2020-01-15
142
В данном дипломном проекте рассматривается процесс дегидрирования этилбензола.
Проектируемый технологический объект потенциально опасен. Применяемые в цехе продукты (стирол, этилбензол, толуол, бензол) вредны для здоровья, и способны образовывать с кислородом воздуха взрывопожароопасные смеси. Технологический процесс протекает при температуре не более 750 0С, и давлении не более 1600 кПа. Завышение давления или температуры ведет к созданию угрозы разрыва аппаратов с последующей опасностью возгорания и взрыва. Потенциальные опасности производства также связаны с возможностью термических ожогов, механического травмирования, опасностью поражения электрическим током при использовании электроэнергии до 380 В, работой на высоте - обслуживающие площадки около печного и реакторного отделений, с наличием оборудования, которое является источником наличия шума и вибрации.
Видеодисплейные терминалы (ВДТ) и персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) на основе электронно-лучевых трубок являются источниками широкого диапазона частот. ВДТ порождает рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, средних частот, низко и высокочастотное излучения, комплексное воздействие которых сказывается на жизненно важных системах (нервная, иммунная, эндокринная и репродуктивная), изменение функций которых предполагает неблагоприятные последствия для всего организма. Шум и вибрация, создаваемые используемым оборудованием, могут превышать предельно допустимые уровни и оказывать неблагоприятное воздействие на персонал.
|
|
|
Физико-химические свойства продуктов производства обуславливается токсичностью, взрывопожароопасностью, отравляющим характером воздействия их на организм человека. Все применяемые и получаемые продукты относятся к вредным веществам.
Стирол, этилбензол, толуол, бензол являются бесцветными легковоспламеняющимися жидкостями с характерными ароматическими запахами, невязкие (стирол способен к термополомеризации), пары продуктов способны образовывать с кислородом воздуха взрывопожароопасные смеси. Абгаз - бесцветный горючий газ, обладающий незначительной растворимостью в воде. Топливный газ является бесцветным горючим газом без запаха, не растворимым в воде, горит бледным синеватым пламенем [7]. Количественные показатели веществ сводятся в таблицу физико-химических свойств.
Таблица 6 – Физико-химические свойства веществ
| Наименование вещества | Плотность, кг/м3 | Плотность по воздуху | Температура кипения, 0С | Растворимость в воде |
| Стирол | 902,6 | _ | 146 | не растворим |
| Этилбензол | 862 | 3,66 | 132,6 | труднорастворим |
| Толуол | 866,92 | 3,2 | 110,626 | 0,06% при 16 0С |
| Бензол | 879 | 2,77 | 80,1 | 0,18% при 25 0С |
| Топливный газ | 0,7166 | 0,5543 | -161,58 | не растворим |
| Абгаз | 0,0899 | 0,0695 | -252,8 | растворимость незначительная |
|
|
|
Пожароопасные свойства веществ, применяемых в цехе, согласно регламенту сводим в таблицу (Таблица 7).
Таблица 7– Пожароопасные свойства веществ
| Наименование вещества | Теплота сгорания ккал/кг | Концентрационный предел воспламенения, % объёмных | Температура, 0С | |||
| нижний | верхний | Вспышки | Самовоспламенения | Воспламенения | ||
| Стирол | - | 1,1 | 5,2 | 30 | 530 | 26-59 |
| Этилбензол | - | 0,9 | 3,9 | 20 | 420 | 15 |
| Толуол | 9800 | 1,3 | 6,7 | 4 | 490 | 552 |
| Бензол | 9200 | 1,4 | 7,1 | -11 | 534 | -10,7 |
| Топливный газ | 11910 | 0,9 | 9,4 | - | 537 | - |
| Абгаз | 28700 | 4 | 75 | - | 510 | - |
Определяем категорию помещения, зданий и наружных установок по взрывоопасной и пожарной опасности согласно НПБ 105-03, исходя из горючих свойств веществ и материалов, учитывая избыточное давление взрыва вещества: наружная установка относиться к категории Ан, так как в объекте присутствуют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 0С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа; печное отделение относиться к категории Гн, что подразумевает присутствие (хранение, переработка, транспортирование) негорючих веществ и/или материалов в горячем, раскалённом и/или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр или пламени, а также газов, жидкостей или твердых веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
По взрывопожарной и пожарной опасности помещение операторной относиться к категории Д, то есть является помещением, где используются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.
Согласно ПУЭ, наружная установка относится к классу взрывоопасной зоны В-Iг, а помещение операторной относиться к классу пожароопасной зоны П-IIа. Категория и группа взрывоопасных смесей по ГОСТ 12.1.011-78 для наружной установки и печного отделения – IIа-Т1; категория и группа взрывоопасных смесей по ПУЭ для наружной установки и печного отделения – ПС-Т2 [7]. В соответствии с ПБ-09.540-03 печное отделение (блок №1 – П-201/1,2) и отделение дегидрирования этилбензола (блок №2 – Р-202/1,2) относятся к III категории взрывоопасности блоков по потенциальной энергии, так как относительная величина энергетического потенциала находится в пределе 10÷27, а масса обращающихся веществ - до 2000 кг.
По санитарно-гигиеническим характеристикам производства, применяемые на узле углеводороды, обладают наркотическими, токсичными и раздражающими действиями. Возможные пути их попадания, во время процесса, в организм человека: дыхательные пути, через кожу и желудочно-кишечный тракт. По токсичности и воздействию на организм человека, продукты имеют следующий характер:
Стирол – весьма токсичен. При попадании на кожу вызывает сухость кожи. При остром отравлении немедленное раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла, металлический привкус, апатия, сонливость. При хроническом отравлении раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла, усталость, желудочно-кишечные расстройства, расстройства центральной нервной системы, увеличение печени, действие на кровь, кроветворные органы.
