4.4 Объемно-планировочное и конструктивное решение здания
Отделение реакции состоит из открытой этажерки для обслуживания реакторов и холодильников и отапливаемого помещения компрессорной и отделения газодувок. Здание состоит из одноэтажной компрессорной с пристроенной двухэтажной частью, в которой размещены помещения воздуходувок и вспомогательные помещения. Степень огнестойкости – II, класс сооружения – II.
Компрессорная оборудована мостовым краном грузоподъемностью 2,5 тонны. Компрессорная по взрывной опасности относиться к категории А. Снижение действия взрывной волны обеспечивается оконным остеклением и панелями из профильного стекла. По периметру здания имеется асфальтированная отмостка шириной 750 мм, толщиной 25мм, по щебеночному основанию толщиной 100мм.
Фундаменты приняты монолитные железобетонные столбчатые.
Ленточные фундаменты из блоков по серии 1.116-1.
Кровля здания – рулонная: для скатных – 3 слоя, для плоских – 4 слоя рубероида на битумной мастике.
Остекление принято по серии ПР-05-50/73 и панели из профильного стекла по серии I.436-8. Стеновые панели толщиной 200мм. Колонны одноэтажной части по серии КЭ-01-49в.III. Кровельные балки по серии ПК-01-06в8х. Каркас двухэтажной части по серии ПП 20-I/70.
Открытая площадка имеет бетонное покрытие и по периметру бетонный бортик высотой 150мм. Каркас постамента под реакторы связной, стальной, с рабочими и обслуживающими площадками, лестницами и переходными мостиками на эстакаду под холодильниками. Высота постамента 23 700м. Эстакада под холодильные установки – стальная. Устойчивость обеспечивается стальными горизонтальными и вертикальными связями. Между постаментом и эстакадой под холодильниками размещаются отдельно стоящие опоры под трубопроводы.
Санитарная техника: отопление паровое, вентиляция приточная, вытяжная и аварийная, кратность воздухообмена -9. Источником водоснабжения является заводская коммуникация.
Данные о количестве работающих для расчета бытовых помещений приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Количество работающих
Количество работающих | Всего | Мужчин | Женщин |
Списочный состав | 56 | 45 | 11 |
Количество работников в самой многочисленной смене | 17 | 13 | 4 |
Данные расчета бытовых помещений приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2
Данные расчета бытовых помещений и устройств
Наименование | Характеристика помещений | Количество | ||
Для мужчин | Для женщин | Всего | ||
Гардероб | Двойной закрытый шкаф для верхней и рабочей одежды | 45 | 11 | 56 |
Душевая | Количество сеток | 4 | 2 | 6 |
Умывальники | Количество сеток | 3 | 2 | 5 |
Туалеты | Количество унитазов | 3 | 2 | 5 |
5. Безопасность жизнедеятельности [15]
5.1 Характеристика объекта
Производство полиэтилена низкого давления непрерывным газофазным способом в псевдоожиженном слое, производительностью 198000т/год. В качестве основного исходного сырья используется этилен. Этилен и водород способны образовывать взрывоопасные смеси с кислородом. Для подавления процесса полимеризации применяется окись углерода или азотно-кислородная смесь.
Площадка располагается в северо-западном промышленном узле города Казани. Проектируемое производство находится на резервной территории ОАО «Казаньоргсинтез», которая не пригодна для сельского хозяйства.
Отделение полимеризации состоит из открытой этажерки для обслуживания реакторов и холодильников и отапливаемого помещения компрессорной и отделения газодувок. Здание состоит из одноэтажной компрессорной с пристроенной двухэтажной частью, в которой размещено помещение воздуходувок. Размер наружной установки примыкающей к зданию 31,75*54,3м. Размер здания 90,3*18,0м, высота 14,4 м. Высота первого этажа отделения газодувок 7,2 м. Степень огнестойкости – II, класс сооружения – II.
5.2 Характеристика веществ, применяемых на объекте
Характеристика применяемых на объекте веществ представлена в таблице 5.1.
