МАШИНОСТРОЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Современная промышленность отвергла концепцию абсолютной безопасности и при­шла к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой в стремлении к такой безо­пасности, которую приемлет общество в дан­ный период времени. Приемлемый риск соче­тает в себе технические, экономические, соци­альные, политические аспекты и представляет некоторый компромисс между безопасностью и возможностями ее достижения. В некоторых странах, например в Голландии, приемлемые риски установлены в законодательном порядке. Максимально приемлемым уровнем индивиду­ального риска обычно считается МО"6 в год, пренебрежимо малым - индивидуальный риск поражающих воздействий М О-8 в год.

Для снижения величины риска, связанно­го с эксплуатацией, обслуживанием и ремон­том производственного оборудования, эффек­тивным средством является повышение надеж­ности технического объекта. Основой для это­го служит комплекс мер, применяемых на ста­диях проектирования, монтажа и эксплуатации.

Технологическая безопасность в нор­мальных условиях эксплуатации оборудо­вания. Безопасность оборудования определя­ется вероятностью возникновения поражаю­щих факторов и уровнем существующих вред­ных факторов. Уровень опасности и принципы обеспечения технологический и экологической безопасности оборудования химических и неф­техимических производств связаны со свойст­вами перерабатываемых ими веществ. Так, оборудование для получения или переработки нейтральных и безопасных по химическому воздействию пожаро - или взрывоопасности веществ может не обеспечивать санитарно - гигиенических требований к показателям мик­роклимата в рабочей зоне. При переработке горючих веществ должно быть исключено об­разование взрывоопасных смесей или условия их переработки должны быть такими, при ко­торых возникновение и распространение пла­мени было невозможно.

При работе с нейтральными твердыми и жидкими веществами, парами и газами техни­ческие решения, принимаемые при создании оборудования, должны обеспечивать:

Санитарно-гигиенические нормы в рабо­чей зоне по температуре, относительной влаж­ности воздуха, скорости его движения, интен­сивности теплового излучения, запыленности за счет герметизации при загрузке (разгрузке) веществ и при проведении технологического процесса, в том числе за счет отвода пыли и паров общеобменной или местной вентиляци­ей;

Защиту от термических ожогов (при по­ложительных и отрицательных температурах) теплоизоляцией, компоновкой и размещением оборудования и вспомогательных средств, не­обходимых при выполнении технологических операций;

Защиту от поражения электрическим то­ком соответствующим исполнением электро­оборудования и принятием защитных мер по заземлению, занулению и т. п.;

Защиту от недопустимых уровней шума, вибрации, полей электромагнитных излучений;

Защиту от разрушения под давлением сжатых нейтральных паров или газов (воздуха, азота, аргона) или при внезапном нерегламен - тированном повышении давления в процессе технологической операции (например, в ре­зультате перегрева и вскипания жидкости) или от внешних источников (сжатого воздуха, азо­та, водяного пара).

Более высокий уровень опасности пред­ставляет эксплуатация оборудования с горю­чими жидкостями (маслами, дистиллятами, диэтиленгликолем), легковоспламеняющимися жидкостями (спиртами, бензинами, гексаном), горючими газами, в том числе сжиженными (этаном, этиленом, пропаном), и другими ве­ществами, классификация которых установле­на ГОСТ 12.1.007. Опасность повышается за счет возможного пожара или взрыва этих ве­ществ при достижении взрывоопасных концен­траций их смесей с воздухом от источника зажигания, а также вследствие самовоспламе­нения при перегреве или разложении при по­вышенной температуре. Технические решения создаваемого оборудования (в дополнение к указанным) должны быть направлены на ис­ключение возможностей:

Образования пожаро - и взрывоопасных концентраций веществ назначением соответст­вующих технологических режимов работы, вентиляции, продувки, а при необходимости, подачей флегматизаторов;

Появления источников зажигания, кото­рое может быть обеспечено соответствующим уровнем и видом взрывозащиты электрообору­дования, исключения искр при трении или ударе;

Самовоспламенения окружающей взры­воопасной смеси от нагретых поверхностей;

Нерегламентированного подъема темпе­ратуры при нарушении условий проведения экзотермических реакций;

Разрушения оборудования под давлением при выполнении технологических операции или при нарушении правил эксплуатации.

