Корзина
Нет отзывов, добавить
ООО «Научно-Производственное Предприятие «Укрпромтехсервис»
+380
44
230-60-47
+380
44
230-60-47
+380
44
464-93-07
+380
44
464-93-08
+380
50
310-58-60
Игорь Алексеевич
+380
50
385-93-21
Сергей Александрович
ИСТОЧНИКИ ЗАГАЗОВАННОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ Безопасность эксплуатации современных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также обеспечение нормальных условий труда в значительной степени зависят от того, как предотвращаются выделения пожаро- и взрывоопасных, а также токсичных продуктов производства в атмосферу и производственные помещения. На этих предприятиях получаются

ИСТОЧНИКИ ЗАГАЗОВАННОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ Безопасность эксплуатации современных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также обеспечение нормальных условий труда в значительной степени зависят от того, как предотвращаются выделения пожаро- и взрывоопасных, а также токсичных продуктов производства в атмосферу и производственные помещения. На этих предприятиях получаются

ИСТОЧНИКИ ЗАГАЗОВАННОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ  Безопасность эксплуатации современных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также обеспечение нормальных условий труда в значительной степени зависят от того, как предотвращаются выделения пожаро- и взрывоопасных, а также токсичных продуктов производства в атмосферу и производственные помещения. На этих предприятиях получаются
ИСТОЧНИКИ ЗАГАЗОВАННОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ Безопасность эксплуатации современных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также обеспечение нормальных условий труда в значительной степени зависят от того, как предотвращаются

09.03.15

ИСТОЧНИКИ ЗАГАЗОВАННОСТИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ

Безопасность эксплуатации современных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий, а также обеспечение нормальных условий труда в значительной степени зависят от того, как предотвращаются выделения пожаро- и взрывоопасных, а также токсичных продуктов производства в атмосферу и производственные помещения. На этих предприятиях получаются и применяются в больших количествах легковоспламеняющиеся жидкости с низкой температурой вспышки и взрывоопасные газы в сжиженном и газообразном состоянии. В паро- и газообразном состоянии такие вещества образуют взрывоопасные смеси с воздухом при низких концентрациях. Эти смеси взрываются при импульсах небольшой интенсивности, создавая при этом большое давление на стенки аппаратов, емкостей и на строительные конструкции зданий. Например, применяющиеся в промышленности синтетического этилового спирта и синтетического каучука сжиженные газы (бутан, бутилен, пропан, пропилен, дивинил, хлористый метил, этилен) ацетилен, метан водород и др. образуют взрывоопасные смеси с воздухом уже при содержании их в количестве 0,75-5,0 объемн.%. Минимальная энергия (в мДж), необходимая для воспламенения паро- и газовоздушных смесей, составляет для бутана, пропана, бутилена 0,24, метана 0,28, ацетилена и водорода 0,011. Давление взрыва этилена, ацетилена и водорода при нормальных исходных давлениях этих веществ составляет соответственно 8,86; 10,3 и 7,39 кгс/см2; бутана и пентана соответственно 8,6 и 8,65 кгс/см2; метана - 7,2 кгс/см2. При производстве некоторых продуктов на этих предприятиях применяются вещества с пирофорными свойствами (алюминий алкилы, металлический натрий, калий, литий и др.), перекисные .соединения. Санитарно-гигиеническая характеристика указанных промышленных предприятий в числе других факторов определяется применением или получением в них токсичных веществ преимущественно наркотического действия иногда с более или менее выраженным раздражающим действием. В некоторых производствах в больших количествах применяются сильнодействующие ядовитые вещества (нитрил акриловой кислоты, сероводород, хлористый метил и др.) и вещества резкораздражающего и кожного действия (диметилдихлорсилан, алкилхлорсиланы и др.) . При нарушениях технологического режима и при авариях возникает опасность газовыделений, вызывающих отравления, химические ожоги и обмораживания.

