Авторы: Э.М. Ривин, В.В. Разуваев (ООО «БизнесХим»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №7/2016

В основном нормативном правовом акте, используемом при разработке технологических процессов химии, нефтехимии и нефтегазопереработки, понятие технологических блоков фигурирует, начиная с п. 2.1 [1]. В этом пункте указано, что все решения по разработке технологического процесса «должны обеспечивать взрывобезопасность технологического блока». Но понятие «технологический блок» (не путать с определением «конструктивно завершенная сборочная единица заводской готовности, поступающая на монтажную площадку в сборе или постановочными единицами») касается не только взрывобезопасности процесса в целом и отдельных его узлов (стадий), но и вопросов пожарной и экологической безопасности, и неотделимо от организации обслуживания, ремонта и управления производством. Опасные производственные объекты включают не только воспламеняющиеся, горючие и взрывчатые вещества, но и вещества окисляющие, токсичные и представляющие опасность для окружающей среды [2]. В этом основополагающем законе понятие «технологический блок» вообще не фигурирует.

Четкое понимание понятия «технологический блок», необходимое для правильной оценки опасности разгерметизации оборудования и трубопроводов этой группы веществ, также необходимо. Кроме того, без объективного разделения опасных объектов на технологические блоки невозможно разработать декларации промышленной безопасности, выполняемые согласно документу [3], и планы мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на опасных производственных объектах, разрабатываемые согласно документу [4].

Определение, представленное в информационносправочном материале к документу [1]: «Технологический блок – аппарат или группа (с минимальным числом) аппаратов, которые в заданное время могут быть отключены (изолированы) от технологической системы (выведены из технологической схемы) без опасных изменений режима, приводящих к развитию аварии в смежной аппаратуре или системе», неконкретно и ничего не может добавить к пониманию сути проблемы.

Разделение сложной технологической системы на блоки в производствах с многочисленными связями потоков обращающихся опасных продуктов, энергетическими связями, с комплексным взаимодействием параметров, определяющим схему регулирования, в настоящее время фактически отдано на откуп проектным организациям.

В современных условиях, при обязательном проведении конкурсной процедуры выбора проектной организации (нередко по принципу «кто дешевле и быстрее») ключевой вопрос разделения на блоки, обеспечивающий в итоге безопасность работы производства, остается за кадром. Утвержденная методология разделения цепочки технологического оборудования, задействованного на опасном производственном объекте, отсутствует.

Да она и вряд ли может быть единой, так как здравый смысл ведения и безаварийного останова технологических процессов всегда можно трактовать по-разному.

Интересные и полезные работы уфимских и других специалистов, имеющие отношение к разделению на блоки, например [5–9], неизвестны большинству проектировщиков и заводских специалистов.

В основе разделения технологической схемы и компоновки оборудования на блоки лежит уменьшение «количества вещества, способного участвовать во взрыве или пожаре при разгерметизации оборудования» [5, 10].

Но разделение схемы на мелкие блоки не отвечает современной практике, а включение в них дополнительной быстродействующей арматуры для перекрытия потоков при компактном размещении оборудования, особенно при последовательном движении потоков, не позволяет повысить безопасность производства и приводит к резкому удорожанию проектирования и строительства. Недаром после долгого обсуждения между представителями надзорного органа, бизнес-сообщества, проектных организаций приказом Ростехнадзора [11] были внесены изменения в первоначальную редакцию федеральных норм и правил в области промышленной безопасности [12], исключающие требования о минимальном уровне взрывоопасности технологических блоков.

При рассмотрении основных процессов, характерных для химической и нефтехимической промышленности, предлагаются некоторые обобщающие рекомендации о формировании технологических блоков, дополняющие соображения, содержащиеся в работах [5–9] по нефтепереработке.

В частности, к этим рекомендациям можно отнести следующие:

  • по ректификации: предлагается рассматривать единым блоком саму колонну, кипятильник, конденсатор, емкость для сбора конденсата и соответствующее насосное оборудование. В развитие этого принципа в многоступенчатых процессах ректификации (например, многостадийная ректификация продуктов пиролиза углеводородов, разделение широкой фракции легких углеводородов и подобные процессы) не имеет смысла дробить всю схему на блоки по отдельным колонным агрегатам: остановка одного из задействованных агрегатов неизбежно влечет прекращение работы всей технологической цепочки, а в работающей линии перерабатывающиеся продукты и полупродукты передаются последовательно от одной стадии ректификации к другой;
  • по системам абсорбции-десорбции: такие системы, работающие совместно, обоснованно могут рассматриваться как единый технологический блок;
  • по системам адсорбции: подобные системы, включающие в зависимости от назначения процесса (кроме непосредственно адсорбера) холодильники для адсорбции, подогреватели для осуществления десорбции, системы переработки продуктов десорбции независимо от числа последовательно соединенных адсорберов целесообразно рассматривать как единый технологически блок. Но при установке систем адсорбции параллельно каждая из таких систем должна рассматриваться как самостоятельный блок;
  • по реакционным процессам: следует по-разному рассматривать реакторы периодического действия (каждый из которых вместе с сопутствующим вспомогательным оборудованием – циркуляционные и откачивающие насосы, теплообменники в схеме рециркуляции реакционной массы, отдувочные конденсаторы и т.п. – является самостоятельным технологическим блоком) и реакторы непрерывного действия, часто образующие последовательную нитку, так называемую батарею, состоящую из 2…12 аппаратов (батареи полимеризации эмульсионных бутадиен-стирольных, бутадиен-альфаметилстирольных, бутадиен-нитрильных каучуков, батареи растворных изопреновых, бутадиеновых, бутадиен-стирольных каучуков и др.);
  • по усреднителям, разрывным емкостям в различных процессах нефтехимического синтеза: каждый из таких аппаратов, имеющий определенный запас хранения продуктов, и служащих для комплектации партий, гомогенизации, осуществления анализов и т.д., следует рассматривать как отдельный блок. При этом насосное хозяйство предпочтительно рассматривать как часть этого блока, хотя при сложных технологических обвязках насосы, скомплектованные в отдельную группу, могут представлять собой и отдельный технологических блок;
  • по процессам водной дегазации каучуков растворной полимеризации и дегазации латексов (товарных и полупродуктов производства синтетических каучуков эмульсионной полимеризации): такие схемы независимо от числа последовательных ступеней дегазации, межступенчатых насосов, систем конденсации и сбора конденсата целесообразно рассматривать как отдельный технологический блок;
  • по установкам компримирования взрывопожароопасных газов и паров: подобные установки вряд ли оправданно включать в состав сложных технологических блоков: компрессорные установки, особенно многоступенчатые, включающие узлы сепарации, охлаждения и конденсации паров, имеющие отдельные схемы маслоснабжения, сами по себе могут быть представлены одним (или даже более) технологическим блоком. По-видимому, вакуум-насосы в отрыве их от основной схемы рассматривать как отдельные технологические блоки нецелесообразно;
  • по складам сжиженных газов, легковоспламеняющихся жидкостей (включая товарно-сырьевые базы и промежуточные склады, в том числе и изотермические и полуизотермические резервуары), а также таких опасных продуктов как кислоты, щелочи, сероуглерод, аммиак и т.д.: отдельные резервуары (складские емкости с такими продуктами) следует рассматривать, как отдельные технологические блоки.

