Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)» УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе ____________ Н.Ю. Анисимов «___» ____________ 2013г. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА повышения квалификации «Взрывопожаробезопасность и токсическая безопасность промышленных объектов» Москва 2013 В условиях неприемлемо высокого уровня износа основных производственных фондов химической отрасли, крайне ограниченных инвестиционных возможностей по реконструкции, техническому перевооружению предприятий, частой сменяемостью их руководителей и специалистов, актуальным является поиск технических и организационных решений по обеспечению взрывопожаробезопасности и токсической безопасности промышленных объектов. Одним из путей предотвращения аварий и катастроф на опасных производственных объектах является повышение уровня знаний по общеинженерным и специальным дисциплинам руководителями и специалистами предприятий, занимающихся разработкой, созданием, эксплуатацией техники и технологии производств. 1. Цель реализации программы – развитие навыков практического применения полученных знаний, умения анализировать и находить оптимальные решения по взрывопожаробезопасности и токсической безопасности промышленных объектов, отдельных видов оборудования и технических средств в соответствии с требованиями Ростехнадзора России и других контролирующих органов России. 2. Формализованные результаты обучения – программа обучения предусматривает освоение методического, технического и организационного обеспечения взрывопожаробезопасности и токсической безопасности на промышленных объектах, а также изучение вопросов анализа аварийных ситуаций и методов их предупреждения, технической и экологической оценки опасных производственных объектов. При необходимости учебный план может корректироваться с учетом обновления содержания изучаемых разделов в связи с научно-техническим прогрессом, выпуском новых нормативных материалов и специфики технологических и производственных процессов. 3. Содержание программы Учебный план программы повышения квалификации «Взрывопожаробезопасность и токсическая безопасность промышленных объектов» Категория слушателей – руководители и инженерно-технические работники предприятий и организаций, осуществляющих разработку технологических процессов, проектирование и изготовление промышленного оборудования, эксплуатацию, ремонт и диагностирование оборудования, контроль технологических процессов, а также специалисты ведущих надзор и контроль за безопасностью «объектов», и оценивающие их техническое состояние. Срок обучения – 72 (102)* аудиторных и других видов практических занятий. Форма обучения – очно-заочная. № п/п 1 2 3 4 5 Наименование разделов и дисциплин Всего часов Общая характеристика взрывных явлений 4(6)* Теоретические основы механизма горения и 8(12)* взрыва Нормативно-техническая документация по 2(2)* взрывопожароопасности Оценка опасностей взрывных явлений по 8(10)* физикохимическим свойствам обращающихся веществ Характерные особенности моделей аварийных ситуаций типовых технологических процессов, аппаратуры и других элементов систем. В том числе Форма Лек- Практ. контроля ции занятия 1(2)* 3(4)* 2(4)* 6(8)* 2(2)* 2(2)* 6(8)* 5.1. 5.2. 5.3. Гидродинамические процессы Реакционные процессы Теплообменные и диффузионные процессы 4(6)* 4(6)* 4(6)* 1(2)* 1(2)* 1(2)* 3(4)* 3(4)* 3(4)* 5.4. 6. Пылеобразующие процессы 4(6)* Основные характеристики взрывоопасности 8(12)* химико-технологических процессов, показатели уровней разрешения при промышленных авариях 1(2)* 2(4)* 3(4)* 6(8)* 7. Методы стабилизации процессов и оценка надежности технологических систем 7.1. Физико-химические характеристики обращающихся веществ и их влияние на взрывоопасность 2(4)* 2(4)* 7.2. Определение опасных параметров процессов и методы их стабилизации 2(4)* 2(4)* 7.3. Оценка эксплуатационной надежности и безопасности оборудования, трубопроводов и обоснование их выбора 4(6)* 2(2)* 2(4)* 7.4. Средства контроля, управления и противоаварийной защиты взрывоопасных технологических процессов 4(6)* 2(2)* 2(4)* 8. Локализация аварий; защита персонала от поражения, зданий и сооружений от разрушений 6(8)* 2(2)* 4(6)* 9. Обеспечение работоспособности технических средств производства 4(4)* 2(2)* 2(2)* 10. Организация профилактических работ 4(4)* 11. 