Высокие параметры ведения технологических процессов (давление, вакуум, температура), огромные единичные мощности агрегатов, большое многообразие технологического и насосно-компрессорного оборудования в значительной мере осложняют задачу исключения утечек продуктов производства в атмосферу и производственные помещения. Инженерный анализ причин загазованности должен способствовать их устранению или уменьшению и созданию безопасных и здоровых условий труда на производстве.

 

Надежность оборудования

Аппараты и коммуникации в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности эксплуатируются под воздействием активных сред в широком диапазоне температур и давлений. Безопасность эксплуатации такого оборудования определяется главным образом его способностью противостоять этим жестким условиям.

В последние годы уделяется большое внимание вопросам теории и практики повышения надежности оборудования и коммуникаций.

Требования достижения высокой надежности нередко вступают в противоречие с другими существенными характеристиками оборудования, такими, например, как технологичность изготовления, транспортабельность, сокращение металлоемкости, уменьшение стоимости и т. п. В этих условиях наиболее важным является: дальнейшее повышение качества металла, применяемого для изготовления оборудования; определение объективных характеристик работоспособности металла аппаратов в эксплуатационных условиях; разработка технологии изготовления аппаратов с повышенными показателями качества; уменьшение последствий аварийных разрушений оборудования за счет совершенствования методов организации и оснащения ремонтно-восстановительной службы действующих предприятий. Повышение надежности оборудования и коммуникаций возможно также за счет более полного выявления потенциальных очагов аварий на стадии конструирования и испытания.

 

 

 

Запорная арматура

 

Быстрый рост отраслей промышленности, связанных с добычей, переработкой нефти и газа, а также бурное развитие нефтехимической промышленности вызывает необходимость применения огромного количества труб и трубопроводной арматуры. Например, на современном нефтеперерабатывающем заводе трубопроводы вместе с арматурой составляют 50—60% общей металлоемкости завода. Требования к арматуре возрастают в связи с заменой периодических технологических процессов непрерывными и ростом уровня автоматизации и механизации промышленных производств.

Важным фактором надежности эксплуатации пожаро- и взрывоопасных производств является герметичность в затворе запорной арматуры. Пропуск в затворе может оказывать решающее влияние на ход технологического процесса. В этом можно убедиться при рассмотрении технологической схемы каталитического разложения диметилдиоксана в производстве изопрена.

Для исключения попадания газов регенерации (паровоздушная смесь) в контактный газ, и наоборот, установлены электрозадвижки, управляемые командно-электрическим прибором (КЭП). Однако из-за негерметичности в затворе приходится почти при каждом переключении дозакрывать запорную арматуру вручную. При очередном переключении во избежание перегрузки электропривода задвижки необходимо предварительно, также вручную, приоткрыть запорную арматуру. Таким образом, применение запорной арматуры с пониженным классом плотности создает повышенную опасность при эксплуатации и ухудшает условия труда.

К сожалению, при подборе арматуры не всегда руководствуются действующим ГОСТ 9544—60, нормирующим герметичность затвора.

Требования к герметичности затвора арматуры определяются особенностями того технологического процесса, который арматура обслуживает. Затворы арматуры в зависимости от степени герметичности разделяют на три класса плотности.

 

 

Запорно-регулирующая арматура

При возникновении аварийной ситуации на технологической установке необходимо прежде всего быстро прекратить подачу продуктов в аппараты. Когда в технологической схеме отсутствуют быстродействующие запорные устройства, промедление в отключении потоков может часто привести к авариям. Подтверждением сказанного выше может служить авария, происшедшая на одном из нефтехимическом предприятии.

В производстве хлорвинила, осуществляемого взаимодействием хлористого водорода с ацетиленом, произошла авария. Незадолго до аварии из-за падения напряжения на подстанции отключился компрессор, подающий ацетилен на осушку в щелочные осушители. Для такого случая в технологической схеме установки предусматривалось автоматическое перекрытие ацетиленопровода пневматическим регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе после осушителей.

