Проект установки замедленного коксования

Основным фактором, влияющим на производительность и длительность межремонтного пробега, является скорость закоксовывания змеевика трубчатой печи, которая зависит в основном от качества сырья и режима работы печи. Температурный режим печи необходимо вести так, чтобы в змеевике протекали преимущественно физические процессы нагревания и испарения, а процессы крекинга, конденсации и уплотнения, т. е. образования кокса, происходили бы в реакторах.

Трубчатые печи установки замедленного коксования работают в жестких условиях, характеризующихся высокой температурой нагрева сырья и малыми допустимыми отклонениями ее от заданного значения. Даже кратковременное отклонение температуры от заданной приводит к закоксовыванию и прогару труб, нарушению технологического процесса установки и сокращению межремонтного пробега.

Учитывая важность достоверного контроля тепловой нагрузки печи по каждому (левому и правому) потоку сырья, при оценке состояния реакционной зоны змеевиков целесообразно' наряду с измерением расходов сырья и общего расхода топливного газа измерять расход газа в каждую камеру сгорания печи. В качестве характеристики состояния змеевика печи (степени ее закоксованности) можно использовать перепад температур на коксующемся участке.

Одним из важнейших параметров процесса замедленного коксования, определяющим условия работы печей, количество и качество продуктов фракционирования, является коэффициент рециркуляции сырья (К_Р):

где F_вт.с, F_пер.с -- расходы соответственно вторичного и первичного сырья; с_вт.с, с_пер.с - плотности соответственно вторичного и первичного сырья.

Фактически установка содержит две аналогичные по устройству и системам печи, работающие на параллельных потоках сырья. По схеме управления автоматическому контролю подлежат следующие параметры:

- общий расход первичного сырья в печь;

- общий расход вторичного сырья в печь;

- расходы вторичного сырья в каждом потоке печи;

- коэффициент рециркуляции сырья;

- температуры по длине каждого змеевика;

- перепад температур на коксующейся части каждого змеевика;

- расход газа в каждую камеру сгорания.

Автоматическому регулированию подлежат следующие параметры: давление топливного газа, температуры нагрева вторичного сырья в точке каждого змеевика печи, предшествующей зоне активного коксообразования (изменение подачи топливного газа в камеру сгорания обеспечивается регуляторами температуры; расход турбулизатора (пара), подаваемого во вторичное сырье.

Система автоматического контроля коэффициента рециркуляции сырья работает следующим образом. Сигналы с датчиков расхода соответственно вторичного и первичного сырья и плотномеров поступают в вычислительное устройство, которое реализует приведенное выше уравнение для расчета К_р. По значению коэффициента рециркуляции оператор судит о работе печи и реактора. В зависимости от производственной необходимости можно улучшить качество получаемого кокса, увеличивая коэффициент рециркуляции, однако производительность установки при этом снижается.

Основные приборы контроля

Средства измерения и преобразования. Для измерения большей части технологических параметров в условиях внедрения АСУТП разработан комплекс измерительных преобразователей Сапфир-22, на выходе которых образуется унифицированный токовый сигнал.

В состав комплекса входят преобразователи абсолютного давления (Сапфир-22 ДА), избыточного давления (Сапфир-22ДИ), разрежения (Сапфир-22ДВ); давления -- разрежения (Сапфир-22ДИВ), разности давлений (Сапфир-22ДИВ), гидростатического давления (Сапфир-22ДГ), пневмоэлектрический. (Сапфир-22ППЭ).

Преобразователи разности давлений могут применяться для? преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газа, а преобразователи гидростатического давления-уровня жидкости.

Взрывобезопасные преобразователи Сапфир-22-Ех изготовляют с видом взрывозащиты «искробезопасная цепь», уровнем взрывозащиты «особовзрывобезопасный» и маркировкой «ОЕх1а 11СТ6» в комплекте с БПС-24.

Преобразователь состоит из измерительного элемента и электронного устройства. Деформация чувствительного элемента, пропорциональная значению измеряемого параметра, вызывает изменение сопротивления кремниевых тензорезисторов. Электронное устройство преобразует это изменение в стандартный выходной сигнал постоянного тока. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство высокой надежности и отличаются лишь конструкцией- измерительного блока.

Преобразователи изготовляют в виде многопредельных приборов с возможностью настройки на минимальный, максимальный и промежуточные пределы измерения (перестройка большинства моделей в отношении 6:1).

Рабочая характеристика преобразователя может быть смещена в широких пределах --от минус 100 до 84% максимального диапазона измерения. При этом расширяются функциональные возможности преобразователя и повышается фактическая точность измерения и регулирования параметров контролируемых процессов.

Искробезопасность электрических цепей преобразователя достигается за счет ограничения тока и напряжения в цепях. Для этого в блоке преобразования сигналов БПС-24, осуществляющем питание преобразователей, предусмотрены барьер защиты и гальваническое разделение в сигнальной цепи и цепи питания.

Питание преобразователей может осуществляться и от других источников постоянного тока напряжением в диапазоне 15--42 В.

Ниже приведены технические данные преобразователей:

Верхние пределы измерения, кПа:

Сапфир-22ДА 2,5….16*10³

Сапфир-22ДИ 0,25…1*10⁶

Сапфир-22ДВ 0,25…100

Сапфир-22ДИВ ±0,125…-10

±0,125…+24*10²

Сапфнр-22ДД 0,25…16*10³

Сапфир-22ДГ 2,5…250

Сапфир-22ППЭ 20…100

Для преобразования с высокой точностью (погрешность измерения, включая нелинейность, гистерезис и повторяемость составляет ±0,2 и ±0,4%) избыточного давления и разности давлений жидких и газообразных сред, находящихся под высоким рабочим (статическим ) давлением, могут быть использованы соответственно Сапфир-312ДИ и Сапфир-342ДД.

