Выбираем три теплообменника с U-образным трубным пучком 1000 ТУ-1,6-М1/25Г-6-Т-2-У по ГОСТ 14245-79

, где

1000 – диаметр кожуха, мм;

TУ – теплообменник с U-образным трубным пучком;

1,6 – давление в кожухе, МПа;

М1 – материальное исполнение;

25 – диаметр теплообменных труб, мм;

6 – длина труб, м;

Т – с теплообменными трубами, расположенными в решетке по вершинам равностороннего треугольника.

2 – двухходовой;

У – климатические условия.

3.2 Характеристика трубопровода

По известным расходам, температурам и конструкции теплообменного оборудования определим характеристику трубопровода для транспортировки бензина

Рисунок 1 – Расчетная схема трубопровода

Насос подбираем по заданной производительности V[м³] и суммарным потерям напора:

H = Н_ст+kV²,

где Н_ст - статические потери напора;

k - коэффициент подачи.

Статические потери напора:

где Н₁ и Н₂ - высота выхода трубы из реактора и входа в аппараты воздушного охлаждения соответственно;

p₁ и р₂ - давление на выходе из реактора и входе в аппараты воздушного охлаждения соответственно, p₂=2,90 МПа, p₁=0,3 МПа

Коэффициент подачи:

где N - кол-во участков гладких труб данного диаметра,

- коэффициент трения,

L - длина трубы,

d - внутренний диаметр трубы,

- сумма местных сопротивлений,

z - число параллельных потоков,

n_x- число ходов в теплообменнике,

N_m - число участков теплообменников, на которых жидкость идёт по межтрубному пространству,

n_П - число перегородок,

f_M - площадь поперечного сечения при движении по межтрубному пространству.

Расчет коэффициента k представим в виде таблицы:

Таблица 1 - Расчет коэффициента k

№ участка	Температура t⁰C	Плотность , кг/м³	Вязкость	Расход	Внутренний диаметр трубопровода	Число параллельных потоков z	Число последовательно включенных теплообменников	Длина трубопровода, м	Площадь проходного сечения	Скорость, м/с	Re		Число ходов, число перегородок, шаг труб

		602,6	0,511	0,024	0,112		-	50,5	-	2,43		0,019	-	2,05	8,5	10,55
		602,6	0,511	0,024	0,012		-	222,5	-	2,43		0,019	-	2,55	37,7	40,25
		620,8	0,523	0,024	0,112			-	0,02	2,43		0,019	2,16,20	20,53	10,5	31,03
			0,536	0,0228	0,1123		-	191,5	-	2,92		0,025	-	2,86	32,4	35,26

В каждый из столбцов заносим следующие значения:

1) № участка: 1-всасывающая линия, 2-напорная линия от насоса до теплообменника, 3-теплообменники, 4-напорная линия после теплообменников.

3.2.1 Параметры для 1 участка.

2) Средняя температура на участке:

где t_н– температура в начале участка, t_к– температура в конце участка.

3) Плотность среды на участке: _t = _t₀ - (t- t₀) = 650 – 0,7(136-20) = 567 кг/м³.

где _t₀ - плотность вещества при температуре 20⁰С.

4) Кинематическая вязкость:

5) Объемный расход:

6) Диаметр:

принимаем трубу d= 194x8 мм.

7) Число параллельных потоков z=l.

8) Число участков теплообменников, на которых жидкость идет по трубному пространству (межтрубному пространству) N_Т(М).

9) Длина участка:L=12,5м.

10) Площадь поперечного сечения при движении по межтрубному пространству (межтрубному пространству) f_Т(М).

11) Скорость движения потока: .

12) Критерий Рейнольдса: .

13) Коэффициент трения:

14) Число ходов в теплообменнике n_х, число перегородок n_п, шаг трубок t.

15) Суммарные местные сопротивления: =2*0.5+2*0,15+0,45 =1,75.

16)

17) (15) + (16) = 1,75 + 5,06 = 6,81.

18)

3.2.1 Параметры для 2 участка.

2) Средняя температура на участке:

где t_н– температура в начале участка, t_к– температура в конце участка;

3) Плотность среды на участке: _t = _t₀ - (t- t₀) = 650 – 0,7(136-20) = 567 кг/м³,

где _t₀ - плотность вещества при температуре 20⁰С.

4) Кинематическая вязкость:

5) Объемный расход:

6) Диаметр:

принимаем трубу d= 194x8 мм.

7) Число параллельных потоков z=l.

9) Длина участка:L=6,0м.

10) Площадь поперечного сечения при движении по межтрубному пространству (межтрубному пространству) f_Т(М).

11) Скорость движения потока: .

12) Критерий Рейнольдса: .

13) Коэффициент трения:

14) Число ходов в теплообменнике n_х, число перегородок n_п, шаг трубок t.

