12.3 Техника безопасности

12.3.1 Электробезопасность. Защита от статического электричества. Молниезащита

В производственном процессе гидроочистки дизельного топлива применяется оборудова­ние напряжением 6 кВ и 380 В. Для освещения применяется напряжение 220 В.

В соответствии с требованиями ПУЭ производственные помещения относятся к помеще­ниям с повышенной опасностью поражения людей электрическим током. Условие, создаю­щее повышенную опасность: токопроводящие полы (железобетонные) [5,27].

Для защиты работающих от поражения электрическим током существуют организаци­онные и технические мероприятия [5,27,33].

К техническим относятся: применение токов безопасного напряжения, изоляция токоведущих частей и проводов, ограждение доступных токоведущих частей и защитное заземление и зануление, защитное отключение и блокировка, выравнивание потенциалов.

К организационным методом защиты относятся: использование инструмента с изолиро­ванными рукоятками, диэлектрические подставки, коврики, обучение и проверка знаний персо­нала, медосмотр.

На установке перерабатываются и транспортируются вещества с удельным объемным электрическим сопротивлением выше 10⁵ Ом  м, способные накапливать заряды статического электричества [34 ].

В соответствии с требованиями «Правил защиты от статического электричества в произ­водствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности» для за­щиты от накопления зарядов статического электричества все металлические технологические аппараты, оборудование и трубопроводы, содержащие взрывоопасные смеси, а также возду­ховоды вентиляционных устройств, присоединены к общему заземляющему устройству. Ме­таллические кожуха изоляций должны иметь непрерывную металлическую связь (между фланце­выми соединениями и т.д.). Для определения состояния заземляющих устройств периодически производится измерение сопротивления заземляющего устройства. Защитное заземление долж­но обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к ме­таллическим токоведущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате электрического замыкания на корпус. Скорости транспортировки жидкостей по трубопроводам и истечение их в аппараты, резервуары, цистерны должны быть менее 0,5 м/с, чтобы не допускать их разбрызгивание, распыление или бурного перемешивания. Налив жидкостей свободнопадающей струей не допускается. Расстояние от конца загрузочной трубы до дна приемного сосуда не должно превышать 200 мм, а если это невозможно, то струя должна быть направлена вдоль стенки. Жидкость должна поступать в резервуар ниже уровня находящегося в них остатка жидкости. Ручной отбор жидкостей из резервуаров и емкостей, а также измерения уровня с помощью различного рода мерных линеек через люки допускается только после прекращения движения жидкостей, когда они находятся в спокойном состоянии [34].

Согласно требованиям ПУЭ сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать 4 Ом на установках напряжением до 1000 В.

На проектируемой установке для защиты от поражения электрическим током заземление выполнено в виде металлических стержней диаметром 12 мм, заглубленных в грунт на глубину 5 м. Для связи вертикальных заземлителей используют горизонтальные заземлители: полосо­вая сталь сечением 40:4 мм, в траншее на глубине 0,7 м [27].

Технологическое и транспортное оборудование (аппара­ты, емкости, машины, коммуникации и пр.) изготовлены из материалов, имеющих удельное объ­емное электрическое сопротивление не выше 10⁵ ом · м. Категория устройства молниезащиты – II. Т.о. в здании имеются помещения со взрывоопасными зонами В-1а, В-1г. Такие здания защищаются от прямого удара молний, заноса повышенных потенциалов электростатического и электромагнитной индукции по всей территории страны при среднегодовой продолжительности гроз более 10 часов в год. Тип молниеприемника – стержневой отдельностоящий [35]. Защита от заноса высокого потенциала в помещении с взрывоопасной зоной по внешним коммуникациям осуществляется заземлением трубопроводов на вводе в здание и на ближайшей к вводу опоре.

Защита производственных зданий, сооружений, трубопроводов и аппаратов от прямых ударов и вторичных воздействий молний выполнена в соответствии с «Инструкцией по проек­тированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений» [35].

Возможность накапливания зарядов статического электричества их опасность и способы нейтрализации представлена в табл.12.4.