Этилбензол – весьма токсичен. При попадании в глаза вызывает боль, жжение, сильное слезотечение. При попадании в организм влияет на нервную систему, понижает обоняние, вызывает головную боль, утомляемость, раздражительность. Хорошо всасывается через кожу человека, вызывает раздражение кожи.
Бензол – весьма токсичен. Высокие концентрации сказываются на центральной нервной системе (наркотическое, судорожное), при многократном воздействии вызывает изменение крови и кроветворных органов. Жидкий бензол сильно раздражает кожу. Вызывает возбуждение.
|
|
|
Толуол – весьма токсичен. В высоких концентрациях действует наркотически. На нервную систему действует сильнее, чем бензол. Действие его на кроветворные органы слабее, чем бензол. Симптомы: головная боль, тошнота, рвота, потеря сознания, отсутствие аппетита.
Класс опасности и ПДК веществ приведены в таблице (Таблица 8).
Таблица 8 – Токсичные свойства веществ
| Наименование вещества | Класс опасности | Предельная допустимая концентрация |
| Стирол | 3 | 30/10 |
| Этилбензол | 4 | 50 |
| Толуол | 3 | 50 |
| Бензол | 2 | 15 |
| Топливный газ | 4 | 30 |
| Абгаз | 4 | 50 |
В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ и ПЭВМ является вспомогательной, уровни шума на рабочих местах не превышают значений, установленных для данных видов работ «Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах».
Допустимые уровни шума на рабочих местах приведены в таблице (Таблица 9).
Таблица 9 – Допустимые уровни шума на рабочих местах (СН 1.2.2.4.1.8.562-96)
| Рабочие места | Уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах средней частоты | Допустимый уровень звука, дБА | |||||||
| Постоянные рабочие места | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | 50 |
| В производственных помещениях | 83 | 74 | 68 | 63 | 57 | 55 | 54 | 54 | 85 |
При выполнении основной работы на ВДТ и ПЭВМ уровень шума на рабочем месте не превышает 50 дБА. В помещениях операторов ЭВМ (без дисплеев) уровень шума не превышает 65 дБА. В помещениях для размещения шумных агрегатов вычислительных машин (АЦПУ, принтеры и т.д.) уровень шума не превышает 75 дБА.
Шумящее оборудование (АЦПУ, принтеры и т.д.), уровни шума которого превышают нормированные, находятся вне помещения с ВДТ и ПЭВМ.
Для снижения уровня шума в производственном помещении применяются звукопоглощение с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 63 – 8000 Гц, звукоизоляция, рациональное размещение оборудования, применение средств индивидуальной защиты (эффективность которых зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия и правильности ношения), а также должен быть произведён своевременный ремонт оборудования.
|
|
|
В производственных помещениях при выполнении работ с ВДТ и ПЭВМ уровень вибрации не превышает допустимых значений согласно «Санитарным нормам вибрации рабочих мест» (категория 3, тип «в»).
Таблица 10 – Допустимые корректированные и эквивалентные значения вибрации согласно ГОСТ 12.1.012-90
| Вид вибрации | Допустимый уровень виброскорости, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | ||||||||||
| 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 31,5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | |
| Производственные помещения, где нет машин, генерирующих вибрацию | - | 100 | 91 | 85 | 84 | 84 | 84 | - | - | - | - |
| Локальная вибрация | - | - | - | 115 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 | 109 |
Для снижения опасного воздействия вибрации на организм человека необходима правильная организация режима труда и отдыха, постоянное медицинское наблюдение за состоянием здоровья, лечебно- профилактические мероприятия (гидропроцедуры, массаж рук и ног, витаминизация и т.д.).
Для снижения уровня вибрации необходимо установление и устранение причины механического колебания. В качестве меры защиты от вибрации применяются виброизоляция (уменьшение степени передачи вибрации от источника к защищаемым объектам). В производственных помещениях, в которых работают на ВДТ и ПЭВМ, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах соответствуют санитарным нормам СН № 2.2.4.548-96 или ГОСТ 12.1.005-88.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88, проектируемый объект относится к средней тяжести –IIб, так как возможные работы связаны с переносом тяжестей до 10 кг и энергозатратами 232÷293 ДЖ/с.
Таблица 11 – Допустимые нормы микроклимата операторного помещения
| Период года | Температура,0С | Влажность воздуха, % | Подвижность воздуха, м/с | |||
| оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая | |
| Теплый | 20÷22 | 18÷27 | 40÷60 | не более 70 | не более 0,2 | не более 0,3 |
| Холодный | 17÷19 | 15÷20 | 40÷60 | не более 70 | не более 0,2 | не более 0,3 |
Таблица 12 – Уровни ионизации воздуха помещений при работе с ВДТ и ПЭВМ
| Уровни | Число ионов в см3 воздуха | |
| n+ | n- | |
| Минимально необходимые | 400 | 600 |
| Оптимальные | 1500-3000 | 3000-5000 |
| Максимально допустимые | 50000 | 50000 |
Согласно СН 245-71 производство стирола, по санитарным характеристикам, относиться к I классу производственных процессов, соответственно ширина санитарно-защитной зоны составляет 1000 м; бытовые, административные помещения относятся к группе III. В соответствии со СНиП 11-92-86 группу производственных процессов по санитарной характеристике для наружной установки объекта устанавливаем III тип «б», а для печного отделения – I тип «в».
