Проверочный расчет установки пиролиза этана

 

 

 

6.3 Категорирование производственных помещений и наружных установок по взрывопожаробезопасности 

 

Категорирование производственных помещений  и наружных установок представлено в таблице 6.2 /17/

Таблица 6.2 – Категорирование производственных помещений и наружных установок

Наименование цеха, отделения, установки	Катего-рии по НПБ- 105-03	Классификация по ПУЭ-98		Используемые вещества
		Класс зон	Категория и группа ВО смесей
Узел подготовки сырья и  топливного газа     Узел пиролиза       Узел водной промывки     Узел щелочной очистки     Узел осушки       Операторная     Насосная	Ан         Ан     Ан     Ан     Ан     В-4   А	В-1г         В-1г     В-1г     В-1г     В-1г     -   В-1а	IIВ-Т2         IIB-T2     IIB-T2     IIB-T2     IIB-T2     -   IIА-Т2	Этановая фракция Метано-водородная фракция     Этановая фракция Водяной пар   Пирогаз Вода   Пирогаз NaOH   Пирогаз Al2O3 ,циолит

 

4. Безопасность технологического процесса и оборудования

 

Процесс пиролиза протекает непрерывно, полностью автоматизирован, температура  протекания до 850°С, давление 0,7 мПа. В соответствии с ГОСТ 12.3.002-72 технологическое оборудование герметично, конструкции теплообменников соединяются фланцами, прокладкой из поронита, в печах змеевики соединены двойниками из поронитовой прокладки с фланцами. Все оборудование оснащено автоматическими приборами с дистанционным управлением. При подаче сырья и топлива в трубчатый реактор установлены расходомеры - камерная диафрагма, связанная с дифференциальным манометром, расход регулируется по вторичным приборам и срабатывает регулирующий клапан на линии подачи сырья 25ч32нж.

Печь пиролиза теплоизолирована огнеупорным кирпичом, оснащена металлическим  каркасом.

На выходе из печи пирогаз поступает  в закалочно-испарительный аппарат  для резкого охлаждения до температуры 450°С циркуляционной водой. На показывающих приборах устанавливают автоматические сигнализаторы (при критическом значении параметров или при отклонении от нормального на 3-5 %), температура на выходе из ЗИА регулируется подачей питательной воды клапаном 25ч32нж.

Во избежание ожогов предусмотрена теплоизоляция трубопроводов ЗИА, печей стекловатой, обмотанной поверх алюминиевыми листами.

Для обслуживания трубопроводов и  обеспечения безопасной эксплуатации труб  ГОСТ 14202-69 установлена опознавательная  окраска.

Для обозначения наиболее опасных по свойствам транспортируемых веществ на трубопроводы наносятся предупреждающие цветные кольца в зависимости от давления и температуры транспортируемого вещества.

Окраска трубопроводов желтая - горючие  газы, группа Б - 1 -трубопроводы, транспортирующие горючие и активные газы, легковоспламеняющиеся и горючие вещества.

Для безопасных условий эксплуатации трубопроводы оснащены приборами для  измерения давления и температуры  рабочей среды, запорной и регулирующей арматурой, редукционными и предохранительными устройствами и средствами защиты и автоматизации.

 

6.5 Средства индивидуальной защиты

 

В целях предупреждения ожогов и отравлений вредными веществами  необходимо выполнять следующие основные требования.

 Весь обслуживающий персонал в процессе работы и при проведении ремонтных работ должен пользоваться: специальной одеждой, предусмотренной типовым и отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды и специальной обуви и других средств индивидуальной защиты рабочим и служащим химических производств, и иметь на рабочем месте фильтрующий противогаз марки "БКФ" и пользоваться им в случае повышенной загазованности, а также при уборке разлитого продукта при содержании кислорода в воздухе не менее 18%, а вредных газов не более 0.5% объемных при содержании  кислорода в воздухе менее 18%, а вредных газов или паров более 0,5%, а также при работе внутри емкостей, аппаратов и в колодцах, необходимо пользоваться шланговыми противогазами  типа ПШ-I или ПШ-2.       