При обходе объекта обслуживания аппаратчик обнаружил, что один осушитель заметно разогрелся, о чем он доложил начальнику смены. Не придав должного значения сообщению аппаратчика, начальник смены распорядился включить компрессор. Сразу после включения компрессора произошел взрыв в осушителе.

При разборе аварии выяснилось, что при аварийном отключении компрессора вследствие негерметичного перекрытия пневматического клапана и отсутствия обратного клапана на трубопроводе хлористого водорода (последний накануне аварии был демонтирован для ремонта) хлористый водород попал в осушитель. При взаимодействии хлористого водорода со щелочью, за счет выделившейся теплоты, осушитель разогрелся. При включении компрессора ацетилен самовоспламенился и произошла авария.

Обслуживающий персонал своевременно не принял меры к предотвращению проникновения хлористого водорода в осушители путем быстрого перекрытия запорной арматуры, предполагая, что пневматический регулирующий клапан надежно отключит поток хлористого водорода в обратном направлении. Конечно, такое предположение было ошибочным: регулирующий пневматический клапан не может служить запорным органом. Для этой цели следовало бы в дополнение к регулирующему клапану иметь отсекающий пневматический клапан.

В производственной практике запорно-регулирующие вентили (пневмоотсекатели) изготовляют из корпуса обычного вентиля и пневмопривода регулирующей арматуры.

При перемещении вниз штока 6 с прикрепленной к нему траверсой 7 нижняя траверса 11 поднимается и таким образом осуществляется перекрытие (сжатие) патрубка.

Шланговые регулирующие клапаны имеют следующие преимущества: исключают застой продукта вследствие малого гидравлического сопротивления, позволяют производить быструю и удобную замену эластичного патрубка в случае выхода его из строя. Недостатками таких клапанов являются невысокая температура регулируемых сред (до 80 °С) и небольшое рабочее давление (до 10 кгс/см2), а также сравнительно небольшой срок службы эластичного патрубка

 

 

 

Предохранительные клапаны

Предохранительные клапаны являются основным предохранительным устройством, предназначенным для защиты аппаратов и коммуникаций от опасного повышения давления.

 

Для защиты от возможного повышения давления в установках сжиженного углеводородного газа и технологических схемах применяются различные предохранительные клапаны, в которых при повышении давления сверх допустимого происходит автоматический подъем затвора над седлом и сброс газа, вследствие чего контролируемое давление понижается и предотвращается аварийное состояние.

В установках и технологических схемах сжиженного углеводородного газа применяются пружинные предохранительные клапаны. В зависимости от отношения максимальной высоты подъема затвора к диаметру прохода в седле эти клапаны подразделяются на полноподъемные и малоподъемные. В малоподъемных клапанах максимальная высота подъема затвора составляет 0,05—0,1 диаметра седла, в полноподъемных — 0,25—0,35 диаметра седла. При установке предохранительных клапанов в помещении сброс газа должен осуществляться вне помещения по специальным газопроводам.

Клапан предохранительный пружинный малоподъемный цапковый 17с11нж (рис. 56), предназначенный для газообразного аммиака с температурой до 150° С при ру = = 16 кгс/см2, применяется и для сжиженного газа.

К цапковым концам корпуса накидными гайками прикреплены ниппели под приварку труб. Корпус предохранительного клапана изготовляется из углеродистой стали, шток и золотник — из нержавеющей стали.

Клапан должен устанавливаться вертикально, колпаком вверх, допускается отклонение от вертикали до 2 градусов. Клапан поставляется с одной из трех сменных пружин, рассчитанной на давление 2—4,.4—8, 8— 16 к гс/см2.

