Оценка технологической безопасности получения водорода на ЗАО "Нордгаз" г. С.-Пб.

ВВЕДЕНИЕ
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Краткая характеристика технического водорода
1.2 Обзор способов получения водорода
1.2.1 Лабораторные способы
1.2.2 Получение водорода электролизом воды
1.2.3 Получение водорода конверсией углеводородов
1.2.4 Получение водорода на ООО «Нордгаз»
1.3 Обзор положений о безопасности при производстве и эксплуатации водорода и краткая характеристика возможных ЧС
1.4 Краткие выводы по разделу
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Исходные данные для оценки технологической безопасности исследуемого объекта
2.1.1 Данные о топографии района расположения объекта
2.1.2 Характеристика запретных, охранных и санитарно-защитных зон
2.1.3 Данные о природно-климатических условиях и экологической обстановке в районе расположения объекта
2.1.4 Данные о размещении персонала ООО «Нордгаз» и соседних объектов и проживании местного населения
2.1.5 Характеристика опасных веществ
2.2 Данные о технологическом и аппаратурном оформлении
2.2.1 Принципиальная технологическая схема производства
2.2.2 План размещения основного технологического оборудования
2.2.3 Перечень основного технологического оборудования, в котором обращаются опасные вещества.
2.2.4 Разделение производства по блокам и автоматизация
2.2.5 Данные о распределении опасных веществ по оборудованию
2.2.6 Описание некоторых возможных неисправностей и технических решений по обеспечению безопасности производства
2.3 Анализ риска
2.3.1 Анализ известных аварий
2.3.2 Анализ условий возникновения и развития аварий
2.3.2.2 Определение типовых сценариев возможных аварий и вероятность их возникновения
2.3.3 Оценка индивидуального, коллективного, социального риска
2.4 Краткие выводы по разделу
3 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
3.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов
3.2 Мероприятия по обеспечению безопасности труда
3.3 Мероприятия по обеспечению безопасности работы и сохранности производственного оборудования
3.4 Обеспечение пожарной безопасности и взрывобезопасности
3.4 Краткие выводы по разделу
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Расчет фонда заработной платы работников ООО «Нордгаз»
4.2 Расчет производительности труда
1) в расчете на одного основного рабочего:
2) в расчете на одного рабочего:
3) в расчете на одного работающего в целом:
4.3 Технико-экономические показатели производства
4.4 Краткие выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

При сочетании определенных условий аварийная ситуация может перейти в следующую стадию развития (по степени тяжести уровни градируются от А до В). Расчеты проводились как для сценария полного, так и для сценария частичного истечения газовой смеси из оборудования, либо трубопровода.Таблица 14 - Оценка зон поражения для каждой физико-химической моделиПараметрНомер сценарияС1С2Взрыв топливно-воздушного облака (методика ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ):Уровни поражения ударной волной, млетальный;санитавный;Расстояние от центра облака ТВС, м Эффективный энергозапас горючей смеси, МДж 12 кПа – умеренное повреждение зданий 5 кПа – нижний порог повреждения человека 3 кПа – малые повреждения2,312,61,234,79,245,54,7132,5Расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «огненного шара» (методика ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ)Среднеповерхностная плотность теплового излучения, кВт/м2Высота пламени, мПоражение персоналаОжог 1-й степени через 15 - 20 с.Ожог 2-й степени через 30 - 40 с. Угловой коэффициент облученности FqВремя существования «огненного шара» ts, с3,61,2--0,0322,87,33,1++0,0328,6Факельное горение газообразного горючего (методика ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ)Максимальная длина факела, мМаксимальная ширина факела, мПоражение персонала, мБезопасное расстояние для персонала, м1,60,61,024,91,82,552.3.2.5 Расчёт количества опасных веществ, участвующих в аварии Оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии проводится, как правило, для каждого типа сценария (или группы типовых сценариев), определенного на предыдущем этапе [3].Расчет количества опасного вещества, участвующего в аварии при частичном разрушении технологического оборудования принимается в размере отверстия 25 мм. Время ликвидации аварии принимается 60 мин.При полном разрушении технологического оборудования, кроме количества опасного вещества, находящегося в оборудовании, учитывается еговыделение из соседнего оборудования: трубопроводов, емкостей и т.п. за время нормативного отключения (срабатывания) запорных устройств, установленных на границах технологических блоков. При ручном отключении время принимается 300 с.