Rezervor cilindric orizontal cu clor lichefiat

Introducere

Sistem: rezervor cilindric orizontal in care este depozitat clor lichefiat; rezervorul se afla sub presiune ( Pl=6 bari), capacitatea (v=50mc), diametrul de 2,5m, L=10m, grad de umplere maxim 80%.

Descrierea functionarii: clorul este pompat de la cisterna de calea ferata printr-o conducta de 50m ( conducta e din material plastic cu diametru de 50mm), clorul este evacuat spre process prin valva de evacuare iar in caz de accident este transferat in rezervorul de siguranta prin dif. de presiune. Timpul de transfer este de 10 minute, pentru concentratia maxima.

Sa se estimeze riscurile asociate procesului.

-nivelul de lichid este verificat printr-un indicator de nivel fabricat din sticla.

qi: cantitatea de substante / compusii periculosi=35 tone

Qi: cantitate limita prevazuta pentru substante=60 tone

Ө=45%

Identificarea si evaluarea hazardelor tehnologice

Hazarde legate de substanta

Clor lichid

Formula moleculara: Cl2

NR.CAS: 7782-50-5

Clorul este obtinut prin electroliza saramurii, folosind tehnologia cu catod de mercur sau cu membrana.

Produsul se lichefiaza usor sub presiune chiar si la temperaturi normale. Clorul este mai greu decat aerul si se acumuleaza in partile mai joase; se dizolva cu usurinta in apa, formand o solutie galben-verzuie (apa de clor), instabila la lumina; se dizolva usor in solventi organici clorurati: cloroform, tetraclorura de carbon, dicloretan.

Proprietati tipice:

Masa moleculara 70,914

Punct de fierbere -33,60C

Presiunea de vapori la 200C 6860 mmHg

Densitatea in stare gazoasa la 00C si 760 mmHg 3,214 g/cm3

Densitatea in stare lichida la 00C si 3,65 atm. 1,47 g/cm3

Proprietati explozive: exploziv in prezenta unui foc deschis(flacara); poate

forma amestecuri explozive cu oxigenul, hidrogenul si

alte gaze combustibile.

Proprietati oxidante: oxidant

Presiunea de vapori 6 atm la 20oC

Densitatea vaporilor (aer=1) 2

Vascozitate 0,385 cP la 0oC

Punct de inghetare: -101oC

Indice de refractie: 1 (gaz) ; 1,367 (lichid )

Informatii privind toxicitatea produsului

LC50 / sobolan- 293ppm (864 mg/mc) / 1or

LC50 / soarece -137ppm (404 mg/mc) / 1or

LC50 / oral- porc de Guinea -330ppm (975 mg/mc) / 7ore

LC50 / oral-iepure-660ppm (1950 mg/mc) / 4ore

Ecotoxicitatea produsului

Pesti Oncorhynchus mykiss LC50 = 0 -0,29 mg/l/16 ore

Daphnia Daphnia magna LC50= 0,076-0 mg /l/24 ore

Valori limite de expunere

Valoare limita de expunere, 8 ore -

Valoare limita de expunere, 15 min -1 mg / mc

Controlul expunerii: Se asigura o ventilatie generala si locala pentru a mentine concentratia in aer sub limitele de expunere permise. Monitorizarea nivelului de noxe se va face prin analize periodice de noxe prin metode chimice sau fizice.

Evaluarea hazardelor tehnologice cu metoda Indicelor de hazarde

Rapid Environment and Health Risk Assessment (REHRA este o metoda de evaluare a hazardului si riscului incendiilor si exploziilor.

Indicele de periculozitate al instalatiei

EOF: Factorul organizational al instalatiei=5

ITPF: fatctor tehnologic si de proces al instalatiei=5

ISCF: factor compensativ determinat de sistemele de siguranta ale instalatiei=1

NHI: Indicele de periculozitate naturala, referitor la stabiliment ale carui valori variaza de la 0 a 2

NHI=0 +0+0,5+0,25+0=1,25

IDSF- factor asociat substantelor periculoase

IDSF=35/60=0

IGI: lndicele general al instalatiei , ale carui valori variaza de la 0,84 la 10

ITF: Factorul tehnologic al instalatiei

ITF=ITPF*ISCF=5

IGI=5

IDSI=0 ⅓

IHI=2

Gradul de periculozitate al instalatiei este moderat.

2.3 Evaluarea hazardelor tehnologice cu metoda HAZOP

Metoda HAZOP

Metoda HAZOP a aparut la inceputul anilor '70. A fost promovata de DOW CHEMICAL CO. si a fost elaborata de Institutul Inginerilor Chimisti din Marea Britanie. Este o metoda de analiza calitativa a hazardului si evaluare a riscului.

Metoda presupune formarea unor echipe de specialisti care vor avea de identificat hazardele, consecintele si vor realiza si planuri de urgenta.

Metoda HAZOP are ca obiective: identificarea locurilor din instalatiile industriale in care exista hazarde; determinarea particularitatilor proiectelor prin care se pot influenta probabilitatile de aparitie a unor evenimente; stabilirea informatiei necesare in proiectare din perspectiva asigurarii fiabilitatii instalatiei.

Aceasta tehnica foloseste "cuvinte ghid" cum ar fi "mai putin", "mai mult", "nu", pentru a putea descoperi daca unele deviatii de la intentiile de proiectare pot sa dezvolte hazard si risc, deci se testeaza integritatea partilor din proiect. Vor aparea deviatii teoretice si pentru fiecare se vor stabili cauzele si consecintele.