Для измерения уровня электропроводных и неэлектропроводных жидкостей (включая агрессивные и взрывоопасные) в АСУТП используют, кроме того, датчики емкостные ДУЕ-1.

Датчик имеет обыкновенное (ДУЕ-10) и искробезопасное (ДУЕ -1В) исполнения. Принцип действия датчика основан на измерении электрической емкости первичного преобразователя, которая зависит от положения уровня контролируемой среды.

Датчик состоит из первичного (ПП-О или ПП-В) и передающего измерительного (ПП-О или ПН-В) преобразователей, соединенных между собой кабелем. Первичный преобразователь включает емкостной чувствительный элемент и встроенный преобразователь «емкость -- напряжение», размещенный в головке первичного преобразователя. Емкостной чувствительный элемент, в зависимости от диапазона измерения и условий эксплуатации, имеет различные конструктивные исполнения.

Для преобразования сигналов датчиков температур в АСУТП находят применение индивидуальные преобразователи Ш-704, Ш-705 и групповой Ш-.

Индивидуальный преобразователь Ш-704 предназначен для работы с термометрами сопротивления. Преобразователи этого типа относятся к одноканальным устройствам непрерывного действия с линейной зависимостью между входными и выходными сигналами, без гальванической связи между входными и выходными цепями, с классом точности 0,4. Полное сопротивление датчиков может меняться от 90 до 5000 Ом. Соединение каждого преобразователя с датчиком осуществляется трехпроводной линейной связью с сопротивлением каждого провода не более 5 Ом. Мощность, потребляемая от сети, не более 9 ВА; масса ?2,3 кг; габариты 60x162x350 мм; средний срок службы 10 лет. Обеспечивается контроль исправности.

Индивидуальный преобразователь Ш-705 предназначен для работы с термопарами ТХК, ТХА, ТПП, ТВР, ТПР. Соединение термопар осуществляется двухпроводной линией. Сопротивление проводов линий связи, включая сопротивление термопар, должно быть не более 500 Ом, индуктивность -- не более 10³ Гн, емкость -- не более 0,25 мкФ. Класс точности преобразователя @,4; 0,5; 1,0 в зависимости от исполнения; габаритные размеры

60x160x350 мм; входное сопротивление преобразователя -- не менее 1 МОм; потребляемая мощность -- не более 8,5 ВА, масса -- не более 3,0 кг; средний срок службы-- 10 лет.

Многоканальный цифровой измерительный преобразователь(МИП) предназначен для преобразования аналоговых электрических сигналов первичных преобразователей (датчиков) температуры, а также сигналов напряжения и силы постоянного тока в кодированный электрический сигнал, обеспечивающий обмен информацией с ЭВМ, терминальными и печатающими устройствами по стандартным интерфейсам ИРПР, ИРПС.

В качестве датчиков могут быть использованы преобразователи термоэлектрические (термопары) по ГОСТ 3044--84; термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651--84; преобразователи с унифицированными выходными сигналами 0--5, 0--20, 4--20 мА и 0--100 В.

МИП обеспечивает также следующие дополнительные функции: преобразование выходного кодированного сигнала в унифицированный сигнал постоянного тока в диапазонах 0--5, 0-- 20, 4--20 мА; линеаризацию нелинейных зависимостей; масштабное преобразование выходного кодированного сигнала; сравнение результата преобразования с заданными значениями (уставками) и сигнализацию отклонений (общее число уставок 80; число уставок, адресуемых одному входному сигналу, до 4); индикацию результатов преобразования, номера опрашиваемого канала, результатов сравнения с уставкой и данных программирования на встроенном цифровом индикаторе.

Для преобразования унифицированного пневматического сигнала (200--100 кПа) в унифицированные электрические с целью его ввода в УВК используют пневмоэлектрический преобразователь ППЭ-2; для обратного преобразования используют электропневмопреобразователь ЭП.

Приборы показывающие и регистрирующие. К приборам, используемым в АСУТП, относятся показывающие приборы А501, А502, а также показывающие и регистрирующие одно-, двух- и трехканальные 'приборы А542 и А543 комплекса АСКР-ЭЦ. Все они могут быть изготовлены в щитовом и стоечном исполнениях. В зависимости от исполнения приборы рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха от 5 до 50°С и верхнем значении относительной влажности 80% при 35 °С и более - низких температурах без конденсации влаги.

Класс точности приборов А501 --1,0; приборов А502, А542, А543 -- 0,5; быстродействие--1; 2,5; 10 с; длина шкалы -и ширина диаграммной ленты--100 мм; скорость перемещения ленты 20, 40, 60, 180, 600, 1800 мм/с; габаритные размеры: А501--39X159X263 мм; А502, А542 --80X160X590 мм; А543 -- 120X160X590 мм, -

В основу работы данной группы приборов положен компенсационный метод измерения входного сигнала, осуществляемый электромеханической следящей системой. Электрическая принципиальная схема платы прибора состоит из входного усилителя напряжения постоянного тока, усилителя рассогласования, схемы сигнального устройства, «электронных упоров», стабилизатора питания.

В двухканальных (А502, А542) и трехканальных приборах (А543) измерение осуществляется независимо по каждому каналу. Текущие значения параметров регистрируются (А542, А543) на единой диаграммной ленте непрерывной линией чернилами разного цвета. В прибор может быть встроено сигнальное устройство.

Масса приборов стоечного исполнения (с трансформаторным блоком) не превышает 7,0, щитового-- 12,5 кг.

В автоматизированных системах используются также универсальные цифровые приборы А565, А566. Они предназначены для измерения температуры, сигнализации отклонения параметра от заданного значения, позиционного регулирования и преобразования измеряемой величины в выходной двоично-десятичный код.

Работа прибора основана на принципе время-импульсного преобразования входных сигналов с применением метода двухтактного интегрирования. Приборы могут быть одноканальными показывающими без сигнализации и с сигнализацией, а также двенадцатиканальными.

