Bezpieczeństwo procesów technologicznych naprawy i utrzymania taboru i urządzeń kolejowych; źródła zagrożeń podczas procesów technologicznych. Bezpieczeństwo procesów technologicznych Główne cechy technologii potencjalnie niebezpiecznych

Wysoką niezawodność i bezpieczeństwo produkcji chemicznej osiąga się dzięki właściwym rozwiązaniom konstrukcyjnym opracowanym na podstawie kompleksowych, pogłębionych badań naukowych warunków bezpiecznego przeprowadzenia nowego procesu technologicznego. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę reakcje uboczne i inne procesy, które mogą prowadzić do sytuacji awaryjnych; zgodność z przepisami technologicznymi; wysoka jakość wykonania i montażu urządzeń oraz poziom techniczny eksploatacji, a także realizacja innych działań wynikających z charakterystyki produkcji.

Wśród dużej liczby procesów technologii chemicznej różniących się charakterem można wyróżnić grupę procesów, które w określonych warunkach powstałych w wyniku naruszenia wymagań przepisów przechodzą w tryby awaryjne z konsekwencjami o różnym stopniu dotkliwości. Takie procesy nazywane są potencjalnie niebezpiecznymi. Potencjalnie niebezpieczne procesy w technologii chemicznej można podzielić na cztery grupy: przetwarzanie i produkcja substancji toksycznych; przetwarzanie i produkcja mają charakter wybuchowy; substancje i mieszaniny; procesy zachodzące z dużą prędkością; procesy mieszane.

Niezawodnym sposobem intensyfikacji i ochrony potencjalnie niebezpiecznych procesów jest tworzenie automatycznych systemów ochronnych. W praktyce produkcji chemicznej stosuje się również technologiczne metody zmniejszania zagrożenia.

Najpopularniejszą metodą ograniczenia zagrożenia jest ustalenie tzw. regulacji bezpiecznej, na tyle bezpiecznej, aby nawet przy nagłych zakłóceniach procesu jego niebezpieczne parametry nie mogły zbliżyć się do granicy stabilności. Naturalnie, w tym przypadku proces jest prowadzony ekstensywnie i nie wykorzystuje się ukrytych potencjalnych możliwości zwiększenia efektywności produkcji. Zmniejszenie szybkości procesu można osiągnąć poprzez zmniejszenie szybkości podawania składników początkowych; zmiana temperatury; przy użyciu specjalnych rozcieńczalników.

Drugą metodą technologiczną ograniczenia zagrożeń jest zastąpienie procesu okresowego lub półciągłego procesem ciągłym. Zmniejszenie zagrożenia przy przejściu na produkcję ciągłą zwykle osiąga się poprzez następujące okoliczności:

1. Objętość reaktora ciągłego jest z reguły o kilka rzędów wielkości mniejsza niż objętość reaktora okresowego przy tej samej wydajności produktu. W rezultacie, po przejściu na proces ciągły, całkowita objętość masy reakcyjnej znajdującej się w pomieszczeniu produkcyjnym (w warsztacie, na miejscu) gwałtownie maleje. W ten sposób ograniczane są możliwe skutki wypadku, ale nie eliminowany jest problematyczny charakter samego wypadku.

2. Parametry charakteryzujące przebieg procesu (ciśnienie, temperatura itp.) w wersji ciągłej muszą być utrzymywane na stałym poziomie, co znacznie ułatwia automatyzację procesu technologicznego.

Wszystkie metody technologiczne zmniejszają zagrożenie, ale go nie eliminują; pełną gwarancję bezpieczeństwa prowadzenia potencjalnie niebezpiecznego procesu technologicznego daje jedynie zastosowanie wysoce niezawodnego systemu zabezpieczeń.

