Автоматизация химически-опасных объектов

Фото регистратора РМТ

Автоматизация технологического оборудования, связанного с приемом, хранением и транспортировкой химически-опасных веществ в корпус ХВО ТЭЦ: наружная площадка склада реагентов; помещение склада реагентов; помещение обессоливающей установки.

Контроль уровня в баке едкого натра БЗ-1, мерниках едкого натра БМ-1, БМ-2 и вакуумном бачке ВБ-1 (NaOH), баках серной кислоты БХ-2, БХ-3 и БЗ-6 (H2SO4) производится с помощью преобразователей уровня радиоволновых БАРС351И.36.

Информация от датчиков уровня передаётся на регистратор многоканальный  технологический РМТ 59М фирмы Элемер, расположенный на рабочем месте начальника смены водоподготовки и водно-химического режима (в операторной).

Регистратор имеет 12 входных аналоговых каналов. Имеет расширение за счет подключенного модуля УСО ЭЛЕМЕР-EL-4019 на 8 входных аналоговых каналов. Результаты измерений отображаются на цветном ЖК-дисплее с диагональю 15 дюймов в виде чисел (таблиц), графиков, гистограмм, в различных сочетаниях или мнемосхем. РМТ 59М предназначены для измерения, регистрации и регулирования неэлектрических величин (температуры частоты, давления, расхода, уровня и прочих). РМТ является микропроцессорным переконфигурируемым потребителем прибором с параллельной обработкой сигналов по всем измерительным каналам (цикл опроса всех каналов составляет около 1 с).

Схема автоматизации склада реагентов

Технические решения по размещению средств измерений химически-опасных объектов:

Размещение средств измерений выполнено следующим образом:

— преобразователи уровня радиоволновые БАРС351И.36 – непосредственно на емкостях с едким натром, серной кислотой и раствором аммиака технического;

— регистратор многоканальный РМТ 59М – в помещении № 12;

— средства световой и звуковой сигнализации дублируются по месту и на рабочее место начальника смены водоподготовки и водно-химического режима в  помещение № 12;

— газоанализаторы на пары серной кислоты (Dräger Polytron 3000) и едкого натра (ГАНК-4С) на наружной установке, в помещении склада реагентов и в помещении обессоливающей установки сигнализируют о превышении ПДК концентрации паров серной кислоты и едкого натра.

Описание средств измерения для склада реактивов:

Преобразователи уровня радиоволновые БАРС 351И предназначены для бесконтактного измерения уровня жидких продуктов в технологических и товарных резервуарах с последующей передачей результата в виде кодированного сигнала по линии связи.

Направляющая система уровнемеров БАРС351И.36 представляет собой волновод диаметром 46 мм, выполненный из нержавеющей стали.

Применение волноводного исполнения полностью исключает нестабильные измерения уровня, наличие верхнего и нижнего не измеряемого уровня и внешние воздействия (пена, процесс загрузки и т.д.) и гарантирует точность измерения +/-1 мм во всем диапазоне измерения. Диапазон измерений уровня определяется длиной волновода.

Уровнемер БАРС351И имеет сертификат соответствия № ТС RU C-RU.МШ06.В.00131. Приборы являются средствами измерений и занесены в Государственный реестр средств измерений под № 33284-13.

Измерительная головка Dräger Polytron 3000 для электрохимических сенсоров применяется для стационарного непрерывного контроля концентраций газов в окружающем воздухе, включает встроенный сенсор DrägerSensor®. Устанавливается внутри и вне помещений (–40 °C ≤ T ≤ +65 °C).

Измерительные головки Dräger Polytron 3000 для электрохимических сенсоров являются средствами измерений и занесены в Государственный реестр средств измерений под № 57311-14.

Газоанализаторы универсальные ГАНК-4С для контроля концентрации едкого натра в воздухе рабочей зоны являются средствами измерений и занесены в Государственный реестр средств измерений под № 24421

Работа газоанализатора осуществляется в автоматическом режиме. Измерение концентрации вредных веществ осуществляется одной сменной химкассетой в течение одного года. Встроенный насос засасывает анализируемый воздух через входной штуцер газоанализатора и пропускает его через ленту химкассеты.

