Обеспечение взрывобезопасности при эксплуатации установки

Расчет энергопотенциалов избыточного давления ударной волны взрыва и радиуса зон поражения представлены в таблице ……..

В соответствии с расчетом количественной оценки взрывоопасности оборудования, установка УСН4-1 относится ко II-й категории. При определении категорий взрывоопасности выделены следующие технологические блоки.

Блок № 1 - электродегидратор ЭД-100 (101);

Блок № 2 - колонна К-1, сепаратор С-1;

Блок № 3 - колонна К-2, сепаратор С-3; сепаратор С-2;

Блок № 4 - блок реагентов, емкость 104,105;

Блок № 5 – площадка печи П-3 (См. РП 3805-2-УСН-4-1-ПБ-ОПЗ, п.53);

Блок № 6 – площадка товарного парка с насосными блоками;

Блок № 7 – площадка налива а/ц.

Расчетный относительный энергетический потенциал блоков и категория взрывоопасности (в скобках) следующая:

Блок № 1 - 15 (3) Блок № 2 - 37 (2) Блок № 5 – 26,4 (3)

Блок № 3 - 33 (2) Блок № 4 - 6 (3) Блок № 6 – 36,6 (2) Блок № 7 - 12 (3)

По блоку печи П-3 (№5) данные взяты в соответствии с табл. 11.1.2 (л. 53)
РП «3805-2-УСН-4-1-ПБ-ОПЗ.

Таким образом, наиболее опасными по взрывоопасности являются блоки № 2, № 3 и №6 - категория взрывоопасности – 2; при этом, по вероятности события, к наиболее опасным блокам надо отнести блок № 7, ввиду постоянного наличия следующих опасных факторов:

- взрывоопасной зоны при открытом наливе автоцистерн;

- присутствия персонала при организации налива и возможности его ошибочных действий;

- интенсивного режима эксплуатации разъемных соединений и арматурных узлов постов налива.

Учитывая разность состава топливо-воздушных смесей, образующихся при авариях с оборудованием блоков № 2 и № 3, расчетное избыточное давление взрыва и радиусы зон разрушения от взрывной ударной волны блока № 3 несколько больше, чем блока № 2, хотя энергопотециал выше у блока № 2.

Для снижения вероятности возникновения взрыва и повышения уровня безопасности управления технологическим процессом, установка и объекты ТП и площадки автоналива оснащены микпроцессорной техникой фирмы "Allen Bredly", на основе которой осуществляется автоматический контроль за процессом и противоаварийная защита. (Требование п. 3.12 ПБ 09-540-03).

Поскольку в процессе переработки нефти на установке УСН4-1 и объектах ТП и площадки налива а/ц отсутствуют реакционные процессы, взрыва внутри аппаратов при нормальной эксплуатации и соблюдении требований ПБ произойти не может.

Причиной производственной аварии может быть разгерметизация аппаратов и коммуникаций с выбросом (проливом) продуктов в результате:

- выхода технологических параметров за критические значения;

- механических повреждений оборудования;

- человеческого фактора (ошибки управления),

следствием чего на площадке УСН, ТП или площадке налива а/ц возможно образование взрывоопасного облака топливо-воздушной смеси (ТВС), с последующим его взрывом, или пожар пролива нефтепродуктов.

В соответствии с ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность", вероятность возникновения взрыва на потенциально опасных производствах не должна превышать 10^-6 в течение года.

Анализ вероятностей аварий по трем вышеуказанным факторам подтверждает достаточность, принятых в проекте установки УСН-4-1 и объектов ТП и площадки налива, технических решений для обеспечения требуемого уровня промышленной безопасности при эксплуатации объекта.

Для защиты оборудования от превышения технологических параметров предусмотрены блокировки (п. 5.4.8 - 5.4.9 ПБ 09-540-03), интенсивность отказа которых по ГОСТ 12.1.004-91 следующая:

- предупредительного сигнала - 2 х 10^-3;

- отказ блокировки отключения напряжения - 1 х 10^-3.

Общая интенсивность отказа блокировок - 2 х 10^-3 х 1 х 10^-3 = 2 х 10^-6 раз/год.

В соответствии с рекомендациями НТЦ "Промышленная безопасность" количественная оценка интенсивности отказа оборудования следующая:

- механическое разрушение насоса - 10^-4 насос/год. При наличии в 2-х насосных УСН-4-1 6-ти непрерывно работающих насосов, интенсивность отказа 6 х 10^-4 насосов/год. Насосные блоки ТП, ввиду их периодической эксплуатации – 3 шт. (+3 резервные) при отгрузке нефтепродуктов, имеют более высокую надежность (на порядок) и в расчет не берутся.

Однако, противоаварийная защита насосов с незначительной интенсивностью отказа (2 х 10^-6) позволит своевременно обнаружить поломку и исключить развитие аварийной ситуации (сигнализация пожарных извещателей ДВК, перегрева подшипниковых узлов).

Для снижения вероятности аварий на опасных блоках № 6, № 2 и № 3 при внедрении проекта технического перевооружения УСН-4-1 и реконструкциях ТП, площадки налива и блока печей, обеспечена достаточность средств контроля и регулирования колонн К-1 и К-2, сепараторов С-1 и С-2, предусмотренных п. 4.3.3 - 4.3.4 ПБ 09-540-03 и оборудования ТП и площадки автоналива в соответствии с требованиями СНиП 2.11.03-93, ВУПП-88, ПБ 09-563-03 и ПБ 09-560-03.

Общая интенсивность отказа защитных систем по данным аппаратам (средств контроля, регулирующих клапанов, предохранительных клапанов) составляет 6,06 х 10^-6, т.е. вероятность отказа незначительна.

Анализ вероятностей механических разрушений оборудования и коммуникаций показывает, что абсолютная вероятность разгерметизации аппарата вне зависимости от ее характера составляет 2,3 х 10^-4.

Таким образом, механические разрушения вероятны, однако достаточность средств контроля и защиты (при незначительной интенсивности отказа защиты) обеспечивает своевременное обнаружение повреждения и снижение вероятности аварии.

Меры безопасности при ведении технологического процесса рассматриваются в разделе 7.6.3.

Ниже приводятся данные расчета значений энергетических показателей, категории взрывоопасности блоков, границы зон возможных разрушений при взрывах.

Результаты расчетов по количественной оценке взрывоопасности
технологических блоков установки УСН4-1, ТП и площадки налива а/ц.