Определим количество опасного вещества, участвующего во взрыве (создании поражающих факторов) определяется по формуле (14):m' = zm,(14)где z- доля приведенной массы парогазовых веществ, участвующих во взрыве; т - приведенная масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака, кг.Для неорганизованных водородных парогазовых облаков на открытой площадке с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве zпринимается равным 1.Следовательно для водорода значения m' равны значениямm. Таким образом, согласно таблице 5, приведенная масса водорода при полной разгерметизации трубопроводной системы составляет 30 кг, при разгерметизации адсорбера – 150 кг, компрессора и насоса – по 5 кг.Таблица 15–Количества водорода, участвующего в создании поражающих факторов при реализации наиболее вероятных сценариев аварийной ситуации№Последствия реализации сценарияОсновной поражающий факторКоличество опасного вещества, тУчаствующего в аварииУчаствующего в создании поражающих факторовС1Факельное горение при частичной разгерметизации трубопроводаТепловое воздействие7,5.10-37,5.10-3С1пФакельное горение при полной разгерметизации трубопроводаТепловое воздействие3.10-23.10-2С1Факельное горение при частичной разгерметизации насоса/компрессораТепловое воздействие9.10-39.10-3С1пФакельное горение при полной разгерметизации насоса/компрессораТепловое воздействие3,5.10-23,5.10-2С1Факельное горение при частичной разгерметизации адсорбераТепловое воздействие4,25.10-24,25.10-2С1пФакельное горение при полной разгерметизации адсорбераТепловое воздействие0,150,15С2Взрыв при частичной разгерметизации трубопроводаУдарная волна1,88.10-31,88.10-3С2пВзрыв при полной разгерметизации трубопроводаУдарная волна7,5.10-37,5.10-3С2Взрыв при частичной разгерметизации насоса/компрессораУдарная волна2,25.10-32,25.10-3С2пВзрыв при полной разгерметизации насоса/компрессораУдарная волна9.10-39.10-3С2Взрыв при частичной разгерметизации адсорбераУдарная волна1,06.10-21,06.10-2С2пВзрыв при полной разгерметизации адсорбераУдарная волна4,25.10-24,25.10-22.3.2.6 Оценка возможного ущерба и числа пострадавшихОценка возможного числа пострадавших выполняется на основании результатов расчета границ опасных зон. Для этой цели на ситуационном плане в масштабе обозначаются радиусы летальной и санитарной (опасной) зон.Результаты расчета возможного количества погибших (безвозвратные потери) и травмированных (санитарные потери) в случаи аварии могут быть представлены для каждой составляющей (блока) только для наиболее вероятных сценариев развития аварии и наиболее опасных по последствиям в таблицах, пример формы, которых представлены в табл. 15Таблица 16 - Данные о возможном числе пострадавшихСоставляющаяНаименование сценарияКоличество пострадавших, чел.смерт.травм.Факельное горение при разгерметизации трубопроводаС1п03С101Факельное горение при разгерметизации адсорбераС1п04С202Факельное горение при разгерметизации насоса/компрессораС1п02С201Взрыв при разгерметизации трубопроводаС1п13С102Взрыв при разгерметизации адсорбераС1п24С202Взрыв при разгерметизации насоса/компрессораС1п13С202Данные результаты получены исходя из числа работников предприятия, работающих в дневные смены по восьмичасовому графику и находящихся в момент аварии на производстве.Ущерб от аварий состоит из прямых и косвенных потерь организации, эксплуатирующей опасный производственный объект (потери в результате разрушения основных фондов, потери в результате уничтожения товарно-материальных ценностей), затрат на локализацию (ликвидацию) и расследование аварии, социально-экономических потерь (затраты, понесенные вследствие гибели и травматизма людей), косвенного ущерба, экологического ущерба и потерь от выбытия трудовых ресурсов в результате гибели людей или потери им трудоспособности.Рассчитаем суммарный ущерб от реализации наиболее негативного сценария – взрыва водорода в адсорбере:D1 – материальные потери от разрушения основных фондов предприятия (разрушение оборудования и повреждения капитальных строений) составляют примерно 60,5 млн.руб.D2 – материальные затраты на локализацию (ликвидацию) и расследование аварии составляют примерно 3,5 млн.руб.D3 – социально-экономические потери, связанные с гибелью 5 человек и ранением 19 составляют примерно 20,8 млн.руб.D4 – косвенный ущерб (потеря заказов, остановка производства) составляет примерно 15,4 млн.руб.D5 – экологический ущерб при взрыве водорода незначителен, поэтому при рассмотрении данной аварии может не учитываться.