Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

МЧС России

Санкт-Петербургский университет

Государственной противопожарной службы

 

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: «Анализ пожарной опасности процесса получения полиэтилена методом низкого давления и разработка мер противопожарной защиты»

 

 

Выполнил студент 59 учебной группы

                       Старков С.В.

 

Научный  руководитель

Профессор кафедры ПБТП и П

                                        Самигуллин Г.Х

 

 

 Дата защиты:

 «____» ______________ 2018 г.

 

 Оценка________________

 

_____________________________

 (подпись научного руководителя)

 

 

Санкт-Петербург ─ 2018

 

 

МЧС России

Санкт-Петербургский университет

Государственной противопожарной службы

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов и производств

 

УТВЕРЖДАЮ

Научный руководитель профессор кафедры ПБТП и П Самигуллин Г.Х.

«_____»                            2018г.

ПЛАН-ГРАФИК

Выполнения курсового проекта

Тема: «Анализ пожарной опасности процесса получения полиэтилена методом низкого давления и разработка мер противопожарной защиты»

 

Студент 59 уч.группы Старков С.В.

Разделы, подразделы  и их содержание	Срок выполнения	Отметка научного руководителя о выполнении
Описание технологического процесса
Анализ пожарной опасности технологического процесса
Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса
Инженерные расчеты
Графичекая часть и выводы по работе
Защита курсового проекта

 

 

Подпись курсанта (слушателя) ____________________

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные…………………………………………………………………5

Введение……………………………………………………………………….…..6

1. Описание технологического процесса………………………………………..9

2. Анализ пожарной опасности технологического процесса…………………14

2.1 Анализ пожарной опасности применяемых веществ и материалов……...14

2.2 Оценка возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования………………………………………………..15

2.3 Оценка возможности образования горючей среды в производственных помещениях и на открытых технологических площадках при выходе веществ наружу из оборудования………………………………….……………………..17

2.4 Анализ возможных причин и условий самопроизвольного возникновения горения и зажигания горючих смесей………………………………………….19

2.5 Определение возможных причин и условий для распространения пожара…………………………………………………………………………….20

3. Основные мероприятия и технические решения по обеспечению пожарной безопасности технологического процесса……………………………………..22

3.1 Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды внутри технологического оборудования………22

3.2 Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение образования горючей среды в помещениях и на открытых технологических площадках………………………………………………………………………..22

3.3 Мероприятия и технические решения, направленные на устранение причин и условий инициирования горения……………………………………………...23

3.4 Мероприятия и технические решения, направленные на предотвращение и ограничение распространения пожара…………………………………………24

4. Инженерные расчеты…………………………………………………………25

4.1 Расчет категории взрывопожароопасности помещения мерников и разбавителей катализаторного комплекса…………………………………..….25

4.2 Расчёт огнегасящего диаметра сухого кассетного огнепреградителя, установленного на линии транспортировки этилена в полимеризатор…........30

Заключение……………………………………………………………………….31

Список использованной литературы………………………………………...….32

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант

87

 

Смеситель-разбавитель (циклогексан + катализаторный комплекс)

 

Диаметр, м 1,3   Высота, м 1,8   Температура, ºС 30   Давление, МПа 0,12   Защита дыхательной линии ПК   Наличие аварийного слива Нет   Диаметр линии растворителя, мм 50        

Полимеризатор этилена

Диаметр, м 2,7   Высота, м 5,3   Степень заполнения 0,7   Давление, МПа 0,4   Температура, ºС 82   Контролируемые и регулируемые параметры Контр   Защита дыхательной линии   ПК  

Кожухотрубчатый холодильник-конденсатор циркуляционного этилена

Диаметр, м 1   Длина, м 3,4   Давление, МПа 0,4   Температура, ºС 15   Хладоагент (рассол.вода) Вода   Температурный компенсатор Нет        

Помещение разбавителей и мерников

Длина, м 36   Ширина, м 8   Высота, м 6   Кратность вентиляции, 1/ч 7   Скорость воздуха м/с 0,5   Расстояние до задвижек, м 6   Привод задвижек Ручн   Средство тушения Пена   Ограничение растекания, % от площади пола 50  

ВВЕДЕНИЕ

Защита промышленных предприятий от пожаров и взрывов неразрывно связана с изучением пожаровзрывоопасности 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.

Одним из крупных ЧС, на нефтехимическом предприятии, за последние годы является пожар на Нефтехимическом заводе «Ставролен», который произошёл 26 февраля 2014 года. Пожар начался в цехе газоразделения установки по производству этилена. Причиной пожара стала разгерметизация клапана в этиленохранилище, которая затем повлекла факельное горение газа и взрыв. В результате пожара 12 сотрудников предприятия получили травмы различной тяжести. Так же на этом заводе в апреле 2008 года произошёл пожар, причиной которого стал взрыв в реакторе цеха полимеризации. И в декабре 2011 года пожар произошёл в цехе№1 по разделению пирогаза и получению бензола – возгорание произошло из-за разгерметизации одной из емкостей. Всё это ещё раз доказывает необходимость анализа производств нефтехимической промышленности и разработки мер противопожарной защиты.