12. Итоговый контроль 13. 4(4)* Зачет Всего Итого 72(102) 19(26)* 53(76)* * 72(102)* * – учебный курс с объемом -102ч. Учебная программа повышения квалификации «Взрывопожаробезопасность и токсическая безопасность промышленных объектов» 1. Общая характеристика взрывных явлений (4-6 часов) Основные особенности развития химической промышленности, динамика изменения номенклатуры веществ и масштабов производства, единичных мощностей технологических аппаратов, количества горючих материалов в единичных аппаратах, тенденции изменения термодинамических параметров. Современное состояние и динамика аварийности и промышленных катастроф в мировой и отечественной практике. Общие закономерности зависимости масштабов разрушения и тяжести последствий аварий от количества, физико-химических свойств и параметров обращающихся в системах горючих веществ. Оценка тяжести последствий воздействия крупномасштабных технологических аварий на окружающую среду. Основные направления по совершенствованию технологических процессов, разработке современного оборудования, средств контроля, управления и противоаварийной защиты, быстродействующей отключающей и регулирующей арматуры, повышению качества применяемого сырья и материалов, оборудования, средств КИПиА. 2. Теоретические основы механизма горения и взрыва (8-12 часов) Основные понятия – горение и взрыв, ламинарное, дефлеграционное горение и детонация; горение и взрыв веществ в различных агрегатных состояниях: парогазовых и дисперсных сред, конденсированных ВВ. Взрывы технологических систем со сжатыми газами. Особенности горения и взрыва парогазовых сред: в аппаратуре, объеме производственного помещения, неорганизованных паровых облаков в незамкнутом пространстве. Показатели, характеризующие пожаровзрывоопасность горючих веществ. Механизм горения аэровзвесей горючих жидкостей, особые характеристики процесса. Взрывы систем с перегретыми жидкостям. Особенности процессов горения и взрыва дисперсных (пылегазовых) сред, горючесть и ее зависимость от объема, состояния окислительной среды (температуры, давления), дисперсности продукта, пористости. Основные условия соизмерения масштабности взрывных явлений конденсированных ВВ и газовых сред. Основные количественные показатели взрывов, характеризующие масштабность разрушения, тяжесть последствий, тротиловый эквивалент; доля участия взрывопожароопасных продуктов во взрыве, приведенная масса, энергетический потенциал взрывоопасности, баланс распределения энергий взрыва. 3. Нормативно-техническая документация по взрывопожароопасности (2-2 часа) Состояние действующей нормативно-технической документации по взрывопожаробезопасности, взаимная увязка требований безопасности, соответствие требований современному уровню науки и мировой практике, эксплуатации взрывопожароопасных химических производств. Дополнительные требования к обеспечению безопасности производств, связанных с переработкой высокотоксичных продуктов. 4. Оценка опасностей взрывных явлений по физико-химическим свойствам обращающихся веществ (8-10 часов) Аналитическая оценка возможности взрывных явлений по свойствам веществ и промышленным статистическим аналогиям. Конденсированные (твердые и жидкофазные) ВВ. Химически нестабильные соединения в замкнутых объемах аппаратуры. Смеси горючих газов с газами окислителями (кислород, воздух, хлор и др.) в замкнутых объемах аппаратуры, помещений и в открытой атмосфере. 5. Характерные особенности моделей аварийных ситуаций типовых технологических процессов, аппаратуры и других элементов систем 5.1. Гидродинамические процессы (4-6 часов): Сжатие газов поршневыми и центробежными компрессорами. Нагнетание жидкостей поршневыми и центробежными насосами. Транспортирование горючих газов и жидкостей по трубопроводам. Перемешивание материальных сред, в том числе смешивание горючих сред с окислителями. Разделение смесей в циклонах, сепараторах, центрифугах. 