Для усунення переходу напруги на корпус і неструмоведучі частини електричного і технологічного обладнання при замиканні на них одної з фаз застосовують захисне заземлення або занулення.

Розрахунок заземлюючого контура здійснюють за умови, що загальний опір заземлюючого контура Rззп повинен бути менше 4 Ом [14]

Опір заземлювача визначається за формулою [14]:

(5.7)

де - питомий опір грунту, Ом (для піску =600 Ом);

l - довжина заземлювача для стержнів, м (l=4,5м);

d - діаметр заземлювача для стержнів, м (d=0,02м)

t - відстань від середини забитого в грунт заземлювача до рівня

землі, м (t=2,75м);

Опір шваби, яка з'єднує заземлювачі, визначається за формулою [14]:

(5.8)

де, - питомий опір грунту, Ом (для піску =600 Ом);

L - довжина шваби, що з'єднує заземлювачі, для контурного заземлення приблизно рівна периметру допоміжного блоку, в якому розташована електроустановка ЦПК, м (L=160м);

b -ширина шваби, м (b=0,03м)

t' - глибина заземлення від рівня землі, м (t'=0,5м);

Кількість заземлювачів захисного заземлюючого пристрою визначається за формулою [14]:

(5.9)

де 4 - допустимий загальний опір, Ом;

2 - коефіцієнт сезонності;

Загальний опір захисного заземлюючого пристрою визначається за формулою [14]:

(5.10)

де Rз - опір заземлювача, яким застосовуються смуги, Ом

Rш - опір шваби, що з'єднує заземлювачі, Ом

n - кількість заземлювачів

з_з - коефіцієнт екранування заземлювача, приймаємо 0,66

з_ш - коефіцієнт екранування з'єднуючої шваби, приймаємо 0,4

Оскільки розраховане значення Rззп < 4 Ом, цей захисний заземлюючий пристрій забезпечує ефективний захист від поразки електричним струмом. [10]

5.5.6 Пожежобезпека

Процес окисного дегідрування метанолу проводиться під надлишковим тиском і температурі вище температури самозапалювання метанолу й формальдегіду, тому при виході цих продуктів з контактного апарата й зіткненні з повітрям може відбутися їхнє загоряння.

Вибухонебезпечність процесу окисного дегідрування метанолу забезпечується подачею спирто-повітряної суміші в контактний апарат зі змістом метанолу в ній вище верхньої межі вибухівності. Це зміст, у свою чергу, підтримується при дотриманні наступних норм:

· рівня спирто-водної суміші у спиртовипарювачі;

· температури в рідкій фазі спиртовипарювача;

· температуру циркуляційного конденсату;

· витрати повітря у спиртовипарювачі;

· змісту метанолу в спиртоводній суміші;

· змісту метанолу в рідкій фазі спиртовипарювача;

· безперебійної роботи насосів циркуляційного конденсату.

Збільшення змісту кисню в газах після контактного апарата вище норм робить їх вибухонебезпечними при подальшій переробці, аж до котельні цеху ПіОК.

Пари метанолу в суміші з повітрям за наявності іскри вибухають. Кращим засобом гасіння метанолу і його фракцій є вода. Метанол можна гасити так само вогнегасником, піском, азбестовим полотном, інертними газами. Для гасіння електромоторів і струмоведучих систем користуватися тільки вуглекислотними вогнегасниками і сухим азбестовим полотном.

При виникненні пожежі необхідно діяти згідно плану локалізації аварій в цеху.

У зимовий час пожежні гідранти і під'їзди до них необхідно очищати від снігу, а кришки гідрантів від льоду. Гідранти повинні бути утеплені.

Забороняється зберігати матеріальні цінності на рамках складів, у вентиляційних камерах.

При роботі насоса не допускається витік рідини крізь сальник. У разі пропуску сальника, насос необхідно зупинити, скинути тиск до атмосферного, підтягти або замінити набивання сальникового ущільнення.

Не допускається проводити підтяжку набивання сальників і фланцевих з'єднань у працюючих насосах під тиском, а так само без зняття напруги з електродвигуна насоса.

Насосне відділення повинне постійно міститися в чистоті. Лотки приймання, фундаменти необхідно постійно очищати від продукту, що розлився, і масла. Застосування легкозаймистих рідин (ЛЗР) для миття підлог і устаткування забороняється.

Слюсарні матеріали дозволяється зберігати (у розмірі добової потреби) в спеціальному посуді із кришкою, що щільно закривається.

Апаратник повинен знати розташування трубопроводів, засувок і їх призначення, а також вміти чітко і швидко перекривати засувки при аваріях і пожежах.

Не допускається застосування заглушок для відключення трубопроводу, що зупиняється на тривалий термін, від іншого трубопроводу того, що знаходиться під тиском. У таких випадках необхідно передбачати знімаєму ділянку трубопроводу і на кінцях діючих трубопроводів встановлювати заглушки.

Слід постійно контролювати справність теплоізоляції на гарячих трубопроводах. Не можна допускати експлуатацію гарячих трубопроводів із пошкодженою теплоізоляцією.

Розтин люків, кришок апаратів, злив і наливання продуктів крізь відкриті люки, а так само проведення інших операцій сприяючих утворенню концентрацій вибухонебезпечних газів в період проведення вогняних робіт на даному робочому місці забороняється. [19]

Використання засобів пожежогасіння не по прямому призначенню забороняється. Для організації ефективного захисту виробництва формаліну слід використовувати вогнеприпинувачі.

Вогнеприпинувачами називають захисні пристрої, які вільно пропускають паро-, пило- або газоповітряну суміш, але не пропускають полум'я. Вони встановлюються на дихальних лініях резервуарів, мірників і апаратів з ЛЗР і горючими газами. Вогнеприпинувачі є корпусами з металевою насадкою у вигляді гофрованих пластин, пакету металевих сіток, фольгових касет, гравію, мінеральної вати або кілець Рашига.