15) Суммарные местные сопротивления: = 0.5+2*0,15 =0,8.

16)

17) (15) + (16) = 0,8 + 2,43 = 3,68.

18)

3.2.1 Параметры для 3 участка.

2) Средняя температура на участке:

где t_н– температура в начале участка, t_к– температура в конце участка.

3) Плотность среды на участке: _t = _t₀ - (t- t₀) = 650 – 0,7(100-20) = 594 кг/м³,

где _t₀ - плотность вещества при температуре 20⁰С.

4) Кинематическая вязкость:

5) Объемный расход:

6) Диаметр:d = 25x2,5 мм.

7) Число параллельных потоков z=l.

9) Длина участка:L=6,0м.

10) Площадь поперечного сечения при движении по межтрубному пространству (межтрубному пространству) f_Т(М) = 0,142.

11) Скорость движения потока: .

12) Критерий Рейнольдса: .

13) Коэффициент трения:

14) Число ходов в теплообменнике n_х = 2, число перегородок n_п = 11, шаг трубок t = 0,032.

15) Суммарные местные сопротивления:

16)

17) (15) + (16) = 271,71 + 40,80= 312,51.

18)

3.2.1 Параметры для 4 участка.

2) Средняя температура на участке:

где t_н– температура в начале участка, t_к– температура в конце участка;

3) Плотность среды на участке: _t = _t₀ - (t- t₀) = 650 – 0,7(64-20) = 600 кг/м³,

где _t₀ - плотность вещества при температуре 20⁰С;

4) Кинематическая вязкость:

5) Объемный расход:

6) Диаметр:

принимаем трубу d= 194x8 мм.

7) Число параллельных потоков z=l;

9) Длина участка:L=44,0м.

10) Площадь поперечного сечения при движении по межтрубному пространству (межтрубному пространству) f_Т(М).

11) Скорость движения потока: .

12) Критерий Рейнольдса: .

13) Коэффициент трения:

14) Число ходов в теплообменнике n_х, число перегородок n_п, шаг трубок t;

15) Суммарные местные сопротивления: =2*0.5+5*0,15 = 1,75.

16)

17) (15) + (16) = 1,75 + 17,80 = 19,55.

18)

Аналогично определяем параметры для остальных участков. Определяем диаметр трубопровода:

Диаметр труб до теплообменника:

Диаметр труб после теплообменника:

Выбираем трубу 194х8 с наружным диаметром d = 194 мм и толщиной стенки = 8 мм.

Расчет суммарных местных сопротивлений:

Коэффициент местных сопротивлений:

Коэффициент сопротивления на повороте: =0,15;

Коэффициент сопротивления задвижки: =0,5;

Коэффициент сопротивления выхода из реактора: =0,45.

Для 1 участка: =2*0.5+2*0,15+0,45 =1,75;

Для 2 участка: = 0.5+2*0,15 =0,8;

Для 4 участка: : =2*0.5+5*0,15 = 1,75.

По результатам расчетов коэффициент подачи составит:

k=64058,6/2*g=15139/2*9,81=3264,96 с²/м².

Тогда потери напора равны:

Н=Н_ст+kV² = - + 3264,96 *0,042 = -268,12м – следовательно насос не требуется.

4 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

4.1 Характеристика проектируемого производства

Таблица 9.1 – Санитарно-технические характеристики производства

Санитарная классификация производства по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03	Санитарно-защитная зона по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03	Основные меры предупреждения отравлений	Группа производственного процесса по СНиП 2.09.04-87
I класс	1000 м.	СИЗ, СЗЗ	б

2. Требования безопасности на территории предприятия и в производственных помещениях

Входить на территорию предприятия и выходить разрешается только через проходную.

Ходить по территории предприятия разрешается только по тротуарам и пешеходным дорожкам, а где их нет - по обочине или по краю левой стороны проезжей части дороги, навстречу движущемуся транспорту.

Переходить через трубопроводы можно только по переходным мостикам.
Переходить железнодорожные пути и автодороги необходимо в установленных местах, убедившись в отсутствии приближающегося поезда или автотранспорта.

Запрещается проходить между расцепленными железнодорожными вагонами, под вагонами, ездить на подножках вагонов, ходить по железнодорожным путям.

Стоящие автотранспортные средства следует обходить сзади.
Запрещается ездить на транспортных средствах, не оборудованных для перевозки людей.

Территорию предприятия, резервуарного парка, насосных, вспомогательных цехов, зданий и сооружений, а также дороги, проезды и проходы необходимо содержать в чистоте. Не допускается засорение территории и скопление на ней различных нефтепродуктов и воды.

В летнее время трава должна быть скошена и вывезена с территории в сыром виде.

При разливе нефтепродуктов место разлива следует засыпать песком с последующим удалением его в безопасное место.

