vetosckin

-ограничением мощности электромагнитных и других излучений;

-устранением опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий.

Предотвращение воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов при взрыве обеспечиваются:

-установлением минимальных количеств взрывоопасных веществ, применяемых в производственном процессе;

-применением огнепреградителей, гидрозатворов, водяных и пылевых заслонов, инертных газовых или паровых завес;

-применением оборудования, рассчитанного на давление взрыва;

-обваловкой и бункеровкой взрывоопасных участков или размещением их в защитных кабинах;

-защитой оборудования от разрушений при помощи устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны);

-применением отсечных и обратных клапанов;

-применением систем активного подавления взрыва;

-применением средств предупредительной сигнализации.

Организационно-технические мероприятия по обеспечению взрывобезопасности включают:

-разработку регламентов и норм ведения технологических процессов;

-организацию обучения, инструктажа и допуска к работе персонала;

-контроль и надзор за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности.

3.7. Методы обеспечения взрывобезопасности технологических процессов

Для каждой технологической системы должны предусматриваться меры по максимальному снижению взрывоопасности технологических блоков, входящих в нее:

-предотвращение взрывов и пожаров внутри технологического оборудования;

-защита технологического оборудования от разрушения и максимальное ограничение выбросов из него горючих веществ в атмосферу при аварийной разгерметизации;

141

-исключение возможности взрывов и пожаров в объеме производственных зданий, сооружений и наружных установок;

-снижение тяжести последствий взрывов и пожаров в объеме производственных зданий, сооружений и наружных установок.

Технологические процессы организуются так, чтобы исключить возможность взрыва в системе при регламентированных значениях их параметров. Регламентированные значения параметров, определяющих взрывоопасность процесса, допустимый диапазон их изменений, организация проведения процесса (аппаратурное оформление и конструкция технологических аппаратов, фазовое состояние обращающихся веществ, гидродинамические режимы и т.п.) устанавливаются на основании данных о критических значениях параметров или их совокупности для участвующих в процессе веществ.

Для каждого технологического процесса определяется совокупность критических значений параметров.

Условия взрывопожаробезопасного проведения отдельного технологического процесса или его стадий обеспечиваются:

-рациональным подбором взаимодействующих компонентов, исходя из условия максимального снижения или исключения образования взрывопожароопасных смесей или продуктов;

-выбором рациональных режимов дозирования компонентов, предотвращением возможности отклонения их соотношений от регламентированных значений и образования взрывоопасных концентраций;

-введением в технологическую среду, при необходимости, исходя из физико-химических условий процесса, дополнительных веществ: инертных разбавителей-флегматизаторов, веществ, приводящих к образованию инертных разбавителей или препятствующих образованию взрывопожароопасных смесей;

-рациональным выбором гидродинамических характеристик процесса (способов и режима перемещения среды и смешения компонентов, напора и скорости потока) и теплообменных характеристик (теплового напора, коэффициента теплопередачи. поверхности теплообмена и т.п.), а также геометрических параметров аппаратов и т.п.

-применением компонентов в фазовом состоянии, затрудняющем или исключающем образование взрывоопасной смеси;

-выбором значений параметров состояния технологической среды (состава, давления, температуры), снижающих ее взрывопожароопасность;

-надежным энергообеспечением.

142

Оптимальные условия взрывопожаробезопасности технологической системы обеспечиваются:

-рациональным выбором технологической системы с минимально

возможными относительными энергетическими потенциалами (QB) входящих в нее технологических блоков, которые определяются на стадии проектирования;

-разделением отдельных технологических операций на ряд процессов или стадий (смешение компонентов в несколько стадий, разделение процессов на реакционные и массообменные и т.п.) или совмещением нескольких процессов в одну технологическую операцию (реакционный с реакционным, реакционный с массообменным и т.п.), позволяющим снизить уровень взрывоопасности;

-введением в технологическую систему дополнительного процесса или стадии с целью предотвращения образования взрывопожароопасной среды на последующих операциях (очистка от примесей, способных образовывать взрывопожароопасные смеси или повышать степень опасности среды на последующих стадиях, и т.д.).

Для технологических систем непрерывного действия, в состав которых входят отдельные аппараты периодического действия, предусматриваются меры, обеспечивающие взрывобезопасное проведение регламентированных операций отключения (подключения) периодически действующих аппаратов от (к) непрерывной технологической линии, а также операций, проводимых в них после отключения.