Клапан предохранительный пружинный малоподъемный фланцевый 17с12нж (рис. 57), предназначенный для газообразного аммиака с температурой до 50° С при давлении до 16 кгс/см2, применяется и для сжиженного газа. Настройка клапана осуществляется аналогично настройке клапана 17с11нж. Корпус предохранительного клапана изготовляется из углеродистой стали, шток, затвор, регулирующая втулка— из нержавеющей стали, кольца в корпусе — из монель-металла. Клапан может поставляться с одной из трех сменных пружин, рассчитанной на давление 2—4, 4—8, 8—16 кгс/см2.

Корпус и крышка клапанов — стальное литье, шток, затвор, сопло, направляющая втулка, регулировочный винт изготовляются из нержавеющей хромистой стали.

Клапан с пружиной низкого давления среднего давления среднего давления и уменьшенной эффективной площадью .

Реле поставляется с одной из четырех пружин, при помощи которой предохранительный клапан может настраиваться на давление срабатывания: 200—500, 500— 2000 мм вод. ст.; 0,2—0,5, 0,5—1,25 кгс/см2.

При установке на резервуаре предохранительные клапаны должны срабатывать при повышении давления не более чем на 15% от установленного рабочего.

 

Предохранительные клапаны служат для предотвращения повышения давления в сосудах или оборудовании сверх установленного предела. Они обычно рассчитываются на определенный процент превышения рабочего давления и выпускают избыточное количество газа или пара в атмосферу вне помещения.

Предохранительные клапаны бывают различных конструкций: рычажно-грузовые и пружинные. На рис. 16 показаны рычажно-грузовой и пружинный предохранительные клапаны. Грузы на рычажных предохранительных клапанах закрепляются таким образом, чтобы была исключена возможность самопроизвольного их сдвига. Рычажно-грузовые клапаны снабжаются кожухами с запираемыми или опломбированными откидными крышками, чтобы обслуживающий персонал не мог изменить нагрузку на рычаг во время работы сосуда. Действие клапана проверяется при помощи цепочки, пропущенной через прорезь в кожухе. Пружинные клапаны также снабжаются запирающимися или опломбированными кожухами, закрывающими доступ к регулировочным винтам.

Выбор предохранительного клапана определяется конструкцией оборудования, необходимостью точного соблюдения интервала давлений, количеством выпускаемого газа и т. д. В химической промышленности применяются главным образом пружинные клапаны ввиду того, что рычажные клапаны имеют небольшую пропускную способность.

 

В химической промышленности применяют грузовые (рычажные), пружинные и специальные предохранительные клапаны.

Грузовые (рычажные) клапаны просты по конструкции и характеризуются постоянной нагрузкой на золотнике при его подъеме, но у них довольно быстро изнашивается зеркало седла, что приводит к значительному пропуску пара или газа через закрытый клапан. Кроме того, эти клапаны при больших габаритах имеют малый подъем запирающей тарелки, вследствие чего их пропускная способность и интервал рабочих давлений невелик; поэтому в химических производствах их применяют редко. Грузовые клапаны ставят на сосудах, расположенных на открытом воздухе, когда по правилам техники безопасности и противопожарной защиты допускается сбрасывать пары и газы в атмосферу и когда давление и температура сбрасываемого продукта относительно невелики.

Наибольшее распространение в химической промышленности получили пружинные клапаны. Их основные преимущества: малые габаритные размеры при больших проходных сечениях, высокая производительность, широкий диапазон рабочих давлений. Основной недостаток— трудность изготовления пружин, ненадежно работающих при высоких температурах и в агрессивных средах.

Подъемность клапанов. Все предохранительные клапаны классифицируются по высоте подъема золотника, поскольку от этой величины зависит площадь их прохода и соответственно пропускная способность.

Высота подъема золотника в низкоподъемных клапанах увеличивается постепенно с повышением давления в сосуде. В полноподъемных клапанах с помощью специальных устройств достигается быстрый подъем золотника на полную высоту, при незначительном превышении давления и без утечки среды (характеризуемой шипением). Точность и четкость открытия клапана при заданном давлении зависят от качества изготовления и конструкции уплотнительных поверхностей сопла и золотника; они должны быть тщательно притерты и иметь минимальную ширину.

