Противопожарная защита технологического процесса установки КТ 1/1, секция 001, блок висбрекинга гудрона «ОАО «Газпромнефть-ОНПЗ»

Тип установки пожаротушения, способ тушения, вид огнетушащего вещества определяются организацией-проектировщиком с учетом пожарной опасности и физико-химических свойств производимых, хранимых и применяемых веществ и материалов, а также особенностей защищаемого оборудования.

При срабатывании установки пожаротушения предусмотрена подача сигнала на управление (отключение) технологическим оборудованием в защищаемом помещении в соответствии с технологическим регламентом или требованиями настоящего свода правил (при необходимости до подачи огнетушащего вещества).

Автоматическая система пожаротушения предназначена для тушения и локализации очага загорания на  установки КТ-1/1, а также сигнализации о пожаре на прилегающим к ней парку резервуаров, насосной, складе, операторной, бытовке и комнате приема пищи.

Существует три режима управления системой пенотушения: автоматическое, дистанционное (с операторной) и ручное (по месту в насосной пенотушения).

Основными элементами системы пожарной сигнализации являются: цепи извещателей, расположенных на потолочных перекрытиях насосной и других помещениях, приемно-контрольные приборы с элементами защиты, цепи автоматики и сигнализации, выдающие световой и звуковой сигнал о пожаре и включения системы автоматического пенотушения, цепи телефонной связи,

обеспечивающие передачу сигнала на пульт диспетчера ВПЧ-11.

Автоматическое управление системой

В насосной пенотушения:

- ключи на шкафах  управления насоса HI 1-1 и электрозадвижки ЗЛ-1, насоса HI 1-4 и электрозадвижки ЗЛ-4 в положении "Автоматический режим":

- ключи на шкафах  управления выбора режима работы насоса НП-1 в положении "Работа". НП-2 в положении "Резерв":

- запорная арматура  дежурном режиме.

На шкафу сигнализации в операторной горят сигнальные лампы:

- наличие напряжения  на ввод №1 и ввод №2 (РУ-0,4 кв. ТП-247);

- наличие напряжения  в сетях системы пенотушения;

- насосы НИ  №1,2.3.4 - "отключены";

- электрозадвижки ЗЛ-1.2.3,4 - "закрыто":

- контроль работы  вентиляции; - остальные сигнальные  лампы не горят.

Работа установки в автоматическом режиме.

При появлении очага загорания в насосной №2 под действием температуры происходит разрушение пожарных извещателей, информация поступает на пожарный прибор сигнализации, который подает сигнал в цепи автоматики  на щит сигнализации в операторную и пост диспетчера. Через цепи автоматики происходит включение рабочего насоса НП-1.

Через 25-30 сек. происходит открытие электрозадвижек 3JI-1. 3JI-4. об открытии сигнализируют лампы на щите сигнализации операторной, при неисправности электрозадвижек загорается лампа "заклинило".

С пуском насосов автоматически отключается вентиляция П-3. В-1. В-2. Лампы, сигнализирующие о работе вентиляции на щите в операторной, должны погаснуть.

После открытия электрозадвижек вода смешивается с пенообразователем и подается через пеногенераторы в насосную. Отключить систему пенотушения

 можно с  помощью кнопок на щите сигнализации  в операторной (нажать кнопку «Деблокировка», кнопки останова насосов и закрытия задвижек) или в насосной   установки ключами выбора режима работы

(положение «Местное») и кнопками останова насосов  и закрытия электрозадвижек.

Ручное управление системой

Для управления системой в ручном режиме работы необходимо:

- перевести ключи  на шкафах управление насосов  НП-1, HI 1-4 и электрозадвижек ЗЛ-1. 3JI-4 в   положение "местное";

- ключи управления  на шкафах выбора режима работ  НП-1 в положение "работа"'. НП-2 - "резервуар:

- подготовить  пожарные насосы НП-1, НП-4 к работе;

- открыть подачу  воды на прием к НП-1, НП-2 и  пенообразователя из Е-1п и  Е-2п задвижки ЗЛ-1;

- включить насос  ИП-1 и после набора давления  нажать кнопку открытия электрозадвижки ЗЛ-1.

