Анализ возможных причин и источников аварий и производственных инцидентов на нефтеперерабатывающем предприятии

1.1. Общие сведения об установке

Установка ВТ-битумная является взрыво- пожароопасным производством.

Технологический процесс вакуумного блока проводится при высокой температуре до 400^оС и остаточном давлении 50 мм. рт. ст.

Процесс получения окисленных битумов в трубчатом реакторе протекает при температуре 270 – 290 ^оС и давлении 0,7 МПа.

Высокая температура нагрева нефтепродуктов (мазут, гудрон, масляные дистилляты) – выше температуры их самовоспламенения, наличие вакуума в системе, выделение тепла в процессе получения битума, создают опасность при эксплуатации установки.

При эксплуатации установки ВТ-битумная возможны следующие опасности:

-возникновение взрыва и пожара при выбросе углеводородных газов и горячих нефтепродуктов вследствие разгерметизации фланцевых соединений и запорной арматуры;

-подсос наружного воздуха в вакуумную систему может создать взрывоопасную концентрацию горючих газов и паров и быть причиной взрыва и пожара;

-нарушение температурного режима печи (повышение температуры газов на перевал продукта на выходе из печи) может привести к закоксовыванию змеевика печи, прогару труб змеевика и загоранию печи;

-образование взрывоопасных смесей в топочном пространстве печей при нарушении или прекращении процесса горения на форсунках газообразного и жидкого топлива;

-с увеличением подачи воздуха в реакторы Р-1/1,2, Р-2/1,2 увеличивается общий объем реакционной смеси воздуха и сырья. Степень использования кислорода воздуха снижается – большое количество кислорода переходит в газообразные продукты окисления. Высокая концентрация кислорода в газах окисления повышает взрыво- и пожароопасность.

При эксплуатации реакторов необходимо внимательно следить за температурами в змеевике. Резкое повышение температуры говорит о бурном протекании окисления с возможным загоранием продуктов реакции, что может привести к разрыву труб змеевика и созданию аварийной ситуации.

Следует постоянно контролировать давление на входе в реактор. Его постоянное повышение говорит о закоксованности труб, которое может привести к прекращению проходимости продукта по змеевику.

Резкое повышение температуры в паровой части испарителя Е-7, Е-8 свидетельствует о воспламенении продуктов паровой фазы, что может быть вызвано повышенным содержанием кислорода в газах окисления при нарушении работы реактора.

Наиболее опасными местами на установке являются:

-вакуумная колонна;

-блок нагревательных печей;

-блок реакторов и испарителей;

-отделение розлива, затаривания и отгрузки битумов;

-места отбора проб;

-колодцы промышленной канализации, приямки, где могут скапливаться газы.

Вакуумная перегонка мазута

Основное назначение процесса вакуумной перегонки мазута - подготовка сырья для битумного производства.

Перегонку мазута проводят под вакуумом и в присутствии водяного пара. Водяной пар подаётся в колонну для предотвращения разложения сырья под действием высоких температур.

Водяной пар подаётся в радиантный змеевик печи для турбулизации потока сырья, что уменьшает отложение кокса в трубах.

Качество гудрона и дистиллятов, получаемых в вакуумной колонне, регулируется изменением режима работы колонны, в частности, изменением расхода циркуляционных орошений, изменением температуры сырья на выходе из печи, изменением расхода водяного пара, подаваемого в колонну, изменением количества выводимых дистиллятов, в пределах, установленных регламентом.

Особое внимание должно уделяться качеству гудрона, которое обеспечивает получение битумов, удовлетворяющих требованиям ГОСТов.

Вакуум создаётся за счёт конденсации в поверхностных конденсаторах водяного пара и удаления газов разложения паровыми эжекторами.

Окисление гудрона

Процесс окисления гудрона кислородом воздуха характеризуется следующими превращениями:

углеводороды смолы асфальтены

в результате которых, в зависимости от глубины окисления и качества исходного сырья получают битумы различных марок.

Часть (1-2% на битум) кислорода, взаимодействующего с сырьём, расходуется на окисление гудрона, остальная часть кислорода идёт на образование паров воды и углекислого газа, которые удаляются вместе с углеводородными газами разложения и азотом воздуха из процесса в виде газов окисления.

Процесс окисления гудрона сопровождается выделением тепла, поэтому предусмотрен отвод тепла с поверхности реакторов.

В качестве окислительных аппаратов на установке применены трубчатые змеевиковые реакторы, которые характеризуются высокой эффективностью использования кислорода воздуха и позволяют получать высокопластичные битумы.

Качество битумов обеспечивается поддержанием необходимой температуры окисления, соотношением расходов воздуха, сырья и рециркулята.

