Разработка технических решений, направленных на снижение химической опасности производства

 

В типовом паспорте безопасности территории Республики Казахстан, города Шымкента, ТОО «Шымкент пиво» указанны данные о:

Информация о способах оповещения населения при авариях и необходимых действиях при катастрофе:

В дневное время оповещение производственного персонала завода, прилегающих к нему промышленных объектов и местного населения жилых массивов производится подачей сигнала «Внимание! Всем!», включением электросирен на крыше административного здания и здания АКЦ, в помещении моечно-розливочного цеха, громкоговорителями местного радиоузла, электромегафоном и посыльными в соответствии с планом оповещения.

В вечернее и ночное время оповещение осуществляется включением в работу электросирены на крыше АКЦ для подачи сигнала «Внимание всем», голосом по телефонам городской и заводской АТС, дежурным котельной, АКЦ и вневедомственной охраны согласно списка, водителями и посыльными.

Для оповещения используется следующая телефонная связь:
а) связь городской АТС;
б) прямая связь с оперативным ДЧС ЮКО;

в) внутрипроизводственная связь АТС.

Перечень служб и их количественный состав:

На предприятии существует ведомственный надзор за объектами повышенной опасности. Имеется служба ГО, которая контролирует организацию противоаварийных и аварийно-спасательных служб. Назначены из числа ИТР лица, ответственные за безопасную эксплуатацию и исправное состояние оборудования повышенной опасности. На каждом объекте имеются средства противоаварийной защиты, сигнализации и контрольно-измерительные приборы. Контроль за ними осуществляет служба АСУТП и КИПиА, а также инженер-метролог.

Сведения о профессиональной и противоаварийной подготовки персонала

Согласно плана комплектования кадров в течении 2013 года были обучены в отделе подготовки и обучения Управления ГО Департамента по чрезвычайным ситуациям ЮКО с присвоением сертификата установленного образца.

Согласно утвержденному расписанию занятий по гражданской обороне с руководством и командно-начальствующим составом, личным составом формирований, с рабочими и служащими, не входящими в формирования проводятся занятия, а так же отработка учебных вопросов изучаемых тем.

Локальная система оповещения персонала объекта и населения.

Порядок оповещения руководящего и командно-начальствующего состава, формирований ГО, рабочих и служащих при ЧС:

- руководящий, командно-начальствующий состав – по телефону местной и городской АТС, громкоговорящей связи местного радиоузла, локальной системы оповещения, голосом по мегафону, посыльными;

- личный состав формирований ГО, рабочие и служащие работающей смены – по телефону местной и городской АТС, громкоговорящей связи местного радиоузла, локальной системы оповещения голосом по мегафону и посыльными.

Мероприятия по созданию и поддержанию готовности к применению сил и средств для предупреждения и снижения потерь при стихийных бедствиях: землетрясении, ураганных ветрах, ливневых дождях, обильном снегопаде, при выбросе СДЯВ аммиака организовано:

-работа по сейсмоусилению зданий и сооружений;

-очистка водопропускных лотков, арыков ливневой системы по спуску воды с крыш зданий и сооружений;

-обучение рабочих и служащих правилам использования природного и сжиженного газа, ядовитого сильнодействующего вещества – аммиака, соблюдению мер безопасности;

-приведение в готовность личный состав формирований;

-приведение в готовность автономные электростанции на базе грузоподъемных кранов РДК-25.

Противорадиационная и противохимическая защита рабочих и служащих завода обеспечена путем создания запасов средств индивидуальной защиты (СИЗ): противогазов, ватно-марлевых повязок, респираторов, комплектов Л-1, ОЗК, пакетов ИПП-8, ИДПС-69, приборов радиационного и химического контроля, организации их выдачи. Создана система оповещения химически опасного объекта.

Порядок действий сил и средств по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Силы гражданской обороны предназначены для проведения комплекса предупредительных мер спасательных и других неотложных работ (СиДНР) при ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера. При получении сигнала «Внимание Всем!» и речевой информации о ЧС проводится оповещение и сбор личного состава формирований ГО и приведение его в готовность.