Таким образом, суммарный ущерб от реализации самого негативного сценария составляет:D = D1 + D2 + D3 + D4 + D5 = 60,5 + 3,5 + 20,8 + 15,4 + 0 = 100,2 млн. руб.2.3.3 Оценка индивидуального, коллективного, социального рискаДля определения уровня индивидуального риска следует учитывать природу аварии, долю времени нахождения в «зоне риска» и местонахождение «рискующего». Индивидуальный риск рассчитывается по формуле (15):(15)где RUHd- индивидуальный риск, 1/год;Qni- вероятность поражения человека при реализации i-того сценария аварии; Qni= 1 - в случае нахождения человека в зоне действия поражающих факторов Qt- вероятность реализации i-того сценария аварии в течение года; Pnpi- вероятность присутствия человека в зоне действия поражающих факторов i-того сценария аварии; п - число сценариев аварии.Вероятность присутствия персонала в зоне действия поражающих факторов возможной аварии определяется по формуле (16):16)где τ - время нахождения работающего в пределах зон поражающих факторов в одну смену, τ = 7 ч; Т - количество часов в году, Т = 8760 ч; n- количество рабочих смен в году,n = 226 смен (1 смена в сутки).Следовательно, объединив формулы 3и 2, получим:Коллективный риск рассчитывается по формуле (17):(17)где Rкол– коллективный риск, чел/год; Qi– вероятность реализации i-того сценария аварии в течение года; Ni– количество погибших при реализации i-того сценария аварии [19].Примем Ni= 5 человек – число работников, в чьих служебных обязанностях прописано нахождение, либо посещение непосредственно отделения очистки водорода в цехе синтеза ацетилена ООО «Нордгаз».Следовательно, коллективный риск составляет:Средний индивидуальный риск рассчитывается по формуле (5):(18)где Rср- средний индивидуальный риск, 1/год; Ni- персонал, подвергающийся риску, чел.Тогда, подставив числа, получим:Социальный риск - зависимость частоты возникновения событий F, в которых пострадало на определенном уровне не менее N человек. Определим социальный риск в виде графика на рис. 7.10-810-710-610-410-5Рисунок 7 – Частота гибели различного количества людей при аварииДля наглядности, перечень составляющих ОПО с указанием рассчитанных показателей риска аварии представлен в виде таблицы 17.Таблица 17 - Рассчитанные показатели риска составляющих ОПОСоставляющаяЧастота реализации сценария аварии1, 1/годКоличество пострадавших, чел., смерт/травм, всегоУщерб, млн. рубРискматериальныйсоциальныйиндивудальныйколлективныйТрубопроводная система7,7.10-34/296420,87,6.10-30,2115Компрессор2,7.10-2Адсорбер7,7.10-3Насос2,7.10-22.4 Краткие выводы по разделуТаким образом, мы можем сделать следующие промежуточные выводы. Производственная фирма ООО «Нордгаз» расположена в Невском районе г. Санкт-Петербурга по адресу Октябрьская набережная д.28, к.3.Предприятие располагается в южной части района в квадрате, ограниченном Кондратьевским проспектом и лабораторной улицей с востока и запада и проспектом Мечникова и Бестужевской улицей с севера и юга соответственно. Ширина СЗЗ определяется исходя из требований к производству первого класса опасности и составляет 1000 м.На территории Невского района располагается свыше 12 тысяч различных предприятий, а также активно ведется жилищное строительство. Район представляет собой крупный промышленный и транспортный узел, что на состоянии окружающей среды сказывается, безусловно, негативно.С помощью справочных изданий нами были собраны данные по пожаровзрывоопасным и токсическим свойствам ключевых веществ, обращающихся в производстве. Все указанные вещества (пропан, ацетилен, ДМФА и водород) обладают высокой врыво- и пожароопасностью, а также токсичностью (кроме водорода).В рассматриваемой технологической схеме основной продукт – ацетилен и интересующий нас побочный продукт – водород синтезируются посредством термического крекинга пропана. Выделение водорода из образующейся при пиролизе пропана смесипроводится в установке с адсорберами, заполненными адсорбентом - активным углем. Отходные газы пропускаются через адсорбер при максимальном давлении равном 0,5-2,0 МПа, в стадии адсорбциив качестве целевого компонента выделяются чистый водород.Производство располагается в капитальном железобетонном строении. Цех термического крекинга пропана представляет собой прямоугольное здание шириной 20 метров, длиной 38 метров и высотой 4,5 метра. Внутри здания располагается железобетонная этажерка, на которой установлено оборудование перечесиленное в технологической схеме.Основное технологическое оборудование перечислено по следующим блокам: железнодрожная эстакада, отделение пиролиза пропана, отделение очистки ацетилена, отделение очистки водорода, отделение предпродажной подготовки и промежуточного хранения водорода.Наибольшуюпожаровзрывоопасность согласно технологическим документам ООО «Нордгаз» представляют отделение пиролиза пропана, отделение очистки ацетилена и отделение очистки водорода. Так как в рамках работы необходимо рассмотреть пожаро-взрывоопасность производства водорода, то мы остановимся на подробном рассмотрении четвертого блока – отделения очистки водорода от примесей отходных газов.