При необходимости убрать загрязненный нефтепродуктами грунт.
В помещениях, где произошел разлив этилированного бензина, производится дегазация дихлорамином (3%-ный раствор в воде) или хлорной известью в виде кашицы (одна часть сухой хлорной извести на две-пять частей воды). Во избежание воспламенения запрещается дегазация сухой хлорной известью.

Уборку производственных помещений производить не реже одного раза в смену. Запрещается использовать для мытья полов и стен горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.

Проходы, выходы, коридоры, тамбуры, лестничные клетки, запасные выходы не должны загромождаться какими-либо предметами, материалами, оборудованием. Запрещается устройство кладовок, мастерских и т. п. под маршами лестничных клеток.

Лотки, каналы производственных помещений должны быть перекрыты легкосъемными огнестойкими плитами.

На территории предприятия запрещается применять источники открытого огня для освещения, отогревания замороженных участков трубопроводов и т. д.
Курение на территории и в производственных помещениях предприятия запрещается за исключением специально отведенных для этого мест (по согласованию с пожарной охраной), где вывешиваются надписи "Место для курения".

Подъезды к пожарным гидрантам и другим источникам водоснабжения должны быть всегда свободными для беспрепятственного проезда пожарных машин.

В зимнее время необходимо: очищать от снега и льда, посыпать песком, чтобы исключить скольжение: настилы, лестницы, переходы, тротуары, пешеходные дорожки и дороги; своевременно удалять сосульки и корки льда, образующиеся на оборудовании, крышах зданий, металлоконструкциях.

Каждый работник, обнаруживший на территории предприятия не закрытый крышкой колодец, отсутствие ограждения траншеи или котлована, возникшую течь нефтепродукта, загорание или другого рода аварийную ситуацию, немедленно должен сообщить об этом руководству предприятия, цеха или работнику охраны.

Каждое производственное помещение должно быть оснащено аптечкой с набором медикаментов в соответствии с действующими нормами.

4.1 Инженерно-технические решения по устранению опасностей в технологических процессах

4.1.1 Требования безопасности, предъявляемые к технологическим процессам

Мероприятия по улучшению условий безопасности в проектируемом цехе по сравнению с действующим производством:

- устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающими вредное действие;

- замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов,процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью;

- замена вредных и пожароопасных веществ на менее токсичные и опасные;

- герметичность оборудования;

- применение систем контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающих защиту работающих и аварийное отключение технологического оборудования;

- своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов.

Для химико-технологического процесса предусматриваются меры по максимальному снижению уровня его взрывоопасности:

- рациональный подбор взаимодействующих компонентов, исходя из условий максимального снижения или исключения образования взрывоопасных смесей или продуктов;

- выбор рационального режима дозирования компонентов;

- рациональный выбор гидродинамических, теплообменных и геометрических характеристик аппаратов и т.п.

Безопасность технологического оборудования

Реактор

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации реактора снабжаются приборами для измерения давления и температуры среды, предохранительными устройствами, запорной арматурой.

Важным условием, обеспечивающим безопасность эксплуатации реакторов, является точное соблюдение температурного режима. На случай внезапного повышения температуры реакторы оборудуются аварийными блокировками.

Теплообменные аппараты

Организация теплообмена, выбор теплоносителя (хладагента) и его параметров осуществляется с учетом физико-химических свойств нагреваемого (охлаждаемого) материала с целью обеспечения необходимого теплосъема, исключения возможности перегрева и разложения продукта.

Для безопасной эксплуатации теплообменной аппаратуры должны соблюдаться следующие основные условия:

· среды в трубное и межтрубное пространство должны направляться преимущественно противотоком;

· среды загрязненные, вязкие, легкополимеризующиеся и под большим давлением должны направляться в трубное пространство.

Насосы

Запорная арматура на нагнетательном и всасывающем трубопроводах насоса должна быть к нему максимально приближена.

На нагнетательном трубопроводе предусматривается установка обратного клапана или другого устройства, предотвращающего перемещение транспортируемых веществ, обратным ходом.

4.2 Электробезопасность проектируемой установки

Составим характеристику производственных помещений и сооружений по опасноси поражения электрическим током. Значения вносим в таблицу

Таблица – Характеристика производственных помещений и сооружений

Помещения, сооружения	Характеристика используемой электроэнергии (вид, частота, напряжение)	Категория помещения установки по опасности поражения электрическим током	Способы защиты поражения электрическим током
Насосная	Переменный ток, 500 Гц, 220/330В	Помещения с повышенной опасностью	Защитное заземление

В соответствии с ГОСТ 12.2.020-76 ССБТ выбираем электрооборудование для проектируемой установки (таблица)

Таблица – Электрооборудование проектируемой установки

Помещения, сооружения	Класс помещений по ПУЭ	Группа взрывоопасной смеси	Категория взрывоопасной смеси	Уровень взрывозащиты	Вид взрывозащиты	Тип электрооборудования	Маркировка электрооборудования
Насосная	В-1А	Т2	ПА	Повышенной надежности против взрыва	I,d	Закрытое, защищенное	1ExidllAT2

4.3 Мероприятия по защите от статического электричества

Все оборудование, коммуникации, сооружения защищены от возникновения опасных разрядов статического электричества путем устройства их надежного заземления.