Принцип дії вогнеприпинувачів полягає в тому, що горюча суміш, яка проходить крізь них, розбивається у насадці на тонкі струмені. При окисленні горючої суміші в каналах малого діаметру можливість тепловтрат перевищує тепловиділення і горіння припиняється. Діаметр гасильного каналу насадки вогнеприпинувача приймають, виходячи з практичного досвіду або визначають розрахунком. Критичний (гасильний або тушильний) діаметр отвору полум'ягасильної сітки або струменю газу в вогнеперетворювачі визначається по формулі [14]:

(5.11)

де л - теплопровідність горючої суміші, Дж /(м*с*град.);

t_сс - температура самоспалахування пари або пилу °С;

t_n - початкова температура суміші °С;

щ - швидкість горіння суміші, м/с;

q_н -кількість тепла, що виділяється при згоранні 1м³ суміші, Дж/м³;

С_р - теплоємкість продуктів горіння, Дж/(м³*град.);

t_r - температура горіння °С.

Для підвищення надійності гасіння полум'я діаметр отвору приймається на 20-25% менше обчисленого критичного діаметру. На особливо відповідальних ділянках газопроводів, газоходів, пилопроводів в поєднанні з вогнеприпинувачами встановлюють розривні мембрани. Рекомендується також застосовувати автоматичні системи відсікання полум'я механічної або гідравлічної дії (перекриття заслінками газопроводу, подача води для охолоджування) [14].



6. ЕКОЛОГІзація хімічного виробництва

6.1 Фізико-географічна та кліматична характеристика майданчика

Територія Сєвєродонецького ЗАТ «Азот» належить до східної степової зони України. Площа м. Сєвєродонецька складає 2770 га.

В регіоні знаходяться високоякісне вугілля, вапняк, крейда, глина та інші природні будівельні матеріали.

Ґрунти - чорнозем, що привозиться з інших місць. Такий грунт має високу вологу, високий вміст гумінових кислот, невелику родючість. Забруднення ґрунтів відбувається через атмосферне повітря, очисні споруди ЗАТ «Азот» та інших підприємств. Промислово-побутові звалища також наносять шкідливий вплив.

До поверхневих водоймищ відносять річки: Сєвєрській Донець і Борова, куди скидують шкідливі відходи підприємства та комунальне господарство міста. Тому весь час слідкують за вмістом води.

Підземні води також забруднені шляхом фільтрації з відстійників і очисних споруд, змиву пестицидів і мінеральних добрив.

Рослинність міста також пошкоджена через низький рівень грунтових вод та високий вміст диоксида сірки.

Середньорічна швидкість вітру 3-4 м/с. Зафіксована максимальна швидкість вітру - 28 м/с.

Середньорічна кількість опадів 490-500 мм (максимальна кількість - 550 мм). Відносна вологість повітря складає 71-73%.

6.2 Характеристика навколишнього природного середовища і оцінка впливу на нього

6.2.1 Характеристика джерел утворення відходів, їх склад і властивості

У виробництві фрмальдегіду утворюються газоподібні відходи, стічні води, рідкі та тверді відходи.

Перелік і кількість відходів вказані в таблиці 6.1

Таблиця 6.1

Відходи виробництва формальдегіду [19].

Найменування відходів	Кіл-сть	Засіб утилізації
1. Параформ, кг	0,049	Вивозиться в хімнакопичувач
2. Стічні води СН2О не більше 100 мг/л	0,086
3. Газовий конденсат, кг	19	Термічне знешкодження
У т.ч. (СН3ОН + СН2О)	5,7
інше Н2О
4. Газоподібні відходи, м3	580 ч 300	Термічне знешкодження в цеху ПіОК
Склад % об'єм.: З 0,2 ? 3 З2 2 ч 7 Н2 12 ч 26 О2 0,1 ч 1,0 СН3ВІН до 4,22 СН2О до 0,05 СН2О до 0,05 Н2О 2 ч 5 N2 50 ч 70

6.3 Методи і засоби контролю за станом повітряного басейну і дотримання нормативів ГДВ

Контроль за якістю навколишнього природного середовища забезпечує сприятливе екологічне оточення для всієї біосфери.

Нормування гранично допустимих концентрацій (ГДК) є складовою частиною основ забезпечення санітарно-епідеміологічного благополуччя населення. Нормативи ГДК речовин дають екологічну і соціально-гігієнічну оцінку стану навколишнього природного середовища, але не вказують на джерело шкідливої дії і не регулюють його поведінку. Цю функцію виконують нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ) шкідливих речовин.

Нормативи ГДВ забруднюючих речовин у атмосферне повітря встановлюються за джерелами викидів для кожного проектованого і діючого об'єкту, що є стаціонарним джерелом забруднення повітряного басейну.

ГДВ - маса речовини, що викидається в атмосферу в одиницю часу. ГДВ встановлюють з умови, що викиди шкідливих речовин від даного джерела в сукупності з іншими джерелами не створюють приземну концентрацію, що перевищує ГДК за межами санітарно-захисної зони об'єкту [19].

6.3.1 Розрахунок ГДВ

Величина ГДВ для викиду СН₃ОН з одиночного джерела з круглим горлом у разі, коли фонова концентрація даної домішки встановлена незалежно від швидкості і напрямку вітру, і є постійною на території міста, розраховується за формулою [18]:

, (6.1)

де ГДК - гранично допустима концентрація забруднюючої речовини в атмосферному повітрі населених місць, ГДК_(СН3ОН) = 0,085 мг/м³;

С_ф - фонова концентрація домішки, яка встановлена незалежно від швидкості і напрямку вітру і є постійною на території міста, приймаємо С_{ф (СН3ОН)} = 0,017 мг/м³;

А - коефіцієнт, що залежить від температури стратифікації атмосфери, на території України А = 160;

F - безрозмірний коефіцієнт, що враховує швидкість осідання забруднюючих речовин у атмосфері, для газоподібних речовин F = 1;

Н - висота джерела викиду, Н = 150 м;

?Т - різниця між температурою газу і температурою повітря;

?Т = 458 - 293=165 К;

m, n - безрозмірні коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду;

- коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу на розсіювання домішок, ;

V₁ - об'єм газоповітряної суміші, визначається по формулі:

, (6.2)

де D - діаметр гирла джерела викиду, D = 2,4 м;

- середня швидкість виходу суміші з джерела:

, (6.3)

де - об'ємна витрата викиду, м³/с;

- площа перетину гирла джерела викиду, м²:

м²

м/с

м³/с

(6.4)

(6.5)

(6.6)

Оскільки V_m > 2, то n = 1;

мг/м³

Максимальна приземна концентрація забруднюючої речовини визначається по формулі:

(6.7)

мг/м³

Необхідно виконувати умову: С_m < ГДК

Оскільки 0,068 мг/м³ < 0,085 мг/м³, то умова виконується.

