Потенциально опасные (ПО) технологические процессы

1 Классификация производственных ТлП

Производственный процесс - совокупность всех действий людей и средств производства, направленных на изготовление продукции.
Производственный процесс вкл. процессы:
Основные - в ходе которых происходят изменения геометр. форм, размеров и физ.-хим. свойств продукции;
Вспомогательные - обеспечивают бесперебойное протекание осн. процессов (изготовление и ремонт инструментов; ремонт оборудования; обеспечение энергий (электрической, тепловой, пара, воды, сж. воздуха);
Обслуживающие - обслуживающие осн. и вспом. процессы, но не создающие продукцию (хранение, транспортировка, тех. контроль и т.д.).
Вспомогательные и обслуживающие процессы - неотъемлемая часть процессов производства продукции.

ТлП делятся на фазы:
заготовительную;
обрабатывающую;
Сборочную.
Фаза - комплекс работ, выполнение которых характеризует завершение определенной части ТлП, и связано с переходом предмета труда из одного качественного состояния в другое.

Операция - часть ТлП, выполняемая на одном рабочем месте (станке, стенде), состоящая из ряда действий над предметом труда.
Не технологические операции - которые не ведут к Δ геометр. форм, размеров, физ.-хим. свойств предметов труда (транспортные, погрузочно-разгрузочные, контрольные, испытательные, комплектовочные и др.).

В зависимости от средств труда различаются операции:
ручные – вып. без применения машин, механизмов и механизированного инструмента;
машинно-ручные – вып. с помощью машин или ручного инструмента при непрерывном участии рабочего;
машинные – вып. на станках, агрегатах при ограниченном участии рабочего (установка, закрепление, пуск и остановка станка, раскрепление и снятие детали);
автоматизированные – вып. на автоматическом оборудовании (линиях).

Процессы, в сложных Тл системах разделяются на:
гидродинамические;
тепломассообменные;
реакционные, в т.ч. физико-химические и биохимические;
с токсическими веществами (химическими, вредными);
со взрывоопасными веществами и смесями;
с большой скоростью реакций;
механические;
комбинированные (смешанные).

2 Основные признаки ПО ТлП

Потенциально опасные процессы (ПОП) - процессы, кот. при определённых условиях, вследствие нарушения требований регламента, выходят в аварийные режимы с последствиями различной степени тяжести.
Они могут протекать в режимах:
нормального функционирования;
предаварийной работы.
Признак ПОП –
способность переходить в предаварийное состояние.

В режиме нормального функционирования процесса различают три состояния:
все параметры соответствуют заданным;
определяющие безопасность параметры -
2) отклоняются в сторону уменьшения опасности;
3) отклоняются в сторону увеличения опасности.

При нарушении Тл режима, ведущего к аварийной ситуации, процесс переходит в
предаварийное состояние,
характеризующееся значительными отклонениями определяющих параметров от заданных в сторону ↑ опасности.

В предаварийном состоянии - две фазы:
возможен возврат процесса к нормальному режиму,
развитие аварийной ситуации – необратимо,
имеющимися средствами вывести процесс на нормальный режим невозможно;
необходимо прекратить ведение процесса.
Если процесс не прекратить, возникает
аварийное состояние (авария)
с последствиями различной степени тяжести
(разрушение аппарата, загазованность помещения, и т.д.).

Признак отнесения технологии
к потенциально опасной
- возможность проявления в процессе деятельности объекта опасных факторов, которые могут привести к:
поражению персонала;
серьезному материальному ущербу;
поражению населения;
аварийной остановке всего производства.

ТлП – опасные, если в них используют (13):
опасные ХВ и вредные вещества в большом количестве;
р/а вещества (материалы);
котлы под давлением;
технологии и оборудование, образующие пыле- и газовоздушные смеси;
системы, создающие ЭЛМ поля, СВЧ-излучение, ИК излучение, лазерное и т.д.;
энергоемкие системы;
далее:

7) открытый огонь;
8) легковоспламеняющиеся горючие жидкости;
9) взрывчатые вещества и материалы;
10) взрывоопасные технологии;
11) непрерывные Тл процессы;
12) гидротехнические сооружения;
13) процессы с перемещением грузов (в т.ч. опасных).