Класс точности -- 0,1 или 0,25; исполнение щитовое; габариты: 240X160X455 мм.

Приборы А565 работают в комплекте с преобразователями термоэлектрическими различных градуировок, а также с преобразователями измерительными, имеющими унифицированные выходные сигналы. Приборы А566 работают в комплекте с термопреобразователями сопротивления ТСП и ТОМ различных градуировок.

Микропроцессорные контроллеры (МК). МК относятся к классу программно-аппаратных средств и ориентированы на решение конкретной задачи или набора однотипных задачи или внедрение -- основное направление повышения уровня автоматизации технологических процессов. По назначению они делятся на два типа: первый -- МК, предназначенные для реализации алгоритмов регулирования и различного преобразования аналоговых и дискретных сигналов, которые заменят регуляторы; наиболее типичным представителем их является ремиконт; второй -- МК, предназначенные для реализации задачи программно-логического управления; они должны заменить релейные и логические схемы; представителем их является ломиконт.

В состав любого типа МК входят неизменный для данного типа базовый комплект, проектно-компонуемый комплект (ПКК), а также панель оператора. Базовый комплект (БК) включает процессор (ПР) и память: оперативную (ОЗУ)--для хранения числовых данных и постоянную (ПЗУ) --для хранения программ.

ПКК -- это устройство ввода -- вывода сигналов. Его состав определяется числом каналов ввода -- вывода и содержит блоки гальванической развязки ГР для разделения входов и выходов от нагрузки; мультиплексор МПКС для коммутации аналоговых сигналов, а также аналого-цифровые (АЦП), цифро-аналоговые (ЦАП), дискретно-цифровые (ДЦП) и цифро-дис-кретные (ЦДП) преобразователи.

Панель оператора (ПО) МК имеет органы управления (клавиши, кнопки) и устройство отображения информации в виде цифрового индикатора (ремиконт) или матричного экрана (ломиконт). Она позволяет выбрать режим работы, составить и реконфигурировать систему управления, осуществить вызов программы из ПЗУ, изменить настройки контуров.

МК имеют выходы по стандартным радиальным интерфейсам--последовательному (ИРПС) и параллельному (ИРПР) -- на УВК, дисплеи и принтеры; число каналов ИРПС может достигать пяти, а длина каналов этого типа может составлять 0,5; 1; 2; 4 км; число каналов ИРПР равно двум, а длина не превышает 15 м.

Оба типа МК выполнены в конструктивах УТК-2. Элементарной ячейкой МК является модуль (160X235); модули собираются в каркас (480X280X240), в каждом из которых может быть установлено до 23 модулей; каркасы собираются в шкаф (1850X800X650).

Регулирующий микроконтроллер ремиконт. Число посадочных мест для модулей ПКК Р-110 равно 16 (2 места не занимаются из соображений вентиляции); для модулей Р-112 равно 32, но основной комплект полностью дублируется резервным, поэтому возрастает надежность этого типа МК, а не информационная мощность; Р-120 представляет собой два локальных контроллера, каждый из которых имеет по 6 посадочных мест, а в Р-122 второй ПКК становится резервным.

Таблица 5.2

Возможный состав ПКК и характеристики модулей различных типов

Модули	Число, шт.	Возможности
Аналого-цифрового преобразования	0-4	До 16 входов
Дискретно-цифрового преобразования	0-8	До 16 входов
Цифро-аналогового преобразования	0-8	До 8 входов
Цифро-импульсного преобразования	0-8	До 8 входов
Цифро-дискретного преобразования	0-8	До 16 входов
Разделителя гальванического входного	0-6	До 8 аналоговых выходов
Разделителя гальванического выходного	0-6	До 4 аналоговых выходов
Блока переключения резерва	0-2	До 8 цепей

Приведенные данные позволяют рассчитать максимальное число входов и выходов МК: аналоговых входов до 64, дискретных-- до 126; аналоговых выходов -- до 64, дискретных -- до 126, импульсных --до 64. Число контуров регулирования, реализуемое РЕМИКОНТОМ, естественно, значительно меньше.

Функциональные возможности МК определяются программами, помещенными в ПЗУ. РЕМИКОНТ располагает библиотекой программ, реализующей 24 алгоритма: ПИД- аналоговое регулирование (4), ПИД-дискретное регулирование (4), динамическое преобразование (5), статическое преобразование (5), нелинейное преобразование (5), стандартная логика (1).

Наличие широкого набора программ и панель оператора позволяют легко создавать и изменять каналы регулирования с заданными динамическими свойствами.

Пример виртуальной (кажущейся, набранной на панели) структуры РЕМИКОНТА, реализующего восемь каналов регулирования при 16 аналоговых и 32 дискретных входах 8 аналоговых и дискретных выходах.

Логический контроллер ломиконт. Модели этого типа аналогичны моделям регулирующего МК, но число посадочных мест для модулей ПКК меньше на одно, так как базовый комплект состоит из 6 моделей. Максимальное число входов и выходов ломиконта составляет: дискретных входов до 512, аналоговых - до 128, импульсных - до 8; дискретных выходов до 256, аналоговых --до 64, импульсных --до 32 Общее число входов -- выходов Л-110 может достигать 900.

От завода-изготовителя ломиконт поставляется полностью готовым к работе и настраивается на решение требуемой задачи на объекте с помощью пульта оператора, имеющего экран и специализированную клавиатуру. В процессе настройки, которая называется технологическим программированием, оператор вводит в ломиконт логику управления конкретным объектом (программу пользователя), используя микрол, а также информация о текущем состоянии объекта сохраняются при отключении питания.