6.4 Методи боротьби проти забруднення навколишнього середовища

Можна виділити наступні основні напрямки в здійсненні екологічно чистих технологічних процесів, у тому числі нафтохімічних і хімічних.

1) комплексне використання і глибока переробка сировини. Виробництво повинне бути як можна менш ресурсномістким (ресурсозберігаючі технології), здійснюватися з мінімумом витрат сировини і реагентів на одиницю продукції. Напівфабрикати, що утворюються, повинні передаватися як сировину іншим виробництвам і цілком перероблятися.

2) оптимальне використання енергії і палива. Виробництво повинне здійснюватися при мінімальних витратах енергії і палива на одиницю продукції (енергозберігаючі технології) і, отже, теплові забруднення навколишнього середовища також мінімальні. Енергозбереженню сприяють: укрупнення і енерготехнологічне комбінування процесів; перехід на безперервні технології; удосконалювання процесів поділу; застосування активних і селективних каталізаторів, що дозволяють проводити процеси при знижених температурах і тисках; раціональна організація й оптимізація теплових схем рекуперації енергетичного потенціалу потоків, що відходять; зниження гідравлічного опору в системах і втрат тепла в навколишнє середовище і т.п. Нафтопереробні і нафтохімічні підприємства є великими споживачами палива й енергії. У їхньому енергетичному балансі на долю прямого палива приходиться - 43-45%, теплової енергії - 40-42% і електричної - 13-15%. Корисне використання енергетичних ресурсів не перевищує 40-42% , що приводить до перевитрати палива й утворенню теплових викидів у навколишнє середовище;

3) створення принципове нових маловідхідних технологічних процесів. Цього можна домогтися удосконалюванням каталізаторів, техніки і технології виробництв. Маловідхідні процеси більш ефективні, чим процеси з дорогими очисними спорудженнями. Економічніше одержувати невелику кількість сильно концентрованих відходів, які можна переробляти або ліквідувати за спеціальною технологією, чим великий обсяг сильно розведених відходів, що скидаються в біосферу.

4) створення і впровадження замкнутих систем водокористування, що включають (або зводять до мінімуму) споживання свіжої води і скидання стічних вод у водойми;

5) забезпечення високої експлуатаційної надійності, герметичності і довговічності функціонування устаткування і всіх систем виробництв. Зведення до мінімуму або виключення імовірності аварій, вибухів, пожеж і викидів отруйних речовин у навколишнє середовище. Розробка автоматизованих систем забезпечення екологічної безпеки виробництв і комплексів;

6) забезпечення високої якості цільових продуктів, використовуваних у народному господарстві. Екологічно чистими повинні бути не тільки самі технологічні процеси, але і товарні продукти, що випускаються в них.

Заходи, що забезпечують охорону водних ресурсів і повітряного басейну: складські ємності для зберігання формаліну й метанолу герметичні. Вони оснащені засобами автоматичного контролю рівня й примусової сигналізації по максимальному рівні, що виключають перелив; сховища формаліну й метанолу розміщені в піддонах з відбортовкою, які облицьовані кислототривкою плиткою.

· У випадку протоки метанолу через розгерметизацію сховища, останній відкачується заглибним насосом у збірник з наступною відкачкою на базисний склад ректифікації метанолу. У випадку протоки формаліну через розгерметизацію сховища, останній відкачується в порожнє сховище.

· Для зменшення забруднень повітряного середовища парами метанолу й формальдегіду при «подиху» сховищ і при затоці ЖДЦ і автоцистерн, що витісняються з них пари перед викидом проходять очищення в промивній колоні.

· Відкриті площадки з технологічним устаткуванням розміщені в піддонах з відбортовкою, які облицьовані кислототривкою плиткою.

· Для зменшення забруднень повітряного середовища шкідливими речовинами гази, що відходять, виробництва формаліну направляються на спалювання в котельню цеху ПіОК.

· Стічні води, що утворяться у виробництві формаліну, збираються в збірник промгрязних стічних вод, звідки насосом після усереднення відкачуються в цех НОПС на нейтралізацію.

· Рівні в збірниках і дренажних ємностях формаліну, метанолу й промгрязних стоків контролюються рівнемірами зі світловою й звуковою сигналізацією по верхній межі [19].

7. ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА

Цивільна оборона (ЦО) - складова частина системи загальнодержавних суспільних заходів, які здійснюються в мирний і військовий час з метою захисту населення і народного господарства від зброї масового ураження, для проведення рятувальних робіт в районах поразки або стихійного лиха.

6 березня 1993 р. набув чинності закон про цивільну оборону України, згідно з яким кожен має право на захист свого життя і здоров`я від надзвичайних ситуацій і може вимагати дотримання цього права від міністерств, відомств, підприємств, установ, організацій.

Систему ЦО складають органи виконавчої влади всіх рівнів, органи щоденного управління процесами захисту населення у складі центральних і місцевих органів виконавчої влади і адміністрації підприємств, системи для виконання завдань ЦО, фонди фінансових, матеріальних і технічних резервів, які передбачені на випадок надзвичайної ситуації (НС), системи зв'язку, сповіщення і інформаційного забезпечення [13].

7.1 Організаційна структура ЦО промислового об'єкту

Організаційна структура ЦО визначається характером використовуваної сировини, технологічним процесом, виглядом, чисельністю населення.

Організаційна структура ЦО приведена на малюнку 7.1.

7.2 Основні техногенні небезпеки на виробництві

Основними небезпечними чинниками на виробництві окислювального дегідрування формальдегіду є [19]:

· Отруєння формальдегідом. Формальдегід є отруйною речовиною, ГДК 0,5 мг/м³.; впливає на центральну нервову систему, подразнює слизові оболонки очей та дихальних шляхів. Дія формальдегіда на шкіру виявляється у почервонінні і виникненні дерматиту.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Малюнок 7.1 Організаційна структура ЦО промислового об'єкту.