Рассматриваемый технологический процесспротекает высоких температурах и, следовательно, материалы реактора должны быть устойчивы к длительному тепловому воздействию.Поступающая из реакторов смесь газов согласно технологическому процессу нуждается в охлаждении.Кроме того, необходимо следить за герметичностью трубопроводной системы, проводить профилактические меры против ее засорения. Предохранительные клапаны и вентили ручного стравливания следует обрабатывать ингибиторами коррозии и следить за их исправностью.В рамках работы были рассмотрены наиболее крупные аварии связанные с горением и взрывом водорода, произошедшие за последнее время на различных предприятиях, эксплуатирующих водород. Анализ основных причин происшедших аварий позволил выделить следующие взаимосвязанные группы причин, характеризующиеся:– отказами (неполадками оборудования) – 50 % от всех причин;– ошибочными действиями персонала – 35 %;– внешними воздействиями природного и техногенного характера –15 %.В последние годы наблюдается рост числа аварий и неполадок, связанных с отказом оборудования. Это можно объяснить повсеместным стремительным моральным и физическим устареванием еще советского производственного фонда, на многих современных российских предприятиях не обновляющегося и эксплуатирующегося без должного технического обслуживания.Операция очистки водорода представляет значительную пожарную опасность, так как связана с выделением значительных объемов газообразного водорода, образующего с воздухом гремучие смеси,а также использованием на данной стадии дополнительного оборудования для создания повышенного давления (до 3 МПа). Образование повышенного давления в аппаратах может иметь место на производстве при нарушении технологического режима, при недостаточном контроле за технологическим процессом, при неисправности контрольно-измерительных приборов и защитной автоматики.Аварийные ситуации, связанные с отказом оборудования, могут возникнуть вследствие разгерметизации трубопроводов, соединяющих основные технологические аппараты данного отделения, утечки водорода из поврежденного адсорбера, компрессора, либо насоса.При построении «дерева отказов» в работе рассмотрено два случая. Первый случай - разгерметизация технологических трубопроводов с последующей утечкой газообразного водорода, либо смеси газов (остатки ацетилена, метан, этан пропан, этилен и прочие углеводороды).Второй случай - разгерметизация технологического оборудования (насосов, компрессоров, адсорберов).Наиболее вероятным негативным сценарием в данном случае является факельное горения выходящего под давлением газа с выделением тепловой энергии и весьма вероятностью распространения пламени.На ситуационном плане (Приложение Ж) изображены радиусы зон поражающих факторов (в масштабе), т.е. формирование зон поражения для рассматриваемых сценариев аварий. Наиболее разрушительным эффектом обладает взрыв адсорбера в результате утечки водорода из аппарата.Для неорганизованных водородных парогазовых облаков на открытой площадке с большой массой горючих веществ доля участия во взрыве zпринимается равным 1. Приведенная масса водорода при полной разгерметизации трубопроводной системы составляет 30 кг, при разгерметизации адсорбера – 150 кг, компрессора и насоса – по 5 кг.Суммарный ущерб от реализации самого негативного сценария составляет 102,1 млн.руб, 4 погибших и 29 раненых работников. Индивидуальный риск нав данном блоке цеха синтеза ацетилена на предприятии ООО «Нордгаз» составляет 7,6.10-3, а коллективный для N = 5 человек составляет 0,2115.3 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫРассматриваемое данной работе пожаро- и взрывоопасным. В частности, опасны летучие углеводороды, их примеси и продукты крекинга пропана. Опасен и высокотоксичен применяемыйорганический растворитель (ДМФА). При работе со всеми продуктами этого производства необходимо строгое соблюдение правил техники безопасности и противопожарных инструкций.3.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторовДля данного производствахарактерны следующие опасные и вредные производственные факторы, по природе их действия разделемыена химические, физические, биологические и психофизиологические.Химически опасные и вредные производственные факторы обусловлены вредным воздействием на организм человека веществ, используемых в данном производстве. По характеру действия они подразделяются на обще токсичные (ДМФА), раздражающие (пропан, ацетилен).Возможность тяжелых отравлений возникает лишь в условиях сильного нагревания реагентов, растворителей и продуктов и при длительном воздействии их паров.К физическим факторам, характерным для практически любого производства, относят недостаточную освещенность,шум, вибрацию от движущихся машин, механизмов и их элементов (к примеру, различные механические травмы (порезы, ушибы)могут возникнуть при обслуживании транспортёра). Опасны такжевысокий уровень электромагнитного излучения, статического электричества (оборудование в цехе оснащенно мешалками, и опасность поражения электрическим током и накопления статического электричества очень велика).