ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.08.2024
Просмотров: 183
Скачиваний: 0
Потенциально опасные процессы
химической технологии
С большой скоростью
поотекания оеакиии
Рис. 1.2.1. Классификация потенциально опасных процессов химической технологии
1.Изменение соотношения подаваемых компонентов (непрерывный процесс) или скорости слива одного из
компонентов (полунепрерывный процесс)И . в том,ив другом
случаях скорость химического превращения веществ растет, что
приводитк |
увеличению |
количества |
выделяемого |
тепла, |
подъему |
температуры, |
ускорению |
побочных |
реакций, |
интенсивному газовыделению и пр. Оба отклонения возникают при отказах средств автоматизации, оборудования, регламентирующего подачу,ил ви результате ошибок обслуживающего персонала (при ручном управлении).
2.Снижение (илиотсутствие) расхода хладагента, подаваемого для охлаждения. Это приводит к снижению теплоотбора, увеличению температуры и т. д. (см. п. 1) и возникает при
28
отказе средств автоматизации технологического оборудования
илив результате ошибок обслуживающего персонала.
3.Отсутствие перемешивания. В этом случае возможно накопление непрореагировавших компонентов, что при
последующем включении мешалки ведет к интенсивному росту
скорости реакции и, как следствие, к нарушению температурного режима. Возникает в результате отказа технологического оборудования (остановка или обрыв лопастей мешалки).
4.Попадание посторонних продуктов в аппарат. Приводит к ускорению побочных реакций, нарушению температурного режимат д . . Возникаетпр и отказе технологического оборудования и в результате ошибок обслуживающего персонала.
5. Нарушение состава исходных компонентов, подаваемыхв виде смеси или раствора. Приводит, к изменению соотношения реагирующих веществ, следствием чего возможно увеличение скорости химического превращения веществ и т.д. (см. п. 1). Причины этого нарушения — отказы средств автоматизации и ошибки обслуживающего персонала.
6. Нарушение режима удаления газовил и паров. Приводитк
увеличению давления |
возникаетпр и отказах средств |
автоматизации, технологического оборудования, стоящего на
линии: отвода газов или паров из реактора, и при ошибках обслуживающего персонала.
Надежное средство интенсификации и защиты потенциальноопасных процессов - создание автоматических систем зашиты.
В практике химических производств применяются и
технологические методы снижения опасности, рассмотрим их.
Наиболее распространенный метод снижения опасности — установление к называемого безопасного регламента, настолько безопасного, что даже при резких возмущениях процесса его опасные
параметры не могут приблизиться к границе устойчивости. Естественно, что при этом процесс ведется экстенсивно и скрытые в нем
потенциальные возможности повышения эффективности производства не используются. Снижения скорости протекания процесса можно
29
достичь: уменьшением скорости подачи исходных компонентов; варьированием температурного режима; применением специальных разбавителей.
Второй технологический метод снижения опасностизамена периодического или полунепрерывного технологического процесса непрерывным.
Важной сферой обеспечения промышленной безопасности является
инженерная сфера.
Можно выделить четыре основных направления) [46]
Первое направление - наиболее традиционное - повышение надежности используемого технологического оборудования, введение
технических систем обеспечения безопасности (двойные стенки резервуаров, факельные системы, предохранительные клапаны, обвалованияи т.п.)
Второе направление - придание технологиям "внутренне
присущей" безопасности. Наиболее известные примеры такого подхода
- сокращение объемов опасного вещества или замена их неопасными компонентами (функционально подобными исходным веществам), также модификация используемых технологических процессов.
Третье направление - административное - в рамках которого
осуществляется |
менеджмент |
(т.е. планирование, |
организация, |
||||
руководствои |
контроль) всей системой взаимосвязанных действийп о |
||||||
обеспечению безопасности. Здесь имеется в виду распределение |
|||||||
ответственности, учет человеческого фактора, ведение проектаи |
|||||||
внесение |
в |
него |
необходимых |
исправлений, |
расследование |
||
происшествий и подготовка персонала, проведение ревизий, |
|||||||
осуществление контроля технологийи |
т.п. |
|
|
||||
Четвертое |
направление |
в |
практическом |
осуществлении |
|||
безопасности в промышленности - это организация действий в |
|||||||
чрезвычайных ситуацияхЭт . и |
действия осуществляются |
помощью |
|||||
систем раннего |
обнаружения |
предупреждения аварии, технических |
|||||
средств противодействияе е распространению: водяныхи |
паровых завес, |
||||||
управляемых источником воспламенения, нейтрализаторов токсичности |
|||||||
паровых облакови |
т.п. |
|
|
|
|
|
|
Рациональный объем внедрения мероприятий по предотвращению |
|||||||
ущерба, расчетси |
ли |
средствдл |
я |
локализации ликвидации последствий |
30
аварии невозможенбе з прогноза возможного развития аварийии х последствий.
1.3. Техногенные аварии и катастрофы на объектах с химическими технологиями, их классификация и возможные последствия
Аварией называют несанкционированное высвобождение сконцентрированных а ХТО опасностей (токсическогоил и
энергетического потенциала)и х поражающее воздействиен а людейи окружающую среду (ОС) [27].
Токсическая авария - несанкционированное высвобождение ТХВ,
распространение их в окружающем пространстве и поражающее
действиен а людейи окружающую среду [27].