· Вибухи, пожежі при порушенні норм технологічного режиму на стадії синтезу формальдегіду. Енергетичний потенціал взривонебезпеки загальний 1,18х10⁵ кДж; відносний 2,968; приведена маса 2,569кг.;

У виробництві окислювального дегідрування формальдегіду використовується наступне устаткування: спиртовипарювач, теплообмінники, контактний апарат, абсорбер, холодильники.

7.3 Розрахунки основних небезпек виробництва

7.3.1 Прогнозування масштабів зони можливого зараження СДОР під час аварій (руйнувань) на хімічно небезпечних об`єктах

Формальдегід зберігається на складі, об'єм якого складає: 100м³, висота обвалування ємності - 0,5 м.

Метеоумови: температура повітря 20С, швидкість вітру 1 м/с, інверсія.

Прогнозування глибин зон забруднення СДОР

Кількісні характеристики викиду знаходяться за їх еквівалентними значеннями.

Розрахунок еквівалентної кількості речовини за первинною хмарою проводиться за формулою:

, (7.1)

де, К1 - коефіцієнт, залежний від умов зберігання СДОР

;

К3 - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози даної СДОР ;

К5 - коефіцієнт, що враховує вертикальну стійкість повітря, в умовах інверсії ;

К7 - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря,

Q₀ - кількість розлитого при аварії СДОР, т.

Q₀ можна розрахувати наступним чином:

, (7.2)

де, d - питома вага формальдегіду, т/м³;

V - об'єм посудини, м³.

0,815*100=81,5 т.

Знаходимо еквівалентну кількість аміаку і глибину зони зараження по первинній хмарі [15]:

0,19*1*1*1*81,5=15,5 т.

км

Знаходимо еквівалентну кількість формальдегіду і глибину зони забруднення по вторинній хмарі [15]:

(7.3)

де К₂ - коефіцієнт, залежний від фізико-хімічних властивостей СДОР, ;

К₄ - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, ;

К₆ - коефіцієнт, що залежить від часу N, котрий минув від початку аварії,

Знаходимо тривалість вражаючого дії формальдегіду [15]:

, (7.4)

де, h - товщина шару формальдегіду

Н - висота піддону, м

d - питома вага формальдегіду

Оскільки розрахована величина Т>4 годин, то для розрахунків приймаємо .

Повна глибина зони зараження r (км), яка обумовлена дією первинної і вторинної хмари СДОР обчислюється таким чином [15]:

, (7.5)

де r' - більше, а r” - менше з двох величин

Гранично можливе значення глибини перенесення повітряних мас [15]:

, (7.6)

Оцінюємо кількість населення, що потрапляє в зону забруднення:

М = Sж*p,

де S_ж - площа заселення, км²; Sж= 8,72*10^-3*20*180 =31,39 км²

p- густота населення , 500осіб/ км²

М= 31,39*5000=156960 осіб

Порівнюючи r з rгр, остаточно визначаємо глибину зони можливого зараження:, отже місто потрапляє в зону забруднення, тривалість вражаючої дії СДОР - 7,19 години. Всі житлові квартали міста потрапляють в забруднену зону, отже, за умови відсутності засобів захисту, як мінімум 157 тисяч чоловік буде уражене СДОР, об'єкт відноситься до 1ступені хімічної небезпеки.[ 15]

7.3.2 Оцінка стійкості об`єкту до вражаючих факторів вибуху

При окислювальному дегідруванні формальдегіду основною небезпекою є можливість вибуху спиртовипарювача, в якому знаходиться 8 тонн спиртоводоповітряної суміші (до складу якої входять CН₃OН, кисень повітря та вода ) під тиском 0,06 МПа і температурі 78°С. Відстань від спиртовипарювача до адміністративного корпусу 300 м.

При вибуху утворюється три кругові зони:

1. Зона детонаційної хвилі

2. Зона дії продуктів вибуху

3. Зона повітряної ударної хвилі

Зона детонаційної хвилі в межах хмари вибуху [15]:

, (7.7)

де R₁ - радіус зони детонаційної хвилі, м

Q - кількість конвертованого газу, т

В межах детонаційної зони діє надмірний тиск, що може вважатися постійним ДС=60 кПа.

Зона дії продуктів вибуху охоплює всю площу розльоту продуктів газо-повітряної суміші в результаті її детонації, радіус цієї зони [15]:

(7.8)

Надмірний тиск в межах зони дії продуктів вибуху змінюється від 1650 кПа до 300 кПа і може бути обчислений за формулою [15]:

, (7.9)

де R₁ - радіус зони детонаційної хвилі, м

R - відстань від центру вибуху до розглянутої крапки на місцевості, м

Оскільки R₁ і R₂, менше відстані від ємності до цеху, то припускаємо, що цех потрапляє в зону повітряної ударної хвилі рівної 300 м.

, (7.10)

де R₁ - радіус зони детонаційної хвилі, м

R₃ - радіус зони повітряної ударної хвилі, м

Надмірний тиск зони повітряної ударної хвилі розраховується за формулою:

(7.11)

При тиску, у зоні повітряної ударної хвилі, рівному 15,66 кПа відбувається слабке руйнування будівлі: руйнуються віконні та дверні заповнення, легкі перегородки, частково дах, можливі тріщини у стінах верхніх поверхів. Будівля може експлуатуватися після поточного ремонту.

Ступінь вогнестійкості будівель і споруд залежить від споруд, матеріалів будівель і від вогню. Величина теплового потоку від вогненної кулі характеризується його радіусом . Для будівлі з другим ступенем вогнестійкості час вогнестійкості складає близько 2 годин. Категорія пожежонебезпечності будівлі - А. Ступінь забудови - не більше 30 %. Швидкість вітру - 12 м/с.

, (7.12)

де R₀ - радіус вогненної кулі, м, [15]

М - половина маси конвертованого газу, т

де, t - час існування вогнянної кулі, сек, [15]

М - половина маси конвертованого газу, т

Визначається величина потоку теплового випромінювання [15]:

, (7.13)

де, E - потужність поверхневої емісії, E=270 кВт/м²

F- коефіцієнт, який враховує кут падіння, [15]

Т - провідність повітря, [15]

, (7.14)

де R₀ - радіус вогняної кулі, м

R - відстань від центру вибуху до розглянутої крапки на місцевості, м

, (7.15)

За формулою (7.13) знаходимо:



Визначається імпульс теплового потоку випромінювання [15]:

(7.16)

Оскільки допустима величина імпульсу теплового потоку для шкіри людини складає 42 кДж/м², визначений імпульс в межах норми.