Duże znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa ma profesjonalny dobór i przeszkolenie pracowników w zakresie bezpiecznych praktyk pracy i prawidłowego stosowania sprzętu ochronnego. Procesy produkcyjne nie mogą stwarzać zagrożenia dla środowiska i muszą być przeciwpożarowe i przeciwwybuchowe. Wszystkie te wymagania dotyczące procesów produkcyjnych są ustalane na etapie ich projektowania i wdrażane podczas organizacji i realizacji procesów technologicznych. Jednocześnie muszą zapewnić: eliminację bezpośredniego kontaktu pracowników z surowcami, półproduktami, półproduktami, produktami gotowymi i odpadami produkcyjnymi o szkodliwym działaniu; zastąpienie procesów i operacji technologicznych związanych z występowaniem niebezpiecznych i szkodliwych czynników produkcji, procesów i operacji, w których czynniki te nie występują lub mają mniejsze natężenie; zastąpienie substancji szkodliwych i łatwopalnych substancjami mniej szkodliwymi i niebezpiecznymi; kompleksowa mechanizacja, automatyzacja, zastosowanie zdalnego sterowania procesami technologicznymi i operacjami w obecności niebezpiecznych i szkodliwych czynników produkcyjnych; uszczelnianie sprzętu; stosowanie systemów monitorowania i kontroli procesów zapewniających ochronę pracowników i awaryjne wyłączenie urządzeń produkcyjnych; terminowe otrzymywanie informacji o występowaniu niebezpiecznych i szkodliwych czynników produkcji; terminowe usuwanie i unieszkodliwianie odpadów produkcyjnych będących źródłem niebezpiecznych i szkodliwych czynników produkcyjnych; stosowanie środków ochrony zbiorowej pracowników; racjonalna organizacja pracy i odpoczynku, aby zapobiec monotonii i brakowi aktywności fizycznej, a także ograniczyć intensywność pracy.

Bezpieczeństwo procesów technologicznych rozpatrywane jest jako zbiór wymagań bezpieczeństwa dla dwóch elementów:

• sprzęt produkcyjny;
• technologiczne procesy produkcyjne.

W procesach produkcyjnych w fabrykach lub warsztatach naprawczych bierze udział różnorodny sprzęt produkcyjny:

• maszyny;
• stanowiska spawalnicze wraz z osprzętem,
• środki transportu zapewniające przemieszczanie produktów z eksploatacji do eksploatacji,
• narzędzia ręczne itp.

Cały sprzęt produkcyjny jest narażony na poruszające się i spadające przedmioty.
Potencjalnie niebezpieczne mogą być także same procesy technologiczne, których różnorodność na obecnym etapie rozwoju technologicznego jest bardzo duża i stale rośnie. Na przykład procesy robocze na obrabiarkach (tokarka, wiercenie, frezowanie, struganie, szlifowanie, prasy, młotki), operacje załadunku i rozładunku oraz transport na maszynach dźwigowych i transportowych itp. mogą stanowić potencjalne zagrożenie.
W przedsiębiorstwach transportu kolejowego procesy technologiczne naprawy taboru, torów oraz maszyn załadunkowo-rozładunkowych wiążą się także z występowaniem czynników niebezpiecznych.
Zgodnie z „Wykazem głównych rodzajów prac w obiektach transportu kolejowego, które podlegają dodatkowym (podwyższonym) wymaganiom bezpieczeństwa pracy” do tego rodzaju prac zalicza się:

• obsługa i konserwacja lokomotyw, taboru trakcyjnego, wagonów silnikowych, wagonów silnikowych, lokomotyw silnikowych, dźwigów samobieżnych i maszyn torowych na torach kolejowych;
• przeglądy i naprawy bieżące wagonów na torach stacyjnych, w punktach konserwacji i przygotowania wagonów do transportu;
• prace spawalnicze przy naprawie rurociągów i zbiorników zawierających agresywne, toksyczne, łatwopalne i niskowrzące gazy i ciecze;
• obsługa, konserwacja, instalacja, demontaż, testowanie i naprawa dźwigów do podnoszenia ładunków i torów suwnicowych;
• naprawa sieci ciepłowniczych w sezonie grzewczym;
• prace przy inspekcjach, czyszczeniu i naprawach wnętrz zbiorników, pojemników na produkty naftowe, substancje wybuchowe i toksyczne.

Bezpieczeństwo procesów technologicznych rozpatrywane jest jako zbiór wymagań bezpieczeństwa dla dwóch elementów:

Sprzęt produkcyjny;

Technologiczne procesy produkcyjne.

W procesach produkcyjnych w fabrykach lub warsztatach naprawczych bierze udział różnorodny sprzęt produkcyjny:

Stanowiska spawalnicze wraz z wyposażeniem,

Środki transportu zapewniające przemieszczanie produktów z eksploatacji do eksploatacji,

Narzędzia ręczne itp.

Cały sprzęt produkcyjny jest narażony na poruszające się i spadające przedmioty.

Potencjalnie niebezpieczne mogą być także same procesy technologiczne, których różnorodność na obecnym etapie rozwoju technologicznego jest bardzo duża i stale rośnie. Na przykład procesy robocze na obrabiarkach (tokarka, wiercenie, frezowanie, struganie, szlifowanie, prasy, młotki), operacje załadunku i rozładunku oraz transport na maszynach dźwigowych i transportowych itp. mogą stanowić potencjalne zagrożenie.