На рис. 9 представлена диаграмма, характеризующая работу полноподъемного и низкоподъемного предохранительных клапанов. Из рисунка видно, что полноподъемные клапаны имеют явное преимущество перед низкоподъемными; они получили наиболее широкое распространение в химической промышленности.

Предохранительные клапаны открытого и закрытого типов. В химической промышленности применяют в основном клапаны закрытого типа, через которые срабатываемая среда не сбрасывается в атмосферу, а по трубопроводу подается на факел или в сборный коллектор. В этом случае клапан работает с противодавлением. В тех случаях, когда при сбросе среды отсутствует опасность загазовывания помещения или атмосферы, применяют предохранительные клапаны открытого типа как наиболее простые и надежно работающие вследствие отсутствия противодавления.

Предохранительные клапаны с вспомогательным управлением. Во многих пружинных предохранительных клапанах среда давит на золотник.

Преимущество предохранительных клапанов с вспомогательным устройством — возможность повышения пропускной способности системы, что обусловлено увеличением диаметра сопла. Их недостатком является зависимость надежности от работоспособности двух клапанов — основного и вспомогательного.

Двойные предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны, как правило, выполняют одинарными, т. е. с одним соплом и золотником, размещенными в корпусе. В связи с тенденцией укрупнения установок потребовалось значительное увеличение производительности предохранительных клапанов. В предохранительном клапане 2СППК, показанном на рис. 12, в одном корпусе смонтировано два сопла, что позволило значительно повысить производительность клапана.

 

Предохранительные клапаны сбрасывают среду из аппаратов и трубопроводов в виде газа или пара.

Для сброса среды в капельно-жидком состоянии используют перепускные (сбросные) клапаны, устанавливаемые на сосудах и трубопроводах, полностью заполняемых жидкостью, над которой паровое пространство отсутствует. Сбросы среды от перепускных клапанов направляются обычно в сосуды или трубопроводы, имеющие паровое пространство 

В настоящее время предохранительные клапаны изготавливают двух видов: пружинные и рычажногрузовые. В пружинных предохранительных клапанах золотник прижимается к седлу пружиной усилие сжатия которой регулируется на требуемое давление винтом (рис. 8.1). Пружинные клапаны в зависимости от типа пружины и устройства золотникового блока выпускают полноподъемными и неполноподъемными. Предохранительные клапаны, ход (подъем) золотника у которых равен или более 0,25 диаметра седла клапана, относятся к клапанам полноподъемным. Все предохранительные клапаны, у которых ход золотника менее 0,25 диаметра седла, относятся к клапанам неполноподъемным. Все пружинные клапаны имеют герметичный выхлоп и поэтому могут быть установлены в любом месте технологической установки.

 

Дыхательная арматура

 

Основное количество легковоспламеняющихся жидкостей хранится в вертикальных стальных цилиндрических резервуарах. Безопасность хранения ЛВЖ ® значительной степени зависит от правильного подбора и исправного действия дыхательной арматуры. Величина потерь хранимых в резервуарах летучих продуктов находится в прямой зависимости от работоспособности дыхательной арматуры.

К дыхательной арматуре относятся дыхательные и предохранительные клапаны и огнепреградители.

 

Дыхательные клапаны

 

Предохранительный клапан, устанавливаемый для повышения степени надежности дыхательной арматуры, имеет то же назначение, что и дыхательный, но срабатывает только при предельно допустимых значениях давления или вакуума в резервуаре, например в случае неисправности дыхательного клапана (заедание, примерзание и др.).

Огнепреградители преграждают путь проникновения пламени в резервуар через дыхательную арматуру.

