III. Требования к обеспечению взрывобезопасности технологических процессов

III. Требования к обеспечению взрывобезопасности

технологических процессов

3.1. Для каждой технологической системы должны предусматриваться меры по максимальному снижению взрывоопасности технологических блоков, входящих в нее:

предотвращение взрывов и пожаров внутри технологического оборудования;

защита технологического оборудования от разрушения и максимальное ограничение выбросов из него горючих веществ в атмосферу при аварийной разгерметизации;

исключение возможности взрывов и пожаров в объеме производственных зданий, сооружений и наружных установок;

снижение тяжести последствий взрывов и пожаров в объеме производственных зданий, сооружений и наружных установок.

3.2. Технологические процессы организуются так, чтобы исключить возможность взрыва в системе при регламентированных значениях их параметров. Регламентированные значения параметров, определяющих взрывоопасность процесса, допустимый диапазон их изменений, организация проведения процесса (аппаратурное оформление и конструкция технологических аппаратов, фазовое состояние обращающихся веществ, гидродинамические режимы и т.п.) устанавливаются разработчиком процесса на основании данных о критических значениях параметров или их совокупности для участвующих в процессе веществ.

3.3. Для каждого технологического процесса определяется совокупность критических значений параметров. Допустимый диапазон изменения параметров устанавливается с учетом характеристик технологического процесса. Технические характеристики системы управления и ПАЗ должны соответствовать скорости изменения значений параметров процесса в требуемом диапазоне (класс точности приборов, инерционность систем измерения, диапазон измерения и т.п.).

3.4. Способы и средства, исключающие выход параметров за установленные пределы, приводятся в исходных данных на проектирование, а также в проектной документации и технологическом регламенте на производство.

3.4.1. Условия взрывопожаробезопасного проведения отдельного технологического процесса или его стадий обеспечиваются:

рациональным подбором взаимодействующих компонентов исходя из условия максимального снижения или исключения образования взрывопожароопасных смесей или продуктов (устанавливается разработчиком процесса);

выбором рациональных режимов дозирования компонентов, предотвращением возможности отклонения их соотношений от регламентированных значений и образования взрывоопасных концентраций в системе (устанавливается разработчиком проекта);

введением в технологическую среду при необходимости, устанавливаемую его разработчиком, исходя из физико-химических условий процесса дополнительных веществ: инертных разбавителей-флегматизаторов, веществ, приводящих к образованию инертных разбавителей или препятствующих образованию взрывопожароопасных смесей (устанавливается разработчиком процесса);

рациональным выбором гидродинамических характеристик процесса (способов и режима перемещения среды и смешения компонентов, напора и скорости потока) и теплообменных характеристик (теплового напора, коэффициента теплопередачи, поверхности теплообмена и т.п.), а также геометрических параметров аппаратов и т.п. (устанавливается разработчиками процесса и проекта);

применением компонентов в фазовом состоянии, затрудняющем или исключающем образование взрывоопасной смеси (устанавливается разработчиком процесса);

выбором значений параметров состояния технологической среды (состава, давления, температуры), снижающих ее взрывопожароопасность (устанавливается разработчиком процесса);

надежным энергообеспечением (устанавливается разработчиком проекта).

3.4.2. Оптимальные условия взрывопожаробезопасности технологической системы обеспечиваются:

рациональным выбором технологической системы с минимально возможными относительными энергетическими потенциалами (QB) входящих в нее технологических блоков, которые определяются на стадии проектирования;

разделением отдельных технологических операций на ряд процессов или стадий (смешение компонентов в несколько стадий, разделение процессов на реакционные и массообменные и т.п.) или совмещением нескольких процессов в одну технологическую операцию (реакционный с реакционным, реакционный с массообменным и т.д.), позволяющим снизить уровень взрывоопасности;

введением в технологическую систему дополнительного процесса или стадии в целях предотвращения образования взрывопожароопасной среды на последующих операциях (очистка от примесей, способных образовывать взрывопожароопасные смеси или повышать степень опасности среды на последующих стадиях, и т.п.).

3.5. Для технологических систем непрерывного действия, в состав которых входят отдельные аппараты периодического действия, предусматриваются меры, обеспечивающие взрывобезопасное проведение регламентированных операций отключения (подключения) периодически действующих аппаратов от (к) непрерывной технологической линии, а также операций, проводимых в них после отключения.

3.6. Технологические установки (оборудование, трубопроводы, аппараты, технологические линии и т.п.), в которых при отклонениях от регламентированного режима проведения технологического процесса возможно образование взрывопожароопасных смесей, обеспечиваются системами подачи в них инертных газов, флегматизирующих добавок или другими техническими средствами, предотвращающими образование взрывоопасных смесей или возможность их взрыва при наличии источника инициирования. Управление системами подачи инертных газов и флегматизирующих добавок осуществляется дистанционно (вручную или автоматически) в зависимости от особенностей проведения технологического процесса. Для производств, имеющих в своем составе технологические блоки I и II категории взрывоопасности, предусматривается автоматическое управление подачей инертных сред; для производств с технологическими блоками III категории - управление дистанционное, не автоматическое, а при QB <= 10 допускается ручное управление по месту.