                                           

5. Микроклимат

 

Оптимальные и допустимые нормы  микроклимата для операторной в которой аппаратчики следят и регулируют прохождение технологического процесса относится к категории работ IIА, по ГОСТ 12.1.005-88 приведены в таблице 6.3

Таблица 6.3 – Оптимальные и допустимые параметры микроклимата ГОСТ 12.1.005-88

Сезон года	Температура воздуха, °С		Относительная влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
	опти-мальные	допус-тимые	опти-мальные	допус-тимые	опти-мальные	допус-тимые
Холодный	19-21	17-23	40-60	15-75	0,2	0,1-0,3
Теплый	20-22	18-27	40-60	15-75	0,2	0,1-0,3

 

  6. 7 Вентиляция и отопление

 

  Для обеспечения нормируемых  метеоусловий и снижения концентраций  токсических веществ в помещениях  в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 предусмотрены естественная и механическая вентиляция. Естественная вентиляция осуществляется через вытяжные каналы. Механическая вентиляция – общеобменная приточно–вытяжная.

Система аварийной вентиляции включается автоматически: посредством сигнализатора -датчика, действие которого начинается при концентрации взрывоопасного вещества в воздухе на 20% меньше, чем нижний концентрационный предел его воспламенения или от срабатывания газоанализатора-датчика при достижении   в   воздухе   помещения   ПДК   вредного   вещества.  

В качестве теплоносителя отопления  используется вода с температурой 80ºС.

 

6.8 Освещение

 

Освещение является необходимым условием безопасного ведения технологического процесса.

Проектом предусмотрено боковое  естественное освещение и общее  искусственное освещение.

Характеристики освещенности и  разряд зрительной работы согласно СНиП 23-05-95 представлены в таблице  6.4./20/

Таблица 6.4. Характеристики освещенности и разряд зрительной работы

Наименование помещения	Разряд зрительной работы	КЕО при боковом освещении, %	Освещенность при общем освещении, Е, лк
Насосная	V	0,6	150
Операторная	IV	0,9	200

 

Наружное освещение осуществляется люминесцентными лампами типа ЛД 40 в количестве n = 20 штук, так как световой поток 2340 лм.

В соответствии с предварительными расчетами светильники применять следующих типов:

для установок класса В-1г (наружная установка) выбираем люминесцентный светильник с повышенной надежностью против взрыва  Н3Б-150М, где: Н – повышенной надежности против взрыва; 3Б – группа взрывоопасной смеси; 150 – мощность, Вт; М – медный провод. Коэффициент использования светового потока n = 60%;

для операторной и компрессорной  - выбираем лампы ЛДЦ-40, тип светильника  ОДА 2*40.

В случае отключения рабочего освещения,  предусмотрено аварийное Е = 10 лк. Для эвакуации людей освещаемость на полу основных проходов не менее 0,2 лк.

Светильники аварийного освещения  присоединяются к независимому источнику  питания, а светильники для эвакуации  людей к сети, независимо от рабочего освещения. Включение происходит автоматически. Для аварийного освещения используются светильники ВЗГ - 200 с лампами накаливания.

 

6.9 Шум и вибрация

 

Шум и вибрация оказывают негативное воздействие на человека.

Шумы на проектируемом объекте  в основном аэродинамического характера  и электромагнитного происхождения. От аппаратов и трубопроводов при движении газов, паров и жидкостей исходят аэродинамические шумы, от эл. двигателей - электромагнитные шумы.

Источниками шума и вибраций являются двигатели, насосы, вентиляционные установки. Наиболее опасной частотой общей вибрации является 6-9 Гц, так как данная частота является собственной частотой колебаний внутренних органов человека./21/

Допустимые уровни шума на рабочих  местах по СН-3223-85 при 1000Гц в опраторной 55Дб, на наружной установке 75.

В помещении операторной уровень  шума не превышает 52 дБ, на наружней установке - 73 дБ.