Таблица 5.1
Характеристика применяемых на объекте веществ
Наимено-вание вещества | Агрегатное состояние | Пределы распространения пламени, % | Темпера-тура самовоспламенения, єС | ПДК, мг/м3 | Класс опасности | Характер воздействия на человека | |||
Нижний | Верхний | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
Этилен | Газ | 2,8 | 36,35 | 427 | 100 | 4 | Действует как наркотик | ||
Водород | Газ | 4 | 75 | 510 | - | 4 | Физиологически инертен | ||
Оксид углерода | Газ | 12,5 | 74 | 605 | 20 | 4 | Оказывает токсическое действие, вызывает головную боль, рвоту, учащенный пульс, судороги | ||
Катализатор S-9 | Твердое вещество | Пожаро-взрывоопасен, но температура воспламенения не установлена | 0,01 | 1 | Длительное вдыхание вызывает силикоз | ||||
Порошок полиэтилена | Твердое | 340-352 | 10 | 4 | Не токсичен | ||||
Азот | Газ | Не горюч, не взрывоопасен | - | - | Нетоксичен. Накопление азота в закрытом пространстве вызывает явление кислородной недостаточности, удушье |
Вывод на объекте используются как взрывоопасные, так и невзрывоопасные вещества, токсичные, независимого действия и не токсичные.
5.3 Категорирование помещений по взрывопажароопасности [16]
Этилен используется как на наружной установке так и в помещении компрессорной, поэтому необходимо рассчитать категорию компрессорной и наружной установки.
Компрессорная
В помещении компрессорной при аварии отключение запорной арматуры происходит в ручную за время равное 300 секунд.
, КПа;Ро = 2*103 КПа – начальное давление;
m = 53340кг – масса горючих газов, попавших в помещение в результате аварии;
Z = 0,5 – коэффициент участия горючего газа во взрыве;
V = 66,3*18*12,6=15036,84м3 – объем помещения;
Vсв = V*0.8 =12029,472 м3 – свободный объем помещения;
св = 1,2 КДж/кг*К – плотность воздуха;
Св = 1,01 КДж/кг*К- удельная теплоемкость воздуха;
То = 295К – начальная температура в помещении;
Кн = 3 – коэффициент учитывающий необратимость процесса горения;
m = W*t, кг;
W = 640000кг/ч = 177,8 кг/с – производительность компрессора;
t = 300с – время закрытия запорного устройства;
m =177,8*300 = 53340 кг;
Так как
КПа, по помещение компрессорной относиться к категории А.Наружная установка
При аварии происходит разгерметизация реактора с выделением всего содержимого в окружающую среду. Расчет делаем по этилену.
Vг = 539м3 – объем газа в аппарате;
Р = 22 атм – давление в аппарате;
М = 28 гр/моль – молярная масса газа;
t = 385К – температура газа в аппарате;
Определяем плотность газа при рабочих условиях:
Определяем плотность газа при нормальных условиях:
m = V*с – масса газа вышедшего из реактора;
m = 539*20,386 = 1,099*104кг;
Приведенная масса газа
Qо = 4.52*106 Дж/кг - константа;
Q = 50392*103 Дж/кг – теплота сгорания этилена;
Z = 0,1 – коэффициент участия во взрыве;
=183,27КПаРасчетное избыточное давление превышает 5КПа, следовательно, наружная установка относиться к категории А.
Категорирование помещений по взрывопажароопасности представлено в таблице 5.2.
Таблица 5.2
Категорирование помещений по взрывопажароопасности
Наименование производственных зданий, помещений, наружных установок | Категория взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий (НПБ 105-03) | Классификация взрывоопасных зон внутри и вне помещений для выбора и установки электрооборудования по ПУЭ | ||
Класс взрывоопасной зоны | Категория и группа взрывоопасных смесей | Наименование веществ, определяющих категорию и группу взрывоопасных смесей | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Наружная установка | А | В-1г | IIВ Т2 | Этилен, водород |
Компрессорная | А | В-1а | IIВ Т2 | Этилен, водород |
5.4 Перечень опасных и вредных факторов, присущих объекту
Технологический процесс получения полиэтилена низкого давления газофазным методом протекает в условиях сравнительно высоких температур и давлений.
Пожаровзрывоопасность, т.к. на объекте используется пожаровзывоопасные вещества (см. таблицу 5.1).
Токсичность, т.к. используются токсичные вещества (см. таблицу 5.1).