Принцип действия стационарного газоанализатора ГАНК-4С основан на оптронноспектрофотометрическом методе измерения, то есть измеряется скорость изменения окраски ленты, пропорциональной концентрации определяемого вещества.

Результаты измерения выводятся на дисплей в цифровом виде.

При превышении предельно допустимой концентрации контролируемого вещества, установленной предприятием-изготовителем, срабатывает световая и звуковая сигнализации и замыкаются контакты реле для внешнего исполнительного устройства.

Скачать «Схемы автоматизации химически-опасных объектов корпуса ХВО ТЭЦ» в формате dwg >>>

Вентиляция склада реагентов

Фото промышленного вентилятора

Аварийная вентиляция в помещении склада реагентов цеха ХВО ТЭЦ.

В помещении склада реагентов нет постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Расчетная температура воздуха в помещении склада реагентов принимается не ниже +5 °С в холодный период за счет существующего воздушного отопления склада реагентов. Температура воздуха в теплый период года не превышает +40 °С.

В помещении склада реагентов естественная вентиляция обеспечивается через открытые ворота для подачи железнодорожных цистерн с исходным сырьем и неплотности в ограждающих конструкциях.

В помещении склада реагентов возможно выделение паров кислот и щелочей. Для разбавления опасных веществ в воздухе ниже ПДКр.з. запроектирована аварийная вытяжная вентиляция с механическим побуждением и удалением воздуха из нижней зоны.

Согласно СП 89.13330.2012 приложение Ж в помещении склада реагентов предусматривается аварийная вытяжная вентиляция, обеспечивающая пять обменов воздуха в час.

Система аварийной вытяжной вентиляции (АВ-1), с механическим побуждением, с центробежным вентилятором. Приемные воздухозаборные отверстия для удаления воздуха из помещения склада реагентов расположены на высоте 0,3 м от уровня пола в местах возможных аварийных поступлений паров.

Автоматизация аварийной вентиляции склада реагентов.

Аварийная вытяжная вентиляция (АВ-1) включается в работу автоматически при срабатывании датчика сигнализации превышения ПДК.

Автоматизация системы аварийной вытяжной вентиляции (АВ-1) включает в себя управление электродвигателем вентилятора при превышении ПДКр.з. по сигналу от датчика сигнализации.

Воздуховоды системы аварийной вытяжной вентиляции (АВ-1) выполнены из оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80 «Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия».

Вентилятор аварийной вытяжной вентиляции ВР 80-75 № 6,3 из углеродистой стали установлен в помещении склада. Выброс воздуха из системы аварийной вытяжной вентиляции предусмотрен наружу выше уровня кровли здания.

Крепление воздуховодов к строительным конструкциям необходимо выполнить по серии 5.904-1.

Производство и приемку монтажных работ необходимо осуществлять в соответствии с СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий. Актуализированная редакция СНиП 3.05.01-85».

После монтажа все вентиляционное оборудование должно быть подвергнуто наладке и регулировке до проектных показателей.

Для защиты от статического электричества все воздуховоды заземляются.

Фундаменты резервуаров с реагентами

Фото фундамента емкости с килотой

К строительным конструкциям объектов в целом, и к строительству фундаментов резервуаров в частности, участвующих в хранении химически-опасных веществ, предъявляются особые требования. Основные из них – это материал железобетонной конструкции и форма фундамента, защищающая объект от перелива реактивов.

Требования к фундаментам, на примере, бака хранения щелочи (едкого натра):

В здании склада реагентов, в ячейке мокрого хранения соли,  построен железобетонный поддон с фундаментами под насосы и вакуумный бак. Поддон состоит из  кирпичной стены с отметки минус 3,000 до отметки минус 0,300, толщиной стенки 640 мм, шириной 4100 мм, и ограждения, высотой 1250 мм из труб по ГОСТ 10704-80.

Необходимый участок, выделенный под бак щелочи, в ячейке мокрого хранения засыпан непучинистым, ненабухающим, непросадочным суглинистым грунтом.