При движении газов и паров нефтепродуктов в трубопроводах и аппаратах возникает опасность накопления зарядов электричества.

Для предотвращения возможности накопления зарядов статического электричества на производстве предусмотрены отводы от аппаратов и трубопроводов посредством заземления. В соответствии с «Правилами защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности» на установке изомеризации «Изомалк-2» у каждого сооружения выполнен наружный контур заземления длинй пять метров и горизонтально проложенных стальных полос 4х40мм. Все контуры соединены между собой не менее, чем в двух точках. Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом. Для защиты от статического электричества и вторичных проявлений молний все технологические аппараты, содержащие взрывоопасные смеси, нефтепродукты, выступающие металлические части зданий, все металлические предметы здания, вводы в здания всех коммуникаций и трубопроводов, а также воздуховоды вентиляционных устройств – присоединены к заземляющему устройству. Для заземления технологического оборудования и электрооборудования высокого и низкого напряжения используются общие заземляющие устройства.

Трубопроводы и кожухи теплоизоляции трубопроводов и аппаратов представляют собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая подсоединена к контуру заземления.

Между трубопроводами и другими металлическими предметами, расположенными на расстоянии менее 10 см выполнены металлические перемычки через каждые 25-30 м.

Защита установки от прямых ударов молний осуществляется молниеотводами, установленными на дымовой трубе.

Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов на поверхности оборудования, одежде работающего необходимо предусматривать меры, обеспечивающие стекание возникаюх зарядов статического электричества, а именно:

- отвод зарядов путем заземления оборудования и коммуникаций;

- отвод зарядов путем уменьшения удельных объемных и поверхностных сопротивлений.

Внешний осмотр заземляющих устройств должен производится вместе с осмотром электрооборудования установки, о чем делается запись ы специальном или оперативном журнале.

Для определения технического состояния заземляющих устройств периодически, кроме внешнего осмотра, должно производится измерение сопротивления заземляющего устройства.

5.4 производственная санитария

Производственная санитария предусматривает создание благоприятных условий для работающего и обслуживающего персонала. Создаваемые условия должны соответствовать определенным нормам и правилам для обеспечения нормальной работы персонала и не принести вреда здоровью человека.

5.4.1 Микроклимат на установке

Микроклимат является одним из важных факторов влияющих на работу обслуживающего и рабочего персонала.

В данном разделе отражаются основные показатели микроклимата, вентиляции, освещения, наличия шума и вибрации на проектируемой установке.

Таблица – Допускаемые метеорологические условия на установке

Помещения	Температура, 0С	Влажость, %	Скорость воздуха, м/с	Основные рабочие профессии	Категории работ по степени тяжести
Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.	Хол.	Тепл.
Насосная	17-19	20-22	60-40	60-40	0,1	0,3	машинист	Пб
Операторная	18-20	21-23	60-40	60-40	0.1	0.2	оператор	Па

5.4.2 вентиляция производственных помещений

Помещения установки снабжены системой приточно-вытяжной вентиляции. Для защиты от холодного воздуха, проникающего через наружную дверь, в зимнее время в операторной устанавливают воздушные завесы подогретого воздуха, кратность воздухообмена К=3ч-1.

4.1.2 Безопасность технологического оборудования

5.5.3 Мероприятия по защите от шума и вибрации

Производственный шум и вибрация относятся к виброакустическим факторам, отрицательно влияющим на работоспособность человека.

Основным источником шума и вибрации является вращающееся оборудование – компрессоры, насосы. Кроме того, дополнительный шум создают вентиляционные системы.

Во всех производственных помещениях и на территории комбинированной установки оборудование работает в автоматическом режиме, и около него отсутствуют постоянные рабочие места. Обслуживание оборудования установки сводится к его периодическим обходам и осмотрам, при этом персонал обеспечен средствами индивидуальной защиты (касками и берушами). В виду того, что персонал находится в помещениях операторной с уровнем шума 60-65 дБА эквивалентный уровень шума, воздействующий на персонал в течение смены, не будет превышать 70-80 дБА, что соответствует требованиям ГОСТ 12.1.003-83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Для защиты от шума предусмотрены такие технические меры, как изоляция и шумозащищенное исполнение оборудования.

Для снижения шума и вибрации от вентиляционных систем предусмотрено:

- установка вентагрегатов на пружинных изоляторах;

- присоединение вентиляторов к воздуховодам при помощи гибких вставок;

- применение шумоглушителей на воздуховодах систем, обслуживающих помещение контроллерной.

