках на предприятии используется оборотная система технического водоснабжения.

7.4.2 Система водоснабжения.

Оборотные системы открывают большие возможности в удешевлении системы водоснабжения, сокращении потребления свежей воды и сбросов загрязненных стоков.

Потребность предприятия в воде всех категорий удовлетворяется из природных источников, которые должны соответствовать следующим основным требованиям:

- обеспечивать бесперебойное получение необходимого предприятию количества воды с учетом перспективы его развития;

- подавать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает требованиям потребителей или позволяет достичь его за счет простой и экологичной обработки исходной воды;

обеспечивать возможность подачи воды потребителям с наименьшей затратой средств;

- обладать такой мощностью, чтобы расчетный отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.

По экономическим соображениям, требованиям экологии, а также ограниченным запасам воды в природных источниках на предприятии используется оборотная система технического водоснабжения.

Для обеспечения основного производства ароматики оборотной водой, предусматривается водоблок. Водоблок включает в себя: хлороторную со складом хлора, установку по обработке оборотной воды, установку нефтегазоотделения, станцию фильтрации оборотной воды с илонакоплением, насосная станция оборотной воды.

Сведения о потребителях в системе водоснабжения приведены в таблице 8.1 [18].

Таблица 7.3 - Сведения о потребителях в системе водоснабжения

Наименование зоны	Здания, сооружения и установки, размещаемые в пределах зоны
Зона производственных зданий, сооружений и установок	- технологические установки, цехи и связывающие их нефте- и продуктопроводы, газопроводы; - технологические насосные и компрессорные; - приемные и промежуточные резервуары (парки); - трансформаторные подстанции напряжение до 10 кВ и распределительные устройства; - подсобные цехи, помещения и сооружения, цеховые лаборатории, ремонтные мастерские, душевые, цеховые конторы, пункты первой помощи, градирни, цеховые котельные; - хранилища нефтепродуктов в таре.
Зона подсобных цехов	- механические и ремонтные мастерские; - трансформаторные подстанции напряжением более 10 кВ и распределительные устройства; - заводские лаборатории; - склады оборудования и материалов.
Зона административных, хозяйственных и бытовых зданий	- заводоуправление, столовые, душевые; - гаражи, заправочные пункты; - пожарное депо, караульные помещения, охрана.

Вода для системы наружного пожаротушения подается из общезаводской системы. Предусмотрены кабельные галлереи, оборудованные стационарными оросительными системами. Вода на орошение кабельной галереи открывается электрозадвижкой и включается дистанционно с компьютера управления установкой или по месту