Кафедра экономики и менеджмента
В нефтегазохимическом комплексе
| УТВЕРЖДАЮ | |
| Проректор по учебной работе | |
| д.э.н., профессор | |
| __________________О.В. Гончарук | |
| «_ 17 _»___ ноября __2008 г. | |
| Рег. № ___М-471____ |
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Методические указания к практическим занятиям
На тему «Безопасные условия труда на предприятиях
Нефтегазохимического комплекса»
для студентов всех форм обучения
Специальность: 080502(н) – Экономика и управление
на предприятии нефтяной и газовой промышленности
Санкт-Петербург
2008
Допущено
редакционно-издательским советом СПбГИЭУ
в качестве методического издания
Составитель
канд. хим. наук, доц. И. А. Черепкова
Рецензент
канд. хим. наук, доц. О. Н. Еронько
Подготовлено на кафедре
экономики и менеджмента в нефтегазохимическом
комплексе
Одобрено научно-методическим советом
специальности 080502(н) – Экономика и управление на
предприятии нефтяной и газовой промышленности
Ó СПбГИЭУ, 2008
ВВЕДЕНИЕ
Подготовка высококвалифицированных специалистов экономистов менеджеров в нефтегазохимическом комплексе, способных решать многофакторные и многоуровневые задачи, включает изучение проблем обеспечения безопасности в условиях современного производства.
Решение проблем производственной безопасности состоит из реализации трех групп задач:
- анализ, прогнозирование, моделирование источников возникновения опасностей;
- разработка методов средств защиты;
- ликвидация последствий проявления опасностей.
Все виды опасностей на производстве делят на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.
Для обеспечения безопасности на производстве применяют средства индивидуальной защиты (СИЗ) и средства коллективной защиты (СКЗ). К СИЗ относятся средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) – маски, респиратора, противогазы; специальная одежда и обувь рукавицы, перчатки, шлемы, защитные очки, предохранительные пояса, дерматологические средства и др. СИЗ следует рассматривать как вспомогательные и временные меры защиты от опасных и вредных факторов.
К средствам коллективной защиты относятся освещение, вентиляция, отопление, ограждения, шумозащитные экраны, глушители, приборы безопасности, автоматического контроля, заземление и др.
На практических занятиях по безопасности в нефтегазохимическом комплексе проводится анализ вредных и опасных факторов на производствах, изучаются методы и средства защиты, рассматриваются пожаробезопасность нефтепродуктов, проводятся расчеты средств тушения пожаров, вентиляции, шумоглушащих устройств. В методических указаниях приведены многовариантные задания, выполнение которых способствует активному усвоению безопасных методов работы в нефтегазохимическом комплексе.
РАСЧЕТ СРЕДСТВ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В РЕЗЕРВУАРАХ
Для хранения нефти и нефтепродуктов используют одиночные резервуары или группы резервуаров разной конструкции:
· резервуары вертикальные с плавающей крышей;
· резервуары вертикальные с понтоном
· резервуары горизонтальные цилиндрические со стационарной крышей.
Общая емкость резервуаров с плавающей крышей и понтоном в одной группе должна быть не более 200000 м3 при применении резервуаров емкостью 50000 м3 и более и 120000 м3 при применении резервуаров емкостью менее 50000 м3.
Общая емкость резервуаров со стационарными крышами – 120000 м3 при хранении нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки выше 45 ºС и 80000 м3 при хранении нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки 45 ºС и ниже.
Емкость одного резервуара с плавающей крышей не должна быть более 120000 м3, резервуара с понтоном или со стационарной крышей – не более 50000 м3.
Резервуары могут быть наземными, подземными и полуподземными.
В качестве основного средства тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах используется воздушно-механическая пена (ВМП) со средней кратностью (К) 80–150. Допускается применение ВМП низкой кратности (К=10) при тушении пожаров в наземных металлических резервуарах с внутренним избыточным давлением в газовом пространстве 29,80655 · 105 Па.
Кратностью пены называют величину, равную отношению объема полученной пены к объему жидкости, взятой для образования. Состав ВМП – 94 % воды и 6 % пенообразователя. Химическая пена (ХП) используется как резервное средство тушения пожара.
