Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

боров и средств автоматического регулирования. Из-за отсутствия сжатого воздуха перестал действовать клапан регулирования дав­ ления. В реакторе повысилось давление больше допустимого зна­

чения, вследствие чего прекратилось поступление в него техноло­

гического воздуха. В реакторе создался недостаток кислорода,

необходимого для процесса, и началось бурное разложение продук­ та. Технологической схемой предусматривалась в подобных слу­

чаях для снижения температуры автоматическая подача воды. На

линии подачи воды был установлен регулирующий клапан типа

ВО (воздух открывает). При прекращении подачи сжатого воз­ духа регулирующий клапан автоматически закрылся. Вследствие

продолжающегося роста температуры и давления в реакторе про­

изошел выброс парогазовой омеси через предохранительный кла­ пан. Смесь воспламенилась, последовал взрыв, при этом крышка

вместе с фланцем обечайки оторвалась от реактора; были разру­

шены трубопроводы и металлоконструкции. Технологическая уста­

новка вышла из строя на длительное время.

Расследованием установлено, что авария произошла вследст­

вие низкой трудовой и технологической дисциплины и недопусти­

мого отношения к своим обязанностям сменного персонала ком­

прессорной станции и технологического цеха. Однако в данном случае были обстоятельства, снижающие надежность эксплуата­ ции производства. Звуковой сигнал, извещающий о падении дав­

ления сжатого воздуха в буферной емкости, был принят за сиг­ нал, указывающий на нарушение другого технологического пара­

метра. Дело в том, что звуковая сигнализация о падении φκaτoro воздуха, применяемого для нужд контрольно-измерительных при­

боров и автоматики, была смонтирована так, что воздействовала

на общий звуковой сигнал, сигнализирующий об отклонениях от

296 (!) технологических параметров.

Загорание сигнальной лампы, свидетельствующее о падении давления сжатого воздуха, не было учтено обслуживающим пер­

соналом, который не принял необходимые меры по аварийному останову производства и правильному использованию аварийного

запаса сжатого воздуха для потребности службы КИП и автома­ тики.

В компрессорной станции сжатого воздуха на узле осушки воз­

духа не была предусмотрена сигнализация о падении давления

воздуха, а также отсутствовали регистрация давления и расхода

воздуха.

Неправильно был подобран тип регулирующего клапана на трубопроводе аварийной подачи воды в реактор.

Учитывая важность обеспечения технологических установок

сжатым воздухом для нужд системы КИП и автоматики, целесо­

образно, чтобы звуковая и световая сигнализации выполнялись

для них независимо от сигнализации, характеризующей отклоне­

ния от технологических параметров. <

50

ГЛАВА 4

ВЫНОС ОБОРУДОВАНИЯ НА ОТКРЫТЫЕ ПЛОЩАДКИ

Размещение оборудования на открытых площадках

Безопасная эксплуатация пожаро- и взрывоопасных произ­ водств достигается главным образом исключением условий образо­

вания взрывоопасных концентраций продуктов производства с воз­ духом. Эти условия в значительной степени определяются разме­

щением оборудования.

При расположении технологического оборудования в закрытых производственных помещениях, в случае неисправности оборудо­

вания или коммуникаций взрывоопасная концентрация может об­

разоваться мгновенно. В таких ситуациях общеобменная и даже аварийная вентиляция не может существенно изменить положение,

так как первая рассчитана для борьбы с обычной утечкой газов

или паров, а вторая, при значительных выделениях, не в состоя­

нии быстро справиться с ними. Можно, например, запроектиро­

вать вентиляционную систему для борьбы с утечкой газов в комп­ рессорах, но почти невозможно предусмотреть такие случайности,

как разрыв цилиндра или трубопровода, при которых может вы­

рваться громадный поток газа.

О тяжелых последствиях мгновенного образования взрывоопас­

ной концентрации в производственных помещениях можно судить по аварии в цехе прямой гидратации этилена завода синтетиче­

ского спирта.

В производственном помещении цеха было установлено шесть

■систем гидратации этилена. Процесс гидратации этилена происхо­

дит в реакторе при давлении около 80 кгс/см2 и температуре выше

400 0C.

Накануне аварии в работе находились все системы, кроме IV,

которая была остановлена для замены катализатора. После осво­ бождения реактора от продукта, продувки его азотом и отглуше-

ния от других аппаратов бригаде слесарей поручили вскрыть люк

для выгрузки катализатора.

При выполнении этого задания слесари допустили ошибку: вме­

сто разбалчивания крышки люка IV реактора они приступили

к вскрытию люка III реактора, который находился в рабочем со­

стоянии. Начальник смены при обходе установки, услышав шум

выходящего из реактора газа, направился в компрессорное отде­ ление с намерением немедленно отключить компрессор, подающий этилен на III реактор. Однако предупредить аварию не удалось:

через 40—50 с после выявления причины утечки газа произошел взрыв и пожар. Были разрушены несущие железобетонные конст­

рукции производственного здания, повреждены аппараты и трубо­

проводы, несколько работников получили травмы.