Таблица 12.4 – Возмо жность накапливания зарядов статического электричества, их опасность и способы нейтрализации

Наименование стадии, технологической операции, оборудования и транспортных устройств, на которых ведется обработка или перемещение веществ-диэлектриков, способных подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов	Перечень веществ-диэлектриков, способных в данном оборудовании или транспортном устройстве подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов		Основные технические мероприятия по защите от статического электричества и вторичных проявлений молнии
	наименование веществ	удельное объемное электрическое сопротивление ом·м
1	2	3	4
Перемещение нефтепродуктов по аппаратам и трубопроводам насосами и компрессорами	Дизельное топливо	108-1010	Защитное заземление, ограничение скорости транспортирования до 0,5 м/сек
	Газы углеводородные Водородосодер-жащий газ
		1011-1012 109 (–62°С)
	Бензин Сероводород

12.3.2 Безопасность технологического процесса

В системе установки обращается большое количество УВГ, ВСГ, Н₂S способные образовы­вать взрывоопасные смеси.

Процесс проводится при высоких температурах и давлении.

Условия проведения процесса, наличие опасных и вредных факторов предусматривают разработку мероприятий, обеспечивающих безопасное ведение технологического процесса: [5]

23. технологический процесс должен проводиться в пределах параметров, заданных тех­нологической картой;

24. необходимо поддерживать нормальные уровни в аппаратах: К-1, К-2, К-3, К-7, С-201, С-202, С-203;

25. не допускать наличия уровня конденсата в приемных сепараторах К-5, К-6 во избежание попадания его в приемный трубопровод компрессоров ПК-1,2;

27. плавно производить изменение температурного режима печей П-1,2 и расхода газо­сырьевых потоков реакторного блока.

Резкие колебания температур и давлений могут вызвать температурные деформации фланцевых соединений, влекущие за собой пропуски горячих нефтепродуктов в атмосферу и их самовоспламенение. Резкие колебания расхода сырья, гидрогенизата, ВСГ в тройники смешения блоков могут повлечь за собой подрыв предохранительных клапанов;

28. во время работы установки необходимо обеспечить контроль за давлением в аппаратах. Показания контрольно-измерительных приборов, находящихся на щите в операторной, долж­ны периодически (не реже одного раза в смену) проверяться дублирующими приборами, ус­тановленными непосредственно на аппаратах;

29. повышенная опасность работы оборудования на установке связана с возможностью возникновения водородной коррозии в аппаратах и трубопроводах. Водородная коррозия не обнаруживается при обычном визуальном осмотре. Проникая в сталь, водород может вы­звать её обезуглероживание по реакции:

С + 2Н₂ → СН₄

Образующаяся молекула, имея размеры во много раз больше молекулы водорода, не может выделяться обратно из металла, а накопление метана в металле вызывает высокие на­пряжения и снижает пластичность и прочность металла. Водородная коррозия в углероди­стых сталях начинается при 260 °С.

Для предотвращения водородной коррозии необходимо строго соблюдать режимные показатели;

30. постоянный, качественный аналитический контроль процесса;

31. бесперебойное снабжение установки сырьем, электроэнергией, паром, водой;

32. систематический контроль за механическим состоянием трубопроводов, аппаратов, запорной арматуры, фланцевых соединений, своевременное устранение выявленных дефектов;

33. строгое соблюдение инструкций и правил по эксплуатации сосудов, работающих под давлением, насосов.

34. содержание территории и рабочих мест в чистоте и порядке.

35. автоматизация процессов, надежная и безопасная работа контрольно-измерительных приборов, схем сигнализации и блокировок.

На установке предусмотрено аварийное отключение оборудования из помещения операторной. Аварийное опорожнение осуществляется в резервуары некондиционного продукта товарно-сырьевого производства.

Аварийное питание пульта управления осуществляется от двух аккумуляторных батарей, ёмкости каждой достаточно на 30 минут работы [5,20,37].

12.3.3 Безопасность технологического оборудования

Для обеспечения безопасной эксплуатации технологического оборудования на установке предусмотрены [5]:

36. автоматическое регулирование рабочей температуры на входе в реактора Р-200, 201 не до­пускающее серьезных отклонений в режиме их эксплуатации;

– защита от разрывов аппаратов, работающих под давлением, предохранительными клапа­нами;

• компенсаторы на технологических трубопроводах для обеспечения сохранения их герме­тичности при колебаниях температуры перекачиваемых продуктов.