Железобетонный поддон выполнен из бетона марки В15 F75 W6. Армирование поддона предусмотрено сетками, арматурой диаметром 10 мм по ГОСТ 34028-2016 и поддерживающими каркасами из арматурной стали класса А500 по ГОСТ 52544-2006.

Покрытие пола поддона выполнятся с уклоном 1 % к железобетонному приямку для сбора проливов, также выполнен бетонный буртик.

Фундаменты для установки технологического оборудования в поддоне предусмотрены из бетона марки В15 F75 W6.

Баки хранения реагентов

Фото вакуумного бака

Характеристики баков хранения, насосного оборудования перекачки реагентов, а также клапанов и запорной арматуры, участвующих в технологической схеме транспортировки реагентов на ТЭЦ.

Технологическая схема приема и транспортировки серной кислоты и водного раствора аммиака:

  • БХ-2 — емкость горизонтальная для приема 96% серной кислоты. Вместимость – 11 м3 D=2000 мм, L=4000 мм. Производитель — ОАО ТКЗ «Красный котельщик».
  • БХ-3 — емкость горизонтальная для приема 96% серной кислоты. Вместимость – 11 м3 D=2000 мм, L=4000 мм. Производитель — ОАО ТКЗ «Красный котельщик».

Технологическая схема приема и хранение едкого натра:

  • ВБ-1 — емкость вертикальная для приема 46% едкого натра. Вместимость – 1 м3 D=1000 мм, L=940 мм. Производитель — ОАО ТКЗ «Красный котельщик».
  • Н1-Н2 — горизонтальный консольный электронасосный агрегат. Электродвигатель общепромышленный АХ 50-32-200-И-55-У2. Производитель — ОАО «ЭНА».
  • Н3 – насос дренажный для агрессивных жидкостей (загрязненных вод), переносной. Электродвигатель HOMA CH 407 WA. Импортер — ООО «Насосные технологии».

В качестве запорной арматуры с дистанционным управлением рекомендуется установка клапанов отсечных электромагнитных нормально закрытых прямого действия с датчиком положения затвора типа СЕНС-ПФ DN 25, 80, 100 PN 25  производства ООО НПП «Сенсор» г. Заречный, Пензенской области.

Указанная арматура используется в системе управления технологического процесса при приеме и выдаче токсичного сырья. Арматура устанавливается в местах, удобных для обслуживания и осмотра.

Арматура промышленная, трубопроводная, стальная категории 1 и 2, номинальным диаметром 25 мм и более для управления рабочей средой группы 1: затворы поворотные химические ЗПХ, краны шаровые химические КШХ, краны конусные химические КФК, клапаны обратные химические КОХ, вентили диафрагмовые химические ВДХ. Завод-изготовитель — ООО «Производственное Предприятие «Элмон».

Пожарная защита токсичных объектов

Фото пожарного поста

Пожарная защита токсичных объектов на примере технологического оборудования, связанного с приемом, хранением и выдачей химически-опасных веществ в корпус ХВО ТЭЦ.

Сведения о категории зданий, сооружений, помещений, оборудования и наружных установок объекта защиты по признаку взрывопожарной и пожарной опасности:

— Склад реагентов (помещение) – Д;

— Наружная площадка у склада реагентов – ДН;

— Корпус химводоочистки, в котором размещается помещение обессоливающей установки – Д.

Для склада реагентов с наружной площадкой и корпуса химводоочистки, в котором размещается помещение обессоливающей установки, согласно СП 5.13130.2009 не требуется защита  автоматической установкой пожаротушения.

Пожарная сигнализация в здании склада реагентов с наружной площадкой и в корпусе химводоочистки, в котором размещается помещение обессоливающей установки – классическая, существующая.

В складе реагентов с наружной площадкой и в корпусе химводоочистки не предусматривается автоматическое  пожаротушение водой..

Не предусматривается специальной системы управления эвакуацией людей при пожаре, так как в помещении склада реагентов отсутствуют постоянные рабочие места.

В случае возникновения пожара эвакуация работников осуществляется по существующим автодорогам и подъездам с капитальным покрытием пешком и автотранспортом предприятия.