Отечественная промышленность выпускает дыхательные клапаны типа ДК для «атмосферных» резервуаров с давлением и вакуумом срабатывания — 20 мм вод. ст.; типов КД и СМДК — для резервуаров, рассчитанных на давление до 200 мм вод. ст. Диаметр условного прохода клапанов составляет 50, 100, 150, 200, 250 и 350 мм (для СМДК — также 500 мм), пропускная способность — до 600 м3/ч.

Основной расчетной величиной дыхательного клапана является вес б (в кгс) тарелки.

Пропускная способность типовых клапанов мала и часто не удовлетворяет условиям эксплуатации. Поэтому на одном резервуаре устанавливают до 5—6 клапанов, вследствие чего увеличивается стоимость резервуарного оборудования и значительно усложняется его эксплуатация. Эти недостатки типовых дыхательных клапанов снижают производительность технологических установок

Увеличения пропускной способности клапана можно добиться: уменьшением давления или вакуума срабатывания; снижением гидравлических потерь в корпусе клапана; снижением потерь напора в клапанной щели.

Осуществить эти мероприятия на типовых дыхательных клапанах практически не представляется возможным, так как уменьшение давления или вакуума срабатывания приводит к увеличению потерь продукта от испарения; снижение гидравлических потерь в корпусе связано с увеличением размеров кассет в огнепре-градителе, что резко увеличивает вес и габариты устройства; для снижения потерь напора в клапанной щели необходимо реконструировать затворы, что невыполнимо в существующей конструкции типового клапана.

Значительным недостатком типовых дыхательных клапанов является неработоспособность их в осенне-зимний период вследствие примерзания тарелки к седлу. Известны разные способы борьбы; с примерзанием, например обогрев дыхательной арматуры, применение гидравлических клапанов с гидрозатвором из незамерзающей жидкости взамен дыхательных и др. Однако эти способы не нашли практического применения из-за сложности, громоздкости предлагаемой системы и по другим причинам.

ВНИИТнефть за счет подбора материалов для получения непримерзающей пары тарелка — седло. Материалы этой пары должны обладать стойкостью к парам, хранящегося в резервуаре продукта, и достаточной прочностью в интервале температур от —50 до 60 °С. Сила смерзания этих материалов со льдом должна быть незначительной.

 

Предохранительные резервуарные клапаны

 

В нашей стране выпускаются предохранительные клапаны двух типов: ПКС для «атмосферных» резервуаров (давление и вакуум срабатывания — 20 мм вод. ст.) и КПС (КПСА) для резервуаров, рассчитанных на давление до 200 мм вод. ст.

конструкция предохранительного клапана типа КПС. Основным элементом клапана является гидрозатвор, образованный залитой на дно корпуса 3 рабочей жидкостью (обычно соляровое масло) и колпаком 4. При завышении давления внутри резервуара жидкость гидрозатвора вытесняется из внутреннего кольцевого пространства во внешнее. Когда уровень жидкости понизится до нижней зубчатой кромки колпака, парогазовая смесь начнет прорываться во внешнее кольцевое пространство и через столб затворной жидкости барботировать в атмосферу. При вакууме в резервуаре жидкость гидрозатвора из наружного кольцевого пространства вытесняется во внутреннее и через столб жидкости наружный воздух будет поступать в резервуар. Чтобы гидравлический предохранительный клапан не работал одновременно с механическим, его устанавливают на повышенные давление и вакуум.

Установлено, что давление (вакуум) срабатывания предохранительных клапанов отклоняется на 20% от номинальных значений как вследствие колебания размеров в пределах допусков на изготовление, так и за счет удельного веса жидкости гидрозатвора.

Указанные недостатки значительно снижают надежность работы типовых гидравлических предохранительных клапанов, а их полное устранение без изменения конструкции невозможно.

ВНИИСПТнефть предложил более совершенные конструкции предохранительных клапанов. В отличие от типовых предохранительных клапанов, работающих на принципе барботажа, работа этих клапанов типа КПГА и КПГ основана на принципе выброса жидкости из гидрозатвора. Новые клапаны имеют встроенные кассеты огневых преградителей. Эти усовершенствования позволили увеличить пропускную способность, уменьшить габариты и вес новых клапанов.

