Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Оценка пожарной безопасности и защиты технологического оборудования. Учебное пособие
.pdf
автоматика (КИПиА) и автоматика. 3. Пусковая котельная. 4. Установка приготовления питательной воды. 5. Склад жидкого аммиака.
Технологическая часть регламента содержит следующие основные разделы: общую характеристику производства; характеристики готовой продукции;
характеристику исходного сырья и материалов; описание технологического процесса и схем производства; нормы технологического режима; возможные неполадки технологического процесса и действия по их устранению; нормы расхода
сырья и энергетики на 1 т аммиака; основные правила безопасного ведения процесса (основные виды опасностей на производстве и предусмотренные проектом
меры профилактики, перечень мероприятий по технике безопасности, перечень
предусмотренных проектом блокировок, правила подготовки проведения ремонта оборудования и коммуникаций и сдачи их в эксплуатацию после ремонта,
первоначальный пуск производства, остановка производства (плановая, аварийная), пуск и остановка объектов в зимнее время, положение регулирующих клапанов при отсутствии воздуха питания КИП и электроэнергии, классификация
помещений, зданий и наружных установок по пожарной и взрывопожарной опасности, классификация зон по правилам устройства электроустановок (ПУЭ),
классификация зон по санитарным нормам); отходы производства, сточные воды
и выбросы в атмосферу; перечень инструкций; технологическую схему; спецификацию основного технологического оборудования; схемы материальных и
технологических потоков; список чертежей технологического регламента.
Изучение производства начинают с рассмотрения технологической схемы,
под которой понимают последовательное изложение технологического процесса
и его схематическое изображение. Технологические схемы бывают с открытой
цепью, циркуляционными и комбинированными. Схемы с открытой цепью характерны для процессов, в которых происходит практически полное превращение исходных веществ в готовый продукт, без выделения последнего из реакционной массы (рис. 2.1). Циклическая схема с выделением продукта после каждого прохода смеси через реакционную зону осуществляется для процессов с
низким равновесным выходом. Многократное возвращение реагирующих масс в
41
один и тот же аппарат позволяет достичь заданной степени превращения. В производственном процессе, осуществляемом по комбинированной технологической схеме, одна из реагирующих фаз последовательно проходит аппараты, а
другая многократно циркулирует в некоторых из них.
Рис. 2.1. Технологическая схема полимеризации стирола в массе
Стирол (винилбензол) представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость с температурой кипения 145 °С, температурой вспышки 30 °С (з.т.) и температурой самовоспламенения 490 °С. Полистирол – твердый гранулированный
горючий материал, имеющий плотность 1030–1070 кг/м3 и температуру плавления 240 °С. Блочную полимеризацию стирола проводят в присутствии инициаторов или под действием высоких температур (150–230 °С). Скорость процесса
резко зависит от температуры. Суммарная реакция полимеризации стирола
имеет вид:
п С6Н5СН = СН2 ↔ [СН2СН(СбН5)–]n + Q.
Стирол поступает со склада в мерник 1. Отсюда определенная доза стирола
через фильтр 2 с помощью насоса 3 непрерывно подается в реактор предварительной полимеризации (форполимеризатор) 4, оборудованный рамной мешалкой и рубашкой, в которой циркулирует горячая вода.
42
В форполимеризаторе поддерживается температура 75–80 °С. Из реактора
4 частично полимеризованная масса (сироп), содержащая до 25 % полимера, по-
ступает в полимеризационную колонну 6 для окончательной полимеризации. Ко-
лонна состоит из ряда секций (царг), каждая из которых имеет самостоятельное
теплообменное устройство – рубашку. Такая конструкция полимеризатора позволяет регулировать температурный режим, постепенно повышая температуру
сверху вниз со 110 до 235 °С, а затем поддерживать ее на этом уровне. Для обогрева царг колонны используется высокотемпературный органический теплоноситель (ВОТ) – динил. Для конденсации паров стирола к верхней части колонны
подсоединен обратный холодильник 5. Во избежание протекания окислительных
процессов полимеризацию проводят в атмосфере азота. Расплавленный полистирол непрерывно выдавливается из колонны через насадку с круглыми или прямоугольными отверстиями в ванну 7 с водой. Затвердевшие прутки или ленты
полистирола режутся в измельчителе 8 на гранулы и высушиваются. Затем гранулированный полистирол затаривают в мешки и отправляют на склад.
