Практическое задание
Обеспечение безопасности условий труда работников на нефтеперерабатывающем заводе
Введение
опасный вредный здоровье защита
Проблемная ситуация: переработка нефти оказывает негативное влияние на все важнейшие компоненты, составляющие среду обитания человека: атмосферу, гидросферу, литосферу. Поэтому, специалисты, занятые на предприятиях нефтегазовой промышленности, а в частности, специалисты, занятые очисткой нефти, нефтепереработкой и получением нефтепродуктов зачастую подвергают свое здоровье профессиональному риску. Основными источниками опасности для работников НПЗ являются вещества, выделяющиеся при перегонке нефти в виде газа и пыли. Проблемной ситуацией является ухудшение здоровья работников НПЗ.
Актуализация ПС: в России в последние годы активно глубокая переработка нефти, несущая огромный потенциал для экономики и экологии нашей страны, поэтому данная проблемная ситуация является актуальной.
Объект-источник опасности: Нефтеперерабатывающий завод, цех каталитического крекинга.
Объект защиты: сотрудники цеха.
1. Описание объекта исследования
Нефтеперерабатывающий завод -- промышленное предприятие, основной функцией которого является переработка нефти в бензин, авиационный керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла, смазки, битумы, нефтяной кокс, сырьё для нефтехимии. Производственный цикл НПЗ обычно состоит из подготовки сырья, первичной перегонки нефти и вторичной переработки нефтяных фракций: каталитического крекинга, каталитического риформинга, коксования, висбрекинга, гидрокрекинга, гидроочистки и смешения компонентов готовых нефтепродуктов.
НПЗ характеризуются по следующим показателям:
1. Вариант переработки нефти: топливный, топливно-масляный и топливно-нефтехимический.
2. Объем переработки (в млн. тонн.).
3. Глубина переработки (выход нефтепродуктов в расчете на нефть, в % по массе за минусом топочного мазута и газа).
Основные этапы работы НПЗ:
1. Подготовка сырья.
2. Первичная переработка -- перегонка.
3. Вторичная переработка -- крекинг.
4. Гидроочистка.
5. Процесс Клауса (Окислительная конверсия сероводорода в элементную серу).
6. Формирование готовой продукции.
1.1 Характеристика О-И
1. Цех первичной переработки нефти.
2. Цех вторичной переработки нефти.
3. Цех газопереработки и нефтехимии.
4. Цех каталитического крекинга.
5. Цех производства полипропилена.
6. Цех переработки полипропилена.
7. Товарно-сырьевой цех.
8. Цех контрольно-измерительных приборов и автоматики.
9. Ремонтно-механический цех.
10. Испытательный центр.
11. Цех электроснабжения.
12. Цех пароснабжения, химическая водоочистка, котельные.
13. Цех водоснабжения и канализации, очистные сооружения.
14. Транспортный цех.
15. Цех связи.
16. Цех хозяйственно-бытового назначения.
17. Заводоуправление.
18. Пожарная часть.
19. Столовая.
Для проведения испытания выбираем самый опасный для персонала цех - цех каталитического крекинга, т.к. там происходят основные технологические процессы, в которых задействовано множество опасных для здоровья реагентов и веществ, а также велика пожароопасность.
Рассмотрим основные элементы данного цеха:
* комбинированная установка каталитического крекинга;
* установка производства водорода конверсией метана;
* установка извлечения серы.
Рис. 1. Технологическая схема НПЗ.
1.2 Характеристика О-З
В качестве объекта защиты принимаем персонал цеха каталитического крекинга как наиболее подверженный опасным воздействиям в структуре НПЗ. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения, вредные вещества и т.д.) и действиями человека. Изменяя величину любого потока от минимально значимой до максимально возможной, можно пройти ряд характерных состояний взаимодействия в системе «человек - среда обитания»:
· комфортное (опитмальное) - когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия для деятельности и отдыха; предпосылки для появления наивысшей работоспособности и, как следствие, продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонентов среды обитания;
· допустимое - когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая работоспособность людей. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;
· опасное - когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и\или приводят к деградации природной среды;
· чрезвычайно опасное - когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.
Из всех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям трудовой жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека.
1.3 Выбор объекта проектирования
На основании пункта 1, выбираем объект проектирования. В представлении ОЗ мы узнали, что он представлен работниками, находящимися на нефтеперерабатывающем заводе. Экспертный анализ показал, что наибольшую опасность для персонала представляет цех каталитического крекинга нефтеперерабатывающего завода. Это связано с наибольшим количество оборудования и веществ, представляющих собой возможные источники опасных энергий. Для точного представления ОИ (НПЗ) и ОЗ (инженера) приведена схема воздействия источника опасности на ОЗ (Приложение).
2. Анализ опасных и вредных антропогенных факторов
2.1 Представление технологии рабочего места инженера по работе в цехе каталитического крекинга
Рис. 2. Технологическая схема рабочего места инженера по работе в цехе каталитического крекинга.
Предмет труда - дистилляты первичной перегонки нефти. Источниками наибольшей опасности предмета труда могут являться:
· Тепловая энергия (в случае возгорания).
· Механическая энергия ударной волны, возникающей при взрыве емкостей с нефтью.
· Продукты горения нефти.
Условия труда - делятся на производственные и естественные. К производственным относится территория цеха, к естественным - природные и климатические условия, дневное и ночное время суток, времена года, погодные условия и др. Цех является закрытым помещением, изолированным от воздействия естественных условий труда. Производственные условия труда также являются наименее опасным компонентом технологической схемы рабочего места инженера.