5.2. Реакционные процессы (4-6 часов): Неустойчивые процессы, проводимые вблизи критических значений параметров (давлений, температуры, концентрации взрывоопасных веществ, соотношения и скорости дозирования сырья, материалов, катализаторов). Периодические: – циклические с переменным режимом в сложных технологических схемах непрерывного действия; – с проведением ряда технологических операций в одном аппарате; – с систематической разгерметизацией аппаратуры. Экзотермические процессы. Процессы, проводимые под вакуумом. Эндотермические процессы. Непрерывные процессы. 5.3. Тепломассообменные и диффузионные процессы (4-6 часов). Теплообмен между несовместимыми теплоносителями. Непосредственный контакт теплоносителей. Сушка. Выпаривание и десорбция. Абсорбция и конденсация. Теплообмен через стенку. 5.4. Пылеобразующие процессы (4-6 часов). 6. Основные характеристики взрывоопасности химико-технологических процессов, показатели уровней разрушения при промышленных авариях (8-12 часов) Основные количественные характеристики гидродинамических, тепло-массообменных процессов и их влияние на уровень взрывоопасности. Влияние скорости перемещения, расхода и вязкости горючих жидкостей и газов на уровень взрывоопасности; ламинарный и турбулентный режимы движения газовых и жидких сред и их взаимосвязь со взрывоопасностью. Взаимосвязь основных видов и показателей процессов тепломассообмена с количественными показателями взрывоопасности: теплообмен через стенку, непосредственный контакт теплоносителей, тепловое излучение; тепловой баланс процессов; энергия перегрева жидкости; методы их расчета; характерные факторы опасности тепломассообменных процессов. Количественные показатели, составляющие энергетический потенциал взрывоопасности, и основные направления их снижения; типовые модели возникновения и развития аварий; методы определения количества парогазовых сред в блоке, поступивших в аварийных условиях из смежных систем (аппаратов), образовавшихся из жидкой фазы за счет реализации при аварии внутренней энергии перегрева жидкости и тепла экзотермической реакци; диспергированная жидкость и количественная ее взаимосвязь с внутренней энергией; парообразование от внешних источников энергии; теплообмен пролитой жидкости с окружающей средой. Аналитическая оценка частных факторов, вызывающих возникновение и развитое аварий на взрывопожароопасных промышленных объектах. Обоснование выбора технологий (каталитических газофазных и жидкофазных); основные концепции рационального оформления взрывоопасных процессов; обоснование оптимальных геометрических объемов аппаратуры и оборудования; основные принципы секционирования технологических линий на блоки; внутриблочное секционирование; основные принципы определения быстродействия отключающих устройств с учетом характера технологических процессов; системы подавления самоускоряющихся экзотермических реакций; способы снижения парообразования с открытых поверхностей розлитой жидкости. 7. Методы стабилизации процессов и оценка надежности технологических систем 7.1. Физико-химические характеристики обращающихся веществ и их влияние на взрывоопасность (2- 4 часа). –вещества, способствующие протеканию экзотермических реакций, склонные к термическому разложению, полимеризации или саморазогреву, самовоспламенению на воздухе, реагирующие с водой с образованием горючих веществ; – обоснование допустимого количества этих веществ (в том числе в смесях), регламентируемые и критические значения; оценка уровня опасности; обоснованность и надежность способов и средств контроля допустимых количеств опасных веществ; средства предотвращения критических значений. 7.2. Определение опасных параметров процессов и методы их стабилизации (2- 4 часа). – влияние параметров процесса на взрывоопасность, оценка уровня опасности; регламентированные и критические значения параметров; – выбор оптимальных значений технологических параметров; обоснование безопасных пределов параметров; дифференциация требований к системе контроля и управления технологическими процессами с учетом энергетических потенциалов. 