На территории объекта защиты оповещение о пожаре существующее.

Первичные средства пожаротушения токсичных объектов

Для размещения первичных средств пожаротушения, инструмента и пожарного инвентаря на территории объекта защиты оборудованы пожарные щиты типа ЩП-В.

Щит противопожарной защиты ЩП-В окрашен в красный цвет и предназначен для  хранения пожарного инвентаря, рассчитанного на предотвращение пожара.

В комплект щита пожарного ЩП входит:

– лом пожарный – 1 шт.;

– ведро пожарное конусное – 1 шт.;

– полотно противопожарное (кошма) – ПП-300 – 1 шт.;

– лопата штыковая – 1 шт.;

– лопата совковая – 1 шт.;

– ящик с песком 0,5 м3 – 1 шт.;

– огнетушитель ОП.

Противопожарный инвентарь применяется для тушения небольших возгораний.

Также в качестве первичных средств пожаротушения на объекте защиты используются огнетушители (дополнительно).

В качестве первичных средств пожаротушения предусматриваются:

– полотно противопожарное (кошма) – ПП-300;

– огнетушители марки ОВП-10 – 2 шт.;

– пожарный щит типа ЩП.

В качестве первичных средств пожаротушения в помещении управления, где размещено рабочее место начальника смены водоподготовки и водно-химического режима предусматриваются огнетушители марки ОП-5.

Промышленная безопасность химически-опасных объектов на ТЭЦ

Фото бутылок с реагентами

Мероприятия по обеспечению промышленной безопасности при эксплуатации объектов, участвующих в перекачке токсичных веществ на ТЭЦ:

— соответствие принятого оборудования, запорной арматуры требованиям технологического процесса по давлению, температуре и коррозионности сред;

— оснащение технологического процесса необходимыми средствами измерений;

— предусмотрено местное и дистанционное (с рабочего места начальника смены водоподготовки и водно-химического режима – из помещения операторной) управление электромагнитными клапанами на технологических трубопроводах при достижении максимального уровня в емкостях;

— предусмотрен строгий контроль за исправностью средств сигнализации приборов, находящихся в помещении операторной;

— применение для транспортировки едких жидкостей бесшовных трубопроводов с антикоррозионным наружным покрытием, а также герметичных фланцевых соединений, приваренных встык, и герметичной запорной арматуры класса герметичности «А» по ГОСТ 9544-2015;

— соответствие прокладочного материала фланцевых соединений оборудования, арматуры и трубопроводов давлению, температуре и коррозионным свойствам сред;

— оснащение емкостного оборудования уровнемерами с сигнализацией максимального уровня;

— для исключения перелива емкостей с раствором едкого натрия: ВБ-1, Б3-1, БМ-1, БМ-2, а также емкостей с серной кислотой: БХ-2, БХ-3, Б3-6 и емкости с водным раствором аммиака БХ-4 – предусмотрена светозвуковая сигнализация при достижении максимального уровня в емкостях по месту (у места приема жидкостей в емкостное оборудование) и с рабочего места начальника смены водоподготовки и водно-химического режима

Мероприятия по технике безопасности и промышленной санитарии при эксплуатации объектов и оборудования химводоподготовки:

– организация производственного процесса с максимальным оснащением средствами изменения емкостного, насосного оборудования и средствами автоматической защиты, исключающими возможность перелива при приеме и перекачивании на хранение едких жидкостей;

– местное и дистанционное (с рабочего места начальника смены водоподготовки и водно-химического режима – из комнаты №12) управление электромагнитными клапанами на технологических трубопроводах при достижении максимального уровня в емкостях и отключение насосного оборудования;

– емкостное оборудование, насосы и площадки слива жидкостей размещены в поддонах с приямками для сбора проливов;

– на всех фланцевых соединениях предусмотрена установка защитных кожухов

– установлен газоанализатор на едкий  натрий с сигнализацией превышения концентрации паров едких жидкостей с выносом звукового сигнала о превышении  ПДК по месту и на рабочее место начальника смены водоподготовки и водно-химического режима в помещение операторной (управления):

– в помещении склада реагентов у ВБ-1 и у насосов Н-1, Н-2 с включением вновь запроектированной аварийной вентиляции при превышении ПДКр.з.

