Проект реконструкции установки переработки нефти на химзаводе филиала ОАО «Красмаш» с разработкой реактора

Размещено на /

Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет переработки природных соединений Кафедра машин и аппаратов промышленных технологий ПРОЕКТ РЕКОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ НА ХИМЗАВОДЕ ФИЛИАЛА ОАО «КРАСМАШ» С РАЗРАБОТКОЙ РЕАКТОРА Дипломник В. В. Иваненков

Реферат В проекте разработан ректор в составе установки по переработке нефти на ФГУП «Химзавод» (филиал ОАО «Красмаш»).

В проекте предлагается реконструировать реактор. А именно, уменьшить диаметр 1й секции реактора для увеличения скорости паров бензиновой фракции, а так же заменить существующие кольца Рашига на высокоцеолитный катализатор КН-30. Предлагаемая реконструкция приведет к повышению качества продукта и увеличению годовой производительности.

В проекте приведены все необходимые технологические и конструктивные расчеты, освещены вопросы монтажа и ремонта. Экономические расчеты подтверждают целесообразность проведения предлагаемой реконструкции.

Введение

Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность является одной из самых крупных и прибыльных в России

Современные нефтеперерабатывающие заводы используют технологию промышленной ректификации, которая сложилась более 50-ти лет назад и за все годы применения не претерпела кардинальных изменений, новые стандарты нефтепродуктов, глубокая переработка остатков и тяжелой нефти привели к коренной модернизация действующих НПЗ и строительству новых.

Огромная протяженность нашей страны с запада на восток приводит к колоссальным транспортным затратам при перевозке горюче-смазочных материалов. Поэтому в сравнении с обычными НПЗ, мини-НПЗ позволяют сократить эти расходы и снизить стоимость топлива для конечного потребителя. Причем если первые нужны для удовлетворения потребностей народного хозяйства, то мини-НПЗ для решения локальных задач — снабжения топливом определенного региона или крупного предприятия.

Мини нефтеперерабатывающие заводы позволяют получать качественные нефтепродукты в результате учёта двух ключевых факторов:

* выбор сырья, сделанный с учетом особенностей работы мини-НПЗ;

* выбор технологической схемы переработки сырья, с учетом конструктивных особенностей мини-НПЗ и обозначенной в сопровождающей документации.

Внедрение современных технологий синтеза с использованием новых катализаторов позволяет получать высококачественные продукты, востребованные на рынке.

По данным исследований «ВНИПИнефть» можно сказать, что уже сегодня в России разработаны базирующиеся на применении нанотехнологий конкурентоспособные процессы нефтепереработки и нефтехимии. Есть не менее конкурентоспособные микросферические катализаторы каталитического крекинга. Ведутся разработки по созданию наномодифицированных катализаторов гидроочистки, изомеризации легких бензиновых фракций, риформинга и др.

1. Технико-экономическое обоснование проекта

1.1 Обзор существующих конструкций Установки крекинга — вид оборудования, основное предназначение которого — переработка разного рода нефтяного сырья (в том числе и нефтешламов) в светлые продукты высокого качества, такие как бензин или дизельное топливо. Каталитическая переработка происходит по методу каталитического преобразования.

Основой этого процесса является каталитическая конверсия углеводородов при аналогичном и термическом воздействии с получением максимально возможного количества качественных светлых продуктов. Сырьем для самых разнообразных типов установок могут стать различные нефтепродукты: нефрас (прямогонный бензин), мазут, печное топливо, остатки вакуумной перегонки мазута, нефтешламы и прочие остатки от процессов, выкипающие при температуре выше 300 градусов.

На глубину конверсии сырья в значительной степени оказывает влияние гидродинамический режим контактирования сырья с катализатором, осуществляемый в реакторах различных типов:

1. С неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора В этих реакторах (рисунок 1.1.) слой или несколько слоев катализатора неподвижно лежат на решётчатой полке, или погружены в трубы и через неподвижный катализатор пропускается смесь реагирующих газов при режиме, близком к идеальному вытеснению. К достоинствам относятся: полнота использования объема реактора; сравнительная простота конструкции и удобство в эксплуатации, относительно небольшой удельный расход металла В данных реакторах довольно трудно добиться эффективной аэрации (особенно при большом объеме реактора), а если в ходе процесса образуются газообразные продукты, то нелегко и предупредить избыточное накопление газа в верхней части реактора с неподвижным слоем.

Рисунок 1.1 — Реактор с неподвижным слоем катализатора1 — газораспределитель; 2 — камера смешения; 3 — катализатор; 4 — решетка; 5 — термопары; I — ввод газов; II — очищенные газы

2. С движущимся слоем шарикового катализатора На установках с циркулирующим катализатором (рисунок 1.2) процесс протекает в аппаратах шахтного типа, через которые непрерывным потоком сверху вниз движутся шарики катализатора диаметром 3…5 мм.

Рисунок 1.2 — Реакторный блок установки с каталитического крекинга с движущимся слоем катализатора: 1- реактор, 2- регенератор, 3- сепараторы, 4 — дозеры; I — сырье, II — продукты крекинга, III — воздух, IV — водяной пар, V — дымовые газы, VI — вода

В прямоточных реакторах катализатор и сырье контактируют, двигаясь прямотоком. Реакторный блок каждой установки состоит из реактора, регенератора и системы транспорта катализатора, по взаимному расположению аппаратов и схемам циркуляции катализатора подразделяются на установки с однои двукратным подъемом катализатора. Для схем с однократным подъемом катализатора используются два варианта — реактор располагают над регенератором или регенератор над реактором. При прочих равных условиях схемы с однократным подъемом катализатора отличаются большей высотой установки. Так, для установки каталитического крекинга с гранулированным катализатором высота реакторного блока при двукратном подъеме составляет 60…70, а при однократном 80…100 м.

3. С псевдоожиженным (кипящим) слоем микросферического катализатора В реакторах с псевдоожиженным (кипящим) слоем микросферического катализатора (рисунок 1.3) катализ, теплои массообмен осуществляются при идеальном перемешивании реагентов с катализатором. Как наиболее значимые достоинства реакторов этого типа следует отметить: высокую их удельную производительность; легкость транспортирования микросферического катализатора и регулирования технологического режима; осуществление каталитического процесса в области, близкой к чисто кинетической; отсутствие градиента температуры в кипящем слое и некоторые другие.

Как недостатки реакторов с кипящим слоем можно указать на следующие: неравномерность времени пребывания сырья в зоне реакции, в результате некоторая часть сырья подвергается чрезмерному крекированию до газа и кокса, а другая часть — легкому крекингу; среднее фиктивное время контакта, хотя и меньше, чем в реакторах с движущимся слоем шарикового катализатора, но недостаточно малое (3−15 мин), чтобы обеспечить максимально высокую селективность крекинга.

Рисунок 1.3 — Реактор с пылевидным катализатором: 1 — зона распределения сырья и катализатора, 2 — реакционная зона, 3 — отстойная зона, 4 — циклоны, 5 — отпарная зона; I — сырье и катализатор, II — продукты реакции, III — вывод катализатора, IV — водяной пар По газодинамическим характеристикам этот реактор (рисунок 1.4) приближается к реакторам идеального вытеснения (т. е. интегрального типа), более эффективным для каталитического крекинга по сравнению с реакторами с псевдоожиженным слоем катализатора. При этом время контакта сырья с ЦСК благодаря высокой активности снижается в лифт-реакторе примерно на два порядка (до 2…6 с). Высокая термостабильность современных катализаторов (редкоземельных обменных форм цеолитов или бесцеолитных ультрастабильных и др.) позволяет проводить реакции крекинга при повышенных температурах и исключительно малом времени контакта, т. е. осуществить высокоинтенсивный («скоростной») жесткий крекинг (подобно процессам пиролиза). Основными недостатками лифт-реактора являются большие габариты зоны сепарации и высокое ее расположение относительно нулевой отметки установки, что усложняет ее обслуживание и увеличивает капитальные затраты на строительство самой установки каталитического крекинга.

Рисунок 1.4 — Лифт — реактор: 1 — зона псевдоожиженного слоя, 2 — лифт — реактор, 3 — отпарная секция, 4 — циклоны

1.2 Обзор катализаторов крекинга Процесс каталитического крекинга нефтяных фракций является одним из наиболее крупнотоннажных процессов нефтепереработки. Сущность процесса основана на расщеплении высокомолекулярных углеводородных соединений на более мелкие молекулы с перераспределением освобождающегося по месту разрыва связи «углерод-углерод» водорода в присутствии микросферического цеолитсодержащего катализатора. Этот процесс актуален ещё и потому, что, являясь вторичным, существенно влияет на глубину переработки нефти и позволяет получить суммарный выход светлых нефтепродуктов до 85−87% за счёт выработки компонентов высокооктанового бензина, дизельного топлива, бутан-бутиленовой и пропан-пропиленовой фракций, а так же сухого газа (фр. С1-С2), используемого в качестве топлива для нужд НПЗ.

За длительный период своего развития каталитический крекинг значительно совершенствовался как в отношении способа контакта сырья и катализатора (в стационарном слое, в движущемся слое шарикового катализатора, в «кипящем» слое микросферического катализатора), так и в отношении применяемых катализаторов (таблетированные катализаторы на основе природных глин, шариковые синтетические алюмосиликаты, микросферические алюмосиликаты, в том числе и цеолитсодержащие).

Достигнутый прогресс обеспечил вовлечение в переработку все более тяжелого сырья. За последние годы увеличивается число установок, использующих в качестве сырья нефтяные остатки: мазуты, деасфальтизаты и их смеси с вакуумными дистиллятами (наиболее распространенный вариант в настоящее время? вакуумные газойли).

В связи с ужесточением требований к моторным топливам, в частности к автомобильным бензинам, по содержанию ароматических углеводородов, в том числе бензола, алкенов, по содержанию серы, детонационной стойкости и т. п. использование классических высококремнезёмистых цеолитных катализаторов в процессах вторичной переработки различных нефтяных фракций не позволяет решить проблему получения моторных топлив, соответствующих современным требованиям, так как из-за высокой каталитической активности происходит быстрая дезактивация катализатора за счёт коксообразования и падение его активности, что снижает экономическую эффективность использования данных катализаторов.

Для улучшения эксплуатационных характеристик цеолитные катализаторы модифицируют путем проведения частичного ионного обмена декатионированной формы цеолита, при котором ионы редкоземельных, щелочноземельных или переходных металлов обменивается с протоном гидроксильных групп, натрием или ионом аммония. Например, при производстве катализаторов марки ИК-30-БИМТ и КН-30 используют лантан, который повышает термостабильность цеолитной решётки, увеличивает эксплуатационный ресурс катализатора и облегчает процесс проведения регенерации. С этой целью используют также высококремнезёмистые цеолиты в качестве носителей катализатора, пропитывая их водными растворами различных солей металлов с последующей прокалкой гранул.

Синтезированные продукты можно отнести к классу изоморфных цеолитов, однако в научной литературе они недостаточно описаны и в отношении них используется определение элементоалюмосиликаты цеолитной структуры типа ZSM-5.

Для развития направления получения изоморфных цеолитов в Институте химии нефти СО РАН совместно с ОАО «НЗХК» проводятся исследовательские работы по синтезу изоморфных цеолитов — элементоалюмосиликатов цеолитной структуры типа ZSM-5.

Синтезированные в лабораторных условиях элементоалюмосиликаты и катализаторы, приготовленные на их основе, испытывали в ИХН СО РАН в процессах каталитического облагораживания и гидрооблагораживания прямогонных бензиновых фракций, полученных из различных видов углеводородного сырья.

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о перспективности использования катализаторов на основе элементоалюмосиликатов для получения моторных топлив, в нефтехимических производствах, в промышленности основного органического синтеза и т. п.

В связи с этим на ОАО «НЗХК» быд начат выпуск катализаторов нового поколения — элементоалюмосиликатов со встроенными в кристаллическую решётку цеолита гетероэлементами, такими как цирконий, ниобий, молибден, кобальт, свинец и другие. Испытания катализаторов на различном углеводородном сырье показали возможность получения высокооктановых бензинов, отвечающих требованиям, предъявляемым техническим регламентом к автобензинам 3−5 класса, дизельного топлива, соответствующего по основным показателям топливу марок зимнее и арктическое.

В таблице 1.1 приведены несколько типов высокоцеолитных катализаторов и области их применения [90, 91].

Таблица 1.1 Типы катализаторов и их применение

Эксплутационные преимущества катализатора КН-30.

Катализатор создан на основе экологически чистой высококремнезёмистой цеолитной системы, не содержит тяжёлых металлов, не обладает взрывоопасными и пирофорными свойствами.

Особое расположение активных центров в структуре катализатора позволяет проводить различные реакции превращения углеводородов в одном диапазоне температур, давления и скоростей подачи сырья.

Моноразмерность кристаллов цеолитного компонента с поверхностью, обеднённой атомами алюминия позволяет значительно понизить крекирующую активность готового катализатора и уменьшить его закоксовывание при переработке углеводородного сырья широкого фракционного состава[54].

Основные физико-химические параметры представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Физико-химические параметры катализатора КН-30

1.3 Технико-экономическое обоснование выбора конструкции В проекте рассматривается установка каталитического жидкофазного крекинга нефти, мощностью по сырью 150 т/сут. .

По обзору существующих конструкций и приняв в качестве базового варианта реактор Р-1 для получения бензиновой фракции, в качестве катализатора в нем использовались кольца Рашига, в проекте предлагается реконструировать реактор. А именно уменьшить диаметр 1й секции реактора с 1420 мм до 630 мм для увеличения скорости паров бензиновой фракции.

Анализируя данные таблицы 1.1, взамен колец Рашига предложено использовать высокоцеолитный катализатор КН-30, который позволит увеличить выход продукта на 10% и получать высокооктановый бензин без введения каких либо присадок, использовавшихся ранее.

2. Технологические решения

2.1 Описание технологического процесса и технологической схемы

2.1.1 Процессы, протекающие при переработке нефти В основе технологии первичной переработки нефти лежит перегонка — процесс физического разделения нефти на составные части, именуемые фракциями. Перегонка осуществляется различными способами частичного выкипания нефти, отбора и конденсации образовавшихся паров, обогащенных легколетучими компонентами, в качестве дистиллятных фракций. По способу проведения процесса перегонка разделяется на простую и сложную.

Простая перегонка осуществляется путем постепенного, однократного или многократного испарения жидких смесей. Отношение количества образовавшихся паров при однократном испарении к количеству исходной смеси называют долей отгона.

Перегонка с однократным испарением обеспечивает большую долю отгона, чем с постепенным, при одинаковых температуре и давлении. Это важное преимущество используют в практике перегонки нефти для достижения максимального испарения при ограниченной температуре нагрева вследствие разложения (крекинга) отдельных компонентов нефти.

При первичной перегонке нефти получают широкий ассортимент фракций нефтепродуктов, различающихся по температурным границам кипения, углеводородному и химическому составу, вязкости, температуры вспышки, застывания и другими свойствами, связанные с областью их применения и использования.

Углеводородный газ — состоит преимущественно из пропана и бутанов, которые в растворенном виде содержатся в поступающих на переработку нефтях. В зависимости от технологии первичной перегонки нефти пропан — бутановую фракцию получают в сжиженном или газообразном состоянии. Ее используют в качестве сырья газофракционирующих установок с целью производства индивидуальных углеводородов, бытового топлива, компонента автомобильного бензина.

Бензиновая фракция-плюс (28 — 180)°С преимущественно подвергается вторичной перегоне (четкой ректификации) для получения узких фракций плюс (28−62)єС, (62−85)єС, (85−105)єС, (105−140)єС, (85−140)єС, (85−180)°С, служащих сырьем процессов изомеризации, каталитического риформинга с целью производства индивидуальных ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов), высокооктановых компонентов автомобильных и авиационных бензинов; применяется в качестве сырья пиролиза и получении этилена, реже — как компонентов товарных бензинов.

Керосиновая фракция — плюс (120−240) °С используется как топливо для реактивных двигателей, при необходимости подвергается демеркаптанизации, гидроочистке; фракцию плюс (150−280) °С или плюс (150−315) °С из малосернистых нефтей используют как осветительные керосины, фракцию плюс (140−200) °С — как растворитель (уайт-спирит) для лакокрасочной промышленности.

Дизельная фракция — плюс (140−340) °С используется в качестве дизельного топлива зимнего, фракция плюс (180 — 380) °С — в качестве летнего. При получении из сернистых и высокосернистых нефтей требуется предварительное обессеривание фракций. Фракции плюс (200 — 320) °С и плюс (200 — 340) °С из высокои парафиновых нефтей используют как сырье для получения жидких парафинов депарафинизацией.

Мазут — остаток атмосферной перегонки нефти — применяется как котельное топливо, его компонент или в качестве сырья установок вакуумной перегонки, а также термического, каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Широкая масляная фракция — плюс (350 — 500) °С и плюс (350 — 580) °С — вакуумный газойль — используется в качестве сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Узкие масляные фракции — плюс (320 — 400) °С, (350 — 420) °С, (400 — 450) °С, (420 — 490) °С, (450 — 500) °С используют как сырье установок производства минеральных масел различного назначения и твердых парафинов.

Гудрон — остаток вакуумной перегонки мазута — подвергают деасфальтизации, коксованию с целью углубления переработки нефти, используют в производстве битума, остаточных базовых масел.

2.1.2 Описание технологического процесса переработки нефти Указанный по тексту температурный режим может быть скорректирован в процессе запуска установки и отработки режима работы.

В состав товарно-сырьевого парка входят: хранилище нефти и мазута, склад дизельного топлива, склад бензина, склад присадок, железнодорожные эстакады слива-налива тёмных и светлых нефтепродуктов и станция отпуска нефтепродуктов в автоцистерны. Принципиальная схема производства малотоннажной химии представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 — Принципиальная схема производства малотоннажной химии на филиале Химзавод ОАО «Красмаш»

Нефть поступает на товарно-сырьевой парк железнодорожными цистернами. Приём нефти с железнодорожной эстакады осуществляется с помощью пяти установок нижнего слива УСНПп 150. Установки подстыковываются к сливным патрубкам цистерн. Нефть из железнодорожных цистерн через установки поступает в коллектор и насосом Н-9 (Н-10) подается в резервуар хранения РМ6 или РМ4, в которых контролируется уровень. Контроль количества принятой нефти по расходомеру (F1).

Контроль качества поступившей нефти ведет лаборатория контроля качества нефти и нефтепродуктов (отобранной пробы из цистерны).

Из товарно-сырьевого парка нефть насосами Н7 (Н8) поступает в промежуточные емкости хранения нефти Б-1, Б-2 производственного участка. В промежуточных емкостях контролируются следующие параметры: температура, уровень сырья.

Далее по тексту все емкости с Б-1 до Б-18, теплообменники, реактора и ректификационные колонны относятся к принципиальной схеме. Из промежуточных емкостей Б-1, Б-2 нефть поступает на насос Н-1 (Н-2). От насоса Н-1 (Н-2) нефть подается в трубное пространство теплообменника Т-4 для нагрева до температуры плюс 90 °C теплом отводящегося мазута, проходящим через межтрубное пространство теплообменника Т-4.

Из теплообменника Т-4 нефть, нагретая до плюс 90 °C, поступает в трубчатую печь ДЖБ-2,5 для нагрева мазутной горелкой PN81 до плюс (220−250) °С.

Печь предназначена для нагрева углеводородного сырья нефтеперерабатывающих установок.

Печь представляет собой технологический трубопровод в виде радианного змеевика, размещенного в камере с внутренней футеровкой, а в дымоходе размещен конвективный теплообменник с плавающей головкой. Радиантный змеевик и конвективный теплообменник связаны между собой соединительным трубопроводом.

Дымоход снабжен пароперегревателем (корпуструба Ш630×8 мм, внутри которой расположен змеевик для водяного пара). Пароперегреватель расположен между конвективным теплообменником и оголовком.

Дымоход имеет оголовок, представляющий собой дефлектор, способный создавать за счет ветра разряжение в печи до 1,5 кг/м³. Между камерой с радиантным змеевиком и дымоходом предусмотрен регулятор тяги с ручным управлением.