Визначається радіус зони ураження [15]:

(7.17)

Можна зробити висновок, що адміністративна будівля розташована на достатній відстані від спиртовипарювача.

7.4 Засоби та заходи щодо забезпечення підвищення стійкості об'єкту у надзвичайних ситуаціях

Хімічне зараження є наслідком аварій на хімічно-небезпечному об`єкті (ХНО) і транспортних засобах, що перевозять СДОР (сильнодіючі отруйні речовини).

Вирішальне значення при аваріях на ХНО має швидкість виконання заходів щодо захисту населення.

При загрозі чи виникненні аварії негайно, відповідно до діючих планів, здійснюється оповіщення працюючого персоналу і населення, що проживає поблизу. Населенню даються вказівки про порядок поводження.

Про аварію керівник об`єкта або черговий диспетчер доповідає начальнику ЦО міста, області.

Обслуговуючий персонал відповідно до діючих на об'єкті інструкцій вживає заходи захисту з ліквідації чи локалізації аварії. По міру прибуття, до цих робіт беруться підрозділи рятувальних служб і спеціалізовані невоєнізовані формування.

Головним і невід'ємним елементом всієї системи захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій є інформація та оповіщення.

Зміст інформації мають становити відомості про надзвичайні ситуації, що прогнозуються або вже виникли, з визначенням їхньої класифікації, меж поширення і наслідків, а також заходи реагування на них.

Система оповіщення та інформативного забезпечення створюється завчасно в усіх ланках пунктів управління.

Основу системи оповіщення утворюють автоматизована система централізованого оповіщення мережі зв`язку та радіомовлення, а також спеціальні засоби.

Автоматизована система оповіщення створюється завчасно на базі загальнодержавної мережі зв`язку та радіомовлення і поділяється на державну та територіальну. Вона може забезпечити оповіщення населення, поєднавши місцеву телефонну мережу для подачі сигналу «Аварія на хімічно небезпечному об`єкті» та повну інформацію за допомогою засобів радіомовлення й телебачення. Повідомляються місце, час, масштаби аварії, інформація про можливе хімічне зараження території, напрямок та швидкість можливого руху зараженого повітря, райони, яким загрожує небезпека. Дається інформація про поведінку населення. Залежно від обставин: залишатися на місці, у закритих житлових приміщеннях, на робочих місцях чи залишати їх і, застосувавши засоби індивідуального захисту, вирушити на місця збору для евакуації або в захисні споруди. Надалі діяти відповідно до вказівок штабу органів управління цивільного захисту [20].

Аварійна зупинка агрегату виробництва формальдегіду може відбутися від чинників, в результаті яких припиняється подача початкового газу в агрегат.

При аварійному стані агрегату, в результаті утворення проривів на газових і метанольних комунікаціях, відключення електроенергії, припинення подачі оборотної води, повітря КВПіА аварійна зупинка блоку проводиться в наступному порядку [19]:

1. знизити витрату повітря у спиртовипарювач до 1000 нм³/ч;

2. Відкрити електрозасув на байпасі кантактного апарата;

3. Зчинити електрозасув на вході у контактний апарат та електрозасув на виході із нього;

4. Закрити запорну арматуру на лінії подачі повітря у спиртовипарювач;

5. Закрити запорну арматуру и припинити подачу води у теплообмінник циркуляційного конденсату, подати у нього пару.

6. Закрити запорну арматуру и припинити подачу метанолу і конденсату у спиртовипарювач .

На випадок пожежі на складах метанолу і формаліну змонтована дренчерна установка. Для попередження можливих розливів, сховища обкладені цеглиною стіною висотою в один метр. Для зменшення забруднення повітряного середовища парами метанолу і формаліну при «диханні» сховищ і затоці цистерн, гази з них перед викидами в атмосферу проходять очищення в поглинювальній колоні. Сховища оснащені засобами автоматичного контролю рівня і сигналізацією по максимальному рівню. [19]

7.5 Індивідуальні та колективні засоби захисту

Індивідуальні засоби захисту:

1. Як індивідуальні засоби захисту органів дихання і зору від дії шкідливих газів, пари, рідин присутніх в повітрі застосовується протигаз марки «М».

2. Для захисту від механічних травм голови застосовуються захисні каски типу «Праця» з підшоломником.

3. Для оберігання очей від пошкодження хімічними, термічними, механічними діями використовуються захисні окуляри.

4. Для захисту органів дихання від пилу використовуються респіратори.

5. Для захисту органів слуху від підвищеного рівня шуму використовуються протигаласливі навушники або «Бервуші».

6. Всі працівники забезпечуються спецодягом, спецвзуттям і іншими засобами індивідуального захисту [20].

Засоби колективного захисту:

1. Теплоізоляції апаратів та трубопроводів.

2. Система опалення.

3. Штучне освітлення.

4. Захисне заземлення та занурення від поразки електричним струменем.

5. Стаціонарні або пересувні майданчики для обслуговування арматури, що знаходиться на висоті більше 1,3м від підлоги.

6. Загальнообмінні приточно-витяжні системи, вентиляції виробничих приміщень.

7. Аварійні системи вентиляції виробничих приміщєнь.

8. Системи блискавкозахисту.

9. Сховища.



8. ЕКОНОМІКА, ОРГАНІЗАЦІЯ І ПЛАНУВАННЯ ВИРОБНИЦТВА

8.1 Вихідні дані

При проведенні техніко-економічних розрахунків, за базу приймається діючий на ЗАТ «Об'єднання АЗОТ» цех виробництва формаліну, вихідні дані на 2008 р. для якого наведено нижче:

Плановий річний об'єм випуску продукції - 43000 т/рік;

Годинна продуктивність устаткування - 2,56 т/год.;

Фонд календарного часу - 8760 год.;

Сумарна тривалість ремонтних простоїв протягом року - 360 годин;

Чисельність персоналу цеху складає 164 осіб,

у т.ч. основні робочі 137 осіб;

Вартість основних виробничих фондів цеху складає 17426448,5грн;

Відпускна ціна формаліну - 1250грн/т

Дані калькуляції діючого виробництва формальдегіду наведені у таблиці 8.1

Таблиця 8.1

Дані калькуляції діючого виробництва формальдегіду [21]

