Пожарная безопасность технологического процесса первичной переработки нефти Антипинского нефтеп (стр. 8 из 15)
Определенную опасность в возникновении загораний и пожаров являются случаи самовозгорания отложений сернистых соединений железа. Окисление сернистых соединений железа начинается с подсыхания поверхности и соприкосновения ее с кислородом воздуха, при этом температура постепенно повышается, появляется голубой дымок, а затем и пламя. В результате этого отложения разогреваются иногда до температуры 600-7000С.
Избежать самовозгорания сернистого железа можно путем химической очистки от сероводорода поступающих на обработку нефтепроводов и самой нефти.
2.6. Анализ возможных путей распространения горения
Пожары на нефтеперерабатывающих заводах протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую, принимают характер катастрофы с огромным материальным ущербом. Наличие больших объемов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приводит к тому, что пожар на установке может принять значительные размеры. Условиями распространения горения на установке являются: розливы по территории установки горючих и легковоспламеняющихся жидкостей; разветвленная сеть промышленной канализации при неэффективности гидравлических затворов в колодцах; отсутствие аварийных сливов из емкостных аппаратов, линий стравливания газовоздушных смесей из аппаратов; разветвленная сеть трубопроводов при отсутствии на них гидравлических затворов. При пожаре возможен взрыв, так как имеет место образование взрывоопасных концентраций в них. Испарение паров легковоспламеняющихся жидкостей и газов будет создавать газовоздушную смесь, которая при ветреной погоде будет перемещаться к возможному очагу пожара.
3 Определение и обоснование класса взрывоопасной зоны, категории и группы взрывоопасных смесей, категории по взрывопожарной и пожарной опасности
3.1. Определение и обоснование класса взрывопожароопасной зоны, категории и группы взрывоопасных смесей
Установка БНПУ нефтеперерабатывающего завода ЗАО «Антипинский НПЗ» является наружной установкой со всех технологическим оборудованием: насосами, теплообменниками, электродегидратором, ректификационными колоннами, трубчатыми печами. В технологическом процессе установки участвуют легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, которые, как показали расчеты, могут в смеси с воздухом образовать взрывоопасные смеси при аварийных режимах работы технологического оборудования.
Поэтому в соответствии с требованиями ПУЭ-86 п.7.3.43. установка БНПУ – взрывопожароопасная зона (наружная установка) – класса В-1г.
Так как установка насыщенна технологическим оборудованием и трубопроводами, находящимися по ее периметру, границы взрывоопасных зон необходимо установить в пределах трех метров по горизонтали и вертикали от закрытого технологического оборудования. И пяти метров по горизонтали и вертикали от устройств для выброса из предохранительного и дыхательного клапанов от технологического оборудования согласно п. 7.3.44 ПУЭ-86.
В зависимости от температуры самовоспламенения и способности передавать взрыв через зазор оболочки, взрывоопасной смеси подразделяются на категории и группы, указанные в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Категории и группы взрывоопасности смесей
| Взрывоопасная смесь | Категория | Группа | |
| По ПИВРЭ | По ПУЭ | ||
| Бензин Нефть Керосин Бутан Пропан Этан Пентан Метан | IIА IIА IIА IIА IIА IIА IIА I | Т3 Т3 Т3 Т2 Т1 Т1 Т2 Т1 | Г Г Г Б А А Б А |
Наиболее взрывоопасная смесь из всех перечисленных – смесь паров бензина с воздухом В2Т3(В2Г).
В связи с наличием трубопроводов с бензином и открытого расположения оборудования принимаем в целом для установки взрывоопасную смесь 2-ой категории и группы Т3(Г).
Таблица 3.2 – Взрывопожарная и пожарная опасность производственных зданий, помещений и наружных установок
| Наименование сооружения | Класс взрывоопасности по ПУЭ | Категория и группа взрывоопасной смеси по ПУЭ |
| Блок электрообессоливания и атмосферной разгонки («Петрофак») | В-1г | IIВ-ТЗ |
| Факельный сепаратор с насосной («Петрофак») | В-1г | IIА-ТЗ |
| Факельный стояк Н=16,8 м («Петрофак») | - | - |
| Площадка резервуаров нефти и нефтепродуктов | В-1г | IIВ-ТЗ |
| Площадка теплообменника ( «Петрофак») | В-1г | IIА-ТЗ |
| Запальный шкаф( «Петрофак») | В-1г | IIА-ТЗ |
| Эстакада налива светлых нефтепродуктов в ж.д.цистерны | В-1г | IIВ-ТЗ |
| Эстакада налива нефти и темных нефтепродуктов в ж.д.цистерны | В-1г | IIА-ТЗ |
| Площадка автоналива | В-1г | IIВ-ТЗ |
| Насосная нефти | В-1г | IIА-ТЗ |
| Насосная темных нефтепродуктов | П-III | - |
| Насосная светлых нефтепродуктов | В-1г | IIВ-ТЗ |
| Свеча рассеивания | В-1г | IIА-ТЗ |
| Лаборатория под вытяжкой | П-I В-1б | - IIВ-ТЗ |
| Дренажная емкость светлых нефтепродуктов V=12,5 м3 | В-1г | IIВ-ТЗ |
| Дренажная емкость темных нефтепродуктов V=12,5 м3 | В-1г | IIА-ТЗ |
| Аварийная емкость темных нефтепродуктов V=63 м3 | В-1г | IIА-ТЗ |
| Аварийная емкость светлых нефтепродуктов V=63 м3 | В-1г | IIВ-ТЗ |
Вывод: установка БНПУ взрывопожарная зона класса В-1г со смесью IIВ-Т3.
3.2. Определение и обоснование взрывоопасности технологических блоков
3.2.1. Методика расчета значений энергетических показателей взрывоопасности технологических блоков
Взрывоопасность технологической стадии количественно можно определить по значению общего энергетического потенциала. Общий энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока характеризуется энергией адиабатического расширения парогазовой фазы, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров за счет внутренней и внешней (окружающей среды) энергии при аварийном раскрытии технологической системы: [18]
(3.1)где
– сумма энергий адиабатического расширения и сгорания ПГФ, находящейся непосредственно в аварийном блоке;
– энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных блоков;
– энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегрева ЖФ рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за время;
– энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет тепла экзотермических реакций, не превращающихся при аварийной разгерметизации;
– энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей;
– энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды (от воздуха по зеркалу и твердой поверхности к жидкости).Исходя из значения Е, рассчитывают общую массу горючих паров взрывоопасного парогазового облака, приведенную к единой удельной энергии сгорания, равной 46000 кДж/кг и относительный энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока:
(3.2)где m – масса горючих паров, газов, кг.
(3.3)где Qв – относительный энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока.
По значению Qв и m осуществляют категорирование блоков:
Таблица 3.3 – Параметры категорирования
| Категория взрывоопасности | Qв | m |
| I | >37 | >5000 |
| II | 27-37 | 2000-5000 |
| III | <27 | <2000 |
Согласно п.1.3 [18] категорию взрывоопасности блоков, определенную расчетом, следует принимать на одну выше, если образующиеся в технологическом блоке вещества относятся к I или II классу по ГОСТ 12.1.007-76.