Для обеспечении безопасной эксплуатации на крышке камеры с радианным змеевиком предусмотрен выхлопной клапан с откидной крышкой площадью 0,1 м². Работа печи основана на процессе передачи тепла сжигаемого топлива циркулирующему по конвективному теплообменнику и радиантному змеевику нефти.

Из трубной печи ДЖБ-2,5 нефть, нагретая до плюс (220−250) ^оС, под остаточным давлением поступает в реактор Р-1.

Образовавшиеся парогазовые фракции бензинового ряда с частичным содержанием керосина поступают на верхний слой керамической насадки, где происходит их частичное разделение за счет конденсирования тяжелой фракции — керосина, поступающей обратно через трубное пространство второй секции в куб реактора Р-1. В реакторе контролируются следующие параметры: уровень жидкой фракции (в кубе реактора), давление, температура в пяти точках по высоте реактора.

Пары бензиновой фракции из реактора Р-1 с температурой плюс (150−190)°С поступают в распределительный коллектор, далее в ректификационную колонну РК-1.

В коллекторе пары распределяются на два потока и поступают через патрубки, расположенные друг против друга, в пространство между первой царгой и кубом ректификационной колонны РК-1.

Пары бензиновой фракции поднимаются вверх колонны РК-1, в которой расположен дефлегматор. Часть паров в дефлегматоре конденсируется и поступает обратно в колонну РК-1 на орошение. Не сконденсировавшиеся пары с температурой плюс (110−140)°С поступают в теплообменники Т-1, Т-7.В теплообменнике Т-1 пары конденсируются (охлаждаются) и поступают в теплообменник Т-7, и далее емкость Б-15, в которой отделяется вода, содержащаяся в бензине, и затем поступает в промежуточные емкости хранения бензина Б-3, Б-4.

В колонне РК-1 контролируются следующие параметры: уровень жидкой фракции в кубе колонны, давление, температура контролируется в трех точках: в кубе колонны, в средней части колонны и на выходе паров из колонны.

Кубовый остаток (керосиновая фракция) из колонны РК-1 с температурой плюс (170−200)°С, самотеком поступает в межтрубное пространство теплообменника Т-2, где охлаждается и самотеком через газоотделитель ВД-2 поступает в накопительные емкости для дизельной фракции Б-6, Б-7 (или возврат в емкости Б-1, Б-5 при получении некачественной продукции).

Кубовый остаток реактора Р-1 (отбензиненная нефть — смесь дизельного топлива и мазута) самотеком поступает в реактор Р-2 в первую секцию реактора (в куб реактора). Отбензиненная нефть нагревается ТЭНами взрывозащищенного исполнения до температуры плюс (300−340)^оС.

Пары дизельной фракции из реактора Р-2 с температурой плюс

(280−320) °С поступают в распределительный коллектор перед ректификационной колонной РК-2.

В коллекторе пары распределяются на 2 потока и по двум трубопроводам поступают через патрубки, расположенные друг против друга, в пространство между первой царгой и кубом ректификационной колонны РК-2.

В колонне РК-2 контролируются параметры: уровень жидкой фракции в кубе колонны, давление, температура контролируется в девяти точках: в кубе колонны, на каждой царе и на выходе паров из колонны.

Пары бензиновой фракции поднимаются вверх колонны РК-2, в которой расположен дефлегматор. Сконденсировавшиеся пары (флегма) возвращаются в колонну для орошения. Не сконденсировавшиеся пары с температурой плюс (120−150) °С поступают в теплообменник Т-5 и далее в емкость Б-15 (или возврат в емкость Б-1 при получении некачественной продукции), в которой отделяется вода, содержащаяся в бензине, и затем поступает в емкости Б-3, Б-4.

Кубовый остаток снизу колонны РК-2 самотеком с температурой плюс (220−240) °С поступает в теплообменник Т-3, где охлаждается до температуры не выше плюс 40 °C.

После теплообменника Т-3 продукт самотеком направляется в емкости Б-6, Б-7 (или возврат в емкости Б-1, Б-5 при получении некачественной продукции).

Кубовый остаток — мазут из реактора Р-2 с температурой плюс (300−340) ^оС поступает в теплообменник Т-4, где охлаждается до температуры плюс (60−90) ^оС и самотеком поступает в промежуточную емкость Б-5.Для дополнительного охлаждения мазута может использоваться параллельная линия слива мазута из реактор Р-2 в теплообменник Т-6, который охлаждается оборотной водой.

В реакторе Р-2 контролируются следующие параметры: уровень жидкой фракции (в кубе реактора), давление, температура в пяти точках по высоте реактора.

Мазут на горелку поступает из емкости Б-17. Уровень мазута в емкости Б-17 для стабильного нагрева поддерживать (50−55)% по уровнемеру расположенном в люке лазе Б-18. Заполнение Б-17 производится насосом Н-10 из емкости Б-11. Наполнение Б-11 из теплообменника Т-4.

Лаборатория контроля качества нефти и нефтепродуктов проводит контроль качества выпускаемых нефтепродуктов в течение суток через четыре часа. Общий анализ продукции проводится по мере заполнения емкостей.

Из промежуточной емкости Б-5 насосом Н-5 (Н-6) мазут подается на товарно-сырьевой парк, в склад нефти и мазута в подземный резервуар РМ3 (через железнодорожный приямок), с последующей перекачкой в резервуар РМ5.

Отгрузка мазута проводится на железнодорожной наливной эстакаде (сооружение 12) насосом Н-5 (Н-6) через установку верхнего налива АСН-14ЖД в железнодорожные цистерны. Контроль количества отпущенного мазута осуществляется по расходомеру (F2).

Из промежуточных емкостей Б-3, Б-4 бензин насосом Н-3 (Н-4) через электрозадвижку ЗР23 (ЗР24) подается на товарно-сырьевой парк, в склад бензина в емкости (Е1-Е6). В емкостях контролируются: температура, предельный уровень, уровень.

Отпуск бензина из емкостей хранения бензина (Е1-Е6) в автоцистерны осуществляется измерительным комплексом АСН-5ВГ. Отпуск бензина в железнодорожные цистерны осуществляется измерительным комплексом АСН-14ЖД.

Из промежуточных емкостей Б-6, Б-7 дизельное топливо насосом Н-7 (Н-8) подается на товарно-сырьевой парк в склад дизельного топлива в емкости хранения (Е7-Е12).

Отпуск дизтоплива потребителям в автоцистерны осуществляется измерительным комплексом АСН-5ВГ. Отпуск дизтоплива в железнодорожные цистерны осуществляется измерительным комплексом АСН-14ЖД.

Для увеличения октанового числа бензина присадка из емкости Б-9, установленной на балочных весах, самотёком поступает в емкость Б-3 или Б-4. Насосами Н-3, Н-4 проводится циркуляция бензина с присадкой (смешение бензина с присадкой), для получения бензина с повышенным значением октанового числа.

В случае превышения критического значения рабочего давления в Р-1 (Р-2), РК-1 (РК-2) срабатывают предохранительные клапана, и углеводородные газы поступают в коллектор для сбора углеводородных газов. Из верхней части коллектора конденсат углеводородных паров отводятся в емкость Б-16 и далее в емкости Б-1, Б-2 на повторную переработку, а несконденсировавшиеся газы на дожиг.

Для аварийных сбросов из Р-1 (Р-2), РК-1 (РК-2) предусмотрена емкость Б-8.В случае ее наполнения включается насос Н-9 и продукт откачивается в ёмкости Б-1,Б-2. Для аварийных сбросов на товарно-сырьевом парке на складе бензина предусмотрена аварийная емкость. Аналогичная ситуация и на складе дизельного топлива.

2.2 Технологический расчет реактора Уравнение материального баланса реактора каталитического крекинга нефти расчитывается по формуле [54,57]

(2.1)

Где G_F — массовый расход сырья, кг/ч

G_D — массовый расход углеводородной фракции (пары бензина), кг/ч

G_w — кубовый остаток, кг/ч

кг/ч.

2.2.1 Расчет псевдоожиженного слоя Для слоя, состоящего из частиц одинакового диаметра, взвешенный (псевдоожиженый) слой может существовать при скорости потока находящейся в пределах данного условия

>>, (2.2)

Где W_kp — критическая скорость или скорость начала псевдоожижения, /с

W — скорость потока, /с

W_cв — скорость свободного витания или уноса частиц,/с Определяем критическую скорость:

(2.3)

Где Re_кр — критерий Рейнольдса, соответствующий скорости начала псевдоожижения,

d — размер частиц, мм с — плотность фракции, кг/

м — динамический коэффициент вязкости паров бензина. Па с Критерий Рейнольдса рассчитаем по формуле

(2.4)

Где Ar — критерий Архемеда, е — порозность слоя При беспорядочной засыпке порозность слоя лежит в пределах от 0,35 до 0,45, примем е = 0,4 [62]

Критерий Архимеда определяем по формуле

(2.5)

Где с_ч — плотность частиц, кг/

с — плотность потока

.

Тогда критерий Рейнольдса будет равен

Подставив значения, найдем критическую скорость:

м/с.

При е = 1, что соответствует одиночной частице или весьма малой концентрации частиц в потоке, уравнение определения критерия Рейнольдса для приобретает вид

(2.6)

.

Тогда скорость свободного витания частиц будет равна

м/с .

Таким образом, взвешенный слой может существовать при скорости потока находящейся в пределах W_кр < W < W_в, рабочая скорость потока пара равна 0,5 м/с условие будет соблюдаться.

Определим критерий Рейнольдса для выбранного гидродинамического режима 1 й секции реактора по формуле

(2.7)

.

Определяем порозность слоя для данного режима

(2.8)

.

Высота взвешенного слоя

(2.9)

Где h₀ — высота неподвижного слоя, h₀ = 0,5 м ,

е, е₀ — порозность взвешенного и неподвижного слоев.

м.

Для 2й и 3й секции реактора критерий Рейнольдса будет одинаков т.к. скорость сырья одинакова и равна 0.1 м/с, следовательно получим

.

2.2.2 Расчет габаритов аппарата Диаметр аппарата рассчитывается по формуле

(2.10)

Диаметр 2-й и 3-й секций реактора будет равен

м.

Диаметр 1−1 секции реактора

м.

Высота реактора с учетом того, что высота взвешенного слоя насадки в 1-й секции Z = 0.55 м, во 2-й Z = 0,5 а в 3-й Z = 1,5 м, количество секций равно 3, плюс учитываем место для каплеотбойника.

(2.11)

м.

2.2.3 Расчет гидравлического сопротивления Сопротивление слоя:

(2.12)

Па.

Величину сопротивления сухой насадки можно рассчитать по известному уравнению гидравлики, в котором за длину канала принимают высоту насадочного слоя H, а в качестве диаметра канала используют эквивалентный диаметр каналов насадки

(2.13)

т.к. в реакторе 3 слоя катализатора то для неподвижного слоя гидродинамическое сопротивление будет равно

(2.14)

где (2.15)

.

Для 2-го слоя катализатора Па.

Для 1-го слоя катализатора

Па.

Для 3-го слоя катализатора на котором существует псевдоожиженый слой Па.

Перепад давления в газораспределительной решетки можно поределить по уравнению

(2.16)

Где ц — доля живого сечения решетки;

W_o = W/ц — скорость потока в отверстиях решетки, м/с²;

С — коэффициент сопротивления решетки,[72].

Для решетки 1-й секции

Па.

Для решетки 2-й секции

Па.

Общее сопротивление будет равно

(2.17)

Па.

2.2.4 Расчет диаметров штуцеров Диаметры штуцеров рассчитываются по формуле

. (2.18)

Диаметр штуцера ввода сырья

м.

Примем штуцер диаметром 200 мм, все последующие расчеты диаметров штуцеров аналогичны и занесены в таблицу 2.1

Таблица 2.1 — Расчеты диаметров штуцеров

2.2.5 Расчет тепловой изоляции колонны В качестве изоляции берем минераловатные скорлупы (л_из=0.045 Вт/(м К)).

Тепловые потери реактора в окружающую среду равны:

(2.19)

Где t_ст.н — температура наружной поверхности стенки реактора, принимаем t_ст.н = 40 °C;

t_возд — температурв воздуха в помещении, t_возд = 20 °C б — суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением, Вт/(м²К)

F_н — наружная поверхность изоляции реактора.

Наружная поверхность теплоизоляции

. (2.20)

Коэффициент теплоотдачи

(2.21)

.

Толщину изоляционного слоя определим по формуле

(2.22)

Для нижней части реактора

м²,

Дж,

м.

Принимаем толщину изоляции равную 30 мм, проверяем температуру внутренней поверхности изоляции, расхождение не должно превышать более 1 °C .

(2.23)

°С.

Для верхней части реактора

м²,

Дж,

м,

°С.

2.2.6 Расчет вспомогательного оборудования Нефть перед подачей в реактор проходит 2 стадии нагрева в теплообменнике и трубной печи. Рассчитаем насос для подачи сырья в реактор и сделаем ориентировочный расчет теплообменного аппарата необходимого для нагрева нефти до температуры 90 °C.

Расчет насоса.

Выбор диаметра трубопровода проведем, приняв скорость нефти во всасывающей и нагнетательной линии равной 1,2 м/с

(2.24)

Где V — объемный расход, равный 7,92 м³/ч.

м.

Выбираем стальной трубопровод с незначительной коррозией. Находим критерий Рейнольдса по формуле (2.7)

.

Среднее значение шероховатости стенок труб e = 0,2 мм, относительная шероховатость d_э/е = 48/0,2 = 240. По графику 1.5. находим значение коэффициента трения л = 0,034.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии равна

?ж_вс = ж₁+ 2ж₂ +3ж₃, (2.25)

?ж_вс = 0,5 + 2 0,5 + 3 0,11 = 1,83,

тогда

(2.26)

Па.

Потери напора на всасывающей линии

(2.27)

м.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательной линии равна

?ж_нг = ж₁+ 2ж₂ +5ж₃ +ж₄, (2.28)

?ж_нг = 0,5 + 1 + 4,9 + 0,5 = 6,51.

Тогда

(2.29)

Па.

Потери напора на нагнетательной линии

(2.30)

м.

Общие потери напора

(2.31)

м.

Полный напор развиваемый насосом

(2.32)

где , — давления в пространстве нагнетания и в пространстве всасывания Н_Г — геометрическая высота подъема жидкости, м.

м.

Полезная мощность насоса

(2.33)

кВт.

По заданным производительности и напору следует выбрать шестеренный насос для перекачки нефтепродуктов марки НМШ-80−16−1-10/6,3−1, для которого в оптимальных условиях работы производительность Q=10 м³/ч, напор Н=0,63МПа, к.п.д. насоса з=51,4, насос снабжен двигателем АИР160S6 номинальной мощностью 15кВт.

Выбор теплообменного аппарата.

Для данного расчета можно использовать кожухотрубчатые аппараты типов ХН и ХК. Нефть подается в трубное пространство теплообменника, а мазут в межтрубное. Движение идет противотоком

где t_н1 — начальная температура горячего теплоносителя (мазут), °С

t_к1 — конечная температура горячего теплоносителя, °С

t_н2 — начальная температура холодного теплоносителя (нефть), °С

t_к2 — конечная температура холодного теплоносителя, °С

?t_1,2 — разность температур теплоносителей. °С

Средняя разность тепмератур теплоносителей найдем по формуле

(2.34)

где ?t_б, ?t_м — разности температур (большая и меньшая) теплоносителей, на концах теплообменника. °С

°С, Средняя температура нефти

(2.35)

°С.

Средняя температура мазута

(2.36)

°С.

При этой температуре нефть будет иметь следующие свойства: удельную теплоемкость: с=1900 Дж/кг К; теплопроводность: л= 0,13 Вт/ м К; динамическая вязкость: м = 0,007 Па с; плотность: с = 790 кг/м³.

Тепловой поток в аппарате:

(2.37)

Вт.

Ориентировочная площадь поверхности:

(2.38)

где К — коэффициент теплопередачи.

По таблице 6.2 примем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи для нефти К=150, тогда

м².

В соответствии с этим выбираем предварительно по таблице 6.7. одноходовой теплообменник со следующими параметрами: площадь поверхности теплообмена F = 14 м², диаметр кожуха D = 325 мм, длина труб l = 3000 мм (трубы диаметром 25 Ч 2).

Уточненный тепловой расчет.

Объемный расход нефти

(2.39)

м³/с.

Скорость в трубном пространстве рассчитаем по формуле

(2.40)

где f_тр — площадь сечения трубного пространства, принятая по таблице 6.10

м/с .

Величина критерия Рейнольдса составит

(2.41)

.

Поскольку Re<2300 движение ламинарное, коэффициент теплоотдачи

(2.42)

где Nu — критерий Нуссельта.

Критерий Нуссельта вычислим по формуле

(2.43)

где Pr — критерий Прандля, е_ц — коэффициент угла атаки, для стандартизованных теплообменников можно принимать е_ц = 0,6.

Критерий Прандля:

(2.44)

.

Коэффициент теплоотдачи нефти будет равен

.

Коэффициент теплоотдачи мазуту примем ориентировочно по таблице 6.3[72] б = 250 Вт/ (м² К) .

Общий коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле

(2.45)

где б₁, б₂ — коэффициенты теплоотдачи теплоносителей, Вт/(м² К),

r₃₁, r₃₂ — термические сопротивления загрязнений по сторонам стенки, м²,

д_ст — толщина стенки теплопередающей поверхности, м, л_ст — коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м К).

Примем для расчета коэффициента теплопередачи по данным таблицы 7. следующие термические сопротивления: со стороны нефти r₃₁=2 10^-4 (м² К)/Вт, со стороны мазута r₃₂ = 2 10^-4 (м² К)/Вт; теплопроводность нержавеющей стали примем л_ст = 17,5 Вт/ (м К).

При ранее принятом значении б₂ =250 Вт/(м² К) общий коэффициент теплопередачи будет равен

.

Уточненная площадь поверхности теплообмена составит

м².

Принимаем по таблице 6.7[72] ближайшее большее значение F = 16 м². Этот теплообменник в отличии от ранее выбранного имеет длину труб

l = 4000 мм.

3. Конструкторская часть

3.1 Назначение и область применения аппарата Реактор предназначен для каталитического окислительного крекинга, гидроочистки и изомеризации нефти с образованием углеводородных фракций.

Конструирование химического оборудования необходимо производить с максимальным использованием стандартизованных и нормализованных узлов и деталей, проверенных в изготовлении и хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации.

Отдельные элементы оборудования, так же, как и машины или аппараты в целом, должны быть технологичными в изготовлении, удобными в сборке, разборке, эксплуатации, транспортабельными и ремонтоспособными. Форма их должна быть простой, предпочтительно обтекаемой и одновременно удовлетворяющей требованиям технической эстетики. Применения фланцевых, резьбовых и других разъемных соединений в аппаратах по возможности следует избегать, поскольку такие соединения сложнее, дороже в изготовлении и менее надежны в эксплуатации, чем неразъемные (сварные, паяные). Крышки, люки и другие узлы с разъемными соединениями должны предусматриваться в аппаратах только в тех случаях, когда это связано с технологическим процессом (периодической загрузкой или выгрузкой), а также с необходимостью частого осмотра внутренних устройств или специфическими условиями эксплуатации аппарата.

3.2 Техническая характеристика Диаметр аппарата средней и нижней части D₁ = 1420 мм.

Диаметр аппарата верхней части D₂ = 630 мм.

Крышка — коническая, Днище — плоское.

Таблица 3.1 — Технические характеристики

3.3 Выбор конструкционных материалов для изготовления узлов аппарата Корпус изготавливаем из стали 10Г2ФБ, которая применяется: для изготовления непрерывнолитых слябов, рулонного и толстолистового проката; электросварных спиральношовных труб наружным диаметром 1420 мм для сооружений магистральных газопроводов на рабочее давление до 7,4 МПа (75 кгс/), предназначенных для транспортировки некоррозионноактивного газа; электросварных прямошовных экспандированных труб диаметром 711−1420 мм; электросварных прямошовных труб группы прочности К60 для строительства газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.

Материал болтов сталь 35Х. Данный материал используется при невысоких температурах и слабоагрессивных средах.

3.4 Конструктивный расчет реактора

3.4.1 Расчетные параметры

На аппарат в процессе испытаний действует гидростатическое давление, поэтому расчетное давление для аппарата повышается на соответствующее увеличение гидростатического давления

(3.1)

Где — высота столба жидкости в аппарате, ;

— плотность среды в аппарате, Размещено на /

кг/м².