Найменування статті витрат	Одиниця вимірювання	Витрата на одиницю
		Кількість	ціна	сума
Напівфабрикати
Вода глибокообезсілена	м3	0,3600	10,58	3,81
Азотна кислота 20%	кг	0,0150	0,33	0,01
Надсмольна вода	Тн	0,0400	58,20	2,32
Оцтова кислота синтетична	кг	0,0006	2,14
Метанол-сирець очищений	кг	528,00	1,60	843,10
Разом напівфабрикати				849,24
Допоміжні матеріали
Пемза кускова	кг	0,0500
Срібло азотнокисле	гр	0,13400	1,29	0,17
Мішки поліпропіленові	шт	0,0040	1,43	0,01
Разом допоміжні матеріали				0,18
Разом з відрахуванням поворотніх відходів				849,42
Енерговитрати
Очистка пром-брудного стоку	м3	0,4000	2,77	1,11
Повітря техннологічне середн.	м3	0,5000	0,08	0,04
Пар технологічний	ГКал	0,1200	160,60	19,27
Електроенергія	Квтч	43,0000	0,43	18,53
Природний газ (паливо)	м3	3,0000	1,24	3,71
Холод	ГКал	0,0370	434,65	16,08
Азот чистий	м3	13,0000	0,25	3,2
Вода оборотна ВОЦ -4	м3	58,0000	0,25	14,52
Разом енерговитрати				76,56
Заробітна плата основна				9,35
Нарахування на зарплату				3,54
Загальновироб. витрати(ВУЕУ)				18,34
Ам. устаткування и ТС				2,86
Загальновироб. витрати (цех)				17,36
Ам. основних засобів ОХН				2,60
Виробнича собівартість				974,57

8.2 Проектовані організаційно-технічні заходи

У даному дипломному проекті пропонується використовувати новий каталізатор окислювального дегідрування метанолу у формальдегід, який має у своєму складі срібло та алюмосилікатний носій.

Запропонований каталізатор має наступні переваги:

- на діючому виробництві витрата срібла 35%-го каталізатора - 0,134грам на 1тону формальдегіду;

у запропонованому 6% каталізаторі, витрата срібла знижена до 0,02297 грам на 1тону формальдегіда;

- введення нового каталізатору дозволяє зменшити витрату метанолу для отримання 1000кг формальдегіду з 528 кг до 496 кг.

Для безперервного процесу отримання формальдегіду розрахунок річної виробничої потужності наводиться нижче.



8.3 Проектна потужність і об'єм випуску продукції

Для безперервних хімічних процесів розрахунок річної виробничої потужності визначається за формулою :

, т/рік (8.1)

де М_р - величина річної виробничої потужності;

N - кількість паралельно працюючих однойменних одиниць устаткування;

q_г - годинна продуктивність устаткування;

Т_еф - ефективний фонд робочого часу устаткування [17].

, год (8.2)

де Т_к - фонд календарного часу: для безперервних виробництв 8760год;

Т_рем - планова сумарна тривалість ремонтних простоїв в перебігу року;

Т_техн - тривалість технологічних простоїв, що регламентується, за рік:

Т_еф=8760-360=8400 год

Річна виробнича потужність:

М_р =2*2,56*8400=43008 т/рік

Приймаємо річну виробничу потужність 43000 т/рік

Річний об'єм проектованого виробництва (Q₁) приймаємо на рівні розрахованоїрічної річної виробничої потужності (М_р):

М_р= Q₁ (8.3)

При цьому відбувається зростання випуску продукції (?Q) в порівнянні з діючим вирбництвом (Q₁).

Індекс потужності підприємства визначається за формулою:

l_Q= 43000/43000= 1

Визначаємо величину ?Q:

?Q = Q₁ - Q₀ , (8.4)

?Q = 0

8.4 Розрахунок зміни собівартості продукції

8.4.1 Розрахунок індексів зміни витрат

У даному розділі, з урахуванням упроваджуваних заходів, розраховуються індекси зміни витрат і затрат в послідовності їх використання в аналізі зниження собівартості по калькуляційних статтях.

Індекси зміни питомої витрати окремих видів матеріально-сировинних і енергетичних ресурсів розраховуються як відношення показників питомої витрати після впровадження заходу (q₁) до їх базових (q₀) значень [17]:

(8.5)

де Н_Р0, Н_Р1-норми витрат окремих видів матеріально-сировинних ресурсів енергетичних ресурсів на виробництво одиниці продукції до і після впровадження заходів проекту.

Аналогічно визначаються індекси зміни цін на окремі види матеріально-сировинних і енергетичних ресурсів [17]:

(8.6)

При зміні витрат по окремих елементах кошторису «Витрати на утримання та експлуатацію устаткування » в результаті впровадження проектованих заходів індекс зміни річних витрат по статті (І^ВУЕУ) визначаються за формулою [17] :

(8.7)

де С_ОБ0,С_ОБ1-вартість устаткування підприемства до і після впровадження заходів проекту відповідно.

Оскільки впровадження проектованих заходів не приводить ні до зміни чисельності основного виробничого персоналу (I_N), ні до зміни його середньої заробітної платні (I_з), та річних витрат по статті (І^ВУЕУ), а також не приводить до зміни річних загальновиробничих витрат (I_заг), відповідні індекси зміни рівні 1 (I_N=I_з=I_заг= І^ВУЕУ=1). Також впровадження проектованих заходів не приводить до зміни питомих витрат і цін на всі види енергетичних ресурсі, індекси зміни їх питомих витрат і цін рівні 1 (==1).

8.4.2 Аналіз зміни собівартості

Розрахунок проводиться по калькуляційних статтях з урахуванням зміни їх окремих елементів:

По умовно - змінних статтях калькуляції «Напівфабрикати» та «Допоміжні матеріали», залежно від проектованої зміни питомої витрати на окремі види ресурсів розрахунок зниження повної собівартості продукції проводиться відповідно до залежності [17]:

,(8.8)

де - зниження повної собівартості за рахунок зміни питомої

витрати i-го виду матеріально-сировинного або енергетичного ресурсу, %

- питома вага статті витрат в повній собівартості продукції на діючому виробництві;

- питома вага витрат на i-й вид ресурсів в статті витрат.

