Пожарная безопасность технологических процессов / Goryachev - PB Tekhnologicheskikh processov 2020

Методика изучения технологии пожаровзрывоопасных производств

чертежей технологического регламента; список нормативных документов и обязательных инструкций; список рекомендованной литературы.

На начальном этапе эксплуатации производства (в период его освоения) в технологический регламент и в его технологическую схему часто вносятся определенные дополнения и изменения, направленные на совершенствование производства или его расширение и согласованные с разработчиком проектной документации или с организацией, специализирующейся на проектировании аналогичных объектов.

Сравнение технологического регламента с технологической частью проекта показывает их определенное сходство, но они имеют и существенные различия,таккакпредназначеныдляразличныхцелей.Втожевремяитехнологический регламент и технологическая часть проекта содержат исчерпывающую информацию, необходимую для изучения технологии данного производства.

В указанных документах приводятся отдельные пожарно-технические характеристики объекта: краткие сведения о пожаровзрывоопасных свойствах сырья, продуктов и вспомогательных материалов, мерах обеспечения пожарной безопасности, аварийных ситуациях и мероприятиях по их ликвидации, сводные данные о категориях помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности и по классификации пожароопасных и взрывоопасных зон.

Более подробные сведения, необходимые для анализа пожарной опасности технологии производств, разработки мероприятий по обеспечению их пожарной безопасности и расчета пожарного риска на производственных объектах, в соответствии с требованиями ст. 81 ФЗ № 123-ФЗ содержатся в самостоятельном разделе проектной документации с обоснованием состава и функциональных характеристик систем обеспечения пожарной безопасности производственных объектов.

4.2. Разработка принципиальной схемы технологического процесса

Согласно п. 5.3 ГОСТ Р 12.3.047-2012, пожарная опасность технологических процессов определяется на основе изучения:

––технологического регламента;

––производственной технологической схемы процесса;

––показателей пожарной опасности веществ и материалов, обращающихся в технологическом процессе;

––конструктивных особенностей аппаратов, машин и агрегатов;

––схемы расположения в цехе, на участке или открытой площадке потенциально пожароопасного оборудования.

Вспециальнойиучебнойлитературеприводятсясхемыиописаниятехнологических процессов, которые можно использовать только для первоначального ознакомления с производством, так как они неотражают специфики

71

Пожарная безопасность технологических процессов

технологиинаконкретномпредприятии.Втехнологическойчастипроектаив технологическом регламенте даются подробные описания технологии производствиприводятсяихдетальныетехнологическиесхемы.Специалистпопожарной безопасности должен понимать суть технологии, не перегруженную подробностями, но учитывающую особенности конкретного производства.

Имея расчетно-пояснительную записку к технологической части проекта или технологический регламент, нетрудно разработать принципиальную схему для анализа пожарной опасности технологического процесса при расчете пожарного риска и разработки систем противопожарной защиты, для расчетного определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

Принципиальная схема технологического процесса определяет после-

довательность технологических операций по превращению сырья в готовую продукцию, параметры технологического режима, места ввода в процесс сырья и вспомогательных веществ, места получения полупродуктов и готовой продукции.

Разрабатывая принципиальную схему технологического процесса, руководствуются приведенными ниже положениями:

1.  При наличии на производстве двух, трех и более идентичных параллельных технологических «ниток» (установок, агрегатов, потоков, систем и т. д.), показанных на рис. 4.1, а, на принципиальной схеме отображают только одну «нитку» (рис. 4.1, б).

Линия 3 А3 Б3 В3 Г3 Д3

а

Линии 1–3 А1–3 Б1–3 В1–3 Г1–3 Д1–3

б

Рис. 4.1. Отображение технологических линий:

а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме;

Аi–Дi – номера позиций оборудования (наименования производственных операций) на производственной схеме

2.  При последовательном проведении нескольких однотипных операций на принципиальной схеме отображают только одну из них (рис. 4.2).

72

Методика изучения технологии пожаровзрывоопасных производств

б

Рис. 4.2. Отображение операций окраски и сушки изделий: а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме

3.  При наличии в производственном процессе двух или более параллельно или последовательно работающих однотипных аппаратов на принципиальной схеме отображают один аппарат (рис. 4.3 и 4.4).