.

Рабочее давление в реакторе Р_р = 0,05 МПа следовательно расчетное давление найдем по формуле

(3.2)

.

Допускаемое напряжение для аппарата в рабочем состоянии при температуре 210 °C [у]=147 МПа,[65].

Коэффициент прочности сварного шва равен ц=1, тк мы используем полуавтоматическую сварку открытой дугой.

Прибавки к расчетным толщинам для всех элементов конструкции принимаем прибавку С = 0,002 м.

3.4.2 Расчет элементов корпуса аппарата Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки. На рисунке 3.1 изображена схема цилиндрической обечайки.

Рисунок 3.1 — Схема цилиндрической обечайки

Исполнительная толщина цилиндрической обечайки корпуса равна

(3.3)

где — расчетная толщина цилиндрической обечайки корпуса, м

(3.4)

Для 1й секции реактора м.

Принимаем расчетную толщину стенки равной 8 мм, следовательно исполнительная толщина стенки равна

м.

Для для 2й и 3й секций реактора м.

Принимаем расчетную толщину стенки равной 8 мм, следовательно исполнительная толщина стенки нижней части реактора равна:

м.

Условие устойчивости при внутреннем давлении, допускаемое внутреннее давление для цилиндрической обечайки

(3.5)

Для 1й секции реактора МПа, Для 2й и 3й секций МПа.

Условие прочности

(3.6)

условие прочности выполняется.

Условие применения расчетных формул для цилиндрической обечайки

(3.7)

;

Условие выполняется

.

Так как 2-я секция реактора имеет конический переход то расчет толщины его стенки будем осуществлять как соединение цилиндрической обечайки с конической (б₁ = 60°) без тороидального перехода.

Расчетная длина переходной части определяется с учетом протяженности зоны краевого момента по формуле

(3.8)

.

Толщина стенки цилиндрической обечайки определяем по формуле

(3.9)

. (3.10)

Расчетный диаметр конической обечайки D_k определяем по формуле

(3.11)

м.

.

Принимаем исполнительную толщину конической части равную 8 мм.

Допустимое внутреннее давление будет равно

(3.12)

? P_p .

Толщину стенки цилиндрического элемента переходной части определим по формуле

(3.13)

(3.14)

cos б₂= 1, коэффициент формы определяют по формуле

в₁ = max{0,5; в}, (3.15)

(3.16)

где ч — отношение допускаемых напряжений материала,

(3.17)

т.к. материал одинаковый то ч=1.

=3,05,

в₁ = max{0,5; 3,05}= 3,05,

м.

Принимаем расчетную толщину цилиндрической части равную 8 мм, тогда исполнительная толщина будет равна м.

Соединение конической части и цилиндрической части по меньшему диаметру.

Толщину стенки цилиндрического элемента определяем по формуле:

(3.18)

(3.19)

в₁ = max{0,5; в}.

Допускаемое давление из условия прочности переходной части определяют по формуле

. (3.20)

Коэффициент формы определяем по формуле в₄ = max{0,5; в_н}, (3.21)

где в_н = в + 0,75 при ч =? 1; (3.22)

в_н = 3,05 + 0,75 = 3,8,

в₄ = max{0,5; 3,8} = 3,8,

м.

Принимаем расчетную толщину стенки равной 8 мм, тогда исполнительная толщина будет равна м,

МПа.

Условие выполняется.

Толщину стенки плоского днища рассчитаем по приведенным ниже формулам

(3.23)

. (3.24)

Значения расчетного диаметра и коэффициента К в зависимости от конструкции днищ и крышек определяют по таблице 2.2.

1,42, (3.25)

К=0,5,

Значение коэффициента ослабления К_о для днищ и крышек, имеющих одно отверстие, определяют по формуле

(3.26)

м.

Исполнительная толщина плоского днища равна м.

Допускаемое давление на плоское днище определяем по формуле

(3.27)

МПа? Р_р .

Формулы применимы для расчета плоских круглых днищ при условии

(3.28)

Условие выполняется.

Расчет толщины стенки конической крышки. Толщина стенки крышки определяем по формуле

(3.29)

(3.30)

в₁ = max{0,5; в},

в₁ = max{0,5; 1,95} = 1,95,

м.

Принимаем расчетную толщину крышки равной 8 мм, тогда исполнительная толщина будет равна м.

Допускаемое давление из условия прочности определяют по формуле

(3.31)

МПа.

Условие выполняется.

3.4.3 Укрепление отверстия в цилиндрической обечайке Корпус аппарата снабжается необходимым количеством штуцеров для подключения его к технологическим линиям, люками для осмотра и ремонта аппарата, в нашем случае для загрузки/выгрузки катализатора, смотровыми окнами для проверки и наблюдения за процессом и т. д.

Расположение нескольких отверстий на одной образующей цилиндра ослабляет его и поэтому нежелательно. Поэтому необходимо решить задачу о снижении повышенных напряжений в области отверстий до допускаемых значений за счет компенсации ослабления, вызванного наличием выреза.

Самым распространенным способом укрепления отверстия является приварка накладного кольца (рисунок 3.2)

Рисунок 3.2 — Конструкция укрепления отверстия накладным кольцом и утолщением стенки штуцера Условие прочности укрепления выреза состоит в следующем: расчетная площадь поперечного сечения металла стенки А₀, удаленного вырезом, должна компенсироваться за счет площади сечения избыточного над расчетным металла стенки корпуса А, патрубка А₁, А₃ и площади поперечного сечения металла укрепляющего кольца А₂.

В общем случае условие прочности укрепления выреза имеет вид

(3.32)

где — соответственно,

отношения допускаемых напряжений материала внешней части штуцера, накладного кольца и внутренней части штуцера к допускаемому напряжению материала укрепляемого элемента.

Так как наименьший диаметр равный D₁ = 630 мм, у первой секции реактора, а количество отверстий на нем 3 шт. и наибольший диаметр у люка-лаза для загрузки/выгрузки катализатора, то рассчитаем именно его укрепление отверстия.

Расчетный диаметр цилиндрической обечайки:

(3.33)

м.

Расчетный диаметр круглого отверстия штуцера в стенке цилиндрической обечайки

(3.34)

м.

Расчетная толщина стенки 1-й секции реактора

(3.35)

м? 0,001 м.

Исполнительная толщина стенки штуцера

(3.36)

где — расчетная толщина стенки штуцера, м.

(3.37)

м.

Принимаем расчетную толщину стенки штуцера равную 6 мм, следовательно, исполнительная толщина стенки равна м.

Расчетная длина внешней части штуцера

(3.38)

м.

Ширина зоны укрепления, прилегающей к штуцеру

(3.39)

м.

Расчетная ширина зоны укрепления

м. (3.40)

Расчетная ширина накладного кольца

(3.41)

где S₂ — расчетная толщина накладного кольца, м.

Принимаем м, м.

Наибольший диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления, при наличии избыточной толщины стенки вычисляется по формуле

. (3.42)

Если расчетный диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию:

(3.43)

то дальнейших расчетов укрепления не требуется .

В случае невыполнения этого условия расчет укреплений проводят согласно условию прочности укрепления выреза.

Проверим условие наибольшего диаметра отверстия, не требующего укрепления

м,

.

Условие выполняется, следовательно, при избыточной толщине стенки дальнейшего дополнительного укрепления отверстия накладным кольцом не требуется.

3.5 Фланцевое соединение Фланцевое соединение обеспечивает герметичность и прочность конструкции, а так же простоту изготовления, разборки и сборки.

Реактор состоит из трех отдельных царг, поэтому для обеспечения герметичного соединения выбираем плоский приварной фланец, который представляет собой плоское кольцо, приваренное к краю обечайки.

Такие фланцы рекомендуется применять при условном давлении до 1,6 МПа и температуре до 300 С, а количество циклов нагружения не должно превышать 2000.

Соединение состоит из двух фланцев, болтов и уплотнительного элемента, который устанавливается между уплотнительными поверхностями фланцев и позволяет обеспечить герметичность при относительно небольшом усилии затяжки болтов или шпилек.

К фланцевым соединениям аппаратов предъявляется требование малой металлоемкости, которое обеспечивается минимально возможными размерами конструкции.

Комплексный расчет фланцевого соединения состоит из определения геометрических размеров его основных элементов (фланцев, прокладок, болтов), удовлетворяющих условиям герметичности и прочности.

Рисунок 3.3 — Плоский приварной фланец

3.5.1 Конструктивные размеры фланца Толщина втулки фланца из условия

(3.44)

Принимаем м.

.

Определим высоту втулки фланца по формуле

(3.45)

м.

Принимаем м.

Диаметр болтовой окружности

(3.46)

где u — нормативный зазор между гайкой и втулкой, м,

— наружный диаметр болта, м.

м, Принимаем u = 0,04 м.

При Р_р = 0,14 МПа, согласно таблице 4 [72], выбираем болт М27б значит диаметр болтовой окружности будет равен

м.

Определим наружный диаметр фланца

(3.47)

где, а — конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру фланца.

Принимаем по таблице 5. для болта М27

а = 0,052 м, м.

Наружный диаметр прокладки

(3.48)

где — нормативный параметр, зависящий от типа прокладки.

Для плоских прокладок по таблице 5.

м,

м.

Средний диаметр прокладки

(3.49)

где b — ширина прокладки, м.

Принимаем b = 0,02 м, тогда

м.

Количество болтов

(3.50)

Где t_ш — шаг расположения болтов, м.

(3.51)

м,

.

Принимаем, кратное четырем.

Высота фланца

. (3.52)

Для приварного в стык фланца

.

Принимаем .

Расчетная длина болта

(3.53)

где l_о.б. — расстояние между опорными поверхностями головки болта и гайки м.

(3.54)

.

.

3.5.2 Нагрузки, действующие на фланец

Равнодействующая внутреннего давления

(3.55)

MH.

Реакция прокладки

(3.56)

Где k — коэффициент, зависящий от материала и конструкции прокладки,

b — эффективная ширина прокладки.

Принимаем, м.

Для паронита при толщине мм, по таблице 8 [72],

.

МН.

Усилие, возникающее от температурных деформаций

(3.57)

где — коэффициенты линейного расширения материала фланцев и болтов, ,

— расчетная температура неизолированных болтов, °С ,

— угловая податливость фланца,

— линейная податливость болтов и прокладки,

— расчетная площадь поперечного сечения болта, По внутреннему диаметру резьбы принимаем ,

(3.58)

°С,

°С.

Угловая податливость фланца

(3.59)

где — безразмерные параметры.

(3.60)

(3.61)

(3.62)

.

Тогда

(3.63)

.

Линейная податливость прокладки

(3.64)

где — коэффициент обжатия прокладки,

— высота прокладки, ,

— модуль упругости материала прокладки, .

Для прокладки из паронита

.

Принимаем толщину паронитовой прокладки м.

Модуль упругости.

.

Линейная податливость болтов

(3.65)

Значит

.

Тогда МН (3.66)

Коэффициент жесткости фланцевого соединения:

(3.67)

.

Болтовая нагрузка в условиях монтажа до подачи внутреннего давления

(3.68)

Для паронитовой прокладки по таблице 9 [72]

МПа,

МН.

Болтовая нагрузка в рабочих условия

(3.69)

МН.

Определим приведенный изгибающий момент

(3.70)

.

Проверка прочности и герметичности соединения, условия прочности болтов при монтаже фланцевого соединения в рабочем состоянии выполняется при

(3.71)

.

Условие выполняется .

(3.72)

Условие выполняется .

Условие прочности неметаллической прокладки из паронита

. (3.73)

Для прокладки из паронита по таблице 1.44 ,

(3.74)

.

Значит ,

Условие выполняется .

Максимальное напряжение в сечении фланца, ограниченном размером и, МПа:

(3.75)

Принимаем =1, т.к.

(3.76)

то

= 1,42 м. (3.77)

Тогда

(3.78)

.

Значит:

МПа.

Определим напряжение во втулке от внутреннего давления Тангенциальное

(3.79)

МПа.

Меридиональное:

(3.80)

МПа.

Условие прочности для сечения, ограниченного размером и у_о,

(3.81)

(3.82)

.

Тогда

Условие выполняется .

Окружное напряжение в кольце фланца

(3.83)

МПа.

Условие герметичности

(3.84)

где и — угол поворота фланца, рад,

[и] - допускаемый угол поворота фланца.

Принимаем [и] = 0,013 рад.

(3.85)

Условие выполняется .

4. Монтаж, ремонт, техническая эксплуатация изделия

4.1 Монтаж Выверкой оборудования является установка машин и аппаратов в проектное положение с заданной точностью (в пределах допусков). К выверке относятся установка оборудования по заданным отметкам и осям, выверка горизонтальности, вертикальности, уклонов, прямолинейности и соосности отдельных частей машин и аппаратов. Трудоемкость выполнения выверочных операций достигает 15 — 20% общей трудоемкости при монтаже оборудования. До установки оборудования на фундамент необходимо подготовить опорные элементы (пластины, клинья, инвентарные домкраты), т. е. установить их на выровненную поверхность фундамента горизонтально на проектную отметку относительно реперов. Измерительным инструментом являются уровни и нивелиры. Уровень может быть выполнен в виде бруска (с длиной рабочей поверхности 200−250мм) — брусковый, и в виде рамки — (рамный). Рамный уровень используют для выверки горизонтальных и вертикальных поверхностей. Цена деления (точность) уровня 0,02; 0,05; 0,1; 0,15 мм/м. Для проверки конструкций большой длины на горизонтальность применяют гидравлические уровни, которые представляют собой две головки, соединенные гибким шлангом (как сообщающиеся сосуды).

После установки на раме насадочную колонну выверяют по высоте и вертикальности. От точности установки колонны по вертикали во многом зависит эффективность работы насадки массообменных колонн.

Для выравнивания аппаратов по вертикали необходимо использовать подкладки и клинья, заранее установленные под опорное кольцо аппарата.

Допускаемые отклонения образующих аппаратов от вертикальности: для насадочных колонн 0,03% высоты аппарата, но не более 35 мм.

При выверке теплообменных аппаратов отклонения от проектных осей и отметок, а также от горизонтальности и вертикальности составляют: главных осей аппарата в плане ±10 мм; фактической высотной отметки аппарата ±10 мм; оси вертикального аппарата от вертикали 3 мм на 1 м, но не более 35 мм; горизонтального аппарата от горизонтали 0,5 мм на 1 м.

Аппарат колонного типа может быть освобожден от грузоподъемных средств только после окончательной выверки и закрепления фундаментными болтами. Аппарат после установки должен быть закреплен на все фундаментные болты. До окончания затяжки гаек фундаментных болтов не разрешается проводить работы, могущие вызвать смещение аппарата. Аппарат на месте монтажа должен быть заземлен в соответствии с «Правилами защиты от статического электричества в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности» и ГОСТ 21 130−75.

Перед сборкой фланцевых соединений весь крепеж должен быть проверен на качество изготовления. Шпильки, предназначенные для работы при температуре свыше 300 °C, должны быть прографичены.

Перед затяжкой болтов необходимо убедится в правильности установки прокладки, в наличии полного комплекта крепежных изделий. Перекос фланцев, а также неполный комплект крепежа не допускается. Затяжку шпилек (болтов) фланцевых соединений производить стандартными ключами. Пользоваться для затяжки различными удлинителями не допускается.

Затяжка шпилек (болтов) производится равномерно в 3−4 приема в последовательности, схематично представленной на рисунке 4.1.

Через два часа после затяжки шпилек (болтов) производится их дополнительная подтяжка. Подтяжка шпилек во время работы аппарата не допускается.

Строповка производиться за специальные строповые устройства или в соответствии со схемой строповки с учетом массы груза и усилий, которые могут возникнуть в период подъема и установки аппарата.

Перед демонтажом следует сбросить давление, удалить остатки продукта промывкой и продувкой, убедиться в отсутствии давления и вредных и взрывоопасных продуктов в аппарате, отсоединить аппарат от трубопроводов, освободить от фундаментных болтов. Освобождение от фундаментных болтов аппаратов колонного типа производить после присоединения грузоподъемных средств.

Рисунок 4.1 — Схема затяжки болтов

4.1.2 Испытания оборудования Термоизоляция аппаратов. Смонтированное оборудование подвергают испытаниям: гидравлическим или пневматическим на прочность и плотность (для сосудов и аппаратов).

Аппараты, поставляемые на место монтажа в полностью собранном виде, испытывают на прочность и плотность на заводе-изготовителе. Повторным испытаниям на месте монтажа такие аппараты подвергают в случаях: истечения гарантийного срока хранения; повреждения оборудования при транспортировании к месту установки; монтажа аппарата с применением сварки, пайки или вальцовки элементов, работающих под давлением. При поставке оборудования блоками или отдельными деталями его испытывают после сборки и сварки в монтажных условиях.

Оборудование с защитным покрытием или изоляцией испытывают до наложения покрытия или изоляции.

Температуру воды при гидравлическом испытании поддерживают не ниже 5 °C и не выше 40 °C. Перепад температур окружающей среды и воды, применяемой для гидравлического испытания, не должен превышать 5 °C.

При испытании вертикальных аппаратов в горизонтальном положении к пробному давлению прибавляют гидростатическое давление.

Продолжительность испытаний пробным давлением составляет: 10 мин при толщине стенки аппарата до 50 мм; 20 мин при толщине стенки 50−100 мм; 30 мин при толщине стенки более 100 мм; 60 мин для литых и многослойных сосудов независимо от толщины стенки. По истечении указанного времени давление постепенно уменьшают до рабочего и тщательно осматривают все соединения и сварные швы (обстукивают молотком). Во время осмотра поддерживают рабочее давление. Замеченные дефекты исправляют после полного сброса давления и вывода воды из аппарата. Оборудование считают выдержавшим гидравлическое испытание, если давление в течение всего периода испытаний не уменьшается, а при осмотре не обнаружены признаки разрыва, течи в сварных соединениях, а также видимые остаточные деформации.

Аппараты, работающие при атмосферном давлении, испытывают наливом воды до верхней кромки и выдержкой в таком состоянии в течение 4 ч, а затем осматривают, обстукивая сварные швы молотком. Допускается испытывать сварные швы, смачивая их поверхности изнутри аппарата керосином в течение всего периода испытания. При отсутствии дефектов на наружной поверхности сварных швов, покрытых предварительно меловым раствором, не должно быть пятен.

При пневматических испытаниях воздухом или инертным газом, которые проводят при невозможности выполнения гидравлических испытаний, измеряют падение давления в течении 24 часов.

Оборудование считают выдержавшим испытание на прочность и плотность, если Ар не превышает: 0,1 и 0,2% - при токсичных рабочих газах соответственно для закрытых помещений и открытых участков; 0,2 и 0,4% - при пожарои взрывоопасных газах соответственно для закрытых помещений и открытых участков.

После испытаний аппарата на прочность и плотность его термоизолируют. Нанесение на поверхность аппарата и трубопроводов защитных и термоизоляционных покрытий относится к специальным строительным работам и выполняется специализированными строительномонтажными организациями. До нанесения теплоизоляции монтажная организация устанавливает крепежные изделия и приспособления на аппаратах (штыри, крючки, подвески и др.), если эти работы не выполнены на заводах-изготовителях.

В качестве изоляции чаще всего используют маты из минеральной ваты, которыми покрывают корпус аппарата снаружи; швы матов стягивают отожженной стальной проволокой диаметром 1−2 мм. Затем снаружи минеральную вату укрепляют крупноячеистой проволочной сеткой, поверхность которой штукатурят. После высыхания слой штукатурки оклеивают тканью и окрашивают алюминиевой или другой устойчивой краской.

В качестве изоляции применяют также стекловату, стеклоткань, а для защиты теплоизоляции — асбошиферные плиты и полуцилиндры, тонкие листы из алюминиевого сплава, а также оцинкованное железо.

Термоизоляционные работы проводят только при положительной температуре окружающей среды и термоизоляционных материалов (не ниже 5 °С).

Термоизоляционную футеровку аппаратов выполняют из огнеупорного кирпича или асбоцементной массы. Наиболее распространена термоизоляция асбоцементом благодаря его достаточной механической прочности, незначительной теплопроводности и невысокой стоимости. После нанесения термоизоляции и футеровки аппарата составляют соответствующий акт.