Реализация программно-логического управления на ломиконте. Схемы на релейных элементах плохо отвечают требованиям надежности из-за нарушения многочисленных электрических цепей и контактов, «залипания» контактов, электромагнитных помех в релейных цепях, низких метрологических характеристик измерительных преобразователей, ошибок обслуживающего громоздкие цепи персонала.

Рассмотрим этапы реализации сигнализации, блокировки и защиты компрессоров В-102 в производстве синтеза технического водорода на ломиконте. Годовые потери от ложных срабатывании релейных схем компрессора составляют сотни тысяч рублей;, в ряде случаев они не обеспечивали надежного останова компрессора при возникновении реальной аварийной ситуации.

Таким образом, общая цель - обеспечение надежной работы системы сигнализации и блокировок компрессора В-102 -- разбивается на две: защита от ложных срабатываний блокировок; надежный останов в случае возникновения реальной аварийной ситуации.

Принципы повышения надежности работы системы сигнализации и блокировок. Для достижения целей, сформулированных выше, используют два основных принципа. Первый --повышение достоверности информации о состоянии объекта Выполнение этого принципа достигается дублированием наиболее важных измерительных каналов; использованием более надежных технических средств измерения и обработки информации-I ряде случаев установкой дополнительных датчиков Второй принцип --повышение надежности системы блокировок и сигнализации. Выполнение этого принципа достигается алгоритмическим путем за счёт использования косвенных параметров дня более точной диагностики предаварийного и аварийного состояния оборудования; использования в алгоритме сигнализаций блокировок дополнительных параметров, вырабатываемых самим ломиконтом.

6. Генеральный план нефтеперерабатывающего завода

Технологические установки, объекты общезаводского и энергетического хозяйства располагаются на заводской территории в определенно порядке. Чертеж территории, отведенной под строительство завода, носит название генерального плана. На генеральный план наносятся все здания и сооружения проектируемого и стоящегося завода, автомобильные и железные дороги, подземные и наземные трубопроводы, электролинии и линии связи.

Эффективность работы установки замедленного коксования зависит не только от эффективности отдельных блоков, но и от взаимного их расположения на промышленной площадке.

Площадь, занимаемая установкой, составляет 1400 м² (3540 м). Основные принципы расположения аппаратов на площадке установки следующие: соответствие разрывов между аппаратами противопожарным и санитарным нормам ВНТП-28-89; обеспеченность проведения ремонтов с применением современных механизированных средств; минимальная длинна трубопроводов для уменьшения гидравлических сопротивлений, потерь тепла и металлоемкости.

Существенное уменьшение протяженности трубопроводов на установке замедленного коксования достигается за счет сооружения специальной насосной. Основные аппараты, в нашем случае это четыре трубчатые печи, четыре камеры коксования, работающие попарно, три ректификационные колонны, теплообменники и буферные емкости размещаются в центре площадки. На площадке замедленного коксования так же расположены операторская и анализаторская.

При проектировании установки использовалась рассредоточенная система застройки.

Описание генерального плана нефтеперерабатывающего завода

Центральная дорога АА делит завод на две части: топливную и масляную. В топливной части находятся установки атмосферной перегонки 1, каталитического риформинга 3 и 4, гидрооичтки дизельного топлива 5 и керосина 6, депарафинизации дизельного топлива 7, газофракционирующая 8, изомеризация 17.

В масляной части располагаются установка атмосферно-вакуумной перегонки, вырабатывающая сырье для производства масел 2, установки деасфальтизации 9, селективной очистки 10, депарафинизации 11 и гидроочистки масел 12. Здесь же находится комплекс по производству парафинов, включающий установки обезмасливания 13 и гидроочистки парафина и цезерина 14. Сырье для установок топливной и масляной части хранится в промежуточных парках 19.

В состав завода входят также установки производства битума 16 и получения элементарной серы 15.

Оборотной водой объекты завода снабжаются с водоблоков 18, а инертным газом - из центральной компрессорной 27. Товарная продукция в парках и на автоматических станциях смешения 23 и 24. на территории завода находятся также склады 25, факельное 28 и реагентное хозяйства.

За границей ограждения завода находятся теплоэлектростанция (ТЭЦ22), ремонтно-механическая база 20 и административный блок 21, ТЭЦ располагается по возможности ближе к энергоемким потребителям. Объекты требующие подвода железнодорожных путей (установки производства битума, элементарной серы, реагентное хозяйство), располагаются компактной зоной вблизи границы завода. Этим территория завода полностью освобождается от железнодорожных линий, что безопасность прохода людей и свободу для проезда автомобильного транспорта.

7. техника безопасности, Охрана труда и противопожарные мероприятия

7.1 Характеристика вредных и опасных производственных факторов

На нефтеперерабатывающем заводе в большом количестве имеется нефть и нефтепродукты ее переработки, представляющие собой отравляющие и легко воспламеняющие жидкости, приводящие к острым или хроническим отравлениям и одновременно создающие взрывоопасную ситуацию на территории завода.

Предельно допустимая концентрация определяется специальными токсикологическими исследованиями, после чего утверждается Министерством Здравоохранения Республики Казахстан и становится обязательной для всех предприятий нормой, превышение которой не допускается.

Значение предельно допустимых концентраций имеет большое значение для профилактики отравлений. Очевидно, что чем меньше предельно допустимая концентрация, тем более серьезные требования должны предъявляться к мерам защиты работающих на промышленных предприятиях.

Санитарными нормами вредные вещества по степени взаимодействия на организм человека разделяются на 4 класса:

Вещества чрезвычайно опасные, ртуть, свинец, тетраэтилсвинец;

Вещества высоко опасные, бензол, дихлорэтан, сероводород, серная кислота, формальдегид;

Вещества умеренно опасные, метанол, толуол, фенол, фурфурол;

Вещества мало опасные, аммиак, ацетон, изобутилен, керосин, этиловый спирт, циклогексан.

Нефть и продукты ее переработки могут оказывать вредное влияние на организм человека.

