Дослідження та розробка холодильної системи для виробництва і зберігання рідкого двоокису вуглецю для систем безпеки газовозу

Дослідження та розробка холодильної системи для виробництва і зберігання рідкого двоокису вуглецю для систем безпеки газовозу.

План

Розділ 1. Теоретична частина.

1.1 Пожежна безпека судна.

1.2. Методи отримання холоду

1.3. Холодильні агенти

1.4. Класифікація холодильних установок

1.5. Головні елементи холодильної установки

1.6. Опис та мета проекту

1.7. Цикл та схема

1.8. Обґрунтування обраного конструктивного рішення

Розділ 2. Аналітична частина.

2.1. Розрахунок холодопродуктивності

2.2. Тепловий розрахунок холодильної установки

2.3. Розрахунок елементів холодильної установки

2.4. Підбір елементів холодильної установки

Розділ 3. Економічна частина.

3.1. Розрахунок капітальних вкладень

3.2. Маркетингове обґрунтування

3.3. Розрахунок експлуатаційних витрат і собівартості виробництва холоду

3.4. Основні техніко-економічні показники проекту

Розділ 4. Охорона праці.

4.1. Охорона праці

4.2. Навчання і інструктаж.

4.3. Безпека на морському транспорті.

4.4. Організація пожежної безпеки судна.

Розділ 5. Екологія

5.1. Парниковий ефект

5.2. Кіотський протокол

5.3. Вплив холодильного агента та продукту на навколишне середовище .

Висновок

Список використаних джерел інформації

Розділ 1. Теоретична частина.

1.1. Пожежна безпека судна.

Пожежна безпека – стан деякого об’єкта , при якому за регламентом зменшується можливість виникнення пожежі ,безпосередню на судні, та впливу на людей .

В середньому близько 230 суден світового флоту, загальним тоннажем 100000 тонн гине щороку, несучи з собою близько 1000 людських життів. Причому, понад 80 % відсотків загальної кількості інцидентів на морі, пов’язані тим чи іншим чином з «людським фактором», тобто відбуваються з вини людини. Більше того, понад 30 відсотків всієї маси інцидентів складають випадки загибелі, травматизму або хвороб суднового персоналу. Це пов’язано, в першу чергу з самою природою людини, з тим, що кожна людина є особистістю, має власні звички, характер, думка, досвід, виховання та ін., тобто вимагає індивідуального підходу. І багато аварії або інциденти відбуваються просто через неуважність, незначними помилками або втоми людини.

У 1995 році був розроблений «Міжнародний кодекс управління безпекою по забезпечення безпечного виконання суднових операцій і запобігання забрудненню довкілля », який сьогодні відомий як« Міжнародний кодекс з управління безпекою »(МКУБ) і з 2000 року МКУБ є невід'ємною частиною «Міжнародної конвенції з порятунку людського життя на морі» (9-й розділ SOLAS-74). Призначення кодексу можна сформулювати в двох словах - забезпечення безпеки на судні і створення безпечних умов для виконання суднових робіт. Оскільки всі суднові роботи виконуються людиною, то і призначення кодексу очевидно - забезпечення безпеки суднового персоналу, зниження травматизму і зменшення впливу «людського фактора» на аварійність.

Відповідно до вимог МКУБ кожна судноплавна компанія повинна детально розробити і впровадити на своїх судах політику щодо забезпечення безпеки на судні і захисту довкілля.

Можна сказати, що МКУБ визначає основні параметри культури безпеки на судні, так, щоб запобігти виникненню інциденту, необхідно:

§ Ідентифікувати ступінь ризику, який виникає при виконанні тих чи інших суднових операцій,

§ Забезпечити персонал необхідним обладнанням та захисним одягом,

§ Провести підготовку персоналу до виконання робіт,

§ Визначити послідовність і пріоритетність дій персоналу,

§ Розробити систему обліку, контролю і аналізу інцидентів, нещасних випадків, порушень техніки безпеки.

Крім міжнародних конвенцій, що визначають мінімальні умови забезпечення безпеки на судах, існують міжнародні галузеві та промислові стандарти, що визначають конкретні вимоги по кожній галузі або виробництва. Крім того, кожна країна має право розробляти і впроваджувати свої власні вимоги, але за однієї умови: національні вимоги повинні бути тільки суворіше, ніж міжнародні, але ні в якому разі ні м'якше.

Кілька слів про загальні вимоги безпеки на суднах. Першочергова увага в питаннях забезпечення зниження травматизму та підвищення культури виробництва повинна приділятися підтримці належного порядку на судні і забезпечення особистої гігієни суднового персоналу. Це забезпечується відповідною підготовкою і тренуваннями екіпажу, причому таким чином, щоб підтримувати чистоту і порядку в житлових і службових приміщеннях, а також на робочому місці, увійшло в звичний спосіб життя кожного члена суднової команди.

Кожен член екіпажу повинен знати, навіть найнезначніші несправності обладнання можуть стати причиною порізу, забиття або падіння.

Тому усунення виявлених дефектів або несправностей повинно проводитися негайно після їх виявлення. Також негайно повинні віддалятися протікання палива, мастила, вантажу.