4.1.3 Сдача оборудования Пусконаладочные работы. Перед сдачей, как описано выше, аппараты подвергают гидравлическим или пневматическим испытаниям, а машины, механизмы и аппараты с приводами испытывают вхолостую и под нагрузкой.

Испытания вхолостую включают: пробные пуски с остановками для проверки работы всех узлов оборудования и устранения неполадок; непрерывные испытания вхолостую.

Испытания под нагрузкой состоят из следующих операций: пробные испытания с постепенным увеличением давления и остановками для осмотра; проверка работы всех узлов и устранение неполадок; непрерывное испытание под нагрузкой; устранение дефектов, обнаруженных в процессе испытания; заключительное контрольное испытание под нагрузкой.

После контрольного испытания оборудования под нагрузкой составляют акт о готовности оборудования к комплексному опробованию.

При сдаче смонтированного оборудования в комплексное опробование предъявляют: акты готовности фундамента и приемки оборудования в монтаж; акты о выявленных дефектах оборудования; акты проверки правильности установки оборудования на фундамент; акты испытаний смазочной, гидравлической и пневматической систем, испытаний на прочность и плотность, испытаний вхолостую и под нагрузкой; монтажные и сборочные формуляры; комплект рабочих чертежей на монтаж оборудования с подписью ответственного представителя монтажной организации; акт о соответствии выполненных работ этим чертежам или изменениях, внесенных в процессе монтажа.

Комплексное опробование смонтированного оборудования на инертных средах в пусковой период, пуск производства на рабочих средах, испытания оборудования на проектных нагрузках и освоение мощностей проводят специализированные пусконаладочные управления. После выполнения указанных работ оборудование принимают в эксплуатацию с оформлением соответствующего акта.

4.2 Указания по эксплуатации Во время работы аппаратов необходимо следить за показаниями приборов и сигнализации, перепадом давления в аппарате.

Обслуживание производиться в соответствии с графиком, который разрабатан предприятием, с учетом существующих норм обслуживания аналогичного оборудования и местных условий эксплуатации.

Подготовку аппаратов к ремонту и их ремонт следует производить в соответствии с ПБ 03−576−03, ОТУ2−92 «Сосуды и аппараты. Общие технические условия на ремонт корпусов» и Инструкции 1 1−12−95.

Проверку технического состояния аппаратов и сосудов, их обслуживание должны производиться согласно требованиям ПБ 03−576- 03 и Инструкции по эксплуатации и технике безопасности предприятия.

4.3 Текущий ремонт Для поддержания аппарата в исправном состоянии сосуда обязан своевременно проводить в соответствии с графиком его ремонта. При ремонте следует соблюдать требования по технике безопасности, изложенные в разделе 7 «Безопасность и экологичность проекта».

Ремонт сосудов и их элементов, находящихся под давлением не допускается.

До начала производства работ внутри сосуда, соединенного с другими работающими сосудами общим трубопроводом, сосуд должен быть отделен от сосудов и трубопроводов заглушками или отсоединен. Отсоединенные трубопроводы должны быть заглушены.

Применяемые для отключения сосуда заглушки, устанавливаемые между фланцами, должны быть соответствующей прочности и иметь выступающую часть (хвостовик), по которой определяется наличие заглушки. При установке прокладок между фланцами они должны быть без хвостовиков.

Перед вскрытием аппарата следует убедиться, что давление в аппарате атмосферное, температура снижена до нормальной, вредная, взрывоопасная и пожароопасная среда в аппарате отсутствует, особенно тщательно обращать внимание на застойные места. При необходимости должен быть произведен анализ воздушной среды на отсутствие вредных или других веществ, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). Работы внутри сосуда должны выполнятся по наряду-допуску.

При работе внутри сосуда (внутренний осмотр, ремонт, чистка и т. п.) должны применяться безопасные светильники на напряжение не выше 12 В во взрывобезопасном исполнении.

5. Строительные решения

5.1 Общие вопросы При строительных решениях следует руководствоваться строительными и санитарными нормами и правилами, отраслевыми правилами техники безопасности и противопожарными условиями проектирования.

Основное назначение строительного проектирования — поиск таких решений, которые при меньших материальных и трудовых ресурсах дают больший прирост производственных мощностей и увеличение объёма производимой продукции.

К основным принципам строительного проектирования для НПЗ относятся[64]:

1. Надёжность — способность зданий и сооружений длительное время выдерживать нагрузки и воздействия как внутренние (от оборудования, трубопроводов, перерабатываемых веществ), так и внешние (атмосферные). Это достигается учетом всех нагрузок и воздействий, правильными расчётами на прочность и устойчивость и выбора наиболее рациональной конструктивной схемы.

2. Противопожарная устойчивость — способность зданий и сооружений противостоять пожарам при одновременном обеспечении максимума безопасности персонала. Более подробно противопожарные мероприятия для зданий и сооружений, с учётом их категории по взрывопожарной опасности приведены в разделе «Безопасность и экологичность проекта».

3. Взрывоустойчивость — неразрушаемость основных строительных конструкций при взрыве внутри здания. Разрушение конструкций предотвращается за счёт взрывных проёмов, роль которых выполняют оконные и дверные проёмы.

4. Индустриальность строительства — возможность возведения зданий и сооружений из конструкций и блоков, заранее изготовленных в заводских условиях.

5. Обеспеченность условий промсанитарии и гигиены труда. Вопрос более подробно освещается в разделе безопасности и экологичности проекта.

6. Экономичность — минимально возможная стоимость строительства и эксплуатации зданий и сооружений при высокой степени надёжности.

5.2 Конструктивные решения зданий и сооружений Здания и помещения взрывоопасных производств проектируются с применением легкосбрасываемых наружных ограждающих конструкций, и обращается внимание на огнестойкость строительных конструкций. 46]

Фундамент здания принимаем в зависимости от характера действующих на него усилий, несущей способности и глубины промерзания грунтов. Исходя из местных условий, принимаем ленточный фундамент из четырех рядов сборных железобетонных блоков сечением 600×600 мм длиной 3000 мм, которые укладываются по монолитной железобетонной подушке высотой 400, шириной 1200 мм. Глубина заложения фундамента 2800 мм. Фундамент поднимается на 250 мм над нулевой поверхностью. Между фундаментом и стеновой панелью укладывается гидроизоляционный слой.

Для основного оборудования выбираем железобетонный монолитный фундамент с подъемом ленточного основания под колонны, с забетонированным крепежом под юбку колонны. Высота колонны достигает 50−60 м в связи с чем необходима большая поверхность опоры. Закрепление фундамента осуществляется с помощью свайного поля, поскольку грунты являются суглинами мягкои твердопластичными.

Стены выполнены из железобетонных панелей 6000×12 000×300 мм, которые обладают высокой индустриальностью, улучшают качество и снижают вес здания.

Перегородки выполняем также из панелей, а нестандартные перегородки — кирпичные.

Покрытие зданий предназначено для защиты помещений от атмосферных воздействий. Оно состоит из несущей и ограждающей частей.

В качестве покрытий применяем железобетонные панели. На плитах покрытия укладываем невентилируемую кровлю, включающую в себя послойно снизу вверх:

— пароизоляцию;

— полужесткие минераловатные плиты;

— стяжку из цементного раствора;

— три слоя рубероида на битумной мастике;

— гравий втопленный в мастику.

Лестницы — металлические для подъёма на покрытие. Для его эксплуатации и при возгорании.

Двери распашные, одно и двупольные, деревянные, размером 500Ч2000 мм.

Ворота раздвижные деревометаллические, с калиткой для прохода людей. Размер ворот 3600Ч3600 мм.

Полы имеют покрытия из мозаичной плитки на цементном растворе, который является стяжкой. Покрытие укладывается по покрытия, легко поддающиеся чистке. Полы выполняют из химически стойких материалов, не способных собирать агрессивные вещества.

В производственном помещении предусматривают для проветривания открывающиеся створки (фрамуги) оконных переплетов или световых фонарей.

При проектировании нефтехимических предприятий с учетом группы производственных процессов предусматривают бытовые помещения, гардеробный блок, душевые и умывальные помещения.

5.3 Размещение оборудования Оборудование установки перегонки нефти размещено в здании.

Всё технологическое оборудование на установке (колонны, теплообменники, холодильники, и т. д.) расположено на железных балках перегородок уровня здания с учётом обвязки трубопроводами. 67]

Компоновку технологического оборудования выполняем исходя из следующих условий:

— ширина основных проходов по фронту обслуживания предусматриваем 2 м;

— возможность проезда транспорта для ремонта оборудования;

— металлические лестницы к площадкам по высоте реакторов, теплообменников выполнены шириной 0,9 м.

Минимальные расстояния для проходов определены между наиболее выступающими деталями оборудования, а также с учётом устройства для него фундаментов, изоляции, ограждения.

6. Автоматизация производственного процесса

6.1 Обоснование выбора параметров контроля и регулирования и управления Реактор является сложным объектом управления со значительным временем запаздывания (например, в отдельных случаях выходные параметры процесса начнут изменяться после изменения параметров сырья лишь через 1−3 ч), с большим числом параметров, характеризующих процесс, многочисленными взаимосвязями между ними, распределённостью их и т. д.

Для обеспечения наибольшей эффективности процесса ректификации, а так же соблюдением режима работы реактора, необходимо поддерживать оптимальные технологические параметры, такие как давление и температуру, регулирование уровня в реакционной части аппарата.

Места установок точек контроля и регулирования были выбраны исходя из технологических и конструктивных соображений.

Реактор работает при давлении 0,04 МПа. Температура в реакторе 60- 210 °C, которую необходимо контролировать с целью соблюдения технологического процесса, в соответствии с регламентом. Для поддержания необходимой температуры установлены ТЭНы.

Для получения необходимого количества продукта, нужно регулировать уровень, поступающего в реактор, жидкого нефтепродукта.

Правильный подбор и применение современных средств автоматизации позволяет поддерживать протекание технологического процесса внутри колонны в соответствии с требованиями для получения продукта необходимого качества.

На линии 1происходит измерение температуры в реакторе на разный уровнях. Для этого установлены термометры сопротивления TE 1−1,1−2, 1−3, 1−4. На щите располагается вторичный многопоточный показывающий и регистрирующий прибор TJIR 1−5.

На линии 2 происходит измерение и контроль давления в верхней части реактора. Прибором по месту является преобразователь давления PT 2−1, далее сигнал поступает на вторичный показывающий регистрирующий прибор PIR 2−2, установленный на щите иоборудованный сигнальным устройством.

На линии 3 происходит измерение и сигнализация поступающей нефти. Для этого установлен датчик индикатор уровня LE 3−1, после которого сигнал передаётся через преобразователь LT 3−2 на вторичный прибор LIRA 2−3, установленный на щите и оборудованный сигнальным устройством.

6.2 Выбор приборов и средств автоматизации При выборе наиболее предпочтительного варианта технических средств для системы, учитывают основные требования:

— технологические;

— системные;

Выбраны технологические требования, исходя из следующих параметров:

а) по виду измеряемого параметра (приборы температуры, давления, расхода);

б) по величине параметра (прибор с определенным диапазоном измерений); '

в) по характеру измеряемой среды (жидкость);

г) по месту установки прибора или отборного устройства;

е) по размещению объекта (расстояние от мест установки датчиков, преобразователей и исполнительных механизмов до пунктов контроля и управления с учетом прокладки импульсных и командных линий).

В ходе работы были выбраны приборы в зависимости от следующих системных параметров:

— серийности выпуске современных технологических средств;

— степени функционального развития;

— вида потребляемой энергии;

— унификации входных и выходных сигналов;

— энергетических параметров;

— метрологических характеристик (класс точности и т. д.).

При выборе технических средств ориентировались на серийновыпускаемые, стремились к применению однотипных средств, входящих в состав локальных систем автоматического контроля, регулирования и управления.

Так как производство взрывопожароопасное, то выбираем приборы, характеризующиеся безопасностью применения в легковоспламеняемых и взрывоопасных средах (пневматические приборы).

Контроль температуры Термометры сопротивления унифицированным выходным сигналом Метран — 2700.

Метран — 2700 микропроцессорные Термометры сопротивления с унифицированным выходным сигналом 4−20 или 20−4 мА предназначены для измерения температуры различных сред в газовой, нефтяной, угольной, энергетической, металлургической, химической, нефтехимической, машиностроительной, металлообрабатывающей, приборостроительной, пищевой, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности, а также в сфере ЖКХ и энергосбережения.

Отличительные особенности:

— гальваническая развязка входа от выхода;

— самодиагностика технического состояния;

— повышенная защита от индустриальных помех;

— повышенная вибростойкость;

— возможность выносного монтажа измерительного преобразователя на DIN рейке.

Приборы регистрации параметров Видеографический безбумажный многоканальный регистратор Метран-910 предназначен для сбора, визуализации, регистрации и регулирования различных параметров технологических процессов. Легко интегрируется в системы АСУТП. Чрезвычайно удобен и при автономном применении, обладая развитой системой экранных меню управления и работы с архивом, большой внутренней памятью и интерфейсом к внешней Flash-памяти.

Основные достоинства:

* контрастный цветной дисплей на TFTматрице (5,6″ или 10,4″) с широким углом обзора;

* свободная программируемость аналоговых каналов под различные типы входных сигналов и межканальная гальваническая изоляция;

* высокое быстродействие;

* математическая обработка по каждому каналу;

* соответствие требованиям ЭМС.

Код ОКП 42 2700

— До 20 универсальных аналоговых входов;

— Межканальная гальваническая изоляция;

— Полный цикл опроса всех каналов 0,1 с;

— Дискретные входы и выходы;

— Математическая обработка данных;

— Вычисление расхода сред;

— Сумматоры, счетчики, таймеры, работа порасписанию;

— Перенос архива на USBFlash карту илиSD/MMC карту;

— Представление данных на экране: тренды, шкалы (bargraph), комбинация из трендов и шкал, числовые значения;

— Встроенныеинтерфейсы RS485 (Modbus RTU +OPC Server), Ethernet (Modbus TCP/IP), USB Host, CAN 2.0;

Кнопочный пост:

Пост кнопочный ПКЕ 112−2

Посты управления кнопочные серии ПКЕ предназначены для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 660 В частотой 50 и 60Гц и постоянного тока напряжением до 440 В.

Таблица 6.1 — Спецификация оборудования

7. Безопасность и экологичность проекта

7.1 Безопасность проекта Улучшение условий труда в современных условиях на производстве связано с решением таких социально-экономических задач, как повышение производительности труда, повышение его качества, создание условий для раскрытия творческих возможностей каждого работника. Поэтому, улучшение условий труда способствует повышению трудовой дисциплины, снижению потерь от заболеваний и травматизма.

На предприятии Химического завода — филиала — ФГУП «Красмаш», Красноярский край, ЗАТО Железногорск эксплуатируют различные виды машин и аппаратов. Механизация и автоматизация производственных процессов неотрывно связаны с увеличением энергоёмкости предприятий, увеличением потребления электрической энергии и воды. Возросшая технологическая вооружённость предприятия и перспективы её дальнейшего развития ставят перед инженерами-механиками машин и аппаратов химической и нефтехимической промышленности задачу неукоснительного выполнения требований системы стандартов безопасности труда, которая включает в себя ряд конкретных требований и мер по видам опасных и вредных производственных факторов.

7.1.1 Характеристика основных опасных и вредных производственных факторов В установке по переработке нефти размещены: ректификационная колонна, реактор, теплообменники, емкости. В данном проекте разрабатывается безопасность работающих при обслуживании химического реактора.

В процессе эксплуатации химического обслуживающий персонал подвержен воздействию физических и опасных психофизиологических и вредных производственных факторов. Рабочими местами для работы с реактором являются: операторская и обслуживающие площадки по всей высоте колонны.:

В соответствии с требованиями ГОСТа 12.0.003−74*ССБТ подразделяются:

1. Физических

— повышенный уровень шума на рабочем месте (уровень шума достигает при нескольких включенных аппаратах 90дБ) -отрицательно сказывается на нервной системе человека, излишняя утомленность.

— повышенная влажность воздуха (W_д = 75%; W_ф = 65%), вызываемая работой оборудования, за счёт больших разностей температур происходит образование конденсата на поверхности рабочих органов машин и аппаратов; за счёт слива воды в очистительные через сливные отверстия в полу цеха. Это повышает поглощение тепла окружающими предметами, что приводит к потере тепла организмом человека, вследствие понижения температуры воздуха;

— повышенное значение напряжения в электрической цепи (220−380В) к которой подключены приборы управления колонной и сама колонна (ТЭНы), действие этого фактора может привести к двум видам поражения: электрическим травмам (электрические ожоги, механические повреждения) и к электрическим ударам U_H = 36 B

— расположение рабочего места на высоте h = 7350 см относительно поверхности пола, из-за высотытравмирование. Для обеспечения безопасности установлено защитное ограждение (перила вдоль рабочих площадок и на лестницах).

— повышенный уровень статического электричества, вследствие, движения жидкости по трубопроводу;

— повышенная температура поверхности реактора (свыше 60 °С) — термический ожог;

— повышенная температура воздуха рабочей зоны. Температура воздуха рабочей зоны в тёплый период года превышает тридцать градусов, что является отклонением от допустимых параметров микроклимата

— недостаток естественного света

2. Психофизиологических Нервно-психические:

— монотонность труда;

— статические перегрузки. Работающему приходится длительное время стоять на одном месте, не перемещаясь, что приводит к быстрой усталости

— перенапряжение зрительных, слуховых анализаторов;

Монотонность труда связана с однообразием выполняемых операций (в течении 8 часов беспрерывное наблюдение за приборами);

Перенапряжение анализаторов связано с постоянным напряжением органов зрения, слуха, в связи с постоянным контролем за показаниями приборов, при низкой освещенности цеха. Анализаторы слуха перенапрягаются, т.к. в цехе находится несколько насосов работающих на больших оборотах.

7.1.2 Основные характеристики опасности производства Характеристика опасности сооружения где расположен реактор приведена в таблице 7.1

Таблица 7.1 — Характеристика опасности сооружения

К категории В1 относятся такие помещения, в которых присутствуют горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям, А и Б.

По степени опасности поражения людей электрическим током помещение цеха ПМХ относится к помещению с повышенной опасностью, так как в данном помещении высокая влажность (65%), имеются железные и железобетонные полы, и существует возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землёй металлоконструкциям здания, технологическим аппаратом с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой стороны.

По уровню опасности загрязнения токсическими отходами предприятие относится к З классу (опасное), согласно СаНПиН 2.2.½.1.1200 — 03.

Согласно производственный корпус по молниезащите относится к специальным объектам с повышенной опасностью, относятся средства связи и пожароопасные объекты. При ударах молнии на этих объектах происходит недопустимое нарушение коммунального обслуживания (телекоммуникаций); возникает косвенная опасность пожара для соседних объектов. Степень надёжности защиты составляет 0,99.

Производственный корпус относится к специальным объектам с ограниченной опасностью, последствия поражения которого связаны с меньшим материальным ущербом.

Помещение отделения относится в I степени огнестойкости, так как стены и перекрытия сделаны из железобетона.

7.1.3 Организационные мероприятия по созданию безопасных и здоровых условий труда Организация службы охраны труда.

Общая численность рабочего персонала на ФГУП «Химзавод» составляет 1500 человек, вследствие чего в соответствии с Федеральным законом № 197 — ФЗ на предприятии создана служба по охране труда, состоящая из 4 человек: начальника службы охраны труда, инженера по охране труда и их заместителей.

Служба по охране труда на Химзаводе занимается проведением инструктажей по охране труда, обучением работников безопасным методам труда, проверкой знаний специалистов в области охраны труда, расследованием несчастных случаев, организацией работ по обеспечению работниками требований охраны труда, контролем над соблюдением работниками, законов и иных нормативных правовых актов об охране труда, организацией профилактической работы по предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний и заболеваний, обусловленных производственными факторами, а также работами по улучшению условий труда.

Обучение безопасности труда производится в соответствии с ГОСТ 12.0.004−90 «Организация обучения безопасности труда"[8], контролируется инженером по охране труда и осуществляется по программам, разработанным с учетом отраслевых типовых программ и утвержденных руководителем предприятия. По окончании обучения комиссией проводится проверка теоретических знаний и практических навыков.