Ниже приводится краткая характеристика некоторых вредных веществ, применяемых или получаемых на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях [14].

Нефть. Если в нефти содержатся ароматические углеводороды или сероводород, то она может вызывать острые или хронические отравления. При длительном соприкосновении работающих с сырой нефтью могут развиться кожные заболевания - дерматиты.

Бензин. Наиболее опасным нефтепродуктом является бензин, концентрация его паров в воздухе, равная 30-40 г/м³, опасная для жизни. Хронические отравления бывают при длительном контакте работающего с парами бензина, присутствующими в небольших концентрациях. Такого рода отравления сопровождаются бессонницей, головными болями, головокружениями и другими нервными расстройствами.

При воздействии на кожу бензин обезжиривает ее и может вызвать кожные заболевания.

Керосин. Действие керосина на организм человека значительно слабее, чем действие бензина, но возможны хронические отравления парами керосина при длительном контакте с ним.

Мазут, смазочные масла, гудрон, нефтяной кокс. Эти вещества практически не оказывают общего вредного действия на организм, так как летучесть их при обычной температуре не велика. Но они могут оказывать вредное влияние на кожу человека.

Бензол. Бензол оказывает раздражающее действие на кожу, при частом соприкосновении с бензолом обычно появляется зуд, краснота, мелкая сыпь. Пары бензола ядовиты. В больших концентрациях они могут вызвать смерть. При хроническом отравлении бензол действует на кроветворные органы и кровеносные сосуды, кроме того, понижает сопротивляемость организма к инфекционным дерматитам.

Аммиак. Аммиак раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. В легких случаях отравления пострадавшие жалуются на насморк, чихание, сухость и боли в горле, потерю голоса, кашель, общую слабость. Также уже при незначительном содержании аммиака в воздухе происходит раздражение глаз. Жидкий аммиак и его растворы вызывают химические ожоги кожи.

В технологических процессах нефтепереработки используются различные механизмы и машины. Их работа происходит с применением электроэнергии, пара и сжатого воздуха. Для того, чтобы обслуживание указанных машин и механизмов было безопасным существуют специальные инструкции по технике безопасности.

На территории нефтеперерабатывающих заводов расположено большое количество различных аппаратов и трубопроводов. Многие из них находятся под давлением, содержат нагретые до высокой температуры нефть, нефтепродукты и газы.

Повреждение трубопровода или аппарата может привести к появлению на рабочем месте большого количества паров и газов, горючих продуктов и реагентов, что может вызвать пожар, несчастные случаи с рабочими, а так же производственные аварии.

Нефть и нефтепродукты, подвергаемые переработке на заводах, пожаро и взрывоопасны и при неправильной организации технологического процесса или несоблюдении определенных требований безопасности загораются, горят, вызывают пожары и взрывы, влекущие за собой аварии, термические ожоги и травмирование работающих.

Правильная организация рабочего места, твердое усвоение и выполнение техники безопасности способствует ликвидации несчастных случаев и являются важнейшими условиями для повышения производительности труда.

7.2 Метеорологические условия

Метеорологические условия производственной среды определяются температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения, а также степенью излучения от нагретых предметов. Метеорологические условия оказывают большое влияние на здоровье, самочувствие и работоспособность человека.

При очень высоких температурах внешней среды (35-39 ^оС), особенно при тяжелой физической работе, организм человека перегревается, и с повышением температуры может наступить тепловой удар, сопровождаемый потерей сознания. Большая влажность наружного воздуха также усиливает перегревания.

Исследование установило, что в зависимости от тяжести выполнения работы, назначения рабочего помещения и количества выделяемого тепла в рабочей зоне человек чувствует себя хорошо и наиболее работоспособен при температуре окружающей среды 16-25 ^оС, относительной влажности воздуха 60-30 % и скорости движения воздуха 0,2-0,7 м/с.

Важнейшим мероприятием, направленным на создание нормальных метеорологических условий, является вентиляция производственных помещений. Удаляя нагретый воздух и одновременно подавая свежий, более прохладный, вентиляционные устройства позволяют поддерживать в воздушной среде производственных помещений необходимые для работы условия.

Во время работы в цехах с высокой температурой окружающей среды люди сильно потеют. Организм теряет не только большое количество воды, но и некоторое количество солей: с 6-7литров пота теряется примерно 20-25 грамм солей. Убыль жидкости можно пополнить питьем, но одновременно нужно пополнять и убыль соли, иначе в организме нарушится необходимое соотношение между жидкостью и солью.

Поэтому на производствах, где приходится работать при высокой температуре, работающих снабжают подсоленной водой, которую для придания ей вкуса газируют и охлаждают.

Мероприятия по предупреждению охлаждения работающих в помещениях сводится к правильному устройству отопления и вентиляции, предотвращению прорыва в рабочее помещение холодных масс воздуха при открывании ворот и дверей; последнее достигается устройством тамбуров, а так же воздушных или тепловых завес, отклоняющих наружный холодный воздух к верху. Работающие вне помещений при низких температурах обеспечиваются спецодеждой, сделанной из малотеплопроводной и воздухопроницаемой ткани с покроем, не стесняющим движение.

7.3 Характеристика опасности установки замедленного коксования

Технологический процесс установки замедленного коксования связан с переработкой гудрона при высокой температуре, около 500 ^оС. По пожарной опасности процесс относится к категории А. При нарушении технологического процесса или при несоблюдении требований безопасной эксплуатации возможно возникновение пожаров и взрывов, вызывающих аварии, ожоги и травмы.

Продукты, используемые в технологическом процессе, являются, как правило, вредными веществами и при несоблюдении правил безопасности могут оказывать отравляющее действие на организм человека. Ядовитые вещества в основном попадают в организм через дыхательные пути, поэтому не следует допускать разлива нефтепродуктов, своевременно устранять утечки, не допускать создания опасной концентрации вредных веществ, строго соблюдать правила техники безопасности.

