Свойства, промышленное значение и классификационные характеристики аммиака. Анализ аварий, характерных для аммиака

1.5.3.2 Классификация ЧС по масштабу

ЧС в зависимости  от масштаба, количества пострадавших и нанесенного материального  ущерба классифицируются в соответствии с Постановлением №304 от 21 мая 2007 г. «О классификации ЧС природного и техногенного характера». (Таблица 1.2)

 

 

Таблица 1.2 – Классификация ЧС

Характер ЧС	Зона ЧС	Количество пострадавших, чел.	Материальный ущерб, млн. руб.
Локальная	не выходит за пределы  территории объекта	не более 10	не более 0,1
Муниципальная	не выходит за пределы  территории одного поселения или внутригородской территории города федерального значения	не более 50	не более 5
Межмуниципальная	затрагивает территорию двух и более поселений, внутригородских  территорий города федерального значения или межселенную территорию	не более 50	не более 5
Региональная	не выходит за пределы  территории одного субъекта Российской Федерации	50…500	5…500
Межрегиональная	территорию двух и  более субъектов Российской Федерации	50…500	5…500
Федеральная	территорию двух и  более субъектов Российской Федерации	свыше 500	свыше 500

 

1.5.4 Наиболее крупные аварии, связанные с выбросом (разливом) аммиака

Авария 5 июня 1971 г. в г. Флор Аль (штат Арканзас, США) По-видимому, это было самое крупное разлитие аммиака, отмеченное литературе. Разрыв трубопровода привел к выбросу около 600 т аммиака. Жертв не было. Аммиак попал в реку, что привело к гибели рыбы.

Авария 13 июля 1973 г. Потчефструм (ЮАР). Эта авария произошла на заводе по выпуску удобрений. Причиной аварии стал отрыв торцевой крышки резервуара, содержавшего 50 т аммиака. Осколок торцевой части диаметром 2,9 м (25% массы торцевой части) отлетел на 40 м. Размер утечки составил 38 т аммиака, хранившегося при температуре около 15 °С. В результате аварии погибло 18 человек, шестеро из них находились за пределами предприятия.

В радиусе до 50 м от места аварии, погибли 7 человек; в радиусе 50…100 м погибли 5 человек; на расстоянии 100…150 м погиб 1 человек; на расстоянии 150…200 м умерли 5 человек. Было отмечено 65 случаев несмертельных отравлений. Впоследствии некоторые пострадавшие утверждали, что на земле дышать было легче, так как воздух содержал у поверхности земли меньше аммиака.

Результаты металловедческого  анализа разрушенного резервуара: торцевая часть оказалась очень хрупкой. По мнению независимого эксперта, после замены торцевой части резервуара (за 4 года до аварии) необходимо было провести термообработку для снятия образовавшихся напряжений. Это и стало причиной аварии [5].

Авария 6 мая 1976 г. в г. Хьюстон (штат Техас, США).

В данной аварии автоцистерна с аммиаком, двигавшаяся по горному шоссе, в результате дорожного происшествия съехала с полотна дороги и, пролетев 10 м, упала на проезжую часть проходившего внизу шоссе. Произошел мгновенный выброс 19 т аммиака, погибло 6 человек, пострадало более 100 человек. В начальный период аварии образовавшееся облако аммиачно-воздушной смеси было тяжелее окружающего воздуха.

Эта площадь, согласно оценкам  автора [5], сделанным путем сравнения  фотографий из работы и карты места  аварии из работы составляет приблизительно 1 км².

Авария 1997 г. в г. Барнаул

Во время работы в  ночную смену машинист находился  в нетрезвом состоянии. Средства автоматической защиты АХУ были им отключены. В результате превышения допустимого уровня аммиака в  циркуляционном ресивере произошел  гидравлический удар в цилиндре компрессора. Через пробитую при этом прокладку газообразный аммиак быстро распространился по помещениям машинного зала и управления (двери были открыты), где находился и, возможно, спал машинист. Он получил тяжелое отравление и после длительного лечения скончался [13].

По данным Росгостехнадзора в России ежегодно происходит несколько  тысяч аварий в химических отраслях. Число аварий с угрозой выброса  АХОВ увеличивается вследствие транспортных происшествий. В период 2002…2007 г. в России на ХОО было зарегистрировано несколько десятков аварий с аммиачными веществами. В этих авариях пострадало около 30 человек и 5 человек получили смертельное отравление парами аммиака. Некоторые из них, наиболее крупные, приведены в таблице 1.3.