Зниження повної собівартості у вартісному еквіваленті розраховується відповідно до залежності [17]:

, (8.9)

деС₀ - повна собівартість одиниці продукції на діючому виробництві, грн./т.

Оскільки індекси зміни чисельності основного виробничого персоналу, середньої заробітної платні, загальновиробничих витрат рівні 1 (I_N=I_з=I_заг=1), а також індекси зміни витрат і цін на всі види енергетичних ресурсів рівні 1 (==1), то зміна повної собівартості продукції, по статтях калькуляції: «Зарплата основних робочих з відрахуваннями», «Загальновиробничі витрати», «Енерговитрати», дорівнюють нулю.

Результати розрахунків зводяться в таблицю 8.2.

Таблиця 8.2

Зміна повної собівартості продукції

Статті витрат	Витрати в діючому виробництві	Зміна витрат	Витрати в проектованому виробництві грн./т
	грн./т	пит. вага	%	грн./т
Основні матеріали та напівфабрикати	849,24	0,8714	-5,244	-51,10	798,14
у т.ч. метанол	843.10	0.8651	-5,244	-51,10	792
Допоміжні матеріали	0,18	0,00018	-0,0144	-0,140	0,04
у т.ч. срібло	0,17	0,00017	-0,0144	-0,140	0,03
Енерговитрати	76,56	0,07856			76,56
Заробітна плата основна	9,35	0,00959			9,35
Начислення на заробітну плату	3,54	0,00363			3,54
Загальновиробничі витрати(ВУЕУ)	18,34	0,01881			18,34
Загальновиробничі витрати(цех)	17,36	0,01781			17,36
Виробнича собівартість	974,57	1	-5,258	-51,24	923,13

У результаті впровадження проектованих заходів собівартість формальдегіду зменшиться на 5,258% або на 51,44 грн./т

8.5 Розрахунок техніко-економічних показників

1. Річний об'єм виробництва метанолу-сирцю:

- у натуральному виразі:

у діючому виробництві Q₀=43000т

у проектованому виробництвіQ₁=43000т

- у вартісному виразі:

у діючому виробництві Q₀=1250*43000=53750 тис грн.

у проектованому виробництві Q₁=1250*43000=53750 тис грн.

2. Чисельність працюючих:

у діючому виробництві N₀=164 особа

у проектованому виробництві N₁=164 особа, у т.ч. основних робочих:

у діючому виробництві N₀=137 осіб

у проектованому виробництві N₁=137 осіб

3. Вартість основних виробничих фондів цеху складає:

у діючому виробництві Ф₀=17426448,5 грн.

у проектованому виробництві Ф₁= 17426448,5 грн.

4. Продуктивність праці працюючих, розраховується по формулі [17]:

, (8.9)

де - річний об'єм виробництва продукції, в натуральному виразі.

N - чисельність працюючих осіб.

у діючому виробництві Пт₀=43000/164=262 т/люд;

у проектованому виробництвіПт₁=43000/164=262 т/люд.

5. Фондовіддача, розраховується по формулі [17]:

, (8.10)

де - річний об'єм виробництва продукції, у вартісному виразі.

у діючому виробництві: f₀=(43000*1250)/17426448,5 =3,085 грн./грн.;

у проектованому виробництві:

f₁=(43000*1250)/17426448,5=3,085 грн./грн.

6. Собівартість виробництва продукції:

у діючому виробництві С₀= 974,57грн./т;

у проектованому виробництві С₁= 923,13грн./т.

7. Прибуток на одиницю виробленої продукції, що розраховується по формулі [17]:

П_ОД = Ц-С (8.11)

де Ц - ціна одиниці виробленої продукції, грн./т.

у діючому виробництві: П_ОД0=1250-974,57=275,43грн/т;

у проектованому виробництві: П_ОД1= 1250-923,13=326,87грн/т.

8. Річний прибуток від виробленої продукції, що розраховується по формулі [17]:

П = П_ОД-Q (8.12)

де Q-річний обсяг виробленої продукції підприємства у натуральному виразі, фіз. од.

у діючому виробництві: П₀=275,43*43000=11843490 грн.;

у проектованому виробництві: П₁= 326,87*43000=14055410 грн.

9. Рентабельність витрат виробництва продукції, що розраховується по формулі [17]:

, (8.13)

у діючому виробництві:Р₀=(275,43/974,57)*100=28,26%;

у проектованому виробництві: Р₁=(326,87/923,13)*100=35,41% .

10. Рентабельність основних виробничих фондів , що розраховується по формулі [17]:

, (8.14)

у діючому виробництві:Р_Ф0=(11843490/17426448,5)*100= 67,96%;

у проектованому виробництві: Р_Ф1=(14055410/17426448,5)*100=80,66%.

11. Річний економічний ефект від:

- зниження собівартості [17]:

Ер(С)= С*Q₁ (8.15)

Ер(С)= (923,13-974,57)*43000= -2211920 грн.

Зміна показників: [17]:

% (8.16)

Розраховані техніко-економічні показники зведені в таблицю 8.3

Таблиця 8.3

Техніко-економічні показники

Показники	Одиниці вимірювання	Діюче виробництво	Проектоване виробництво	Зміна показників,%
Річний об'єм виробництва продукції	т	43000	43000	--
Чисельність робітників цеху	осіб	164	164	--
Продуктивність праці робітників цеху	т/люд	262	262	--
Собівартість продукції	грн/т	974,57	923,13	-5,57
Прибуток на одиницю продукції	грн/т	275,43	326,87	15,74
Основні фонди	грн	17426448,5	17426448,5	--
Фондовіддача	грн/грн	3,085	3,085	--
Рентабільність витрат на виробництво	%	28,26	35,41	7,15
Річний економічний ефект від зниження собівартості:	тис грн		2211,92

У результаті впровадження нового каталізатора, річний економічний ефект при обсязі виробництва 43000 т/рік становить 2211920 грн.



ВИСНОВКИ

У даному дипломному проекті проведений аналіз усіх існуючих способів отримання формальдегіду, на підставі якого був вибраний найбільш ефективний і економічний - отримання формальдегіду методом окислювального дегідрування метанолу на срібному каталізаторі при тиску не більше 0,06 МПа. Описані теоретичні розрахунки даного методу, приведена характеристика сировини, реагентів, цільового продукту.