В помещениях центрального пункта управления с уровнем шума 60-65 дБА, эквивалентный уровень шума, воздействующий на персонал в течение смены, не будет превышать 70-80 дБА, что соответствует требованиям ГОСТ 12.1.003-83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Для рабочих установки среди средств индивидуальной защиты предусмотрены антифоны.

Токсикологические характеристики веществ и материалов

Таблица 9.2 – Токсикологическая характеристика веществ

Наименова-ние вещества, формула	Агрегат-ное состояние вещества	ПДК	Класс опасности	Характер воздействия на организм человека	Средства индивиду-альной защиты
В воздухе рабочей зоны, мг/м3	В пром. сточных водах, мг/л
Смешанное сырье	Жидкость	300	-	4	Раздражающее токсичное действие	Спецодежда, противогаз, респиратор
ВСГ	Газ	по СО 20	-	4	Токсического действия на организм не оказывает, но при больших концентрациях вызывает удушье, вследствие уменьшения концентрации кислорода. Токсичен при содержании СО выше ПДК.	Спецодежда, противогаз, респиратор
ГСС	Жидкость + газ	300	-	4	Раздражающее токсическое действие	Спецодежда, противогаз, респиратор
ГПС	Жидкость + газ	300	-	4	Раздражающее токсическое действие	Спецодежда, противогаз, респиратор
Изомеризат	Жидкость	300	-	4	Раздражающее токсичное действие	Спецодежда, противогаз, респиратор
Топливный газ	Газ	300	-	4	Обладает наркотическим действием	Спецодежда, противогаз, респиратор

Наличие на установках изомеризации сырья, полуфабрикатов, готовой продукции определяет общие принципы организации работы по охране труда, технике безопасности, пожарной безопасности при эксплуатации этих установок. Установка изомеризации является взрывопожароопасным объектом, при этом её опасность обусловлена наличием в аппаратуре и трубопроводах значительного количества углеводородов, которые представляют собой легковоспламеняющиеся вещества, образующие в смеси с воздухом огне- и взрывоопасные смеси, а также токсичностью углеводородных паров и газов, их воздействием на организм человека.

При высоких температурах углеводородные пары и газы способны к самовоспламенению. Температурой самовоспламенения называется такая температура, при которой вещество загорается без соприкосновения с огнём. Ниже приведены пределы взрываемости [% (об.)] компонентов сырья и получаемых продуктов (числитель – нижний предел, знаменатель – верхний):

Бутан 1,6/8,5

Бутилен 1,7/9,0

Изобутан 1,9/8,4

Пропан 2,3/9,4

Изомеризат 1,0/6,0

Пентан 1,4/8,0

Высокая упругость насыщенных паров лёгких углеводородов и сжиженных газов обуславливает возможность загазованности помещений компрессорной и территории установки.

Сырьё, перерабатываемое на установке, реагенты, полуфабрикаты, готовая продукция – токсичны, что требует от работников, обслуживающих объекты, исключительно внимательного и точного выполнения всех производственных операций.

Допустимое содержание углеводородов, составных компонентов и побочных продуктов сырья в воздухе производственных помещений строго определяется санитарными нормами (мг/м3), приведёнными ниже:

Пропан 300

Бутан 300

Бутилен 300

Изобутан 300

Бензин 100

Сернистый ангидрид 1,0

Сероводород 10

Пары углеводородов бесцветные, имеют неприятный специфический запах, они тяжелее воздуха; в организм человека пары попадают главным образом через органы дыхания и кожу. Наиболее сильное действие они оказывают на нервную систему, могут вызывать острые и хронические отравления, являются наркотиками. Признаки отравления – головная боль, головокружение, возбуждение (беспричинная весёлость, болтливость), в ряде случаев потеря сознания.

Сероводород – бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц, тяжелее воздуха, действует раздражающе на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, но в основном является сильным ядом, вызывающим смерть от остановки дыхания. Признаки отравления – резь в глазах, светобоязнь, головная боль, кашель, сердцебиение, слабость.

Правила оказания первой помощи при отравлении углеводородами и сероводородом аналогичны: пострадавшего надо немедленно вынести из загазованной зоны на свежий воздух, расстегнуть ворот, пояс, вызвать скорую помощь; при прекращении дыхания производить искусственное дыхание.

Попадание сжиженных углеводородов на кожу приводит к сильному обморожению кожного покрова. Средствами защиты рабочего от попадания на тело сжиженных углеводородов является спецодежда: костюм, рукавицы, ботинки.

Отбор проб, дренирование воды из ёмкостей со сжиженными газами производится в фильтрующем противогазе, в присутствии наблюдающего. При этом стоять с подветренной стороны.