В цехе используется повышенное напряжение электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, пониженная (вблизи конденсаторов) или повышенная (например, при пиролизе) температура поверхностей и внутри (существует опасность разгерметизации) оборудования, материалови т.д [10, 11].К психофизическим опасным факторам производства относятфизические (статические и динамические перегрузки) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки.3.2 Мероприятия по обеспечению безопасности трудаПроектирование предприятия необходимо осуществлять в соответствии с принципомгуманизациипроизводства, подразумевающим, что при проектировании технологических процессов, оборудования, организации труда центром внимания должны быть человек, его безопасность, удобство работы, тепловой и физиологический комфорт. Мероприятия по обеспечению безопасности труда на следующие группы.1. Разграничение опасной и рабочей зон.В рамках указанных мер:применяется комплексная автоматизация, дистанционное управление технологическим процессом.используется оборудование, исключающее непосредственный контакт работающих с веществами, оказывающими вредное воздействие; в частности, особое внимание следует уделить герметизации оборудования, с целью предотвращения выделений в рабочую зону опасных веществ.2. Защита от неисключенных опасных и вредных факторов путем подбора наиболее эффективных средств коллективной и индивидуальной защиты, применения автоматизации и дистанционного управления;применение систем получения информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов в технологических операциях.применение систем контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающим защиту работающих, аварийное отключение производственного процесса и включение аварийной сигнализации.применение средств индивидуальной и коллективной защиты работающих. В перечень средств индивидуальной защиты (СИЗ) входят: спецодежда, спецобувь, перчатки, головной убор, респираторы (противогазы), антифоны, защитные очки, дерматологические средства (моющие средства, мази, пасты и др). Согласно статье 221 ТК РФ, на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, как в данном случае, работникам бесплатно выдаются сертифицированные специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты, а также смывающие и (или) обезвреживающие средства.При проектировании производства необходимо предусмотреть применение устройств для удаления и обезвреживания отходов производства, являющихся источником опасных и вредных производственных факторов как в обычном режиме работы, так и в условиях нештатной ситуации.3.3 Мероприятия по обеспечению безопасности работы и сохранности производственного оборудованияПроизводственное оборудование должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.2.026.0, ГОСТ 12.2.046.0 и обеспечивать безопасность работ при монтаже, эксплуатации и ремонте, должно быть пожаро- и взрывобезопасным и в процессе эксплуатации не должно загрязнять окружающую среду выбросами вредных веществ выше установленных санитарных норм и не должно создавать опасности в результате воздействия влажности, солнечной радиации, механических колебаний, перепадов давлений и температур и т.п. Составные части производственного оборудования (провода, трубопроводы, кабели) выполнены с таким расчетом, чтобы исключалась возможность их случайного повреждения, а применяемые в конструкциях производственного оборудования материалы не должны быть опасными и вредными.Движущиеся части производственного оборудования должны быть ограждены, либо должна быть предусмотрена сигнализация, предупреждающая о пуске оборудования [1, 2].Производственное оборудование не должно иметь острых углов, кромок и иных травмоопасных элементов, не огражденные горячие или переохлажденные узлы и детали, которые необходимо теплоизолировать. Тем не менее, некоторые элементы конструкций производственного оборудования имеют острые углы, кромки и т.п.При нарушении нормального режима работы оборудования предусмотрена сигнализация, а в экстренных случаях его автоматическое отключение оборудования от источников энергии. В качестве сигнальных элементов звуковые, световые и цветовые сигнализаторы.В современном оборудовании предусмотрена защита от поражения электрическим током: токоведущие части оборудования надёжно изолируются полимерным диэлектрическим покрытием или ограждаются, либо размещаются в недоступных для людей местах.Электрооборудование, имеющее открытые токоведущие части размещено внутри корпусов (шкафов, блоков) с запирающимися дверями, либо закрыто защитными кожухами.