Вряд ли следует выделять в отдельные блоки технологическое оборудование, которое можно условно отнести к вспомогательному (теплообменники, монжусы, сепараторы, даже печи и т.п.), так как из-за относительно небольших объемов вероятность образования взрывоопасного облака при их разгерметизации сравнительно низка.

Следует обратить внимание на возможность выделения в отдельные технологические блоки сушильных агрегатов каучуков, хотя они расположены в невзрывоопасных помещениях. В условиях эксплуатации, соответствующих технологическому регламенту, при отсутствии проскока углеводородов из-за неудовлетворительного качества дегазации латексов или водной пульпы растворных каучуков отделения сушки каучуков не являются взрывоопасными. Но в случае завышения нормативного содержания углеводородов из-за неудовлетворительной работы системы дегазации может иметь место попадание взрывоопасных продуктов в цех (отделение) сушки каучуков с крайне неприятными последствиями. Такие аварии при попадании растворителя (изопентан) в производстве полиизопрена в XX веке в СССР случались несколько раз. В связи с этим сушилки каучука можно рассматривать как гипотетически опасный технологический блок, предусматривая одновременно максимум возможных мероприятий по защите.

В упомянутых работах уфимских авторов правильно обоснован метод иерархии при определении наиболее опасного аппарата, определяющего взрывоопасность технологического блока. Включение в состав блока наряду с «основным» аппаратом оборудования, при разгерметизации характеризующегося меньшим энергетическими потенциалами, существенно не повлияет на категорию взрывоопасности блока, определяемую величиной относительного энергетического потенциала Qв.

Подобный подход оправдан не только для взрывоопасных технологических блоков, но и для технологических блоков, в которых обращаются токсичные, окисляющие и представляющие опасность для окружающей среды вещества.

Список литературы

  1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывоопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Серия 09. Вып. 37. М.: ЗАО «Научнотехнический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2016.
  2. Федеральный закон от 21.07.1997 г. №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (в редакции от 13.07.2015 г.)
  3. Порядок оформления декларации промышленной безопасности опасных производственных объектов и перечень включаемых в нее сведений. РД 03-14–2005. с изм. от 11.01.2015 г.
  4. Положение о разработке планов мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий на опасных производственных объектах, утв. Постановлением Правительства РФ от 26.08.2013 г. №730. Официальный интернет-портал правовой информации (www.pravo.gov.ru), от 29.08.2013 г. № опубликования 0001201308290015.
  5. Манойчева В.А., Хуснияров М.Х. Влияние группировки оборудования технологического блока установки НПП на относительный энергетический потенциал взрывоопасности//Нефтегазовое дело. 2006. №2.
  6. Манойчева В.А., Хуснияров М.Х. Применение метода анализа иерархий для определения центра технологического блока установки нефтегазопереработки//Нефтегазовое дело. 2006. №2.
  7. Манойчева В.А. Оценка опасности технологических блоков установок нефтегазопереработки методом анализа иерархий. Дис. … канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2006.
  8. Манойчева В.А., Хуснияров М.Х., Низамутдинов А.М. Применение метода анализа иерархий при оценке взрывоопасности технологических блоков установок нефтегазопереработки//Нефтегазовое дело. 2007. №1.
  9. Бондарук А.М., Гимаев М.Р., Мухаметзянова А.Ф., Ямалетдинова А.А. Количественная оценка взрывоопасности технологических блоков нефтехимического производства//Нефтегазовое дело. 2010. №2.
  10. Крюков А.С. Реформы промышленной безопасности. М.: СИБУР, 2016.
  11. Приказ Ростехнадзора от 25.11.2015 г. №480 «О внесении изменений в Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 11 марта 2013 г. №96». Официальный интернет-портал правовой информации (www.pravo.gov.ru), от 20.02.2016 г. № опубликования 0001201602200032
  12. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Серия 09. Вып. 37. М.: ЗАО «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2013.
СХОЖИЕ СТАТЬИБОЛЬШЕ ОТ АВТОРА