ОСНОВНЫЕ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ БЕЗОПАСНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

19.3. ОСНОВНЫЕ СТАДИИ РАЗРАБОТКИ БЕЗОПАСНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Для целей данного раздела мы приводим 9 стадий разработки, из них некоторые подробно обсуждаются ниже:

1) Определение наиболее пригодной формы выпуска продукта.

2) Выбор технологического процесса для его производства.

3) Создание технологического регламента.

4) Разработка технического задания на технологическую аппаратуру и системы управления и их проектирование.

5) Выбор места расположения предприятия.

6) Определение расположения объектов на выбранной площадке и привязка к местности.

7) Разработка схемы расположения оборудования.

8) Поставка, монтаж и сборка установок и оборудования.

9) Принятие в эксплуатацию и эксплуатация завода.

Все стадии приведены, естественно, в хронологическом порядке. Однако, очевидно, иногда некоторые этапы по времени могут по ряду причин отставать, но это отставание необязательно будет приводить к снижению уровня безопасности.

Химические предприятия создаются в основном подрядными организациями. Даже крупные мощные компании не рискуют строить завод (имеется в виду не только собственно строительство, но и весь цикл - от проектирования до ввода в промышленную эксплуатацию. - Прим. перев.). Обычно подрядчики решают задачи выбора технологического процесса, создание технологического регламента, технологического задания на оборудование, осуществляют его поставку, монтаж и ввод в эксплуатацию. Чаще сама подрядная организация не выпускает необходимого оборудования, тогда этим занимаются субподрядные организации. Существует два типа контрактов, заключаемых фирмой по производству химической продукции с генеральным подрядчиком.

Первый заключается в том случае, когда подрядчик сдает завод "под ключ". Примерная форма такого контракта приводится в [IChemE,1981]. Обычно такие контракты заключаются на строительство предприятий,

_____________________________________________________________

*Показательно, что практически сразу после аварии 3 декабря 1984 г. в Бхопале (Индия) фирма Union Carbide предложила новый вариант технологии для производства пестицида севина, где объем хранения промежуточного продукта - метилизоцианата (см. разд. 15.9) не превосходил 1 т. На предприятии фирмы UCI в Бхопале для хранения метилизоцианата использовались три резервуара по 60 т каждый. - Прим. ред.

выпускающих традиционно широко используемые в промышленности вещества - серную и азотную кислоты, различные щелочи, хлор и некоторые органические соединения. Все вопросы, связанные с обеспечением безопасности технологического процесса, за исключением выбора места для площадки предприятия, лежат на генеральном подрядчике, вплоть до обеспечения соответствующими руководствами по безопасности для данного предприятия. Обычно подрядчик имеет большой опыт в такой деятельности, накопленный в течение многих лет.

Второй тип контракта относится к случаю, когда клиент создает технологию, а подрядчик должен воплотить ее в "железе". Примерную форму такого контракта можно найти в [IChemE, 1976a]. В таком случае лишь малая доля ответственности по обеспечению безопасности производства лежит на подрядчике, в основном обеспечение безопасности- это обязанность клиента. Подрядчик обычно мало знает о технологическом процессе, чаще всего ему специально не дают возможности полностью ознакомиться с технологией, чтобы не происходила утечка информации к конкурентам. Конечно, подрядчик может внести свою лепту в обеспечение безопасности, например, в плане уменьшения производственного травматизма, но обеспечением безопасности технологического процесса занимается клиент.

В заключение отметим два отрицательных момента в плане безопасности при такой постановке дела. Первый - это незнание подрядчиком технологии и, следовательно, невозможность обеспечения надлежащего уровня безопасности технологического процесса (так было в Фликсборо). Второй - при разделении ответственности между двумя организациями могут быть такие области безопасности, которыми ни одна из сторон не будет заниматься, считая, что это дело партнера.

Обычно существует несколько способов получения конкретного вещества. Некоторые из возможных путей сразу же можно признать неподходящими по соображениям, например, экономики. Другие требуют детального рассмотрения, на основе результатов которого и выбирают наиболее оптимальный вариант технологического процесса. Именно на этих ранних стадиях с учетом опасностей, которые несут с собой исходные материалы, промежуточные продукты и отходы, должны закладываться стратегические основы безопасности технологического процесса.

В случае если степень опасности, которую несет с собой то или иное вещество, участвующее в технологическом процессе, неприемлема, следует заменить это вещество на менее опасное. Например, в работе [Kletz,1984] рассматривается проблема выпуска толуолдиизоцианата без использования высокотоксичного фосгена. Однако в дальнейшем делается заключение, что такой вариант технологического процесса не самый удачный. Другой альтернативой служит уменьшение объема опасного вещества, и в цитируемой работе отмечается, что такой процесс был разработан: уменьшение объема осуществляется путем введения фосгена в технологический процесс непосредственно после его синтеза.

Альтернативой способу уменьшения объемов служит работа с опасными веществами при пониженной температуре. Пример такого способа - организация хранения сжиженных газов при пониженной температуре на предприятии компании Moss Morran в Шотландии. В такой ситуации в случае утечки не произойдет мгновенного испарения части жидкости и скорость испарения будет определяться скоростью подвода тепла из окружающей среды.