Повышенной является опасность исполь­зования вредных веществ первого и второго классов опасности, чрезвычайно - и высоко­опасных, а также веществ остро направленного действия третьего класса опасности (умеренно опасных) в виду их токсичности. При перера­ботке таких веществ оборудование дополни­тельно должно обеспечивать исключение хи­мических ожогов и токсического поражения (респираторного или при попадании на кож­ный покров) при загрузке, разгрузке, пробоот - боре, выполнении очистительных работ по окончании технологических операций соответ­ствующей герметизацией, созданием безопас­ных конструкций загрузочных (разгрузочных) устройств, введением узлов, нейтрализующих и улавливающих пары вредных веществ и обеспечивающих удобство очистки.

Опасные свойства веществ стандартизи­рованы системой стандартов по безопасности труда (ССБТ).

Экологическая безопасность в нор­мальных условиях эксплуатации оборудо­вания. Экологическая безопасность обеспечи­вается конструированием оборудования таким образом, чтобы вредные и химически опасные вещества были заключены в герметичные за­крытые системы. Герметичность систем и обо­рудования должна исключать загрязнение ок­ружающей среды вредными и взрывоопасными веществами в соответствии с общими санитар­но-гигиеническими требованиями к воздуху рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005 и показателя­ми опасности вредных веществ по ГОСТ 12.1.007, а их теплоизоляция - недопус­тимое тепловыделение или теплопоглощение.

Зоной влияния производства на атмо­сферный воздух считается территория, на ко­торой суммарное загрязнение атмосферы от всей совокупности источников выброса пред­приятия, в том числе низких и неорганизован­ных, превышает 0,05 ПДК загрязняющих ве­ществ. Характеристика выбросов загрязняю­щих веществ в атмосферу включает: класс опасности вещества, валовой выброс загряз­няющих веществ (тыс. т/год), в том числе ко­личество уловленных и обезвреженных и вы­брасываемых в воздух вредных веществ.

Воздействие химического и нефтехими­ческого производства на окружающую среду оценивают с учетом рельефа местности и пла­нировки территории предприятия. Общий уро­вень воздействия на состояние территории находят по картосхемам участка размещения объекта с анализом размеров сооружений. Раз­мер предполагаемой зоны загрязнения объекта определяют по состоянию территории объекта - аналога, находившегося в эксплуатации не менее 10... 15 лет.

Для оценки воздействия проектируемого производства на поверхностные воды опреде­ляют режим водопотребления и водоотведения. Пригодность воды для нужд производства оце­нивают по химическим и биохимическим пока­зателям, привязанным к конкретной его техно­логии. При оценке качества вод водных произ­водств выявляют их фоновое загрязнение и определяют количество загрязняющих ве­ществ, которое будет поступать в водную сре­ду после ввода его в эксплуатацию.

Риск аварии [2]. Возможность возникно­вения аварийной ситуации, ее вероятность, масштаб и продолжительность должны быть определены для всех химических и нефтехими­ческих производств, связанных с повышенной опасностью для окружающей среды и людей.

Аварийность на объектах-аналогах оце­нивают по показателям риска их неблагопри­ятного воздействия на окружающую среду, объекты инфраструктуры, животного мира и людей. Риск аварии - мера опасности, харак­теризующая возможность возникновения ава­рии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий. Основными количест­венными показателями риска аварии являются: технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями опре­деленного уровня (класса) за определенный период функционирования опасного производ­ственного объекта;

Индивидуальный риск - частота пораже­ния отдельного человека в результате воздей­ствия исследуемых факторов опасности ава­рий;

Потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) - частота реализа­ции поражающих факторов аварии в рассмат­риваемой точке территории;

Коллективный риск - ожидаемое количе­ство пораженных в результате возможных ава­рий за определенное время;

Социальный риск - зависимость частоты возникновения событий, в которых пострадало на определенном уровне не менее определен­ного числа человек, что характеризует тяжесть последствий (катастрофичность) реализации опасностей;

Ожидаемый ущерб - математическое ожидание величины ущерба от возможной аварии, за определенное время.