3.7. Для обеспечения взрывобезопасности технологической системы при пуске в работу или остановке оборудования (аппаратов, участков трубопроводов и т.п.) предусматриваются специальные меры (в том числе продувка инертными газами), предотвращающие образование в системе взрывоопасных смесей.

В проектной документации разрабатываются с учетом особенностей технологического процесса и регламентируются режимы и порядок пуска и остановки оборудования, способы его продувки инертными газами, исключающие образование застойных зон.

Контроль за эффективностью продувки осуществляется по содержанию кислорода и (или) горючих веществ в отходящих газах с учетом конкретных условий проведения процесса продувки в автоматическом режиме или методом периодического отбора проб.

3.8. Количество инертных газов для каждого технологического объекта и система их транспортирования выбираются с учетом особенностей работы технологической системы, одновременности загрузки и определяются проектом. Параметры инертной среды определяются исходя из условия обеспечения взрывобезопасности технологического процесса.

3.9. Технологические системы оснащаются средствами контроля за параметрами, определяющими взрывоопасность процесса, с регистрацией показаний и предаварийной (а при необходимости - предупредительной) сигнализацией их значений, а также средствами автоматического регулирования и противоаварийной защиты.

Требования к системам и средствам автоматизации определяются разделом 6 настоящих Правил.

Если автоматический контроль за тем или иным параметром и регулирование в заданном диапазоне невозможны, то методы и средства, обеспечивающие взрывобезопасность процесса, определяются для каждого конкретного случая с учетом условий проведения процесса.

3.10. Для взрывоопасных технологических процессов предусматриваются системы противоаварийной автоматической защиты, предупреждающие возникновение аварийной ситуации при отклонении от предусмотренных регламентом предельно допустимых значений параметров процесса во всех режимах работы и обеспечивающие безопасную остановку или перевод процесса в безопасное состояние по заданной программе.

3.11. Системы противоаварийной автоматической защиты, как правило, включаются в общую систему управления технологическим процессом. Формирование сигналов для ее срабатывания должно базироваться на регламентированных предельно допустимых значениях параметров, определяемых свойствами обращающихся веществ и характером процесса.

3.12. Для систем противоаварийной автоматической защиты объектов, имеющих в своем составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, предусматривается применение микропроцессорной и вычислительной техники, а для объектов с блоками III категории взрывоопасности достаточно применение микропроцессорной техники.

3.13. Технологические объекты с периодическими процессами, имеющие в своем составе технологические блоки I категории взрывоопасности, оснащаются системами контроля, управления и противоаварийной защиты пуска и выхода на регламентированный режим работы и остановки.

3.14. Энергетическая устойчивость технологической системы, которая с учетом категории взрывоопасности входящих в нее блоков, особенностей технологического процесса обеспечивается выбором рациональной схемы энергоснабжения, количеством источников электропитания (основных и резервных), их надежностью, должна исключать возможность:

нарушения герметичности системы (разгерметизации уплотнений подвижных соединений, разрушения оборудования от превышения давления и т.п.);

образования в системе взрывоопасной среды (за счет увеличения времени пребывания продуктов в реакционной зоне, нарушения соотношения поступающих в нее продуктов, развития неуправляемых процессов и т.п.).

Параметры, характеризующие энергоустойчивость технологического процесса, средства и методы обеспечения этой устойчивости, определяются при разработке процесса и регламентируются.

3.15. Технологические процессы не должны проводиться при критических значениях параметров, в том числе в области взрываемости. В случае обоснованной необходимости проведения процесса в области критических значений (области взрываемости) должны предусматриваться методы и средства, исключающие наличие или предотвращающие возникновение источников инициирования взрыва внутри оборудования (искры механического и электрического происхождения, нагретые тела и поверхности и др.) с энергией или температурой, превышающей минимальную энергию или температуру зажигания для обращающихся в процессе продуктов.

Выбор методов и средств, исключающих образование этих источников зажигания или обеспечивающих снижение их энергий, в каждом конкретном случае определяется с учетом категории взрывоопасности, особенностей технологического процесса и требований настоящих Правил.

3.16. Технологические системы со взрывоопасной средой, в которых невозможно исключение опасных источников зажигания, должны оснащаться средствами взрывопредупреждения и защиты оборудования и трубопроводов от разрушений (мембранными предохранительными устройствами, взрывными клапанами, системами флегматизации инертным газом, средствами локализации пламени и т.д.).

3.17. Технологические системы, в которых обращаются горючие продукты (газообразные, жидкие, твердые), способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом, должны быть герметичными и исключать создание опасных концентраций этих веществ в окружающей среде во всех режимах работы. Требования к герметизации с учетом факторов опасности определяются разделом 4 настоящих Правил.

3.18. Мероприятия по предотвращению взрывов и пожаров в оборудовании разрабатываются с учетом показателей взрывопожароопасности обращающихся веществ при рабочих параметрах процесса.