Сценарий аварии состоитв описании воображаемого,н о
правдоподобного сочетания случайных событий, которые могут в будущем привести к возникновению и развитию явлений, составляющих аварию.
Обычно совокупность случайных событий, составляющих токсическую аварию, можно подразделить на две группы. В первую группу входят события, образующие фазу инициирования аварииЭт. о- инициирующие, промежуточные события и сам инцидент.
Вторую группу образуют события, связанные с выходом
токсическогоил |
и |
энергетического потенциалав |
окружающее |
пространство, формирование поля поражающих факторови |
воздействие |
||
поля поражающих факторовн а реципиентов. |
|
Реципиентами аварии являются люди, а также фауна и флора, составляющие биоту, а также абиотические элементы окружающей
природной среды (атмосфера, поверхностные воды, почва)и
материальные объекты антропогенного происхождения (МОЛЛ).
Под последними понимаются оборудование, имущество, здания, сооружения и т.д. На рис. 1.3.1 представлена блок-схема основных
атрибутов химической опасностии е ё реализаций [40].
31
Рис, 1.3.1. Блок-схема основных атрибутов химической опасности и ее
реализаций
Сегодня химические технологии в той или иной степени используются во всех отраслях промышленности. При этом, в большинстве случаев даже при нормальном функционировании этих объектов имеет место выброс в атмосферу или сброс в водную среду тех или иных загрязняющих веществ. В табл.1.3.1 представлены данные по динамике этих выбросов и сбросов в России [47].
32
Таблица 1.3.1
Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (тыс. т)
и сброса загрязненных сточныхво дв поверхностные водные объекты (млн.м3)
Отрасль промышленности
Промышленность
Электроэнергетика
Цветная металлургия
Черная металлургия
Нефтедобывающая
промышленность
Нефтеперерабатывающая
промышленность
Машиностроение и металлообработка
Угольная
промышленность
Промышленность строительных материалов
Газовая промышленность
Химическаяи нефтехимия промышленность
Деревообрабатывающаяи
целлюлозно-бумажная
промышленность
1995г. |
1996г. |
1997г. |
18 140.4 |
16661 |
15852 |
8574 |
7443 |
7335 |
5017,7 |
4748,5 |
4487,6 |
1090,5 |
1072,7 |
1325,5 |
3693,2 |
3598,0 |
3621,6 |
529,0 |
482,7 |
425,3 |
27353 |
2535,5 |
2379,5 |
757,7 |
704,9 |
691,7 |
1409,1 |
1309,65 |
1325,0 |
31Д |
24,73 |
21,01 |
908,6 |
849,1 |
819,3 |
1317,4 |
227,8 |
192,9 |
725,6 |
602,45 |
543,3 |
782,1 |
640,4 |
623,9 |
626,5 |
595,7 |
5353 |
740,2 |
637,5 |
620,0 |
674.2 |
528,0 |
467,8 |
129,5 |
123,1 |
113,6 |
707.7 |
541,8 |
451,1 |
4,5 |
5,92 |
2,8 |
525,0 |
454,1 |
415,4 |
1525,4 |
1363,0 |
1322,0 |
522,2 |
434,3 |
383,5 |
1799,3 |
1443,1 |
1323,4 |
33
Пищевая промышленность |
300,3 |
250,2 |
224,4 |
|
171,7 |
123,6 |
115,9 |
||
|
||||
Легкая промышленность |
74,2 |
64,3 |
56,0 |
|
170,8 |
149,7 |
138,6 |
||
|
||||
Сельское хозяйство |
_ |
_ |
_ |
|
3172,7 |
2574,1 |
3264,2 |
||
|
||||
Жшгащно-коммунальное |
_ |
_ |
_ |
|
хозяйство |
12503,7 |
12071,8 |
12053,0 |
выбросыв атмосферу сбросы в водные объекты
Основу веществ, загрязняющих атмосферу, составляют окись
углерода (28%), сернистый ангидрид (16,3%), окислы азота (6,8%),
аммиак (3,7%), сероуглерод (2,6%), сероводород (0,6%), толуол (1,2%),
ацетон (0,95%), дихлорэтан (0,6%) и другие.
Со сточными водами сбрасываются нефтепродукты, нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты, фосфор, цианиды, родониты, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород,
сероуглерод, бензол, формальдегид, фенолы, пестициды и т.д.
В результате этих выбросов и сбросов во многих районах, где работают объекты, использующие химические технологии, сегодня
имеет место превышение среднегодовых предельно-допустимых
концентраций в атмосферном воздухе и поверхностных водных объектах, загрязнение подземных вод. Высокая степень загрязнения атмосферного воздухаи воды приводитк накоплению загрязняющих
веществв почвах.
Безусловно, наиболее масштабные и опасные техногенные загрязнения происходят и авариях катастрофахн а объектах, использующих химические технологии, особенно на химически опасных объектах,гд е производятся, перерабатываются, используются,
транспортируютсяил и хранятся аварийно химически опасные вещества. Аварийные выбросы и сбросы (разливы), при авариях
которых нередко приводятк катастрофическим последствиям.
Сегоднян а территории России функционируют более 3600 такого
рода объектов, имеющих значительные запасы АХОВ. Суммарная