3. Система электроснабжения
Согласно ПУЭ 1.2.17 потребители котельной относятся к 1 и ко 2 категории надежности электроснабжения. Электроснабжение предприятия осуществляется от источника 10 кВ, расположенного на расстоянии 3 км.
Питание электроприемников осуществляется по радиальной схеме от распределительного пункта СП19.8 с автоматическими воздушными выключателями на ответвлениях к ним. Выбранная радиальная схема электроснабжения отвечает следующим требованиям:
- обеспечивает успешный запуск электродвигателей механизмов;
- надежную работу отдельных агрегатов и холодильной станции в целом;
- экономичность, т.е. малые затраты на закупку оборудования, монтаж и эксплуатацию.
Питание подстанции осуществляется для повышения надежности по двум кабельным линиям от разных секций ТП №3 (независимые источники электроэнергии) через автоматические выключатели Q1, Q3. Компенсацию реактивной мощности на щитах СП19.8 не предусматриваем. В качестве распределительного пункта 0,4кВ СП19.8 выбираем два распределительных щита типа ПР 21-7405. Оборудование СП19.8 вместе со сборками магнитных пускателей для индивидуального управления двигателями располагаем в отдельном помещении ВКС за несгораемыми перегородками с пределом огнестойкости 0,6 часа [10]. Для повышения надежности электроснабжения в схеме предусмотрен Q2 со схемой АВР. При выходе из строя одной линии питания (трансформатора) половина электроприемников на время срабатывания АВР (доли секунды) обесточивается, а потом электроснабжение восстанавливается автоматически.
Для проверки выбранных установочных устройств по токам короткого замыкания выбираем на схеме две контрольные точки К1 и К2. В этих точках токи короткого замыкания максимальны, следовательно, по их значениям можно проверять все установочные устройства данного уровня.
Схема электроснабжения приведена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 Схема электроснабжения
4. Безопасность жизнедеятельности
Безопасность объекта (технологического процесса) – состояние объекта, при котором соблюдаются правовые нормы, выполняются эколого-защитные, отраслевые и ведомственные требования и правила а также, за счёт проведения комплекса организационно-экологических, эколого- защитных, санитарно-гигиенических, санитарно-эпидемиологических, инженерно-технических специальных мероприятий, обеспечивается защита персонала объекта, от опасных и вредных факторов.
Анализ опасных и вредных факторов
Освещённость. Электроосвещение взрывоопасных помещений осуществляется взрывоопасными светильниками ВЗТ – 200. Электрическая проводка выполнена скрытой в геометрической трубке, с применением соединительных коробок взрывозащитного исполнения. Трубы, в которых находится электропроводка, испытываются избыточным давлением не менее 0,5 атм. Для аварийного освещения цеха предусмотрены окна с большой площадью остекления.
Шум – негармонический звук, отличающийся сложной временной структурой и специфическим воздействием на человека. Котельная станция с водогрейными котлами характеризуется повышенным уровнем производственного шума на территории станции. Источником шума являются котлы, насосы, трубопроводы. Преобладающими являются шумы аэродинамического и вибрационного происхождения. Степень вредности шума на организм человека определяется силой шума, его частотой, продолжительностью действия. Шумы высокочастотного спектра оказывают более вредное воздействие, чем низкочастотного спектра. Основной мерой борьбы с производственным шумом является ослабление или устранение в самом источнике. Для этого в цеху существуют следующие мероприятия:
1. Применение активных глушителей. Этот метод защиты от шума аэродинамического происхождения основан на поглощении акустической энергии и превращение её в тепловую. Для глушения шума, возникающего в воздухозаборном тракте осевого компрессора, применяют активные пластинчатые глушители. Пластинчатый глушитель представляет собой ряд параллельных пластин, покрытых звукопоглощающим материалом (войлок, минеральная вата, асбестовые материалы и т.д.)
2. Акустические экраны. Для защиты от шума применяют акустические экраны, огораживающие источники шума в соответствии со СНиП 2-12-77. с внешней стороны экрана создаётся акустическая тень, т.е. значительное ослабление шума. Для увеличения эффекта экрана, внутренняя сторона его покрывается слоем звукопоглощающего материала.