ПОП делят на ЧЕТЫРЕ подгруппы:
1, 2. В качестве исходных, конечных, промежуточных и побочных продуктов участвуют:
токсические и химические вещества и процессы,
в кот. токсичные вещества могут образовываться из
нейтральных - в результате реализации опасностей аварийной ситуации;
взрывоопасные вещества и процессы,
в кот. могут образовываться взрывоопасные смеси.

3. Включают:
процессы с интенсивным газо - и паровыделением;
сильно экзотермические реакции;
автокаталитические (со значительным тепловым эффектом или интенсивным газовыделением).
4. Обладающие свойствами всех или части рассмотренных групп.
(Большая часть ПОП химической технологии - смешанные процессы).

Причины аварийных ситуаций (6):
изменение соотношения подаваемых компонентов или скорости слива одного из компонентов (при отказах средств автоматизации, оборудования регламентирующего подачу, в результате ошибок персонала;
снижение (отсутствие) расхода хладагента, подаваемого для охлаждения (снижение теплоотбора, увеличение температуры. Причины - те же);
отсутствие перемешивания (накапливаются непрореагировавшие компоненты, растёт скорость реакции, нарушается температурный режим - возникает при выходе из строя оборудования);

4) попадание посторонних продуктов в аппарат (приводит к ускорению нештатных побочных реакций - возникает при ошибках персонала);
5) нарушение состава исходных компонентов;
6) нарушение режима удаления газов и паров.

3 ТлП опасные для человека и элементов производства

ТлП опасные для персонала и ОПФ
Экзотермические реакции – с выделением теплоты(14):
сгорание твердого, жидкого, газообразного топлива;
гидрирование (используется водород под давлением, при относительно высокой t0);
гидролиз - реакция соединения с водой;
алкилирование при получении органических соединений;
изомеризация - перегруппировка атомов в органической
молекуле;
6) сульфирование в органическом синтезе;
далее:

7) нейтрализация - реакции кислоты и основания с образованием соли и воды;
8) этерификация - реакция кислоты и спирта;
9) окисление - взаимодействие веществ с О2;
10) полимеризация - соединение молекул;
11) конденсация - соединение ≥ 2 молекул орг. Веществ;
12) галогенирование - введение атомов фтора, хлора, брома или йода (галогенов) в молекулу орг. Вещества;
13) нитрование - замещение атома Н2 в соединении на нитрогруппу;
14) обогащение - увеличение концентрации продукта.

Эндотермические реакции – с поглащением теплоты:
кальцинирование - нагревание материала для удаления из него влаги или других летучих веществ;
электролиз;
пиролиз или крекинг - термическое разложение.

Погрузка, разгрузка и перемещение материалов:
перевозка опасных веществ, материалов;
погрузка и разгрузка опасных материалов;
хранение материалов на складах в бочках, баллонах, транспортных танках и прочих материалов с t° переработки (хранения) выше точки кипения при нормальных условиях.

Системы безопасности в ТлП включают:
датчики t0, давления, скоростей процесса;
локальные системы э/снабжения;
средства технической защиты;
Cистемы (12):
предотвращения Δ от допустимых рабочих режимов;
… и устройства аварийного сброса давления;
предупреждающие переполнение аппаратов;
безавар. остановки процесса;

5) предупреждения разрушения деталей и узлов систем безопасности;
6) авар. Сигнализации;
7) контроля параметров процесса;
8) обнаружения неисправности узлов;
9) обнаружения утечек;
10) обнаружения открытого огня, дыма;
11) обнаружения опасных концентраций ОХВ;
12)обнаружение поврежденных защитных устройств.

Средства технической защиты включают:
газовые детекторы;
коллективные сборники;
Системы:
распыления воды;
автоматические пожаротушения;
взрывозащиты;
распыления пара;
защиты от неправильных действий персонала.