Общие требования, связанные с безо­пасностью оборудования. Технологическое и вспомогательное общеинженерное оборудова­ние должно соответствовать условиям техно­логического процесса. Эксплуатационные тех­нические параметры, особенности конструк­ции, используемые конструкционные (в том числе уплотняющие, прокладочные) и смазоч­ные материалы, герметичность, средства взры - вопредупреждения и взрывозащиты, приспо­собленность к диагностированию технического состояния, помехоустойчивость, коррозионная стойкость и другие характерные особенности оборудования выбирают с учетом конкретных условий эксплуатации. К ним относятся: физи - ко-химические свойства обращающихся ве­ществ (в том числе моющих средств), парамет­ры технологического процесса, влажность, запыленность, температура воздуха рабочей зоны, режим работы (сменность, длительность процесса между регламентными остановками и др.) и принятая в отрасли система обслужива­ния и ремонта [22].

Конструкция, ее прочность, материальное исполнение, использование комплектующих изделий, смазочных материалов и многое дру­гое должны обеспечивать надежную и безо­пасную работу оборудования в диапазоне за­данных параметров.

В нашей стране принята предупредитель­ная система обеспечения безопасности произ­водственного оборудования, когда производи­тель работ, связанных с созданием, разработ­кой и эксплуатацией потенциально опасных производств, обязан доказать и поддерживать свою организационно-техническую готовность для их выполнения. Технические доказательст­ва сопровождаются доказательством организа­ционно-технической готовности предприятия выполнять потенциально опасные виды работ и включают получение:

Лицензии (Госгортехнадзора России) на проектирование технического средства;

Лицензии (Госгортехнадзора России) на экспертизу промышленной безопасности;

Сертификата об утверждении типа средств измерений (Госстандарта России);

Сертификата соответствия (Госстандарта России);

Разрешения на применение технического средства (Госгортехнадзора России) и др.

В подавляющем большинстве случаев пе­ред принятием решения федеральным органом исполнительной власти проводится экспертиза представляемой документации независимой экспертной организацией.

Ниже приведены следующие общие наи­более характерные требования по обеспечению безопасности в зависимости от типа оборудо­вания.

Оборудование для переработки пожаро - и взрывоопасных и токсичных веществ. Ус­ловия взрывоопасности технологического про­цесса (операции) обеспечивают предупрежде­нием образования взрывоопасных концентра­ций веществ и их смесей следующим образом:

Использованием дозирующих устройств, реализующих подачу компонентов со скоро­стью и точностью, не допускающих отклоне­ния их соотношений от регламентированных значений и образования взрывоопасных кон­центраций в оборудовании;

Выбором гидродинамических (способов и режима перемещения среды и смешения ком­понентов, напора и скорости потока), теплооб- менных (теплового напора, площади поверхно­сти теплообмена и др.) характеристик процесса и геометрических характеристик аппаратов.

Оборудование, в котором при регламент­ном режиме или при отклонении от регламент­ного режима невозможно избежать вероятно­сти образования взрывоопасных сред или воз­никновения источников энергии, величина которой превышает минимальную энергию зажигания обращающихся в процессе веществ, оснащают системами подачи инертных газов, флегматизирующих добавок и других продук­тов, локализующих или предотвращающих образование взрывоопасных концентраций. Одновременно применяют стандартизирован­ные системы взрывопредупреждения и взры - воподавления.

При использовании инертного газа для подготовки оборудования, проведения опера­ций по обработке твердых горючих материалов с возможным образованием взрывоопасных концентраций технологической среды в обору­довании и трубопроводах предусматривают автоматизированный контроль за содержанием кислорода и автоматическую остановку опера­ции при достижении значений концентрацион­ных пределов взрываемости. Количество инертного газа выбирают с учетом особенно­стей работы всей технологической установки и системы транспортирования.

Оборудование, в котором обрабатывают­ся вещества, способные к разложению, само­воспламенению при длительном пребывании в аппаратуре, а также коммуникации для транс­портировки таких веществ не должны иметь мест их возможного застоя, залеживания, ско­пления, коркообразования. При этом поверх­ность оборудования должна быть гладкой и легко очищаемой.