При повышении давления в резервуаре уровень жидкости в кольцевой чашке hB понижается, а уровень кольцевой чашки /га — повышается. При возникновении вакуума в резервуаре уровень жидкости в кольцевой чашке hB повышается, а уровень в кольцевой чашке h — понижается. При превышении предельно допустимого значения вакуума в резервуаре и камере А жидкость из гидрозатвора выбрасывается через патрубок внутрь резервуара, а при повышении давления — в кольцевой зазор В. После срабатывания клапана газовое пространство резервуара сообщается с атмосферой через свободные газоходы и клапан работает как «сухой», обеспечивая большую пропускную способность. Например, пропускная способность клапана марки КПГА-250 составляет 500м3/ч по воздуху, а клапана КПГА-350—1500 м3/ч. Предохранительные клапаны КПГА работают в комплекте с дыхательными клапанами КДН.

Принцип действия клапана состоит в том, что при повышении давления в резервуаре и полости А жидкость из чашки 7 вытесняется в патрубок 6 и при достижении предельно допустимого давления выбрасывается на экран 5, отражаясь от которого скапливается в кольцевой полости корпуса 8. При вакууме в резервуаре жидкость вытесняется из патрубка в чашку 7 и при срабатывании гидрозатвора выбрасывается на стенки корпуса, по которым стекает в кольцевую полость В. И в этой конструкции после срабатывания клапан работает как «сухой», обеспечивая более высокую пропускную способность нежели типовые клапаны.

Предохранительные клапаны КПГ работают в комплекте с непримерзающим дыхательным клапаном НДКМ. Опытная эксплуатация новых предохранительных клапанов показала их работоспособность.

 

Об определении пропускной способности дыхательной арматуры и ее испытании

 

Безопасность эксплуатации резервуаров во многом зависит от правильного выбора марки и числа дыхательной арматуры. Несоблюдение указанных условий при выборе дыхательной арматуры является причиной частого срабатывания гидравлических предохранительных клапанов, а иногда и разрушения резервуаров.

Пропускная способность дыхательной арматуры, указанная в технической документации, принята для воздуха. Поскольку физические свойства газовоздушной среды, выделяющейся из резервуара, отличаются от воздуха, то соответственно отличаются гидравлическое сопротивление и пропускная способность предохрани; тельной арматуры, установленной на резервуаре. Техническая характеристика дыхательной арматуры определяется на основании стендовых испытаний, проводимых с использованием воздуха и при нормальной температуре, поэтому необходимо найти поправки к этим параметрам при условии работы арматуры в реальных условиях.

Предложено много методов для определения перехода от стендовых показателей к показателям, характерным для реальных условий применения дыхательной аппаратуры. Некоторые из них приводятся в обзоре ЦНИИТЭнефтехим [61] и в других источниках.

Недостаточная герметичность дыхательной арматуры приводит к дополнительным потерям продукта от испарения. Поэтому каждый дыхательный и предохранительный клапан перед установкой на резервуар должен быть проверен на герметичность и соответствие начала открытия (срабатывания) клапана при заданном дав > лении и вакууме. В работе Г. В. Мамонтова [24] приводится подробное описание способа проверки дыхательной арматуры.

 

 

 

 

Некоторые обобщения по разделу

 

Широкое применение оборудования, работающего под давлением, большие значения давления и вакуума, используемых в современных технологических процессах, требуют совершенствования и увеличения степени надежности средств защиты аппаратуры и коммуникаций от опасностей, возникающих при нарушениях заданных параметров давлений.