7.3. Оценка эксплуатационной надежности и безопасности оборудования, трубопроводов и обоснование их выбора (4 – 6 часов). Особые требования к надежности технологической аппаратуры и оборудования, методы определения и оценки: – понятие о сроках службы (ресурса) и безотказной работы оборудования (наработка на отказ); оценка надежности и выбор оборудования; обоснованность выбора прочностных характеристик оборудования и трубопроводов, конструкционных и антикоррозионных материалов и покрытий; требования к изготовлению узлов и деталей машин; обоснование выбора уплотнений разъемных подвижных, неподвижных фланцевых и сварных соединений; – обоснованность применения разъемных (фланцевых) соединений и требования к конструкции сборочных деталей, требования к сборке; – выбор эффективных методов и средств предупреждения превышения давления с учетом источников давления; особые требования к надежности регулирования внешних источников давления и устройствам аварийного сброса давления; системы аварийного сброса взрывоопасных продуктов закрытого типа; оценка эффективности и надежности методов и средств предотвращения превышения давления. Оборудование – как источник зажигания. Оценка уровня опасности типовых источников зажигания и требования безопасности. 7.4. Средства контроля, управления, и противоаварийной защиты взрывоопасных технологических процессов (4-6 часов). – функциональное назначение средств контроля, управления и противоаварийной защиты технологических процессов; – выбор средств КИПиА, ПАЗ с учетом условий применения, характера и уровня взрывоопасности технологических объектов; область применения микропроцессорной и электронновычислительной техники в системах контроля, управления ПАЗ; требования к точности измерения и быстродействию систем контроля и управления; особые требования к системам противоаварийной защиты технологических процессов с высокими энергетическими потенциалами; устойчивость функционирования систем ПАЗ в условиях возникновения аварий; характеристика энергоустойчивости процессов; – обоснование выбора энергообеспечения (энергоустойчивости) систем контроля, управления и ПАЗ с учетом характера технологического процесса и энергетического потенциала объекта. 8. Локализация аварий; защита персонала от поражения, зданий и сооружений от разрушений (6-8 часов) Поблочные модели (во взаимосвязи) возникновения и развития аварий; технические средства и последовательность аварийного отключения технологических блоков, отдельных аппаратов, систем в их взаимосвязи; обоснование выбора этих средств; технические требования к приводам отключающих устройств по быстродействию, герметичности и надежности. Методы и последовательность локализации аварий при различных моделях их развития: – технологические методы локализации по стадиям развития аварии; особенности образования взрывоопасных парогазовых сред в помещениях, удаление взрывоопасных смесей из помещений; предотвращение возникновения случайных источников зажигания; защита зданий от разрушения при возможных взрывах в них парогазовых сред; – образование неорганизованных парогазовых облаков в незамкнутом пространстве (НПО); методы и средства по ограничению массы НПО, предотвращение воспламенения (инициирования) НПО; постоянные источники зажигания НПО и их локализация при авариях; – контроль состояния воздушной среды в помещениях и на наружных установках; – методы оценки интенсивности воздействия ударной волны на объекты при возможном взрыве; основные принципы расчета зон по уровням опасности и их классификация; – аналитические и аналоговые методы оценки уровней поражения от воздействия ударной волны при типовых аварийных ситуаций; – основные направления снижения тяжести последствий взрыва НПО; устойчивость технологических объектов и предотвращение цепного развития аварии; устойчивость зданий, сооружений и пультов управления к воздействию ударной волны; технические и организационные меры по защите персонала от воздействия ударной волны и вторичных факторов взрыва; – обоснованность размещения взрывоопасных технологических объектов на территории предприятия; – расчетные и аналоговые методы оценки уровней поражения токсичными продуктами при аварийных ситуациях; – планы ликвидации аварий (ПЛА); подготовка производственного персонала к действиям в аварийных условиях. 