Костюм должен быть одет таким образом, чтобы брюки были выпущены поверх сапог, а рукава – поверх резиновых перчаток. Отбор проб производится в присутствии дублёра. При проведении этой операции не допускается присутствие посторонних лиц.

Оксиды серы представляют собой бесцветные газы, которые тяжелее воздуха; они действуют на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Правила оказания первой помощи при отравлении аналогичны помощи при отравлении сероводородом.

Гидроксид натрия – твёрдое кристаллическое вещество, водные растворы которого при попадании на кожу вызывают сильные ожоги. Попадание в глаза даже самых малых количеств гидроксида натрия может вызывать сильные ожоги и привести к слепоте. Работу со щёлочью необходимо производить в специальной хлопчатобумажной одежде, резиновых сапогах и рукавицах, предохранительных очках или в маске от противогаза.

При попадании щелочи на кожу или в глаза необходимо смыть её обильным количеством воды и нейтрализовать 3%-ым раствором борной кислоты. После принятых мер следует обратиться в здравпункт.

Все работники установки снабжаются спецодеждой (шерстяной костюм, ботинки, резиновые рукавицы, каски) и фильтрующим противогазом марки «БКФ». Умение пользоваться средствами индивидуальной защиты и противопожарным оборудованием является весьма важным условием для предотвращения аварий и несчастных случаев.

Чтобы избежать отравления, необходимо соблюдать следующие общие положения требований техники безопасности.

Работать в фильтрующих противогазах разрешается при содержании в среде вредных газов не более 0,5% (об.) и кислорода не менее 18% (об.). При несоблюдении этих требований работа разрешается только в шланговых противогазах под наблюдением дублёра.

Работа в газоопасных местах производится только в шланговом противогазе. Обязательно наличие на работающем испытанного спасательного пояса и верёвки. работа ведётся в течение 15 минут с последующим отдыхом на свежем воздухе. Помнить, что отравление парами углеводородов происходит как через дыхательные пути, так и через кожный покров человека.

Постоянно иметь при себе индивидуальное средство защиты – фильтрующий противогаз марки БКФ.

Все вентустановки должны содержаться в исправном состоянии и беспрерывно работать.

Несоблюдение требований техники безопасности, неправильные действия обслуживающего персонала при ликвидации аварийных ситуаций на установках могут иметь тяжёлые последствия. Ниже перечислены причины, которые могут повлечь за собой аварии.

Прекращение подачи электроэнергии. При этом останавливаются центробежные насосы, приточные и вытяжные вентиляторы, прекращается подача воздуха в распределительные устройства и трансформаторные подстанции, выключаются из работы ряд приборов КИП, схемы сигнализации и блокировки, включается освещение, останавливаются компрессоры. В результате этого возможны резкое увеличение давления в аппаратах, срабатывание предохранительных клапанов, загазованность в помещениях и на территории установки, прогар змеевика печи.

Прекращение подачи пара. Это приводит к нарушению технологического режима работы колонн, отключению системы паротушения.

Прекращение подачи оборотной воды. При этом прекращается охлаждение подшипников и торцевых уплотнений центробежных насосов, а также повышается температура отходящих с установки конечных продуктов. При этом возможны выход из строя подшипников и торцевых уплотнений центробежных насосов, подрыв предохранительных клапанов из-за повышения давления в ходовых резервуарах готовой продукции, остановка компрессоров. Кроме того, прекращается охлаждение и конденсация газосырьевой смеси в холодильниках и конденсаторах, а также охлаждение нефтепродуктов, отходящих с установки, а также охлаждение приводов воздушных холодильников-конденсаторов. В результате этого возможны повышение давления в колоннах блока разделения, нарушение режима их работы, выход из строя приводов вентиляторов.

Прекращение подачи воздуха КИП. При этом становится невозможным дистанционное управление и контроль за расходами по потокам, давлением и уровнем продукта в аппаратах, отключается схема сигнализации и блокировки, что может привести к резкому возрастанию температур и давлений в аппаратах, выбросу парогазовой смеси через предохранительные клапаны.

Выход из строя приточно-вытяжных вентиляций систем может привести к загазованности помещений и образованию взрывоопасных смесей углеводородных газов и паров нефтепродукта с воздухом.

Механические повреждения схем защитного заземления аппаратов, трубопроводов, кожухов термоизоляции, коробов вентиляционных систем, корпусов электродвигателей и электрооборудования. При этом возможно скопление зарядов статического электричества на поверхности трубопроводов, аппаратов и появление (при замыкании на корпус) напряжения на корпусах оборудования, что может послужить импульсом для возникновения взрыва и пожара, вызвать поражение обслуживающего персонала электрическим током.

Невыполнение правил пуска, эксплуатации, остановки центробежных, поршневых насосов, компрессоров, воздушных холодильников и приводов к ним.

