ФНП-533: IV. Специфические требования безопасности к отдельным типовым технологическим процессам

Предельные значения скоростей, давлений, температур перемещаемых горючих продуктов, основные характеристики технических устройств, технологических трубопроводов и используемых для их изготовления конструкционных материалов устанавливаются в проектной документации (документации на техническое перевооружение) с учетом взрывопожароопасных характеристик, физико-химических свойств обращающихся веществ на основании задания на проектирование. К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы, предназначенные для перемещения в пределах промышленного предприятия или группы этих предприятий сырья, полуфабрикатов, готового продукта, вспомогательных материалов, включающих в том числе пар, воду, воздух, газы, хладагенты, смазки, эмульсии, и обеспечивающие ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования и представляют собой конструкцию (сооружение), состоящую из труб, деталей и элементов трубопровода, включая трубопроводную арматуру, отводы, переходы, тройники, фланцы и элементы крепления, защиты и компенсации трубопровода (опоры, подвески, компенсаторы, болты, шайбы, прокладки), плотно и прочно соединенные между собой.

Для насосов и компрессоров (группы насосов и компрессоров), перемещающих горючие продукты, должны предусматриваться их дистанционное отключение и отключение по месту, установка на линиях всасывания и нагнетания запорных или отсекающих устройств. Тип арматуры и место ее установки на линиях всасывания и нагнетания, способ ее отключения, в том числе дистанционный, обосновываются в проектной документации (документации на техническое перевооружение) в каждом конкретном случае с учетом диаметра и протяженности трубопровода и характеристики транспортируемой среды.

При перемещении горючих газов и паров по трубопроводам предусматриваются меры, исключающие конденсацию перемещаемых сред или обеспечивающие удаление жидкости из транспортной системы, а также исключающие кристаллизацию горючих продуктов в трубопроводах и аппаратах.

Для разогрева (плавления) закристаллизовавшегося (затвердевшего) продукта запрещается применение открытого огня. Перед разогревом обязательно предварительное отключение обогреваемого участка от источника (источников) давления и смежных, связанных с ним технологически участков систем транспорта (трубопроводов, аппаратов), а также принятие других мер, исключающих возможность динамического (гидравлического) воздействия разогреваемой среды на смежные объекты (трубопроводы, аппаратуру) и их разрушение.

Компримирование горючих газов должны производиться центробежными, поршневыми или винтовыми компрессорами в соответствии с проектной документацией (документацией на техническое перевооружение) и требованиями технической документации производителя.

Выбор конструкции и конструкционных материалов, уплотнительных устройств для насосов и компрессоров осуществляется в зависимости от свойств перемещаемой среды. Уплотнительные устройства для насосов и компрессоров должны быть изготовлены так, чтобы исключить возможность образования взрывоопасной среды за счет пропуска горючих веществ через уплотнительные устройства до уровня, обеспечивающего безопасную эксплуатацию оборудования.

Для насосов и компрессоров определяются способы и средства контроля герметичности уплотняющих устройств и давления в них затворной жидкости. Контроль герметичности торцевых уплотнений насосов и компрессов, фланцевых соединений и запорно-регулирующей арматуры, установленной на их обвязочных трубопроводах, обеспечивается путем постоянного мониторинга загазованности среды в рабочей зоне. При обнаружении опасной загазованности в помещениях (компрессорных, насосных) должны быть предусмотрены системы блокировок по останову компрессоров и насосов и автоматическому включению аварийной вентиляции.

В целях обеспечения безопасной эксплуатации компрессора на всасывающей линии компрессора устанавливается сепаратор для отделения жидкой фазы из перемещаемой газовой среды. Сепаратор оснащается приборами контроля уровня, сигнализацией по максимальному уровню и средствами автоматизации, обеспечивающими удаление жидкости из него при достижении регламентированного уровня, блокировками отключения компрессора при превышении предельно допустимого значения уровня.

Всасывающие линии компрессоров должны находиться под избыточным давлением. В обоснованных случаях при работе этих линий под разрежением необходимо осуществлять контроль за содержанием кислорода в горючем газе; места размещения пробоотборников и способы контроля определяются проектной организацией; предусматриваются блокировки, обеспечивающие отключение привода компрессора или подачу инертного газа в эти линии в случае повышения содержания кислорода в горючем газе выше предельно допустимого значения.

Для систем транспортирования горючих веществ, где возможны отложения на внутренних поверхностях трубопроводов и аппаратов продуктов осмоления, полимеризации, поликонденсации, предусматриваются методы и средства очистки от этих отложений, а также устанавливается периодичность проведения этой операции.

В трубопроводах систем перемещения мелкодисперсных твердых горючих веществ пневмотранспортом (перемещение мелкодисперсных твердых веществ в потоке газа) или самотеком (под действием гравитации), а также в линиях перемещения эмульсий и суспензий, содержащих горючие вещества, предусматриваются способы контроля за движением перемещаемого вещества и разрабатываются меры, исключающие забивку трубопроводов.

Насосы, применяемые для нагнетания сжиженных горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, должны оснащаться: блокировками, исключающими пуск или прекращающими работу насоса при отсутствии перемещаемой жидкости в его корпусе или отклонениях ее уровней в приемной и расходной емкостях от предельно допустимых значений; средствами предупредительной сигнализации при достижении опасных значений параметров в приемных и расходных емкостях.

Для погружных насосов предусматриваются дополнительные средства блокирования, исключающие их работу при токовой перегрузке электродвигателя, а также их пуск и работу при прекращении подачи инертного газа в аппараты, в которых эти насосы установлены, если по условиям эксплуатации насосов подача инертного газа необходима.

Система транспорта сжиженных горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (далее - СГГ, ЛВЖ и ГЖ) посредством насосов должна проектироваться, изготавливаться и эксплуатироваться с учетом анализа эксплуатационных отказов для того, чтобы предотвратить возможность возникновения аварийных режимов. Для исключения опасных отклонений технологического процесса, вызываемых остановкой насоса (насосов), разрабатываются меры по повышению надежности систем транспорта, в том числе путем установки резервных насосов или устройства систем подачи другими способами, например, методом передавливания.

