Дипломная работа

от 20 дней
от 7 499 рублей

Курсовая работа

от 10 дней
от 1 499 рублей

Реферат

от 3 дней
от 529 рублей

Контрольная работа

от 3 дней
от 79 рублей
за задачу

Билеты к экзаменам

от 5 дней
от 89 рублей

 

Курсовая Безопасность технологических процессов - Химия

  • Тема: Безопасность технологических процессов
  • Автор: Валерий
  • Тип работы: Курсовая
  • Предмет: Химия
  • Страниц: 35
  • ВУЗ, город: Москва
  • Цена(руб.): 1500 рублей

altText

Выдержка

и легких. В случае если "холодный ожог" образовался на большой части поверхности тела человека, возможен летальный исход. Локальные "холодные ожоги" могут вызвать гангрену, если вовремя и правильно не провести лечение. В отличие от сильных тепловых ожогов при сильных "холодных ожогах" не происходит отмирания нервных окончаний, вследствие чего поражение обычно сопровождается сильной болью и требует введения сильных обезболивающих средств.
При производстве азота значительную опасность представляют собой сосуды и аппараты, работающие под давлением. Сосуды, работающие под давлением, - это, как правило, герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических и тепловых процессов, хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, а также жидкостей под давлением. Основная опасность при работе с такими сосудами – возможность их разрушения при физическом взрыве среды.
Под физическим взрывом понимают мгновенное действие силы внезапного адиабатического (т. е. происходящего без подвода или отвода тепла) расширения газов или паров, сопровождающееся выделением механической энергии и образованием взрывной и ударной волн.
Работа, производимая адиабатическим расширением газа при взрыве сосуда, и мощность взрыва зависят от давления в аппарате, его объема, продолжительности действия взрыва (обычно около 0,1 с), показателя адиабаты (отношение теплоемкостей при постоянном объеме для воздуха равно 1,41) и могут быть подсчитаны по эмпирическим формулам.
Расчеты показывают, что мощность физических (адиабатических) взрывов весьма велика. Например, мощность взрыва (разрыва) сосуда вместимостью 1 м3, находящегося под давлением воздуха, равным 1 МПа, составляет 13 164 кВт.
Наиболее частыми причинами аварий и взрывов сосудов, работающих под давлением, являются несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температурному режиму, превышение давления сверх предельного, потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы), несоблюдение установленного режима, отсутствие необходимого технического надзора.
Безопасность устройства, изготовления и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, определяется Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. К сосудам, на которые распространяются эти правила, относятся:
сосуды, работающие под давлением свыше 0,07 МПа;
цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50°С превышает 0,07 МПа;
баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением свыше 0,07 МПа.
Согласно правилам установлены специальные требования к конструкции и материалам сосудов, к их изготовлению, монтажу, установке, регистрации, техническому освидетельствованию, содержанию и обслуживанию.
Сосуд, работающий под давлением, до пуска его в работу, а также периодически во время эксплуатации и после каждого ремонта или реконструкции технически освидетельствуют (внутренний осмотр и гидравлическое испытание) для установления его исправности и правильности включения в схему.
Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, охлажден, освобожден от заполняющей его рабочей среды и отключен заглушками от трубопроводов, соединяющих его с источником давления или с другими аппаратами. Если имеются признаки разрушения стенок сосуда под слоем футеровки или изоляции, то эти покрытия должны быть удалены. Перед гидравлическими испытаниями нужно тщательно очищать всю арматуру, притирать краны и клапаны и проверять плотность закрепления крышек и люков; сосуды, углубленные в грунт, надо освобождать от земли для осмотра наружной поверхности и замеров в случае необходимости толщины стенок. Для баллонов, заполняемых сжатым газом, пробное давление устанавливают в 1,5 раза больше рабочего.
Под пробным давлением сосуды (в зависимости от толщины стенок) находятся 10 – 30 мин, а литые и многослойные не менее 60 мин, после чего давление снижают до рабочего и тщательно осматривают все сварные соединения. Давление повышают до пробного и снижают до рабочего постепенно. Сосуд считается выдержавшим испытание, если не обнаружено признаков разрыва, течи, слез и потения в сварных соединениях и видимых остаточных деформаций на основном металле.