Невыполнение правил эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Невыполнение правил техники безопасности при работе в загазованных средах, ремонте оборудования и трубопроводов.

Основные мероприятия по предотвращению нарушений технологического процесса и аварий сводится к следующему:

строгое выполнение всех операций и их очерёдности (отдувка системы, опрессовка инертным газом, промывка инертным газом от кислорода, замена инертного газа на водородсодержащий);

поддержание требуемой скорости подъёма температуры и давления в системах при выводе установок на нормальный технологический режим;

бесперебойное снабжение установок качественным сырьём, паром, электроэнергией, оборотной и свежей водой, воздухом, инертным газом;

качественная и бесперебойная работа систем контроля и автоматики, схем аварийной сигнализации и блокировочной защиты;

качественный и систематический аналитический контроль производства;

строгий контроль за предметами технологического режима со стороны обслуживающего персонала установки;

систематический контроль за механическим состоянием трубопроводов, запорной арматуры, фланцевых соединений, сальниковых уплотнений, сосудов, работающих под давлением, и своевременное устранение выявленных дефектов;

систематический контроль за работой насосов, компрессоров, вентиляторов и воздушных холодильников и своевременное устранение выявленных дефектов;

систематический контроль за состоянием змеевиков печей и систем паро- и пенотушения;

бесперебойная работа приточных вентиляционных систем, подающих воздух в корпуса электродвигателей компрессоров в помещения операторной, компрессорной;

систематический контроль за состоянием воздушной среды в производственных помещениях;

строгое выполнение инструкций и правил эксплуатации сосудов, работающих под давлением;

строгое выполнение инструкций и правил эксплуатации и пуска насосов, компрессоров и электрооборудования;

контроль за состоянием схем защитного заземления электрооборудования, технологических аппаратов и трубопроводов;

предотвращение попадания взрывоопасных и горючих продуктов в систему канализации [13].

5.5.4 Пожарная профилактика

Пожарная безопасность установки заключается в поддержании в рабочем состоянии технологического оборудования, недопущении его разгерметизации. Так как в аппаратах и трубопроводах установки обращается большое количество взрывопожароопасных и токсичных газов при высокой температуре и давлении, то при разгерметизации технологических систем возможны контакты с воздухом, загорания и взрыв.

Защита пожаровзрывоопасных технологических процессов от аварии во многом зависит от уровня подготовки обслуживающего персонала, правильного выбора и обеспеченности надежными средствами пожаротушения, умения персонала пользоваться средствами пожаротушения и содержать их в постоянной готовности.

Для обеспечения взрывопожароопасности установки гидрокрекинга предусмотрены следующие организационно-технические мероприятия:

- соблюдение противопожарных разрывов между зданиями, сооружениями, оборудованием и трубопроводами в соответствии с требованиями нормативных документов: СНиП-11-89-80, СНиП-2.11.03-93;

- все здания комбинированной установки гидрокрекинга имеют требуемую степень огнестойкости;

- оснащение открытых эвакуационных лестниц этажерок огнезащитными экранами для защиты персонала от теплового воздействия;

- во взрывоопасных производственных зданиях и сооружениях полы предусмотрены из не искрящих при ударе материалов;

- колонны каркасов наружных этажерок для оборудования с ЛВЖ, ГЖ и СГ выполнены из монолитного железобетона (1 этаж) с пределом огнестойкости – 2 ч.;

- для юбок колонных аппаратов предусмотрена защита из огнеупорных материалов, обеспечивающая сохранение несущей способности в случае пожара;

- кабели, прокладываемые на эстакадах по территории комбинированной установки гидрокрекинга, приняты с медными жилами, бронированные с изоляцией и оболочкой, не распространяющими горение;

- подача горючих жидкостей и сжиженных углеводородных газов в емкости осуществляется без разрыва струи для предотвращения разряда статического электричества;

- противопожарная защита установки обеспечивается с помощью систем водяного пожаротушения, пенотушения, паротушения, газового пожаротушения, пожарной сигнализации, а также наличием первичных средств пожаротушения;

- система водяного пожаротушения включает: кольцевой противопожарный водопровод с двумя резервуарами запаса воды, сеть, запитываемую от общезаводского противопожарного водопровода, гидранты, кольца орошения, лафетные стволы (17 шт.);

- кольца орошения устанавливаются на колоннах аппаратах при высоте более 30 м. с равномерным расположением через каждые 6-8 м. и интенсивностью орошения до отметки 20 м. – 0,1 л/с м2, с отметки 20 м. и выше – 0,2 л/с м2;

- стояки сухотрубы;

- расположение стационарных лафетных стволов принято с учетом радиуса действия компактной струи и ГОСТ Р 12.3.047-98;

- противопожарная насосная станция и резервуары для противопожарного запаса воды для повышения надежности работы размещены за пределом территории комбинированной установки;

- отключение всех вентиляционных агрегатов, обслуживающих помещения, при возникновении пожара кнопкой, установленной снаружи, у эвакуационного выхода, дублирующая кнопка устанавливается в операторной;

- в зданиях, оборудованных системами автоматического пожаротушения, предусматривается автоматическое отключение вентсистемы при пожаре;

- на воздуховодах вентиляции в местах их пересечения с противопожарными преградами предусмотрена установка огнезадерживающих клапанов, срабатывающих при появлении признаков пожара и поступлении сигнала от датчиков автоматической пожарной сигнализации.