9. Обеспечение работоспособности технических средств производства (4 - 4 часа). Характерные неисправности и дефекты технологического оборудования, КИПиА, средств противоаварийной защиты; современные технические средства диагностики и дефектоскопии. Организация надзора за состоянием технических средств; рациональная специализация в системе надзора с учетом характера и видов технических средств; основные методы и средства получения информации о состоянии технических средств. Оценка уровня надежности технических средств в динамике эксплуатации; организация профилактического ремонта и технического обслуживания. 10. Организация профилактических работ (2 – 4 часа). Понятие «техника безопасности», ее содержание и неразрывная связь с производством. Обязанности служб предприятий и их руководителей в обеспечении безопасности на вверенных им участках, основные формы и методы их практической реализации. Роль персонала в обеспечении безопасной и безаварийной эксплуатации производств в новых экономических условиях. Внедрение новой техники и технологий и другие резервы повышения безопасности промышленных объектов. 4. Материально-технические условия реализации программы В учебном процессе используются активные методы обучения: лекции с разбором конкретных ситуаций, тематические дискуссии, решение производственных задач и др. Обучение завершается итоговым зачетом. 6. Требования к результатам обучения Итоговая аттестация, заканчивается зачетом. 7. Составители программы Малышев Р.М. д.т.н., Торубаров Н.Н. к.т.н., доцент, Галикаева Л.Р. методист, ЦПК специалистов по промышленной и экологической безопасности Института непрерывного образования Университета машиностроения. 5. Учебно-методическое обеспечение программы 1. Адушкин В.В., Когарко С.М., Лямин Л.Д. Расчеты безопасных расстояний при газовом взрыве в атмосфере (Взрывное дело 75/32 М), Недра, 1975, с.82-94. 2. Баратов А.Н., Иванов Е.Н., Корольченко А.Я. и др. Справочник “Пожарная безопасность и взрывобезопасность”. М, Химия,1988г. 3. Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. и др. Справочник “Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средств их тушения” издание в 2-х книгах. М. Химия, 1990г. 4. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность, М., Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1997г, 171 с. 5. Бейкер У., Кокс П. и др. “Взрывные явления. Оценка и последствия.” Перевод с англ. Под ред. Академика Я.Б. Зельдовича, Б.Е. Гельфанда в 2-х томах, М., Мир, 1986г. 6. Бесчастнов В.М. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение, М., Химия, 1991г, 432 с. 7. Бесчастнов М.В., Взрывобезопасность и противоаварийная защита химикотехнологических процессов. М., Химия, 1983г, 470 с. 8. Бесчастнов М.В., Соколов В.М. Предупреждение аварий в химических производствах. М.Химия, 1979г, 394 с. 9. Бесчастнов М.В., Соколов В.М., Кац М.И. Аварии в химических производствах и меры их предупреждения, М. Химия, 1976г, 367 с. 10. Бондарь В.А., Электрооборудование для взрывоопасных и пожароопасных зон производств различных отраслей промышленности: Учебное пособие. – М .: ООО «Издательство «Пожнаука», 2008. – 126с. 11. Водяник В.И. Взрывозащита технологического оборудования, Киев, Техника, 1979г, 192 с. 12. Временные рекомендации по разработке планов локализации аварийных ситуаций на химико-технологических объектах. М., Госпроматомнадзор СССР,1990г. 13. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность промышленной пыли. М., Химия, 1986г. 14. Маршал В. Взрывы паровых облаков в незамкнутом пространстве (ВПОНП).Перевод с англ., информационный бюллетень №11 (866)-86, М., Госгортехнадзор, с. 1-18. 15. Маршал В. Основные опасности химических производств. Перевод с англ. Под ред. Б.Б. Чайнова, А.Н. Черноплекова, М., Металлургия, 1988 г. 16. Нормы пожарной безопасности “Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности” (НПБ-105-03) 17. Башта Т.