3.19. При разработке мероприятий по предотвращению взрывов и пожаров в объеме зданий и сооружений должны учитываться требования пожарной безопасности.

3.20. Для технологических систем на стадиях, связанных с применением твердых пылящих и дисперсных веществ, предусматриваются меры и средства, максимально снижающие попадание горючей пыли в атмосферу помещения (рабочей зоны), наружных установок и накопление ее на оборудовании и строительных конструкциях, а также средства пылеуборки, ее периодичность и контроль запыленности воздуха.

Твердые дисперсные горючие вещества, как правило, должны загружаться в аппаратуру и перерабатываться в виде растворов, паст или в увлажненном состоянии.

3.21. Для каждого технологического блока с учетом его энергетического потенциала проектной организацией разрабатываются меры и предусматриваются средства, направленные на предупреждение выбросов горючих продуктов в окружающую среду или максимальное ограничение их количества, а также предупреждение взрывов и предотвращение травмирования производственного персонала.

Достаточность выбранных мер и средств в каждом конкретном случае обосновывается.

3.21.1. Для производств, имеющих в своем составе технологические блоки I и II категории взрывоопасности, разрабатываются специальные меры:

размещение технологического оборудования в специальных взрывозащитных конструкциях;

оснащение производства автоматизированными системами управления и противоаварийной защиты с применением микропроцессорной техники, обеспечивающей автоматическое регулирование процесса и безаварийную остановку производства по специальным программам, определяющим последовательность и время выполнения операций отключения при аварийных выбросах, а также снижение или исключение возможности ошибочных действий производственного персонала при ведении процесса, пуске и остановке производства и другие меры.

3.21.2. Производства, имеющие в своем составе технологические блоки III категории взрывоопасности, оснащаются системами автоматического (с применением вычислительной техники или без нее) регулирования, средствами контроля параметров, значения которых определяют взрывоопасность процесса, эффективными быстродействующими системами, обеспечивающими приведение технологических параметров к регламентированным значениям или остановке процесса.

Для технологических блоков, имеющих QB <= 10, допускается применение ручного регулирования при автоматическом контроле параметров, значения которых определяют взрывоопасность процесса.

3.21.3. Для максимального снижения выбросов в окружающую среду горючих и взрывопожароопасных веществ при аварийной разгерметизации системы предусматривается:

для технологических блоков I категории взрывоопасности - установка автоматических быстродействующих запорных и (или) отсекающих устройств с временем срабатывания не более 12 с;

для технологических блоков II и III категории взрывоопасности - установка запорных и (или) отсекающих устройств с дистанционным управлением и временем срабатывания не более 120 с;

для блоков с относительным значением энергетического потенциала QB <= 10 допускается установка запорных устройств с ручным приводом, при этом предусматривается минимальное время приведения их в действие за счет рационального размещения (максимально допустимого приближения к рабочему месту оператора), но не более 300 с.

При этом должны быть обеспечены условия безопасного отсечения потоков и исключены гидравлические удары.

3.21.4. Для технологических блоков всех категорий взрывоопасности и (или) отдельных аппаратов, в которых обращаются взрывопожароопасные продукты, предусматриваются системы аварийного освобождения, которые комплектуются запорными быстродействующими устройствами.

Системы аварийного освобождения технологических блоков I и II категории взрывоопасности обеспечиваются запорными устройствами с автоматически управляемыми приводами, для III категории блоков допускается применение средств с ручным приводом, размещаемым в безопасном месте, и минимальным регламентированным временем срабатывания.

3.22. Для аварийного освобождения технологических блоков от обращающихся продуктов может использоваться оборудование технологических установок или специальные системы аварийного освобождения. Специальные системы аварийного освобождения должны:

находиться в постоянной готовности;

исключать образование взрывоопасных смесей как в самих системах, так и в окружающей их атмосфере, а также развитие аварий;

обеспечивать минимально возможное время освобождения;

оснащаться средствами контроля и управления.

Специальные системы аварийного освобождения не должны использоваться для других целей.

3.23. Вместимость специальной системы аварийного освобождения рассчитывается на прием продуктов в количествах, определяемых условиями безопасной остановки технологического процесса.

3.24. Сбрасываемые горючие газы и мелкодисперсные материалы должны направляться в закрытые системы для дальнейшей утилизации или в системы организованного сжигания. Исключение может составлять чистый водород.

3.25. Не должно допускаться объединение газовых выбросов, содержащих вещества, способные при смешивании образовывать взрывоопасные смеси или нестабильные соединения.

При объединении газовых линий сбросов парогазовых сред из аппаратов с различными давлениями необходимо предусматривать меры, предотвращающие переток сред из аппаратов с высоким давлением в аппараты с низким давлением.

3.26. При наличии жидкой фазы в газовом потоке на линиях сброса газов должны предусматриваться устройства, исключающие ее унос.

3.27. В процессах, в которых при отклонении от заданных технологических режимов возможно попадание взрывопожароопасных продуктов в линию подачи инертов, на последней устанавливается обратный клапан.