2.3 Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ наружу из технологического оборудования
При эксплуатации закрытых аппаратов и емкостей, находящихся под давлением, даже при их исправном состоянии всегда происходят небольшие утечки горючих веществ через прокладки, швы, разъемные соединения и другие места. В данном технологическом процессе к таким аппаратам относится полимеризатор. Это объясняется тем, что даже при самой тщательной обработке прилегающих друг к другу поверхностей нельзя создать абсолютную проницаемость. При соприкосновении двух поверхностей из-за незначительных выпуклостей образуется большое количество капиллярных каналов, по которым будет происходить истечение газов и жидкостей. Величина утечки будет зависеть главным образом от режима работы аппарата и состояния уплотнений. Подсчет таких потерь весьма затруднителен.

Для ориентировочного определения утечки паров и газов на работающих под давлением герметичных аппаратов можно воспользоваться формулой Н.Н. Репина:
= = 1,71 кг/час
где G-количество паров и газов, выходящих из аппарата кг/час;

К- коэффициент, учитывающий степень износа производственного оборудования, принимается в пределах от 1 до 2;

С= 0,174 - коэффициент, зависящий от давления паров или газов в аппарате (табл.2.5[Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1986.] )

V – внутренний (свободный) объем аппарата, м3
(V=[1-E]*Sосн*h=34.9м3);
М- молекулярный вес газов или паров, находящихся под давлением в аппарате (этилен);

---

- температура паров или газов, находящихся под давлением, °К

Утечки из нормально герметизированных аппаратов, работающих под давлением, происходят хотя и непрерывно, но обычно не вызывают реальной пожарной опасности, так как выходящие наружу маленькие струйки газа или пара чаще всего рассредоточены по поверхности аппарата и при наличии воздухообмена сразу же рассеиваются и отводятся от места их выделения.
2.4 Анализ причин повреждения аппаратов и трубопроводов, разработка необходимых средств защиты
Аппараты и трубопроводы могут повреждаться по следующим причинам:

от образования повышенного давления;

от проявления динамических воздействий;

от образования высоких температурных напряжений в материале стенок или от изменения прочностных свойств материала в результате воздействия высоких и низких температур;

от коррозии материала стенок или эрозии (механического истирания стенок).

Образование повышенного давления в аппаратах

Повышение давления в полимеризаторе может быть в результате нарушения температурного режима, подачи этилена под большим давлением, попадания влаги, переполнения аппарата жидкостью, неисправности защитных и контрольно-измерительных приборов, образования полимерных пробок в трубопроводах.

Опасным случаем в эксплуатации полимеризатора является переполнение его жидкостью. При этом жидкость попадет в газовые линии, образует в них пробки и увеличит сопротивление прохождению этилена. Давление в системе повысится. Повышение уровня жидкости в полимеризаторе может быть при отсутствии необходимого контроля за подачей растворителя и сливом суспензии, при образовании пробок полимера в трубах, отводящих суспензию.

Избыточное тепло полимеризации отводится из зоны реакции циркулирующим этиленом. Полимеризаторы рассчитаны на скорость полимеризации этилена с выходом не менее 35 кг полимера с 1 м3 аппарата в час. Реакция полимеризации сопровождается выделением большого количества тепла.

Определяем давление в герметичном аппарате с газами или перегретыми парами при повышении температуры по формуле:

---

где Рн - начальное давление в аппарате, Па;

Тн, Тк - соответственно начальная и конечная температура газа, К;

=0,92 - коэффициент сжимаемости газа(рис.4.7[Алексеев М.В., Волков О.М., Шатров Н.Ф. Пожарная профилактика технологических процессов производств. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1986.] ).

Для исключения указанных видов опасности необходимо строго следить за соблюдением температурного режима полимеризации. Для этого полимеризатор имеет в разных точках по высоте термопары с показывающими и записывающими потенциометрами, а самое главное, чтобы все эти приборы были соединены со вторичными приборами-регуляторами, которые при повышении температуры в каком-либо месте полимеризатора автоматически увеличивают подачу воды в холодильник-конденсатор.

В холодильнике-конденсаторе могут происходить явления которые приводят к нарушению нормального процесса конденсации паров. Такие явления могут происходить в результате нарушения нормального процесса охлаждения этилена в холодильнике при уменьшении количества подаваемого рассола или при сильном загрязнении теплообменной поверхности трубок отложениями, при выходе из строя температурного конденсатора, а также при уменьшении количества циркулирующего в системе этилена.

Конечное давление в аппарате определяем из выражения:
Рк=Рр + Р= 440000+138,3=360138 Па
где Рр - рабочее давление в аппарате, Па;

Р - приращение давления в системе, Па.