3. Звукоизоляционные покрытия. На компрессорной станции применяют многослойные звукоизоляционные покрытия технических трубопроводов, обвязки нагнетателя и газовой турбины в соответствии со СНиП 2-12-77.
4. Индивидуальные средства защиты.
В результате этих мероприятий общий уровень шума на компрессорной станции понижается до 95 дБ.
Вибрация – состояние конструктивных элементов зданий и оборудования вследствие работы центробежных и других машин. Для уменьшения вибрации, ГПА устанавливают на специальные фундаменты на открытых площадках. Увеличение веса машин за счёт присоединения дополнительной плиты к основанию ведёт к увеличению инерционного сопротивления системы ,что способствует уменьшению вынужденных колебаний. Кроме того, пульт управления находится на некотором удалении от ГПА, что способствует снижению воздействия вибраций на обслуживающий персонал. Допустимые величины параметров вибрации на постоянных рабочих местах в производственных помещениях при неисправном воздействии в течение рабочего дня приведены в СНиП 2-45-71.
Пожаровзрывобезопасность. Пожаровзрывобезопасность – это система мероприятий и средств, обеспечивающих защиту персонала и зданий от воздействия взрыва и пожара. Источниками взрыва и пожара являются:
- открытый огонь и искры;
- повреждение зданий и оборудования;
- несоблюдение техники безопасности.
В целях обеспечения противопожарной безопасности используются присутствующие на площадке два резервуара объёмом 250 м3 каждый, в которых хранится запас воды. На площадке компрессорной станции предусмотрен высоконапорный кольцевой водопровод диаметром 250 мм с пожарными гидрантами, расположенными друг от друга не далее 150 м в соответствии со СНиП 2-А5-70. Для внутреннего тушения насосной склада ГСМ и компрессорного цеха предусмотрены пенные огнетушители ОВПУ-250. Для тушения машин ГПА-Ц-6,3, предусмотрена автоматическая углекислотная система огнетушения. Перед каждой машиной в КЦ установлены противопожарные щиты и ящики с песком. В подсобных помещениях имеются огнетушители, установленные в легко доступных местах. Взрывоопасные помещения на станции выполнены во взрывоопасном исполнении. Стены взрывоопасных зданий выполнены из несгораемых материалов, а двери – противопожарными и открываются наружу. Контейнер нагнетателя по взрывоопасности относится к категории В, а по пожароопасности – к А. Контейнер двигателя по пожароопасности относится к категории Г.
Сосуды работающие под давлением. Сосудом работающим под давлением, называется герметически закрытая ёмкость, предназначенная для ведения химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей, находящихся под избыточным давлением. Эти сосуды относятся к объектам повышенной опасности, поскольку не исключены случаи разрушения (взрыва) их вследствие потери механической прочности, сильного местного перегрева, ударов по поверхности, повышения рабочего давления сверх допустимого.
Изготовление, монтаж, ремонт и обслуживание сосудов работающих под давлением, производится согласно требованиям «Правил устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением» утверждённых Госгортехнадзором.
Для безопасной эксплуатации сосуды, работающие под давлением, оборудованы манометрами, термометрами предохранительными клапанами и запорной арматурой. Число и размер предохранительных клапанов, выбираем с таким расчётом, чтобы в сосуде не могло возникнуть давление превышающее расчётное более чем на 15% при Р<6 МПа и более 25% при Р>6 Мпа. Если в аппарате невозможно установить надёжно работающий клапан, то его заменяют мембраной, разрывающейся при давлении, превышающем рабочее давление не более чем на 25%.
В цеху сосуды работающие под давлением, устанавливаются на открытых площадках в местах, исключающих скопление людей. На каждом сосуде после его установки и регистрации наносят красной краской на видном месте или на табличке 200х150 мм следующие данные: регистрационный номер; разрешенное давление в сосуде; дата очередного внутреннего осмотра и гидравлического испытания сосуда. Все сосуды, работающие под давлением выше 0,07 МПа необходимо зарегистрировать в местной инспекции Госгортехнадзора.
