Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности технологического процесса

Мероприятия по охране труда

Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов, пожаро- и взрывоопасности отделения сушки обогатительной фабрики 3РУ ОАО «Беларуськалий»

Детальное описание работы отделения рассмотрено ранее в разделе 4 данного дипломного проекта. Особенности работы оборудования также были рассмотрены ранее в разделе 6.

В данном дипломном проекте предлагается спроектировать отделения сушки обогатительной фабрики 3РУ «Беларуськалий» предполагающая увеличение производительности сушилки кипящего слоя до 180 т/ч.

Сильвинитовая руда, являющаяся сырьем, готовая продукция – концентрат хлористого калия, а также отходы производства не токсичны, пожаровзрывобезопасны. Основные виды опасностей в отделении:

– наличие взрывопожароопасных газов;

– наличие электрооборудования с напряжением 380 В и 6 кВ;

– возможность термических ожогов при попадании пара, горячего газа или конденсата на кожу, а также вследствие прикосновения к горячим участкам трубопроводов или аппаратов;

 

– наличие движущихся частей механизмов;

– наличие больших количеств горючих пожароопасных жидкостей (смазочного масла).

Основные показатели токсичности, взрывоопасности и пожароопасности применяемых в производстве хлористого калия веществ, согласно [17] приведены в таблице 11.1.

 

Таблица 11.1 – Основные показатели токсичности, взрывоопасности и пожароопасности веществ

№ п/п	Наименование вредных веществ и выделений	Характеристика по токсичности	Характеристика по пожароопасности	Характер воздействия на организм человека
ПДК,мг/м3	класс опасности	tвсп, оС	tсам, оС	НКПРП, % об.	ВКПРП, % об.
	Природный газ (СН4)			–	–			Образует взрывоопасные смеси с воздухом
	Мазут М-100	–				для паров 1,4	для паров	Горючая жидкость, вызывает раздражение слизистых оболочек
	KCl			–	–	–	–	Вызывает раздра-жение слизистых оболочек
	Пылеподави-тель	-				–	–	Обладает раздра-жающим дейст-вием на кожу и сли-истые оболочки
	Амины				–	–	–	Токсичны, вызывают раздражение кожи

В отделении сушки в соответствии с СанПиН и ГН от 30.04.2013 [24] основными вредными факторами являются пыль хлористого калия, диоксид серы, оксид углерода. Пыль хлористого калия образуется в местах пересыпа хлористого калия, а также при нарушении герметичности установленного оборудования. Диоксид серы и оксид углерода – топочные газы, могут проникать на отметки обслуживания из топок сушильных установок. Согласно промышленно-санитарным нормам содержание пыли в помещениях допускается не более 5 мг/м³.

В отделении устанавливается оборудование, требующее подведения электроэнергии с напряжением 220, и 380 В, требующее защитного заземления и зануления. Также возможно накопление статического заряда в сушилках кипящего слоя. Нарушение изоляции и заземления работающего электрооборудования может вызвать поражение обслуживающего персонала электрическим током: электрические травмы и электрический удар, а также привести к возникновению пожара.

Части сушильных установок, топки, трубопроводы подачи топочных газов, а также разгрузочные и скребковые конвейера для удаления высушенного хлористого калия могут стать причиной ожогов вследствие нарушения технологических требований и ухудшения свойств теплоизоляции.

В таблице 11.2 приведена классификация отделения по категориям взрывопожарной опасности, электрооборудованию и группам производственных процессов согласно ТКП 474-2013 [25], ПУЭ [26] и ТКП 45-3.02-209-2010 [27].

Таблица 11.2 – Классификация отделения по категориям взрывопожарной опасности, электрооборудованию и группам производственных процессов

Наименование Отделения	Категория взрывопожарной и пожарной опасности (ТКП 474-2013)	Класс пожароопасной зоны по ПУЭ	Группа производственных процессов (ТКП 45-3.02-209-2010)	Условия среды
Отделение сушки	Г1	не классифицируется	2а, 1б	Пыльная

Основными видами шума в отделении являются:

– гидродинамический шум, создаваемый движением кека концентрата по конвейерам, и потоками газов в сушилках кипящего слоя, циклонах, скрубберах и трубопроводах;

– механический шум, возникающий при вращении электродвигателей, рабочих органов вентиляторов и насосов, а также передаточных устройств.

