Принципиальная технологическая схема и краткое описание технологического процесса использования аммиака на ОАО КПБН «Шихан»

Общие сведения об ОАО КПБН «Шихан»в г.Стерлитамак как одного из предприятий пищевой промышленности, использующей АХОВ

Общие сведения об ОАО КПБН «Шихан»

ОАО КПБН «Шихан» является химически опасным объектом при аварии на котором могут произойти выбросы в окружающую среду аварийно-химически опасных веществ (АХОВ), в результате чего могут произойти массовые поражения людей, животных и растений.

Основным фактором опасности при ЧС на объекте является выход паров аммиака, пролив его в результате разгерметизации ресивера, что влечет за собой массовое поражение людей, как на территории установки, так и за ее пределами в зависимости от метеорологических условий.

ОАО КПБН «Шихан» расположен на территории города Стерлитамак на ул. Новая 39 (рисунок 2.1). Аммиачная холодильная установка (АХУ) размещается на границах ОАО КПБН «Шихан», занимающего площадь 234593 м². Здания и сооружения постройки 1984 г.

1 – АКБ; 2 – Проходная; 3 – Цех производства пива; 4 – Элеватор; 5 – Приемное отделение элеватора; 6 – БНС; 7 – ЦКТ; 8 – Цех тары и готовой продукции; 9 - Автотранспортный цех; 10 – Паросиловой цех; 11 –Ремонтно-строительный цех; 12 – Очистные сооружения; 13 – Мазутохранилище; 14 - Проходная; 15 – Солодовенный корпус; 16 – Элеваторно-солодовенный цех; 17 – Первый силосный корпус; 18 – Второй силосный корпус; 19 – Автовесы.

Рисунок 2.1 – Схема расположения ОАО КПБН «Шихан» на территории г. Стерлитамак

Из рисунка 2.1 видно, что к территории объекта примыкают жилые дома (частный сектор). Также на расстоянии 0,4…1,0 и более 1км от объекта расположено множество магазинов, аптек, школ и детских садов, в свою очередь являющиеся местами массового скопления людей.

Здание компрессорного цеха ОАО КПБН «Шихан», где расположены аммиачные ресиверы, относится к категории «А» по взрывопожарной опасности и II - степени огнестойкости.

Конструктивные решения холодильной установки аммиачно- компрессорного цеха для охлаждения жидкости ОАО «КПБН «Шихан» выполнены с учетом наиболее полного использования металлических конструкций и максимально возможного выноса технологического оборудования на открытые площадки, этажерки, кровлю здания. Основной тип фундаментов из монолитного железобетона. Несущие конструкции сооружения выполнены в виде двухэтажной стальной этажерки.

Природно-климатические условия в районе расположения объекта

Район относится к Камско-Бельскому увалистому понижению по геоморфологическому районированию. Тип рельефа - равнинный. По тектоническому районированию объект расположен на внешней зоне Предуральского краевого прогиба Симско - Бельской части.

В районе расположения объекта отсутствуют лесные массивы и лесопарковые зоны.

В паводковый период территория ОАО «КПБН «Шихан»» затоплению не подвергается.

Место расположения объекта ОАО КПБН «Шихан» относится к климатическому району II_А в соответствии с ГОСТ 16350-80. Климат континентальный. В течение года преобладают южные и юго-западные ветра.

Климатические характеристики района приняты по СниП 2.01.01.-82 «Строительная климатология и геофизика» и ОНД-86.

Таблица 2.1 - Температура воздуха в данном районе

Скоростной напор ветра 38 кг/м² по СНиП 2.01.07-85. Глубина промерзания грунта – 1,8 м. Снеговая нагрузка – 150 кг/м², что соответствует IV географическому району по весу снегового покрова (СНиП 2.01.07 – 85).

Санитарно - защитная зона согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 - 50 м.

Данные о персонале ОАО КПБН «Шихан» и проживающем вблизи населении г.Стерлитамак

Общая численность рабочих и служащих на ОАО КПБН «Шихан» составляет 471 человек. Распределение персонала по территории объекта представлено в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Численность и распределение персонала по территории

объекта ОАО КПБН «Шихан»

ОАО КПБН «Шихан» находится в южной части г. Стерлитамак. До жилых застроек на юг 50м - Ровенский переулок с одноэтажными кирпичными домами, на юго-восток – 50…60 м улица Кольцова с одноэтажными кирпичными домами, средняя численность населения 138 чел. В 50 м на север расположен Стерлитамакский молочный комбинат, наибольшая работающая смена - 112 чел.

Характеристика аммиака

Аммиак (химическая формула NH₃), нитрид водорода, при нормальных условиях — бесцветный газ с резким характерным запахом (запах нашатырного спирта).