В тех случаях, когда гидравлическое испытание невозможно (большие напряжения от веса воды в фундаменте, в междуэтажных перекрытиях или самом сосуде; трудность удаления воды; наличие внутри сосуда футеровки, препятствующей заполнению сосуда водой), проводят пневматическое испытание (воздухом или инертным газом) на такое же пробное давление. Этот вид испытания допускается только при условии положительных результатов тщательного внутреннего осмотра и проверки прочности сосуда.
Баллоны – закрытые металлические сосуды небольшой вместимости, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых (азота), сжиженных (например, аммиака) газов.
Стандартные баллоны, изготовляемые из стальных бесшовных труб, состоят из цилиндрического корпуса с выпуклым; сферическим днищем и горловины с нарезкой, в которую ввинчивается запорный вентиль с боковым штуцером для отбора газа. Баллоны предназначены для транспортирования строго определенных газов и должны иметь соответствующую маркировку. Для азота окраска баллона черная, а для аммиака желтая. При эксплуатации баллонов необходимо не допустить физического или химического взрыва газов, находящихся в баллоне. Физический взрыв газов возможен при повреждении корпуса баллона в случае его падения или удара, особенно при минусовых температурах, когда ударная вязкость стали понижается и она становится хрупкой. Причинами нарушения прочности баллонов может также явиться их переполнение сжатыми и особенно сжиженными газами, что повышает давление выше допустимого значения. Поэтому количество заполняющих баллоны газов строго регламентируется по массе и давлению.
При повышении температуры газа в баллоне резко повышается давление, что может вызвать разрыв сосуда. Поэтому баллоны с газом, устанавливаемые в помещениях, должны находиться на расстоянии не менее 1 м от радиаторов отопления и других отопительных приборов, а также не менее 5 м от источников с открытым огнем.
Газ из баллонов в емкости с более низким давлением отбирают только через редуктор. Необходимо контролировать маркировку, окраску и надписи, а перед заполнением проверять наличие остаточного давления газа. Баллоны хранят в специальных помещениях или на открытом воздухе, защищенном от осадков и солнечных лучей. Наполненные баллоны с насаженными на них башмаками хранят на складах в вертикальном положении; баллоны, не имеющие башмаков, укладывают горизонтально на деревянные рамы или стеллажи. Склады для хранения наполненных баллонов должны быть одноэтажными, без чердачных помещений и иметь покрытия легкого типа.
Стены, перегородки, покрытия складских помещений выполняют из несгораемых материалов. Полы складов должны быть ровными с нескользящей поверхностью. В помещениях для хранения баллонов, заполненных газом, предусматривают естественную или искусственную вентиляцию.
В пунктах наполнения и потребления баллоны перемещают на специальных тележках. Баллоны следует перевозить в горизонтальном положении, вентилями в одну сторону и обязательно с прокладками между баллонами. Кроме того, на баллоны надевают предохранительные колпаки.
Основное требование безопасности при эксплуатации цистерн и бочек заключается в строгом соблюдении в них заданной температуры и давления. Цистерны и бочки для сжиженных газов должны иметь расчетную прочность, позволяющую выдержать давление, которое может возникнуть при 50 °С.
Для предупреждения нагревания газа выше расчетной температуры все цистерны имеют термоизоляцию из негорючего материала или металлический теневой кожух, расположенный над верхней половиной цистерны. Все цистерны и бочки имеют .специальные окраску и надписи, указывающие на их содержимое. Свойства газов учитывают при конструировании компрессоров, а также при выборе материалов для изготовления компрессоров и смазочных материалов для них. Наиболее опасны при эксплуатации компрессоров испарение и разложение смазочных масел при неправильной или нерациональной смазке и при отсутствии необходимого охлаждения. Для смазки азотных и азотно-водородных компрессоров применяют легкие, а при высоких давлениях тяжелые цилиндровые масла. Чтобы предотвратить резкое повышение давления, на компрессорах устанавливают предохранительные клапаны и разрывные мембраны, а также специальные устройства, которые при давлении газа или воздуха выше допустимого переводят компрессор на работу вхолостую или полностью его останавливают.
Защитные устройства предназначены для обеспечения безаварийного ведения технологических процессов и являются дополнительными устройствами к рабочим органам управления. Их можно разделить на средства защиты оборудования от разрушения (редукционные, обратные, отсечные и предохранительные клапаны, предохранительные мембраны) и средства зашиты обслуживающего персонала (ограждения, блокировочные, сигнализирующие и тормозные устройства, аварийные выключатели и др.).