Проведение СиДНР на объектах завода при ЧС обеспечивается проведением инженерных, транспортных, технических и медицинскими мероприятиями, необходимым материально-техническими средствами.

Формирования гражданской обороны (количество л/с, техники)

Специализированная команда потенциально-опасного объекта (СКПОО) – 35 чел., 8 ед.техники.

Перечень разработанных мер по уменьшению риска

- Организационные мероприятия:
а) Проведение инструктажей;
б) Проведение противоаварийных тренировок.

- Технические мероприятия:
а) Обеспечение средствами защиты;
б) Соблюдение графиков ППР и ТО;
в) Контроль за средствами измерения, противоаварийной защиты и сигнализации.

В ходе проведенного анализа и выполненных расчетов по ликвидации аварии с выбросом аммиака из емкостей склада выявлена реальная химическая угроза для обслуживающего персонала объекта и прилегающего жилого массива. Для нейтрализации паров аммиака будет привлекаться значительное количество сил и средств противопожарной службы.

В случае выброса всего объема СДЯВ, имеющегося на складе, ситуация грозит выйти из-под контроля, так как сил и средств недостаточно для столь большого единовременного расхода воды – 1029 л/с. В данном случае возможен прорыв аммиачного облака за пределы санитарно-защитной зоны и поражение близлежащего жилого сектора. При таком варианте развития событий в зоне поражения окажется значительное количество людей, при этом до 36,2 тысяч человек получат отравления той, или иной степени тяжести.[7]

В целях снижения уровня химической опасности предлагаю:

Установить в помещении склада СДЯВ систему автоматического пароосаждения с самонаведением на очаг пожара или места разгерметизации емкости со СДЯВ, типа «Страж» (МАСБ 634228.001 ТУ), производства РФ.

Основные технические характеристики:

автоматическое наведение ствола на защищаемую конструкцию с подачей воды/пены

выдача в телефонную линию сигнала "тревога"

дальность подачи воды при минимальном рабочем давлении - до 50 м

углы поворота лафетного ствола:
вокруг вертикальной оси- 360 град.;
вокруг горизонтальной оси - (90 - минус 45) град.;

рабочее давление - 0.6-1,0 МПа;

напряжение питания установки -220В,50 Гц;

питание электропривода лафетного ствола -12В;

Принцип работы паровой завесы основан на том, чтобы исключить возможность испарения и прорыва паров СДЯВ в смежные помещения и далее в атмосферу.

Эффект осаждения паров СДЯВ водяным паром достигается главным образом за счет создания паровой прослойки между парами СДЯВ и отсечения их от атмосферного воздуха, а также за счет смешивания паров и интенсивного осаждения образовавшейся паровой смеси, достигаемого высокой дисперсностью водяного пара.

Предлагаемая автоматическая установка парового тушения предназначена для автоматического обнаружения аварийной ситуации, подачи сигнала тревоги и включения подачи пара в то место, в котором возникла авария.

Для ручного тушения небольших очагов горения предусматривают ручные стволы с рукавами длиной около 10-15 м.

Первоочередной задачей расчета установки осаждения паров СДЯВ в закрытом объеме является определение требуемого количества пара для осаждения паров аммиака. Расход пара для создания необходимой для осаждения паров аммиака (35 % без учета конденсации пара) определяют по формуле:

jп=0,35V / р

где:

jп - расход пара, кг/с;

V = 3456 м3 (расчетный объем защищаемого помещения, м3);

= 7,86 (плотность водяного пара при максимальном давлении в паропроводе, равном 0,2 МПа, кг/м3);

р = 2580 (расчетное время осаждения паров, с).

jп= 3,6 кг/с

В установке паровых завес используем технологический пар. Включение пара в паровые завесы - автоматическое. Перфорированные трубопроводы для образования паровой завесы прокладываем на расстоянии 1,25 м от емкостей с трех сторон на высоте 0,5 м от верхнего края емкостей.Диаметр отверстий в перфорированном трубопроводе принимаем 4 мм, шаг не более 200 мм, отверстия направлены вертикально вверх. Удельный расход пара должен быть не менее 0,03 кг/(с. м). Данное условие выполняется.