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

Целью курсового проекта является проведение 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.

Таким образом, при анализе пожарной опасности и защиты технологических процессов производств необходимо:

1. Выяснить, какие вещества и в каком количестве обращаются в производстве, каковы их основные физико-химические и пожароопасные свойства. В нашем случае это жидкость. Поэтому необходимо выяснить: химический состав, температуру кипения, плотность паров по воздуху, температуру вспышки, нижний и верхний температурные пределы воспламенения (взрыва), концентрационные пределы воспламенения (взрыва), температуру воспламенения и самовоспламенения, теплоту горения, токсичность, средства для тушения.

2. Установить пожаровзрывоопасность среды внутри производственного оборудования с учетом свойств веществ и режима работы аппаратов.

3. Установить, по каким причинам может происходить выход горючих веществ из аппаратов и трубопроводов наружу, т.е. выявить возможные причины повреждений и аварий аппаратов и к каким последствиям это может привести.

4. Выявить причины появления источников зажигания и путей распространения пожара.

5. По всем рассмотренным вопросам определить основные направления противопожарной защиты.

В нашем случае объектом анализа пожарной опасности выступает технологический процесс получения полиэтилена методом низкого давления. Нефтехимическая промышленность является одной из ведущих и высокоразвитых отраслей индустрии нашей страны. Постоянно совершенствуются технологии, происходит комбинирование технологических установок, внедряются новые процессы с глубокими химическими превращениями сырья. Наряду с совершенствованием технологий переработки этилена необходимо также учитывать особенности пожарной опасности применяемых установок и предусматривать комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на предупреждение возникновения и распространения пожара на нефтеперерабатывающих заводах.

Наименование аппаратов

Режим работы

Размеры

Р, МПа t, ºС d или l , м h , м 1 2 3 4 5 6 1. Смеситель-разбавитель 0,12 40 1,0 1,5 2. Мерник 5% триэтилалюминия 0,12 20 0,5 1,0 3. Линия подачи бензина 0,15 20 0,05 — 4. Линия подачи циклогексана 0,15 20 0,05 — 5. Мерник 5% 0,12 20 0,5 1,0 6. Линия свежего этилена 0,30 20 75,0 — 7. Линия подачи этилена в полимеризатор 0,30 15 0,1 — 8. Полимеризатор 0,25 80 3 6 9. Линия циркуляционного газа 0,30 15 75,0 — 10. Циклонные отделители 0,30 80 1,0 1,5 11. Холодильник-конденсатор 0,30 15 1,0 3,5 12. Линия отвода избыточного газа         13. Сепаратор 0,30 15 1,0 1,5 14. Насосы циркуляционные — — — —— 15. Линия отвода газа на очистку 0,11 20 50,0 — 16. Сепаратор 0,11 20 0,7 1,5 17. Линия отвода растворителя 0,10 20 25,0 — 18. Линия подачи суспензии 0,15 70 0,1 — 19. Конечный сборник суспензии 0,12 70 2,0 2,5 1 2 3 4 5 6 20. Насос суспензионный 0,20 60 0,003 — 21. Сборник суспензии 0,25 80 2,0 2,5 22. Холодильник-конденсатор 0,15, 20 0,75 2,0 23. Линия отвода суспензии 0,25 80 0,1 — 24. Линия подачи катализаторного комплекса 0,30 40 0,05 — 25. Насос подачи катализатора 0,30 40 — —

Основные рабочие параметры

Вывод о возможности образования

горючей

среды

j_р, %, (г/м³) Р_р, МПа t_р,^оС 1 2 3 4 5 6 7 1. Смеситель-разбавитель Есть   0,12 40 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 2. Мерник 5% триэтилалюминия Есть   0,12 20 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 3. Линия подачи бензина Нет   0,15 20 Отсутствует паровоздушное пространство 4. Линия подачи циклогексана Нет   0,15 20 Отсутствует паровоздушное пространство 5. Мерник 5% четыреххлористого титана Есть   0,12 20 Среда негорючая, т.к. вещество негорючее 6. Линия свежего этилена Нет   0,30 20 Отсутствует паровоздушное пространство 7. Линия подачи этилена в полимеризатор Нет   0,30 15 Отсутствует паровоздушное пространство 1 2 3 4 5 6 7 8. Полимеризатор Есть   0,4 82 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 9. Линия циркуляционного газа Нет   0,30 15 Отсутствует паровоздушное пространство 10. Циклонные отделители Есть 100 0,30 80 Среда негорючая, т.к.φ_р>φ_в 11. Холодильник-конденсатор Есть 100 0,4 15 Среда негорючая, т.к.φ_р>φ_в 12. Линия отвода избыточного газа Есть 100     Среда негорючая, т.к.φ_р>φ_в 13. Сепаратор Есть 100 0,30 15 Среда негорючая, т.к.φ_р>φ_в 14. Насосы циркуляционные Нет   — — Отсутствует паровоздушное пространство 15. Линия отвода газа на очистку Нет   0,11 20 Отсутствует паровоздушное пространство 16. Сепаратор Есть 100 0,11 20 Среда негорючая, т.к.φ_р>φ_в 17. Линия отвода растворителя Нет   0,10 20 Отсутствует паровоздушное пространство 18. Линия подачи суспензии Нет   0,15 70 Отсутствует паровоздушное пространство 19. Конечный сборник суспензии Есть   0,12 70 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 20. Насос суспензионный Нет   0,20 60 Отсутствует паровоздушное пространство 21. Сборник суспензии Есть   0,25 80 Среда негорючая, т.к.t_р>t_в 1 2 3 4 5 6 7 22. Холодильник-конденсатор Есть 100 0,15 20 Среда негорючая, т.к.φ_р>φ_в 23. Линия отвода суспензии Нет   0,25 80 Отсутствует паровоздушное пространство 24. Линия подачи катализаторного комплекса Нет   0,30 40 Отсутствует паровоздушное пространство 25. Насос подачи катализатора Нет   0,30 40 Отсутствует паровоздушное пространство