Сама же установка в производственном цикле расположена после ЭЛОУ-АТ.

1.2. Характеристика сырья, материалов, веществ, используемых в производстве.

Определение вредных и опасных производственных факторов на объекте [1]

 

Таблица 1

Характеристика сырья, материалов, веществ, используемых в производстве. Определение вредных и опасных производственных факторов на объекте

Сырьё, материалы, реагенты, продукция.	Опасность	Причины вызывающие опасные и вредные факторы
Мазут	Образования взрывопожароопасен паровоздушной смеси в газовом пространстве	Температура вспышки выше 110 0С на открытом воздухе
Гудрон	Выделение токсичных веществ, воспламенение	Температура вспышки выше 160 0С
Топливный газ	Воспламеним на воздухе, при наличии источника инициирования взрыва. Токсичен. При больших дозах смертелен.	Превышение температуры использования, утечка.
Топливный мазут	Образования взрывопожароопасен паровоздушной смеси в газовом пространстве	При разгерметизации оборудования.
Маслотеплоноситель	Взрывопожароопасен.	Масло, нагретое до 250°С, представляет большую аварийную опасность, чем горячая вода, так как при высокой температуре масло испаряется и может поддерживать горение
Инертный газ	Не взрывопожароопасен. Токсичен, вызывает удушье.	При утечке из оборудования.

 

1.3 Перечень аварий и неполадок основного технологического оборудования

В таблице 2 рассмотрено: Опасное технологическое оборудования и причины возникновения аварийных ситуаций на нём.

Таблица 2

Перечень основного технологического оборудования и аварийных ситуаций.

Оборудование	Причины аварийной ситуации
1. Колонная аппаратура	Разгерметизация. Повышение темературы. Повышение давления. Образования коррозии. Неисправность датчиков КиПА. Некачественный ремонт
2. Реактор	Повышение давления, температуры. Образование коррозии. Механический износ. Разгерметизация. Некачественный ремонт.
3. Емкостная аппаратура	Разгерметизация. Образования коррозии. Неисправность датчиков КиПА. Некачественный ремонт
4. Резервуары	Разгерметизация. Образования коррозии. Неисправность датчиков КиПА. Некачественный ремонт
5. Теплообменная аппаратура	Разгерметизация. Образование коррозии в трубках. Некачественный ремонт. Повышение температуры и давления.
6. Нагревательные печи	Прекращение электропитания. Повышенная температура на входе и выходе в дымовую трубу. Прекращение подачи пара. Механический износ. Некачественный ремонт.
7. Аппараты воздушного охлаждения	Некачественный ремонт. Неисправность датчиков КиПА. Механический износ.

[2]

 

1.4 Характеристика производственных помещений по взрывопожароопасности

В таблице 3 рассмотрено классификация зданий в зависимости от его пожароопасности

Таблица 3

Характеристика производственных помещений по взрывопожароопасности

Наименование производственных зданий, помещений, наружных установок	Категория взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий	Классификация взрывоопасных зон внутри и вне помещений для выбора и установки электрооборудования по ПУЭ	Группа производственных процессов по санитарной характеристике	Средства пожаротушения
Класс взрывоопасной зоны	Категория и группа взрывоопасных смесей	Наименование ве-ществ, определяю-щих категорию и группу взрыво-опасных смесей
1. Горячая насосная	А	В-1а	IIА-Т2	гудрон, битум, вакуумный газойль	3б	Пенотушени, огнетушители, асбестовые одеяла, пожарный инвентарь
2. Холодная насосная	А	В-1а	IIА-Т3	мазут, дизельное топливо, масло	3б	Пенотушение,огнетушители, асбестовые одеяла, пожарный инвентарь
3. Вакуумный блок	Ан	В-1г	IIА-Т3	газы разложения, мазут, вакуумный газойль, гудрон	3б	Паровая завеса (для защиты низа колонны К 1), лафетные стволы, водяная оросительная система, первичные средства пожаротушения
4. Блок технологических печей	Г	В-1г	IIА-Т3		3б	Наружная паровая завеса, внутреннее паротушение
5. Блок реакторов и испарителей	Ан	В-1г	IIА-Т3	газы окисления, битум	3б	Лафетные стволы, паротушение, пенные огнетушители, песок
6. Блок воздушных холодильников	Бн	В-1г	IIА-Т3	дизельная фракци, вакуумный газойль, гудрон, битум	3б	Лафетные стволы, первичные средства пожаротушения
7. Блок теплообменников	Бн	В-1г	IIА-Т2	мазут, вакуумный газойль, гудрон	3б	Лафетные стволы, первичные средства пожаротушения