В системах транспорта жидких продуктов, в которых возможно образование локальных объемов парогазовых смесей, в целях предотвращения возможности возникновения аварийных режимов предусматриваются устройства для удаления скопившихся газов и паров в закрытые системы.

Перемещение СГГ, ЛВЖ и ГЖ методом передавливания осуществляется с помощью инертных газов; при соответствующем обосновании в проектной документации (документации на техническое перевооружение) передавливание сжиженных газов осуществляется собственной газовой фазой.

Перемещение твердых горючих материалов должно осуществляться способами, исключающими образование взрывоопасных смесей внутри оборудования и коммуникаций. При осуществлении перемещения мелкодисперсных твердых горючих продуктов пневмотранспортом (с применением воздуха) предусматриваются методы и средства контроля концентрации горючей пыли в потоке воздуха (методом периодического отбора проб пыли, расчетным методом через соотношение измеряемых расходов мелкодисперсного твердого продукта и воздуха), а также меры, прекращающие работу пневмотранспорта при возникновении предельно допустимой концентрации горючей пыли в воздухе. При использовании инертного газа для перемещения твердых горючих материалов предусматриваются способы и средства контроля за содержанием кислорода в системе, а также меры, прекращающие перемещение при достижении предельно допустимой концентрации кислорода.

При перемещении мелкодисперсных горючих материалов с возможным образованием взрывоопасных смесей разрабатываются и реализуются меры, предотвращающие возникновение источника воспламенения, и меры, предотвращающие распространение пламени в системе.

Системы перемещения мелкодисперсных твердых горючих материалов оснащаются блокировками, прекращающими подачу в них продуктов при достижении верхнего предельного уровня этих материалов в приемных аппаратах или при прекращении процесса выгрузки из них.

Удаление горючей пыли с поверхности не должно производиться с помощью сжатого воздуха или другого сжатого газа, а также иными способами, приводящими к образованию взрывоопасных пылевоздушных смесей выше нижнего концентрационного предела распространения пламени и (или) возникновению концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны выше предельно допустимой концентрации. Процессы разделения материальных сред

Технологические процессы разделения химических продуктов (горючих или их смесей с негорючими) должны проводиться вне области взрываемости (вне интервала концентраций между нижним и верхним концентрационными пределами распространения пламени). При этом предусматриваются меры, предотвращающие образование взрывоопасных смесей на всех стадиях процесса. Степень разделения сред и меры взрывобезопасности определяются при разработке технологического процесса и устанавливаются в технологическом регламенте на производство продукции.

При проектировании процесса разделения горючих паров (газов) и жидкостей предусматриваются, а на стадии эксплуатации применяются средства контроля и регулирования уровня разделения фаз. Необходимость применения средств автоматического контроля уровня разделения фаз определяется на стадиях разработки процесса и проектирования производства.

Емкостная аппаратура разделения горючих, токсичных или высокотоксичных жидких продуктов и негорючих жидких продуктов должна быть оснащена закрытыми системами дренирования, исключающими поступление в окружающую среду горючих, токсичных и высокотоксичных паров.

При наличии в негорючей жидкости, подлежащей сбросу в канализацию, растворенных горючих газов разрабатываются и реализуются меры по их выделению и безопасному удалению. Остаточное содержание растворенных горючих газов в негорючей жидкости должно контролироваться, а периодичность контроля и допустимое содержание газов - регламентироваться.

Системы разделения газожидкостных смесей должны обеспечивать эффективное разделение фаз, предотвращать попадание газовой фазы в жидкость и унос жидкости с парогазовой фазой. В целях обеспечения высокой эффективности разделения газожидкостных смесей системы оснащаются фазоразделителями.

Оборудование для разделения суспензий должно быть оснащено блокировками, исключающими его пуск, обеспечивающими отключение и прекращение подачи суспензий при недопустимых отклонениях параметров инертной среды.

Разработка и ведение процесса разделения суспензий в центрифугах должны исключать образование взрывоопасных смесей как в самой центрифуге, так и в воздухе рабочей зоны помещения.

Для технологических процессов разделения горючих аэрозолей (газ - твердая фаза) в фильтрах (электрофильтрах) и циклонах предусматриваются меры, обеспечивающие взрывобезопасность при их проведении, в том числе автоматический контроль за разрежением в этих аппаратах, а при необходимости - автоматический контроль за содержанием кислорода в исходном аэрозоле или в отходящей газовой фазе, а также меры по исключению возникновения опасных значений напряженности электростатического поля.

Для аппаратов разделения аэрозолей должны предусматриваться меры по предотвращению образования отложений твердой фазы на внутренних поверхностях этих аппаратов или их удалению (антиадгезионные покрытия, механические встряхиватели, вибраторы, введение добавок). Периодичность и способы проведения операций по удалению отложений (обеспыливанию) регламентируются технологическим регламентом. Массообменные процессы

При разработке и проведении массообменных процессов, в которых при отклонениях технологических параметров от регламентированных значений возможно образование неустойчивых взрывоопасных соединений, для объектов с технологическими блоками I и II категории взрывоопасности должны предусматриваться средства автоматического регулирования этих параметров. Для объектов с технологическими блоками III категории взрывоопасности предусматривается выполнение операций регулирования в ручном режиме (производственным персоналом) при обеспечении автоматического контроля указанных параметров процесса и сигнализации о превышении их допустимых значений.

В аппаратах, в том числе в ректификационных колоннах, работающих под разрежением, в которых обращаются вещества, способные образовывать с кислородом воздуха взрывоопасные смеси, предусматривается контроль за содержанием кислорода в парогазовой фазе или контроль за регламентированными значениями разрежения. Средства и методы контроля за содержанием кислорода в парогазовой фазе определяются разработчиком проекта. При падении разрежения в системе ниже регламентированных значений следует предусматривать автоматическую подачу азота в систему и впоследствии аварийную остановку технологического процесса по заданной программе, предусмотренной в системе ПАЗ и отраженной в технологическом регламенте на производство продукции.