Производство аммиака. Техника безопасности
при производстве аммиака.
Производство аммиака на большинстве отечественных и зарубежных азотнотуковых заводов осуществляется в настоящее время путём синтеза азота и водорода под высоким давлением при участии специального катализатора. На рисунке 1 показан внешний вид колонн синтеза аммиака на химическом комбинате. В газогенераторных отделениях при неполном сгорании кокса получается смесь газа, содержащего водород, окись углерода, углекислоту, примеси сероводорода. В отделении сероочистки очистка газа может производиться несколькими способами – содой, мышьяково-содовым раствором.
Очищенные от сернистых соединений газы и пар в отделении конверсии пропускают через колонны, наполненные специальным катализатором конверсии.
Далее конвертированные газы направляются на компрессию. Сжатые до необходимой компрессии и очищенные от газовых примесей газы направляются в отделение синтеза, где проходят
рис. 1. механическую очистку от пылеобразных соединений. Затем газы нагнетаются компрессорами в колонны синтеза, в которых при участии катализатора и высокого давления происходит синтез аммиака.
Далее проходя холодильники, образовавшийся аммиак переходит в жидкое состояние и направляется на склады.
На всех оборудованных, вплоть до последнего времени заводах все отделения цехов производства аммиака и азотной кислоты располагались в отдельных зданиях. Приборы дистанционного управления и контроля располагались на щитах, иногда – в коридорах, удалённых от аппаратов, но не изолированных от них строительными конструкциями; на заводах строительства последних лет, диспетчерские располагаются в специальных изолированных помещениях. На заводах последних лет строительства в общем здании объединены цеха производства аммиака и метанола, но управление всеми процессами конверсии, компрессии и синтеза выделено в изолированное от производственных установок помещение, оборудованное механической проточной вентиляцией. Помещение контактного отделения и турбокомпрессии разделяются капитальной стеной из звукоизолирующих материалов, поэтому вибрация и шум, образующиеся при работе турбокомпрессоров, на контактное отделение не распространяются. В контактном отделении у каждого аппарата имеются собственные щиты управления, действующие при первичном разжигании аппарата, пускаемого в эксплуатацию после оборудования или после ремонта. Такую планировку возможно считать с технологичной точки зрения правильной. К щитам управления у аппаратов, как и в диспетчерскую, подаётся механическими проточными вентиляционными установками свежий воздух из расчёта на создание благоприятных, соответствующим нормам СН 245-63, условий.
При синтезе аммиака получается газ, содержащий некоторое количество примесей. Содержание примесей в жидком аммиаке регламентируется ГОСТ 6221-82. Наиболее типичными примесями являются вода, смазочные масла, катализаторная пыль, окалина, карбонат аммония, растворенные газы (водород, азот, метан). При нарушении ГОСТ содержащиеся в аммиаке примеси могут попасть в аммиачно-воздушную смесь и снизить выход оксида азота (II), а водород и метан могут изменить пределы взрываемости азотно-воздушной смеси.
Свойства аммиака в значительной мере обуславливают те правила техники безопасности, которых следует придерживаться при работе с ним [ 9, ст. 123 ].
Плотность аммиака меньше плотности воздуха при одинаковой температуре. Это, однако, не означает, что в случае потери герметичности резервуара, содержащего сжиженный аммиак, формирующееся облако будет обязательно легче воздуха. В таких условиях в некоторых случаях [ 6, ст. 467 ] отмечалось образование облаков воздушно-аммичной смеси тяжелее окружающего воздуха, которые стелились по земле. Можно показать, что при смешении паров аммиака, находящегося при температуре - 33 °С (температура кипения аммиака при атмосферном давлении), с окружающим воздухом, имеющим температуру, скажем, 20 °С, при любом соотношении смешиваемых компонентов образующаяся смесь всегда будет легче воздуха. Для объяснения более высоких значений плотности образующейся смеси следует допустить возможность адиабатического насыщения воздуха путем либо испарения капель жидкого аммиака, захваченных в воздухе, либо охлаждения разлитого жидкого аммиака ветром ниже - 33 °С. В работе [ 6 ] утверждается, что последний механизм неправомерен и такая ситуация невозможна, так как за счет теплопроводности окружающего воздуха температура разлития жидкого аммиака всегда будет близка к температуре кипения аммиака при атмосферном давлении. Однако полностью отбрасывать возможность такой ситуации на стадии мгновенного испарения не стоит. В частности, Маршалл [ 6 ] в своей работе так и не приходит к определенному заключению по этому вопросу. По некоторым своим свойствам (т. кип. -33 °С, критическая температура -132 °С) аммиак похож на хлор. Так же как и хлор, аммиак удобно хранить в сжиженном виде. Зависимости давление паров – температура и доля мгновенно испаряющейся жидкости в адиабатическом приближении – температура для аммиака и для хлора весьма близки. Однако аммиак в основном перевозится в виде охлажденной жидкости (в рефрижераторах). В качестве примера расскажем о заводе по получению аммиака в Ливии, в Марса-эль-Брега. Производительность этого завода составляет 