М. и др.Гидравлика и гидравлические машины. М., Машиностроение, 1987г. 18. Правила безопасности при перевозке опасных грузов железнодорожным транспортом (РД 15-73-94), с изменением [ПБИ 15-461(73)-02] 19. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-540-03) 20. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ОПВБ-88), М., Металлургия, 1988г. 21. Перечень видов производств, при проектировании которых должны разрабатываться специальные меры по предупреждению возможных аварийных ситуаций и Рекомендации по определению уровня взрывоопасности химико-технологических объектов и их противоаварийной защите. М., Госгортехнадзор, 1988г, 365с. 22. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-585-03). 23. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03) 24. Таубкин С.И., Таубкин И.С. Пожаро- и взрывоопасность пылевидных материалов и технологических процессов их переработки. М., Химия, 1976г. 25. Тимофеев А.Ф., Мазанко А.Ф., Ягуд Б.Ю. и др. Техника безопасности при хранении, транспортировании и применении хлора. М., Химия, 1990г, 336с. 26. Правила безопасности аммиачных холодильных установок (ПБ 09-595-03) 27. Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-560-03) 28. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (ПБ 03-605-03) 29. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03) 30. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления (ПБ 12529-03) 31. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды (ПБ 10-573-03) 32. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ 10-574-03) 33. Правила устройства и безопасной эксплуатации электрических котлов и электрокотельных (ПБ 10-575-03) 34. Правила устройства и безопасной эксплуатации лифтов (ПБ 10-558-03) 35. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00) 36. Тимонин А.С. и др. Машины и аппараты химических производств. Калуга, Изд-во Н. Бочкаревой, 2008г. 37. Тиньков О.В. Техника автоматизированного производства энергонасыщенных материалов и изделий. М., МГУИЭ, 2004 г. 38. Шубин В.С., Рюмин Ю.А. Надежность оборудования химических и нефтеперерабатывающих производств. М., Химия, КолосС, 2006 г. 39. Ким В.С., Самойлов В.А., Торубаров Н.Н. Конструирование и расчет механизмов и деталей машин химических и нефтеперерабатывающих производств. М., Колос, 2007г. 40. Калыгин В.Г., Бондарь В.А., Дедеян Р.Я. Безопасность жизнедеятельности. Промышленная и экологическая безопасность, безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях. М., Химия,КолосС, 2006г. 41. Калыгин В.Г. Промышленная экология. М., Академия, 2004г. 42. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12. под.ред. М.Б. Генералова. М., Машиностроение, 2004г. 43. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03-418-01) Ю.А. Дадонов, А.В. Денисов, Е.А. Иванов и др.М., ФГУП “НТЦ” Промышленная безопасность, 2004г. 44. Роздин И.А., Хабарова Е.И., Вареник О.Н. Безопасность производства и труда на химических предприятиях. М. Химия, КолосС, 2005г. 45. Должанский П.Р.Контроль надежности металла объектов котлонадзора. М. Недра, 1985г. 46. Поникаров И.И. Гайнулин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефтегазопереработки. М. Альфа-М., 2006г. 47. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л., Химия, 1987г. 48. Плановский А.Н., Николаев П.И., Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М., Химия, 1987г. 49. Кафаров В.В. и др. Обеспечение и методы оптимизации надежности химических и нефтеперерабатывающих производств. М., Химия, 1987г. 50. Способы защиты оборудования от коррозии. Справочное руководство. М., Химия, 1987г. 51. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под. ред. Самойловича Г.С. М., Машиностроение, 1976г. 52. Ермаков В.И., Шеин В.С. Ремонт и монтаж химического оборудования Л., Химия, 1981г. 6. Требования к результатам обучения Итоговая аттестация, заканчивается зачетом. 7. Составители программы Малышев Р.М. д.т.н., Торубаров Н.Н. к.т.н., доцент, Галикаева Л.Р. методист, ЦПК специалистов по промышленной и экологической безопасности Института непрерывного образования Университета машиностроения.