Как всегда в случаях, связанных с разработкой мер защиты от возникновения аварийных ситуаций, представляется необходимым установление и уточнение нормативных данных, характеризующих допустимые границы параметров, определяющих безопасность процесса. И в данном случае требуется уточнить и привести в систему нормативы, характеризующие давление в разных аспектах его применения, начав с унификации многочисленных модификаций определения термина давления, применяемых как в нормативных документах, так и в технической литературе.

Опасное повышение давления в оборудовании может вызываться неудачной конструкцией аппаратов и коммуникаций, неправильной их компоновкой, ошибочным подбором параметров тепла и холода, недостатками в водоснабжении, непринятием мер против образования полимеров и смол, препятствующих прохождению технологических потоков, и многими другими причинами технологического характера. Их предотвращение легче всего решается и должно осуществляться на стадии проектирования.

Устройствами, обеспечивающими безопасность оборудования, работающего при повышенных давлениях среды, где превышение давления сверх допустимого может вызвать разрушение аппаратуры и коммуникаций или недопустимое нарушение технологического процесса, являются предохранительные клапаны и разрывные предохранительные мембраны. В отношении предохранительных клапанов Госгортехнадзор СССР в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» определяет область их применения, правила установки и обслуживания, а также область допустимых давлений и их градации. Порядок применения мембран регламентируется пока еще ведомственными нормативными документами.

Эксплуатация имеющихся конструкций предохранительных клапанов показывает, что указанные выше основные требования не всегда выполняются в степени, удовлетворяющей промышленность, и нужны новые разработки в этом направлении.

Существенное значение имеет определение числа клапанов, устанавливаемых на оборудовании. Поскольку почти все конструкции клапанов в процессе эксплуатации теряют герметичность и, следовательно, загазовывают окружающее пространство, желательно уменьшение их числа. С другой стороны, увеличение числа клапанов повышает степень надежности их защитного действия. Известное значение для защиты оборудования имеет также размещение клапанов. Желательно найти как общие, так и локальные оптимальные решения, устраняющие эти противоречия.

Большое значение для решения ряда вопросов, связанных с уменьшением потерь продукта и загазованности территории, имеют так называемые контрольные предохранительные клапаны. Они сбрасывают продукт в закрытую или факельную систему и их установочное давление принимается на 5%, но не менее чем на 1 кгс/см2 ниже расчетного (рабочего). Это значительно снижает общие выбросы в атмосферу.

Система контрольных клапанов возникла первоначально в нефтеперерабатывающей промышленности и определена «Рекомендациями по установке предохранительных клапанов РПК—66», утвержденными Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и согласованными с Госгортехнадзором СССР. В данное время эта система применяется и другими министерствами и ведомствами. Рекомендации РПК—66 требуют внесения некоторых коррективов, относящихся к комбинированному действию предохранительных клапанов и мембран.

Относительно новым и в то же время актуальным является применение в качестве средств защиты от превышения допустимого давления защитных предохранительных мембран. Мембраны лишены недйстатков, свойственных предохранительным клапанам, таких, как большая инерционность, особенно ощутимая в процессах, протекающих с взрывной скоростью, нежелательная чувствительность к некоторым средам, нарушение герметичности после срабатывания и др. Поэтому мембраны приобретают все большее и большее распространение в промышленности. Однако вряд ли будет правильным противопоставлять мембраны предохранительным клапанам; есть основания предполагать, что их совместное применение в различных комбинациях позволит найти наиболее эффективную защиту аппаратуры, работающей под давлением.

Недостатком мембран является необходимость замены тела мембраны после каждого срабатывания и условность расчета разрушающего давления: расчетным путем можно ориентировочно определить лишь усредненную величину разрушающего давления. Если первый недостаток трудно или вообще не устраним, то методы расчета разрушающего давления могут и должны быть усовершенствованы до степени, допускающей возможность их практического применения. Используемые в данное время экспериментальные методы определения разрушающего давления для конкретной изготовленной партии мембран также нуждаются в усовершенствовании и унификации.

 

Источник: автор

Предыдущие статьи