Технологические установки (оборудование, трубопроводы, аппараты, технологические линий и т.п.), в которых при отклонениях от регламентированного режима проведения технологического процесса возможно образование взрывопожароопасных смесей, обеспечиваются системами подачи в них инертных газов, флегматизирующих добавок или другими техническими средствами, предотвращающими образование взрывоопасных смесей или возможность их взрыва при наличии источника инициирования.

Для производств, имеющих в своем составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, предусматривается автоматическое управление подачей инертных сред; для производств с технологическими блоками III категории - управление дистанционное, не автоматическое, а при QB ≤ 10 допускается ручное управление по месту.

Для обеспечения взрывобезопасности технологической системы при пуске в работу или остановке оборудования (аппаратов, участков трубопроводов и т.п.) предусматриваются специальные меры (в том числе про-

143

дувка инертными газами), предотвращающие образование в системе взрывоопасных смесей.

Технологические системы оснащаются средствами контроля за параметрами, определяющими взрывоопасность процесса, с регистрацией показаний и предаварийной (а при необходимости предупредительной) сигнализацией их значений, а также средствами автоматического регулирования и противоаварийной зашиты.

Для взрывоопасных технологических процессов предусматриваются системы противоаварийной автоматической защиты, предупреждающие возникновение аварийной ситуации при отклонении от предусмотренных регламентом предельно допустимых значений параметров процесса во всех режимах работы и обеспечивающие безопасную остановку или перевод процесса в безопасное состояние по заданной программе.

Системы противоаварийной автоматической зашиты, как правило, включаются в общую систему управления технологическим процессом. Формирование сигналов для ее срабатывания должно базироваться на регламентированных предельно допустимых значениях параметров, определяемых свойствами обращающихся веществ и характером процесса.

Запрещается, как правило, проведение технологических процессов при критических значениях параметров, в том числе в области взрываемости. В случае обоснованной необходимости проведения процесса в области критических значений (области взрываемости) должны предусматриваться методы и средства, исключающие наличие или предотвращающие возникновение источников инициирования взрыва внутри оборудования (искры механического и электрического происхождения, нагретые тела и поверхности и др.) с энергией или температурой, превышающей минимальную энергию или температуру зажигания для обращающихся в процессе продуктов.

Технологические системы с взрывоопасной средой, в которых невозможно исключение опасных источников зажигания, должны оснащаться средствами взрывопредупреждения и защиты оборудования и трубопроводов от разрушений (мембранными предохранительными устройствами, взрывными клапанами, системами флегматизации инертным газом, средствами локализации пламени и т.д.).

Технологические системы, в которых обращаются горючие продукты (газообразные, жидкие, твердые), способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, должны быть герметичными и исключать создание опасных концентраций этих веществ в окружающей среде во всех режимах работы.

144

Для технологических систем на стадиях, связанных с применением твердых пылящих и дисперсных веществ, предусматриваются меры и средства, максимально снижающие попадание горючей пыли в атмосферу помещения (рабочей зоны), наружных установок и накопление ее на оборудовании и строительных конструкциях, а также средства пылеуборки, ее периодичность и контроль запыленности воздуха.

Твердые дисперсные горючие вещества, как правило, должны загружаться в аппаратуру и перерабатываться .в виде растворов, паст или в увлажненном состоянии.

Для каждого технологического блока с учетом его энергетического потенциала проектной организацией разрабатываются меры и предусматриваются средства, направленные на предупреждение выбросов горючих продуктов в окружающую среду или максимальное ограничение их количества, а также предупреждение взрывов и предотвращение травмирования производственного персонала.

Для производств, имеющих в своем составе технологические блоки I

иII категорий взрывоопасности, разрабатываются специальные меры:

-размещение технологического оборудования в специальных взрывозащитных конструкциях;

-оснащение производства автоматизированными системами управления и противоаварийной защиты с применением микропроцессорной техники, обеспечивающей автоматическое регулирование процесса и безаварийную остановку производства по специальным программам, определяющим последовательность и время выполнения операций отключения при аварийных выбросах, а также снижение или исключение возможности ошибочных действий производственного персонала при ведении процесса, пуске и остановке производства и другие меры.

Производства, имеющие в своем составе технологические блоки III категории взрывоопасности, оснащаются системами автоматического (с применением вычислительной техники или без нее) регулирования, средствами контроля параметров, значения которых определяют взрывоопасность процесса, эффективными быстродействующими системами, обеспечивающими приведение технологических параметров к регламентированным значениям или к остановке процесса.