Пожарная опасность определяется наличием на установке жидких и газообразных нефтепродуктов, водорода, сероводорода и других являющихся легковоспламеняющимися веществами и образующими с воздухом взрывоопасные смеси; наличие открытого огня в топках печей; наличием нагревательных аппаратов и трубопроводов с высокой температурой стенки; возможностью появления пропусков в соединениях при несвоевременном устранении неисправностей [14].

Газовая опасность характеризуется наличием углеводородных газов, отравляюще действующих на организм, а при переработке сырья из сернистых нефтей и наличием сероводорода, являющегося сильным ядом.

Углеводородные газы и пары нефтепродуктов при высокой концентрации действуют на организм наркотически, раздражают слизистые оболочки. Сжиженные газы, пропан, бутан, оказывают на кожу человека обмораживающее действие. При попадании сжиженных газов на кожу необходимо смыть их теплой водой, наложить повязку и обратиться в медпункт.

Признаками отравления при продолжительном вдыхании углеводородных газов и паров нефтепродуктов являются головная боль, тошнота, рвота, состояние возбуждения или угнетения. При больших концентрациях газов или длительном нахождении в загазованной среде может наступить потеря сознания. При отравлении необходимо немедленно удалить пострадавшего из загазованной среды, дать ингаляцию кислорода, создать полный покой, согреть, дать в большом количестве молоко, чай или кофе, дать эфирно-валериановые капли. В случае острого отравления и отсутствия дыхания следует делать искусственное дыхание до прибытия медицинской помощи. Сразу же после обнаружения пострадавшего сообщить в газоспасательную службу и в медпункт. Средствами защиты от газового отравления являются соответствующие фильтрующие противогазы, шланговые противогазы, кислород изолирующие противогазы [ ].

7.4 Техника безопасности

Организация безопасной работы на нефтеперерабатывающих предприятиях основана на знании опасных свойств сырья, промежуточных и конечных продуктов, на исключении контакта работающих с этими веществами и на проведении комплекса мероприятий, предотвращающих отравления, пожары, загорания и взрывы.

Большинство веществ, применяемых в нефтехимии, обладает вредными (токсичными), пожаро- и взрывоопасными свойствами.

В настоящей главе в краткой форме приводятся характеристики этих веществ и их смесей, классификация веществ и производств и нормативные требования, вытекающие из этих классификаций, а также термины и определения.Из показателей пожаровзрывоопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.017--80 наиболее применимы группа горючести, температура вспышки, температура воспламенения, температура самовоспламенения, пределы воспламенения.

Абсолютное большинство нефтепродуктов относится к группе горючих веществ, т. е. таких, которые способны к самостоятельному горению в воздухе после удаления источника зажигания.

В зависимости от температуры вспышки нефтепродукты и производства, применяющие их, классифицируются по степени опасности.

По ГОСТ 12.1.017--80 эти показатели имеют следующие определения:

Температура вспышки -- самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения.

Температура воспламенения -- температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

К легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ) относятся горючие жидкости с температурой вспышки в закрытом тигле не выше 61 °С. ЛВЖ подразделяются на особоопасные -- имеющие температуру вспышки ниже --18 °С, постоянно опасные -- с температурой вспышки от --18 до 23 °С и опасные при повышенной температуре -- с температурой вспышки от 23 до 61 °С.

Группа горючести, в зависимости от температуры вспышки, используется при определении категории производства по пожаро взрывоопасное™ в соответствии с требованиями СНиП 11-90-81 и при определении класса взрывоопасной зоны по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ). Для газов и паров группа горючести определяется по концентрационным пределам воспламенения и температуре самовоспламенения.

Нижний (верхний) концентрационный предел воспламенения -- это минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси горючее вещество -- окислительная среда, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Температура самовоспламенения -- самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением.

Эти показатели используются при классификации производств по пожаровзрывоопасности по СНиП 11-90-81 и по ПУЭ, а также при расчете безопасных концентраций газов внутри технологического оборудования, трубопроводов, при расчете вентиляционных систем, при подборе газоанализаторов довзрывных концентраций и т. п.

Большинство нефтепродуктов наряду с пожароопасностью обладает вредными свойствами.

По определению ГОСТ 12.1.007--76, вредными веществами, называются вещества, которые при контакте с организмом человека, в случае нарушений требований безопасности, могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

О вредности вещества можно судить по предельно допустимым концентрациям (ПДК) их в воздухе рабочей зоны. ПДК -- это концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Рабочей зоной называется пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.

В соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.007--76, по степени воздействия на организм человека, вредные вещества, применяемые в промышленности, подразделяют на четыре класса опасности:

класс-- вещества чрезвычайно опасные;

класс-- вещества высокоопасные;

класс-- вещества умеренно опасные;

4 класс-- вещества малоопасные.

К первому классу, как правило, относятся вещества с ПДК менее 0,1 мг/м³, ко второму -- от 0,1 до 1,0 мг/м³, к третьему -- от 1,1 до 10 мг/м³ и к четвертому -- более 10 мг/м³.

При отнесении веществ к тому или иному классу опасности учитываются также средняя смертельная доза при введении в желудок, при нанесении на кожу, при вдыхании и ряд других показателей.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ, в воздухе рабочей зоны -- обязательные санитарные нормативы для использования при проектировании производственных зданий, технологических процессов, вентиляции, средств сигнализации и других средств контроля за состоянием воздушной среды.