Для обеспечения требуемых параметров по шуму и вибрации предусмотрены следующие мероприятия:

-    оборудование   находится   на   бетонных   фундаментах,   причем   между оборудованием    и    фундаментом    устанавливают    амортизационные прокладки;

-    трущиеся части оборудования  смазываются;

- при  монтаже   оборудования  производится   балансировка  и  центровка движущихся частей;

-    трубопроводы надежно  закреплены;

-    насосы сосредоточены  в отдельных помещениях - насосных.

Защита от аэродинамического шума, возникающего при работе вентиляционных  установок,  достигается  звукоизоляцией  и  применением глушителей, которые устанавливаются на воздуховодах.

 

6. 10 Электробезопасность

 

Электрическая сеть резервированного трехфазного питания, состоит из двух источников с автоматическим переключением  при падении напряжения питающей сети, напряжение сети 6кВ. Напряжение поступает из ТЭЦ-3, трансформаторной подстанции с напряжением 35 кВ и на заводе понижается до 6кВ.

Согласно ГОСТ 12.2.007-75, класс электротехнических изделий, по способу защиты от поражения  электрическим током, соответствует 1 классу, так как изделия имеют рабочую изоляцию и элемент заземления.

Согласно ПУЭ-95 по опасности поражения  электрическим током  в зависимости от вида электрической сети насосная и операторская относятся к классу повышенной опасности поражения электрическим током, потому что помещение характеризуется наличием токопроводящей пыли, наружная установка – особо опасному классу. потому что характеризуется наличием химически активной или органической средой.

Безопасность обслуживающего персонала от воздействия электрического тока обеспечивается зашитым занулением совместно с заземлением корпусов электрооборудования, а также используются оградительные устройства, применяются малое напряжение (24 В, 36 В) и автоматические выключатели./21/ В качестве заземлителей выбираем стальные трубы диаметром 70 мм, длиной 2,5 м. Сопротивление одиночного контуразаземления, согласно ПУЭ, не должно превышать 4 Ом при потребляемой мощности 100 кВт и напряжении питания U = 1000 В.

Для изоляции токоведущих частей электрооборудования используется поливинилхлорид и резины. Сопротивление изоляции R_из=0,5МОм.

Для предупреждения возможности  возникновения  опасных  искровых  зарядов  предусмотрено заземление оборудования, коммуникаций.

Заземление проводится с помощью полосовой стали сечением 3x4 подключенным к общему контуру заземления. Вентиляционные короба заземлены в двух точках. Металлоконструкции наружней установки, оборудование и трубопроводы с эстакадами образуют неразрывную электрическую цепь и присодены к заземляющему устройству. Каждая система аппаратов и трубопроводов в пределах установки заземлена минимум в двух местах. Контактные устройства для присоединения заземляющих проводников установлены за предами взрывоопасной зоны, при этом проводники в начале присоединяются к корпусу объекта, а затем к заземляющему устройству.

Электрооборудование цеха - повышенной надежности против взрыва.

Согласно ПУЭ наружные установки  относятся к классу В-1г, а помещение  насосной к классу В-1а.

В соответствии с ГОСТ 14.254 - 90 маркировка электрооборудования повышенной надежности против взрыва маркировки 2 Exdi II ВТ2. 

Применение блокировки обеспечивает автоматическое снятие напряжение во всех элементах установки, приближение  к которым угрожает жизни.

Для защиты людей от поражения электрическим током пользуются диэлектрическими перчатками, калошами и диэлектрическим ковриком.

 

6.11 Защита от статического электричества

 

В производстве на поверхности оборудование и трубопроводов возможно накопление статического электричества.

Накопление зарядов статического электричества возможно при сливе  дренажа из теплообменников, емкостей.

Согласно ГОСТ 12.1.018-86 промышленный объект относится к 3 классу электростатической искробезопастности – сильной элктризации, так как объекты с заземленным оборудованием, где перерабатываются вещества и материалы с ρ_v более 10⁸ Ом*м и имеют процессы разбрызгивания, измельчения и диспергирования.