Для максимального снижения выбросов в окружающую среду горючих и взрывопожароопасных веществ при аварийной разгерметизации системы предусматривается:

145

-для технологических блоков I категории взрывоопасности - установка автоматических быстродействующих запорных и (или) отсекающих устройств с временем срабатывания не более 12 с;

-для технологических блоков II и III категорий взрывоопасности - установка запорных и (или) отсекающих устройств с дистанционным управлением и временем срабатывания не более 120 с;

-для блоков с относительным значением энергетического потенциала Qв ≤10 допускается установка запорных устройств с ручным приво-

дом, при этом предусматривается минимальное время приведения их в действие за счет рационального размещения (максимально допустимого приближения к рабочему месту оператора), но не более 300 с.

При этом должны быть обеспечены условия безопасного отсечения потоков и исключены гидравлические удары.

Для технологических блоков всех категорий взрывоопасности и (или) отдельных аппаратов, в которых обращаются взрывопожароопасные продукты, предусматриваются системы аварийного освобождения, которые комплектуются запорными быстродействующими устройствами.

Системы аварийного освобождения технологических блоков I - II категорий взрывоопасности обеспечиваются запорными устройствами с автоматически управляемыми приводами, для III категории допускается применение средств с ручным приводом, размещаемым в безопасном месте, и минимальным регламентированным временем срабатывания.

146

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Показатели безопасности промышленного изделия

Промышленная трубопроводная арматура – один из основных элементов, от надежной работы которых в значительной степени зависит безопасная эксплуатация опасных производственных систем (химические, нефтехимические, нефтеперерабатывающие производства, магистральный транспорт, теплоэнергетика и др.). В настоящее время в нормативно– технической документации (НТД) на проектирование, изготовление и эксплуатацию арматуры показатели безопасности (риска) отсутствуют. Не разработаны и методы оценки безопасности, учитывающие специфику арматуры, что не позволяет эффективно оценивать ее промышленную безопасность.

Безопасность арматуры – это состояние защищенности жизни, здоровья, имущества, отдельного человека, группы людей, общества и окружающей среды при нормальной эксплуатации арматуры, а также при критических ее отказах на опасных производственных объектах и последствиях таких отказов. Под критическим отказом арматуры понимается отказ, создающий угрозу для жизни и здоровья людей, а также для окружающей среды или приводящий к тяжелым экономическим потерям.

Безопасность – это комплексное свойство, зависящее как от свойств изделия, так и от внешних по отношению к нему обстоятельств возникновения опасности. Количественной мерой безопасности естественно считать вероятность того, что интересующее нас событие не произойдет. Эту вероятность обозначим S. Очевидно, что отказ может произойти:

-при штатных условиях эксплуатации;

-вследствие возникновения чрезвычайных обстоятельств (выхода из строя других элементов системы, пожара, затопления, землетрясения и т.п.);

-из–за неправильной эксплуатации изделия, использования его не по прямому назначению.

Кроме того, и нормально функционирующая арматура иногда служит источником опасности, например, движущиеся части арматуры могут травмировать обслуживающий персонал и т.п. Поэтому предлагается ввести следующие показатели безопасности (ПБ) арматуры:

а) – номинальная Sп – безопасность при нормальном функционировании арматуры, ее правильном применении по прямому назначению;

147

b) – функциональная Sf – безопасность при отказе в процессе нормальной эксплуатации арматуры;

с) – аварийная Sc – безопасность при возникновении чрезвычайных обстоятельств (выход из строя других элементов системы, пожар, затопление, землетрясение и т.п.);

d) – дисфункциональная Sd – безопасность при неправильном использовании арматуры (ошибки обслуживающего персонала) или использовании ее не по прямому назначению.

С другой стороны, безопасность арматуры существенно зависит от того, какие специальные меры и (или) средства защиты предусматриваются при ее применении.

В зависимости от наличия или отсутствия специальных средств (мер) защиты людей, окружающей среды от возможных опасностей, связанных с эксплуатацией арматуры, следует различать:

-собственную безопасность p – может возникнуть по факторам а, b, c, d без учета специальных средств (мер) защиты (обозначим такую безопасность путем добавления индекса “p” к соответствующему обозначению

по п.п. а, b, c, d, например, Sпр – номинальная безопасность без учета специальных средств (мер) защиты);

-комплексную безопасность k – может возникнуть по факторам а, b, c, d с учетом предусмотренных (имеющихся) специальных средств (мер) защиты (обозначим такую безопасность путем добавления индекса “k” к

соответствующему обозначению по п.п. а, b, c, d, например, Snk – номинальная безопасность с учетом специальных средств (мер) защиты).