При осуществлении контроля за состоянием воздуха в рабочей зоне производственных помещений, а также на территории промышленных предприятий руководствуются следующими положениями:

места отбора, проб воздуха устанавливаются во всех цехах и производственных помещениях, имеющих источники вредных выбросов:

выбор мест постоянного контроля за состоянием воздуха в производственных цехах и на территории НПЗ производится работниками заводских специальных лабораторий по контролю

К числу мероприятий, обеспечивающих безопасность производственного процесса при наличии в производстве взрывоопасных веществ, относится предотвращение образования в горючей среде импульса воспламенения, в частности, применяют электрооборудование, соответствующее классу пожаровзрывоопасности помещения, группе и категории взрывоопасной смеси.

Конструктивное исполнение этого оборудования обеспечивает его взрывозащиту.

Взрывоопасные смеси -- категории и группы. Взрывоопасная смесь -- смесь горючих газов, паров ЛВЖ с воздухом, кислородом или другим окислителем, которая при определенной концентрации (между НПВ и ВПВ) способна взрываться при возникновении источника инициирования взрыва.

В соответствии с ГОСТ 12.1.011--78, для получения исходных данных, необходимых при выборе взрывозащищенного оборудования, взрывоопасные смеси подразделяются на категории -- в зависимости от величины безопасного экспериментального максимального зазора БЭМЗ и на группы -- в зависимости от температуры самовоспламенения. Например, электрооборудование подгруппы ПВ является взрывозащищенным для смесей ПА и ПВ, но не ПС, а электрооборудование подгруппы ПО является взрывозащищенным для смесей любой категории.

В зависимости от наибольшей температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламенения окружающей-взрывоопасной среды электрооборудование подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей. Так, электрооборудование со знаком температурного класса Т1, является взрывозащищенным только для группы взрывоопасных смесей Т1, а электрооборудование, имеющее температурный класс Т6, является взрывозащищенным для любой группы взрывоопасных смесей от Т1 до Т6.

Основные термины и определения. Помещение -- пространство, огражденное со всех сторон стенами (в том числе с окнами и дверями), покрытием (перекрытием) и полом. Пространство под навесом, так же как пространство, ограниченное сетчатыми или решетчатыми ограждающими конструкциями, не является помещением.

Наружная установка -- установка, расположенная вне помещения (снаружи) открыто или под навесом либо за сетчатыми или решетчатыми ограждающими конструкциями.

Взрывоопасная зона -- помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси.

При определении взрывоопасных зон принимается:

а) взрывоопасная зона занимает весь объем помещения, если
объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема
помещения;

б) взрывоопасной считается зона в помещении в пределах
до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата,
из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛЕЩ,
если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного
объема помещения. Помещение за пределами взрывоопасной зоны
следует считать невзрывоопасным, если нет других факторов,
создающих в нем взрывоопасность.

Емкости и аппараты на территории установки замедленного коксования герметизированы, что обеспечивает надежность в работе и устраняет выделение вредных паров и газов в атмосферу.

Для предупреждения аварий оборудования и для привлечения внимания персонала на установке предусмотрены сигнализация и блокировка.

Производственные и ливневые сточные воды поступают в канализационную сеть предприятия и далее на очистные сооружения. Высота дымовой трубы должна обеспечивать рассеивание дымовых газов в атмосфере и не допускать скопления вредных газов в районе установки и на прилегающей к ней территории.

На установке должны быть средства индивидуальной защиты: фильтрующие противогазы с коробкой БКФ, шланговые противогазы, не менее двух рабочих и одного резервного с набором масок и спасательным поясом с веревкой, респираторы, брезентовые костюмы, спецодежда резиновые перчатки и сапоги, защитные очки. Кроме того, на установке должны быть аварийные фильтрующие противогазы с комплектом масок всех размеров, медицинская аптечка с необходимым набором средств для оказания первой помощи, комплект не искрящих слесарных инструментов.

Установка обеспечивается средствами паротушения, огнетушителями, песок, вода, асбестовые одеяла, противопожарный инвентарь (ящики для песка, лопаты, носилки, стояки паротушения, пожарные краны, пожарные паровые шланги с хомутами). На установке имеется также автоматическая система тушения пожара. В случае пожара, загазованности или несчастного случая следует немедленно звонить в пожарную часть, газоспасательную службу и медицинский пункт, а также сообщить о происшедшем диспетчеру предприятия. Список номеров телефонов должен быть вывешен на видном месте в операторной.

Для предотвращения травматизма все вращающиеся детали насосов компрессоров и вентиляторов должны быть оборудованы защитными кожухами.

Во всех производственных и бытовых помещениях на установке требуется постоянный воздухообмен для очистки воздуха от вредных и взрывоопасных газов и паров с целью предотвращения создания взрывоопасных ситуаций и превышения предельно допустимых концентраций. Для этого в помещениях предусматривается приточно-вытяжная вентиляция: естественная, искусственная, аварийная.

Наличие сероводорода обуславливает образование пирофорных соединений в аппаратах. Для предупреждения воспламенения этих соединений при подготовке аппаратов к ремонту необходимо пропарить аппарат в течении не менее 24 часов, затем заполнить водой и медленно начать сброс воды из аппарата с целью постепенного окисления пирофорных соединений.

Во всех случаях возникновения аварийных ситуаций оператор должен действовать в соответствии с планом ликвидации аварий, которых должен быть вывешен в помещении операторной на видном месте.

7.5 Пожарная безопасность

Нефть и нефтепродукты, подвергаемые переработке на заводах, пожаро и взрывоопасны и при неправильной организации технологического процесса или несоблюдении определенных требований безопасности загораются, горят, вызывают пожары и взрывы, ведущие за собой аварии, термические ожоги. Взрывы и пожары на нефтеперерабатывающих заводах могут вызываться так называемым статистическим электричеством.

Для успешной борьбы с возникшим пожаром необходима быстрая и точная передача в пожарную команду сообщения о месте его возникновения. На нефтеперерабатывающих заводах для этой цели предусматривают электрическую пожарную сигнализацию. На установках ставят кнопочные извещатели, в которых кнопка прикрыта тонким стеклом. Между цехами, установками, резервуарами, соединяющими горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, делают противопожарные разрывы, затрудняющие распространение огня [10].