- включить в  работу НП-4 и включить кнопкой  ЗЛ-4.

Дистанционное управление системой

- все ключи  в положении, как при автоматическом  управлении Запуск   установки   производится   путем   нажатия   кнопки   "Пуск   системы  пенотушения" на щите сигнализации  в операторной.

Тактико-технические данные АСП.

АСП включает в себя:

-насосы для  подачи смеси пенообразователя  и воды в очаг загорания  НП-1 марки К-100-65x250 А:

- насосы для  подачи пенообразователя (на прием  насосов НП-1. НП-2) НП3. ПП-4:

- задвижки ЗКЛ 100x16 (50x16) с электроприводом ПВ-10М-01:

-емкости для  хранения пенообразователя R-ln. Е-2п, (объем 4м):

-трубопроводы  для транспортировки  смеси пенообразователя  с водой в очаг загорания:

-пеногенераторы ППС-600. для получения из водного раствора пенообразователя воздушно-механической пены и направления ее на очаг пожара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчёты

6.1. Расчет критериев избыточного давления взрыва в операторной установки КТ-1/1

 

Данные для расчета 

В операторной установки КТ-1/1 произошел аварийный разлив горючего вещества бензина А-72,количество разлитой жидкости 6 литров, скорость воздушного потока в помещении 0,1 м/с, температура в помещении 200С, объем помещения равен 100 м2.Испарение происходит с поверхности разлившейся жидкости.

Химическая формула бензина А-72-С7Н13.

Молярная масса  бензина 97,2 г/моль.

Температура вспышки бензина -360С.

Плотность паров бензина 0,729 кг/м3.

Избыточное давление взрыва Р для индивидуальных горючих веществ,состоящих из атомов С,Н,О,N,Cl,Br,I,F определяется по формуле:

Р=(Рmax-P0)

Pmax-максимальное давление взрыва стериохимической газо или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяется по справочнику;

Рmax=900 кПа;

Р0-начальное давление, кПа, определяется по справочнику;

Р0=101 кПа;

m-масса горючего газа(ГГ) или паров легковоспламеняющихся жидкостей(ЛВЖ);

Z-коэффициент участия горючего вещества;

Z=0,3 кг, согласно приложению к настоящим нормам для ЛВЖ, нагретых до температуры вспышки и выше;

Vсв- свободный объем помещения,м3;

Vсв=100 м3;

-плотность пара, кг/м3;

=0,729 кг/м3;

Сст- стериохимическая концентрация объемных долей ЛВЖ %,вычиляется по формуле:

 

 

Сст=100/(1+4,84),где

β=nc+--стериохимический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

nc,nH,no,nx-число атомов C,H,О и галоидов в молекуле горючего;

nc=7;nx=0;nH=13;no=0;

β=7+-=10,25,отсюда Сст=100/(1+4,8410,25)=1,98%;

Кн-коэффициент,учитывающий негерметичность помещений;

Кн=3;

m=WFuT,где

W-интенсивность испарения,кг/см2;

Fu-площадь испарения,м2;

Т-время  полного испарения жидкости,с;

Т=600 с,так как t0 вспышки менее 50 С;

W находят по формуле:

W=10-6PH,где

-коэффициент,принимаемый  по таблице 1,в зависимости от  скорости и температуры воздушного  потока над поверхностью испарения;

=2,4;

 

 

Значение коэффициента

Скорость воздушного потока в помещении,м/с	Температура воздуха в помещении,С0
	10	15	20	30	35
0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
0,1	3,0	2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2.3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
1,0	10,0	8,7	7,7	5,6	4,6

 

 

РН-давление насыщенного пара при расчетной температуре жидкости,кПа;

РН найдем по формуле:

 lg(PH/133,3)=,Па

t-мпература горячей жидкости;

t=200C;

Константы уравнения Антуана табличные величины:

А=5,07020;

В=682,876;

С=222,066;

lgPH-lg133,3=

lgPH-lg133,3=2,249168

lg133,3=2,12483

lgPH=2,249168+2,12483

lg PH=4,3739984,374

PH=104,374=23659,1969752,4 кПа,отсюда

W=10-62,423659,196975=0,5598155,610-2кг/см2,тогда

m=5,610-23600=100,8 кг;