Первые четыре понятия а, b, c, d характеризуют безопасность в зависимости от источника возникновения опасности, связанной с эксплуатацией изделия. Разделение показателей безопасности на собственные и комплексные связано с применением или неприменением на объекте, где установлена арматура, специальных средств (мер), защищающих людей и окружающую среду от возможных опасностей.

Комбинируя факторами a, b, c, d, с факторами p и k, получаем систему из восьми показателей безопасности.

В зависимости от того, рассматривается ли безопасность для группы людей, общества и окружающей среды или для отдельного человека (в пересчете на одного человека), следует различать:

-интегральную безопасность – определяется общим ущербом, который может возникнуть по факторам a, b, c, d, p, k;

-индивидуальную (приведенную) безопасность – устанавливается ущербом, который может возникнуть по факторам a, d, c, p, k и который

148

может быть причинен отдельному человеку или в пересчете на одного человека.

Условимся обозначить соответствующий показатель дополнительным индексом i. Например, Snpi – номинальная индивидуальная (приведенная) безопасность без учета специальных средств (мер) защиты. Что касается интегральной безопасности, то она будет определятся по умолчанию отсутствием дополнительного индекса. Например, Sпp – номинальная интегральная безопасность без учета специальных средств (мер) защиты. Очевидно, что понятия интегральной и индивидуальной безопасности могут быть применены к каждому из восьми вышеописанных показателей в зависимости от схемы оценки безопасности: по общему ущербу или в пересчете на одного человека.

Так как потребителя в первую очередь интересует вероятность того, что ничего не произойдет, то целесообразно заменить показатели безопасности на показатели риска (ПР). Количественной мерой риска будем считать вероятность того, что соответствующее событие произойдет. Эту вероятность обозначим R. Так как событие либо происходит, либо не происходит, то показатели безопасности связаны с показателями риска соотношением

S + R =1

Понятие риска всегда включает два элемента: частоту, с которой осуществляется опасное событие, и последствия этого события. В нашем случае вероятность возникновения опасного события (риск) – есть ни что иное, как частота события, а последствия оцениваемого события составляют непосредственное его содержание.

Все положения, оговоренные относительно показателей безопасности, включая систему индексации, распространяются и на показатели риска.

Рассмотрим показатели риска с точки зрения их места в процессе оценки безопасности арматуры, их увязки с показателями, необходимыми для расчета (оценки) безопасности при декларировании объекта, на котором арматура будет применяться (табл. П.1).

Риск номинальный собственный

Приемлемые значения Rnp должны быть обеспечены на стадии проектирования арматуры, в том числе должны быть практически исключены возможные опасности:

- травмоопасность – наличие выступающих частей, острых кромок и концов, которые могут стать причиной ушибов, порезов, а также

149

движущихся частей, требующих защиты от захвата конечностей, отсутствие устойчивости изделия и т.д.;

-термическая – наличие легкодоступных при эксплуатации частей изделия с высокими или низкими температурами;

-химическая – наличие материалов, которые могут привести к травмам, вследствие выделения вредных химических веществ;

-шумовая – недопустимо высокие уровни шума при работе изделия;

-вибрационная – недопустимо высокая вибрация при работе изделия;

-опасность излучения, распространяющихся от изделия – наличие радиочастотных, ионизирующих излучений высокой интенсивности и др.

Риск функциональный собственный

Для арматуры все виды возможных отказов могут быть заранее оговорены. Так, для запорной арматуры к таким отказам относятся:

-потеря герметичности по отношению к внешней среде, в том числе разрушение корпусных деталей, находящихся под давлением рабочей среды;

-потеря герметичности в затворе;

-невыполнение функции закрытия и открытия;

-самопроизвольное выполнение функции закрытия и открытия;

-необеспечение требуемого времени закрытия (открытия).

Впроцессе согласования технического задания на проектирование изделия, исходя из конкретных условий эксплуатации, должно быть оговорено, какие из вышеперечисленных отказов являются критическими. Для этих отказов и должно быть обеспечено приемлемое значение Rfp.

Риск аварийный собственный

Как правило, на стадии согласования ТЗ на проектирование заказчик оговаривает возможные нештатные ситуации (уровень сейсмических воздействий, пожары, наводнения и т.п.) и вызываемые этими ситуациями критические отказы, перечень которых в общем случае может не совпадать с перечнем критических отказов, возникающих в нормальных условиях эксплуатации. Например, при пожаре фторопластовые детали начинают выделять фосген, который является источником соответствующей опасности. На основе этого перечня в процессе проектирования и отработки изделий обеспечивается приемлемое значение Rep.

150