Колонны ректификации горючих жидкостей должны быть оснащены средствами контроля и автоматического регулирования уровня и температуры жидкости в кубовой части, температуры поступающих на разделение продукта и флегмы, а также средствами сигнализации об опасных отклонениях значений параметров, в том числе перепада давления между нижней и верхней частями колонны, определяющих взрывобезопасность процесса.

В тех случаях, когда прекращение поступления флегмы в колонну ректификации может привести к опасным отклонениям параметров процесса, предусматриваются меры, обеспечивающие непрерывность подачи флегмы.

При проведении процессов адсорбции и десорбции предусматриваются меры по исключению самовозгорания поглотителя, а также по оснащению адсорберов средствами автоматического контроля за очагами самовозгорания и устройствами для их тушения. Процессы смешивания

Методы и режимы смешивания горючих продуктов, конструкция оборудования и перемешивающих устройств должны обеспечивать эффективное перемешивание этих продуктов и исключать возможность образования застойных зон.

Для непрерывных процессов смешивания веществ, взаимодействие которых может привести к развитию неуправляемых экзотермических реакций, определяются безопасные объемные скорости дозирования этих веществ, разрабатываются методы отвода тепла, предусматриваются средства автоматического контроля, регулирования процессов, противоаварийной защиты и сигнализации. В периодических процессах смешивания при возможности развития самоускоряющихся экзотермических реакций для исключения их неуправляемого течения регламентируются последовательность и допустимые количества загружаемых в аппаратуру веществ, скорость загрузки (поступления) реагентов.

В технологических процессах смешивания горючих продуктов, а также горючих продуктов с окислителями предусматривается автоматическое регулирование соотношения компонентов перед смесителями, а для парогазовых сред - дополнительно регулирование давления.

Технологические аппараты для осуществления процессов смешивания горючих парогазовых сред с окислителем должны быть оснащены средствами контроля содержания окислителя в материальных потоках на выходе из смесителя или других параметров технологического процесса, определяющих соотношение компонентов в системе, а также средствами противоаварийной защиты, прекращающими поступление компонентов на смешивание при отклонении концентраций окислителя от регламентированных значений.

В технологических блоках I категории взрывоопасности контроль состава смеси и регулирование соотношения горючих веществ с окислителем, а также содержания окислителя в материальных потоках после смешивания должны осуществляться автоматически.

Подводящие к смесителям коммуникации должны проектироваться с целью обеспечения максимально возможного уровня эксплуатационной безопасности в отношении риска взрыва и должны быть оснащены обратными клапанами или другими устройствами, исключающими (при отклонениях от регламентированных параметров процесса) поступление обратным ходом в эти коммуникации подаваемых на смешивание горючих веществ, окислителей или смесей.

Измельчение, смешивание измельченных твердых горючих продуктов для исключения образования в системе взрывоопасных смесей должно осуществляться в среде инертного газа. При проектировании оборудования для измельчения и смешивания измельченных твердых горючих веществ должен быть обеспечен максимально возможный уровень эксплуатационной безопасности в отношении риска взрыва, предусмотрены средства подачи инертного газа, средства контроля за давлением подаваемого инертного газа, сигнализация об отклонении его давления от регламентированных значений и автоматические блокировки, не допускающие пуск в работу оборудования без предварительной подачи инертного газа или обеспечивающие остановку этого оборудования при прекращении поступления в него инертного газа. Теплообменные процессы

Организация теплообмена, выбор теплоносителя (хладагента) и его параметров осуществляются с учетом физико-химических свойств нагреваемого (охлаждаемого) продукта в целях обеспечения необходимой теплопередачи, исключения возможности его перегрева и разложения.

Теплообменные процессы и теплообменное оборудование должны проектироваться и выбираться с учетом анализа возможных рисков образования взрывоопасных веществ вследствие взаимного проникновения и взаимодействия теплоносителя с технологической средой для того, чтобы предотвратить возможность возникновения аварийных ситуаций.

В теплообменном процессе не допускается применение теплоносителей, образующих при химическом взаимодействии с технологической средой взрывоопасные вещества. В случае осуществления такого теплообменного процесса выбирается процесс с передачей тепла через стенку и предусматриваются методы и средства контроля и сигнализации о взаимном проникновении теплоносителя и технологического продукта, а также средства противоаварийной защиты, необходимые для безопасного проведения процесса.

В том случае, когда снижение уровня нагреваемой горючей жидкости в аппаратуре и оголение поверхности теплообмена могут привести к перегреву, высушиванию и разложению горючего продукта, развитию неуправляемых процессов, предусматриваются средства контроля и регулирования процесса, а также блокировки, прекращающие подачу греющего агента при понижении уровня горючего нагреваемого продукта ниже допустимого значения.

В поверхностных теплообменниках давление негорючих теплоносителей (хладагентов) должно превышать давление нагреваемых (охлаждаемых) горючих веществ. В случаях, когда давление негорючих теплоносителей равно или меньше давления нагреваемых (охлаждаемых) горючих веществ, следует предусматривать контроль за наличием горючих веществ в негорючем теплоносителе (на коллекторе).

В теплообменных процессах, в том числе и реакционных, в которых при отклонениях технологических параметров от регламентированных возможно развитие неуправляемых, самоускоряющихся экзотермических реакций, предусматриваются средства, предотвращающие их развитие.

В теплообменных процессах, при ведении которых возможны кристаллизация продукта или образование кристаллогидратов, предусматривается ввод реагентов, предотвращающих образование этих продуктов, и применяются меры, обеспечивающие непрерывность, надежность проведения технологических процессов и их взрывобезопасность.

