Материал: Исследование проблемы оценки промышленной безопасности газофракционирующей установки

Нижний продукт колонны К-6/2 (нормальный бутан) насосами Н-21,22 через холодильник Х-6 и блок очистки готовой продукции выводится с установки.

Уровень в колонне К-6/2 поддерживается регулятором уровня поз.LRCAS 4-13, клапан которого установлен на выкиде насосов Н-21,22. Предусмотрена сигнализация максимального и минимального значений уровня в колонне К-6/2 и блокировка минимального значения, отключающая насосы Н-21,22. Расход нормального бутана с установки контролируется на экране монитора счетчиком поз.FR 3-28.

Давление в линии откачки нормального бутана поддерживается клапаном регулятора давления поз.PRC 2-22, установленным на линии откачки нормального бутана с установки.

Качество получаемого нормального бутана определяется хроматографом «Микрохром-1121». Отбор на хроматограф осуществляется из линии выкида насосов Н-21,22. Данные об углеводородном составе фракции нормального бутана отображаются на экране монитора.

С целью получения на установке пропан-бутановой фракции необходимого качества предусмотрена схема подачи части нормального бутана из линии выкида насосов Н-21,22 через клапан регулятора расхода поз.FRC 3-41 на смешение с выводимым в парк готовой продукции пропаном.

Разделение суммарных пентанов после колонны К-7 на изопентан и нормальный пентан осуществляется в двух последовательно соединенных колоннах К-8/1 и К-8/2. Сумма пентанов из емкости Е-19 насосами Н-31,32 подается на одну из сырьевых тарелок колонны К-8/1,2 (№15 колонны К-8/1, №№70, 80 колонны К-8/2).

Постоянство загрузки колонны К-8/1,2 поддерживается регулятором расхода поз.FRC 3-16, клапан которого установлен на линии выкида насосов Н-31,32, с коррекцией по уровню в емкости Е-19 поз.LRCAS 4-18.

Температура загрузки колонны К-8/1,2 контролируется показаниями на экране монитора (поз.TRC 1-29).

Уровень в емкости Е-19 контролируется прибором поз.LRCAS 4-18.

Предусмотрена сигнализация максимального и минимального значений уровня в емкости Е-19 и блокировка минимального значения, отключающая насосы Н-31,32.

Колонны К-8/1 и К-8/2 оборудованы 80 тарелками клапанного типа (каждая).

Режим пентановой колонны К-8/1,2:

Температура верха К-8/1	-	не более	780С
Температура низа К-8/2	-	не более	1100С
Давление К-8	-	не более	5 кгс/см2

Пары изопентана с верха укрепляющей части пентановой колонны К-8/1 поступают в воздушные конденсаторы-холодильники ХК-24, ХК-25, ХК-26, ХК-19 , где охлаждаются и конденсируются, и с температурой не более 650С собираются в рефлюксной емкости Е-20.

Температура изопентана на выходе из конденсаторов-холодильников ХК-24, ХК-25, ХК-26, ХК-19 регулируется с помощью вариаторов скорости вращения лопастей вентиляторов типа «Альтивар» или положением жалюзей (при отключенных вариаторах скорости) и отображается на экране монитора (поз.TRC 1-29).

Из емкости Е-20 изопентан насосами Н-37,38 подается на орошение колонны К-8/1, а балансовый избыток через холодильник Х-7 и блок очистки готовой продукции выводится с установки.

Качество получаемого изопентана определяется хроматографом «Микрохром -1121». Отбор на хроматограф осуществляется из линии выкида насосов Н-37,38. Данные об углеводородном составе изопентановой фракции отображаются на экране монитора.

Расход изопентана с установки контролируется на экране монитора счетчиком поз.FRC 3-26.

Давление в линии откачки изопентана поддерживается клапаном регулятора давления поз.FRC 2-20, установленным на линии откачки изопентана с установки.

Давление в колонне К-8/1 поддерживается регулятором давления поз.

PRCAS 2-16, клапан которого установлен на линии паров из колонны К-8/1 в воздушные конденсаторы-холодильники ХК-24, ХК-25, ХК-26, ХК-19. При достижении максимального значения давления в колонне К-8/1,2 предусмотрены сигнализация и блокировка), отсекающая подачу пара в кипятильники Т-18,19.

Расход орошения в колонну К-8/1 регулируется прибором поз.FRC 3-17, клапан которого установлен на линии орошения колонны К-8/1.

Уровень в емкости Е-20 поддерживается регулятором уровня поз.LRCAS 4-21, клапан которого установлен на линии откачки изопентана с установки. Предусмотрена сигнализация максимального и минимального значений уровня в емкости Е-20 и блокировка минимального значения, отключающая насосы Н-33,34.

Остаток с низа укрепляющей части колонны К-8/1 насосом Н-33,34 подается на верх отгонной части колонны К-8/2 в виде горячего орошения.