Розрахункова частина представлена розрахунками матеріального і теплового балансів, розрахунком витратних коефіцієнтів. На підставі цих розрахунків проведений розрахунок основного технологічного устаткування (контактного апарата) і допоміжного устаткування (теплообмінник контактного апарата, спиртовипарювач), виконаний економічний розрахунок і розрахунки по охороні праці і цивільній оборони.

Графічна частина представлена кресленням технологічної схеми і кресленнями: «Контактний апарат», «Спиртовипарювач», «Вузли і деталі», «Компоновка устаткування», «Техніко-економічні показники».

У розділі «Охорона праці, навколишнього середовища, протипожежний захист» перераховані вимоги і заходи щодо охорони праці і пожежної безпеки, охорони навколишнього середовища. Виконані розрахунки електробезпеки і освітлення приміщення. У розділі «Цивільна оборона», перераховані основні техногенні небезпеки на виробництві, способи і заходи щодо забезпечення підвищення стійкості об'єкту у надзвичайних ситуаціях, перераховані індивідуальні і колективні засоби захисту. Виконаний розрахунок можливої величини руйнувань при вибуху спиртовипарювача. У економічному розділі виконаний розрахунок виробничої потужності виробництва, техніко-економічних показників і річної економічної ефективності.



SUMMARY

In the given degree project the analysis of all formalin production existing methods was carried out. On the basis of this project it was chosen the most efficient and economy in use method. Theoretical accounts of the given method are described and characteristics of raw materials, reagents, and target product are given. The estimated part gave demonstration of material and thermal balances accounting and material consumption factors. On the basis of these calculations the account of the basic process equipment (reactor) and auxiliaries (heat exchanger, separator, vortical pipe was done, economic, Labour protection and Civil defense analyses were performed.

The drawing part is introduced by the drawing of the processing circuit and drawings of: " Formalin synthesis reactor", "Units and parts", "Equipment configuration", "Technical and economic parameters", "Theoretical bases of formalin synthesis".

Section " Labour, environmental and fire-prevention protection contains requirements and measures on labour and fire safety, environmental protection. The accounts of electrosecurity and premise illumination are performed.

Section "Civil defense" contains main production man-caused danger, events and measures on object resistance in extreme situations and individual and collective means of protection. The account of eventual methanol synthesis reactor destruction value was made .

Economic section contains the account of production capacity, technical and economic parameters and annual economic efficiency account.



ЛІТЕРАТУРА

1. Лебедєв Н.Н. Хімія й технологія основного органічного й нафтохімічного синтезу. - М.: видавництво «Хімія», 1975. - 736 с.

2. Уокер Дж. Формальдегід. - М.: Госхимиздат, 1957.

3. Огородників С.К. Формальдегід. - Л.: видавництво «Хімія», 1984. - 280 с.

4. Патент Российской Федерации. Катализатор окислительного дегидрирования метанола в формальдегид. №2102140, класси патента: B01J29/068, B01J37/30, C07C47/052 Заявитель: Акционерное общество открытого типа "Акрон".

5. Короткий довідник фізико-хімічних величин / Під ред. Мищенко К.П., Равдель А.А. - СП.: видавництво «Хімія», 1967. - 184 с.

6. Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Розрахунки за технологією органічного синтезу: Навчальний посібник для технікумів. - М.: Хімія, 1988. - 272 с.

7. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носків А.А. Приклади й завдання за курсом процесів і апаратів хімічної технології.-Л.: видавництво «Хімія», 1987.- 576 с.

8. Довідник нефтехимика / Під. ред. С.К. Городників в 2-х т. Л.: Хімія, 1978, т. 2 - 592 с.

9. Довідник азотчика / Під. ред. Е.Я. Мельникова в 2-х т. М.: Хімія, 1987, т. 1 - 464 с.

10. Методические указания к выполнению дипломной работы для студентов спеціальностей 7.091601 - «Химическая технология органических веществ» и 7.091604 - «Химическая технология топлива и углеродистых материалов» / Сост. Понаморев В.Н.,Бродская И.И.,Шовкопляс Д.И - Северодонецк: СТИ, 2003. - 86 с.

11. Рябова Е.В. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности.

12. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - М: Энергоатомиздат, 1984 г.

13. Щоботов В.М. Цивільна оборона. Навчальний посібник. - К.: Центр навчальної літератури, 2006. - 438 с.

14. Мякухина В.Т., Попенко Г.В., Єрешко В.П. Методичні вказівки до виконання розділу з охорони праці в дипломних проектах (роботах) для студентів V-VI курсів хімічного та механічного факультетів денної та заочної форма навчання. - Сєвєродонецьк.: СТІ, 2002. - 41 с.

15. Римар Т.Е., Методичні вказівки до виконання розділу з цивільної оборони в дипломних проектах (роботах) для студентів всіх спеціальностей денної і заочної форм навчання. - Сєвєродонецьк.: СТІ, 2005. - 27 с.

16. Целіщев О.Б., Лорія М.Г. Методичні вказівки до виконання розділу «Контроль та керування хіміко-технологічними процесами» для студентів-дипломників денної та заочної форм навчання хімічного факультета. - Сєверодонецьк.: СТІ, 2004. - 22 с.

17. Методичні вказівки до виконання економічної частини дипломних проектів (для студентів, які навчаються за спеціальностями які навчаються за спеціальностями 7.091601 "Хімічна технологія органічних речовин", 7.091604 "Хімічна технологія палива та вуглецевих матеріалів", 7.091612 "Технологія переробки полімерів", 7.091602 "Химическая технология неорганических веществ") / Укл. О.В. Маслош, Д.О. Попов - Сєвєродонецьк, 2007. - 40 с.

18. Методические указания к выполнению раздел “Экологическая часть” в дипломных проектах для студентов 5,6 курсов всех специальностей дневной и заочной формы обучения Быкова С.П.-Северодонецк:СТИ, 2001г.-10с.

19. Регламентная документация производства формальдегида предприятия ЗАО «Азот», г. Северодонецк.

20. Инструкция МРиФ-01по охране труда цеха метанола-ректификата и формалина производства «Оргсинтез».- Северодонецк, 2009. - 78 с.

21. Плановая калькуляция себестоимости производства формалина предприятия ЗАО «Азот», г. Северодонецк.

Размещено на Allbest.ru