3. Основні параметри, що характеризують небезпеку виробничого процесу

Для оцінки небезпеки технологічних процесів та апаратів важливо знати основні параметри, що характеризують небезпеку виробничого процесу при повному зруйнуванні технологічного обладнання.

Одним з таких параметрів є визначення маси речовини, що може вийти із зруйнованого обладнання. При цьому слід враховувати, що на виробництві зруйнування одного з апаратів технологічної схеми приводить до розгерметизації всього технологічного блоку, що складається з апарата, що з’єднується з насосом або компресором за допомогою трубопроводів.

Кількість горючих речовин , що виходять назовні з технологічної системи при повному пошкодженні апаратів, визначають за формулою:

, (23)

де - кількість горючої речовини, що знаходяться в апараті до його пошкодження , кг;

, - кількість горючих речовин, що виходять із трубопроводів відповідно до моменту їх відключення та після перекриття засувок або інших запірних пристроїв, кг;

– кількість горючих речовин, що додатково може надійти до приміщення при аварії за рахунок подачі насоса або компресора до повного їх відключення, кг.

Для апаратів з рідинами або скрапленими горючими газами кількість горючої рідини m_р, що виходить назовні при розгерметизації технологічного блоку, визначається за формулою:

, (24)

а для апаратів із стисненими горючими газами кількість горючого газу можна розрахувати за формулою:

, (25)

де - геометричний внутрішній об’єм апарата,;

- ступінь заповнення апарата (для апаратів з горючими газами ε=1);

- робочий тиск середовища в апараті, Па;

,- відповідно продуктивність насоса або компресора (або пропускна спроможність трубопроводу),;

- тривалість відключення спонукача витрати або запірного пристрою на трубопроводах, с. Тривалість відключення насоса або компресора дорівнює 120 с (при автоматичному відключенні спонукача витрат або перекриття запірного пристрою на трубопроводах) та 300 с (при ручному відключенні);

- відповідно довжина (м) та площа перерізу () ділянки трубопроводу (від аварійного апарата до запірного пристрою), з якого відбувається витікання рідини або газу;

, - відповідно густина рідини або газу за робочою температурою середовища в апараті,;

k - число ділянок трубопроводів, що примикають до аварійного апарата.

Таким чином, небезпека технологічного обладнання при його пошкодженнях та аваріях залежить не тільки від небезпечних властивостей речовин, що виходять назовні, але і від їх кількості, що, в свою чергу, визначається виходячи з об’єму та ступеня заповнення апарата, від розмірів трубопроводів, що живлять апарат, від способу виявлення аварії та умов відключення технологічної системи.

Аналіз характеру причин аварій у небезпечних виробництвах, до яких відноситься хімічна і нафтохімічна промисловість показує, що більшість їх (95%) зв'язано з вибухами різних хімічних речовин: 54% в апаратурі, 46% у виробничих будівлях і на відкритих технологічних установках. Однак це співвідношення неоднаково в різних галузях і змінюється в залежності від характеру виробництва. Наприклад, в азотній промисловості число аварій, зв'язаних з викидами в атмосферу горючих газів і рідин через нещільності в апаратах, компресорах, насосах, комунікаціях, приблизно в 1,6 рази більше аварій, зв'язаних з вибухами усередині технологічних систем. У хлорній промисловості вибухів, загорянь і пожеж, зв'язаних з викидами горючих продуктів в атмосферу, у 2,5 рази більше, ніж вибухів усередині устаткування. У промисловості хімічних волокон найбільш характерними аваріями є пожежі і загоряння, викликані витоками горючих рідин і займанням волокон, причому пожеж і іноді охоплюють значні площі.

Статистичний аналіз аварій на об'єктах хімічної і нафтопереробної промисловості за кордоном (згідно до американської страхової асоціації за останні 40 років) показав, що основними причинами великих пожеж є:

ушкодження т/о	31%
неправильний вибір конструкційних і інших матеріалів	20%
порушення технологічного процесу	17%
недостатнє вивчення процесів	11%
недостатня профілактика	8%

Основними причинами пожеж у технологічних установках є:

порушення технологічного режиму роботи	86%
пуск нових ліній і апаратів	7,5%
ремонтні роботи	4,7%
зупинка технологічного процесу	1,9%

У 18-23 % випадків причиною аварій є несправність електричного устаткування та електроустановок.

Аналіз причин аварій у хімічній промисловості показує, що основна їхня кількість (81%) зв'язана з веденням хіміко-технологічних процесів, 13% з підготовкою устаткування до ремонту, ремонтним роботам чи прийомом устаткування з ремонту і 6% - з інших причин.