Курсовая работа: Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесс

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ МЧС РОССИИ

Институт безопасности жизнедеятельности

Курсовой проект по дисциплине:

"Пожарная безопасность технологических процессов"

"Анализ пожарной опасности процесса первичной переработки нефти на установке АТ и разработка мер противопожарной защиты"

2016 г.

Содержание

• Введение
• 1. Исходные данные
• 2. Описание технологического процесса
• 3. Анализ пожарной опасности технологического процесса
• 3.1 Анализ пожарной опасности обращающихся веществ и материалов
• 3.2 Оценка возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования
• 3.3 Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ из технологического оборудования
• 3.4 Анализ возможных причин и условий самопроизвольного возникновения горения и зажигания горючих смесей
• 4. Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса
• 4.1 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды внутри технологического оборудования
• 4.2 Основные мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды в помещениях и на открытых технологических площадках
• 5. Инженерные расчеты
• 5.1 Определение категории помещения или наружной технологической установки по взрывопожарной и пожарной опасности
• 5.1.1 Рассчитываю массу жидкости, которая поступит в помещение в случае разрушения аппарата и трубопроводов
• 5.1.2 Определяем массу жидкости, которая дополнительно поступит в помещение за счет работы насоса до полного отключения задвижек
• 5.1.3 Рассчитываю массу испарившейся нефти
• 5.1.4 Определяю массу паров, которая останется в объеме помещения с учетом воздухообмена
• 5.1.5 Рассчитываю избыточное давление взрыва
• 5.2 Расчет времени аварийного слива из аварийного трубопровода
• 5.2.1 Исходные данные
• 5.2.2 Решение
• Список использованной литературы

Введение

Защита промышленных предприятий от пожаров и взрывов неразрывно связана с изучением пожаро-взрывоопасности технологического процесса производства. Без выявления причин возникновения и распространения пожара или взрыва нельзя провести качественно пожарно-техническое обследование объектов, исследование имевших место пожаров и взрывов, а следовательно, - необходимости дальнейшего улучшения защиты объектов.

Разработка эффективной противопожарной защиты предполагает, помимо знаний общей методики анализа пожарной опасности, наличие глубокого понимания сущности технологии и пожароопасных свойств обращающихся в производстве веществ.

Используемые в производстве вещества обычно претерпевают ряд физических и химических превращений: нагреваются, охлаждаются, реагируют друг с другом и т.д. Все эти процессы широко используются в большинстве современных производств и поэтому называются основными технологическими процессами. Наиболее распространенными в промышленности и пожароопасными являются процессы нагрева, ректификации, абсорбции и сушки.

Целью курсового проекта является осуществление анализа пожарной опасности технологического процесса и разработка мер противопожарной защиты. Метод анализа пожарной опасности и защиты технологических процессов производств основан на выявлении в производственных условиях причин возникновения горючей среды, источников зажигания и путей распространения огня.

пожарная безопасность технологический процесс

1. Исходные данные

2. Описание технологического процесса

Установка АТ (атмосферная трубчатка) предназначена для перегонки нефти до мазута. Сырье, поступающее на установку, т.е. сырая нефть, представляет сложный раствор взаиморастворимых углеводородов различного молекулярного веса (жидких, твердых и газообразных с примесями различных солей и воды). От избыточного содержания солей и воды нефть очищается перед началом процесса перегонки.

Разнообразие углеводородов, входящих в состав нефти, и их различные температуры кипения дают возможность получать из нефти фракции с различными интервалами температур кипения от наиболее легких фракций до тяжелых. На установках АТ, осуществляя совокупность ряда физических процессов (нагревание, испарение, конденсация), из сырой нефти получают бензины, керосины, дизельное топливо и в остатке - мазут.