W przedsiębiorstwach transportu kolejowego procesy technologiczne naprawy taboru, torów oraz maszyn załadunkowo-rozładunkowych wiążą się także z występowaniem czynników niebezpiecznych.

Zgodnie z „Wykazem głównych rodzajów prac w obiektach transportu kolejowego, które podlegają dodatkowym (podwyższonym) wymaganiom bezpieczeństwa pracy” do tego rodzaju prac zalicza się:

Eksploatacja i konserwacja lokomotyw, taboru wieloczłonowego, wagonów silnikowych, wagonów silnikowych, lokomotyw silnikowych, dźwigów samobieżnych i maszyn torowych na torach kolejowych;

Przeglądy i naprawy bieżące wagonów na torach stacyjnych, w punktach utrzymania i przygotowania wagonów do transportu;

Prace spawalnicze przy naprawie rurociągów i zbiorników zawierających agresywne, toksyczne, łatwopalne i niskowrzące gazy i ciecze;

Eksploatacja, konserwacja, instalacja, demontaż, testowanie i naprawa dźwigów do podnoszenia ładunków i torów suwnicowych;

Remont sieci ciepłowniczych w sezonie grzewczym;

Prace inspekcyjne, czyszczące i naprawcze wewnątrz zbiorników, pojemników zawierających produkty naftowe, substancje wybuchowe i toksyczne.

Wśród dużej liczby procesów technologii chemicznej różniących się charakterem można wyróżnić grupę procesów, które w określonych warunkach powstałych w wyniku naruszenia wymagań przepisów przechodzą w tryby awaryjne z konsekwencjami o różnym stopniu dotkliwości. Takie procesy nazywane są potencjalnie niebezpieczne .

Potencjalnie niebezpieczne procesy technologii chemicznej można podzielić na cztery grupy:

Przetwarzanie i produkcja substancji toksycznych;

Przetwarzanie i produkcja substancji i mieszanin wybuchowych;

Procesy zachodzące z dużą prędkością;

Procesy mieszane.

Większość potencjalnie niebezpiecznych procesów w technologii chemicznej to procesy mieszane, tj. te, które można jednocześnie podzielić na dwie lub trzy z tych grup. Zawierają wszystkie lub część rodzajów zagrożeń: zatrucie, eksplozję, mechaniczne zniszczenie sprzętu lub sprzętu, uwolnienie masy reakcyjnej, wady technologiczne.

Przyczyny sytuacji awaryjnych Są one bardzo zróżnicowane i można je podsumować w następujący sposób:

Zmiana proporcji podawania(proces ciągły) lub szybkość odpływu jednego ze składników (proces półciągły). W takich przypadkach wzrasta szybkość przemian chemicznych substancji, co prowadzi do wzrostu ilości wydzielanego ciepła, wzrostu temperatury, przyspieszenia reakcji ubocznych, intensywnego wydzielania się gazu itp.

Zmniejszone (lub brak) zużycie czynnika chłodniczego. Prowadzi to do zmniejszenia wymiany ciepła, wzrostu temperatury itp.

Bez mieszania. W takim przypadku możliwa jest akumulacja nieprzereagowanych składników lub utworzenie stref stagnacji. Nierównomierny rozkład składników lub późniejsza aktywacja mieszadła prowadzi do zmiany szybkości reakcji i naruszenia reżimu temperaturowego.

Produkty obce dostające się do urządzenia. Prowadzi do przyspieszenia reakcji niepożądanych, zaburzeń temperaturowych itp.

Naruszenie składu składników wyjściowych, dostarczany w postaci mieszaniny lub roztworu. Prowadzi do zmiany proporcji substancji reagujących, a w konsekwencji do naruszenia reżimu technologicznego.

Naruszenie reżimu usuwania oparów lub gazów. Prowadzi do zwiększonego ciśnienia.

Odchylenia te powstają w przypadku awarii sprzętu automatyki, sprzętu procesowego lub w wyniku błędów operatora.

Podstawowy metoda ochrony potencjalnie niebezpiecznych procesów– tworzenie automatycznych systemów zabezpieczeń. W zautomatyzowanym procesie technologicznym wyposażonym w niezawodny system zabezpieczeń, sytuacje awaryjne mogą powstać jedynie w wyniku awarii urządzeń procesowych lub systemu sterowania.

Najczęściej metoda technologiczna ograniczenie niebezpieczeństwa potencjalnie niebezpiecznych procesów technologicznych – ustalenie bezpiecznych przepisów , tj. taka regulacja, zgodnie z którą nawet przy ostrych wahaniach procesu jego niebezpieczne parametry nie przekraczają granicy stabilności.