Fu=3м2 ;

 

 

Р=(Рmax-P0)

 

Pmax-P0=900-101=799 кПа;

mZ=100,80,3=30,24 кг;

Vсв=1000,729=72,9;

 

Р=7995579,75 кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.2. Расчет  защитного заземления печи для  нагрева гудрона

 

Необходимо рассчитать заземляющее устройство, ели его предполагается выполнить из труб длиной ℓ=2,5 м и наружным диаметром d=6 см, забитых вертикально в каменистую глину во второй климатической зоне, при расположении их верхних концов ниже уровня земли на 0,7 м. Допускаемое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства: Rз.д. = 10 Ом

По таблице удельных электрических сопротивлений различных грунтов выбираем значение удельного сопротивления грунта:

Pгр= 100 Омм

По таблице климатических зон России и их характеристик определим значение повышающего коэффициента для второй климатической зоны:

Kп=1,5…1,8. Для расчетов примем большее значение =1,8.

Расчетное значение удельного сопротивления грунта:

ρр = ρгр · Кп = 100 · 1,8 = 180 Ом · м

Расчетное сопротивление заземления трубы, верхний конец которой заглублен в землю:

где h=1,95-расстояние от поверхности земли до середины заземлителя.

Определяем количество вертикальныхзаземлителей без учета сопротивления соединительной полосы:

По числу заземлителей nз = 6 выберем значение отношения расстояния между заземлителями Lт к длине l: Lт/ l = 2 . Соответствующее значение коэффициента экранирования ηэ =0,73. Из отношения Lт / l = m определим расстояние между заземлителями:

Lт = ml = 2 2,5 = 5 м

Число заземлителей с учетом коэффициента экранирования:

Округлим полученное значение до ближайшего большего числа:  = 8 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

 

Пожары наносят большой материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей, поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе. Противопожарная защита имеет своей целью изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения.

В ходе выполнения данной работы выявлены причины возникновения возможных аварий и обозначены мероприятия по их предупреждению.

Выполнены следующие задачи:

- дана характеристика  предприятия;

- описан технологический  процесс производства;

- оценка пожароопасности обращающихся в производстве веществ;

- определены пожароопасные  факторы на производстве;

- обоснован выбор  способов и средств пожарной  защиты и 

взрывопредупреждения;

          - проведены расчеты по критериям избыточного давления взрыва в операторной установки КТ-1/1, защитного заземления печи    для нагрева гудрона.

Установлено, что в печи при нарушении режима работы образуются опасные для аппарата давления. На установке имеются характерные источники зажигания. Возможно образование опасных для аппарата температурных напряжений и прогара труб змеевиков.

В работе были отражены возможные пути развития пожара и его предполагаемые масштабы. По выявленным недочетам предложена соответствующая пожарная защита, разработаны необходимые мероприятия. Выяснено, что установка по вакуумной перегонке мазута и висбрекингу гудрона

 является взрывопожароопасной. В ней обращается большое количество  ЛВЖ и ГЖ. Процесс протекает  при высоких температурах и  с использованием глубокого вакуума.

Большое внимание было уделено овладению навыками инженерных расчетов, а также навыками в работе с нормативно-технической документацией: ГОСТы, НПБ, ППБ, ПБ и различные ведомственные правила и инструкции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Абрамов А.С. Каргаполова Е.О., Мартенко Е.А., «Пожарная безопасность технологических процессов» - изд-во ОмГТУ, Омск 2009.
2. Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. «Пожарная профилактика технологических процессов производств» - ВИПТШ МВД СССР, 1986.
3. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. «Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности» - изд-во «Колосс»  М.: 2005
4. Корольченко А.Я. «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения» - изд. М.: «Пожнаука» 2004 стр..
5. ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов.

Номенклатура показателей и методы их определения».

6. ГОСТ 12.3047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля»
7. http://conf.omgtu.ru/blog/59 «Блок-схема комбинированной установки КТ-1/1».