2.4 Evaluarea hazardelor tehnologice cu metoda FMEA

Metoda FMEA (Analiza Modurilor de Defectare, a Efectelor si Starilor Critice)

Este concentrata pe componentele materiale a instalatiei (utilaje, conducte, armaturi, aparatura) si se poate efectua atat la nivel calitativ cat si cantitativ. Se bazeaza in principiu pe elaborarea unor tabele cu urmatorul continut:

pozitia, denumirea, descrierea echipamentului;

modul de defectare;

consecinte;

atribuirea coeficientilor critici pe o scala conventionala stabilita in prealabil.

3.Analiza cantitativa

3.1 Analiza frecventelor de cedare a instalatiei

Metoda Arborele Greselilor

presupune reprezentarea grafica a relatiei logice dintre evenimentele primare si evenimentul de varf;

permite: reprezentarea calitativa a cailor logice care conduc la Evenimentul de varf; evaluarea cantitativa a frecventei prevazute a evenimentelor de varf.

Etapele construirii AG:

Definirea unui eveniment de varf(top event);

Definirea limitelor sistemului supus analizei;

Construirea arborelui;

Solutionarea AG - presupune gasirea secventelor minimale

3.2 Analiza frecventelor scenariilor accidentale

Metoda Arborele Evenimentelor

Arborele evenimentelor este o reprezentare grafica a cailor logice incepand cu evenimentul de varf si continuand cu toate scenariile posibile.

Etape:

-identificarea evenimentului initiator;

-identificarea functiilor de siguranta proiectate pentru limitarea ceonsecintelor evenimentului initial;

-construirea arborelui;

-descrierea secventelor crae compun accidentele posibile.

A.    B. C.

DA Formare de balta DA Evaporare

DISPERSIE

Deversare de clor

OK

NU

DISPERSIE

NU

3.3. Analiza efectelor si a consecintelor

Estimarea consecintelor reprezinta metodologia utilizata pentru determinarea evolutiei rezultatelor accidentelor provenite din evenimentul primar asupra populatiei si mediului. Analiza se face cu ajutorul unor informatii stocate in baze de date specifice si diverse modele ale efectelor posibile.

Cu ajutorul acestei analize se pot crea scenarii si planuri pentru evenimentele ce se pot produce.

ALOHA Areal Locations of Hazardous Atmospheres) este un program de calculator dezvoltat special pentru calculul efectelor accidentelor chimice si pentru planificarea urgentelor.Acesta modeleaza hazarde, cum ar fi toxicitate, inflamabilitate, radiatie termica, suprapresiune, legate de deversari de substante chimice rezultand dispersii toxice, incendii si explozii. Programul selecteaza in mod automat modelul corespunzator pentru substanta chimica selectata si conditiile de depozitare/deversare introduse.

SITE DATA:

Location: CLUJ, ROMANIA

Building Air Exchanges Per Hour: 0.50 (enclosed office)

Time: January 12, hours ST (using computer's clock)

CHEMICAL DATA:

Chemical Name: CHLORINE Molecular Weight: 70.91 g/mol

AEGL-1(60 min): 0.5 ppm AEGL-2(60 min): 2 ppm AEGL-3(60 min): 20 ppm

IDLH: 10 ppm

Carcinogenic risk - see CAMEO

Ambient Boiling Point: -34.9° C

Vapor Pressure at Ambient Temperature: greater than 1 atm

Ambient Saturation Concentration: 1,000,000 ppm or 100.0%

ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA)

Wind: 2 meters/second from N at 10 meters

Ground Roughness: urban or forest Cloud Cover: 10 tenths

Air Temperature: 6° C Stability Class: D

No Inversion Height Relative Humidity: 60%

SOURCE STRENGTH:

Leak from hole in horizontal cylindrical tank

Non-flammable chemical is escaping from tank

Tank Diameter: 2.5 meters Tank Length: 10 meters

Tank Volume: 49.1 cubic meters

Tank contains liquid Internal Temperature: 6° C

Chemical Mass in Tank: 35.0 tons Tank is 44% full

Circular Opening Diameter: 6 centimeters

Opening is 67 centimeters from tank bottom

Release Duration: 33 minutes

Max Average Sustained Release Rate: 3,310 kilograms/min

(averaged over a minute or more)

Total Amount Released: 18,839 kilograms

Note: The chemical escaped as a mixture of gas and aerosol (two phase flow).

THREAT ZONE:

Model Run: Heavy Gas

Red : 1.2 kilometers --- (430 ppm)

Orange: 5.9 kilometers --- (10 ppm = IDLH)

THREAT AT POINT:

Concentration Estimates at the point:

Downwind: 38 meters Off Centerline: 27 meters

Max Concentration:

Outdoor: 1,020,000 ppm

Indoor: 42,400 ppm

In urma acestei analize se poate observa ca substanta iese din cisterna sub forma unui mix intre gaz si aerosoli.

In primul grafic este prezentata zona de amenintare toxica. Astfel la aproximativ 1 km de zona de producere a accidentului este zona rosie care reprezinta situatia cea mai peirculoasa de hazard (LC 50- 430 ppm) si la 5 km este zona orange ( IDLH- concentratia imediat periculoasa pentru viata si sanatate- 10 ppm).

Al 2-lea grafic reprezinta concentratia intr-un punct anume ( poate fi spital, scoala) care da concentratia in si outdoor pentru prima ora de la producerea accidentului.

ANEXA1

v. in valva intrare

v.s= valva siguranta

v. i valva intrare

Bibliografie

Alexandru Ozunu, Calin I. Anghel- Evaluarea riscului tehnologic si securitatea mediului, Ed. Accent 2007, Cluj-Napoca

Note de curs- Evaluarea riscului tehnologic

Facultatea de Stiinta Mediului, Cluj-Napoca

PROIECT EVALUAREA RISCULUI TEHNOLOGIC

( tema nr. 2)

Giuburunca Mihaela, anul 3, grupa 3