Вибрация возникает на обогатительной фабрике при работе машин и аппаратов, в конструкцию которых входят механизмы, совершающие возвратно-поступательное движение.

Освещенность на рабочих местах зависит от характера зрительной работы. Разряд зрительной работы в отделении сушки IVа в соответствии с ТКП 45-2.04-153-2009 [28]. Категория тяжести работ относится к физическим работам средней тяжести категории IIа в соответствии с СанПиН и ГН от 30.04.2013 [24].

В результате предлагаемой реконструкции ожидается значительное повышение уровня автоматизации процесса сушки и снижение уровней шума, вибрации, опасности механического травмирования работников. При построении систем контроля и регулирования работы фабрики используется общепромышленная аппаратура автоматизации – электрической и пневматической систем.

Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности технологического процесса

При организации и осуществлении технологического процесса для обеспечения безопасности предусматриваются следующие меры:

– устранение непосредственного контакта работающих с обрабатываемой продукцией;

– комплексная механизация и автоматизация, применение дистанционного управления;

– герметизация технологического оборудования;

– применение средств индивидуальной защиты работающих;

При установке оборудования предусматриваются:

– основные проходы шириной не менее 2 м в местах постоянного пребывания работающих, а также по фронту обслуживания пультов управления;

– проходы шириной не менее 1,5 м по фронту обслуживания машин (компрессоров, насосов) и аппаратов, имеющих «гребенки» управления и местные контрольно-измерительные приборы;

– проходы шириной не менее 1 м между аппаратами и стенами помещений;

– проходы между насосами, а также для осмотра и периодической проверки и регулировки аппаратов и приборов шириной не менее 0,8 м;

– проходы между компрессорами шириной не менее 1,5 м, за исключением малогабаритных машин (шириной и высотой до 0,8 м), для которых разрешается уменьшать ширину прохода до 1 м;

– ремонтные площадки, достаточные для разборки и чистки аппаратов и их частей.

Все переходы, открытые колодцы и ямы должны иметь ограждения высотой около 1 м, а монтажные проемы в перекрытиях такое же ограждение с бортовой доской высотой не менее 0,15 м. При расположении обслуживаемого оборудования (аппаратов, приборов, арматуры и другие) на высоте более 1,8 м для доступа к нему следует установить стационарные лестницы и площадки с ограждениями.

Лестницы с перилами высотой не менее 0,9 м и шаг ступеней не более 0,25 м, а ширина ступени – не менее 0,12 м. Уклон лестниц принят не более 45^о.

К работе допускаются работники, обученные безопасным приемам и методам выполнения работ, прошедшие предварительную подготовку и инструктаж по охране труда.

За исправностью оборудования производится постоянный контроль. В случае отказа оборудования принимаются срочные меры по устранению замеченных неполадок. Проводить работу на неисправном оборудовании запрещается. Все вращающиеся части механизмов закрыты глухими кожухами, плотно прикрепленными к станине или другой неподвижной части механизмов. Размещение оборудования по смешанному варианту компоновки обеспечивает безопасность, удобство его обслуживания и ремонта.

Снижение шума и вибрации, создаваемых на рабочих местах оборудованием, осуществляется понижением шума в источнике, рациональным планированием помещения, акустической обработкой помещения, индивидуальными средствами защиты. Чтобы уменьшить шум и вибрацию от агрегатов, вентиляторов, машин источники шума и вибрации устанавливают на специальных фундаментах. Для уменьшения шума машины покрывают специальными кожухами, устанавливаемые на агрегатах, изготавливаемых из стальных листов [29].

Для защиты людей от поражения электрическим током принимаются следующие меры:

– токоведущие части производственного оборудования должны быть надежно изолированы или ограждены, либо находиться в недоступных местах;

– электрооборудование, имеющее открытые токоведущие части, должно быть размещено внутри корпусов с запирающимися дверями или закрыто защитными кожухами при расположении в доступных для людей местах;

– применение индивидуальных средств защиты работающих;

– во избежание искрения из-за электризации частей технологической линии все корпусные детали и детали, на которых возможно возникновение статического электричества заземляются. Защитное заземление также применяется в сетях с изолированной нейтралью, напряжением до 1000 В, и свыше 1000 В, с любым режимом нейтрали. Назначение защитного заземления – снижение напряжения, возникающего на корпусе электрического оборудования (в случае замыкания фазы на корпус) до безопасной величины;