Обучение и инструктаж по охране труда рабочего персонала На Химзаводе проводят следующие виды инструктажа:

а) Вводный инструктаж.

Его проходят:

— работники, вновь принимаемые на Химзавод;

— учащиеся, направляемые на предприятие для прохождения производственной практики.

Вводный инструктаж проводится инженером по охране труда и включает в себя:

— правила по охране труда;

— безопасные условия работы в цехах;

— правилами электробезопасности;

— инструкции по обслуживанию оборудования;

— правила внутреннего распорядка;

— основные причины несчастных случаев и мероприятия по их предупреждению и предотвращению;

— порядок оказания первой медицинской помощи при несчастных случаях.

б) Первичный инструктаж на рабочем месте.

Его проходят:

— все вновь поступающие работники;

— работники, переводимые из одного структурного подразделения в другое;

— учащиеся, направляемые на предприятия, для прохождения производственной практики.

Данный вид инструктажа содержит следующие пункты:

— устройство обслуживаемого оборудования;

— назначение и правила пользования ограждениями и предохранительными приспособлениями;

— правильная организация рабочего места;

— безопасные приёмы работы;

— индивидуальные средства защиты.

Инструктаж сопровождается показом на месте правильных приемов работы, с повторением работниками этих приемов и проводится мастером участка, руководитель структурного подразделения.

После первичного инструктажа, все работники проходят обязательную стажировку в течение 14 рабочих смен.

в) Повторный инструктаж.

Данный инструктаж проводится при обучении и для проверки знаний работниками правил и инструкций по охране труда и умения работников практически применять навыки, полученные ими при проведении вводного и первичного инструктажа.

Все работники, независимо от их квалификации и стажа работы, в установленное время проходят повторный инструктаж по охране труда на рабочем месте — не реже одного раза в три месяца. Данный инструктаж проводят инженер по охране труда, мастер участка, руководитель структурного подразделения.

г) Внеплановый инструктаж.

Данный инструктаж по охране труда проводят на рабочем месте в следующих случаях:

— при изменении технологического процесса;

— при несчастных случаях, имевших место быть из-за нарушения работниками требований охраны труда;

— при введении в действие новых стандартов, правил, инструкций по охране труда;

— по требованию органов надзора и контроля.

Внеплановый инструктаж проводят инженер по охране труда, мастер участка.

д) Целевой инструктаж.

Данный инструктаж проводят:

— при выполнении разовых работ, не связанных с обязанностями по специальности;

— при ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф;

— при производстве работ, на которые оформляется наряд-допуск или другой разрешающий документ на выполнение работ.

Целевой инструктаж проводит непосредственно руководитель работ.

Проведение каждого вида инструктажа заканчивается записью в журнале с обязательной подписью инструктирующего и инструктируемого.

Работники предприятия в цехе производства малотоннажного химического (далее ПМХ) обеспечены следующими средствами индивидуальной защиты: костюм х/б для работы с нефтепродуктами общих промышленных загрязнений в соответствии с ГОСТ 27 575–87[9], плащ для защиты от воды в соответствии с ГОСТ 12.4.134−83[10], ботинки кожаные или сапоги кирзовые с жёстким подноском в соответствии с ГОСТ 12.4.137−84[11], сапоги резиновые в соответствии с ГОСТ 12.4.072−79 и ГОСТ 5375–79[12,13], головной убор в соответствии с ОСТ 17−635−87[14], перчатки резиновые или из полимерных материалов в соответствии с ГОСТ 12.4.010−75 и ГОСТ 12.4.183−91[16], перчатки с полимерным покрытием в соответствии с ГОСТ 12.4.010−75[15] и ГОСТ 12.4.183−91[16], каска защитная в соответствии с ГОСТ 12.4.128−83[17] и ГОСТ 12.4.207−99[18], очки защитные в соответствии с ГОСТ 12.4.013−97[19], подшлемник под каску в соответствии с ТУ8490−001−84 222 697−02[20], противогаз фильтрующий с коробками фильтрующими марки А, КД в соответствии с ГОСТ 12.4.121−83[21] и ТУ 2568−176−5 803 014−95[22], пояс предохранительный в соответствии с ГОСТ 12.4.205−95 и ГОСТ 12.4.224−99, костюм х/б с масловодоотталкивающей пропиткой на утепляющей прокладке в соответствии с ГОСТ Р 12.4.236−2007[25] и ГОСТ 29 335–92[26], шапкаушанка в соответствии с ГОСТ 10 325–79[27], валенки в соответствии с ГОСТ 18 724–88[28], перчатки с полимерным покрытием, нефтеморозостойкие в соответствии с ГОСТ 12.4.010−75[15] и ГОСТ 12.4.183−91[16], перчатки шерстяные (вкладыши) в соответствии с ГОСТ 12.4.010−75[15].

Режим труда и отдыха Химзавод работает 24 часа в сутки. Рабочий день разбит на три восьмичасовых смены по следующей схеме: с 8 до 16 чдневная смена, с 16 до 24 ч — вечерняя смена, с 24 до 8 ч — ночная смена. После 4 ч работы с начала смены работнику предоставляется часовой обеденный перерыв. В целом же режим труда и отдыха на Химзаводе выглядит следующим образом:

— продолжительность рабочей смены ремонтного, операторского и управляющего персонала — 8 ч;

— обеденный перерыв 60 мин;

— ежедневный (междусменный) отдых 16 ч;

— выходные — 91 день;

— нерабочие праздничные дни 14 дней;

— регламентируемые перерывы по 15 мин через каждые 2 ч;

— ежегодный оплачиваемый отпуск — 28 дней.

По трудовому законодательству работнику также предоставляются краткосрочные внеплановые и декретные отпуска. К первым относятся дни, пропущенные по болезни; дни, пропущенные при выполнении государственных обязанностей; дни, пропущенные в связи с учебой; дни, пропущенные с разрешения администрации (по семейным обстоятельствам). Декретный отпуск предоставляется на время воспитания ребёнка до трёх лет.

Также в административном корпусе цеха на втором этаже имеется комната отдыха, где работники могут проводить свободное время, что исключает их переутомление.

7.1.4 Производственная безопасность Механизация и автоматизация трудоёмких работ Внедрение комплексной автоматизации и механизация производственных процессов, способствует повышению технического уровня производства, производительности труда, снижению себестоимости, улучшению качества продукции, обеспечению благоприятных условий труда и его безопасности.

Применение системы автоматического регулирования уровня в установке переработки углеводородного сырья, позволяет с наибольшей точность и простотой осуществлять контроль за уровнем нефтепродукта, а так же регулировать уровень с помощью клапана подачи нефтепродукта., что значительно сокращает использование ручного труда, улучшает гигиену реакторного цеха, тем самым значительно улучшает условия труда.

Автоматизация способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение воздуха и водоемов промышленными отходами.

Создание высокоэффективных систем автоматизации технологическими процессами возможно при использовании современных технических средств: датчиков, преобразователей, вторичных приборов, средств вычислительной микропроцессорной техники.

При возникновении необходимости поднятия, опускания или перемещения крупногабаритных, тяжеловесных элементов технологического оборудования применяют мостовой кран КМ-3000

Обеспечение безопасности работающих при эксплуатации и обслуживании установки по переработки углеродного сырья.

Основные виды деятельности, выполняемые при эксплуатации установки переработки углеродного сырья: автоматическая закачка нефти в промежуточную емкость; наблюдение и поддержание работы теплообменников, ректификационных колон и реакторов. Для обеспечения безопасности работающих при эксплуатации установки предпринят ряд мер.

Конструкция фундамента представляет собой твёрдый ровный железобетонный пол.

Материалы, выбранные для изготовления деталей и узлов машины, которые работают на изгиб, кручение и срез, обеспечивают достаточную прочность и длительную работоспособность, а также обладают коррозионной стойкостью.

Для работников, в качестве средств индивидуальной защиты (СИЗ) предусмотрена спецодежда: халаты х/б, косынки, резиновая спецобувь, респираторы. Спецобувь выполнена на нескользкой подошве.

Всё оборудование изготовлено из термически-стойких и коррозионно-стойких материалов что предотвращает преждевременный выход оборудования из строя и защищает персонал от аварийных ситуаций в цехе. Фундамент, на который устанавливается оборудование, рассчитан для установки и непрерывной работы данной технологической линии. На территории цеха имеются переходные мостики и лестницы для безопасного перемещения рабочего персонала по цеху при обслуживании оборудования. Так же при эксплуатации оборудования.

Тепловая изоляция промышленного оборудования применяется в качестве защиты рабочего персона от получения термических ожогов, так же обладает функцией энергосбережения, обеспечивает возможность проведения технологических процессов при заданных параметрах, позволяет создать безопасные условия труда на производстве.

Теплопроводность теплоизоляционного материала определяет требуемую толщину теплоизоляционного слоя, а следовательно, и нагрузки на изолируемый объект, конструктивные и монтажные характеристики теплоизоляционной конструкции. Теплопроводность возрастает с повышением температуры. Расчетные значения теплопроводности мягких и полужестких теплоизоляционных материалов в конструкции определяются с учетом степени их монтажного уплотнения, шовности конструкции, наличия крепежных деталей.

Долговечность теплоизоляционных конструкций зависит от их конструктивных особенностей и условий эксплуатации, включающих месторасположение изолируемого объекта, режим работы оборудования, степень агрессивности окружающей среды, интенсивность механических воздействий.

При теплоизоляции реактора в качестве теплоизоляционного материала используется Совелит, закрытый оцинкованным железом который при толщине слоя изоляции 28,6 мм обеспечивает необходимую температуру корпуса реактора. Совелит — наиболее распространенный асбесто-магнезиальный материал. Сырьем для производства совелита служат доломит и асбест (15%). Совелит применяют для изоляции трубопроводов. Материал способен выдерживать температурную нагрузку до плюс 500 °C.

Техническое обслуживание и ремонт оборудования Плановая остановка на все виды ремонта оборудования и коммуникаций производится на основании годовых графиков планово периодического ремонта, утвержденных главным инженером предприятия.

Техническое обслуживание выполняется ремонтным персоналом аппаратного цеха, наладчиками, электриками с привлечением в необходимых случаях специалистов ремонтно-механического цеха или технического персонала отдела главного механика. Ответственность за его выполнение возлагается на начальника цеха. В техническое обслуживание входят контроль за техническим состоянием оборудования, смазывание, крепление болтовых соединений, замена некоторых составных частей, регулировка.

Для обеспечения систематического контроля за техническим состоянием ответственных узлов, быстроизнашивающихся деталей, недоступных непосредственному наблюдению, устанавливается порядок периодических осмотров.

Осмотры предусматривают:

— оценку состояния изнашивающихся деталей, износ которых обеспечивает не надежную работу оборудования до очередного планового ремонта;

— проверку состояния крепежных деталей, подшипников, смазки, пусковых устройств, кроме того, проверяются все защитные приспособления и предохранительные устройства в соответствии с требованиями правил техники безопасности;

— уточнение содержания очередного ремонта.

Результаты осмотра с указанием обнаруженных дефектов заносятся в «Журнал планового осмотра оборудования», при этом эскизируются необходимые детали для обеспечения изготовления чертежей.

Капитальный ремонт проводится с целью восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса установки с заменой или восстановлением любых её частей и их регулировкой.

Капитальный ремонт производится силами ремонтно-механического цеха, а также другими организациями по договорам. Руководит и отвечает за своевременность и качество капитального ремонта главный механик предприятия.

При проведении капитального ремонта:

— подетально разбираются сборочные единицы и механизмы установки;

— проверяются все детали и сборочные единицы;

— ремонтируются сборочные единицы механизмов, заменяются новыми или восстанавливаются все базовые и корпусные детали;

— заменяются все крепежные детали, регулирующие и установочные винты, заменяется смазка;

— ремонтируются ослабленный фундамент, опоры под установкой;

— ремонтируются трубопроводы с установленной арматурой;

— шпаклюются и окрашиваются наружные и внутренние поверхности по техническим условиям отделки нового оборудования;

— заполняется необходимая ремонтная документация.

Остановка реактора в ремонт производится на основании приказа или распоряжения, при этом:

— остановка реактора в ремонт с переходом на резервное (без остановки цеха) производится по распоряжению начальника производства;

основное технологическое реактора выводится в ремонт по письменному распоряжению главного инженера предприятия;

вспомогательное реактора выводится в ремонт письменным распоряжением начальника цеха.

В приказе (распоряжении) указывают:

сроки остановки, подготовки, ремонта и пуска; лицо, ответственное за организацию и проведение ремонта; лица, ответственные за подготовку оборудования к ремонту; непосредственные руководители от подрядчика; лицо, ответственное за пуск оборудования в работу; перечень мероприятий, необходимых для обеспечения безопасности подготовительных и ремонтных работ.

Перечень работ по подготовке оборудования к ремонту записывается в сменном журнале. Работы, не законченные предыдущей сменой, отмечаются в сменном журнале и продолжаются следующей сменой.

Оборудование считается принятым в ремонт при подписании двухстороннего акта ответственным за подготовку к ремонту и ответственным за проведение ремонта.

Ремонтные работы установки переработки углеродного сырья производят в дневное время бригадой, состоящей из двух и более человек. Все работающие проходят целевой инструктаж, в процессе проведения которого основное внимание уделяется умению пользоваться средствами индивидуальной защиты, первичными средствами пожаротушения и оказанию первой медицинской помощи. Ремонтный персонал снабжен средствами индивидуальной защиты, маски, спец. одежда, резиновая обувь, согласно ГОСТ 12.4.009−89 ССБТ «Средства защиты работающих. Общие требования и классификация «[78]

При подготовке оборудования к ремонту проводится:

— подготовка рабочих мест, проходов, подготовка приспособлений и инструментов;

остановка оборудования в соответствие с технологическим регламентом до той поры, пока не будет остановлена вся технологическая цепочка;

— отключение установки от трубопроводов и установление на последних заглушек между фланцами;

— оформление наряда-допуска и получение акта сдачи оборудования в ремонт.

На пусковых устройствах вывешивают запрещающие плакаты.

При возникновении необходимости проведения земляных работ, работ на высоте, работ с применением грузозахватных кранов и грузозахватных приспособлений, все вышеупомянутые работы должны проводиться в строгом соответствии с инструкциями на проведение земляных работ, работ на высоте, Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов (ПБ 10−382−00).

По окончании ремонта оборудование и коммуникации сдаются в эксплуатацию в соответствии с ГОСТ 18 322–78 (СТ СЭВ 5151−85)[79].

Испытание оборудования, прошедшего ремонт, производится под непосредственным наблюдением ответственного за проведение ремонта. Инструкции на безопасное проведение земляных работ, работ на высоте должны быть разработаны на основании Межотраслевых правил по охране труда при работе на высоте (ПОТРМ-012−2000) и СНиП 12−03−99[80].

Сдача оборудования в эксплуатацию оформляется актом. Акт подписывается лицами, сдающими и принимающими оборудование из ремонта (монтажа). Без двустороннего подписания акта на прием оборудования из ремонта (монтажа) пуск его в эксплуатацию запрещен в соответствии с ГОСТ 12.2.061−81 ССБТ. В качестве средств индивидуальной защиты ремонтной бригады применяются перчатки, защитные очки, халаты, калоши, каски, противогазы.

Обеспечение безопасности работающих при монтаже химического реактора При монтаже установки переработки углеводородного сырья производится сборка и сварка промежуточной емкости, сборка теплообменника с определённым количеством пластин, сборка реакторов и ректификационных колон, соединение всех частей установки трубопроводом; сборка и монтаж насосов, ограждающих их конструкций и площадок, соединение с приводами механизмов; размещение, сборка и сварка трубопроводов.

Сборка установки производится в аппаратном цехе и осуществляется по чертежам общего вида, сборочным чертежам и другим техническим документам.

После монтажа оборудования производятся испытания, в ходе которых выявляются неполадки, неточности изготовления, что впоследствии устраняется. Герметичность системы трубопроводов проверяется гидравлическим испытанием. Герметичность сварных швов в корпусах танков проверяется наполнением водой. Емкости должны находиться в заполненном состоянии в течение 2 ч, после чего проводится визуальная проверка герметичности корпусов. После испытания корпусы емкостей должны быть очищены и высушены.

Передачу оборудования и узлов трубопроводов в монтаж выполняют в соответствии с графиком производства работ, принятым в проекте производства монтажных работ (ППМР). При передаче оборудования в монтаж проверяют его комплектность (по упаковочной ведомости), соответствие проекту, техническое состояние по внешнему виду (без разборки) наличие и полноту технической документации и специального инструмента, поставляемых изготовителем и составляют акт.

Процесс ввода в эксплуатацию включает в себя пробный пуск и наладку установки перед началом ее эксплуатации.

Для того чтобы ввод в эксплуатацию прошел эффективно, перед его началом завершаются следующие работы:

— подготовительные работы;

— установка и подключение.

Безопасность монтажных работ обеспечивается при размещении деталей и узлов оборудования в монтажной зоне и у фундамента соответственно последовательности технологии сборки. Таким образом размещение оборудования не создает стесненных условий в рабочей зоне и на рабочих местах монтажников.

В качестве средств индивидуальной защиты работающих при монтаже используются диэлектрические перчатки, боты, калоши, изолирующие подставки.

Меры обеспечения безопасности при проведении электросварочных работ Сварочные работы проводятся при ремонте оборудования, при вводе нового оборудования и ремонте опорных конструкций и вспомогательного оборудования.

Согласно [5, 32, 40] электросварочные работы в зданиях производятся в специально для этого отведенных вентилируемых помещениях.

Полы в помещениях, где производятся сварочные работы, выполнены из несгораемых материалов.

Установка для ручной сварки снабжена «контактором» (для подключения источника сварочного тока к распределительной цеховой сети), предохранителем (в первичной цепи) и указателем величины сварочного тока (амперметром).

Для подвода тока к электроду применяются изолированные гибкие провода (например, марки ПРГД) в защитном шланге для средних условий работы.

Для предотвращения загораний электропроводов и сварочного оборудования осуществляется правильный выбор сечения проводов по величине тока, изоляции проводов величине рабочего напряжения и плавких вставок электропредохранителей на предельно допустимый номинальный ток.

Соединения жил сварочных проводов производят при помощи опрессования, сварки, пайки, специальных зажимов. Подключение электропроводов к электрододержателю, свариваемому изделию и сварочному аппарату производится при помощи медных кабельных наконечников, скрепленных болтами с шайбами. Провода, подключенные к сварочным аппаратам, распределительным щитам и другому оборудованию, а также к местам сварочных работ, надежно изолированы и в необходимых местах защищены от действия высокой температуры, механических повреждений и химических воздействий.

Кабели (электропроводка) электросварочных машин располагаются ацетилена и других горючих газов — не менее 1 м. В отдельных случаях допускается сокращение указанных расстоянии вдвое при условии заключения газопровода в защитную металлическую трубу.

В качестве обратного провода, соединяющего свариваемое изделие с источником сварочного тока, служат стальные шины любого профиля, сварочные плиты и сама свариваемая конструкция, при условии если их сечение обеспечивает безопасное, по условиям нагрева, протекание сварочного тока.

Соединение между собой отдельных элементов, используемых в качестве обратного провода, выполняется весьма тщательно (с помощью болтов, струбцин или зажимов).

Электрододержатели для ручной сварки минимального веса и имеют конструкцию, обеспечивающую надежное зажатие и быструю смену электродов, а также исключающую возможность короткого замыкания его корпуса на свариваемую деталь при временных перерывах в работе или при случайном его падении на металлические предметы. Рукоятка электрододержателя сделана из несгораемого диэлектрического и теплоизолирующего материала.

При смене электродов в процессе сварки их остатки (огарки) выбрасываются в специальный металлический ящик, установленный у места сварочных работ.

Электросварочная установка на все время работы заземлена.

Сварочные генераторы и трансформаторы, а также все вспомогательные приборы и аппараты к ним, устанавливаемые на открытом воздухе, в закрытом и защищенном исполнении с противосыростной изоляцией и устанавливаться под навесами из несгораемых материалов.

Чистка агрегата и пусковой аппаратуры производится ежедневно после окончания работы. Ремонт сварочного оборудования производится в соответствии с установленными правилами производства планово-предупредительных ремонтов.