Важно отметить, что стадия выбора технологического режима тесно увязана со стадиями создания технологического регламента и с разработкой технического задания на оборудование. Очевидно, что эти стадии взаимозависимы, и возможны ситуации, когда при разработке одной из стадий придется вносить изменения в предыдущую.
19.3.4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА

В технологической схеме опасного производства для каждой стадии процесса должны быть указаны степень опасности, вызываемой огнеопасными, взрывчатыми, токсичными и другими опасными веществами (см. гл. 16), и их допустимые количества. Кроме того, в технологической схеме должны быть указаны технические устройства, обеспечивающие технологическую безопасность, как, например, наличие обвалования у резервуаров.

Основным стратегическим фактором для безопасности на данной стадии будет решение вопроса, каким должен быть процесс: периодическим или непрерывным. В определенных случаях существует некий предел с точки зрения объемов производства, после которого целесообразно использовать периодический процесс вместо непрерывного. Так как в периодическом процессе используются большие объемы перерабатываемых веществ, то в случае опасного производства этот предел достигается при более низком уровне объема производства, чем если бы он устанавливался исходя из соображений экономики. Анализ действий в аварийной обстановке и ее предотвращение обсуждаются в гл. 17. На данном этапе следует использовать результаты этого анализа.
19.3.5. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

НА ОБОРУДОВАНИЕ

В работе [Kletz.1984] обсуждается вопрос о выборе подходящего оборудования с точки зрения возможного сокращения объемов и числа перерабатываемых веществ. Примером в данном случае может служить конструкция ректификационной колонны. Автор высказывается за применение колонн с меньшим объемом испарителя с целью уменьшения остатка жидкости в нем. В работе сделан вывод о том, что один завод в целом менее опасен, чем два завода половинной мощности.

Далее, по нашему мнению, следует отметить, что опасное производство должно быть снабжено большим числом систем и устройств, обеспечивающих безопасность, нежели обычное неопасное производство.

19.3.6. ВЫБОР МЕСТА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ

Согласно английскому законодательству, администрация компании не обладает полной свободой при выборе места расположения будущего предприятия с опасным производством. Официальные власти, которые должны дать соответствующее разрешение, при решении этого вопроса консультируются с организацией Health & Safety Executive. Администрация компании должна заверить власти, что ею будет сделано все необходимое в плане уменьшения объемов, номенклатуры перерабатываемых веществ, количества оборудования и т.д.

Очевидно, что эта стадия взаимосвязана с выбором площадки, который определяется рельефом местности. Этот вопрос рассматривается в книге [Rudd,1968] и более детально - в работе [Mecklenburgh.1973]. Здесь обсуждаются вопросы безопасных расстояний, возможность доступа к объектам в случае аварии. Во втором издании этой работы, опубликованном в 1982 г. [Mecklenburgh,1982], появился обширный раздел, посвященный применению оценки риска при выборе схемы расположения оборудования. Это было вызвано тем, что к этому моменту интерес к промышленной безопасности в мире значительно возрос. Отмечается, что ранее этот вопрос решался малоквалифицированными специалистами на основе правил и нормативов, а действительная оценка правильности выбора площадки исходя из нужд данного производства не проводилась. Автор цитируемой работы предлагает при разработке схемы расположения завода в обязательном порядке предусматривать меры для уменьшения последствий от взрывов облаков паровоздушной смеси на основе имеющихся научных разработок и руководствоваться результатами этих исследований при определении безопасных расстояний между объектами.

Основным вопросом на этой стадии является определение наиболее опасных мест на площадке. Если плотность населения вокруг площадки неоднородна, то наиболее опасные участки должны располагаться, очевидно, там, где они будут наиболее удалены от скоплений людей.

Необходимо учитывать также преобладающее направление ветра.

Расположение операторных зданий, пожарных подразделений, медицинских пунктов и штаба аварийных действий на площадке рассматривается в гл. 20.

Учитывая, что на строительство внутризаводских трубопроводов затрачивается до одной трети капитальных вложений, естественно желание владельцев предприятия сократить по возможности их длину. Это достигается с помощью методов автоматизированного проектирования, и в результате можно получить весьма компактную схему. Далее увеличить плотность застройки можно за счет вспомогательных сооружений, предназначенных для ремонта колонн и другого оборудования, которое редко используется. Например, нет особой необходимости предусматривать подкрановые пути для башенных кранов. Отметим, что последние сами по себе представляют опасность для соседних установок в случае падения и схода с рельсов.

К нежелательным последствиям высокой компактности следует отнести увеличение вероятности распространения пожара от одного сооружения к другому. В случае возможной утечки огнеопасных газов или паров высокая плотность застройки также приведет к более быстрому возникновению взрыва облака паровоздушной смеси (см. гл. 12).

Еще один важный аспект при разработке планировки предприятия связан с пожаротушением, наличием источников воды, запасов пены, спринклерных установок и т. п. Основной целью пожаротушения служит предотвращение распространения пожара, но подробнее этот вопрос мы рассматривать не будем: это дело специалистов.