Основные опасности отделения полимеризации установки получения ПВД

Основную опасность производства в отделении полимеризации производства полиэтилена представляет:

- использование в качестве сырья взрывопожароопасного газа – этилена;

- образование и перемещение пожароопасного продукта полимеризации – полиэтилена;

- наличие аппаратов и трубопроводов, насосно-компрессорного оборудования работающих под избыточным давлением (до 1500 кгс/см²), при разгерметизации которых возможно образование парогазовой смеси с последующим загоранием или взрывом;

- применение токсичных продуктов, которые могут оказать вредное влияние на здоровье работающих, понижать их работоспособность приводить к острым или хроническим заболеваниям.

На оборудование и трубопроводы воздействуют высокое давление и вибрационные нагрузки, что может привести к таким явлениям, как усталостное разрушение металла, разуплотнение разъемных соединений и разрушение опорных конструкций оборудования и трубопроводов.

Реакция полимеризации проводится при температурах близких к термическому разложению этилена. Поэтому отклонения от нормального режима эксплуатации, вызванные технологическими неисправностями оборудования, могут привести к локальным перегреваниям критической массы, и как следствие, к спонтанному возрастанию температуры и давлению в аппаратах.

Наличие оборудования с вращающимися узлами и деталями, в связи с чем, возможно травмирование работников.

В технологических процессах, связанных с добычей, транспортированием, переработкой, получением, хранением и применением горючих газов, всегда имеется опасность образования взрывоопасных газовоздушных смесей.

Причинами взрывов наиболее часто являются нарушения правил безопасности эксплуатации оборудования, утечки газов через неплотности в соединениях, перегрев аппаратов и чрезмерное повышение давления, отсутствие надлежащего контроля за технологическим режимом, разрыв или поломка деталей оборудования, использование открытого огня на взрывоопасных участках и другие.

Источниками инициирования взрыва в производственных условиях могут быть открытое пламя или накаленные тела, электрические искры, разряды атмосферного и статического электричества, искры от удара и трения, тепловые проявления химических реакций, ударные волны, солнечная радиация, электромагнитные, и другие излучения.

Опасности производства полиэтилена высокого давления обусловлены следующими обстоятельствами:

- процесс идет при высоком давлении. Поэтому при малейшем нарушении герметичности аппаратуры и коммуникаций возможны большие выбросы газов в производственные помещения и образование взрывоопасных смесей с воздухом.

- процесс является экзотермическим и термодинамически неустойчивым. Поэтому при недостаточном отводе тепла может произойти взрывчатое разложение этилена.

- возможность полимеризации этилена в аппаратуре и трубопроводах, не рассчитанных для этой цели, что может привести к опасному росту температуры и разложению этилена, а также к забивке аппаратуры продуктами полимеризации.

Указанные опасности обусловливают необходимость строгого автоматического контроля и регулирования температуры, давления и скорости материальных потоков во всех точках технологической схемы.

Особое внимание при производстве полиэтилена высокого давления должно уделяться чистоте (концентрации 99,9 %) этилена, поступающего на полимеризацию, так как некоторые примеси, такие, как окислы азота, являются катализаторами и могут вызвать нежелательные последствия. Для обеспечения безопасности процесса очень высокие требования должны предъявляться к качеству изготовления и монтажа оборудования и трубопроводов, работающих под высоким давлением. Однако на практике этим вопросам не всегда уделяется должное внимание, что приводило к серьезным авариям.

Большое значение имеет также степень очистки возвратного газа. При плохой очистке ухудшаются условия работы холодильников и забиваются отложениями трубопроводы высокого давления на всем пути от холодильников возвратного газа до фильтров высокого давления, что также приводит к аварийной обстановке на производстве.

Для защиты от разрушения при случайном превышении давления сверх допустимого, реактора полимеризации, как правило, снабжают аварийными клапанами. В случае срабатывания аварийных клапанов, газы и твердые частицы, нагретые до высокой температуры, с большой скоростью по сбросной трубе отводятся в факельный коллектор и возможно образование взрывоопасной смеси.

Источниками воспламенения этой смеси могут быть: электростатический заряд полиэтиленовой пыли и сажи, горячие поверхности выброшенных твердых частиц, искры и др. Однако наиболее вероятным является самовоспламенение при залповом выбросе и смешении с воздухом горячих газов и твердых частиц, температура которых зависит от теплового режима процесса.

При температуре реакции 350 °С и полном разложении этилена на метан и углерод конечная температура достигает 1550 °С. Минимальная же температура самовоспламенения метановоздушной смеси составляет 540 °С. Источниками воспламенения могут быть также внешние факторы: горящие факелы, печи пиролиза, автомобильный транспорт и так далее.

Наибольшую опасность представляют большие выбросы газа, которые происходят вследствие протекания неуправляемой реакции при нарушениях режима дозировки или разложении инициаторов (перекисных соединений).

Основными причинами, которые могут повлечь за собой создание аварийных ситуаций на установке, являются:

-нарушение обслуживающим персоналом норм правил безопасности, производственной итрудовой дисциплины, своих должностных обязанностей и правил по ремонту и эксплуатации оборудования и систем;

- нарушение норм технологического режима, выбег заданных параметров за допустимые регламентированные пределы возможных значений и их тенденция приближения к опасным предельным значениям;

- все случаи разгерметизации технологических систем и создание на площадке установки любой степени загазованности, включая локальные очаги;

- аварийный останов какого-либо оборудования в результате его поломки или по другим причинам;

- прекращение подачи воды на установку энергоресурсов электроэнергии, промышленной воды, водяного пара, азота, воздуха для контрольно-измерительных приборов (КИП);

- прекращение подачи на полимеризацию сырья, катализатора,

- возникновение на площадке установки любых возгораний и очагов пожара. Вероятный сценарий возникновения и развития аварий показан в приложении В.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: