4 Пожаровзрывозащита газофракционирующей установки газоперерабатывающего предприятия

4.1 Анализ производства по пожаровзрывоопасности. Характеристика используемых в производстве веществ и материалов по пожаровзрывоопасности

В нефтегазовом комплексе используется и перерабатывается большое количество горючих и взрывоопасных материалов. Для повышения безопасности технологических процессов необходима правильная оценка взрыво- и пожароопасности этих процессов и выполнение ряда мероприятий, направленных на более рациональное проектирование и безопасную эксплуатацию.

Участок переработки газа относится к взрывопожароопасным производствам категории «А». Производства, относящиеся к данной категории, связаны с применением или получением горючих газов, нижний предел воспламенения которых составляет 10 % и менее по отношению к объему воздуха, жидкостей с температурой вспышки паров до 28 ºС при условии, что указанные газы и пары могут образовывать взрывоопасные смеси.

Основными факторами, определяющими опасность участка, являются:

- наличие и применение в больших количествах сжиженных и газообразных углеводородов;

- применение открытого огня в печах для нагрева теплоносителя и абсорбента;

- ведение процесса при сравнительно высоких давлениях (до 1,6 МПа) и высоких температурах (до 250ºС);

- применение тока высокого напряжения для электродвигателей;

- возможность образования зарядов статического электричества при движении газов и жидкостей по аппаратам и трубопроводам [3].

Пожаровзрывоопасность газофракционирующей установки обусловлена физико-химическими свойствами перерабатываемых веществ и получаемых продуктов. Сильная зависимость параметров газа от температуры является основным источником опасностей в газовом хозяйстве (таблица 2).

Таблица 2

Т °С	Пропан
	Рабс, МПа	ж, кг/м3	n, кг/м3
-60	0,04	606	1,11
-55	0.05	598	1.36
-50	0,06	593	1,81
-45	0,09	587	2.07
-40	0,11	581	2.61
-35	0.14	575	3.25
-30	0.17	565	3,87
-25	0.20	559	4.62
-20	0.24	553	5,48
-15	0.29	548	6.40
-10	0,34	542	7.57
-5	0,41	535	9.05
0	0.47	528	10,37
5	0,55	521	11,90
10	0.63	514	13.60
15	0.73	507	15,51
20	0.83	499	17.74
25	0.95	490	20.15
30	1.07	483	22.80
35	1.21	474	25,30
40	1.37	464	28.60
45	1.53	451	34,50
50	1,70	446	36,80
55	1.89	437	40.22
60	2,10	434	44,60

Сжиженные углеводородные газы, находящиеся под сверхатмосферным давлением при температуре выше или равной температуре окружающей среды в сосудах, резервуарах и другом технологическом оборудовании, являются перегретыми жидкостями. Сжиженный пропан относится к веществам с критической температурой выше, а точкой кипения ниже чем в окружающей среде. Его особенностью является "мгновенное" (очень быстрое) испарение части жидкости при разгерметизации и охлаждение оставшейся доли до точки кипения при атмосферном давлении. Аварийное вскрытие емкостей с негорючей или горючей перегретыми жидкостями сопровождается взрывом и опасным действием осколков [13]. Основные физико-химические свойства пропана, обуславливающие его пожаровзрывоопасность, приведены в таблице 3.

Таблица 3

Параметры	Пропан
Химическая формула	С3Н8
Молекулярная масса	44
Плотность жидкой фазы при температуре 0° С и давлении 101,3 кПа, кг/м3	528
Температура кипения при атмосферном давлении, 0С	-42,17
Теплота сгорания в газообразном состоянии, МДж/м3	85
Температура самовоспламенения, 0С	466
Пределы воспламеняемости в смеси с воздухом при нормальных атмосферных условиях, % объема:
Нижний	2,4
Верхний	9,5

Анализ свойств перерабатываемых веществ на производстве, причин аварий и неполадок на газофракционирующей установке, а также на аналогичных объектах показал, что самым неблагоприятным сценарием аварии является мгновенная разгерметизация резервуара или емкости, выброс углеводородных смесей с формированием парогазового облака, с последующим его загоранием и взрывом, а также образование пожара пролива.