При организации теплообменных процессов с огневым обогревом предусматриваются меры и средства, исключающие возможность образования взрывоопасных смесей в нагреваемых элементах (змеевиках), топочном пространстве и рабочей зоне печи.

Нагревательные трубчатые печи должны быть оборудованы: основными и дежурными (пилотными) горелками, оснащенными запальными устройствами, индивидуальной системой топливоснабжения. Дежурные горелки могут быть установлены в одном корпусе с основными горелками, если это предусмотрено конструкцией горелки (комбинированные блочные горелки); сигнализаторами погасания пламени, надежно регистрирующими наличие пламени в форсунке, или комбинированными блочными горелками с запальными устройствами, обеспечивающими постоянное горение форсунки в автоматическом режиме. Количество дежурных горелок и сигнализаторов погасания пламени, их место установки обосновываются в проектной документации (документации на техническое перевооружение); предохранительными запорными клапанами (далее - ПЗК) или другими автоматическими запорными устройствами, установленными на трубопроводах газообразного топлива к основным и дежурным горелкам дополнительно к общему отсекающему устройству на печь, срабатывающими при снижении давления газа ниже допустимого или при аварийной остановке печи. Включение в работу указанных предохранительных устройств осуществляется только по месту их установки после выполнения всех подготовительных регламентированных операций по подготовке к пуску в работу (розжигу) печи (продувка топочного пространства печи паром или инертным газом, линий подачи газообразного топлива - инертным газом со сбросом на свечу). Порядок пуска в работу (розжиг) печей, в том числе и после аварийной остановки, устанавливается в технологическом регламенте на производство продукции и инструкциях по пуску.

ПАЗ топочного пространства нагревательных печей обеспечивается: системами регулирования заданного соотношения топлива, воздуха и водяного пара; блокировками, прекращающими поступление газообразного топлива и воздуха при снижении их давления ниже установленных параметров (автономно), а также при прекращении электро- (пневмо-) снабжения контрольно-измерительных приборов и автоматики (далее - КИПиА); средствами сигнализации о прекращении поступления топлива, а также воздуха при его принудительной подаче в топочное пространство; средствами контроля за уровнем тяги и автоматического прекращения подачи топливного газа в зону горения при остановке дымососа или недопустимом снижении разрежения в печи, а при компоновке печных агрегатов с котлами-утилизаторами - системами по переводу на работу агрегатов без дымососов; средствами автоматической подачи водяного пара или инертного газа в топочное пространство и в змеевики при прогаре труб, характеризующемся: падением давления нагреваемого продукта на выходе из печи ниже регламентированного значения; повышением температуры над перевальной стенкой; изменением содержания кислорода в дымовых газах на выходе из печи относительно регламентированного. Параметры срабатывания блокировки по аварийному включению подачи пара или инертного газа в змеевик определяются в проектной документации (документации на техническое перевооружение). Система противоаварийной автоматической защиты должна быть снабжена противоаварийной сигнализацией параметров и сигнализацией срабатывания исполнительных органов. При осуществлении каталитических процессов, применяемых в нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах, подача пара в змеевики печей не допускается. Технические решения по противоаварийной автоматической защите топочного пространства и змеевиков при прогаре труб нагревательных печей обосновываются в проектной документации (документации на техническое перевооружение).

Противоаварийная автоматическая защита нагреваемых элементов (змеевиков) нагревательных печей обеспечивается: аварийным освобождением змеевиков печей от нагреваемого жидкого продукта при повреждении труб или прекращении его циркуляции; блокировками по отключению подачи топлива к дежурным и основным горелкам при прекращении подачи сырья, превышении предельно допустимой температуры сырья на выходе из печи, срабатыванием прибора погасания пламени; средствами автоматического отключения подачи сырья и топлива в случаях аварий в системах змеевиков; средствами сигнализации о падении давления в системах подачи сырья.

Для изоляции печей с открытым огневым процессом от взрывоопасной среды, образующейся при авариях на наружных установках или в зданиях, печи должны быть оборудованы паровой завесой или завесой в виде струйной подачи инертных газов, включающейся автоматически или дистанционно и обеспечивающей предотвращение контакта взрывоопасной среды с огневым пространством печи. При включении завесы должна срабатывать сигнализация по месту и на щите оператора.

Топливный газ для нагревательных печей должен соответствовать регламентированным требованиям по содержанию в нем жидкой фазы, влаги и механических примесей. Жидкое топливо для обеспечения необходимой вязкости и отделения от механических примесей перед подачей в форсунку должно предварительно пройти подогреватель и фильтры.

При организации теплообменных процессов с применением высокотемпературных органических теплоносителей (далее - ВОТ) предусматриваются системы удаления летучих продуктов, образующихся в результате частичного их разложения. При ведении процесса вблизи верхнего допустимого предела применения ВОТ должен устанавливаться контроль за изменением состава теплоносителя; допустимые значения показателей состава ВОТ устанавливаются в технологическом регламенте на производство продукции.

Сушильный агент и режимы сушки выбираются с учетом взрывопожароопасных свойств высушиваемого материала, теплоносителя и возможности снижения взрывоопасности блока.

При проведении процесса сушки в атмосфере инертного газа необходимо предусматривать автоматический контроль содержания кислорода в инертном газе на входе и (или) выходе из сушилки (в зависимости от особенностей процесса). На случай возможного превышения допустимой концентрации кислорода предусматривается автоматическая блокировка по остановке процесса сушки и разрабатываются меры, исключающие возможность образования взрывоопасных смесей в аппаратуре.