Температура нагрева отдельных частей сварочного агрегата (трансформаторов, подшипников, щеток, контактов вторичной цепи и др.) не превышает 75 °C.

Электробезопасность Установка переработки углеводородного сырья работает под напряжением 380 В.

Защитными мероприятиями по предупреждению опасности поражения электрическим током являются:

— правильно выбранные электродвигатели (закрытые, влагонепроницаемые);

— кнопки управления пуска или выключения электродвигателей и средств автоматизации расположены на щите и утоплены;

— для защиты от токов перегрузки и токов короткого замыкания, способных вызвать сгорание токоприёмника, применяют плавкие предохранители (трубчатые), и автоматические выключатели с релейной защитой;

— заземление всех металлических конструкций, которые могут оказаться под напряжением, соединением их с заземляющим устройством посредством металлических проводников (Я_заз? 4 Ом).

В качестве электрозащитных средств используются слесарномонтажные инструменты с изолированными рукоятками, диэлектрические перчатки, боты, калоши, коврики, изолирующие подставки [13, 15].

Защита от статического электричества и молниезащита Статическое электричество образуется в результате трения (соприкосновения или разделения) двух диэлектриков друг о друга (нефтепродукты и являются таковыми) или диэлектриков о металлы. При этом на трущихся веществах могут накапливаться электрические заряды, которые легко стекают в землю, если тело является проводником электричества и оно заземлено. На диэлектриках электрические заряды удерживаются продолжительное время, в следствие чего они получили название статического электричества. Образование заряда статического электричества происходит в результате трения диэлектриков (нефтепродукты и являются таковыми), трения диэлектриков и проводящих материалов (корпус машины, цистерны или любой металлической емкости). Накопление заряда может происходить до 45 кв. Статическое электричество возникает при транспортировке, при переливании, при перекачивании нефтепродуктов.

Меры защиты от статического электричества:

— снижение скорости транспортирования;

— устранение разбрызгивания, плескания нефтепродуктов струю вдоль ;

— заземление корпусов оборудования, бензовозов, емкостей;

— ионизация воздуха (нейтрализация зарядов статического электричества) — использование антистатической обуви.

Меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранение опасности от вредного воздействия.

Меры защиты:

— предотвращение накопления зарядов на электропроводящих частях оборудования, что достигается заземлением оборудования и коммуникаций, на которых могут появиться заряды;

— обеспечение работающих токопроводящей обувью, антистатическими халатами.

— для снятия с оборудования заряда статического электричества осуществляется его увлажнение.

Для защиты от прямых ударов молнии используются молниеприемники, установленные на осветлительных мачтах М4… М7. Молниеприемники выполнены из уголка 50Ч50Ч4 и соединены с металлоконструкциями площадки и заземляющим устройством мачты с помощью полосы 40×4.

Для защиты от вторичных проявлений молнии все металлические части оборудования соединены с контуром заземления.

Технологическое оборудование, здания и сооружения оборудованы молниезащитой.

Резервуарные парки общей вместимостью менее 100 тыс. м³ защищены от прямых ударов молнии следующим образом:

— корпуса резервуаров при толщине металла крыши менее 4 мм — отдельно стоящими молниеотводами или установленными на самом резервуаре;

— корпуса резервуаров при толщине 4 мм и более, а также отдельные резервуары единичной емкостью менее 200 м³ независимо от толщины металла крыши — присоединены к заземлителям.

Дыхательная арматура резервуаров с ЛВЖ и пространство над ней, а также пространство над срезом горловины цистерн с ЛВЖ, ограниченное зоной высотой 2,5 м с диаметром 3 м защищена от прямых ударов молнии.

Защита от вторичных проявлений молнии обеспечивается за счет следующих мероприятий:

— металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, присоединены к заземляющему устройству электроустановок, или к железобетонному фундаменту здания при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединения к закладным деталям с помощью сварки;

— в соединениях элементов трубопроводов или других протяженных металлических, предметов обеспечены переходные сопротивления не более 0,03 Ом на каждый контакт.

Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями выполняются, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона.

Все металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования заземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества.

Для защиты от ожогов применяют теплоизоляцию Химический реактор работает при температуре стенок до 210 °C, поэтому они покрыты теплоизоляционным материалом. Она необходима для того чтобы при эксплуатации колонны обслуживающий персонал не получил ожоги при случайном прикосновении к реактору. При теплоизоляции реактора в качестве теплоизоляционного материала используется Совелит. В качестве обшивки используется оцинкованное железо.

7.1.5 Производственная санитария К числу мероприятий, обеспечивающих нормальные условия труда, относятся: поддержание допустимых микроклиматических условий в цехе, защита от повышенного уровня шума, защита зрения от перенапряжения, обеспечение работающих санитарно-бытовыми помещениями, помещения горячего питания, здравоохранения, питьевого обеспечения.

Так как микроклиматические условия не соответствуют оптимальным из указанных в нормативном документе ГОСТ 12.1.005−88*[39]. В помещении цеха используют отопление и вентиляцию. В качестве теплоносителя в системе отопления используется вода. В помещении цеха применяется центральное отопление (водяное). Тип нагревательного прибора радиаторы, согласно СНиП 2.04.05−91*. Температура t = 100 °C.

В помещениях категорий А, Б, В отопительные приборы систем водяного и парового отопления следует предусматривать с гладкой поверхностью, допускающей легкую очистку, в том числе:

а) радиаторы секционные или панельные одинарные;

б) радиаторы секционные или панельные спаренные или одинарные для помещений, в которых отсутствует выделение пыли горючих материалов (далее — горючая пыль). Для помещений категории В, в которых отсутствует выделение горючей пыли, допускается применение конвекторов;

в) отопительные приборы из гладких стальных труб.

Для снижения температуры воздуха в помещении применяется принудительная система вентиляции в сочетании с аэрацией. Вентиляция воздуха в помещении осуществляется естественным путем (аэрация) за счет дверных и оконных проемов, и искусственно с помощью приточно-вытяжных Для защиты от повышенной загазованности в цехе установлена приточно-вытяжная вентиляция — наиболее распространённая система, при которой воздух подаётся в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно. Количество свежего и вторичного воздуха регулируют клапанами. Свежая порция воздуха обычно составляет 20,. 10% общего количества подаваемого воздуха. Воздух нагнетается в рабочую зону на высоте 3,5 м от уровня пола. В холодный период, приточный воздух нагревается до температуры плюс 15 °C. Скорость движения воздуха в помещении не превышает 0,4 м/с.

Важным элементом для благоприятных условий труда является рациональное освещение [50], используется совмещенное естественное и искусственное освещение. Зрительные работы, выполняемые работниками, относятся к VI разряду (грубой точности).

Для создания оптимального освещения в цехе организовано совмещенное освещение: естественное, искусственное и аварийное согласно СНиП 23−05−03[82].

Искусственное освещение — общее, с равномерным размещением светильников.

Искусственное общее освещение, светильники с лампами ЛХБ, мощность 48 750 Вт, согласно СНиП 23−05−03[82].

Аварийное освещение осуществляется светильниками, которые имеют по 2 лампы накаливания, и обеспечивает 5% от нормального освещения и равно 6925,4 лм, мощность одного светильника 60 Вт, напряжение 12 В.

Естественное освещение обеспечивается за счет оконных проемов по восемь с двух сторон корпуса размерами 2Ч3 метра на отметках 0.00 — 7.00 и восемь оконных проемов таких же размеров на отметках 7.200−13.000.

Нормативная величина освещённости 200Лк. Для освещения предусмотрены светильники во взрывобезопасном исполнении.

Для проведения ремонтных работ и осмотра ёмкостного оборудования, предусматривается использование ручных аккумуляторных фонарей и переносных светильников.

Работы, выполняемые операторами, относятся к физическим работам средней тяжести. К категории Н-а, относятся работы связанные с постоянной ходьбой, перемещением изделий или предметов весом до 1 кг (энергозатраты от 151 до 200 Ккал/час).]Допустимые значения для данной категории указаны в таблице 7.2.

На предприятии организуется производственный контроль за соблюдением санитарных норм и правил, который осуществляется в соответствии с санитарными правилами СП 1.1.1058−91[83].

Таблица 7.2 — Показатели микроклимата воздуха рабочей зоны .

Обеспечение санитарно-бытовыми помещениями.

Санитарно-бытовые помещения для данного цеха располагается в санитарно бытовом блоке находящегося на расстоянии 100 метров от здания цеха. Санитарно-бытовой блок рассчитан на 30 человек Санитарно-бытовые помещения предназначены для удовлетворения бытовых потребностей людей во время работы, ликвидация некоторых отрицательных последствий трудового процесса, проведения профилактических мероприятий, вызванных влиянием производственных вредностей.

В состав бытовых помещений входят: -гардеробные блоки; -санузлы; - душевые В гардеробных чистая одежда хранится отдельно от рабочей в двойных шкафах. Количество душевых сеток определяется из расчета 1шт. на 3 человека. Санузлы размещают в одном здании с гардеробами. Количество умывальников определяется из расчета 1 кран на 7 человек. Принимается, что в среднем одновременно присутствуют в гардеробном блоке 30 человек, при этом число душевых сеток и умывальников составляет 10 и 5 шт. соответственно, санузлы подразделяются на мужские и женские.

Питьевое водоснабжение осуществляется от центральной сети (МП ЖКХ п. Подгорный). Вода подается непосредственно к местам ее потребления через водонапорную сеть по водопроводу диаметром 150 мм. Давление в водопроводе от 2 до 4 атм. Вода поступает по трубопроводу и подается через краны, расположенные в раковинах умывальных комнат.

На каждом рабочем месте Химзавода имеются аптечки для оказания первой медицинской помощи. Также имеется медицинский пункт.

Рабочие питаются в столовой, расположенной на территории Химзавода в соответствии с с СП 118.13 330.2012[84]. Также в здании производства и административном корпусе имеются комнаты для приёма пищи, оборудованные холодильниками, плитами и мебелью, необходимыми для приёма пищи.

Ответственность за выполнение санитарных правил возлагается на руководителя предприятия. За санитарное состояние цеха, производства, личную гигиену работников отвечает сменный мастер. Контроль над выполнением правил возлагается на санитарный надзор г. Железногорска.

7.1.6 Пожарная безопасность Предприятие обслуживается пожарной частью ПЧ-6.

Пожарная безопасность обеспечивается общим комплексом противопожарных мероприятий[4].

Общие требования пожарной безопасности при работе с нефтью проводятся в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004

При планировании зданий предусмотрены проходы, проезды и эвакуационные выходы. Производственные помещения обеспечены эвакуационными путями согласно СНиП 21−01−2002[85] и СП 44.13 330.2011[86]. Предусмотрены мероприятия по повышению огнестойкости строительных конструкций: в цеху используется как можно меньше лакокрасочных покрытий и легкогорючих отделочных материалов или при необходимости используют не горючие материалы.

Здание имеет наружные металлические пожарные лестницы, расстояние между которыми по периметру составляет 100 м.

Противопожарное водоснабжение осуществляется от самостоятельного противопожарного водопровода, на трубопроводах которого имеются пожарные краны с рукавами длиной по 20 м расположенных на территории цеха в местах возможного возникновения возгорания в количестве необходимого для его ликвидации.

Предусмотрены системы пожарной сигнализации, пожарные извещатели и телефонная связь. Средства оповещения по внешнему оформлению должны отличаться от аналогичных средств промышленного использования; их размещения и устройство должны исключать доступ посторонних лиц и возможность случайного использования.

В цехе расположены пожарные щиты. Они предназначены для концентрации и размещения в определённом месте ручных огнетушителей, немеханизированного пожарного инвентаря и инструмента, применяемого при ликвидации возгорания на объектах, в складских помещениях и на строительных площадках.

Для тушения электрооборудования используются углекислотные огнетушители* ОУ-2; ОУ-8 и порошковые огнетушители ОП-8; ОП-Ю. РД 34.49.503−94[45].

Помещение цеха обеспечено первичными средствами пожаротушения размещенных на виду, в легко доступных местах:

— огнетушители порошковые ОП-Ю (для тушения электропроводки, электродвигателя, находящихся под напряжением по ГОСТ 12.4.009−83 ССБТ «Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды, размещение и обслуживание"[87]);

— ручные углекислые ОУ-2 (для тушения открытого огня и газов); Противопожарный инвентарь:

— ящики с песком около оборудования (для тушения щелочных и щелочноземельных металлов);

— ломы, багры, топоры;

Материалы: асбест, войлок, плотное полотно.

Средства индивидуальной защиты при пожаре:

— при больших пожарах — изолирующие шланговые противогазы типа ПШ-14

— при небольших пожарах — фильтрующие противогазы марки БКФ;

— костюм защитный типа ТоНм со спасательным поясом.

Пожарная профилактика включает в себя комплекс мероприятий, осуществление которых способствует предупреждению возникновения пожара и уменьшает его последствия. 4]

Ответственность за проведение противопожарных мер в аппаратном цехе возлагается на начальника цеха. На предприятии Химического завода — филиалаФГУП «Красмаш», Красноярский край, ЗАТО Железногорск причинами пожаров могут быть: нарушение правил ведения технологических процессов, правил эксплуатации электрооборудования; несоблюдение мер противопожарной безопасности при проведении ремонтных работ с применением электрои газосварки; перегрев трущихся частей и загорания смазки в подшипниковых узлах; искры механического происхождения; разряды молнии и так далее.

Здания производства оборудованы системой противопожарного водоснабжения, на водопроводах которого установлены пожарные краны. Каждый кран заключён в специальный ящик, где уложен прорезиненный рукав со стволом. Имеется наружный противопожарный водопровод с установленными на нём. пожарными гидрантами. Также в наиболее опасных для возгорания местах имеются огнетушители марки ОУ — 5. Они расположены в основном на выходе из цехов. Эвакуация работников из аппаратного цеха в случае возгорания производится в соответствие с планом эвакуации, расположенном на видных местах через специальные эвакуационные выходы. Количество эвакуационных выходов — 2, высотой по 2 м. Места расположения огнетушителей обозначаются знаком безопасности. В помещении. аппаратного цеха имеется пожарный щит, на котором расположен пожарный инвентарь (лом, топор, багор, ведро, войлоковое полотно) и огнетушители марок ОУ-2 и ОУ-5.

Места расположения пожарных кранов, первичных средств пожаротушения обозначены знаками пожарной безопасности, рядом с которыми имеются таблицы с телефонами пожарной части. Планы эвакуации расположены на видных местах над пожарными кранами.

Все рабочие, в обязательном порядке, обеспечиваются СИЗ — противогазами. Ответственный за пожарную безопасность в цехе является начальник цеха. Каждый вновь принимаемый на работу, прежде чем приступить к выполнению своих обязанностей проходит противопожарный инструктаж, состоящий из двух этапов. Вводный инструктаж проводит выделенный для этого работник из пожарной охраны предприятия. На рабочем месте инструктаж проводит начальник цеха, который является ответственным по пожарной безопасности в цехе. Повторный противопожарный инструктаж проводится не реже 2 раз в год. О проведении повторного инструктажа делают запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте, с обязательной подписью инструктируемого и инструктирующего. Пожарозащитные предписания являются обязательными и устанавливаются соответствующими государственными постановлениями о защите от пожара. Все нормативные акты изложены в их действующей форме. Об эффективных методах по борьбе с пожаром и о требуемых для этого вспомогательных средствах необходимо спросить изготовителей рецептур. Производственные помещения обеспечены эвакуационными путями согласно СНиП 21−01−2002[85] и СНиП 2.09.04−2001[89] .

7.2 Экологичность проекта

7.2.1 Охрана атмосферного воздуха В технологическом процессе получения нефтепродуктов используется большое количество веществ и материалов, которые являются источником загрязнения окружающей среды.

Основными вредными выбросами в атмосферу на заводе являются углеводородные газы и пары летучих нефтепродуктов, окись углерода, сернистый ангидрид, сероводород и др. Загрязнение атмосферы углеводородами происходит от неорганизованных выбросов в атмосферу через неплотности технологического оборудования, от резервуарных парков, наливных эстакад, очистных сооружений, водоблока. Также сбрасываются в атмосферу дымовые газы из дымовой трубы блока печей. Высота трубы принята из расчета нормального рассеивания вредных примесей в атмосфере. Сброс газов и паров нефтепродуктов от предохранительных клапанов предусмотрен в линию горючих газов через факельную емкость. Продувка системы инертным газом перед ремонтом оборудования или остановкой секции осуществляется через воздушники аппаратов.

Для уменьшения и исключения вредных выбросов в атмосферу применяются следующие меры:

— постоянный контроль за герметичностью технологического оборудования;

— оснащение установок средствами противоаварийной защиты, предупреждающих об отклонении;

— улов и обезвреживание отходящих газов производится путем сжигания газов в двухступенчатом циклонном агрегате и углеводородных газов на факельных установках;

— негерметичные аппараты снабжены подушками инертного газа, что исключает попадание вредных веществ, а атмосферу;

— предусмотрено использование герметичных насосов с двойными торцевыми уплотнениями вала;

— дренирование аппаратов при нормальных и аварийных Таблица 2 — Предельно допустимая концентрация веществ в воздухе

7.2.2 Охрана естественных водоемов и рациональное использование водных ресурсов Весьма опасным для водоемов загрязнением являются нефтепродукты. Поступая в водоемы, они создают:

— плавающую на воде нефтяную пленку;

— растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты;

— осевшие на дно тяжелые фракции;

— продукты, адсорбированные грунтом дна или берегом водоема.

Для исключения попадания токсичных веществ в водоемы на заводе действуют очистные сооружения. На них применяется механическая, биологическая, физико-химическая очистка и доочистка на фильтрах сточных вод. Технологическая схема механической очистки сточных вод включает в себя решетки, отстойники, нефтеловушки. Полная биологическая очистка производится в специальных емкостях, в которых происходит процесс окисления под воздействием микроорганизмов.

Для уменьшения расхода речной воды на производственные цели и для сокращения сброса использованной воды в водоем на заводе запроектирована централизованная оборотная система промышленного водоснабжения. Забор свежей воды водозабором из водоема предназначен для котельной, снабжающей завод паром и горячей водой, для пополнения системы оборотного водоснабжения и для отдельных аппаратов завода, где по технологии нужна не оборотная, а свежая вода.

На заводе существует три системы оборотного водоснабжения:

1 система — для охлаждения аппаратов, связанных с жидким нефтепродуктом;

2 система — для охлаждения газообразных нефтепродуктов;

3 система — для охлаждения конденсаторов газовых компрессоров.

Для предотвращения неблагоприятного воздействия сточных вод завода на водоем, их сброс (после очистки) производится в паводковый период с целью наибольшего разбавления и меньшего влияния на качество воды в водоеме.

Сброс бытовых стоков производится через заводскую канализацию на очистные сооружения принадлежащих МЖКХ п.Подгорный. Очистные сооружения находятся в пяти километрах от предприятия возле искусственного водоема «Новый путь». Здесь предусмотрены все виды очистки сточных вод это фильтрация, отстой, биологическая очистка.

7.2.3 Защита почв от загрязнения Всего по предприятию образуется примерно 5700 т отходов в год, в том числе около 4700 т перерабатывается в изделия народного потребления (пластиковые тазы, канистры и т. д.). Остальные 1000 т вывозятся на свалку.

Предприятие имеет карты шламонакопители по хранению и утилизации жидких веществ. Твердые отходы вывозятся на транспорте предприятия на отведённый отвал территории свалки, где спецтехникой цеха засыпают грунтом. Отработанные масла, централизованно в цехах сливаются в тару 200 литровые бочки и перевозятся на полигон на транспорте организации, с которой заключен договор. Сточные воды с территории предприятия перерабатываются на очистных сооружениях.

Загрязненные или напластованные компоненты, использованные промывочные средства, старое масло, загрязненные вспомогательные средства очистки и т. д. собираются отдельно и утилизируются в соответствии с законодательными предписаниями. Их ни в коем случае не разрешается направлять в канализационные каналы или сжигать в неконтролируемых условиях.