Чтобы быстро прекратить при авариях выход наружу горючих жидкостей и тем самым уменьшить объем пожара, внутри территории и перед вводом в ней (на расстоянии не менее 5 метров от стенки, но не более 40 метров от нее) устанавливают задвижки.

В нефтеперерабатывающей промышленности распространенным средством огнетушения является вода. Для обеспечения тушения пожаров водой устраивают противопожарные водопроводы высокого или низкого давления.

Мерой предупреждения распространения пламени применяют огнепреградители. Их ставят под дыхательными клапанами резервуаров, мерников, промежуточных емкостей и на другом оборудовании. В огнепреградителях имеется насадка, о которую пламя разбивается на очень мелкие струйки, при этом происходит очень большая теплоотдача, температура снижается и горение прекращается.

Каждый рабочий на нефтеперерабатывающем заводе должен отлично знать правила противопожарной безопасности, систематически проходить инструктаж, проводимый работниками пожарной охраны.

Для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на нефтеперерабатывающем заводе широко используют огнегасительную пену. На практике применят два вида пены: химическую и воздушно-механическую.

Для получения химической пены применяют пеногенераторный порошок, состоящий из сернокислотного глинозема и бикарбоната натрия, пропитанный пенообразователем- лакричным экстрактом.

Воздушно-механическая пена представляет смесь воздуха, воды и пенообразователя. Различают пену обычной и высокой кратности. Под кратностью пены понимают отношение объема в литрах полученной пены к сумме объемов в литрах израсходованной воды и пенообразователя.

Для ликвидации небольших загораний пользуются ручными пенными огнетушителями. Промышленностью выпускаются пенные огнетушители типа ОХП-10, кроме того в эксплуатации находятся огнетушители типа ОП-4. Для тушения применяют также ручные углекислотные огнетушители (ОЦ-2, ОЦ-5, ОЦ-8), галоидированные ОЦБ-7, порошковые ОПС-10 и другие огнетушители.

Нефтеперерабатывающие производства по взрывопажарной опасности относятся к категории “А”

7.6 Производственное освещение

Рациональное освещение производственных помещений и заводской территории имеет большое гигиеническое значение. С увеличением освещенности до известных пределов усиливается острота зрения, то есть способность глаза раздельно видеть две близко расположенные точки, увеличивается скорость, с какой глаз различает отдельные и особенно движущиеся предметы, длительное время сохраняется устойчивость зрения без утомления. При правильном освещении облегчается труд рабочего, действия людей становятся более быстрыми и уверенными, снижается опасность травматизма.

Чтобы обеспечить необходимые благоприятные условия для работы, степень освещенности в производственных помещениях нормируется. В зависимости от условий труда санитарными нормами определена освещенность на рабочем месте от 5000 до 50 лк.

Освещение должно быть не только достаточным, но и равномерным, чтобы не было не было резкого перехода из очень светлого места в темное и наоборот, поскольку требуется некоторое время, чтобы глаз мог приспособится к другой степени освещенности. Кроме того, свет не должен слепить глаза рабочих, при прямом попадании или отражении от гладких поверхностей. Это достигается правильным устройством осветительной арматуры, расположением светильников на определенной высоте, рациональным их размещением [ 12 ].

Оборудование осветительных устройств нужно правильно эксплуатировать, своевременно заменять перегоревшие лампы, очищать загрязнения стен и потолка. Загрязнения стен и потолка может привести к снижению уровня освещенности на 10-30%. Необходима систематическая очистка оконных стекол.

7.7 Шум и вибрация

Шум и вибрация представляют собой механические колебания, распространяющиеся в газообразной, жидкой и твердой средах. Если число колебаний в секунду не превышает 16, то они воспринимаются как вибрация. Колебания, распространяющиеся через воздух с частотой от 16 до 20 000 в секунду, воспринимаются как шум, колебания с частотой свыше этого предела ухом человека не ощущаются и называются ультразвуковыми. Однако нельзя провести точной границы, она зависит от субъективного восприятия каждого человека [11].

Вибрация и шум неблагоприятно отражаются на организме человека. Помимо того, что вибрация приводит к преждевременному износу деталей механизмов, а иногда и к авариям, она вызывает так называемую вибрационную болезнь. Болезнь проявляется в виде болей в руках, особенно ночью, в мышечной слабости и быстрой утомляемости; особенно неблагоприятно вибрация отражается на женском организме.

Шум вредно действует на сердечно-сосудистую и нервную систему организма, вызывает снижение слуха и даже стойкую глухоту, является причиной снижения работоспособности, ослабления памяти, внимания, остроты зрения, что увеличивает возможность травматизма.

Для устранения уровня шума и вибраций, создаваемых электродвигателями насосов и компрессоров, а так же от шума создаваемого от движения продуктов установки по трубам, по реакторам, сепараторам, форсункам распылительного двигателя, применяют ряд мер. Например при конструировании машин и оборудования, там где это возможно, заменяют возвратно-поступательное движение вращательным, применяют лучшие кинематические схемы с более равномерным ходом, ослабляют звучание ударных частей, уменьшая размах колебаний и ограничивая размеры поверхностей соударяющихся деталей, уравновешивают движущиеся части. Вместо металлических деталей все шире применяют бесшумные пластмассовые.

Большое значение для снижения шума и вибрации имеет правильное эксплуатирование оборудования [ 11].

7.8 Электробезопасность

Опасность электрического тока усугубляется тем, что во многих случаях его действие является неожиданным. Под током могут оказаться не только токоведущие части, но и те части, где тока не должно быть. Действие тока на организм человека очень сильно и нередко заканчивается смертельным исходом. Поэтому обращение с электрическим током требует знания его свойств, правильного применения, особого внимания и осторожности.