Аммиак почти вдвое легче воздуха, относится к IV классу опасности (малоопасные вещества) по ГОСТ 12.1.007-76.Сравнение физических свойств жидкого аммиака с водой показывает, что аммиак имеет более низкие температуры кипения (t_кип −33,35 °C) и плавления (t_пл −77,70 °C), а также более низкую плотность, вязкость (вязкость жидкого аммиака в 7 раз меньше вязкости воды), проводимость и диэлектрическую проницаемость.

Аммиак легко переходит в бесцветную жидкость с плотностью 681,4кг/м³, сильно преломляющую свет. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток. Жидкий аммиак — хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый аммиак — бесцветные кубические кристаллы.

Таблица 2.3– Физико - химические свойства аммиака

Аммиак является токсичным веществом и согласно ГОСТ 12.1.007 – 76 «ССБТ. Вредные вещества» относится к 4-му классу опасности. Запах этого вещества ощущается при содержании его в воздухе в количестве 0,5 мг/м³. Токсические свойства аммиака приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Токсические свойства аммиака

По физиологическому действию на организм относится к группе веществ удушающего и нейротропного действия, способных при ингаляционном поражении вызвать токсический отёк лёгких и тяжёлое поражение нервной системы. Аммиак обладает как местным, так и резорбтивным действием.

Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями. Кроме того, сжиженный аммиак при испарении поглощает тепло, и при соприкосновении с кожей возникает обморожение различной степени. Запах аммиака ощущается при концентрации 37мг/м³.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственного помещения (ПДКр.з.) составляет 20 мг/м³. В атмосферном воздухе населённых пунктов и в жилых помещениях среднесуточная концентрация аммиака (ПДКс.с.) не должна превышать 0,04мг/м³. Максимальная разовая концентрация в атмосфере — 0,2 мг/м³. Таким образом, ощущение запаха аммиака свидетельствует о превышении допустимых норм.

Жидкий аммиак не горюч и не взрывоопасен. Газообразный аммиак относится к горючим газам и может взрываться. В соответствии с ГОСТ 12.1.011 – 78 (1991) «ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний» аммиачно-воздушная смесь относится к категории взрывоопасности IIА и группе Т1. В чистом кислороде аммиак сгорает бледно - желтым пламенем, превращаясь, в основном, в азот и воду.

Таблица 2.5 - Параметры, характеризующие пожаровзрывоопасность аммиака

Аммиак является конечным продуктом азотистого обмена в организме человека и животных. Он образуется при метаболизме белков, аминокислот и других азотистых соединений. Он высокотоксичен для организма, поэтому большая часть аммиака конвертируется печенью в более безвредное и менее токсичное соединение — карбамид (мочевину). Мочевина затем выводится почками, причём часть мочевины может быть конвертирована печенью или почками обратно в аммиак.

Являясь веществом, находящимся в природе в чистом виде, аммиак не разрушает озоновый слой и не создает парниковый эффект. Хорошая растворимость в воде означает, что аммиак не задерживается в атмосфере.

Аммиак применяется в промышленности в качестве хладагента в аммиачных холодильных установках. В холодильной технике носит название R717, где R — Refrigerant (хладагент), 7 — тип хладагента (неорганическое соединение), 17 — молекулярная масса.

С учетом общих требований, предъявляемых к современным холодильным установкам: энергоэффективности, экономичности, экологичности и безопасности эксплуатации, аммиак является достаточно часто используемым веществом в холодильных установках.

Принципиальная технологическая схема и краткое описание технологического процесса использования аммиака на ОАО КПБН «Шихан»

В компрессорном цехе газообразный аммиак из коллектора после винтового компрессора с давлением 1,35 МПа и температурой +90°С поступает в маслоотделитель. Маслоотделитель представляет собой цилиндрическую емкость, где происходит отделение смазочного масла от аммиака. На маслоотделителе предусмотрена установка полноподъемного, сдвоенного, с переключающим устройством предохранительного клапана.

Из маслоотделителя газообразный аммиак с давлением 1,35 МПа и температурой +90°С подается в испарительный конденсатор. Испарительный конденсатор - теплообменный аппарат, в котором осуществляется конденсация (сжижение) паров аммиака, при этом тепло аммиака отдается окружающей среде и орошаемой воде. Давление измеряется с помощью манометра, устанавливаемого на коллекторе перед входом в испарительный конденсатор.

В испарительном конденсаторе аммиак поступает в гладкотрубный блок. В гладкотрубном блоке испарительного конденсатора происходит охлаждение и конденсация аммиака за счет воздуха, подаваемого вентиляторами и орошения гладкотрубного блока водой, подаваемого насосом.

Вода после орошения гладкотрубного блока собирается в поддоне испарительного конденсатора и самотеком сливается в бак оборотной воды, установленный в компрессорном цехе. В холодный период года отключается подача воды на орошение гладкотрубного блока испарительного конденсатора.

В гладкотрубном блоке испарительного конденсатора происходит охлаждение и конденсация аммиака за счет воздуха, подаваемого вентиляторами.