Металлические части производственного оборудования заземлены (занулены). В оборудовании с движущимися частями (в частности, в перемешивающем оборудовании), использованы элементы отвода статических зарядов, исключающие их накопление в опасных количествах[10, 11].В оборудовании используются устройства для удаления выделяющихся в процессе работы вредных взрыво- и пожароопасных веществ непосредственно от мест их скопления, сбрасывающие опасные и вредные вещества в соответствующие приёмники или места для утилизации. Для защиты персонала от вредных физических факторов производства применяются конструкции оборудования, обеспечивающие снижение уровня вибрации и шума. В частности, используются кабины для защиты работников от неблагоприятных воздействий внешней среды.Органы управления производственным оборудованием имеют форму, размеры и поверхность, безопасные и удобные для работы. Они расположены в рабочей зоне так, чтобы расстояние между ними, а также по отношению к другим элементам конструкции не затрудняло выполнение производственных операций и экстренного отключения оборудования при нештатной ситуации (однако возможность случайного отключения оборудования должна быть устранена). Органы управления аварийным отключением красного цвета, они отличаются формой от остальных элементов управления. 3.4 Обеспечение пожарной безопасности и взрывобезопасностиИсключение образования взрывоопасных сред в производственных помещениях достигаются: применением герметического оборудования;контролем температуры производственной среды;отводом образующихся взрывоопасных или горючих средств.максимально возможной механизацией и автоматизацией технологического процесса, связанного с образованием огнеопасных веществ (т.е. в данном случае - всего технологического процесса).применением рабочей и аварийной вентиляции с восьмикратным обменом. Включается автоматически [11].регламентацией допустимой концентрации паров исходных веществ, катализатора и полупродукта в воздухе.Предотвращение образования взрывоопасных сред внутри технологического оборудования (реакторов, конденсаторов и емкостей) обеспечивается за счет:поддержанием оптимального температурного режима, исключающего воспламенение веществ;поддержанием состава среды вне области воспламенения, что наиболее актуально для газообразных веществ на стадии «отгонки летучих»;выбором и соблюдением скоростного режима движения среды;применением герметичного оборудования, поддержанием герметичности и своевременным ремонтом оборудования.Для предотвращения образования источников зажигания в горючей среде предусматривается:ликвидация условий для теплового, химического самовозгорания используемых в производстве веществ и устранение опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий;применение быстродействующих средств отключения возможных источников возгорания и автоматических средств пожаротушения;применение электрооборудования в соответствии с классом взрывоопасных и пожароопасных зон производственных помещений (В-1a), а также группе и категории взрывоопасной смеси (Т1);защита от атмосферного электричества(молниезащитаII категории);применение инструментов и движущихся частей оборудования, изготовленных из материалов, не дающих при соударении искр (предпочтительны полимерные композиционные материалы);защита от статистического электричества – многократное заземление оборудования[10].Для предотвращения воздействий на людей опасных и вредных факторов, возникающих в результате пожара или взрыва, а также для сохранения материальных ценностей предусматривается:оснащение производственных и подсобных помещенийавтоматической пожарной сигнализацией, углекислотными установками и автоматическими средствами пожаротушения ВМ пеной (установки располагаются либо над оборудованием, либо пожарные стволы направлены непосредственно на него), обеспечиваются первичными средствами пожаротушения и прочим противопожарным инвентарём;применение систем аварийного сброса огнеопасных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры в специальные хранилища, а также систем активного подавления взрыва (они включаются в момент возникновения взрыва по сигналу индикатора, локализуют и подавляют взрыв прежде, чем он достигнет разрушительной силы (за время 0,05-0,1 с) - в данных системах применяется метод принудительного вакуумирования.размещение опасных участков в изолированных отсеках, группировка аппаратов в отделениях по выполняемым функциям.применение быстродействующих отсечных и обратных клапанов, предохранительных устройств от превышения давления для всего технологического оборудования;для обеспечения эвакуации персонала при возникновении пожара предусмотрены эвакуационные выходы, наружные лестницы, аварийные люки и защитные помещения.3.4Краткие выводы по разделуДля данного производствахарактерны следующие опасные и вредные производственные факторы, по природе их действия разделемыена химические, физические, биологические и психофизиологические.