Сравнение технологического регламента с технологической частью проекта
показывает их определенное сходство, но они имеют и существенные различия,
так как предназначены для различных целей. В то же время технологический ре-
гламент и технологическая часть проекта содержат исчерпывающую информацию, необходимую для изучения технологии данного производства, и достаточные сведения для анализа его взрывопожарной опасности и разработки мер пожарной профилактики [11–18].
2.2. Разработка принципиальной схемы технологического процесса
На первом этапе создания или коренной реконструкции любого производства разрабатывают технологическую схему процесса в виде определимой последовательности проведения отдельных операций или стадий.
В техническом проекте, подготовленном для строительства производственной установки, линии или агрегата, в составе рабочих чертежей имеется
монтажно-технологическая схема процесса, а в расчетно-пояснительной записке
к технологической части проекта приводится ее описание.
43
Одновременно с получением технического задания на разработку проекта
производства отраслевой научно-исследовательский институт приступает к разработке технологического регламента производства, в составе которого должна
быть технологическая схема процесса и ее подробное описание. Обе схемы, имея
определенные различия, абсолютно идентичны в отражении вопросов технологии. На начальном этапе эксплуатации производства (в период его освоения) в
технологический регламент и в его технологическую схему часто вносятся определенные дополнения и изменения, согласованные с головными научно-исследовательской и проектно-конструкторской организациями и направленные на
совершенствование производства или его расширение. Изменения вносятся и в
связи с изменениями свойств сырья, требований к готовой продукции, конструкции технологического оборудования и с другими подобными обстоятельствами.
Инженер пожарной безопасности должен понимать сущность технологии,
так как это необходимо для выполнения анализа взрывопожарной опасности
производственного процесса и разработки профилактических мероприятий и систем противопожарной защиты, в том числе и для расчетного определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Естественно, что имеющиеся в производственном процессе и
нашедшие отражение в монтажно-технологической схеме нюансы технологии
могут затруднить понимание сущности технологического процесса. Преодолеть
это затруднение позволяет принципиальная схема процесса, в которой изложена
главная идея технологии, не скрытая чрезмерными подробностями, но учитывающая особенности конкретного производства.
В специальной и учебной литературе приводятся схемы и описания многих
технологических процессов, которые, к сожалению, можно использовать только
для первоначального ознакомления с производством, так как они не отражают
специфику технологии на конкретном предприятии.
Имея расчетно-пояснительную записку к технологической части проекта
или технологический регламент производства с технологическими схемами, нетрудно разработать принципиальную схему процесса, которую можно использовать при анализе пожарной опасности процесса, разработке карты пожарной
44
опасности и защиты технологического процесса, разработке декларации пожар-
а
б
ной безопасности и т. д. Сущность разработки принципиальной технологической
схемы производственного процесса заключается в следующем:
1. При наличии на производстве двух, трех и более идентичных техноло-
гических ниток (установок, агрегатов, потоков, систем и т. д.) на принципиальной схеме отображают только одну нитку (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Отображение технологических линий:
а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме;
Аi–Дi – номера позиций оборудования (наименование производственных операций)
на производственной схеме
2. При последовательном проведении нескольких однотипных операции на
принципиальной схеме отображают только одну из них (рис. 2.3).
а
б
Рис. 2.3. 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. 2.4, 2.5).
45
Рис. 2.4. Отображение параллельно работающих аппаратов:
а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме;
Т-201/1, Т-201/2 – секции теплообменника поз 201
Рис. 2.5. 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. 2.4).
5. На принципиальной схеме не отображают КИП и автоматизированные
системы управления процессом (системы КИП и А), обвязку аппаратов дополнительными трубопроводами (обратными, спускными, обводными и другими
линиями), а также исключают по возможности арматуру (запорную, регулирующую и предохранительную) (рис. 2.6).
6. В принципиальную схему не включают аппараты и блоки из производ-
ственной схемы, в которых отсутствуют горючие или окисляющие вещества и
материалы (рис. 2.7).