 

Аппараты, рабочей средой которых является газообразная среда, заполняются газо-, парообразными веществами полностью, без наличия воздуха в их объёме. Поэтому концентрация веществ в таких аппаратах будет приближаться к 100%. Это значит, что состояние любого вещества будет выше верхнего концентрационного предела воспламенения, т.е. опасность воспламенения в данных аппаратах, в рабочем режиме, отсутствует. Опасность в таких аппаратах будет возникать при пуске и остановке производства, когда аппараты будут не полностью заполнены веществами, и в их объёме может образоваться взрывопожароопасная концентрация горючего вещества с воздухом.

 

2.3 Оценка возможности образования горючей среды в производственных помещениях и на открытых технологических площадках при выходе веществ наружу из оборудования

 

Рассмотрим разные типы аппаратов и возможность образования горючей среды в помещении, в котором они находятся.

1-й тип: Ааппараты с открытой поверхностью испарения. В нашем технологическом процессе такие аппараты не предусмотрены, следовательно образования горючей среды в помещении данным способом не произойдет.

2-й тип: Аппараты с дыхательными устройствами. В нашем производстве такими аппаратами будут являться мерники и смеситель-разбавитель. На запуске производства данные ёмкости будут наполняться, а пары, занимающие свободный объём выходить наружу через дыхательные устройтва. В этот момент в помещении мерников может образоваться горючая среда, т.к. температура работы аппаратов выше нижнего температурного предела воспламенения всех веществ.

3-й тип: Аппараты, периодически открываемые для выгрузки и загрузки веществ. В данной технологической схема таких аппаратов так же нет. Весь технологический процесс осуществляется в условиях герметичности и непрерывности.

4-й тип: Герметичные аппараты, работающие под избыточным давлением. Практически все оборудование в нашем производстве работает под избыточным давлением. Главную опасность представляет полимеризатор. При эксплуатации таких аппаратов даже при их исправном состоянии могут происходить небольшие утечки горючих веществ через прокладки, швы, и т.п. Это объясняется тем, что даже при самой тщательной обработке прилегающих друг к другу поверхностей нельзя создать абсолютную непроницаемость. При соприкосновении двух поверхностей из-за наличия незначительных выпуклостей образуется большое количество капиллярных каналов, по которым происходит истечение газов и жидкостей.

Основную опасность технологическое оборудование представляет в тех случаях, когда нарушается его нормальный режим работы и происходят повреждения аппаратов и коммуникаций. Так при аварии и нарушении целостности технологического оборудования, используемого при получении полиэтилена методом низкого давления из коммуникаций и аппаратов под давлением будет выходить большое количество горючего вещества. Легковоспламеняющиеся жидкости образуют розлив, а горючий газ загазованность помещений, всё это приведёт к образованию горючей среды.

ГЛАВА 4. ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте мы провели анализ пожарной опасности производства полиэтилена методом низких давлений. Была рассмотрена технологическая схема производства. Рассмотрена пожарная опасность веществ, обращающихся в нём. Также выявлены основные источники зажигания и создания горючей среды в помещениях производства, аппаратах и оборудовании. Выявлены возможные пути распространения пожара.

Предложены мероприятия, направленные на предупреждение образования горючей среды и источников зажигания, как внутри оборудования, так и в помещениях. Мероприятия ограничивающие распространение пожара.

В последней части курсового проекта произведён расчет избыточного давления взрыва бензина в помещении мерников и сделано заключение о категории пожарной опасности данного помещения. Также произведен расчет огнегасящего диаметра сухого кассетного огнепреградителя, установленного на линии транспортировки этилена в полимеризатор.

На основании разработанных рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности технологическое оборудование и связанные с ним технологические процессы могут быть организованы так, чтобы предотвратить возможность взрыва и (или) пожара в оборудовании при регламентированных значениях их параметров в нормальном режиме работы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 N 123-ФЗ

МЧС России

Санкт-Петербургский университет

Государственной противопожарной службы