Т–201/1

Т–201/1–2

Т–201/2

аб

Рис. 4.3. Отображение параллельно работающих аппаратов: а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме; Т–201/1 и Т–201/2 – секции теплообменника

Э–1

Н–1

Э–3 Н–3

Рис. 4.4. Отображение каскада последовательно работающих аппаратов:

а– на производственной схеме; б – на принципиальной схеме;

Э– экстракторы; Н – насосы

4.  При разработке принципиальной схемы из нее исключают резервное оборудование как параллельно работающее (см. рис. 4.3).

73

Пожарная безопасность технологических процессов

5.  На принципиальной схеме не отображают:

–  контрольно-измерительные приборы и автоматизированные системы управления процессом (системы КИПиА);

–  обвязку аппаратов дополнительными трубопроводами (обратными, спускными, обводными и другими линиями);

–  арматуру (запорную, регулирующую и предохранительную) (рис. 4.5); –  места отбора проб для контроля качества сырья и продукции.

– обратный клапан;– диафрагма; – номера линий;– электропривод

6.  В принципиальную схему не включают аппараты и блоки из производственной схемы, в которых отсутствуют горючие или окисляющие вещества и материалы (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Отображение аппаратов, в которых отсутствуют горючие или окисляющие вещества и материалы:

а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме

74

Методика изучения технологии пожаровзрывоопасных производств

7.  На принципиальной схеме не отображают системы обеспечения взрывопожарной безопасности производства в целом и технологического процесса в частности.

8.  Желательно, чтобы отображение основного оборудования на схеме соответствовало (хотя бы приближенно) контурам реально существующих аппаратов и машин на производстве или общепринятым стандартным обозначениям.

Разрабатываемая принципиальная технологическая схема не должна искажать существенные особенности производственного процесса: непрерывность или периодичность работы аппарата и машины, отдельных операций и процесса в целом, способ обеспечения движения потоков (самотеком или под напором), тип аппарата (герметичный, «дышащий», открытый) и его размещение.

На принципиальной технологической схеме необходимо указать: –  основное технологическое оборудование;

–  последовательность проведения технологических операций или направление движения материальных потоков, а также наименование сырья, готовой продукции или полуфабрикатов;

–  технологическиепараметрыпроцессов:температуру,давление,концентрацию, расход (или объемную скорость), катализатор, величину тока и напряжения или другие показатели;

–  основные характеристики аппаратов, машин или агрегатов: объем, высоту, диаметр, длину, частоту вращения рабочего органа или другие характеристики и их действительное количество;

–  места ввода в производственный процесс (или в оборудование) и вывода из него вспомогательных веществ и материалов, отходов производства и их наименование.

Принципиальную схему процесса можно использовать наравне с производственнойтехнологическойсхемойвтомслучае,еслинанейсохранены те же обозначения позиций аппаратов, машин, агрегатов, линий и потоков. Так, если на производственной схеме имеется несколько идентичных технологических линий, например, три линии, обозначенные соответственно «Линия 1», «Линия 2» и «Линия 3», то на принципиальной схеме изображенную линию обозначают «Линии 1–3» (см. рис. 4.1, б). Аналогично поступают с обозначениями параллельно и последовательно работающих аппаратов: на принципиальной схеме двухсекционный теплообменник (то есть теплообменник, состоящий из двух независимых одинаковых частей – секций) обозначают Т–201/1–2 (см. рис. 4.3,б), а на упрощенной схеме каскада экстракторы с насосами первого, второго и третьего уровней (Э–1, Э–2, Э–3, Н–1, Н–2 и Н–3) обозначают соответственно Э–1–3 и Н–1–3 (см. рис. 4.4,б).

75

Пожарная безопасность технологических процессов

Одним из вариантов упрощенного графического представления производственного процесса является его блок-схема, которая показывает последовательность проведения основных операций, этапов и стадий. Блок-схему сложного химико-технологического процесса можно разработать на основании имеющейся в пояснительной записке или регламенте технологической схемы и ее описания. Для достаточно простого технологического процесса (например, механического или гидромеханического профиля) блок-схе- му можно составить непосредственно на самом производственном объекте, пройдя вместе со специалистом-технологом по всей технологической цепочке. Блок-схема полезна на первом этапе изучения технологии. Ее целесообразно разрабатывать для выявления основных производственных участков и типовых технологических процессов. Блок-схема проста и наглядна, но не отражает многие существенные и необходимые для выполнения анализа пожарной опасности технологического процесса характеристики.