7. На принципиальной схеме не отображают системы обеспечения пожар-
ной безопасности в целом и технологического процесса в частности.
46
а б
Рис. 2.6. Отображение арматуры и обвязки насоса трубопроводами:
а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме;
Рис. 2.7. Отображение аппаратов, в которых отсутствуют горючие
или окисляющие вещества и материалы:
а – на производственной схеме; б – на принципиальной схеме
В то же время принципиальная технологическая схема не должна искажать
существенные особенности производственного процесса: непрерывность или периодичность работы аппаратов и машин, отдельных операций и процесса в целом,
способ обеспечения движения потоков (самотеком или под напором), тип аппаратуры (герметичный, «дышащий», открытый) и его размещение относительно друг
47
друга. Желательно, чтобы отображение основного оборудования на схеме соответствовало (хотя бы приближенно) контурам реально существующих аппаратов
и машин на производстве или общепринятым стандартным обозначениям.
На принципиальной технологической схеме необходимо указать:
– основное технологическое оборудование;
– последовательность проведения технологических операций или направ-
ление движения материальных потоков, а также наименование сырья, готовой
продукции или полуфабрикатов;
– технологические параметры процессов (температуру, давление, концентрацию, расход (или объемную скорость), катализатор, напряжение и величину
тока 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 можно использовать наравне с производственной
технологической схемой в том случае, если на ней сохранены те же обозначения
позиций аппаратов, машин, агрегатов, линий и потоков. На примерах показано,
как обеспечить сохранение обозначений позиций аппаратов на принципиальной
схеме. 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. 2.2). 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. 2.4), 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. 2.5).
48
Одним из вариантов графического представления производственного процесса является его блок-схема, которая показывает последовательность проведе-
ния основных операций, этапов, стадий технологического процесса. Блок-схему
сложного химико-технологического процесса разрабатывают на основании имеющейся в пояснительной записке или регламенте технологической схемы и ее
описания. Для достаточно простого технологического процесса (например, механического или гидромеханического профиля) блок-схему можно составить
непосредственно на самом производственном объекте, пройдя вместе со специалистом-технологом по всей технологической цепочке. Блок-схема обычно бывает 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 дает полного представления о многих существенных и необходимых для выполнения анализа пожарной опасности технологического процесса характеристиках.
Рассмотрим принципиальную технологическую схему склада нефтепродуктов и блок-схему того же объекта (рис. 2.8, 2.9).
Рис. 2.8. Принципиальная схема склада нефтепродуктов:
1 – железнодорожная сливная эстакада; 2 – железнодорожная цистерна; 3 – приборы
для нижнего слива нефтепродуктов; 4 – коллектор; 5 – насос; 6 – коренные задвижки;
7 – резервуар; 8 – стояк для налива нефтепродуктов; 9 – автомобильная наливная
эстакада; 10 – автоцистерна
На технологической схеме показаны все принципиально значимые и
отличительные признаки технологического процесса нефтебазы: устройство
систем слива-налива нефтепродуктов, тип резервуара, особенности обвязки
оборудования трубопроводами (см. рис. 2.8).
49
Из этой схемы видно, что нефтепродукт поступает на железнодорожную
сливную эстакаду 1 в железнодорожных цистернах 2 (не входят в состав технологической системы), сливается из них с помощью приборов для нижнего слива
3 в коллектор 4, откуда откачивается насосом 5 и направляется на хранение в
резервуар 7 или на автомобильную эстакаду 9, оборудованную приборами для
верхнего налива 8 автомобильных цистерн 10 (не входят в состав технологической системы).
Рис. 2.9. Блок-схема склада нефтепродуктов
Блок-схема дает только общее представление о технологии производственного процесса на нефтебазе. В то же время из нее отчетливо видно, что технологический процесс данной нефтебазы включает в себя четыре основные стадии,
каждая из которых реализуется в самостоятельном технологическом оборудовании на отдельных производственных участках.
В связи с тем, что на принципиальной схеме процесса и тем более на блоксхеме 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 аппаратах веществ и материалов, этот информационный пробел восполняют, помещая
на чертеже (например, на карте пожарной опасности процесса) или в пояснительной записке сводные таблицы (экспликаций, технических характеристик и др.) с
необходимыми данными.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]