О возможности их утилизации на упорядоченных свалках или же путем сжигания в установках по сжиганию отходов получают информацию у производителей рецептур или поставщиков сырьевых средств Благоустройство территории служит важной цели сохранения и оздоровления среды, окружающей человека на производстве. Вдоль всех производственных дорог предусматриваются тротуары. Расстояние между тротуаром и автодорогой составляет 80 см. Зеленые насаждения состоят из деревьев, кустарников высотой 1,0−1,5 м, газонов и цветников. Деревья и кустарники высаживаются в районе бытовых помещений, столовой, здравпункта, лаборатории, объектов административно-хозяйственного назначения. Для озеленения территории применяют деревья и кустарники лиственных пород, устойчивых к вредным выделениям и не выделяющих при цветении хлопья и волокнистые вещества. Расстояние от зданий и сооружений до зеленых насаждений не менее 5 м. Предельный размер участков, предназначенных для озеленения, не превышает 15% площадки предприятия.

7.2 Безопасность в чрезвычайных ситуациях На сегодняшний день одной из главных и актуальных тем является проблема обеспечения безопасности людей. Безопасность человека, его возможность спокойно жить и трудиться, обеспечивать свои духовные и материальные потребности, зависит как от его индивидуального поведения, так и от безопасности общества, его процветания и устойчивого существования.

Целью государственной политики в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС природного и техногенного характера является неуклонное выполнение Федерального закона «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Федеральной целевой программы «Создание и развитие Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях» [7].

ФГУП «Красмаш» Химзавод является химически опасным объектом и имеет свидетельство о регистрации в государственном реестре опасных производственных объектов.

Промплощадка Химического завода расположена в 45 км северо-восточнее г. Красноярска и в 16 км южнее г. Железногорска на плато с отметкой плюс 290 м. Ближайшим населенным пунктом является поселок Подгорный, который расположен в 2-х км от территории завода. Площадка Химзавода составляет 180,5 га и имеет ограждение по периметру и систему охраны, обеспечивающую обнаружение и защиту от попыток несанкционированного проникновения на объект.

При радиационной аварии на объектах ФГУП ГХК г. Железногорска возможно радиоактивное загрязнение промплощадки Химзавода, территории поселка Подгорный и прилегающей местности, так как они попадают в 30 км. опасную зону. Прогнозируемый уровень радиационной опасности — зона умеренного загрязнения. Начальная мощность дозы — 0,015 p/час, через сутки

— 0,0013 р/час.

Опасности вследствие стихийных бедствий: штормовой ветер, пожары в лесных массивах, снежные заносы и гололед, понижение температуры ниже

— минус 45 °C, сейсмоопасность.

Внутренними источниками риска возникновения ЧС являются: разгерметизация емкостей и пролив АХОВ на складах и сооружениях основного производства, химическое заражение, пожар, взрыв, разрушение трубопроводов, разгерметизация железнодорожной цистерны с проливом АХОВ.

Аварии на объектах транспорта В качестве наиболее вероятных аварийных ситуаций на транспортных магистралях, которые могут привести к возникновению поражающих факторов, рассмотрен розлив из автоцистерны и железнодорожной цистерны легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ).

Автомобильная дорога, по которой возможна транспортировка ЛВЖ, проходит на расстоянии 250 м от установки переработки нефти.

Площадь розлива одной цистерны и площадь пожара разлива ЛВЖ зависит от метеоусловий, состояния и уклона пути, рельефа местности и составляет 160−300 м², т. е. максимальный радиус растекания равен около 10 м.

Характеристика зон действия поражающих факторов при взрывах облака топливовоздушной смеси (ТВС): поражение людей в радиусе 45 м — 99%, 50 м — 90%, 60 м — 10−50%.

Зона воздействия теплового излучения пожаров пролива для одной автоцистерны составляет около 60 м.

Железная дорога находится от установки переработки нефти на расстоянии 530 м. При этих авариях возможно поражение людей, находящихся у источников взрыва, от ударной волны. Степень поражения людей — тяжелая. Здания подвергаются легким и средним повреждениям.

Внешние технологические факторы: прорыв ГЭС, ХО объекты Красноярска и РО объекты На заводе функционирует объектовое звено Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (далее — объектовое звено РСЧС) в составе:

а) ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ:

1. комиссия по чрезвычайным ситуациям и обеспечению пожарной безопасности (КЧС и ПБ);

2. штаб по делам ГО ЧС;

3. дежурно-диспетчерская служба.

б) СИЛЫ И СРЕДСТВА:

1. силы наблюдения и лабораторного контроля (СНЛК);

2. силы ликвидации чрезвычайных ситуаций;

3. средства.

Основные мероприятия объективного звена РСЧС Химзавода при угрозе и возникновении аварий, катастроф и стихийных бедствий:

1. оповестить: руководящий состав, членов КЧС; персонал завода и население поселка; взаимодействующие организации (ПЧ-6, МСЧ, в/ч 3476).

2. организовать сбор: руководящего состава; комиссии по ЧС; аварийно-спасательного формирования (АСФ).

3. развернуть работу: пунктов управления; комиссии по ЧС; штаба ГО и ЧС; сил и средств CHJIK.

4. привести в готовность: персонал подразделений; оснащение, технику, транспорт, специальное оборудование для проведения АСДНР.

5. организовать круглосуточное дежурство: руководящего состава; поста РНХ.

6. уточнить оперативные документы: план действий Химзавода по предупреждению и ликвидации ЧС; цеховые планы ликвидации аварий;

7. знать план эвакуации; инструкции по безопасным действиям в условиях ЧС.

8. представить доклады и донесения в городскую КЧС, управление ГО ЧС и на КМЗ.

I. При возникновении аварий, катастроф и стихийных бедствий (режим чрезвычайной ситуации).

1. оповестить: руководящий состав, членов КЧС; персонал завода и население поселка; взаимодействующие организации (ПЧ-6, МСЧ, в/ч 3476).

2. организовать сбор: руководящего состава; комиссии по ЧС; аварийно-спасательного формирования (АСФ).

3. развернуть работу: пунктов управления; комиссии по ЧС; штаба ГО и ЧС; поста РХН.

4. привести в готовность: персонал подразделений; оснащение, технику, транспорт, специальное оборудование для проведения АСДНР.

5. ввести в действие «План по предупреждению и ликвидации ЧС на Химзаводе» и организовать работу по ликвидации аварии.

6. информировать персонал завода и население поселка о текущей ситуации (обстановке).

7. доложить в вышестоящие организации о возникновении ЧС и принятых мерах.

8. обеспечить действие сил и средств завода по ликвидации аварии (ЧС).

9. организовать оказание первой медицинской помощи и выход населения из опасных зон (по необходимости отселение).

10. организовать круглосуточное дежурство руководящего состава, усилить оперативно-дежурные службы, CHJ1K (пост РНХ)

1. осуществлять обмен информацией с органами управления ГО ЧС с целью координации действий по ликвидации ЧС.

2. информировать персонал завода и население поселка о ликвидации ЧС.

3. представить соответствующее донесение в городскую КЧС, управление ГО ЧС.

Ответственность за организацию и состояние ГО несет начальник штаба ГО — директор Химзавода.

На Химическом заводе существует служба по обеспечению антитеррористических действий. Проведение операции в случае возникновения террористического акта:

— принимать все необходимые меры по временному ограничению или запрещению движения транспортных средств и пешеходов; -проверять у граждан и должностных лиц документы, удостоверяющие личность, а при их отсутствии задерживать до выяснения личности;

— производить при проходе на территорию завода и при выходе личный досмотр граждан, находящихся при них вещей, досмотр транспортных средств и провозимых на них грузов;

— использовать в служебных целях транспортные средства для задержания террористов или для доставки лиц в медицинские учреждения для оказания медицинской помощи;

— в зоне операции. работа СМИ регулируется руководителем штаба по управлению контртеррористической операцией — организация взаимосвязи с управлением ГО и ЧС г. Железногорска. Для обеспечения повышения устойчивости функционирования Химзавода предлагается:

— оказывать руководством финансовую поддержку на приобретение новейших средств защиты от неблагоприятных и опасных факторов; -проводить инструктаж работников по безопасности и правилам поведения в ЧС;

— создать противорадиационные укрытия;

— Предотвращение чрезвычайных ситуаций обеспечит устойчивую работу предприятия, уменьшит количество несчастных случаев.

7.3 Безопасность в ЧС На сегодняшний день одной из важнейших государственных задач является защита населения в чрезвычайных ситуациях, возникающих вследствие различных стихийных бедствий, а также имеющих происхождение техногенного характера. В нашей стране для решения данной задачи действует закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», от 11.11.94 г. в ред. ФЗ от 28.12.13 г. № 404-ФЗ. В статье № 14 данного закона сказано, что организации обязаны.

— планировать и осуществлять необходимые меры в области защиты работников организаций и подведомственных объектов производственного и социального назначения от чрезвычайных ситуаций;

— планировать и проводить мероприятия по повышению устойчивости функционирования организаций и обеспечению жизнедеятельности работников организаций в чрезвычайных ситуациях;

— обеспечивать создание, подготовку и поддержание в готовности к применению сил и средств предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, осуществлять обучение работников организаций способам защиты и действиям в чрезвычайных ситуациях;

— создавать и поддерживать в постоянной готовности локальные системы оповещения о чрезвычайных ситуациях;

— обеспечивать организацию и проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ на подведомственных объектах производственного и социального назначения и на прилегающих к ним территориям в соответствии с планами предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций;

— финансировать мероприятия по защите работников организаций и подведомственных объектов производственного и социального назначения от чрезвычайных ситуаций;

— создавать резервы финансовых и материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций;

— предоставлять в установленном порядке информацию в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, а также оповещать работников организаций об угрозе возникновения или о возникновении чрезвычайных ситуаций.

Задачи и полномочия организаций в области гражданской обороны отражены в ст. 2, ст. 9 Федерального закона «О гражданской обороне».

Основными задачами в области гражданской обороны являются:

— обучение населения в области гражданской обороны;

— оповещение населения об опасностях, возникающих при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

— эвакуация населения, материальных и культурных ценностей в безопасные районы;

— предоставление населению убежищ и средств индивидуальной защиты;

— проведение мероприятий по световой маскировке и другим видам маскировки;

— проведение аварийно-спасательных работ в случае возникновения опасностей для населения при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также вследствие чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

— первоочередное обеспечение населения, пострадавшего при ведении военных действий или вследствие этих действий, в том числе медицинское обслуживание, оказание первой помощи, срочное предоставление жилья и принятие других необходимых мер;

— борьба с пожарами, возникшими при ведении военных действий или вследствие этих действий;

— обнаружение и обозначение районов, подвергшихся радиоактивному, химическому, биологическому и иному заражению;

— санитарная обработка населения, обеззараживание зданий и сооружений, специальная обработка техники и территорий;

— восстановление и поддержание порядка в районах, пострадавших при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также вследствие чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

— срочное восстановление функционирования необходимых коммунальных служб в военное время;

— срочное захоронение трупов в военное время;

— разработка и осуществление мер, направленных на сохранение объектов, необходимых для устойчивого функционирования экономики и выживания населения в военное время;

— обеспечение постоянной готовности сил и средств гражданской обороны.

Краткая характеристика объекта Рассматриваемый объект экономики: ФГУП «Химзавод» филиал ОАО «Красмаш». Завод расположен в п. Подгорный, ЗАТО г. Железногорск, ул. Заводская, 1. Территория завода с небольшими возвышенностями.

Занимаемая площадь составляет 45 000 м².

На заводе работает 1500 человек.

Объект находится в восточной части п. Подгорный. Категория пожароопасного производства А.

Внутренние источники, которые могут привести к ЧС:

— несоблюдение правил ПБ;

— неисправность электросетей и электроприборов;

— разлив горючих жидкостей: нефти, бензина, дизельного топлива, мазута;

— воздействие на человека нагретых до высокой температуры стенок сосудов и аппаратов;

— аварии водопроводной сети;

— несоблюдение правил ОТ;

— химическое заражение вследствие утечки транспортируемых углеводородов;

— возникновение очагов пожара, вызывающее ожоги и отравление людей угарным газом, а также приводящее к перебоям в подаче электроэнергии, нарушению связи. Наиболее вероятными очагами возникновения пожара следует считать склад готовой продукции, различные ёмкости с нефтепродуктами, нефтепроводы;

— аварии на внутренних железнодорожных путях при транспортировке опасных веществ.

Внешние источники ЧС:

— стихийные бедствия наводнения, землетрясения, обвалы, лесные пожары

— террористические акты;

— затопление территории вследствие возникновения ЧС на Красноярской ГЭС;

— возникновение аварий на горно-химическом комбинате в г. Железногорске, расположенном к северо-востоку от Химзавода в п. Подгорный, может привести к экологической катастрофе района. Близость реки Енисей, хранилища жидких радиоактивных отходов, накопившихся в результате многолетнего производства оружейного плутония.

— в условиях военного времени из-за применения оружия на территории завода возможны сильные разрушения зданий, оборудования, электросетей и линий связи. Также может сложиться крайне неблагоприятная химическая и пожарная обстановка.

Природно-климатические условия в месте размещения предприятия Климат п. Подгорный резко-континентальный умеренный. Наиболее низкая средняя температура наблюдается в январе: минус 21,6⁰С, наиболее высокая средняя температура в июле: плюс 21,5⁰С. Максимальный уровень осадков в марте 55 см. Из-за резких перепадов температур, характерных для местного климата, а также вследствие низких температур в зимнее время, возможно образование гололёда на территории предприятия, что может привести к транспортным авариям. Так как п. Подгорный расположен в сейсмически опасной зоне, то угрозу предприятию представляют возможные землетрясения.

Анализ эффективности защитных мероприятий и структура ГО объекта Руководителем гражданской обороны объекта является генеральный директор Химзавода, подчиняющийся начальнику ГО ЗАТО г. Железногорска.

Заместителем руководителя гражданской обороны по рассредоточению и эвакуации является заместитель руководителя объекта по общим вопросам. Он разрабатывает план рассредоточения, организует подготовку мест в загородной зоне, перевозку туда людей и доставку рабочей силы к месту работы, руководит служебной охраны общественного порядка.

Заместителем руководителя гражданской обороны по инженерно-технической части является главный инженер предприятия. Он руководит разработкой перевода предприятия на особый режим работы, осуществляет мероприятия по повышению устойчивости работы предприятия в мирное время, при угрозе нападения и в военное время непосредственно руководит службами аварийно-технической, противопожарной, убежищ и укрытий, а также осуществляет техническое руководство аварийно-спасательными и другими неотложными работами.

Заместителем руководителя гражданской обороны по материально-техническому снабжению является заместитель руководителя Химзавода по этим вопросам. Он обеспечивает накопление и хранение специального имущества, техники, инструмента, средств защиты и транспорта. На него возлагается материально-техническое обеспечение работ по строительству укрытий, мероприятий по рассредоточению и эвакуации, проведению спасательных и других неотложных работ. При угрозе нападения противника он организует рассредоточение запасов сырья, продовольствия и уникального оборудования.

Создан отдел по ГО при руководителе ГО, являющийся его органом управления и выполняющий функции штаба гражданской обороны объекта.

Работа отдела по ГО организуется на основании приказов, распоряжений и указаний руководителя ГО, вышестоящего штаба и решений органов управления по делам ГОЧС.

Отдел по ГО осуществляет мероприятия по защите рабочих, служащих и населения от оружия массового поражения и обеспечивает своевременное оповещение об угрозе ЧС природного и техногенного характера; разрабатывает план ГО объекта, периодически корректирует его и организует его выполнение; организует и контролирует обучение рабочих и служащих по ГО и подготовку гражданских организаций гражданской обороны.

На Химзаводе созданы следующие службы ГО: оповещения и связи, медицинская, химической защиты, охраны общественного порядка, противопожарная, энергоснабжения, аварийно-техническая, убежищ и укрытий, транспортная, материально-технического снабжения. На них возлагается выполнение специальных мероприятий и обеспечение действий формирований при проведении АСДНР.

Руководство службами осуществляют их руководители, которые назначаются приказом руководителя ГО из руководителей отделов, цехов, на базе которых созданы эти службы.

Начальники служб обязаны поддерживать в постоянной готовности силы и средства служб. Они участвуют в разработке плана ГО объекта и самостоятельно разрабатывают необходимые документы служб. На них возлагается своевременное обеспечение подчиненных формирований специальным имуществом и техникой.

Основными мероприятиями, проводимыми органами управления и силами единой системы, являются:

а) в режиме повседневной деятельности:

— изучение состояния окружающей среды и прогнозирование чрезвычайных ситуаций;

— сбор, обработка и обмен в установленном порядке информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций и обеспечения пожарной безопасности;

— разработка и реализация целевых и научно-технических программ и мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности;

— планирование действий органов управления и сил единой системы, организация подготовки и обеспечения их деятельности;

— подготовка населения к действиям в чрезвычайных ситуациях, в том числе при получении сигналов экстренного оповещения;

(в ред. Постановления Правительства РФ от 15.02.2014 N 109)

— (см. текст в предыдущей редакции)

— пропаганда знаний в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций и обеспечения пожарной безопасности;

— руководство созданием, размещением, хранением и восполнением резервов материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций;

— проведение в пределах своих полномочий государственной экспертизы, надзора и контроля в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций и обеспечения пожарной безопасности;

— осуществление в пределах своих полномочий необходимых видов страхования;

— проведение мероприятий по подготовке к эвакуации населения, материальных и культурных ценностей в безопасные районы, их размещению и возвращению соответственно в места постоянного проживания либо хранения, а также жизнеобеспечению населения в чрезвычайных ситуациях;

— ведение статистической отчетности о чрезвычайных ситуациях, участие в расследовании причин аварий и катастроф, а также выработке мер по устранению причин подобных аварий и катастроф;

б) в режиме повышенной готовности:

— усиление контроля за состоянием окружающей среды, прогнозирование возникновения чрезвычайных ситуаций и их последствий;

— введение при необходимости круглосуточного дежурства руководителей и должностных лиц органов управления и сил единой системы на стационарных пунктах управления;

— непрерывный сбор, обработка и передача органам управления и силам единой системы данных о прогнозируемых чрезвычайных ситуациях, информирование населения о чрезвычайных ситуациях;

— (в ред. Постановления Правительства РФ от 15.02.2014 N 109)

— (см. текст в предыдущей редакции)

— принятие оперативных мер по предупреждению возникновения и развития чрезвычайных ситуаций, снижению размеров ущерба и потерь в случае их возникновения, а также повышению устойчивости и безопасности функционирования организаций в чрезвычайных ситуациях;

— уточнение планов действий (взаимодействия) по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и иных документов;

— приведение при необходимости сил и средств единой системы в готовность к реагированию на чрезвычайные ситуации, формирование оперативных групп и организация выдвижения их в предполагаемые районы действий;

— восполнение при необходимости резервов материальных ресурсов, созданных для ликвидации чрезвычайных ситуаций;

— проведение при необходимости эвакуационных мероприятий;

в) в режиме чрезвычайной ситуации:

— непрерывный контроль за состоянием окружающей среды, прогнозирование развития возникших чрезвычайных ситуаций и их последствий;

— оповещение руководителей федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций, а также населения о возникших чрезвычайных ситуациях;

— проведение мероприятий по защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций;

— организация работ по ликвидации чрезвычайных ситуаций и всестороннему обеспечению действий сил и средств единой системы, поддержанию общественного порядка в ходе их проведения, а также привлечению при необходимости в установленном порядке общественных организаций и населения к ликвидации возникших чрезвычайных ситуаций;

— непрерывный сбор, анализ и обмен информацией об обстановке в зоне чрезвычайной ситуации и в ходе проведения работ по ее ликвидации;

— организация и поддержание непрерывного взаимодействия федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления и организаций по вопросам ликвидации чрезвычайных ситуаций и их последствий;

— проведение мероприятий по жизнеобеспечению населения в чрезвычайных ситуациях.

8. Основные технико-экономические показатели проекта

8.1 Расчет капитальных единовременных затрат

Единовременные капитальные затраты — это затраты на изготовление, покупку, транспортировку и монтаж нового или модернизацию действующего оборудования.

Расчет капитальных вложений Кпр, руб., при проектировании нового оборудования осуществляется по формуле Кпр = Коб + Кт + Км + Кстр (8.1)

Где Коб — стоимость приобретаемого нового оборудования, руб.;

Кт — затраты на транспортировку оборудования, руб.;

Км — затраты на монтаж оборудования, руб.;

Кстр — затраты на строительные работы, руб.