Мероприятия по обеспечению безопасности труда на следующие группы.1. Разграничение опасной и рабочей зон.2. Защита от неисключенных опасных и вредных факторов путем подбора наиболее эффективных средств коллективной и индивидуальной защиты, применения автоматизации и дистанционного управления;На предприятии также предусмотрено применение устройств для удаления и обезвреживания отходов производства, являющихся источником опасных и вредных производственных факторов как в обычном режиме работы, так и в условиях нештатной ситуации.Производственное оборудование должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.2.026.0, ГОСТ 12.2.046.0 и обеспечивать безопасность работ при монтаже, эксплуатации и ремонте, должно быть пожаро- и взрывобезопасным. При нарушении нормального режима работы оборудования предусмотрена сигнализация, а в экстренных случаях его автоматическое отключение оборудования от источников энергии.4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬВ данном разделе рассчитывается экономическая эффективность предприятия, исходя из которой можно сделать вывод о возможности ООО «Нордгаз» проводить модернизацию оборудования, совершенствование систем пожаровзрывобезопасности и оперативно предотвращать возникающие чрезвычайные ситуации.4.1 Расчет фонда заработной платы работников ООО «Нордгаз»Фонд заработной платы работников ООО «Нордгаз»рассчитывался на основании штатной численности этих работников, их средних должностных окладов (ДОКЛ) и оплаты за работу в праздничные дни (ФЗППР).Годовой фонд заработной платы по окладам (ГФОКЛ) определяется следующим образом: ГФОКЛ = ЛШТ * ДОКЛ,(19)где ЛШТ – штатная численность работников, чел.12 - количество месяцев в году; ГФОКЛ = 300*12*40000=144 млн. руб. Доплаты за работу в праздничные дни предусматриваются только для работников, занятых посменно в производствах с непрерывным режимом работы (т.е. для всех ИТР, рабочих, служащих и МОП, кроме сотрудников, работающих по графику 5/2):ФЗППР = ДОКЛ/20.9 * ДПР * ЛЯВ,(20)где 20,9 – среднее число дней работы в месяц одного работника,ДПР – число праздничных дней в году; ФЗППР = 40000/20.9 * 10*180 = 3,4 млн.руб.Размер премии, выплачиваемой из фонда заработной платы(ФЗППРЕМ), принят равным 30%, тогда:ФЗППРЕМ = ГФОКЛ * 30/100,(21)ФЗППРЕМ = 144 * 30/100 = 43,2 млн. руб.Тогда годовой фонд заработной платы составит (ГФЗПЛ)ГФЗПЛ = ГФОКЛ + ФЗППР + ФЗППРЕМ,(22)ГФЗПЛ = (144 + 3,2 + 43,2) = 190,4руб4.2 Расчет производительности трудаПроизводительность труда,как правило, рассчитывается в натуральном выражении как выработка в год на одного рабочего (ПТР), на одного основного рабочего (ПтОР) и на одного работающего в целом (ПТ).ПТ = Q /сп ,(23)где Q - годовой выпуск продукции, 10000 м3 водорода;сп - списочная численность, чел. Таким образом, производительность труда1) в расчете на одного основного рабочего:ПТо.р (пр) = Q/сп (о.р)ПТо.р (пр) = 20000/150 = 133,33м3/чел; 2) в расчете на одного рабочего:ПТр (пр) = Q/сп (р),ПТр (пр) = 20000/(150 + 100) = 80м3/чел;3) в расчете на одного работающего в целом:ПТ(пр) = Q / сп.всех,ПТ(пр) = 20000 /(150 + 100 + 50) = 66,67 м3/чел;4.3 Технико-экономические показатели производстваДля обобщающей технико-экономической характеристики проектируемого объекта и выводов по проекту составляется таблица технико-экономических показателей проектируемого производства.1. Годовой выпуск продукции в оптовых ценах (А) : А = Q * Ц/V,(24)где Q – выпуск продукции в год, тонн;Ц – оптовая цена единицы продукции, руб. (объема водорода);V – объем водорода, равный 40 л.А = 20000 * 1650/0,04= 825млн. руб.2. Нормируемые оборотные средства (Он). Нормируемые оборотные средства - это такие средства, которые необходимы для бесперебойной работы предприятия. К ним относятся производственные запасы, незавершенное производство, расходы будущих периодов и готовая продукция в емкостях.Примерный объем оборотныхсредств,приведенный в работе, взят из материалов, предоставленных ООО «Нордгаз»:ОН = 50 млн. руб.3. Прибыль от реализации продукции (П):П = (Ц – С) * Q(25)где С – себестоимость единицы продукции (для одного 40 л баллона водорода С составляет 1350 руб).П = (1650 - 1350) * 20000/0,04 = 50 млн. руб.4. Рентабельность:а) производственных фондов (РФ):РФ = П / (ФОС +ОН) * 100 (26)где ФОС – величина основных фондов, равная с учетом амортизации 80 млн.руб.РФ = 150 / (80+ 50) * 100 = 115,4 %,б) продукции (РП):РП = (Ц – С) / С * 100 (27)РП = (1650– 1350) / 1350* 100 = 22,2 %.5. Срок окупаемости капвложений (ТОК):ТОК = (ФОС + ОН) / П(28)ТОК = (80 + 50) / 150 = 0,867 года.6. Фондоотдача основных фондов (ФО):ФО = А / ФОС(29)ФО = 825/80 = 10,3 руб./руб. о.