 

Таблица 1.3 – Описание некоторых аварий с аммиачными веществами, произошедшими в период 2002…2007 г. В России

Дата аварии	Место аварии, предприятие, на котором произошла  авария	Краткое описание аварии	Масса разлившегося вещества, кг	Причины аварии	Количество  пострадавших / погибших
13.02.2002	ОАО «Пигмент»	при пуске аммиачного компрессора разрушился цилиндр  второй ступени с вырыванием клапанной  коробки на стороне нагнетания	150	Коррозионный износ  стенок цилиндра	1/1
27.08.2002	ООО «Тирса»	разгерметизация технологической системы АХУ, выброс аммиака	1000	пожар, возникший при  повреждении электрического кабеля и коротком замыкании	6/3
08.07.2003	ОАО «Любинский молочно-консервный комбинат»	Выброс аммиака из неработающей емкости	150	Отрыв крышки	4/0
22.07.2003	Пищевой комбинат «Уссурийский продукт»	Разрушение линейного  ресивера с выбросом аммиака	1200	взрыв аммиачного контейнера в компрессорном цехе	3/0
5.08. 2003	ООО «Холод»	Выброс аммиака из испарителя	50	выход из строя металлического кожуха трубного испарителя	0/0
06.09.2005	ОАО «Калининградского мясокомбината»	Выброс аммиака из системы трубопроводов	100	Несоблюдение правил техники безопасности при ремонте  насоса	2/0
03.05.2006	ОАО «Микояновский мясоперерабатывающий завод», Москва	Разрыв трубопровода, выброс аммиака	100	Фура, доставившая груз на завод, разворачиваясь, не вписалась  в разворот на территории завода и  крышей задела стойку, на которой крепился трубопровод	1/1
07.06.2007	Рыбный порт, Петропавловск-Камчатский	Авария на морозильной  установке траулера «Кое Мару»	2000	неизвестны	6/1
03.09.2007	ЗАО «Черниговский мясокомбинат»	Разгерметизация трубопровода с последующим выбросом аммиака	1000	Обвал стены здания, в  котором размещались трубопроводы	2/0

 

Значительное количество аварий связано, прежде всего, с медленными темпами реконструкции и модернизации производства, переносами сроков ремонта и замены оборудования, ухудшением качества ремонтов, несвоевременной диагностикой технического состояния эксплуатируемого оборудования. Амортизационный износ оборудования достигает 60 – 70%, а на ряде производств 95 – 100% [2].

 

1.6 Факторы,  влияющие на обеспечение безопасной  эксплуатации АХУ

 

Основные и типичные для большинства предприятий, эксплуатирующих  АХУ, факторы, влияющие на промышленную безопасность:

1) техническое состояние оборудования, трубопроводов, запорной и предохранительной арматуры;

2) наличие, техническое  состояние и организация грамотной  эксплуатации приборов автоматической  защиты и управления технологическим  процессом;

3) квалификация персонала  и соблюдение технологической и трудовой дисциплины;

4) готовность обслуживающего  персонала к локализации и  ликвидации аварийных ситуаций  и аварий;

5) оснащенность АХУ  средствами противопожарной, а  персонала – индивидуальной защиты;

6) должный контроль со стороны руководства за состоянием промышленной безопасности и соблюдением нормативов при эксплуатации АХУ [13].

 

1.7 Типичные причины, приводящие к разгерметизации составных частей аммиачной холодильной установки

 

Часто опасности аварий с резервуарами связаны с их большой емкостью, т.е. наличием большого количества АХОВ в единичной емкости. Наиболее массовые вертикальные цилиндрические стальные резервуары монтируются из поясов, соединенных сварными швами. Основной причиной аварий резервуаров является возникновение трещин в сварных швах, как результат некачественной сварки (непровар), выплавки и режима эксплуатации [5].

Но помимо разгерметизации  резервуаров, содержащих наибольшее количество АХОВ, аварии могут быть вызваны  разрушением отдельных блоков технической  системы.