На случай разгерметизации всех емкостей с аммиаком с последующим его разлитием по всей площади склада – установить в помещении склада стационарные пеногенераторы. При ликвидации аварии – применить способ объемного заполнения помещения. Этому благоприятствует отсутствие каких-либо технологических установок и линий, которые могли бы быть повреждены или выведены из строя пеной. Также данное решение позволит прекратить испарение аммиака с зеркала разлития и организовать сбор разлившегося СДЯВ. При этом будет достигаться значительный экономический эффект – за счет сохранения основного количества аммиака.

Вывод по разделу: принятое решение способствует ограничению распространения облака паров аммиака, дает возможность рабочему персоналу покинуть район аварии, предотвращает возможность экологической катастрофы.

Также следует отметить, что ликвидация аварии по предложенному варианту возможна с минимальным привлечением сил и средств подразделений ГУ «СП и АСР» ДЧС ЮКО.

Введение в действие системы осаждения паров СДЯВ предлагаю осуществить автоматически, при получения сигнала газоанализатора – открытием запорной арматуры паропровода.

 

 

6. Экономическое обоснование вариантов ликвидации аварии с выбросом аммиака на ТОО «Шымкент пиво»г. Шымкент.

 

Определение основных показателей:

К1.2 – капитальные затраты;

С1.2 – эксплуатационные расходы;

У1.2 - убытки от аварии с выбросом СДЯВ.

Исходные данные:

Выброс аммиака произошел в аммиачно-компрессорном цехе. Общий объем СДЯВ составляет 2,7 тонн. Для ликвидации аварии применяется техника гарнизона ГУ «СП и АСР» г.Шымкент.

Вариант ликвидации последствий аварии рассмотрен в разделе4 дипломного проекта, поэтому приведем только те данные, которые необходимы для сравнения вариантов.[22]

Вариант 1 (до внедрения инженерного решения)

1. Определение эксплуатационных расходов (с учетом затрат времени до прибытия подразделений ГУ «СП и АСР» – 1,21 часа).

 

С1= Сам+ Ст.р.т.о.+ Сз.п.+ Со.с.+ С гсм;

 

где:

Сам – амортизационные затраты;

Ст.р.т.о. – затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание;

Сз.п. – затраты на заработную плату;

Со.с. – затраты на огнетушащие средства;

С гсм – затраты на ГСМ.

 

Так как амортизационные затраты и затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание в обоих вариантах будут абсолютно одинаковыми, то принимать эти величины в расчет не будем.

 

Определим затраты на заработную плату личному составу ГПС:

 

Сз.п. = 375 т/час х 1,21 часа х 43 чел. = 19511,3 тенге.

 

Определим затраты на огнетушащие средства:

 

W = 522,7 м³ воды

 

Тогда общие затраты на огнетушащие средства составят:

 

Со.с. = W х Св = 522,7 х 52,5 тенге = 27441,7 тенге.

 

Определим затраты на горючесмазочные материалы. При ликвидации аварии будет задействовано 7 автомобилей АЦ-5-40(КамАЗ 5322). Из них - 3 в резерве.

Для определения расходов составим таблицу:

Марка автомобиля	Кол-во, шт.	Время работ, мин	Расход горю-чего л/мин	Об-щий расход	Видтоплива	Цена за литр, тенге/л	Общая стои-мость
АЦ-5-40(КамАЗ 5322)		71,72	0,36	181,3	ДТ	115,00	20 849

 

Таким образом, стоимость израсходованного дизельного топлива составит:

 

Сгсм =181,3 л х 115 тенге/л =20849,0 тенге

 

Суммарные эксплуатационные затраты составят:

 

С₁=19511,3 + 27441,7 + 20849,0= 67802,0 тенге

2. Определение убытков от аварии с выбросом СДЯВ:

 

Учитывая, что при ликвидации аварии вылившийся аммиак будет частично испаряться, частично нейтрализован огнетушащими средствами и в дальнейшем непригоден для использования, то принимая во внимание, что общее количество аммиака составляет 2,7 тонны, а стоимость одной тонны аммиака составляет 243 000,0 тенге, получим сумму ущерба от выброса аммиака:

 

У = 2,7 х 243 000,0 тенге = 656 100,0 тенге

 

Общий ущерб, нанесенный в результате аварии с выбросом СДЯВ, составит:

 

У₁ = С₁ + У = 67 802,0 + 656 100,0 = 723 902,0 тенге.