Сырая нефть, очищенная от солей и воды, хранится на сырьевом складе в резервуарах (1). Из сырьевых резервуаров нефть забирается насосом и подается на установку для ее перегонки. Поступая на установку, нефть, прежде всего подогревается до температуры 100-120°С в теплообменниках-подогревателях (2). Подогрев нефти ведется за счет использования теплоты конечного продукта перегонки мазута, который при выходе из низа ректификационной колонны имеет температуру до 350°С.

От подогретой до 100-120°С сырой нефти уже можно отделить наиболее легкие пары - пары бензина и растворенные в нефти газы. Для этого нефть из теплообменников (2) подают в предварительный испаритель (3). Предварительный испаритель - это вертикальная колонна с тарелками. При движении нефти по тарелкам колонны сверху вниз из нее отделяются пары легкого бензина и по трубопроводу (7) подаются в основную ректификационную колонну (8). В нижней части колонны (3) скапливается отбензиненная нефть, которая забирается горячим песком (4) и под давлением до 1,6 МПа подается для основного подогрева в змеевик трубчатых печей (5). За счет тепла сжигаемого топлива нефть в трубчатой печи подогревается до температуры кипения мазута и поступает по линии (6) на ректификацию (разделение) в основную ректификационную колонну (8). Так как давление в колонне небольшое, (немного выше атмосферного), то на линии (6) имеется редуктор для снижения давления нефти, выходящей из трубчатой печи, до требуемой величины.

Ректификационная колонна представляет собой высокий вертикальный цилиндрический аппарат с тарелками. Нижняя часть колонны подогревается острым перегретым водяным паром, подаваемым по линии (24). Верхняя часть колонны питается орошением бензином, подаваемым по линиям (13).

Поступающая в колонну нефть, за счет взаимодействия жидкой фазы, движущейся по тарелкам сверху вниз, с паровой фазой, движущейся по колонне снизу вверх, разделяется на нужные фракции. Из верхней части колонны выходит самая легкая фракция - пары бензина в смеси с водяным паром. Эта смесь по шлемовой трубе (9) поступает на конденсацию и охлаждение в конденсатор-холодильник (10). Полученная смесь конденсата (бензин + вода) и несконденсировавшихся продуктов (пары бензина + легкие углеводородные газы) поступает на разделение в газосепаратор (11). В газосепараторе вода отстаивается от бензина и отводится из нижней части аппарата в дренажную канализацию. Бензин из средней части газосепаратора забирается насосом (12) подается на орошение по линии (13) и в резервуар товарной продукции (14). Газовая фаза отводится из верхней части газосепаратора на утилизацию.

Фракция тракторного керосина отводится из колонны (8) в холодильник и в охлажденном виде насосом (15) по линии (17) подается в товарный парк. Фракция дизельного топлива отводится из колонны (8) в холодильник (19) и охлажденная, по линии (20) подается в резервуар товарного парка. Остаток от перегонки нефти - горячий мазут, из нижней части ректификационной колонны (8) прокачивается через подогреватели-теплообменники (2) для подогрева сырой нефти. Затем мазут для окончательного охлаждения проходит холодильник (23) и насосом (22) по линии (21) подается в резервуары с мазутом. Все аппараты, кроме насосов, расположены на открытых площадках. Насосы размещаются в насосной станции.

3. Анализ пожарной опасности технологического процесса

Пожарная опасность установок первичной переработки нефти характеризуется следующими факторами:

наличием большого количества нефти и нефтепродуктов;

возможностью образования горючей среды внутри технологического оборудования и на открытой технологической площадке;

возможностью повреждения стенок аппаратов и трубопроводов в процессе эксплуатации;

расположением аппаратуры с нефтепродуктами высоко над уровнем земли, что при аварии может вызвать разлив и растекание их на значительной площади;

возможностью самовоспламенения веществ при выходе из ректификационных колонн;

постоянным наличием открытого огня в трубчатых печах, расположенных в комплексе с аппаратами, являющимся потенциальными источниками загазованности технологической площадки;

возможностью взрыва в топочном пространстве и боровах трубчатых печей;