1000 т. в день, весь аммиак идет на экспорт и перевозится в океанских танкерах. В резервуарах хранилища этого завода содержатся десятки тонн аммиака в охлажденном виде при слегка повышенном давлении. Отметим, что в США существуют трубопроводы, по которым аммиак транспортируется через всю страну. Аммиак значительно менее токсичен, чем хлор, значение ПДК равно 35 мг/м3, а ОК- 350 мг/м3. LD50 для аммиака равно 21 мг/кг массы (аналогичная величина для хлора составляет 3,5 мг/кг). Токсичность аммиака невысока. При отравлениях аммиаком происходит отек легких. Его лечат с помощью вентиляции легких кислородом, приписывают сульфат атропина. Разлития таких сжиженных газов, как хлор и аммиак, могут приводить к "холодным ожогам", но их коррозионное и токсическое воздействие значительно опаснее, чем "холодные ожоги", вызываемые ими.
В России действует крупнейший магистральный аммиакопровод Тольятти - Григорьевский лиман (вблизи Одессы). Протяженность основной трассы 2100км, пропускная способность около 3 млн. т/год, условный диаметр – 350 мм, рабочее давление – 81 кгс/см2. Поступаемый из Тольятти и Горловки аммиак накапливается в хранилищах Одесского припортового завода, в которых загружаются танкеры-газовозы. Ими продукт поставляется в США и страны Европы.
В каждом из отделений цеха производства аммиака имеются собственные вредные факторы. Так, например, в газогенераторных и в отделениях конверсии аммиака, компрессии и очистки основной опасностью является возможность воздействия на рабочих окиси углерода и сероводорода, которые выделяются через неплотности в аппаратах и коммуникациях. В отделениях синтеза основными вредностями являются постоянное просачивание аммиака из аппарата, а также возможность внезапных выделений аммиака из аппаратов и коммуникаций при прорыве их ввиду высокого давления. Для предупреждения внезапных прорывов аммиака из трубопроводов и колонн синтеза в рабочие помещения и постоянного просачивания аммиака, для изготовления аппаратов и коммуникаций должны применяться материалы повышенной прочности, способные выдерживать высокое давление и не поддающееся коррозионному воздействию самого аммиака и загрязняющих его газов.
Во всех зданиях производства аммиака следует предусматривать аэрационные фонари. Кроме того, в этих цехах должна быть оборудована механическая проточно-вытяжная вентиляция с приближением вытяжных устройств к местам возможного выделения вредных газов и с подводом свежего воздуха к местам постоянного или длительного пребывания рабочих.
В отделениях газогенераторов, конверсии, компрессии рабочие должны быть снабжены фильтрующими противогазами марки КД, на коробках противогазов должны быть дополнительные гопкалитовые патроны. Ввиду возможности выброса вредных газов, противогазы у рабочих должны всегда находиться при себе.
Работа внутри конверторов допускается только в изолирующих шланговых противогазах и со спасательными поясами и верёвкой, конец которой должен быть у находящегося вне конвертора рабочего, наблюдающего за состоянием работающего внутри конвертора. В случае плохого самочувствия последнего страховщик обязан немедленно сам или с помощью товарищей извлечь пострадавшего из конвертора и доставить его на свежий воздух, а в особых случаях отправить его на носилках в цеховой медицинский пункт или заводской здравпункт.
В отделениях компрессии и очистки газов основными факторами опасности является постоянное загрязнение воздуха в рабочих помещениях аммиаком, который просачивается через неплотности сальников на кранах и через прокладки фланцевых соединений и штуцеров, а также возможность внезапных аварийных выбросов аммиака, а также сильный шум при переключении клапанов на компрессорах.
Борьба с загрязнением воздуха вредными газами должна осуществляться путём подбора прочных и коррозийно стойких материалов для деталей всех аппаратов, а также путём установления жёстких сроков планово-предупредительного ремонта и тщательного выполнения ремонтных работ. Борьба с шумом должна осуществляться путём применения звукоизолирующих материалов и, где возможно, путём заключения образующих шум аппаратов в звукоизолирующие кожуха.













Производство азотной кислоты
4.1. Технология производства.
Технологический процесс производства [ 4, ст. 45 ] азотной кислоты делится на четыре основные стадии:
конверсию аммиака;
охлаждение нитрозных газов;
абсорбцию азота;
каталитическую очистку выхлопных газов.
Смесь для конверсии включает 10% газообразного аммиака и 90% очищенного от пыли и влаги воздуха, она нагнетаются в смесители, где она смешиваются, и получается аммиачно-воздушная смесь. Далее смешанные газы идут в контактные аппараты, где полученная смесь окисляется на катализаторе в виде платиновой сетки. Затем её охлаждают в теплообменниках и далее смесь газов, которая уже содержит окись азота, отправляется в холодильники. После холодильников газы направляются в окислительную и абсорбционную аппаратуру, где происходит дальнейшее окисление низших окислов азота в высшие.
Затем при поглощении окислов азота водой образуемый слабый раствор азотной кислоты снова направляется на абсорбцию окислов азота, в результате чего получается более концентрированный раствор азотной кислоты.
Основные факторы риска при производстве азотной

 

ПРИНИМАЕМ К ОПЛАТЕ