Потенциально опасные технологические процессы

Среди большого числа отличающихся по характеру процессов химической технологии можно выделить группу процессов, которые при определенных условиях, возникающих вследствие нарушения требований регламента, выходят в аварийные режимы с последствиями различной степени тяжести. Такие процессы называют потенциально опасными.

Потенциально опасные процессы химической технологии можно разделить на четыре группы:

- переработка и получение токсичных веществ;

- переработка и получение взрывоопасных веществ и смесей;

- процессы протекающие с высокой скоростью;

- смешанные процессы.

Большая часть потенциально опасных процессов химической технологии – это смешанные процессы, т.е. такие, которые можно отнести одновременно к двум или трем указанным группам. В них присутствуют все или часть видов опасности: отравление, взрыв, механическое разрушение оборудования или аппаратуры, выброс реакционной массы, технологический брак.

Причины возникновения аварийной ситуац ии очень разнообразны и можно свести к следующим:

Изменение соотношения подаваемых компонентов (непрерывный процесс) или скорости слива одного из компонентов (полунепрерывный процесс). В этих случаях скорость химического превращения веществ растет, что приводит к увеличению количества выделяемого тепла, подъему температуры, ускорению побочных реакций, интенсивному газовыделению и пр.

Снижение (или отсутствие) расхода хладагента. Это приводит к снижению теплоотбора, увеличению температуры и т.д.

Отсутствие перемешивания. В этом случае возможно накопление непрореагировавших компонентов или образование застойных зон. Неоднородное распределение компонентов или последующее включение мешалки приводит к изменению скорости реакции и нарушению температурного режима.

Попадание посторонних продуктов в аппарат. Приводит к ускорению побочных реакций, нарушению температурного режима и т.д.

Нарушение состава исходных компонентов, подаваемых в виде смеси или раствора. Приводит к изменению соотношения реагирующих веществ и как следствие к нарушению технологического режима.

Нарушение режима удаления паров или газов. Приводит к увеличению давления.

Эти отклонения возникают при отказе средств автоматизации, технологического оборудования или в результате ошибок обслуживающего персонала.

Основной метод защиты потенциально опасных процессов – создание автоматических систем защиты. В автоматизированном технологическом процессе, снабженном надежной системой защиты, аварийные ситуации могут возникать только в результате отказов технологического оборудования или системы регулирования.

Наиболее распространенный технологический метод снижения опасности потенциально опасных технологических процессов – установление безопасного регламента, т.е. такого регламента при котором даже при резких колебаниях процесса его опасные параметры не выходят за границу устойчивости.

Второй технологический метод снижения опасности – замена периодических процессов непрерывными. Снижение безопасности достигается следующими обстоятельствами:

- Объем реактора непрерывного действия в несколько раз меньше объема реактора периодического действия при той же производительности. Вследствие этого общий объем реакционной массы гораздо меньше и таким образом уменьшаются возможные последствия аварии.

- Параметры, характеризующие течение процесса (давление, температура и т.д.) при непрерывном процессе поддерживаются постоянными и их легче автоматизировать.

Технологические методы обеспечивают снижение опасности, но не устраняют ее и вероятность возникновения аварии не устраняется.