– при проведении осмотра, ремонтов и других работ на агрегатах и аппаратах, приводимых в движение от электродвигателей, необходимо предварительно разобрать схему питания данного электродвигателя, отключить подачу электроэнергии и на пусковых устройствах вывесить плакаты: «Не включать – работают люди!»;

– разборка и ремонт электрооборудования, электродвигателей и электроаппаратуры и т.п. должны производиться только при снятом напряжении и только электроремонтным персоналом, имеющим на это разрешение. На данный вид работ оформляется наряд-допуск;

– для внутреннего освещения технологических аппаратов и сооружений во время их осмотра и ремонта в действующем взрывоопасном цехе должны применяться переносные светильники во взрывозащищенном исполнении, в соответствии с категорией и группой среды, напряжением не более 12 В, защищенные металлической сеткой;

– на работах, связанных с опасностью поражения электрическим током, электроперсонал должен применять средства защиты, такие как штанги, клещи, изолирующие подставки, инструмент с изолированными ручками, диэлектрические боты, галоши, перчатки, коврики;

– не допускать захламления и наличия легковоспламеняющихся и горючих веществ около щитов и электрооборудования;

– устройства молниезащиты должно подвергаться систематическому осмотру не реже одного раза в месяц с регистрацией результатов осмотра в специальном журнале. Все электрооборудование и аппараты должны быть заземлены. Важным мероприятием является введение заземляющих устройств на оборудование, находящееся под напряжением.

Согласно ПУЭ [26] к применению предусмотрена трехпроводная сеть с изолированной нейтралью. В таких сетях с напряжением до 1000 В применяют защитное заземление. Ток замыкания на землю в таких сетях не превышает 10 А. В соответствии с ГОСТ 30331.10-2001 [30] сопротивление заземления не более 4 Ом.

Рассчитывается число заземлителей и величина сопротивления заземляющего устройства.

Для расчета защитного заземления имеем район строительства в III климатической зоне, т. е. средняя многолетняя низшая температура от – 10 до 0 ºС, средняя многолетняя высшая температура от +22 до +24 ºС; грунт в районе строительства – песок, суглинок; установленная мощность двигателя вентилятора 400 кВт; напряжение в сети 380 В. В качестве заземлителя принимаем стальные трубы диаметром d = 60 мм и длиной 3 м. Глубина заложения труб от поверхности земли до края трубы 0,7 м. Ширина соединительной полосы 30 мм.

Определяем сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя по формуле:

, (11.1)

где ρ_p – расчетное удельное сопротивление, Ом∙м, которое рассчитывается по формуле:

, (11.2)

где ρ – среднее удельное сопротивление грунта, равное для песка 100 Ом∙м;

ψ – коэффициент сезонности, ψ =1,2;

l – длина заземлителя, l = 3 м;

d – диаметр заземлителя, d = 0,06 м;

t – расстояние от поверхности до середины заземлителя, t = 0,8 м.

Подставив соответствующие значения в формулу (11.1), получим:

Определяем число заземлителей по формуле

, (11.3)

где R_доп. – допустимое сопротивление заземляющего устройства, R_доп = 4 Ом.

 

Подставив соответствующие значения в формулу (11.3), получим:

Принимаем 11 заземлителей.

Рассчитываем длину соединительной полосы по формуле

, (11.4)

где α – расстояние между вертикальными электродами (принимается не менее длины заземлителя), м.

м.

Сопротивление соединительной полосы определяют по формуле

, (11.5)

где h_з – расстояние от поверхности земли до соединительной полосы, м;

b_п – ширина соединительной полосы.

Определим сопротивление соединительной полосы, подставив данные в формулу (11.5):

Ом.

Определим общее сопротивление контура защитного заземления по формуле

(11.6)

где η_т – коэффициент использования вертикальных заземлителей (0,2 – 0,9);

η_n – коэффициент использования соединительной полосы (0,1 – 0,7).

Определим общее сопротивление контура защитного заземления, подставив численные данные в формулу (11.6):

Ом.

Таким образом, общее сопротивление контура защитного заземления удовлетворяет требованию R_об. < R_доп. < 4 Ом. Аналогичное заземление выполняется и для дымососов.

Расчет теплоизоляции нагретых частей установки приведен в пункте 6.1.3 данного дипломного проекта.

Применяемые автоматической системы контроля и управления позволяет ограничить пребывание рабочих в опасных местах отделений, что снижает риск возникновения профессиональных заболеваний.