В соответствии со СНиП 11-106-79 все вновь строящиеся резервуары объемом 5000 м3 и более должны оборудоваться стационарными автоматическими установками тушения пожаров пеной средней кратности.
Расчетное количество одновременных пожаров на складах нефти и нефтепродуктов – один пожар при площади склада до 150 га, два пожара – при площади более 150 га.
Для тушения пожаров в резервуарах воздушно-механической пеной средней кратности должны быть установки [Веселов]:
· стационарные автоматического пожаротушения
· стационарные неавтоматического пожаротушения
· передвижные.
Стационарные установки автоматического пожаротушения предназначены для тушения пожара в наземных резервуарах нефти и нефтепродуктов емкостью 5000 м3 и более, а также зданий и помещений складов.
Установки стационарные неавтоматического пожаротушения предназначены для тушения пожара в подземных резервуарах емкостью 5000 м3 и более, сливоналивных устройствах, автомобильных и железнодорожных цистернах на складах I и II категорий.
Передвижные установки применяются для тушения пожаров в наземных и подземных резервуарах емкостью менее 5000 м3, на насосных станциях, в сливоналивных устройствах, а также в железнодорожных и автоцистернах на складах III категории.
Нормативные удельные расходы ВМП для тушения пожаров в резервуарах, содержащих разные нефтепродукты, приведены в табл.1.
За площадь зеркала испарения принимается:
· для наземных резервуаров со стационарной крышей, резервуаров с понтоном и подземных – площадь горизонтального сечения резервуара. Площадь зеркала испарения подземного резервуара должна быть не менее 7000 м2, а общая площадь зеркала группы подземных резервуаров – 14000 м2;
· для резервуаров с плавающей крышей – площадь кольцевого пространства между стенкой резервуара и барьером для ограждения пены (на плавающей крыше).
Таблица 1
Нормативные удельные расходы ВМП,
л/м2·с (л/с на 1 м2 зеркала испарения)
| Нефтепродукты | Основное Средство ВМП К-100 | Резервные средства | |
| ВМП К-10 | ХП К-5 | ||
| Бензин и нефтепродукты с температурой вспышки 28 ºС и ниже | 0,08 | 0,12 | 0,15 |
| Нефть | 0,05 | 0,12 | 0,15 |
| Нефтепродукты с температурой вспышки более 28 ºС | |||
| Мазуты и масла | 0,05 | 0,15 | 0,06 |
Регламентированное значение времени тушения пожара приведено в табл. 2.
Расчетный расход пенообразующего раствора Q (л/с) определяется из выражения
| Q = J·F, | (1) |
где J – удельный расход раствора, л/м2·с;
F – возможная площадь горения нефтепродукта в резервуаре, м2.
Таблица 2
Расчетное время тушения пожаров нефтепродуктов
| Показатель | Средства тушения | |
| ВМП К 10-150 | ХП | |
| Время тушения, мин |
Для вертикальных цилиндрических резервуаров можно принимать
| F= π· Д 2 / 4, | (2) |
где Д – диаметр резервуара, м (табл.3).
Таблица 3
Параметры некоторых стандартных стальных вертикальных цилиндрических резервуаров
| Объем, м3 | Д, м | Высота, м |
| 10,43 | - | |
| 19,06 | 11,70 | |
| 20,00 | 14,70 | |
| 5000 (с понтоном) | 22,79 | 11,35 |
| 34,20 | 11,88 | |
| 34,20 | 17,88 | |
| 45,64 | 11,92 |
Необходимое число пеногенераторов N (шт.) определяют по формуле
 ,
| (3) |
где Q – расход пенообразующего раствора, л/с;
Q г – расход пенообразующего раствора одним генератором, л/с (табл.4).
Таблица 4
Основные характеристики некоторых пеногенераторов
| Тип пеногене- ратора | Расход водного раствора, л/с | Кратность пены | Расход пенообразователя, л/с |
| ГВП-200 | 1,6 – 2 | 70 – 100 | 0,12 |
| ГВП-600 | 5 – 6 | 70 – 100 | 0,36 |
| ГВП-2000 | 17 – 20 | 70 – 100 | 1,20 |
Запас пенообразователя в литрах V определяется как
| (4) |
где Q max – максимальный расход пенообразователя для одного пеногенератора, л/с (табл. 4);
τ – время тушения пожара, с (табл. 2);
K – кратность запаса пенообразователя – (3 для ВМП и 25 от расчетного для ХП);
N – число пеногенераторов.