Приращение давления Р в аппаратах при нарушении нормального процесса конденсации паров определяют по формуле:


где а - степень неполноты конденсации паров, %;
%;
Gп - производительность аппарата по пару, кг/с;

 - продолжительность процесса нарушения конденсации паров (принимаем час), с;

Р0 = 1 105 Па - давление окружающей среды;

Vсв - свободный объем системы, м3;

- удельный вес пара, кг/ м3.
Образование динамических воздействий в аппаратах

Воздействию гидравлических ударов чаще всего подвержены трубопроводы и насосы. Гидравлические удары могут возникнуть в результате быстрого закрывания или открывания вентилей на трубопроводах, при больших пульсациях подаваемой насосами жидкости, при резком изменении давлении на каком-либо из участков трубопровода.

---

Приращение давления в трубопроводе при гидравлическом ударе определяют по формуле Н.Е. Жуковского:

где с – скорость распространения ударной волны:



где -удельная плотность жидкости = 773 кг/м ;

d - внутренний диаметр трубы, d = 0,05-0,003 =0.047 м; d

Е – модуль упругости материала трубы, Е =2,1 106 104Па(для стальных труб) ;

- модуль упругости жидкости, =1340 мПа

s – толщина стенки трубы, s =0,003 м;

 - уменьшение скорости движения жидкости в трубопроводе, м/с.

где нач - начальная скорость движения продукта в трубопроводе, м/с;

кон- конечная скорость движения продукта в трубопровод, м (часто кон =0).

Вибрации трубопроводов

Вибрация наблюдается у трубопроводов, находящихся под давлением, и недостаточно хорошо закрепленных, у аппаратов, соединенных с поршневыми насосами и компрессорами. Наблюдается вибрация у недостаточно закрепленных наружных аппаратов и от воздействия ветра.

Наибольшая опасность от вибрации возникает в том случае, когда число колебаний возмущающей силы по своему значению будет приближаться к числу собственных колебаний системы или отличаться от него в целое число раз. При этом наблюдается так называемое явление резонанса.

Меры борьбы с вибрациями- устранение или уменьшение действия возмущающих сил. Практически это достигается уменьшением пульсации при работе насосов (замена поршневых насосов центробежными, установка «воздушных» колпаков и т.п.), гашением колебаний путем применения различного рода прокладок, и тому подобных устройств, а также прочным креплением трубопроводов и аппаратов, подверженных вибрации.

---

Рассмотрим причины, приводящие к химическому износу материала (коррозии) аппаратов.

Стенки полимеризатора и трубопроводов подвержены коррозии, так как в растворителе и циркулирующем этилену имеется небольшое количество соляной кислоты, образующейся при взаимодействии диэтилалюминийхлорида и четыреххлористого титана с той влагой, которая все же имеется в растворителе и этилене. Для защиты от коррозии стенки полимеризатора покрывают кислотостойким лаком или эпоксидной смолой, а трубопроводы целесообразно применять из нержавеющей стали.

Исходя из основных закономерностей коррозионных процессов, используют следующие направления борьбы с ней:

- применение коррозионно-устойчивых металлов;

- изоляция металлов от агрессивной среды защитными покрытиями;

- уменьшение коррозионной активности среды;

- использование неметаллических химически стойких материалов;

- катодная и протекторная защита.
2.5 Анализ возможных причин и условий самопроизвольного возникновения горения и зажигания горючих смесей
Специфичными источниками воспламенения при полимеризации этилена могут быть случаи самовозгорания суспензии, разряды статического электричества, неисправности и несоответствие электропривода к мешалкам смесителей и промежуточных емкостей.

Самовозгорание суспензии может произойти в тех случаях, если мельчайшие частички полимера с находящимся на их поверхности адсорбированным катализатором будут иметь возможность испарять растворитель, т. е. подсыхать в воздушной среде. При испарении растворителя концентрация катализатора в массе будет увеличиваться, так как он обладает меньшей испаряемостью (температура кипения растворителя равна 80°С, а диэтилалюминийхлорида 208°С), и, кроме того, значительная его часть адсорбирована поверхностью частичек полимера. Когда концентрация катализатора по отношению к растворителю будет около 40%, температура самовоспламенения смеси окажется равной 18—20°С, и в этот период произойдет загорание массы. Такие условия могут создаться при небольших утечках, когда частички полимера, проходя через теплоизоляцию, будут отфильтровываться, при остановке аппаратов на чистку, когда имеются отложения полимеров на стенках, а также при авариях и серьезных повреждениях, когда происходит выброс суспензии и ее распыление в воздухе.

---

Смотрите также файлы

• Фаршава нахуй Фаршава нахуй.docx

• Статья 525 Основания поставки товаров для государственных и муниципальных нужд.docx

• Викторина Путешествие в мир профессий.docx

• я патриот.docx

• Малімні атыжні Нусипова З. А. дайындады.docx