Аналогично сосудам, работающим под давлением, повышенную опасность представляют трубопроводы для транспортировки газа. Поэтому их устройство и эксплуатация ведётся в строгом соответствии с «Правилами устройства и безопасности эксплуатации стационарных компрессорных устройств воздухопроводов и газопроводов».
Технологические трубопроводы для подачи сжатого воздуха, газа и жидкостей подлежат техническому освидетельствованию в следующие сроки:
А) наружный осмотр открытых трубопроводов, находящихся под давлением, не реже одного раза в год;
Б) гидравлические испытания трубопроводов на прочность и плотность швов и соединений производится повышенным давлением равным 1,25 рабочего давления, но не ниже 0,2 МПа. Эти испытания проводят перед пуском трубопровода в эксплуатацию, а также после ремонта, связанного со сваркой стыков. Гидравлическое испытание трубопроводов, работающих под давлением, проводится перед пуском в работу после нахождения в консервации более года.
Порядок проведения гидравлического и пневматического испытания изложены в СНиП 3-19-62 (Технологические трубопроводы. Правила производства и приёмки работ).
Пробное давление при гидравлическом испытании трубопроводов выдерживают в течение 5 минут, после чего оно сжимается до рабочего. Результаты испытания трубопровода считаются удовлетворительными, если при испытании не происходит падения давления, а в швах не обнаруживается признаков разрыва, течи и запотевания.
Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту обслуживающего персонала от вредного и опасного воздействия электрического тока.
Для борьбы со статическим электричеством проводят следующие мероприятия:
Увлажнение воздуха в помещениях.
Заземление электрических машин аппаратов.
Ионизация воздуха радиоактивными элементами, способствующими рассеиванию электрических зарядов.
Основными мерами защиты человека от поражения электрическим током являются:
- исправность электрооборудования;
- защита проникновения к токоведущим частям;
- наличие блокировочных и сигнальных устройств;
- заземление высоковольтного оборудования;
- заземление низковольтного оборудования;
- защитные отключения.
Для защиты от поражения электрическим током при замыкании на корпус применяются меры, которые называются защитными мерами электробезопасности. Их восемь:
заземление;
зануление;
выравнивание потенциалов;
малые напряжения;
изоляция;
защитное отключение;
разделяющие трансформаторы;
ограждения.
Эргономические требования безопасности являются очень важными при эксплуатации установки. Пульт управления компрессионным цехом выполняется с учётом требований инженерной психологии.
Индикация нормального режима работы оборудования осуществляется зелёными светодиодами и лампами накаливания, которые не вызывают раздражения у обслуживающего персонала. При аварийных же ситуациях незамедлительно включается красная индикация и звуковое оповещение персонала, которое резко привлекают внимание. Кнопки пульта управления делаются вогнутыми для увеличения площади соприкосновения и со слабой пружинящей способностью. В противном случае, при неоднократном нажатии на кнопки, могут возникать неприятные болевые ощущения у обслуживающего персонала ,что может отрицательно сказаться на их самочувствии и на качестве работы. Мебель для персонала выбирается такой, чтобы поза служащих была удобной, иначе возможно возникновение утомлений и стрессов, что неразрывно связано с профессиональными заболеваниями.
Кроме того, очень важно провести разработку цветового интерьера цеха. Стены цеха окрашивают в цвета не вызывающие раздражения и утомления глаз. Потолки окрашивают белой краской или белят побелкой для увеличения светоотражающей их способности.
Также необходимо уделять внимание состоянию полов и лестничных пролётов. Полы делают ровными и не скользкими, а ступени широкие, для постановки всей ступни. Разлитое на полу цеха масло должно быть своевременно удалено, иначе персонал, поскользнувшись, может получить серьёзные травмы.
Эксплуатация объекта в условиях чрезвычайной ситуации (ЧС)
Как бы чётно и грамотно ни выполнялись обслуживающим персоналом все требования безопасности, при работе установки, нельзя исключить возможность возникновения ЧС, таких как взрывы и пожары. Поэтому необходимо разрабатывать комплекс мероприятий защиты рабочих и служащих и повышения устойчивости объекта к ударной волне и тепловому воздействию.