Сушка горючих материалов, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, должна осуществляться в атмосфере инертного газа. При обоснованном техническом решении проведения процесса сушки в газовоздушной среде в сушильных агрегатах предусматриваются меры, исключающие поступление взрывоопасной смеси из сушилки в нагревательное устройство обратным ходом, и меры взрывопредупреждения процесса и взрывозащиты оборудования: оснащение устройствами, исключающими искрообразование фрикционного (удар, трение) и электрического происхождения; поддержание режима сушки, исключающего местные перегревы, образование застойных зон, увеличение времени нахождения высушиваемого материала в области высокой температуры и отложение продукта на стенках сушильных камер; оснащение распылительных сушилок средствами автоматического отключения подачи высушиваемого материала и сушильного агента при прекращении поступления одного из них; оснащение сушильных агрегатов средствами автоматического регулирования температуры высушиваемого материала и сушильного агента, а также блокировками, исключающими возможность повышения температуры выше допустимых значений (отключение подачи сушильного агента, включение подачи хладагента), в целях предупреждения термодеструкции и (или) загорания горючих продуктов; осуществление подачи хладагента (холодного газа, воды) автоматически при достижении температуры высушиваемого материала выше допустимых значений.

При проведении процессов сушки горючих веществ под вакуумом предусматривается подача в рабочее пространство инертного газа (продувка инертным газом) перед пуском сушилки в работу, а также при ее остановке. Продолжительность подачи инертного газа определяется с учетом конкретных условий проведения технологического процесса и устанавливается в технологическом регламенте на производство продукции. Сушильные агрегаты оснащаются системами автоматизации, исключающими возможность включения их обогрева при отсутствии или снижении вакуума в рабочем пространстве ниже допустимого.

Сушильные установки, имеющие непосредственный контакт высушиваемого продукта с сушильным агентом, должны оснащаться устройствами очистки отработанного сушильного агента от пыли высушиваемого продукта и средствами контроля очистки. Способы очистки и периодичность контроля устанавливаются в инструкции по эксплуатации сушильных установок. Химические реакционные процессы

Технологические системы, совмещающие несколько процессов (гидродинамические, тепломассообменные, реакционные), оснащаются приборами контроля регламентированных параметров. Средства управления, регулирования и противоаварийной защиты должны обеспечивать стабильность и взрывобезопасность процесса.

Технологическая аппаратура реакционных процессов для блоков любых категорий взрывоопасности оснащается средствами автоматического контроля, регулирования и защитными блокировками одного или группы параметров, определяющих взрывоопасность процесса (количество и соотношение поступающих исходных веществ, содержание компонентов материальных потоков, концентрация которых в реакционной аппаратуре может достигать критических значений, давление и температура среды, количество, расход и параметры теплоносителя). При этом технологическое оборудование, входящее в состав установки с технологическими блоками I категории взрывоопасности, оснащается не менее чем двумя датчиками на каждый опасный параметр (на зависимые параметры по одному датчику на каждый), средствами регулирования и противоаварийной автоматической защиты, а для обеспечения максимально возможного уровня эксплуатационной безопасности в отношении риска взрыва - указанными средствами, дублирующими системами управления и защиты.

Срабатывание автоматических систем противоаварийной защиты должно осуществляться по заданным программам (алгоритмам). При проектировании программного обеспечения должны быть учтены риски срабатывания автоматических систем противоаварийной защиты и исключены риски, связанные с ошибками в программе (в алгоритме срабатывания).

В системах управления реакционными процессами в технологических блоках, имеющих 10, разрешается использование средств ручного регулирования при условии автоматического контроля опасных параметров и сигнализации, срабатывающей при выходе их за допустимые значения.

При организации и осуществлении реакционных процессов, в которых возможно образование промежуточных перекисных соединений, побочных взрывоопасных продуктов осмоления и уплотнения (полимеризации, поликонденсации) и других нестабильных веществ с вероятным их отложением в аппаратуре и трубопроводах, предусматриваются и осуществляются: контроль за содержанием в поступающем сырье примесей, способствующих образованию взрывоопасных веществ, а также за наличием в промежуточных продуктах нестабильных соединений и обеспечением заданного режима; ввод ингибиторов, исключающих образование в аппаратуре опасных концентраций нестабильных веществ; выполнение особых требований, предъявляемых к качеству применяемых конструкционных материалов и чистоте обработки поверхностей аппаратов, трубопроводов, арматуры, датчиков приборов, контактирующих с обращающимися в процессе продуктами; непрерывная циркуляция продуктов, сырья в емкостной аппаратуре для предотвращения или снижения возможности отложения твердых взрывоопасных нестабильных продуктов; вывод обогащенной опасными компонентами реакционной массы из аппаратуры; обеспечение установленных режимов и времени хранения продуктов, способных полимеризоваться или осмоляться, включая сроки их транспортирования. Выбор необходимых и достаточных условий организации процесса определяется разработчиком процесса. Способы и периодичность контроля за содержанием примесей в сырье, нестабильных соединений в реакционной массе промежуточных и конечных продуктов, порядок вывода реакционной массы, содержащей опасные побочные вещества, режимы и время хранения продуктов устанавливаются разработчиком процесса, отражаются в проектной документации (документации на техническое перевооружение) и технологическом регламенте на производство продукции.

При проведении реакционных процессов, в которых возможны отложения твердых продуктов на внутренних поверхностях оборудования и трубопроводов, их забивки, в том числе и устройств аварийного слива из технологических систем, предусматриваются и осуществляются контроль за наличием этих отложений и меры по их безопасному удалению, а при невозможности обеспечения безопасной эксплуатации указанными средствами предусматривается резервное оборудование.

При применении катализаторов, в том числе металлоорганических, которые при взаимодействии с кислородом воздуха и (или) водой обладают свойствами к самовозгоранию и (или) к взрывному разложению, необходимо предусматривать меры, исключающие возможность подачи в систему сырья, материалов и инертного газа, содержащих кислород и (или) влагу в количествах, превышающих предельно допустимые значения. Допустимые концентрации кислорода и влаги, способы и периодичность контроля за их содержанием в исходных продуктах определяются с учетом физико-химических свойств применяемых катализаторов, категории взрывоопасности технологического блока и устанавливаются в задании на проектирование и технологическом регламенте на производство продукции.