Отходы - вещества (или смеси веществ), признанные непригодными для дальнейшего использования в рамках имеющихся технологий, или после бытового использования продукции.
Опасность отходов определяется их физико-химическими свойствами, а также условиями их хранения или размещения в окружающей среде.
2.2 Выбор источников опасности
Основным источником опасности будут являться продукт труда (в связи с пожароопасностью) и отходы (в виде соединений серы и катализаторой пыли). Выбор наиболее значимого источника опасности производится по следующим критериям:
1. Вероятная тяжесть последствий.
2. Величина содержащейся энергии.
3. Вероятность выхода этой энергии из-под контроля.
Определяем более вероятное проявление энергии в отходах - соединения серы. Это обусловлено их летучестью и легкостью их проникновения в организм. Тяжесть последствий также будет выше.
2.3 Выбор значимых опасностей
Выявляем наиболее значимые опасности - физико-химическая энергия отходов (серы и ее соединений).
Тонкоизмельченная сера склонна к химическому самовозгоранию в присутствии влаги, при контакте с окислителями, а также в смеси с углём, жирами, маслами. Сера образует взрывчатые смеси с нитратами, хлоратами и перхлоратами. Самовозгорается при контакте с хлорной известью.
Соединения серы по отрицательно воздействию на окружающую среду занимают одно из первых мест среди загрязняющих веществв. Основной источник загрязнения соединениями серы - сжигание угля и нефтепродуктов. 96% серы поступает в атмосферу в виде SO2, остальное количество приходится на сульфаты, H2S, CS2, COS и др. В виде пыли элементная сера раздражает органы дыхания, слизистые оболочки, может вызывать экземы и др.
ПДК в воздухе 0,07 мг/м3 (аэрозоль, класс опасности 4). Многие соединения серы токсичны.
2.4 Контроль потока энергии
Метод измерения: для контроля за энергией возьмем удельное содержание веществ в воздухе рабочей зоны (концентрация).
Размерность: m/L3.
Единица измерения: мг/мі.
Чтобы быстро и с достаточной точностью определить концентрацию вредных веществ, непосредственно, на рабочем месте используем газоанализатор ГХ-100 (Рис. 3).
Рис.3. Химический газоанализатор ГХ-100:
а - разрез по воздухозаборной части; б - общий вид;
1 - дистанционные цепочки, ограничивающие ход меха;
2 - пружины, удерживающие мех;
3 - резиновый мех;
4- выпускной клапан;
5 - проушина для отламывания концов индикаторной трубки;
6- мундштук с резиновой шайбой, являющейся гнездом для вставки индикаторной трубки.
Принцип работы газоанализатора ГХ-100 заключается в протягивании определенного объема воздуха через контрольные трубки с индикаторным порошком, который реагирует изменением цвета на содержание вредных веществ в воздухе. Концентрацию вредного вещества в мг/м3 в воздухе рабочей зоны измеряют по длине или интенсивности изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка с помощью шкалы, нанесенной на индикаторную трубки. За результат измерения принимают среднее арифметическое из последовательных наблюдений.
Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводят при следующих параметрах:
· барометрическое давление - от 90 до 104 кПа (680-780 мм рт.ст);
· относительная влажность - 30-80%;
· температура - от 288 до 303 К.
2.5 Причины негативных событий
Критериями служат вероятность появления причины и значимость:
1. Несовершенство технологического процесса;
2. несоблюдение персоналом требований безопасности.
2.6 Определение ОВФ
Методом экспертной оценки мной был выполнен окончательный отбор факторов:
Химическое воздействие - повышенная концентрация соединений серы в цехе каталитического крекинга.
На основании выбранных вредных факторов определяем ОВФ по ГОСТ 12.0.003-74:
опасный и вредный производственный фактор - химический,
по характеру воздействия на организм человека - токсический,
путь проникания в организм человека - через органы дыхания.
3. Оценка последствий воздействия ОВФ
Вход соединений серы в объект защиты происходит через органы дыхания. Токсичными являются сернистый ангидрид (двуокись серы), сероводород, сероуглерод. Газообразные соединения серы (сернистый ангидрид и сероводород) оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки дыхатетльных путей -- вызывают отёк лёгких, поражают центральную нервную систему. Сероводород, кроме того, проникает через лёгкие в кровь, вступает в реакцию с железом гемоглобина и других железосодержащих дыхательных ферментов, и вызывает аноксию. При отравлении сернистым ангидридом у животных наблюдаются общее беспокойство, кашель, серозное истечение из носовых полостей. В лёгких прослушиваются хрипы. Животные погибают от отёка лёгких в течение 24-48 часов с момента отравления. В острых случаях отравления сероводородом отмечают приступы судорог. При остром течении отравления сероуглеродом у животных наблюдают беспокойство возбуждение, общую слабость, одышку, цианоз слизистых оболочек, резкое ослабление сердечной деятельности, понижение температуры тела и угнетённое состояние. Смерть наступает от паралича центральной нервной системы.
4. Мероприятия по обеспечению безопасных условий работы
4.1 Постановка цели мероприятия
Стратегической целью мероприятия считаю полностью обезопасить персонал от воздействия опасных и вредных факторов. Эта цель мероприятия недостижима, поэтому ставим оперативно-тактические цели:
1. Снизить уровень попадания в воздушную среду цеха каталитического крекинга вредных веществ;