Защита рабочих и служащих. Надёжная работа компрессорной станции в условиях ЧА неразрывно связана с защитой рабочих и служащих, для обеспечения которой проводятся следующие мероприятия: поддержание в готовности защитных сооружений и организация обслуживания убежищ и укрытий; планирование и подготовка к рассредоточению и эвакуации производственного персонала; накопление, хранение и поддержание в готовности средств индивидуальной защиты; обучение рабочих и служащих способам защиты от воздействия поражающих факторов.
В цеху применяются противогазы (ПШ-1, ПШ-2), спасательные пояса, аппараты для искусственного дыхания, а также другая медицинская техника и инструменты для оказания первой медицинской помощи.
Повышение устойчивости объекта к ударной волне. Инженерно-технический комплекс цеха включает здания и сооружения, технологическое оборудование и коммуникации.
От устойчивости зданий и сооружений зависит в основном устойчивость всего объекта. Повышение устойчивости зданий и сооружений достигается устройством каркасов, рам, подкосов, контрфорсов, опор для уменьшения пролёта несущих конструкций, а также применение более прочных материалов. Низкие сооружения частично осыпаются грунтом. Такой способ повышения устойчивости применяется для полуподвальных помещений и различных сооружений. Высокие сооружения (трубы, вышки, башни, колонны) закрепляются оттяжками. Защита ёмкостей для хранения легковоспламеняющихся жидкостей осуществляется устройством подземных хранилищ, заглублением их в грунт или обвалованием, а увеличение механической прочности емкостей – установкой рёбер жидкости. При обваловании высота земляного вала рассчитывается на удержание полного объёма жидкости, вытекающей из разрушенной жидкости. Защита оборудования входит в общий комплекс мероприятий по повышению устойчивости работы предприятия. Чтобы избежать повреждения оборудования обломками разрушающихся конструкций, его рационально компонуют.
Система электроснабжения. Для предотвращения выхода из строя электрических сетей устанавливаются устройства автоматического отключения их при образовании перенапряжений, возникающих в результате замыкания электрических цепей в случае разрушения зданий, обрыва линий электропередач и разрушения опор при ударной волне.
Система водоснабжения объекта. Цех снабжается водой от оборотного водоснабжения. Кроме того, сооружены и заблаговременно заполнены резервуары водой. Сети водоснабжения прокладываются в земле и оборудуются задвижками для отключения отдельных участков при аварии. Пожарные гидранты и отключающие устройства размещаются на территории, которая не может быть завалена при разрушении зданий и сооружений.
Повышение устойчивости объекта к тепловому излучению. Воздействию теплового изучения подтверждены все элементы инженерно-технического комплекса цеха. Поэтому для объекта проводятся противопожарные профилактические мероприятия, как для предотвращения пожаров, так и для создания условий, затрудняющих распространение огня и облегчающих борьбу с ним в очаге поражения.
Территорию предприятия необходимо регулярно очищать от временных сгораемых сооружений и различных сгораемых отходов.
Для повышения огнеустойчивости деревянных конструкций применяются огнезащитная покраска и обмазка. Покраска производится краской светлых тонов. В качестве защитных покрытий используется огнестойкие краски, а также побелка, отражающая тепловое излучение ,а для открытых деревянных конструкций применяются также известковая или суперфосфатная обмазка.
Противопожарная устойчивость технологического процесса зависит от его характера и особенностей. Меры по уменьшению воздействия теплового излучения на технологический процесс и оборудование тесно связаны с мерами, проводимыми длч повышения противопожарной устойчивости объекта. К числу специальных мероприятий по защите технологического процесса, относятся следующие: защита от теплового излучения открытых технологических установок, ванн для промывки деталей и других аппаратов с горючими жидкостями и газами; уменьшение в цехах до технологически обоснованного минимума смазочных массе, керосина, бензина, красок и других горючих веществ; удаление горючих материалов от оконных проемов; применение автоматических линий и средств тушения пожаров как наиболее эффективных для борьбы с начинающимися пожарами от теплового излучения; максимальное устранение условий, создающих взрывчатые смеси в зданиях; устройство аварийных заглублённых ёмкостей для быстрого спуска из оборудования и технологических систем горючих жидкостей.