Спеціальні вимоги щодо безпеки на танкерах. Головна відмінність танкера від будь-якого іншого типу судна в тому, що танкер перевозить вантажі, що представляють, як, пожежну небезпеку так і небезпека для здоров'я персоналу. Звідси і додаткові, більш жорсткі вимоги щодо забезпечення і контролю безпеки на судні.

Перш за все слід пам'ятати, що виникнення пожежі можливо тільки в тому випадку, якщо всі складові «пожежного трикутника»: кисень, горючий матеріал і джерело полум'я, будуть присутні в одному і тому ж місці в один і той же час!

Займисті або токсичні пари можуть бути присутніми в районі вантажний палуби не тільки під час вантажних операцій в порту, а й після їх закінчення. Небезпека отруєння або займання можлива навіть після дегазації вантажних танків. Якщо приміщення, в якому належить виконувати будь які роботи, являється дегазованим (вільним від парів вантажу), слід пам'ятати що це означає лише те, що під час контролю атмосфери приміщення приладами газового аналізу, парів вантажу в атмосфері приміщення не виявлено.

Наприклад, дегазований вантажний танк, в якому здійснювалося перевезення небезпечного вантажу, що не буде залишатися безпечним постійно. Будь яка зміна зовнішніх умов або виконання будь-яких робіт всередині танка можуть викликати появу в його атмосфері вибухонебезпечних і / або токсичних газів. Тому контроль атмосфери дегазованого приміщення повинен проводитися на регулярній основі.

Виділення токсичних і вибухонебезпечних парів в атмосферу танка може статися при:

§ Видаленні іржі з поверхні танка,

§ Відкриванні клапанів на вантажних магістралях,

§ Ремонті вантажних насосів,

§ Видаленні старого лакофарбового покриття або його зачистці,

§ Наявності в танку залишків вантажу або промивної води,

§ Відкриванні вентиляційних систем вантажних танків

Приміщення вважається повністю дегазованим тільки в тому випадку, якщо протягом усього часу проведення робіт, регулярні виміри складу його атмосфери не показали присутності займистих або токсичних газів. Тільки використання еталонних газоаналізаторів відповідного типу є схваленим методом перевірки і контролю атмосфери приміщення.

Після перевірки атмосфери приміщення приладами газового аналізу, обов’язково має бути оформлений спеціальний сертифікат, в якому було б зазначено, що приміщення є:

§ Безпечним для персоналу (нормальний вміст кисню, відсутність токсичних газів або утримання їх нижче ГДК- гранично допустимої концентрації)

§ Безпечним для проведення робіт (відсутність займистих газів або утримання їх нижче 1% від НПВ - нижньої межі займистості)

Коли говорять, що на танкері перевозять займисті або горючі рідини, слід мати на увазі, що запалюється не рідина, а паро-повітряна суміш, яка формується над її поверхнею. Більш того, займання пароповітряної суміші відбудеться тільки в тому випадку, якщо процентний вміст парів вантажу і кисню в ній, буде знаходитися в певній пропорції - в діапазоні займання. У загальному випадку, діапазон займання нафтових вантажів вважають від 1% до 10% об'ємного вмісту парів вантажу в повітряній атмосфері.

Саме такі особливості вантажів, що перевозяться на танкерах, обумовлюють досить специфічні вимоги і обмеження при виконанні судових робіт. Слід пам'ятати, що:

§ Всі рідини здатні переходити з рідкого стану в пароподібний (за рахунок випаровування і кипіння).

§ Інтенсивність пароутворення вантажу залежить від його фізичних властивостей (тиску насичених парів) і температури, при якій він знаходиться.

§ Пари практично всіх вантажів (за виключення пропілену оксиду і етилену оксиду) здатні до займання лише в суміші з повітрям. Середній вміст кисню в атмосфері землі приймається рівним 21%.

§ Якщо концентрація парів вантажу знаходиться за межами їх займання, навіть присутність джерела відкритого полум'я в такій суміші не викличе її загоряння.

§ Інертність (не активні) вважається середовище, в якому вміст кисню не перевищує 8% від обсягу.

Сигналізацією виявлення пожежі обладнуються житлові, службові, вантажні, виробничі приміщення, ліхтарні, малярні і т.д. Існує кілька видів суднових автоматичних систем виявлення пожежі: електричні, комбіновані. До складу автоматичних систем входить наступні елементи: датчики, станції прийому сигналів від сповіщувачів, джерела живлення. Зазвичай автоматичні системи сигналізації отримують живлення від двох джерел. Автоматичні системи виявлення пожежі включають основну та аварійний, джерела живлення приймальний пристрій пожежні сповіщувачі, звукові і світлові, сигнали. Не автоматичні димосигнальні пристрої виявлення пожежі бувають двох типів: оптичні та пристрої виявлення по запаху диму. Сигнал про виникнення пожежі в приміщенні, що охороняється подається на приймальну станцію за допомогою спеціального приладу або пристрою сповіщувача. Сповіщувачі можуть бути ручними і автоматичними.