Дозировка компонентов в реакционных процессах должна контролироваться автоматически и осуществляться в последовательности, исключающей возможность образования внутри аппаратуры взрывоопасных смесей или неуправляемого хода реакций, что определяется разработчиком процесса и устанавливается в технологическом регламенте на производство продукции.

Для исключения возможности перегрева участвующих в процессе веществ, их самовоспламенения или термического разложения с образованием взрывопожароопасных продуктов, в том числе в результате контакта с нагретыми элементами аппаратуры, определяются и регламентируются температурные режимы, оптимальные скорости перемещения продуктов, предельно допустимое время пребывания их в зоне высокой температуры.

В целях исключения опасности возникновения и развития аварий, в том числе вследствие возникновения неуправляемого развития процесса, должны быть предусмотрены меры по стабилизации реакционных процессов, аварийному освобождению аппаратов и способы устранения возможных аварийных ситуаций. Меры и способы устранения возможных аварийных ситуаций, указанные в технологическом регламенте на производство продукции, должны соответствовать и сочетаться с действиями по локализации и ликвидации аварий, предусмотренными ПМЛА.

Использование остаточного давления среды в реакторе периодического действия для передавливания реакционной массы в другой аппарат осуществляется только при обосновании данного решения в проектной документации (документации на техническое перевооружение), с учетом анализа эксплуатационных отказов для того, чтобы предотвратить возможность возникновения аварийных ситуаций.

Аппаратура для ведения жидкофазных процессов должна быть оснащена системами контроля и регулирования в ней уровня жидкости и (или) средствами автоматического отключения подачи этой жидкости в аппаратуру при превышении заданного уровня или средствами, исключающими возможность перелива.

Реакционные аппараты взрывоопасных технологических процессов с перемешивающими устройствами оснащаются средствами автоматического контроля за надежной работой и герметичностью уплотнений валов мешалок, а также блокировками, предотвращающими возможность загрузки в аппаратуру продуктов при неработающих перемешивающих устройствах в тех случаях, когда такая загрузка не предусмотрена проектом и технической документацией на техническое устройство производителя.

Реакционная аппаратура, в которой отвод избыточного тепла реакции при теплопередаче через стенку осуществляется за счет испарения охлаждающей жидкости (хладагента), должна быть оснащена средствами автоматического контроля, регулирования и сигнализации уровня хладагента в теплообменных элементах.

В системах охлаждения реакционной аппаратуры сжиженными газами, где температура хладагента (температура кипения сжиженного газа) обеспечивается поддержанием равновесного давления, значение давления сжиженного газа должно поддерживаться (регулироваться) автоматически, должна исключаться возможность повышения давления выше допустимого при внезапном отключении холодильных агрегатов в системе охлаждения (при внезапном отключении системы охлаждения), а также должны быть предусмотрены меры, автоматически обеспечивающие освобождение (слив) хладагента из теплообменных элементов реакционной аппаратуры.

Разработка и проведение реакционных процессов при получении или применении продуктов, характеризующихся высокой взрывоопасностью (ацетилена, этилена при высоких параметрах, пероксидных, металлоорганических соединений), склонных к термическому разложению или самопроизвольной спонтанной полимеризации, саморазогреву, а также способных самовоспламеняться или взрываться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, должны осуществляться с учетом этих свойств и предусматривать меры безопасности. Дополнительные специальные меры безопасности приводятся в задании на проектирование, в проектной документации (документации на техническое перевооружение) и технологическом регламенте на производство продукции (устанавливаются разработчиком процесса и проекта). Процессы хранения и слива-налива сжиженных горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

Устройство и размещение складов, а также сливоналивных эстакад, резервуаров (сосудов) для хранения и перекачки СГГ, ЛВЖ и ГЖ должно соответствовать требованиям законодательства Российской Федерации о градостроительной деятельности, проектной документации (документации на техническое перевооружение) и настоящих Правил.

Порядок выполнения технологических операций по хранению и перемещению горючих жидких веществ (СГГ, ЛВЖ и ГЖ), заполнению и опорожнению передвижных и стационарных резервуаров-хранилищ, выбор параметров процесса, определяющих взрывобезопасность этих операций (давление, скорости перемещения, предельно допустимые максимальные и минимальные уровни, способы снятия вакуума), должны осуществляться с учетом физико-химических свойств горючих веществ и регламентироваться.

Резервуары (сосуды) для хранения и сливоналивные эстакады СГГ, ЛВЖ и ГЖ должны быть оборудованы средствами контроля и управления опасными параметрами процесса, указанными в пункте 119 настоящих Правил.

При хранении СГГ, ЛВЖ и ГЖ и проведении сливоналивных операций стационарные и передвижные резервуары (сосуды) и сливоналивные устройства следует использовать только для тех продуктов, для которых они предназначены. При этом, в целях предотвращения недопустимого изменения физико-химических характеристик веществ, в том числе отражающих их пожаро-, взрывоопасные и токсические свойства, разрабатываются и осуществляются меры, исключающие возможность случайного смешивания продуктов на всех стадиях выполнения операций слива-налива. При обосновании в технической документации (технологических регламентах и инструкциях) разрешается заполнение порожних специально подготовленных емкостей другими продуктами, сходными по физико-химическим характеристикам и показателям хранения с теми жидкими горючими продуктами, для которых они предназначены. В этих случаях должна исключаться возможность превышения допустимых для емкости давлений. Порядок подготовки емкостей к заполнению (освобождение от остатков, ранее находившихся в них продуктов, промывка, очистка, обезвреживание емкостей) и проведение работ по переключению (подсоединению) трубопроводов, арматуры указываются в технической документации.

При хранении и проведении сливоналивных операций с веществами, способными в условиях хранения к образованию побочных химических нестабильных соединений (веществ), накоплению примесей, повышающих взрывоопасность основного продукта, в проектной документации (документации на техническое перевооружение), технологических регламентах на производство продукции и инструкциях должны предусматриваться меры, исключающие возможность или уменьшающие скорость образования и накопления примесей и побочных химических соединений, а также контроль за их содержанием в трубопроводах, стационарных, передвижных резервуарах и другом оборудовании и способы своевременного их удаления.