Одновременно с тушением пожара в горящем резервуаре необходимо охлаждать горящий и соседние резервуары.
Расход воды на охлаждение наземных резервуаров (согласно СНиП 11-106-79):
· на горящий резервуар – 0,5 л/с на 1 м длины всей окружности резервуара;
· на соседний резервуар – 0,2 л/с на 1 м длины половины окружности каждого резервуара.
Общий расход вода на охлаждение подземных резервуаров (горящего и соседних):
10 л/с при емкости наибольшего резервуара 400-1000 м3;
20 л/с при емкости наибольшего резервуара 1000-5000 м3;
30 л/с при емкости наибольшего резервуара 5000-30000 м3;
50 л/с при емкости наибольшего резервуара 30000-50000 м3.
Расчетная продолжительность охлаждения резервуаров приведена в табл. 5.
Таблица 5
Расчетное время охлаждения резервуаров
| Резервуары | Стационарная установка | Передвижная установка |
| Наземные | 3 ч | 6 ч |
| Подземные | 3 ч | - |
При горении жидкости и обваловании объемный расход воды из лафетных стволов увеличивается до 1 л/с на 1 м длины окружности резервуара, находящегося в зоне воздействия пламени.
Для охлаждения используются обычно стволы типа "А". Ориентировочно потребное количество стволов для охлаждения резервуара диаметром Д можно определить по следующим формулам: для горящего резервуара Пг= Д г/4, для соседних – Пс=Дс/10.
Время восстановления неприкосновенного запаса воды в противопожарных емкостях (после пожара) не должно превышать 96 ч.
Многовариантное задание №1
Определить число пеногенераторов типа ВМП для тушения пожара в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре с нефтью. Кратность воздушно-механической пены. Рассчитать необходимый запас пенообразователя, суммарный расход воды и число стволов типа "А" для охлаждения горящего и соседнего с ним резервуара такого же объема.
В табл. 6 приведены исходные данные для расчета средств тушения пожаров нефти и нефтепродуктов.
Таблица 6
Исходные данные для расчета средств пожаротушения
| Варианты заданий | Исходные данные | |||
| Объем резервуара, м3 | Средство тушения | Продукт | Количество резервуаров | |
| ВМП К-100 | Бензин | 1 горит, 1 соседний 3500 м3 | ||
| ВМП К-70 | Масло | 1 горит, 2 соседних по 3000 м3 | ||
| ВМП К-100 | Мазут | 1 горит, 3 соседних по 3000 м3 | ||
| ВМП К-70 | Нефть | 1 горит, 4 соседних по 700 м3 | ||
| ВМП К-100 | Масло | 1 горит, 1 соседний 3000 м3 | ||
| ВМП К-70 | Нефть | 1 горит, 2 соседних по 3500 м3 | ||
| ВМП К-100 | Бензин | 1 горит, 3 соседних по 700 м 3 | ||
| ВМП К-100 | Мазут | 1 горит, 4 соседних по 700 м3 | ||
| ВМП К-70 | Масло | 1 горит, 1 соседний 3500 м3 | ||
| ВМП К-100 | Бензин | 1 горит, 2 соседних по 3000м | ||
| ВМП К_70 | Нефть | 1 горит, 3 соседних по 700 м3 | ||
| ВМП К-100 | Мазут | 1 горит, 4 соседних по 3000 м3 | ||
| ВМП К-70 | Масло | 1 горит, 1 соседний 10000 м3 | ||
| ВМП К-100 | Бензин | 1 горит, 2 соседних по 3000 м3 | ||
| ВМП К-100 | Бензин | 1 горит, 1 соседний 3000 м3 | ||
| ВМП К-70 | Масло | 1 горит, 2 соседних по 3500 м3 | ||
| ВМП К-100 | Мазут | 1 горит, 3 соседних по 3500 м3 | ||
| ВМП К-70 | Нефть | 1 горит, 4 соседних по 3000 м3 | ||
| ВМП К-100 | Масло | 1 горит, 1 соседний 5000 м3 | ||
| ВМП К-70 | Нефть | 1 горит, 2 соседних по 3000 м3 |