ф.;4.4 Краткие выводы по разделуТаким образом, в соответствии с проведенным экономическим расчетом, можно утверждать, что предприятие ООО «Нордгаз» является рентабельным и, следовательно, имеет возможность проводить модернизацию уже установленного оборудования, закупать новые аппараты, совершенствовать системы пожаровзрывобезопасности, выплачивать работникам при необходимости компенсации в связи с несчастными случаями, а также оперативно предотвращать возникающие чрезвычайные ситуации.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данном дипломном проекте нами была проведена оценка пожарной безопасности производства водорода на ООО «Нордгаз»и выполнены следующие задачи: краткий аналитический обзор свойств технического водорода, способов его получения, перечисление некоторых важнейших правил безопасности при производстве водорода и краткийанализ аварийных ситуаций, вызванных детонацией «гремучей смеси».описание технологической схемы производства водорода на ООО «Нордгаз», технических решений по обеспечению безопасности и предупреждению аварий; рассмотрение мер по обеспечению взрывопожаробезопасности на указанном производстве;анализ и оценка индивидуального, коллективного, социального риска, связанного с возможными нештатными ситуациями.1. Молекулярный водород, производимый ООО «Нордгаз», представляет собой бесцветный горючий газ без запаха. С воздухом и кислородом водород образует взрывоопасную смесь.Производимый промышленностью водород в огромных количествах расходуется на синтез аммиака, азотной кислоты, необходим в процессах термообработки металлопродукции и других отраслях.В промышленности основными способами производства водорода являются электролиз воды и переработка (пиролиз) углеводородов. На территории исследуемого предприятия ООО «Нордгаз» расположен цех по производству ацетилена посредством термического крекинга пропана.Основными нормативными документами, регулирующими безопасность технологических процессов химических производств, в том числе и ООО «Нордгаз», являются 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (ред. от 04.03.2013), 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 12 .07.2012 и Приказ МЧС РФ от 10 июля 2009 г. N 404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах»В химической промышленности наибольшую опасность представляют взрывы парогазовых смесей горючих веществ с окислителями как в замкнутых объемах аппаратуры, так и вне их, в частности, взрывы гремучей смеси водорода и кислорода, явившиеся одной из причин такой масштабной трагедии, как катастрофа на ЧАЭС в 1986 году. При этом уровеньвзрывоопасностипарогазовых смесей также характеризуется тепловым эффектом реакции, плотностью энерговыделения и энергией инициирования взрыва.С помощью справочных изданий нами были собраны данные по пожаровзрывоопасным и токсическим свойствам ключевых веществ, обращающихся в производстве. Все указанные вещества (пропан, ацетилен, ДМФА и водород) обладают высокой врыво- и пожароопасностью, а также токсичностью (кроме водорода).На исследуемом предприятии в период с 1973 по 2013 гг. не происходило аварий, связанных со взрывом гремучей смеси, однако имели место незначительные неисправности технического оборудования.Анализ основных причин происшедших аварий позволил выделить следующие взаимосвязанные группы причин, характеризующиеся:– отказами (неполадками оборудования) – 50 % от всех причин;– ошибочными действиями персонала – 35 %;– внешними воздействиями природного и техногенного характера –15 %.2. В рассматриваемой технологической схеме основной продукт – ацетилен и интересующий нас побочный продукт – водород синтезируются посредством термического крекинга пропана. Выделение водорода из образующейся при пиролизе пропана смесипроводится в установке с адсорберами, заполненными адсорбентом - активным углем. Основное технологическое оборудование с целью повышения безопасности технологического процесса сгруппировано по следующим блокам: железнодрожная эстакада, отделение пиролиза пропана, отделение очистки ацетилена, отделение очистки водорода, отделение предпродажной подготовки и промежуточного хранения водорода.Мероприятия по обеспечению безопасности труда на следующие группы.1. Разграничение опасной и рабочей зон.2. Защита от неисключенных опасных и вредных факторов путем подбора наиболее эффективных средств коллективной и индивидуальной защиты, применения автоматизации и дистанционного управления;3. Для данного производствахарактерны следующие опасные и вредные производственные факторы, по природе их действия разделяемые на химические, физические, биологические и психофизиологические.Рассматриваемый технологический процесспротекает высоких температурах и, следовательно, материалы реактора должны быть устойчивы к длительному тепловому в