Все насосы имеют резерв.
Сброс взрывоопасных газов осуществляется на факел.
Проведение технологических процессов осуществляется в герметичном оборудовании, которое перед пуском опрессовывается и продувается азотом до содержания кислорода не более 0,5% объемных.
От превышения давления аппараты и трубопроводы защищены предохранительными клапанами, сброс с которых осуществляется на факел или в атмосферу.
По окончании строительно-монтажных работ или проведения капитального ремонта должны быть проведены гидроиспытания аппаратов и коммуникаций на прочность и пневмоиспытания на плотность.
Пожарная безопасность установки пиролиза заключается в поддержании в рабочем состоянии технологического оборудования, недопущении его разгерметизации. Так как в аппаратах и трубопроводах установки обращается большое количество взрывоопасных и токсичных газов под высоким давлением и температурой, значительно выше температуры самовоспламенения, то при выходе их из технологических систем и контакте с воздухом возможны загорания.
Защита пожаро- взрывоопасных технологических процессов от аварий зависит от уровня подготовки обслуживающего персонала, правильного выбора и обеспеченности надежными средствами пожаротушения, умения персонала пользоваться средствами пожаротушения и содержать их в постоянной готовности.
Требования, обеспечивающие пожарную безопасность:
· В зимних условиях отогревать замерзшую аппаратуру, трубопроводы, задвижки разрешается только паром или горячей водой. Использование открытого огня запрещается.
· Курение на установке допускается в специально отведенном месте (по согласованию с пожарной охраной), оборудованном урной для окурков и емкостью с водой.
· За герметичностью оборудования, фланцевых соединений и сальников, со стороны обслуживающего персонала необходим строгий контроль. В случае обнаружения пропусков следует принимать меры по их устранению.
· При пожаре или аварии на установке персонал, не участвующий в ликвидации пожара или аварийной ситуации, эвакуируется с территории объекта.
· На случай возникновения пожара в производственных помещениях предусмотрена возможность безопасной эвакуации людей.
7.4.1 Требования к обеспечению взрывобезопасности технологических процессов
Для обеспечения взрывобезопасности технологического процесса с учетом расположения аппаратуры и технологических связей между отдельными узлами производство разделено на 4 технологических блока.
Состав блока: печь пиролиза П-101, реактор сероочистки Р-100, охлаждающие коллекторы-холодильники Т-102 a-f, смеситель С-1, испаритель Е-100, подогреватель исходного газа Т-100, подогреватель углекислого газа Т-101, пароперегреватели Т-303/1,2, испарительные секции котла-утилизатора Т-301, Т-302, экономайзер Т-300, насос для подачи конденсата Н-301, насос для подачи питательной воды Н-303, насос для циркуляции котловой воды через секции котла-утилизатора Н-304, декарбонизатор Е-304, барабан-паросборник Е-300, деаэратор Е-301, емкость декарбонизатора Е-302.
Границы блока:
- электрозадвижка поз.1604 на трубопроводе подачи природного газа в печь пиролиза П-101;
- ручная арматура N 149 на трубопроводе пирогаза после испарителя Е-100;
- электрозадвижка поз.1609 на трубопроводе подачи топливного газа в печь П-101.
Общий энергетический потенциал Е = 164,039х106 кДж
Относительный энергетический потенциал Qв= 33
Категория взрывоопасности - II
Радиусы разрушения: Rо = 9,5 м
R1 = 36,1 м
R2 = 53,2 м
R3 = 91,2 м
R4 = 266,0 м
R5 = 532,0 м
Состав блока: кипятильник Т-103, холодильники Т-104/1,2,3,4, колонна К-100, холодильник Т-105, сепараторы Е-102, Е-102А, регенератор поташного раствора К-101, холодильник углекислого газа Т-106, воздушные холодильники-конденсаторы кислых газов ТВ-100/1,2, воздушные холодильники ТВ-101,ТВ-102, сепараторы углекислого газа Е-103, Е-103А, сборник конденсата Е-106, фильтр конденсата Ф-1, сепаратор Е-101, насосы для подачи поташного раствора Н-101, Н-105, насосы для подачи конденсата Н-102, Н-106. Границы блока:
- ручная арматура N 149 на трубопроводе подачи пирогаза на поташную очистку;
- клапан поз.5701 (5751) на трубопроводе подачи очищенного от углекислого газа пирогаза на всас секции TV-1 компрессора В-102 (В-102р);
- клапан поз.2328 (электрозадвижка поз.2601) на сбросе пирогаза на факел 0,5 кгс/см2.
Общий энергетический потенциал Е = 125,33х106 кДж
Относительный энергетический потенциал Qв= 30,2
Категория взрывоопасности - II
Радиусы разрушения: Rо = 8,5 м
R1 = 32,3 м
R2 = 47,6 м
R3 = 81,6 м
R4 = 238,0 м
R5 = 476,0 м
7.4.1.3 Блок мембранного разделения пирогаза
Состав блока: холодильник Т-200, влагоотделители Е-202д, Е-202, емкость Е-201, паровые подогреватели Т-203, Т-203д, сепараторы 1 фазы 204A-Q, Е-204 О/1-Q/1, Е-204А/1-Н/1 (28 аппаратов), сепараторы 2 фазы 205A-C, Е-205В/1 (4 аппарата), сепараторы 3 фазы Е-206A-H (8 аппаратов), сепараторы 4 фазы Е-207A-F, А-207В/1, А-207D/1, А-207F/1 (9 аппаратов).