При подготовке к заполнению СГГ и ЛВЖ стационарных и (или) передвижных резервуаров после монтажа, ремонта, очистки и выполнения аналогичных работ должны предусматриваться меры, исключающие возможность взрыва в этом оборудовании. Порядок подготовки к наливу, контроль за концентрацией кислорода в оборудовании, а также за другими параметрами, определяющими взрывоопасность, указываются в технической документации.

Вместимость резервуаров (сосудов) СГГ, хранящихся под давлением, устанавливается с учетом энергетических показателей взрывоопасности и конкретных условий, в том числе с учетом опасности возникновения поражающих факторов при возможной аварии с разрушением резервуара и образованием "огненного шара".

Конструкция резервуаров с плавающими крышами (понтонами), порядок проведения операций по их наполнению, освобождению и система отбора продукта должны исключать местные перегревы, искрообразование за счет трения перемещаемых деталей и их возможных соударений, а при неисправностях крыш (понтонов) предотвращать их разрушение и возможные взрывы в резервуарах.

Цистерны, предназначенные для перевозки по железным дорогам СГГ, ЛВЖ и ГЖ, должны оснащаться арматурой, средствами контроля, сливоналивными, защитными и другими устройствами, с учетом физико-химических свойств перевозимых продуктов и требований безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом.

Порядок установки (подачи) железнодорожных цистерн под слив-налив горючих продуктов должен обеспечивать безопасность проведения этих операций. При сливе-наливе железнодорожных цистерн должны предусматриваться и осуществляться меры, предотвращающие возможность самопроизвольного перемещения находящихся под сливом-наливом цистерн, разгерметизации сливоналивных устройств и выброса в атмосферу горючих продуктов, а также исключающие наличие постоянных или случайных источников зажигания (механического, электрического и другого происхождения) в зоне возможной загазованности.

Не допускается использовать железнодорожные цистерны с СГГ, ЛВЖ и ГЖ, находящиеся на железнодорожных путях, в качестве стационарных, складских (расходных) емкостей.

Слив из цистерн и налив в них СГГ, ЛВЖ и ГЖ должны осуществляться на сливоналивных эстакадах. Для каждого вида наливаемого продукта, когда недопустимо его смешивание с другими продуктами, предусматриваются самостоятельные сливоналивные эстакады или отдельные сливные и/или наливные устройства на этих эстакадах. Не допускается использовать наливные устройства для попеременного налива несовместимых между собой продуктов.

На сливоналивных эстакадах должны предусматриваться специально оборудованные места для выполнения операций по аварийному освобождению неисправных цистерн. Меры безопасности при выполнении этих операций должны устанавливаться в проектной документации (документации на техническое перевооружение) и инструкциях.

Цистерны, резервуары, трубопроводы и технические устройства систем слива-налива СГГ, ЛВЖ и ГЖ должны обеспечивать безопасность обслуживания и эксплуатации. Устройство систем слива-налива СГГ, ЛВЖ и ГЖ должно исключать возможность проливов и не предусмотренного (проектной и технической документацией на данное устройство производителя) поступления горючих паров и газов в атмосферу при проведении сливоналивных операций.

В системах, предназначенных для слива - налива различных жидких веществ, не допускается применение устройств, изготовленных из нестойких к перекачиваемым средам материалов.

Сливоналивные эстакады СГГ, ЛВЖ и ГЖ должны быть оборудованы надежными автоматическими устройствами, исключающими перелив цистерн.

Сливоналивные эстакады, которые предназначены для проведения операций налива СГГ, ЛВЖ и ГЖ насосами, должны быть оборудованы средствами их дистанционного отключения. Отключающие устройства должны быть расположены в легкодоступных и удобных для эксплуатации и обслуживания местах, которые выбираются с учетом требований по обеспечению безопасности.

На трубопроводах, по которым поступают на эстакаду СГГ, ЛВЖ и ГЖ, должны быть установлены быстродействующие запорные устройства или задвижки с дистанционным управлением для отключения этих трубопроводов на случай возникновения аварии на эстакаде. Управление этими устройствами должно быть и по месту, и дистанционным (из безопасного места).

Для безопасного проведения операций налива (слива) сжиженных газов и низкокипящих горючих жидкостей (с температурой кипения ниже температуры окружающей среды) в цистерны (из цистерн) должны предусматриваться меры, исключающие возможность парообразования в трубопроводах, кавитации, гидравлических ударов и других явлений, способных привести к механическому разрушению элементов системы слива-налива.

При проектировании сливоналивных эстакад СГГ, ЛВЖ и ГЖ должны предусматриваться, а при проведении сливоналивных операций должны осуществляться меры защиты от атмосферного и статического электричества.

На сливоналивных эстакадах следует обеспечивать возможность подключения системы слива-налива к установкам организованного сбора и утилизации парогазовой фазы при необходимости освобождения системы от этих продуктов. Для исключения образования взрывоопасных смесей в системах трубопроводов и коллекторов слива и налива должны предусматриваться подвод к ним инертного газа и пара, а также возможность полного и надежного удаления из этих систем горючих веществ. Процессы обезвреживания сбросов горючих паров и газов методом сжигания (факельные системы)

Сбросы горючих газов и паров, разделяющиеся на постоянные, периодические и аварийные, для сжигания или сбора и последующего использования следует направлять в факельные системы: общую (при условии совместимости сбросов); отдельную; специальную.

Тип и конструкция факельной системы, конструкция и вид факельного оголовка, а также расходы топливного газа и решения по сигнализации выбираются проектной организацией в зависимости от условий эксплуатации факельной системы, организации сбросов, свойств и состава сбрасываемых газов и обосновываются в проектной документации (документации на техническое перевооружение).