Анализ физико-химических свойств аммиака, условий производственных операций и изучения опыта крупных аварий по зарубежным литературным данным и сведениям Росгостехнадзора России позволяет сделать вывод, что для аммиачной холодильной установки характерны следующие аварии:

1) разрушение оборудования  и коммуникаций, находящихся под избыточным давлением;

2) взрыв и сгорание аммиачно-воздушной смеси при разгерметизации оборудования;

3) распространение токсичного  облака аммиака, образовавшегося  в результате выброса его из системы;

Основные причины, способствующие возникновению аварии:

1. нарушение персоналом норм и правил производственной и трудовой дисциплины, своих должностных обязанностей и правил по ремонту и эксплуатации оборудования и систем;
2. нарушение норм технологического режима (в том числе из-за отказа средств контроля и управления), выход заданных параметров за допустимые регламентированные пределы возможных изменений и их тенденция приближения к опасным предельным значениям;
3. все случаи разгерметизации технологических систем и создание на объекте любой степени загазованности, включая локальные очаги;
4. аварийная остановка какого либо блока системы из-за неисправности или по другим причинам;
5. возникновение на объекте любых возгораний или очагов пожара;
6. внешнее механическое воздействие на элементы технологической системы;
7. природные опасности акты саботажа (диверсии), опасности, связанные с движением транспорта, а также с соседними производствами и объектами [1].

Опыт эксплуатации АХУ  показывает, что опасными отклонениями от оптимального режима работы являются:

1) повышенная температура нагнетания.

Эта ситуация может возникнуть при перегреве на всасе компрессора  или при неполадках непосредственно  в самом компрессоре и привести к разгерметизации компрессора  или его обвязки.

2) повышенная температура  конденсации из-за несоответствия производительности включенных компрессоров и конденсаторов;

3) попадание влаги  в цилиндры компрессора.

Это может привести к  гидравлическому удару и разрушению цилиндров компрессора. Попадание  жидкости в цилиндры, вызывающие гидравлические удары, чаще всего связано с неисправностью приборов контроля уровня жидкости в отделителях на всасывающей стороне компрессоров, а также с другими нарушениями режима работы машины. Может произойти разгерметизация компрессора или его обвязки;

4) разгерметизация оборудования, трубопроводов.

Возможные причины: коррозия, ослабление фланцевых соединений или  неправильная их затяжка, использование  неподходящих материалов в качестве сальниковых набивок, выход из строя  отдельных движущихся частей запорной или предохранительной арматуры, вибрация, дефекты материала, оборудования, трубопроводов, прокладок. Опыт эксплуатации показывает, что имеют место пропуски в сальниковые уплотнения запорной арматуры, через образующиеся в процессе работы неплотности в прокладках фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов [1,5].

 

2. Описание ОАО «Уфамолзавод»

 

Приведены общие сведения об объекте, характере местности, на которой он расположен, санитарно-защитной зоне и распределении людей по территории объекта.

 

2.1 Общие сведения  о промышленном объекте

 

Полное наименование предприятия: Открытое Акционерное Общество «Уфамолзавод».

Вышестоящая организация: Министерство сельского хозяйства  и продовольствия Республики Башкортостан.

Адрес: РБ, 450001, г. Уфа, Комсомольская, 3, ОАО «Уфамолзавод».

Телефоны: г. Уфа, 228–33–90, факс 228–34–98.

 

В состав промышленного  объекта ОАО «Уфамолзавод» входят два основных цеха: приемно-аппаратный и цех мороженого. План расположения основного технологического оборудования ОАО «Уфамолзавод» представлен на рисунке П. 1.1.

 

Таблица 2.1 – Производственные мощности приемно-аппаратного цеха ОАО «Уфамолзавод»

Полученный продукт	Объем полученного продукта (т/смена)
приемка молока	63
молоко в крупной  таре	12
молоко фасованное	27,7
творог	3,6
сырки творожные	1
сыр адыгейский	0,5
сгущенное молоко	0,35
сыр домашний	1
сметана	0,6

 

Компрессорный цех завода обеспечивает охлаждение и хранение охлажденного продукта – 239 т/смена [1].

 

2.2 Описание месторасположения промышленного объекта

 

ОАО «Уфамолзавод» расположен на пересечении ул. Комсомольская и ул. Бессонова в Советском р-не, г. Уфа. АХУ размещается на границах ОАО «Уфамолзавод», занимающего площадь 2,5 га. Здания и сооружения кирпичные постройки 1960 г.

Территория не является особо охраняемой и не включена в  заповедный фонд. Санитарно-защитная зона от границ ОАО «Уфамолзавод» – отсутствует. АХУ размещается на генплане предприятия с относительно ровным рельефом местности, характеризующимся отметками 186.03: 189.64 м, с уклоном на юго-восток. На площадке установки отсутствуют овраги, каналы.