На рис. 4.2 приведены варианты блок-схем одного и того же производственного процесса. Из рис. 4.2, а видно, что на четырех последовательно расположенных участках изделия окрашивают, сушат, еще раз окрашивают и снова сушат. На упрощенной блок-схеме (см. рис. 4.2, б) показана только одна операция окраски с последующей сушкой изделий. Поэтому к этой схеме необходимо дать пояснения о том, что окраска производится в два слоя с последующей послойной сушкой. В противном случае может создаться впечатление об окраске изделий только одним слоем.

Всвязи с тем, что на принципиальной схеме процесса и на блок-схе- ме невозможно в полном объеме отразить сведения, характеризующие технологические устройства и аппараты (типы, количество, габариты, режимы работы), а также сведения о видах, свойствах и количестве находящихся в аппаратахвеществиматериалов,этотинформационныйпробелвосполняют,помещая на чертеже или в пояснительной записке сводные таблицы (экспликации, технические характеристики и др.) с необходимыми данными.

Ни одна из рассмотренных схем (ни производственная, ни принципиальная) не даетпредставления о реальном размещении производств на предприятии и технологического оборудования в цехах и на установках и некоторых других данных, необходимых для анализа причин возникновения пожара и путей его развития. Поэтому необходим второй источник информации о производстве – его реальное размещение.

4.3.Размещение технологического оборудования

Впроектной или производственной документации содержатся сведенияоместенахожденияпредприятия(нагенеральномпланегородаилидругого населенного пункта, схеме районной планировки или схеме генплана

76

Методика изучения технологии пожаровзрывоопасных производств

промышленного узла), о расположении на территории предприятия зданий

исооружений (на генплане предприятия), о размещении в зданиях и сооружениях технологического оборудования (на планах и разрезах зданий и сооружений). Эти документы используются при экспертизе проектных материалов, анализе причин возникновения пожара и условий, способствующих его развитию, а также при оценке возможного ущерба от пожара или взрыва на производстве, так как дают точные сведения о количестве, расположении и габаритах основного технологического оборудования, о трассировке, устройстве и характеристиках транспортных и производственных коммуникаций, о виде, количестве и местах промежуточного и базисного хранения материалов; содержат сведения о размещении и численности персонала на предприятии и соседних промышленных объектах и организациях, о размещении населения на прилегающей к объекту территории, о наличии и вместимости мест массового пребывания людей.

Генеральный план – это схема территории предприятия в горизонтальной и вертикальной проекциях с изображением всех зданий, сооружений, складов, транспортных путей, коммуникаций, зеленых насаждений, ограждений. На нем также указываются места примыкания всех внешних входящих и выходящих сетей транспорта, энергетики и связи.

При разработке генерального плана обеспечивают выполнение требований нормативных правовых актов и нормативных документов, в частности:

–  соблюдение противопожарных расстояний от зданий, сооружений, наружных установок и складов предприятия до граничащих с ними объектов; –  зонирование территории предприятия, т. е. размещение в отдельных зонах зданий, сооружений, наружных установок и складов, объединенных по производственно-функциональному признаку и связанных между собой

технологическими и транспортными коммуникациями; –  соблюдение противопожарного расстояния между зонами и объек-

тами внутри предприятия; –  обеспечение на предприятии и внутри зон поточности производства

итехнологических связей;

–  сокращение технологических коммуникаций рациональным размещением зон и объектов на предприятии;

–  учет инженерно-геологических особенностей промплощадки; –  использованиепрогрессивныхтранспортныхсхемивидовтранспорта;

–  оптимальные решения по всем видам обслуживания персонала предприятия и др.

Согласно существующим положениям и рекомендациям по обеспечению пожарной безопасности производственных объектов отдают предпочтение размещению технологического оборудования на открытых площадках,

77

Пожарная безопасность технологических процессов

если позволяют климатические условия и условия эксплуатации технологического оборудования. В этом случае при необходимости могут использоваться укрытия для защиты отдельных видов оборудования и эксплуатационного персонала от ветра и осадков. При размещении оборудованияна открытых наружных установках сокращаются сроки строительства, снижается стоимость монтажа и удешевляется эксплуатация, а также существенно снижается опасность аварийной загазованности и взрывов по сравнению с расположением этого же оборудования в зданиях.

Взакрытыхпомещенияхдопускаетсяразмещениепроизводств,требующих особой чистоты воздуха, постоянной температуры окружающей среды или кондиционирования воздуха для обеспечения нормального протекания технологического процесса, а также производств, для которых имеются специальные требования по условиям техники безопасности и санитарной гигиены. Однако и в этих случаях рассматривается возможность частичного выноса отдельных видов оборудования на открытые площадки. Производства с применением открытого огня размещают в отдельных помещениях.