Процесс гидроочистки проводят в реакторах с аксиальным вводом сырья. Корпус изго­товлен из углеродистой стали 12 ХМ-3, футеровка выполнена из жаропрочного торкрет - бетона. Все материальное исполнение деталей внутренних устройств реактора из стали 08Х18Н10Т.

Техническая характеристика реактора [5].

37. Способ изготовления - сварной

38. Диаметр - 3600 мм

39. Давление расчётное - 41,7 кг/см²

40. Высота - 13600 мм

– Температура расчётная - до 420 °С

41. Температура стенки - до 320 °С

Рабочие параметры среды.

42. Давление - 35 - 45 кгс/см²

43. Температура - 350 - 400 °С

44. Скорость коррозии - до 0,1 мм/год

45. Давление пробное при гидроиспытании – 60 кгс/см² (в вертикальном положении) и 61,5 кгс/см² (в горизонтальном положении).

Т.к. реактор работает под избыточным давлением свыше 70 кПа (0,7 кгс/см²), он подлежит регистрации в органах Ростехнадзора России. Наружный и внутренний осмотр проводится один раз в двенадцать месяцев и один раз в восемь лет гидравлическое испытание.

Согласно требований «Правил эксплуатации сосудов работающих под давлением» реакто­ра регистрируются в службе ОТНиК предприятия и имеет следующие сроки технического освиде­тельствования: внешний осмотр ежевахтно, пневматическое испытание 1 раз в 8 лет. Давление при пневматическом испытании равно рабочему давлению [20,38].

Температуру поверхности реактора (наружной) регистрируют прибором, получающим импульсы от 10-ти термопар на каждом из 2-х реакторов. Температуру на входе газо-сырьевой смеси регулируют приборами (автоматическое регулирование), не допуская серьезных отклоне­ний в режиме их эксплуатации [5,20].

Реакторы, работающие под давлением, для защиты от разрывов аппарата снабжены предохранительными клапанами. Примечание: в связи с высокой температурой в реакторе – до 420 °С. ППК установлены на приемном и выкидном сепараторе циркулирующих компрессоров, объединенных с реакторным блоком в единую технологическую схему, без запорной арматуры между реакторами и сепараторами [20,38].

Нормальная остановка установки вызвана необходимостью, проведения пересыпки ката­лизатора и планово-предупредительных ремонтов. Периодичность перезагрузки катализатора и ремонтов совмещается и составляет 1 раз в 3 года

Последовательность операций при остановке.

46. Температура на входе реакторов снижается до 300 °С со скоростью 20-25 °С с одновре­менным снижением расхода сырья до 120 м³/ч.

47. При 250 °С прекращается подача сырья на блок гидроочистки, циркуляция ВСГ ведется на максимально возможном уровне.

48. При 230 °С тушат печи П-1,2, при снижении температуры до 100 °С останавливают циркулирующие компрессоры. Давление газа сбрасывается на факел, затем на свечу, жидкие нефтепродукты дренируются в нулевую емкость.

Проводится промывка системы азотом до содержания горячих углеводородов не более 0,5 % (об.).

Перезагрузка катализатора проводится в последовательном сочетании стадий:

А) остановка установки.

Б) перезагрузка катализатора.

В) продувка азотом.

Г) сульфидирование.

Е) пуск.

При наборе давления в системе реакторного блока давление поднимают плавно во из­бежание гидравлических ударов и нарушения герметичности системы. Резкий подъем давления в реакторах может привести к нарушению прочностных характеристик торкрет-бетонной фу­теровки и герметичности защитных кожухов реактора.

Перед пуском оборудование продувается азотом и производится испытание оборудования на герметичность. После чего система заполняется ВСГ, зашуровывается печь и начинается подъем температуры со скоростью 20-25 °С в час. При 320 °С на блок риформинга принимается гидрогенизат, температура плавно повышается до рабочей (380-400 °С) [5,20]

Опасные зоны реакторов является не посредственно наружные стенки реакторов, т.к. температура стенки реактора гидроочистки приблизительно равна 200 °С и возможно собой получить ожог при обслу­живании оборудования. Соответственно реактора оборудуются оградительными экранами [5, 39,40].