При сбросах в общую факельную систему газов, паров и их смесей, не вызывающих коррозии более 0,1 миллиметра в год, допускается обеспечивать факельные установки одним коллектором при техническом обосновании в проектной документации (документации на техническое перевооружение).

Контроль работы факельных систем и дистанционное управление ими должны осуществляться: для общей факельной системы - из центральной операторной, собственной операторной или из операторной одной из близкорасположенных технологических установок, сбрасывающих газ в факельную систему; для отдельной и специальной факельных систем - из операторной одной из технологических установок, сбрасывающих газ в факельную систему.

Факельные системы должны быть оборудованы техническими средствами, обеспечивающими постоянную регистрацию (с выводом показаний в помещение управления) следующих данных: расхода продувочного газа в факельный коллектор или газовый затвор; уровня жидкости в сепараторах, сборниках конденсата; уровня жидкости в факельном гидрозатворе; температуры газов и паров, поступающих в газгольдер (при обосновании в проектной документации (документации на техническое перевооружение)).

Факельные системы должны быть оснащены средствами сигнализации (с выводом сигналов в помещение управления), срабатывающими при достижении следующих параметров: минимально допустимого расхода продувочного газа в коллекторе или газовом затворе; минимально допустимого давления или расхода топливного газа на дежурные горелки; погасания пламени дежурных горелок; максимально допустимого уровня жидкости в сепараторах, сборниках конденсата; минимально допустимого уровня жидкости в факельных гидрозатворах; максимально допустимой температуры газов, поступающих в газгольдер; наличия горючих газов и паров в количестве 20 процентов от нижнего концентрационного предела распространения пламени (далее - НКПР) в помещениях компрессорной, гидрозатвора с дублированием звукового и светового сигналов и расположением указанных средств сигнализации над входной дверью, а также на наружных установках в местах размещения газгольдеров, сепараторов, насосов. Средства сигнализации разрежения не требуются, если произведение разности плотностей воздуха (килограмм на кубический метр) и продувочного газа на высоту факельного ствола (метр) не превышает 100.

В конструкции факельной установки должно быть предусмотрено автоматическое регулирование давления топливного газа, подаваемого на дежурные горелки, и расход продувочного газа, подаваемого в начало факельного коллектора.

Факельные системы необходимо оснащать блокировками, обеспечивающими: открытие запорной арматуры с дистанционным управлением на линии сброса газов в факельную установку при заполнении газгольдера на 85 процентов от общего его объема с одновременным закрытием запорной арматуры с дистанционным управлением на линии поступления газа в газгольдер; открытие запорной арматуры с дистанционным управлением на линии поступления газа в газгольдер при его заполнении на 70 процентов от общего объема с последующим закрытием запорной арматуры с дистанционным управлением на линии сброса газов и паров в факельный ствол.

Перед каждым пуском факельная система должна быть продута паром, азотом (инертным газом) в атмосферу для вытеснения воздуха до содержания кислорода, определяемого в проектной документации ОПО (документации на техническое перевооружение ОПО) и указанного в технологическом регламенте на производство продукции, при условии, что факельная система (отдельная или специальная) входит в состав технологической установки, или в общей производственной инструкции по эксплуатации факельной системы.

Факельная установка должна быть укомплектована устройствами дистанционного розжига и непрерывного дистанционного контроля наличия пламени.

В процессе эксплуатации факельных трубопроводов следует исключить возможность поступления в них воздуха и образования взрывоопасных смесей, а также возможность их закупорки ледяными пробками, обеспечить непрерывную подачу продувочного газа в факельную систему (если технологическим процессом не предусмотрено постоянных сбросов в достаточном объеме), а также своевременное опорожнение технических устройств для улавливания и сбора конденсата в соответствии с проектными решениями.

При сбросе газов и паров, в том числе сложного состава, должна исключаться возможность образования взрывоопасной смеси любого компонента с кислородом.

Для предупреждения образования в факельной системе взрывоопасной смеси должна предусматриваться автоматическая непрерывная подача в начало факельного коллектора продувочного газа (топливного, природного газов или азота (инертного газа), в том числе получаемых на технологических установках и используемых в качестве инертных газов).

При подаче на сжигание в факельную систему горючих газов и паров с содержанием в них инертных газов (при подготовке оборудования к ремонту), которое может привести к погасанию факела, следует предусмотреть дополнительные меры безопасности, такие как визуальный контроль за горением факела, увеличение подачи природного газа в начало факельного коллектора, ограничение скорости сброса смеси горючих и инертных газов.

Направлять в факельную систему вещества, взаимодействие которых может привести к взрыву (окислитель и восстановитель), не допускается. Сбросы, содержащие токсичные и высокотоксичные вещества (кроме бензола) более 1 процента, сероводорода более 8 процентов, должны направляться в отдельную или специальную факельную систему. Устройство и условия эксплуатации специальных факельных систем обосновываются в проектной документации (документации на техническое перевооружение).

Надежность электроснабжения системы управления, контроля и автоматизации факельных систем обосновывается в проектной документации (документации на техническое перевооружение).

Перед проведением ремонтных работ факельную систему следует отключить стандартными заглушками от технологических систем и продуть азотом (инертным газом) в соответствии с требованиями инструкции о порядке безопасного проведения ремонтных работ, утвержденной эксплуатирующей организацией.

На территории производственной площадки факельную установку следует размещать с учетом розы ветров. Длина факельных коллекторов (трубопроводов) должна быть минимальной. Высота факельного ствола факельной установки определяется расчетом плотности теплового потока в проектной документации (документации на техническое перевооружение).

Территория вокруг факельного ствола, за исключением случаев расположения его на территории технологической установки, ограждается и обозначается предупреждающими знаками. В ограждении должны предусматриваться проход для персонала и ворота для проезда транспортных средств.

При остановке факельной системы следует предусматривать световое ограждение верхних точек факельного ствола в соответствии с требованиями к маркировке и светоограждению высотных препятствий.