Независимо от места размещения оборудования (в зданиях, на открытых площадках или эстакадах) обеспечивают удобство выполнения работ по обслуживанию, ремонту, замене аппаратуры или ее элементов, возможность визуального контроля состояния наружной поверхности оборудования и трубопроводов, а также возможность проведения оперативных мероприятий по локализации аварийных ситуаций.

На рис. 4.7 в качестве примера размещения оборудования представлен общий вид нефтеперерабатывающей установки ЭЛОУ-АВТ-6. Площадь установки достигает 2 га (193×102 м2).Установка разбита на блоки теплообменников, ректификационной аппаратуры, холодильников, огневых нагревателей, защелачиванияипромывки,концевыххолодильников,электродегидраторов. Расположение блоков принято с учетом поточности и современных методов ремонта аппаратуры. Разрывы между блоками выполнены с учетом противопожарных требований, возможности проведения монтажа и демонтажа оборудования при помощи передвижного крана. Все оборудование (кроме щелочных и водяных насосов, в которых в зимний период времени может замерзнуть жидкость) расположено на открытых площадках. Нефтяные насосы, насосы для откачки нефтепродуктов размещены под железобетонными постаментами, на которых смонтированы теплообменники, конденсато- ры-холодильники, сборники орошения.

Трубчатые печи установки с воздухоподогревателями, дымососами и дымовой трубой смонтированы в блоке огневых нагревателей, расположенном отдельно от остального технологического оборудования. Линия форсунок печей и иных огневых точек обращена в противоположную сторону от пожаро- и взрывоопасного оборудования установки.

78

Методика изучения технологии пожаровзрывоопасных производств

2

1

7

8

10

Рис. 4.7. Общий вид установки ЭЛОУ-АВТ-6:

1 – блок теплообменников; 2 – блок ректификационной аппаратуры; 3 – блок холодильников; 4 – блок огневых нагревателей; 5 – дымовая труба;

6 – венткамеры и анализаторная; 7 – блок защелачивания и промывки; 8 – здание операторной и электроподстанции; 9 – блок концевых холодильников;

10 – водяная насосная; 11 – блок электродегидраторов; 12 – опоры трубопроводных эстакад

При несомненных достоинствах блочная компоновка оборудования имеет один существенный недостаток: большую протяженность и разветвленность трубопроводной системы.

Размещение аппаратуры малотоннажных производств и производств с ограниченным количеством единиц оборудования на открытых площадках производят по линейной схеме (аппараты размещают последовательно друг за другом так, как они располагаются на технологической схеме), что позволяет значительно сократить длину трубопроводов и обеспечивает удобство эксплуатации. Исключение составляют аппараты огневого действия, которые, как и при блочной компоновке оборудования, располагают отдельно от аппаратов неогневого действия с соблюдением противопожарных разрывов.

контрольные вопросы

1.  Какие документы являются основными источниками информации о технологии производств?

2.  Какие разделы содержит проект любого промышленного или сельскохозяйственного производства?

3.  Какие сведения содержит расчетно-пояснительная записка к технологической части проекта?

79

Пожарная безопасность технологических процессов

4.  Что такое технологический регламент производства и для чего его необходимо соблюдать?

5.  Укажите виды технологических регламентов.

6.  В каких случаях технологический регламент перерабатывается досрочно?

7.  Какие сведения содержит технологический регламент?

8.  Каким образом допускается внесение изменений и дополнений в технологическую схему?

9.  Какие сходства и различия могут быть в технологических схемах проекта и регламента одного и того же производственного процесса?

10.  Что такое принципиальная схема процесса и чем она отличается от детальной технологической схемы?

11.  Поясните методику разработки принципиальной схемы процесса. 12.  Какие сведения необходимо указать на принципиальной техноло-

гической схеме?

13.  Что такое блок-схема производственного процесса и как ее можно разработать?

14.  Для чего используют сведения о реальном размещении производства и технологического оборудования и в каких документах они содержатся?

15.  Перечислите общие требования к размещению технологического оборудования при разработке генеральных планов производств.

16.  Какие достоинства и недостатки имеет блочное размещение оборудования на открытых технологических установках?

17.  Какие общие требования соблюдают при размещении оборудования пожаровзрывоопасных производств в зданиях и на открытых площадках?

80