Для защиты от разрушения испарительного конденсатора, содержащего жидкий аммиак, на нагнетательном трубопроводе перед входом в испарительный конденсатор устанавливается полноподъемный, сдвоенный, с переключающим устройством предохранительный клапан, пропускная способность которого также обеспечивает отвод испаряющегося аммиака в условия пожара.

Жидкий аммиак из испарительного конденсатора с давлением 1,35 МПа и температурой +35°С поступает в линейный ресивер. Линейный ресивер представляет собой цилиндрический сосуд. Он служит для приема жидкого аммиака, поступающего из испарительного конденсатора, обеспечивающий компенсацию уровня жидкого аммиака в испарительных системах при изменении тепловых нагрузок, а также служащий гидравлическим затвором в аммиачной системе «пар-жидкость». В обвязке испарительного конденсатора и линейного ресивера предусмотрены уравнительная линия, линия отсоса паров, линия вакуумирования.

Для защиты от разрушений линейного ресивера, содержащего жидкий аммиак, устанавливается полноподъемный, сдвоенный, с переключающим устройством предохранительный клапан, пропускная способность которого также обеспечивает отвод испаряющего аммиака в условиях пожара.

Жидкий аммиак с давлением 1,35 МПа и температурой +35°С из линейного ресивера подается на маслоохладитель, который работает по принципу термосифона. Маслоохладитель представляет собой кожухотрубный теплообменник, в котором происходит охлаждение масла холодильным агентом. Горячее масло сливается из маслоотделителя с температурой +90°С в маслоохладитель. Охлажденное масло с температурой +60°С из маслоохладителя подается в систему на смазывание. Аммиак из маслоохладителя возвращается в линейный ресивер.

Из линейного ресивера жидкий аммиак с давлением 1,35 МПа и температурой +35°С подается через соленоидный вентиль, где дросселируется до давления 0,3 МПа и температуры кипения -9°С…-16°С, в испаритель холодильной машины. Пластинчатый испаритель - теплообменный аппарат, в котором осуществляется охлаждение пропиленгликоля за счет испарения аммиака. Пропиленгликоль с температурой +1°С…-5°С из трехсекционного бака подается насосами в испаритель холодильной машины, где охлаждается до температуры -12°С и сливается в трехсекционный бак.

Выкипающий аммиак из испарителя с давлением 0,3 МПа и температурой -9°С…-16С поступает в отделитель жидкости. Отделитель жидкости представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд, устанавливаемый для отделения жидкого аммиака от всасываемых компрессором паров. Жидкий аммиак сливается на дно отделителя жидкости, а газообразный аммиак поступает на всасывание винтового компрессора.

На отделителе жидкости смонтирован полноподъемный, сдвоенный, с переключающим устройством предохранительный клапан, пропускная способность которого также обеспечивает отвод испаряющегося аммиака в условиях пожара. Принципиальная технологическая схема с обозначением основного технологического оборудования представлена на рисунке 2.2.

КМ – компрессор; МО – маслоотделитель; КД – конденсатор; ЛР — линейный ресивер; ОЖ — отделитель жидкости; И - пластинчатый испаритель; МОХЛ - маслоохладитель

Рисунок 2.2 - Схема основных технологических потоков аммиака на аммиачной холодильной установке ОАО КПБН «Шихан»

Наибольшее количество аммиака в холодильной установке находится в линейном ресивере - сосуде, куда поступает холодильный агент из конденсатора. Жидкий аммиак находится в четырех линейных ресиверах типа Dm 820, расположенных в отдельном помещении. По мере потерь аммиака в холодильной системе производится периодическая его закачка от специально оборудованной спецмашины.

Расположения основного технологического оборудования (представлено на рисунке 2.3) выполнено с учетом рациональных технических решений и условий для безопасной эксплуатации холодильного оборудования.

Рисунок 2.3 – План размещения технологического оборудования

ОАО КПБН «Шихан»

При размещении оборудования в помещениях обеспечен доступ к нему, для обслуживания в соответствии с действующими нормами. Перечень основного технологического оборудования приведен, в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Перечень основного технологического оборудования на

ОАО КПБН «Шихан»

Для обеспечения повышенной безопасности эксплуатации холодильной установки конденсаторы, маслоотделители расположены снаружи вблизи машинного отделения. Линейные ресиверы расположены в отдельном запирающемся здании.

Распределение опасного вещества по оборудованию приведено в таблице 2.7.

Таблица 2.7 – Распределение опасного вещества по оборудованию

ОАО КПБН «Шихан»

Примечание: знак «—» в данной таблице означает отсутствие параметра.

Общее количество аммиака на объекте – 5600 кг. Из них в сосудах (апаратах) – 3640 кг, в трубопроводах 1960 кг. Наибольшее количество аммиака содержится в помещении линейных ресиверов – 1200 кг. Поэтому технологические блоки являются наиболее опасными с точки зрения последствий возникновения ЧС. На безопасность их эксплуатации следует обратить первоочередное внимание.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: