Установлены предельно допустимые величины, ограничивающие общие вибрации: при частоте до 11 Гц – нормируемым параметром является смещение, при частоте от 11 до 355 Гц – виброскорость.
Для измерения вибрации применяются виброметры и шумомеры с дополнительным приспособлением – предусилителем, устанавливаемым вместо микрофона.
Одним из основных организационных мероприятий по борьбе с шумом и вибрацией является исключение из технологического процесса виброакустически-активного оборудования.
Основными техническими мероприятиями являются:
- правильное проектирование фундамента под нагнетатели воздуха с учетом динамических нагрузок;
- наличие виброоснования у вентиляционных установок;
- шумоглушение на всасывании и выхлопе вентиляционных систем.
С целью защиты обслуживающего персонала от шума и вибрации здания и сооружения выполнены согласно санитарным нормам, вентиляторы установлены на виброоснованиях и подсоединены к воздуховодам через мягкие вставки.
Защита от шума достигается качественным монтажом отдельных узлов машин, динамической их балансировкой и современным проведением планово-предупредительных ремонтов. Необходимо также своевременно проверять работу подшипников, устранять удары и биения деталей при возникновении зазоров в сочленениях, прочно закреплять кожухи, ограждения. Уменьшить шум на рабочих местах можно установкой звукопоглощающих конструкций близ источника шума или рабочего места. Конструкцию и материал звукопоглощающих облицовок выбирают, исходя из частотной характеристики шума и звукопоглощающих свойств материала.
Для защиты от вибрации широко используют вибропоглощающие и виброизолирующие материалы и конструкции. Виброизоляция – это снижение уровня вибрации защищаемого объекта, достигаемое уменьшением передачи колебаний от их источника.
11.2 Техника безопасности
11.2.1 Техника безопасности при разработке генерального плана
Планировку промышленного района связывают с планировкой прилегающих районов города. Промышленные предприятия целесообразно проектировать объединенными в промышленные узлы с общими для предприятий вспомогательными производствами. Данное производство удобно расположено в плане источника сырья и сбыта готовой продукции.
Генеральные планы промышленных предприятий проектируют с соблюдением требованиям действующих СНиП, инструкций по разработке схем генеральных планов, санитарных норм проектирования промышленных предприятий, ГОСТов и других нормативных документов.
Производство формалина по противопожарным нормам Н-102-54 строительного проектирования относится к категориям «А» и «Б», а по санитарным нормам к классу I (воздуходувное отделение) и классу III (наружная установка). Ширина санитарно-защитной зоны 1000м.
Цех расположен на территории Томского Нефтехимического комбината и имеет подъездные пути с двух сторон.
По материалам инженерно-геологических изысканий грунты имеют следующую характеристику:
1) почвенный слой;
2) суглинок лессовидный – заболоченный;
3) грунтовая вода повсеместно на поверхности земли.
Грунтовые воды по отношению к бетону не являются агрессивными. Глубина промерзания грунта согласно НТУ-187-55 принимается 2,25 м от спланированной отметки территории комбината.
11.2.2 Техника безопасности технологического процесса
Технологический процесс определяется параметрами, при которых обеспечивается нормальное его функционирование. Технологическими параметрами называются измеримые величины, определяющие состояние веществ, образующихся в данном процессе. Наиболее важным для определения степени безопасности технологического процесса являются физико-химические параметры: давление, температура и концентрация веществ.
Особоопасные стадии в производстве формалина является:
1. Приготовление метаноло-воздушной смеси - в испарителе поз.Е2а возможно образование взрывоопасных смесей.
2. Синтез формальдегида - в контактном аппарате поз.Р1 возможен взрыв и термические ожоги.
3. Установка термического обезвреживания - процесс обезвреживания абгазов, для получения горячей воды с температурой до 140°С, протекает с применением в качестве топлива природного газа, способного образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.
В целях исключения возникновения взрывов, пожаров, отравлений, ожогов, травм при эксплуатации производства должны соблюдаться следующие обязательные условия:
Ведение технологического режима осуществляют в строгом соответствии c требованиями и нормами технологического регламента. При этом необходимо контролировать и выдерживать в заданных пределах следующие параметры:
- Расход воздуха в спиртоиспаритель поз.Т1, Е2а. При изменении подачи воздуха изменяется состав спиртовоздушной смеси, производительность агрегата. При избытке воздуха увеличиваются побочные реакции с выделением углекислого газа, кроме того, может образоваться взрывоопасная концентрация метанола. При недостаточном количестве воздуха увеличиваются побочные реакции с образованием метана. При значительном недостатке воздуха возможно выделение свободного углерода.
- Температуру в спиртоиспарителе. Снижение температуры в испарителе поз.Е2а на 1°С ведет к повышению температуры в контактном аппарате поз.Р1 на 100°С, а повышение температуры в испарителе на 1оС ведет к снижению температуры в контактном аппарате на 100°С.
- Изменение уровня в испарителе поз.Е2а приведет к изменению интенсивности испарения метанола.
- Температуру спиртовоздушной смеси после теплообменника поз.Т2. Понижение температуры ведет к попаданию капель жидкости на катализатор, что ведет к потере его активности и замедлению реакции образования формальдегида.
- Температуру в контактном аппарате поз.Р1. Изменение температуры в сторону повышения ведет к образованию побочных реакций.
- Температуру реакционных газов на выходе из подконтактного холодильника. Пониженная температура способствует полимеризации формальдегида в трубках холодильника, повышенная - продолжению побочных реакций.
- Температуру в кубе абсорбционной колонны поз.К1. При высокой температуре ухудшается поглощение формальдегида, при низкой - происходит его полимеризация.
- Состав и температуру выхлопных газов. По составу абгазов определяется характер протекания реакции в контактном аппарате, температура влияет на состав выхлопов.
- Температуру в стандартизаторах. Понижение температуры вызывает полимеризацию формальдегида, повышение - приводит к его потерям и загрязнению атмосферы.
- Температуру куба ректификационной колонны поз.К2. Понижение температуры вызывает увеличение концентрации метанола в кубовой жидкости, повышение приводит к увеличению концентрации формальдегида в дистилляте.
- Вакуум в ректификационных колоннах. Понижение вакуума приводит к увеличению концентрации метанола в кубовой жидкости и повышению кислотности.
Чтобы избежать аварийных ситуаций в процессе получения формальдегида необходимо для следующих параметров строго соблюдать границы критических значений:
1. Снижение объемной доли метанола в метаноловоздушной смеси менее 34,7% ведет к обеднению метаноло-воздушной смеси и как следствие, к взрыву. Поэтому, объемная доля метанола в метаноло-воздушной смеси должна быть (45-50) %, а массовая доля метанола в жидкой фазе испарителя поз.Е2а – не менее 20 % .
2. Уровень в испарителе поз.Е2а поддерживать не ниже 30 %.
3. Температуру метаноло-воздушной смеси после огнепреградителя поз.Х3 поддерживать (100-180)°С.
4. Температуру в контактном аппарате поддерживать (550-600)°С при "мягком режиме" и (640-700)°С при "жестком режиме".
11.2.3 Техника безопасности механического оборудования
Процесс каталитического окисления метанола протекает в контактном аппарате. Рабочее давление в трубках аппарата 0,065Мпа, в межтрубном пространстве – 0,2 МПа.
Межтрубное пространство контактного аппарата перед эксплуатацией подвергают гидравлическому давлению 0,2 МПа; трубное пространство после монтажа подвергают гидравлическому давлению 1,6 МПа.
Конструкция контактного аппарата должна быть герметична, так как нарушение герметичности является одной из основных причин аварии, пожаров и несчастных случаев. Образование неплотностей и связанных с этим утечек опасных газов и паров жидкостей возможно в разъемных соединениях крышек, люков, разъемных фланцевых и резьбовых соединениях, сальниковых устройствах.
Герметичность осуществляется за счет фланцевых уплотнений типа шип – паз и правильным подбором прокладок (паронит).
Надежная изоляция контактных аппаратов также ведет к безопасности производства.
Аппараты, контактирующие с агрессивной средой, изготовлены из высоколегированной стали марки 12Х18Н10Т.
Меры для предупреждения аварийной разгерметизации:
- Оборудование, содержащее формалин, сообщается с атмосферой через огнепреградители.
- Оборудование, работающее под давлением более 0,7 кгс/см2 (согласно Ростехнадзору), обеспечивается установкой предохранительных клапанов (на паросборнике и конденсатосборнике). На паросборнике, помимо рабочего, устанавливается контрольный предохранительный клапан. В кубе ректификационной колонны поз.К2, имеющей 70 тарелок, установлено 2 предохранительных клапана.
- Для предотвращения повышения давления от перегрева метанола на аппарате получения метаноло-воздушной смеси устанавливается предохранительный клапан.
На контактном аппарате установлена предохранительная мембрана для предотвращения разрыва аппарата.