При восстановлении отделения гидратации этилена основные технологические аппараты, в том числе реакторы, установили на

открытой площадке. Особых затруднений при эксплуатации вновь построенного отделения в зимних условиях не наблюдается.

Авария примерно такого же характера произошла на другом заводе синтетического спирта в цехе газоразделения. Абсорбент

(сжиженный газ) подавался в колонну трехплунжерным насосом

марки X1-50/40, который был установлен в закрытом помещении

небольшого объема.

Однажды из-за поломки насоса произошел выброс значитель­

ного количества абсорбента. В насосной и на территории цеха об­

разовалась взрывная концентрация углеводородов и при появле­

нии источника огня произошло несколько взрывов и возник по­

жар, в результате которых были разрушены цех газоразделения (в том числе наружная установка), компрессорное отделение и

другие смежные объекты.

Приведенные здесь примеры аварий подтверждают, что на со­ временном этапе развития нефтеперерабатывающей, нефтехимиче­

ской и химической промышленности размещение оборудования в закрытых производственных зданиях в ряде случаев повышает

опасность эксплуатации и ухудшает условия труда. Если в нефте­

перерабатывающей промышленности вынос оборудования на от­ крытые площадки исторически сложился сначала вследствие раз­ мещения предприятий в южных районах страны, а затем при пе­

ремещении отрасли в северные районы закрепился и в новых ус­ ловиях, то в химической промышленности такая тенденціи еще развертывается. Только в августе 1961 г. Государственный комитет Совета Министров СССР по химии издал «Указания по выносу оборудования на открытые площадки в химической промышленно­ сти», в которых изложены основные принципы компоновки обо­ рудования, требования к самому оборудованию и его защите, а

также определен перечень технологического оборудования, подле­

жащего выносу.

В данное время в нашей стране 70% оборудования нефтепере­ рабатывающих и нефтехимических предприятий в различных кли­ матических районах, в том числе в суровых условиях Сибири,

размещается на открытых площадках. Но в химической промыш­ ленности большинство установок находится в многоэтажных зда­ ниях. Аппараты колонного типа и теплообменники на нефтепере­

рабатывающих заводах устанавливаются на открытых площадках,

тогда как аналогичное по назначению оборудование на химических заводах монтируется в зданиях.

Следует отметить, что вынос оборудования на открытые пло­ щадки имеет свои специфические особенности и не устраняет пол­ ностью опасности в возникновении и развитии пожара. Этими осо­ бенностями, в частности, являются:

сложность компоновки оборудования, представляющего собой

сооружения часто большой высоты с системами КИП и автоматики;

52

наличие в оборудовании значительного количества легковос­ пламеняющихся жидкостей, сжиженных горючих газов, иногда твердых легкосгораемых материалов;

значительное количество аппаратов, емкостей и коммуникаций,

вкоторых под большим давлением и при высокой температуре

находятся пожароопасные вещества; высокие теплота сгорания и скорость выгорания образующихся

впроизводстве продуктов.

Эти особенности определяют условия развития пожара, которые

характеризуются следующими основными параметрами:

линейной скоростью распространения очага по поверхности го­

рения (м/с). От нее зависит время развития пожара. Для боль­

шинства горючих жидкостей она составляет от 0,5 до 2,5 м/с;

удельной теплотой горения веществ, перерабатываемых на ус­

тановке, представляющей количество тепла, выделяющегося при

пожаре с единицы площади горения за единицу времени [ккал/('М2-ч)];

удельной загрузкой сгораемых материалов, находящихся в ус­

тановке (кг/м2);

размерами пламени (м2);

конструктивными особенностями установки, влияющими на ус­ ловие горения и характер теплового воздействия.

Основную роль в предупреждении крупных пожаров и огра­ ничении распространения огня играет противопожарная профи­ лактика, мероприятия которой определяются строительными нор­

мами проектирования (СНиП), противопожарными условиями

строительного проектирования (ПТУСП) и отраслевыми нормати­

вами. Большое значение имеют правильно определенная плот­

ность размещения оборудования, степень механизации и автома­

тизации, системы обнаружения и оповещения о пожаре. Для

локализации и ликвидации развившихся пожаров применяются ав­ томатические установки тушения, которые способны быстро об­

наружить очаг загорания и ликвидировать его в начальной ста­ дии развития, а также передвижные средства пожаротушения.

В результате внедрения некоторых профилактических меро­ приятий, например герметизации оборудования, возможно умень­

шить тепловое воздействие от смежных агрегатов, установленных

на открытой установке. Специальная окраска аппаратов несколько уменьшает нагревание поверхности от воздействия лучистой энер­

гии в случае возникновения пожара на смежном объекте. Наилуч­

шей отражающей окраской является алюминиевая: температура

нагрева поверхности сосуда с алюминиевой окраской в 2,6 раза

меньше, чем у сосуда, окрашенного в черный цвет.

При проектировании и эксплуатации технологических устано­ вок, вынесенных на открытые площадки, следует особое внимание обращать на правильное устройство дыхательного оборудования, газоуровнительных систем и газосбросных устройств. Целесообраз­ но осуществлять децентрализацию выбросов горючих паров из ре­

53