Перш ніж розглядати засоби активного пожежогасіння, необхідно відзначити ще одну особливість газовозів. Всі вони обладнуються системою аварійного зупинки вантажних насосів, яка може бути приведена в дію за допомогою спеціальних вимикачів, розміщених в різних частинах судна, або автоматично. Автоматична зупинка вантажних насосів відбувається при спрацьовуванні плавких запобіжників, які встановлені над купівлі кожного танка, в компресорних приміщеннях.

До активних засобів гасіння пожеж на газовозі відносяться:

§ система водо гасіння

§ система порошкового гасіння

§ система піногасіння

§ системи об'ємного гасіння.

Система води гасіння. Вода універсальний і найдоступніший засіб гасіння пожеж на судні. Вогнегасну дію води полягає в охолодному ефекті, причому використовувати її можна самим різним чином.

§ Пущена компактної струменем води дозволяє збити полум'я і швидко охолодити поверхню. Іноді при гасінні палаючого газу пущена по ходу полум'я струмінь води з може бути полум'я і загасити займання.

§ Струмінь води у вигляді широкого конуса-ідеальна захист для персоналу, який бере участь в гасінні пожежі.

§ Розпилення води над розпеченій поверхнею сприяє охолодження поверхні і зменшення вмісту кисню в області горіння за рахунок утворення пари.

Однак водою не можна гасити палаючий скраплений газ і нафтопродукти, оскільки потрапляння її в зріджений газ викликає посилення його кипіння і відповідно виділення горючих парів. А при попаданні води на поверхню нафтопродуктів відбувається їх розбризкування і збільшення площі горіння.

Система порошкового гасіння. Крім води гасіння всіх газовоза обладнані стаціонарними системами порошкового гасіння.

Причому монітори цієї системи повинні бути розташовані таким чином, щоб перекривати діти району вантажний палуби. Як гасящий агент використовується звичайна харчова сода (бікарбонат натрію) під високим тиском відбувається розпорошення порошку на поверхні горіння. Ефект впливу ще дві точки при його попаданні в зону з високими температурами починається процес розкладання бікарбонату натрію з великим виділенням вуглекислого газу за рахунок чого відбувається зниження вмісту кисню в зоні горіння.

Вартість такої системи досить висока. Використовувати його доцільно тільки в початкових момент пожежі, коли ще не сталося нагрівання металу до температури, що здатні викликати повторне займання газу. Порошки нетоксичний, не корозійний, нетокопровідні , однак вони гігроскопічні і схильні до компонування .

Вельми ефективне використання порошку при гасінні пожеж у вигляді струменя газу під тиском : досить однієї атаки порошком за напрямком струменя - і пожежа буде ліквідована, правда, тільки якщо газ стосується розпеченим металом. Як показує практика, порошкове гасіння недостатньо ефективно при гасінні палаючих зріджених газів, що розвилися по палубі. Системи порошкового гасіння встановлювати на газовозах . Установка порошкового гасіння повинна забезпечувати подачу порошку під необхідним тиском як мінімум на два ствола, здатних перекрити всю небезпечну зону. В якості газу , що створює тиск у системі, азот. Система порошкового гасіння повинна складатися як мінімум з двох установок порошкового гасіння, які можна використовувати окреме і спільно. Швидкість подачі порошку через стаціонарний монітор повинна бути не нижче 10 кг\з, а через ручний ствол не нижче 3,5 кг\с.

Система піногасіння. Як відомо, говорити негорюча рідина, пари, яка утворюється при нагріванні, тобто між поверхнею рідини і полум'ям існує невелика простір. Піна являє собою скупчення невеликих бульбашок повітря, укладених в оболонку пінотворного агента. Питома вага піни дуже мало, це дозволяє їй розтікатися по палаючій поверхні, утворюючи покриття, перекривають доступ про зону горіння. Застосовуються різні види пінних концентратів і пін:

§ Стандартна білкова піна,

§ Фтористо-білкова піна ,

§ Синтетичний концентрати,

§ Піна, стійка до дії спиртів.

Системи об'ємного гасіння застосовуються для об'ємного гасіння пожеж в обмежених просторах (в машинному відділенні в приміщенні компресорів). Як гасячого агента використовується вуглекислий газ або деякі галогеноуглеводороды (хладони). До недавнього часу використовували фреон, який в даний час заборонено. Система об'ємного гасіння може бути запущена тільки вручну. При цьому передбачається відключення попереджувальної сигналізації приміщень, куди подаватиметься тушачий агент. Гасіння вуглекислим газом ефективно при використанні його в приміщеннях, обсяг яких не перевищує 1000 м3. Для успішного гасіння концентрація вуглекислого газу в приміщенні повинно бути не менше 28% за обсягом. При цьому слід пам'ятати, що при вмісті вуглекислого газу в атмосфері в приміщення понад 10% за об'ємом у людини настає втрата свідомості, параліч нервової системи. Вогнегасні дії хладонів полягає в тому, що вони діють як хімічні інгібітори полум'я. Додавання хладону в газову суміш остання стають негорючою навіть при незначних концентраціях хладону.