Расход горячего орошения колонны К-8/2 регулируется прибором поз.FRC 3-18 в зависимости от уровня в колонне К-8/1 поз.LRCAS 4-19, клапан установлен на линии перетока из колонны К-8/1 в К-8/2. Предусмотрена сигнализация максимального и минимального значений уровня в колонне К-8/1 и блокировка минимального значения, отключающая насосы Н-33,34.

Пары внутренних потоков с верха колонны К-8/2 по шлемовой линии поступают в куб колонны К-8/1.

Температура на контрольной тарелке колонны К-8/2 (тарелка №35) регулируется прибором поз.TRC1-18, клапан которого установлен на линии подачи пара 7,5 кгс/см2 в кипятильники Т-18, Т-19. Паровой конденсат из кипятильников Т-18,19 через сборник Е-56 отводится в коллектор парового конденсата. Уровень парового конденсата в Е-56 контролируется прибором поз. 4-34.

Температура на тарелках №№ 60,70 колонны К-8/1 контролируется прибором поз.TR 1-29, температура верха, низа и на остальных тарелках колонны К-8/1,2 контролируется на экране монитора (поз.TRC 1-29).

Нижний продукт колонны К-8/2 (нормальный пентан) насосами Н-35,36 через холодильник Х-4 и блок очистки готовой продукции выводится с установки.

Уровень в колонне К-8/2 поддерживается регулятором уровня поз.LRCAS 4-20, клапан которого установлен на выкиде насосов Н-35,36. Предусмотрена сигнализация максимального и минимального значений уровня в колонне К-8/2 и блокировка минимального значения, отключающая насосы Н-35,36.

Расход нормального пентана с установки контролируется на экране монитора счетчиком поз.FR 3-29.

Давление в линии откачки нормального пентана поддерживается клапаном регулятора давления поз.PRC 2-19, установленным на линии откачки нормального пентана с установки.

Качество получаемого нормального пентана определяется хроматографом «Микрохром-1121». Отбор на хроматограф осуществляется из линии выкида насосов Н-35,36. Данные об углеводородном составе фракции нормального пентана отображаются на экране монитора.

2.2.2 Перечень основного оборудования, в котором обращаются опасные вещества

Таблица 2 - Перечень основного оборудования

Индекс по схеме

Количество

Техническая характеристика

Деэтанизатор

К-1

1

V=266дм3 D=1600/3400мм H=42360мм Тарелки клапанные-43шт. P=36кгс/см2 T=150°С

Пропановая колонна

К-2

1

V=426м3 D=3200мм Н=60863мм Тарелки трапециевидные-80шт. P=20кгс/см2 T=65-150°С

Сырьевой насос (подачи сырья в К-1)

Н-1

1

511-5*8 Q=73м3/ч Р=590 м ст.ж. Электродвигатель-ВАО 4450 М-2 N=200кВт n=2975об/мин Исполнение-ВЗГ

Сырьевой насос (подачи сырья в К-1)

Н-2

1

НПС 120/65-750 Q=65м3/ч Р=625 м ст.ж. Электродвигатель-ВАО 2450 М-2 N=250кВт n=3000об/мин Исполнение-ВЗГ

Сырьевой насос (подачи сырья в К-1)

Н-3

1

НПС 120/65-750 Q=120м3/ч Р=750 м ст.ж. Электродвигатель-ВАО 2450 LA-2 N=315кВт

n=2950об/мин Исполнение-ВЗГ

Насос подачи орошения в К-1

Н-5,6

2

НПС 65/35-500 Q=36м3/ч Р=155 м ст.ж. Электродвигатель-ВАО 82-2 N=55кВт n=2950об/мин Исполнение-ВЗГ

Насос подачи орошения в К-2

Н-9,10

2

8НГД-9*3 Q=218м3/ч Р=280 м ст.ж. Электродвигатель-ВАО 315 М-2 N=160кВт n=2965об/мин Исполнение-ВЗГ

Подогреватель сырья деэтанизатора

Т-3

1

V=0,8м3 D=426мм H=6730мм P=0,12МПа T=60-69°С

Кипятильник К-1

Т-4,5

2

F=178м2 D=1520мм L=7000мм Давление, кгс/см2: корпус-3 пучок-29 Температура, °С: корпус-145 пучок-150

Кипятильник К-2

Т-6,7

2

F=166м2 D=1200мм L=7181мм Давление, кгс/см2: корпус-6,5 пучок-25 Температура, °С: корпус-167

пучок-108

Холодильник на подаче сырья в линию орошения К-1

Х -10

1

F=97м2 D=632мм L=6950мм Давление, кгс/см2: корпус-55 пучок-10 Температура, °С: корпус-100 пучок-100

Воздушный конденсатор-холодильник верхнего продукта К-1

ХК-11

1

АВЗ-14,6-6,4-Б1 8-2а-6 F=7500м2 L=6000мм Количество рядов труб-8 Число ходов по трубам-2а Коэффициент оребрения-14,6 Р=64кгс/cм2 Т=100°С Электродвигатель-ВАСО 16-34-24 N=90кВт

n=250об/мин Исполнение-ВЗГ

Воздушный конденсатор-холодильник верхнего продукта К-2

ХК- 12-14

3

АВЗ-14,6-6,4-Б1 8-2а-6 F=7500м2 L=6000мм Количество рядов труб-8 Число ходов по трубам-2а Коэффициент оребрения-14,6 Р=64кгс/cм2 Т=100°С Электродвигатель-ВАСО 16-34-24 N=90кВт n=250об/мин Исполнение-ВЗГ

Сборник парового конденсата от Т-3

Е-48

1

V=400дм3 D=700мм H=1750мм P=7,5кгс/см2 T=172°С

Сборник парового конденсата от Т-4,5

Е-49

1

V=400дм3 D=700мм H=1750мм P=7,5кгс/см2 T=172°С

Сборник парового конденсата от Т-6,7

Е-50

1

V=400дм3 D=700мм H=1750мм P=7,5кгс/см2 T=172°С

2.2.3 Данные о распределении опасных веществ по оборудованию

Наличие в блоке 85т сжиженного углеводородного газа создает опасность аварийного выброса опасного вещества при аварийной разгерметизации системы.

Производительность установки определяется номинальной мощностью блока ректификации, которая составляет 272 810 т/год по сырью.

Таблица 3 - Блок №4 - блок колонн К-1, К-2

№	Наименование оборудования	Индекс по схеме	Количество
1	Деэтанизатор	К-1	1
2	Пропановая колонна	К-2	1
3	Рефлюксная емкость деэтанизатора К-1	Е-11	1
4	Рефлюксная емкость пропановой колонны К-2	Е-12	1
5	Сырьевой насос (для подачи сырья в К-1)	Н-1,2,3	3
6	Насос подачи орошения в К-1	Н-5,6	2
7	Насос подачи орошения в К-2	Н-9,10	2
8	Испаритель	Т-2	1
9	Подогреватель сырья деэтанизатора	Т-3	1
10	Кипятильник деэтанизатора К-1	Т-4,5	2
11	Кипятильник пропановой колонны К-2	Т-6,7	2
12	Холодильник на подаче сырья в линию орошения К-1	Х -10	1
13	Воздушный конденсатор-холодильник верхнего продукта деэтанизатора К-1	ХК-11	1
14	Воздушный конденсатор-холодильник верхнего продукта пропановой колонны К-2	ХК- 12-14	3
15	Сборник парового конденсата от Т-3	Е-48	1
16	Сборник парового конденсата от Т-4,5	Е-49	1
17	Сборник парового конденсата от Т-6,7	Е-50	1

2.2.4 Разделение производства по блокам

В соответствии с требованиями ПБ 540-03 «Общих правил взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» установка разбита на отдельные блоки, которые разделяются быстродействующими отсекающими устройствами и оснащены средствами контроля, управления и противоаварийной защитой с целью обеспечения минимального уровня взрывоопасности блоков и установки в целом.

2.2.5 Меры, принятые по исключению образования в технологических системах взрывоопасных смесей

Технологический процесс на установке ГФУ осуществляется в герметически закрытой аппаратуре под избыточным давлением. Для исключения образования взрывоопасных смесей в результате попадания воздуха в аппаратуру с незначительным избыточным давлением предусмотрена подача в аппараты по отдельным линиям инертного газа или углеводородного газа установки.

Нельзя допускать вакуумирования систем установки при охлаждении, чтобы исключить подсос воздуха и образование взрывоопасных газовоздушных смесей в аппаратуре. Для поддержания избыточного давления в аппараты и трубопроводы подается азот.

Для обеспечения взрывобезопасности технологической системы при пуске в работу или остановке оборудования (участков, аппаратов, трубопроводов и т.д.) предусматриваются специальные меры (в том числе продувка инертным газом), предотвращающая образование в системе взрывоопасных смесей. Контроль за эффективностью продувки осуществляется по содержанию кислорода и (или) горючих веществ в отходящих газах.

Для полной характеристики установки необходимо отметить разделение помещений, входящих в состав ГФУ, по ПУЭ:

помещение газовой компрессорной относится к классу B-Ia;

открытые насосные - к классу B-Iг;

операторная - к невзрывоопасным и непожароопасным помещениям;

помещение маслохозяйства - к классу П-I;

электрооборудование - к классу 0ЕхdIIАТ2/0ЕхеIIАТ2.

2.3 Определение категорий взрывоопасности технологических блоков

1. Согласно ПБ 09-540-03 энергетический потенциал взрывоопасности будет определятся как сумма следующих величин:

Е = Е1' + Е2'                                                                                            (1)

где Е1' - сумма энергий адиабатического расширения А (кДж) и сгорания ПГФ, находящейся в блоке, кДж:

Е1' = G1' q' + A                                                                                                 (2)

G1' - масса ПГФ, имеющаяся непосредственно в блоке, кг;

' = V0'ρ0'                                                                                        (3)

                                                                                                            (4)

                                                                              (5)