Drugą technologiczną metodą ograniczania zagrożeń jest zastąpienie procesów okresowych procesami ciągłymi. Zmniejszone bezpieczeństwo osiąga się w następujących okolicznościach:

Objętość reaktora ciągłego jest kilkakrotnie mniejsza niż objętość reaktora okresowego o tej samej wydajności. Dzięki temu całkowita objętość masy reakcyjnej jest znacznie mniejsza, a co za tym idzie, zmniejszają się możliwe skutki wypadku.

Parametry charakteryzujące przebieg procesu (ciśnienie, temperatura itp.) w trakcie procesu ciągłego utrzymują się na stałym poziomie i są łatwiejsze do zautomatyzowania.

Metody technologiczne zmniejszają zagrożenie, ale go nie eliminują i nie eliminują prawdopodobieństwa wypadku.

Wśród dużej liczby procesów technologii chemicznej różniących się charakterem można wyróżnić grupę procesów, które w określonych warunkach powstałych w wyniku naruszenia wymagań przepisów przechodzą w tryby awaryjne z konsekwencjami o różnym stopniu dotkliwości. Takie procesy nazywane są potencjalnie niebezpieczne procesy technologii chemicznej i można je podzielić na cztery grupy: przetwarzanie i produkcja substancji toksycznych; przetwarzanie i produkcja substancji i mieszanin wybuchowych; procesy zachodzące z dużą prędkością; procesy mieszane.

Większość potencjalnie niebezpiecznych procesów w technologii chemicznej to procesy mieszane, tj. te, które można jednocześnie podzielić na dwie lub trzy z tych grup. Zawierają one całość lub część zagrożeń: toksyczność, wybuch, mechaniczne zniszczenie urządzeń i aparatury, uwolnienie masy poreakcyjnej, wady technologiczne.

Klasyfikację potencjalnie niebezpiecznych procesów technologii chemicznej ze względu na rodzaj zagrożenia przedstawiono na rys. 1.

Ryc.1. Klasyfikacja procesów potencjalnie niebezpiecznych w technologii chemicznej

Przyczyny odchyleń od normalnego trybu pracy i powstania sytuacji awaryjnej są bardzo zróżnicowane. Główne przyczyny sytuacji awaryjnych można podsumować w następujący sposób:

• 1. Zmiana proporcji dostarczanych składników (proces ciągły) lub szybkości odpływu jednego ze składników (proces półciągły). W obu przypadkach wzrasta szybkość przemian chemicznych substancji, co prowadzi do wzrostu ilości wydzielanego ciepła, wzrostu temperatury, przyspieszenia reakcji ubocznych, intensywnego wydzielania się gazów itp. Obydwa odchylenia wynikają z awarii urządzeń automatyki, urządzeń regulujących zasilanie lub w efekcie błędy personelu konserwacyjnego (przy sterowaniu ręcznym).
• 2. Zmniejszony (lub brak) przepływ czynnika chłodniczego dostarczanego do chłodzenia. Prowadzi to do zmniejszenia wymiany ciepła, wzrostu temperatury itp. i ma miejsce w przypadku awarii automatyki i urządzeń procesowych lub w wyniku błędów personelu obsługującego.
• 3. Bez mieszania. W takim przypadku możliwe jest nagromadzenie nieprzereagowanych składników, co po kolejnym włączeniu mieszadła prowadzi do intensywnego wzrostu szybkości reakcji, a w konsekwencji do naruszenia reżimu temperaturowego. Występuje w wyniku awarii urządzeń technologicznych (zatrzymanie lub pęknięcie łopatek mieszalnika).
• 4. Do urządzenia dostają się obce produkty. Prowadzi do przyspieszenia reakcji niepożądanych, naruszenia warunków temperaturowych itp. Występuje w przypadku awarii urządzeń procesowych oraz w wyniku błędów personelu obsługującego.
• 5. Naruszenie składu początkowych składników dostarczonych w postaci mieszaniny lub roztworu. Prowadzi do zmiany stosunku substancji reagujących, co może skutkować zwiększeniem szybkości przemian chemicznych substancji itp. Przyczyną tego naruszenia są awarie urządzeń automatyki i błędy personelu obsługującego.
• 6. Naruszenie reżimu usuwania gazów lub oparów. Prowadzi do wzrostu ciśnienia i występuje w przypadku awarii urządzeń automatyki, urządzeń technologicznych na linii: z reaktora usuwane są gazy lub pary, a także podczas popełniania błędów przez personel konserwacyjny.