Стоимость базового оборудования определяется согласно существующим оптовым ценам на оборудование данной группы или принимаются по балансовой стоимости на предприятии.

Величины Кт, Км, Кстр, можно определить в процентах от стоимости приобретаемого нового оборудования и комплектующих изделий (Кт = 15 — 18%;Км =10- 15%; Кстр = 10%).

Основной способ определения цены проектируемого оборудования состоит в расчете стоимости изготовления оборудования по Таблице 8.1.

Таблица8.1 — Расчет стоимости изготовления оборудования

Для определения затрат по статье «Материалы» составляется смета затрат в виде Таблицы 8.2.

Таблица 8.2 — Смета затрат на основные материалы

Для определения затрат по статье «Покупные полуфабрикаты» и «Комплектующие изделия» составляются сметы по форме, представленной в таблицах 8.3 и 8.4.

Таблица 8.3 — Смета затрат на покупные полуфабрикаты

Таблица 8.4- Смета затрат на покупные комплектующие изделия

8.1.1 Заработная плата ЗП, руб., определяется по формуле ЗП = ТСчас * В * Кдоп * Крк (8.2)

где ТСчас — часовая тарифная ставка изготовителя, руб.,

ТСчас = 29,50 руб ;

В — затраты времени на изготовление, н. ч;

Кдоп — коэффициент дополнительной зарплаты, Кдоп = 1,3 ;

Крк — коэффициент, учитывающий районные выплаты (районный коэффициент), Крк = 1,3 .

Затраты времени на изготовление В, норм. час, определяются в зависимости от веса и нормы времени на 1 кг, металла

(8.3)

(8.4)

где — «черный» вес металла;

«чистый» вес металла,; .

Определяем «черный» вес металла, кг, по Таблице 8.2:

= 4820 кг.

Определяем «чистый» вес металла, кг А2=0,954 820=4579 кг Нч Нч

В1 = В₁* А1 = 0,3 * 4820 = 1446 н-ч.

В2 = В₂* А2 = 0,2 * 4579 = 915,8 н — ч.

В = В1 + В2 = 1446+ 915,8 = 2361,8 н-ч.

ЗП = 29,50 *2361,8- 1,3 ** 1,3 = 117 747,5 руб.

Определяем заработную плату ЗП, руб., по формуле (8.2):

Отчисления на соц. страхование принимаем в размере 30% от заработной платы основных производственных рабочих, плюс страховые взносы на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний в нефтеперерабатывающей промышленности — 1,2%.

30+1,2 = 31,2%= 117 747,5 0,312 = 36 737,22 руб.

. (8.5)

.

Количество отходов принимаем условно (5%), какразность между весом материала и весом готовых изделий. Сумма, полученных за реализацию отходов, вычитается по цене металлолома.

Сталь: (4700−45+120−2,5) * 0,05 = 10 590 руб.

Износ инструмента — 5−10% от стоимости обрабатываемого материала и полуфабрикатов (Таблицы 8.2, 2.3).

(754 268,76+206 129,45)0,05 = 48 019,91 руб Цеховые расходы принимаем в размере 200 — 250% от зарплаты основных производственных рабочих.

117 747,5* 2 = 235 495 руб Определяем сумму капитальных вложений Кпр, руб., по формуле (8.1):

Кпр=1 994 611,27+299 191,7 +199 461,127 +199 461,127 =2 692 725,22 руб

Где Кт=15% Коб; Кт = 299 191,7 руб.;

Км=10% Коб; Км = 199 461,127 руб.;

Кстр=10% Коб; Kcтp =199 461,127 руб.

По данным предприятия балансовая стоимость базового оборудования 2 500 000 руб.

8.2 Расчет текущих затрат, связанных с эксплуатацией оборудования

Режим работы оборудования и баланс рабочего времени оборудования необходимы для расчета эффективного фонда времени работы оборудования представлено в виде таблицы 8.5

Таблица 8.5 — Баланс рабочего времени оборудования на 2014 год

Время простоя оборудования в ремонте рассчитывается на основании составленного графика планово-предупредительных ремонтов. График ППР составляется на основании принятой структуры ремонтного цикла для данного вида оборудования. Данные берутся по справочнику, (табл. 8.12- график ППР).

Расчет годовой производительности оборудования Мгод, кг., осуществляется по формуле:

Мгод = Тэф (8.6)

гдечасовая производительность проектируемого обор-я,

Тэф — эффективный фонд времени оборудования (принимается по балансу рабочего времени оборудования, таблица 8.7.

М1 = 6250−8040=50 250 000 кг/год М2 = 6250−8280=51 750 000 кг/год

8.2.2 Определяем годовую производительность оборудования по формуле (8.6)

Баланс рабочего времени одного рабочего в год составляется для определения эффективного фонда рабочего времени. Этот фонд необходим для расчета численности основных производственных рабочих, обслуживающих оборудование и их фонд заработной платы. Баланс составляется для 3-х, а также односменной работы, так как ремонтный персонал, как правило, работает в 1 смену. Расчет производится в табл.8.6.

Таблица 8.6 — Баланс рабочего времени одного рабочего в 2014 г

Для работающих в три смены, количество рабочих дней определяется по формуле:

Рабочие дни = 3653(смены)/4(бригады) = 274 дня

Выходные дни = 365 — 274 = 91 дня Численность рабочих определяется по профессиям как явочная Чя, чел., и списочная Чс, чел., определяется по формулам

. (8.7)

где n — число рабочих мест, n = 1;

S-сменность работы, S = 3;

. (8.8)

где Крез — коэффициент резерва. Коэффициент резерва Крез, определяется по формуле Крез = Тном/Тэф. (8.9)

где Тном, Тэф — номинальный и эффективный фонды рабочего времени (по балансу рабочего времени — таблица 8.6).

Определяем коэффициент резерва Крез, по формуле (8.9)

1 смена: Крез = 247/205 = 1,205;

2 смены: Крез = 275/235 = 1,17.

Основные рабочие: оператор-аппаратчик — 1 человек.

Вспомогательные рабочие: дежурный персонал (слесарь-электрик) — 1 человек, ремонтный персонал (слесарь-наладчик) — 2 человек.

Таблица 8.7 — Численность рабочих по профессиям, чел.

8.2.3 Расчёт амортизационных отчислений Расчёт амортизационных отчислений проводится по проектируемому и базовому вариантам.

(8.10)

где — стоимость оборудования, ;

— норма амортизации, .

Принимаем .

8.2.4 Рассчитаем годовой фонд заработной платы рабочих Таблица 8.9 — Расчёт тарифного фонда заработной платы рабочих, руб

Доплаты за работу в ночную смену (с 22⁰⁰ до 6⁰⁰).

где — число смен в году;

— продолжительность ночной смены, .

— принимается равным 0,4

Доплаты ночные, (8.11)

Доплаты за работу в вечернее время (с 20⁰⁰ до 22⁰⁰).

где — продолжительность вечерней смены, .

— принимается равным 0,2.

Доплаты вечерние, (8.12)

Доплаты праздничные, (8.13)

где — явочная численность одной смены, .

Тп — число праздничных дней в году, ч.

Доплаты ночные ^опер. .,

Доплаты ночные ^{сл.- эл.}

Доплаты вечерние ^опер. .,

Доплаты вечерние ^{сл.- эл.} .,

Доплаты праздничные ^опер..,

Доплаты праздничные ^сл.-эл..

Для профессии слесарь-наладчик расчет доплат за ночное, вечернее время и праздничные дни не ведется, так как работа проходит в одну смену.

(8.14)

.

В зависимости от местонахождения предприятия для ряда народов страны установлены районные коэффициенты, применяемые к заработку.

В п. Подгорный районный коэффициент равен 1,3.

8.2.5 Расчёт затрат на теплоносители Расчёт затрат на холодную воду производится для проектируемого и базового варианта.

По данным предприятия 1 м³ холодной воды стоит 4,73 руб. Согласно техническим параметрам на проведение процесса в колонне затрачивается 15 м³ воды в час. Затраты на холодную воду определим по формуле Звода= G · Тэф · Ц, (8.15)

Затраты на воду для базового оборудования

= 15 · 8040 · 4,73 = 570 438 руб.

Затраты на воду для проектируемого оборудования

= 15 · 8280 · 4,73 = 587 466 руб.

8.2.6 Расчёт стоимости материалов, запчастей на проведение ремонтных работ и технического обслуживания оборудования Таблица 8.10 — Расчёт затрат материалов на ремонт, руб.

8.2.7 Составим смету затрат на ремонт оборудования Таблица 8.11 — Смета затрат на ремонт оборудования

Заработная плата ремонтных рабочих ЗПобщ, руб., состоит из основной ЗПосн, руб., и дополнительной ЗПдоп, руб., зарплаты.

Основная зарплата рабочих ЗПосн, руб., занятых на ремонте оборудования, рассчитывается по формуле ЗПосн =Т (8.16)

где ТС — тарифная ставка ремонтного рабочего, руб., ТС = 29,50 руб.

Тгодовая трудоемкость всех видов ремонтных работ, чел.-ч.

Дополнительная зарплата рабочих, занятых на ремонте оборудования, принимается от 60% до 100% от основной зарплаты.

Определяем заработную плату ремонтных рабочих Базовый вариант

.,

.,

.

Проектируемый вариант

.,

.,

.

8.2.8 Составим смету затрат на содержание и эксплуатацию оборудования Таблица 8.12 — Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования

8.3 Расчёт показателей экономической эффективности

8.3.1 Расчёт условно-годовой экономии

(8.17)

где и — себестоимости обработки единицы продукции по базовому и проектируемому вариантам, ;

— годовая производительность проектируемого оборудования, .

.

Расчет экономии на условно-постоянных расходах проводиться в случае увеличения производительности оборудования и сумма экономии определяется по формуле

(8.19)

где УПРсумма условно-постоянных расходов (расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховые расходы) при производстве продукции в базовом периоде, тыс. руб УПР принимается как сумма 40% «Износа инструмента» и 40% «Цеховые расходы базового варианта»

М1- годовая производительность оборудования в базовом варианте;

М1 = 50 250 000 кг/год М2- годовая производительность проектируемого оборудования.

М2 = 51 750 000кг/год УПР = 0.448 019,91+0.6 12 032 156,23+0.474 340 = 7 268 237,7 руб

8.3.2 Расчёт срока окупаемости проектируемого оборудования

(8.18)

что входит в нормы срока окупаемости (до пяти лет) проектируемого оборудования в нефтегазоперерабатывающей промышленности.

Таблица 8.13 — Сводная таблица основных технико-экономических показателей

Заключение

На данный момент конструкция реактора на филиале Химзавода ОАО «Красмаш» имеет недостатки, в частности кольца Рашига взятые как катализатор, т. е. реактор работает по типу насадочной колонны, тем самым должные реакции не происходят и в качестве выходного продукта — бензин марки Нормаль — 80, только используя в дальнейшем присадки можем получить бензин более высокого качества.

Предлагаемая в проекте замена колец Рашига на высокоцеолитный катализатор КН — 30 и создание путем уменьшения диаметра 3-й секции реактора псевдоожиженного слоя, сможет обеспечить протекание основополагающих процессов жидкофазного окислительного крекинга, мы сможем получать высокооктановый бензин марок АИ — 93 и АИ — 95 без использования присадок, а только путем перегонки, и увеличим выход углеводородной фракции на 10% не изменяя расхода сырья, все это уменьшит себестоимость продукции, все затраты покроются спустя полтора года, следовательно, реконструкция установки и замена катализатора в ней экономически целесообразна.

крекинг нефть реактор автоматизация

1. ГОСТ 12.0.003−74*ССБТ Опасные и вредные производственные факторы. Классификация

2. ГОСТ 12.1.005−88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

3. СанПиН 2.2.½.1.1200−03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. — С-Пб.: типография «Авангард», 2003; 38 с.

4. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности (Закон № 123 — ФЗ от 22.07.2008 г. — М.: «Пожарник», 2008 — 198 с.

5. Правила устройства электроустановок. (все действующие разделы шестого и седьмого издания с изменениями и дополнениями). — Новосибирск: Сибирское университетское издание, 2009. — 853 с.

6. И-72 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.- М.: «НЦ ЭНАС». 2004. 2004.

7. Федеральный закон «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»

8. ГОСТ 12.0.004−90 Организация обучения безопасности труда

9. ГОСТ 27 575–87Костюмы мужские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия

10. ГОСТ 12.4.134−83Плащи мужские для защиты от воды. Технические условия

11. ГОСТ 12.4.137−84Обувь специальная кожаная для защиты от нефти, нефтепродуктов, кислот, щелочей, нетоксичной и взрывоопасной пыли. Технические условия

12. ГОСТ 12.4.072−79Система стандартов безопасности труда. Сапоги специальные резиновые формовые, защищающие от воды, нефтяных масел и механических воздействий. Технические условия

13. ГОСТ 5375–79Сапоги резиновые формовые. Технические условия

14. ОСТ 17−635−87 Головные уборы. Общие технические условия

15. ГОСТ 12.4.010−75Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия

16. ГОСТ 12.4.183−91Система стандартов безопасности труда. Материалы для средств защиты рук. Технические требования

17. ГОСТ 12.4.128−83Система стандартов безопасности труда. Каски защитные. Общие технические условия

18. ГОСТ Р 12.4.207−99 ССБТ. Каски защитные. Общие технические требования. Методы испытаний

19. ГОСТ Р 12.4.013−97Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Общие технические условия

20. ТУ 8490−001−84 222 697−02 Подшлемники трикотажные

21. ГОСТ 12.4.121−83Система стандартов безопасности труда. Противогазы промышленные фильтрующие. Технические условия

22. ТУ 2568−176−5 803 014−95 Коробки фильтрующие

23. ГОСТ Р 12.4.224−99 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты от падения с высоты. Страховочные привязи. Общие технические требования. Методы испытаний

24. ГОСТ Р 12.4.205−99 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты от падения с высоты, удерживающие системы. Общие технические требования. Методы испытаний

25. ГОСТ Р 12.4.236−2007 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от пониженных температур. Технические требования

26. ГОСТ 29 335–92 Костюмы мужские для защиты от пониженных температур. Технические условия

27. ГОСТ 10 325–79 Головные уборы меховые. Общие технические условия

28. ГОСТ 18 724–88 Обувь валяная грубошерстная. Технические условия

29. ГОСТ 12.2.003−91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

30. ГОСТ 12.2.061−81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам

31. ГОСТ 23 407–78 Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ. Технические условия

32. ГОСТ 16 556–81 Заземлители для передвижных электроустановок. Общие технические условия

33. ГОСТ 12.1.009−76 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения

34. ГОСТ Р 51 105−97. Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин

35. ГОСТ 305–82. Топливо дизельное

36. ГОСТ 10 585–99. Топливо нефтяное. Мазут

37. ТУ 0251−002−77 630 645−2006 Углеводородная фракция с температурой кипения до 230 °C (СНП-1)

38. ТУ 0251−003−77 630 645−2006 Углеводородная фракция с температурой кипения до 380 °C (СНП-2)

39. ГОСТ 12.1.005−88* ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

40. ГОСТ 12.4.124−83 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования

41. СанПиН 2.2.½.1.1.1.1278−03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий»

42. СП 44.13 330.2011 Административные и бытовые здания.

43. СП 118.13 330.2012 Общественные здания и сооружения.

44. Федеральный закон № 123 — ФЗ от 22.07.2008 г

45. РД 34.49.503−94 Типовая инструкция по содержанию и применению первичных средств пожаротушения на объектах энергетической отрасли

46. СНиП 2.11.03−93 Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы

47. СП 2.2.1.1312−03 Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий

48. СН 2.2.4/2.1.5626−96 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. — М.: Минздрав России, 1997.-15 с.

49. СН 2.2.4 /2.1.8.562 -96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. — М. Минздрав России, 1997.-11 с.

50. СНиП 23−05−95 Естественное и искусственное освещение

51. СанПиН 2.1.4.1074−01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.- М.: Госкомсанэпиднадзор России, 2001;25 с.

52. ЕСКД. Требования к оформлению графических документов [Текст]: методические указания. — Красноярск: СибГТУ, 2003 — 32с.

53. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. — Уфа: Изд-во «Гилем», 2002. — 672 с.

54. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа / Под. ред. Б. И. Бондпроненко. — М.: Химия, 1983. — 128с.: ил.

55. Технологический регламент цеха ПМХ Химзавода филиала ОАО «Красмаш»

56. Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. — М.: Химия, 2001. — 568 с.

57. Танатаров М. А., Ахметшина М. Н., Фасхутдинов Р. А. Технологические расчеты установок переработки нефти. — М.: Химия, 1987. — 352 с.

58. Сарданашвили А. Г., Львова А. И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. — М.: Химия, 1973. — 272 с.

59. Эмирджанов Р. Т., Лемберанский Р. А. Основы технологических расчетов в нефтепереработке и нефтехимии. — М.: Химия, 1989. — 192 с.

60. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. — М.: Химия, 1979. — 280 с.

61. Александров И. А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. — М.: Химия, 1981. 352 с.

62. Багатуров С. А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. — М.: Химия, 1974. — 440 с.

63. Кузнецов А. А., Кагерманов С. М., Судаков Е. Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. — Л.: Химия, 1974. — 344 с.

64. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Под ред. Е. Н. Судакова. — М.: Химия, 1979. — 569 с.

65. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю. И. Дытнерского. М.: Химия, 1983. — 272 с.

66. Справочник нефтепереработчика: Справочник / Под ред. Г. А. Ластовкина, Е. Д. Радченко и М. Г. Рудина. — Л.: Химия, 1986. — 648 с.

67. Рудин М. Г. Карманный справочник нефтепереработчика. — Л.: Химия, 1989. — 464 с.

68. Скобло А. И., Молоканов Ю. К., Владимиров А. И., Щелкунов В. А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 677 с.

69. Колонные аппараты. Каталог ВНИИнефтемаш. — М.: Изд. ЦИНТИхимнефтемаш, 1992. — 26 с.

70. Конструирование и расчет элементов оборудования: Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальностей 170 500, 170 600, 30 500 всех форм обучения. — Красноярск: СибГТУ, 2002. — 32 с.

71. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Анурьев В. И. Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2001.

72. Расчётные показатели, полученные на предприятии Химзавод филиал ОАО «Красмаш»

73. Михалев М. Ф. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учебное пособие для студентов втузов/М.Ф. Михалев, Н. П. Третьяков, А. И. Мильченко, В. В. Зобнин. Л.:Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. — 301 с., ил.

74. Марков А. Е. Ремонт и накладка оборудования [Текст]: учебное пособие для специальности 170 400 всех форм обучения / А. Е. Марков. — Красноярск: СибГТУ. 2002. — 64 с.

75. Грошак Л. Н., Кожухова Н. Ю., Решетова Н. С. Проектирование предприятий нефтегазоперерабатывающих производств и основы САПР: Курс лекций для студентов специальностей 130 603 «Оборудование нефтегазопереработки» направления 130 000 «Геология, разведка и разработка полезных ископаемых» очной и заочной форм обучения — Красноярск: СибГТУ, 2010. -280 c.

76. Зингель, Т. Г. Системы управления химико-технологическими процессами. Функциональная схема автоматизации [Текст]: учебное пособие для практических занятий, курсового и дипломного проектирования для студентов всех форм обучения/ Т. Г. Зингель, Красноярск: СибГТУ, 2004. — 212с.

77. ГОСТ 12.4.009−89 ССБТ Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

78. ГОСТ 18 322–78 Система технического обслуживания и ремонта техники

79. СНиП 12−03−99. Безопасность труда в строительстве

80. СНиП 2.04.05−91 *. Отопление, вентиляция и кондиционирование

81. СНиП 23−05−95. Естественное и искусственное освещение

82. СанПин 1.1.1058−01. Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий

83. СП 118.13 330.2012 Общественные здания и сооружения

84. СНиП 21−01−2002 Пожарная безопасность зданий и сооружений

85. СП 44.13 330.2011 «Административные и бытовые здания»

86. ГОСТ 12.4.009−83 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание»

87. СНиП 2.09.04−2001 Административные и бытовые здания

88. ФЗ от 28.12.13 г. № 404-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», от 11.11.94г

89. Катализаторы.

90. Цеолитные катализаторы.