– на наружной площадке склада реагентов у аппаратов с едким натрием

Б3-1, Б3-2;

– в помещении обессоливающей установки у аппаратов БМ-1 и БМ-2 с включением существующей аварийной вентиляции при превышении ПДКр.з.

Техническим перевооружением предусмотрена установка газоанализатора на серную кислоту с сигнализацией превышения концентрации паров едких жидкостей с выносом звукового сигнала о превышении ПДК по месту и на рабочее место начальника смены водоподготовки и водно-химического режима в помещение операторной (управления):

– в помещении склада реагентов у цистерны с серной кислотой с включением в данном помещении вновь запроектированной аварийной вентиляции при превышении ПДКр.з.

– на наружной площадке склада хранения реагентов у аппаратов с серной кислотой БХ-3, БХ-2, БХ-1, Б3-6.

– предусмотрена защита насосов от работы «всухую», сигнализация работы насосов, дистанционное отключение насосов с рабочего места начальника смены водоподготовки и водно-химического режима и с места слива продуктов.

Оборудование приема и хранения опасных веществ на ТЭЦ

Фото склада реагентов

Технологическое оборудование приема и хранения опасных веществ на ТЭЦ.

Технологическое оборудование, связанное с приемом, хранением и выдачей реагентов в корпус ХВО располагается в существующем здании и на существующей наружной площадке склада реагентов.

В здании склада реагентов в осях 2-3 у оси Б расположены насосы поз. Н-1 и Н-2, вакуумный бачок поз. ВБ-1. Оборудование размещено в проектируемом бетонном поддоне габаритами 5,2х4,1 м на отм. 0,000. По периметру поддона предусмотрен бортик высотой 250 мм и уклон в сторону приемка для сбора проливов. В приямок устанавливается переносной дренажный насос поз. Н-3.

В помещении склада реагентов возможно выделение паров кислот и щелочей. Для разбавления опасных веществ в воздухе ниже ПДКр.з. запроектирована аварийная вытяжная вентиляция, с механическим побуждением и удалением воздуха из нижней зоны.

Приемные воздухозаборные отверстия для удаления воздуха из помещения склада реагентов расположены на высоте 0,3 м от уровня пола в местах возможных аварийных поступлений паров.

Аварийная вытяжная вентиляция (АВ-1) включается в работу автоматически при срабатывании датчика сигнализации превышения ПДК.

На открытой площадке у оси 1 здания склада реагентов расположены баки хранения серной кислоты поз. БХ-2 и БХ-3. Баки размещены в существующем бетонном поддоне совместно с существующим баком БХ-1. По периметру поддона предусмотрен бортик высотой 500 мм и уклон в сторону накопительного колодца для сбора проливов, расположенного за пределами поддона. Для обслуживания запорной и дыхательной арматуры, уровнемеров над баками на отм. +2,100 предусмотрена обслуживающая площадка.

В местах пересечения проектируемыми трубопроводами проходов, расположенных снаружи здания склада реагентов, предусмотрены две переходные площадки.

Технологическое оборудование размещено по технологическим узлам с соблюдением поточности и максимальной блокировки стадий технологического процесса, с учетом обеспечения максимального сокращения транспортных коммуникаций.

Требования, предъявляемые к зданиям и сооружениям, связанных с перекачкой токсичных веществ:

По взрывопожарной и пожарной опасности согласно СП 12.13130.2009:

— Склад реагентов относится к категории Д.

— Корпус химводоочистки – к категории Д.

— Наружная площадка у склада реагентов относится к категории ДН (пониженная пожароопасность).

Для существующих производственных зданий и сооружений класс функциональной пожарной опасности Ф5.1 согласно СП 112.13330.2011. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.

Для склада реагентов – Ф5.2.

К технологическому оборудованию, связанному с приемом, хранением и выдачей, предъявляются особые требования по промышленной безопасности.