Для обеспечения пожарной безопасности установки предусматриваются следующие мероприятия:

1. на территории установки предусмотрены подъезды с твердым покрытием;

2. для пожаротушения оборудования на установке предусмотрена насосная пенотушения с получение раствора пенообразования;

3. разрывы между зданиями, сооружениями и аппаратами удовлетворяют требованиям противопожарных норм;

4. для пожаротушения и охлаждения водой при пожаре технологических аппаратов, оборудования и площадок предусмотрена установка лафетных стволов со стационарным подключением к противопожарному водопроводу высокого давления;

5. для вызова пожарной части, кроме телефона имеются извещатели электрической пожарной сигнализации.

5.5.5 Водоснабжение и канализация

Все сооружения и сети водоснабжения и канализация запроектированы в соответствии СНиП 2.04.01-85.

Проектом предусмотрены следующие основные мероприятия:

1. Канализационные сети выполненные закрытыми из несгораемых и коррозионных материалов;

2. Для тушения пожаров предусмотрена установка:

а) лафетных стволов;

б) стационарная установка пожаротушения высокократной воздушномеханической пенной в помещении;

3. Предусмотрены питьевые фонтанчики;

4. На канализционных выпусках от зданий и сооружений, а также на сети предусмотрено устройство гидрозатворных колодцев;

5. Для смыва разливов нефтепродуктов предусмотрены поливочные краны, котрые питаются от сети охлажденной воды первой системы оборотного водоснабжения.

5.5.6 Защита окружающей среды

Повышение уровня экологической чистоты технологии переработки углеводородного сырья связано, прежде всего, с недопустимостью выбросов любых вредных веществ в окружающую среду как при нормальной эксплуатации оборудования, так и при аварийных ситуациях. Сегодня наиболее привлекательными стали безотходные технологии, в которых все отходы производства полностью утилизируются и перерабатываются во вторичные материальные ресурсы. Безотходное производство предполагает создание оптимальной технологической схемы с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. Производственный цикл при этом организуется таким образом, чтобы все технологические потоки (в том числе воздушные и водные), содержащие загрязнители, были изолированы от окружающей среды и циркулировали в замкнутом контуре, проходя через специальные системы их выделения и переработки в товарные виды продукции, не оказывая отрицательного воздействия на среду обитания. Из-за несовершенства некоторых технологий переработки углеводородного сырья, их аппаратурного оформления, недостаточного уровня инженерных решений в нефтеперерабатывающих производствах допускается сравнительно большое количество безвозвратных потерь нефти и нефтепродуктов.

На данной установке изомеризации «Изомалк-2» потери минимизированы их значение близко к нулевому.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы на тему: «Реакторный блок установки изомеризации», разработана и описана технологическая схема производства (блок изомеризации «Изомалк-2», для технологической схемы была составлена характеристика материальных и тепловых потоков.

При выполнении работы были определены материальные и тепловые потоки. В разделе «Подбор оборудования» было подобрано вспомогательное оборудование (теплообменники), а также решены вопросы рационального размещения оборудования на производственной площадке. Также в данной работе затронуты проблемы охраны труда и природы.

Список литературы

1. Справочник химика М.-Л.: Химия, Т. 1 1962 – 1006 с.

2. Павлов К.Ф., Романоков, А.А. Носков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химических технологии: Учеб. Пособие для вузов – 12-е изд. – М.: ООО ТИД Альянс, 205 – 576 с.

3. ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные, министерство черной металлургии СССР – 1978.

4. Макаревич В.А. Строительное проектирование химических предприятий, М.: Высшая школа, 1977.

5. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих заводов, Л.: Химия, 1984.

6. СТО 701 Комплексная система управления деятельностью вуза, документы текстовые учебные: требования к оформлению, типография ГОУВПО ЯГТУ, 2005 – 52 с.

7. СТО 702 Комплексная система управления деятельностью вуза, документы текстовые учебные: требования к оформлению титульных листов и основных надписей, типография ГОУВПО ЯГТУ, 2005 – 20 с.

8. СТО 703 Комплексная система управления деятельностью вуза, документы текстовые учебные: требования к оформлению графическй части дипломных и курсовых проектов специальностей машиностроительного и автомеханического факультетов, типография ГОУВПО ЯГТУ, 2006 – 41 с.