 

Вывод:В зависимости от количества СДЯВ, выброшенного из емкостей в результате аварии, ущерб от эксплуатационных затрат на ликвидацию аварии и от потери продукта может составить 723 902,0 тенге. Кроме того, предусматривается привлечение значительного количества сил и средств, с подачей больших объемов осаждающих средств.

Вариант 2 (после внедрения инженерного решения)

1. Определим капитальные затраты на приобретение подвода паропровода к складу аммиака, монтаж паропровода, приобретение необходимого оборудования для системы осаждения паров СДЯВ и установку газоанализатора - сигнализатора. По предварительным расчетам и согласно принятого инженерного решения на складе аммиака необходимо установить

 

К₂=Стр.+Сор.+ Сз.п.ор..+Сгас +Сз.п.гас

 

Где:

Струб. - затраты на приобретение и прокладку трубопровода от паросилового цеха до склада хлора;

Сор. - стоимость приборов осаждения паров СДЯВ.

Сз.п.ор. – затраты на установку системы осаждения паров.

Сгас – стоимость газоанализатора – сигнализатора, Сгас=32150,00 тенге.

Сз.п.гас – затраты на установку газоанализатора-сигнализатора.

 

В складе жидкого СДЯВ для установки системы аварийного осаждения паров аммиака необходимо 116 м (56 м – на складе, 60 м – паропровод от паросилового цеха).

Струб = (Lтр_чуг*С)

Струб = 116,0 х 510,0 =59160,0 тенге

где

С – стоимость 1м труб – 510 тенге для железных труб.

С учетом работ по прокладке трубопровода от основной магистрали:

 

Стр. = 1,45 х Струб.=1,45 х 59160,0 = 85782,0 тенге

 

Стоимость комплекта запорной арматуры для предлагаемого паропровода, с учетом предъявленных выше требований:

 

Сз.п.ор. = 142 800,0 тенге

 

С учетом полученных результатов капитальные затраты на предлагаемое решение составят:

 

К₂=260 732,0 тенге

 

2. Определим эксплуатационные расходы по второму варианту:

 

Определим затраты на используемый горячий пар:

 

Спар = 223,0 м³х 115,6 тенге = 25778,8 тенге

 

В случае, если произойдет выброс всего объема аммиака (2,7 т), то в данном случае будет введена в действие система объемной подачи пены. Для помещения склада объемом 704 м³ потребуется 6 единиц ГПС-600 и 1296 л пенообразователя. В данном случае, при стоимости 1-ой тонны пенообразователя 13200,2 тенге, суммарные эксплуатационные расходы составят:

 

С₂= 25778,8+13200,2 =38979,0 тенге

 

3. Определим ожидаемый ущерб от повторной аварии с выбросом СДЯВ на объекте:

Учитывая, что при ликвидации аварии вылившийся аммиак будет испаряться только в течение времени, необходимого для заполнения помещения пеной, то количество потерянного СДЯВ будет значительно меньше, чем до внедрения предложенного решения. При установке 6-ти пеногенераторов и подаче 1296 литров пенообразователя для заполнения всего объема склада потребуется 8,9 мин («Справочник РТП», 2001 г.).

За это время, при расчетной скорости испарения 0,56 кг/с, испарится 299,04 кг аммиака. При стоимости одной тонны аммиака243 000,0 тенге получим сумму ущерба от выброса аммиака:

У = 0,299 т х 243 000,0 тенге/т = 70470,8 тенге

 

Общий ущерб, нанесенный в результате аварии с выбросом всего СДЯВ, составит:

 

У₂ = К₂+С₂ + У = 481 967,0 + 38979,0 + 70470,8 = 591416,8 тенге.

 

Определим экономический эффект от внедрения инженерного решения:

Э= У1 - У2 = 723 902,0 - 591416,8= 132 485,2 тенге