Границы блока:
- клапан поз.202-8 на трубопроводе подачи пирогаза воnвлагоотделитель Е-202;
- ручная арматура N 52 на трубопроводе подачи смеси окисиn углерода и водорода на всас 1 ступени секции TV-2 nкомпрессора В-102;
- клапан поз.206-7 на трубопроводе подачи 98 % водорода потребителям;
- клапан поз.207-9 на трубопроводе подачи 99 % водорода потребителям;
- клапан поз.206-4 на трубопроводе подачи рецикла N 1 на всас 2 ступени компрессора В-102;
- клапан поз.207-7 на трубопроводе подачи рецикла N 2 на всас 1 ступени компрессора В-102;
- клапан поз.206-9 на трубопроводе аварийного сброса 98 % водорода на факел;
- клапан поз.207-12 на трубопроводе аварийного сброса 99 % водорода на факел.
Общий энергетический потенциал Е = 91,1х106 кДж
Относительный энергетический потенциал Qв= 27,2
Категория взрывоопасности - II
Радиусы разрушения: Rо = 6,2 м
R1 = 23,6 м
R2 = 34,5 м
R3 = 59,5 м
R4 = 173,6 м
R5 = 347,2 м
Состав блока: компрессоры В-101, В-101р, В-102, В-102р
Границы блока:
- клапан поз.5701 (5751) на трубопроводе всаса 1 ступени секции TV-1 компрессора В-102 (В-102р);
- клапан поз.5705 (5755) на трубопроводе нагнетания 2 ступени секции TV-1 компрессора В-102 (В-102р);
- клапан поз.5707 (5757) на трубопроводе всаса 1 ступени секции TV-2 компрессора В-102 (В-102р);
- ручная арматура N 55 на трубопроводе нагнетания 2 ступени секции TV-2 компрессора В-102 (В-102р);
- клапан поз.5710 (5760) на трубопроводе всаса 1 ступени секции TV-3 компрессора В-102 (В-102р);
- ручная арматура N 76 на трубопроводе нагнетания 3 ступени секции TV-3 компрессора В-102 (В-102р);
- клапан поз.5703 (5753) на трубопроводе рецикла №1 всаса 2 ступени секции TV-1 компрессора В-102 (В-102р);
- ручная арматура N 27 на трубопроводе рецикла №2 всаса 1 ступени секции TV-1 компрессора В-102 (В-102р);
- ручная арматура N 19 на трубопроводе сброса пирогаза с нагнетания 2 ступени секции TV-1 компрессора В-102 (В-102р) на свечу;
- ручная арматура N 53 на трубопроводе сброса смеси окиси углерода и водорода с нагнетания 2 ступени секции TV-2 компрессора В-102 (В-102р) на свечу;
- ручная арматура N 73 на трубопроводе сброса 99 % водорода с нагнетания 3 ступени секции TV-3 компрессора В-102 (В-102р) на свечу.
Общий энергетический потенциал Е = 91,683х106 кДж
Относительный энергетический потенциал Qв= 27,2
Категория взрывоопасности - II
Радиусы разрушения: Rо = 6,2 м
R1 = 23,6 м
R2 = 34,5 м
R3 = 59,5 м
R4 = 173,6 м
R5 = 347,2 м
Примечание. Компрессор В-101 (В-101р) перекачивает инертный газ (двуокись углерода), поэтому компрессор условно исключен из границ блока компрессии.
В соответствии с заданием на дипломное проектирование за объект автоматизации принята Печь пиролиза П-101 установки получения технического водорода на ЗАО "Сибур-Химпром".
1. В разделе "Описание технологического процесса" было дано краткое описание технологического процесса получения пирогаза в печи пиролиза.
2. В разделе "Технико-экономическое обоснование" за цель автоматизации принято повысить надежность получения водорода заданного качества. В ходе технико-экономического анализа было установлено, что для повышения надежности необходимо повысить точность поддержания температуры в печи П-101.
3. В разделе "Идентификация объекта управления" произведена аппроксимация кривых разгона объекта автоматизации передаточными функциями в прикладной программе Linreg. Рассчитаны передаточные функции и настройки регуляторов.
4. В разделе "Алгоритмизация, расчеты и моделирование автоматических систем контроля" выполнен расчёт одноконтурной, каскадной, каскадно-взаимосвязной системы управления и каскадной-взаимосвязной системы с учетом нелинейностей в программе Matlab 7.0.
5. В разделе "Реализация системы регулирования" был запрограммирован контроллер фирмы Yokogawa на пддержание температуры с поправкой по расходу сырья.
6. В разделе "Выбор комплекс технических средств" представлены технические средства автоматизации печи, проведен расчет погрешности измерительного канала и надежности системы управления.
7. В разделе "Проектные решения" указаны требования к выполнению комплекта чертежей дипломного проекта и приведены описания выполненных чертежей и схем.
8. В разделе "Безопасность жизнедеятельности" дана характеристика объекта с точки зрения пожаро- и взрывобезопасности, изучены условия труда персонала, опасности производства и рассмотрены мероприятия по защите от этих опасностей. Рассмотрены проблемы улучшения условий труда, обеспечения пожаро- взрывоопасносности и правила безопасного ведения технологического процесса.
1. Технологический регламент установки получения водорода на ЗАО "Сибур-Химпром".