Файл: Брейман, М. И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

регулирующей и другой арматуры, а также всех контрольно-изме­ рительных приборов и мест расположения фланцевых соединений и поперечных сварных швов. При составлении паспорта сверяется

соответствие смонтированного трубопровода проектным данным.

Значение паспорта на трубопровод в обеспечении безопасных условий эксплуатации технологических установок можно показать

на многочисленных примерах из производственной практики.

На одном нефтехимическом предприятии в цехе газоразделения

при монтаже трубопровода этилена небольшой участок его был

уложен из электросварной трубы вместо бесшовной. Паспорт на

указанный этиленопровод своевременно не был оформлен, поэто­ му длительное время никто не знал об этом нарушении. И только

когда продольный шов электросварной трубы разошелся и на ус­

тановке образовалась большая загазованность, этот дефект мон­

тажа был обнаружен.

Несчастный случай с тяжелым исходом вследствие отравления

фенолом, описанный на стр. 11, также связан с нарушением тре­ бований безопасной эксплуатации трубопроводов. В этом случае,

если при приеме из монтажа оформлялся бы паспорт на трубопро­ вод, то своевременно заменили бы игольчатый вентиль на флан­ цевый и демонтировали патрубок, изготовленный из газовой трубы.

Таким образом, паспорт на трубопровод является начальным

звеном в организации планово-предупредительного ремонта тех­

нологических коммуникаций, так как кроме сверки смонтирован­ ного трубопровода с проектом в паспорте определяется периодич­ ность его проверки.

Основным методом контроля за надежной и безопасной рабо­

той трубопровода являются периодические ревизии, при которых

проверяется состояние трубопроводов, арматуры и других его эле­ ментов и деталей. Как правило, ревизия трубопровода делается

выборочно. Сроки проведения выборочной ревизии устанавливает

администрация предприятия с учетом специфики производства,, коррозионности среды и т. п.

Согласно ПУГ—69, периодичность ревизии трубопроводов

должна быть в пределах от 1 до 4 лет. Результаты ревизии счи­

таются удовлетворительными, если обнаруженные отклонения не выходят за пределы требований этих «Правил». К сожалению, на

некоторых химических, нефтехимических и нефтеперерабатываю­ щих предприятиях планово-предупредительному ремонту техноло­ гических коммуникаций, в том числе оформлению на них паспор­

тов, не уделяется должного внимания, в результате все еще высо­ ка аварийность при эксплуатации трубопроводов и арматуры..

Особенно важно четко организовать планово-предупредительный ремонт компрессоров и насосов и прежде всего поршневых комп­ рессоров. Важно своевременно определить объем работ, выполня­

емых при каждом виде ремонта, и соблюдать его на протяжении

всего периода эксплуатации машин.

84


Ниже приводится

примерный перечень работ, выполняемых

при

текущем ремонте

поршневых компрессоров:

 

 

устранение дефектов, выявленных при эксплуатации оборудо­

вания (в том числе по рапортам начальников смен, машинистов);

устранение биения вала в подшипниках;

подтягивание коренных и крейцкопфных подшипников, проверка состояния крепежа;

проверка затяжки гаек для крепления штоков к крейцкопфу и на промежуточных ползунах;

подтягивание привалов цилиндров к рамам и фонарям;

проверка работы пресс-масленок, шестеренчатых насосов, об­

ратных масляных и перепускных клапанов;

проверка работы предохранительных клапанов (до остановки

машины) ; проверка креплений трубопроводов;

промывка и продувка азотом водяных полостей холодильни­

ков;

замена вышедших из строя сальников, лабиринтных уплотне­ ний, клапанов, арматуры и др.;

проверка состояния шатунных болтов, муфт сцепления, масло­

системы и других узлов машины.

При среднем ремонте выполняют весь объем работ, предусмот­

ренный текущим ремонтом, и следующие работы:

проверяют, отстает ли рама от фундамента, и замеряют вели­ чины вертикальных деформаций;

разбирают кривошипные подшипники, проверяют состояние галтелей и резьб на затяжном или шатунном болте. Осматривают

подшипники и шейки вала при помощи лупы. Регулируют ради­

альный зазор между подшипниками и шейкой вала, а также прове­

ряют разбег подшипника в осевом направлении;

контролируют зазоры между башмаками крейцкопфов и направ­

ляющих параллелей рам и фонарей. Если зазоры больше допусти­ мых, их следует отрегулировать;

проверяют состояние подшипников, пальца, насадочных кону­

сов на пальце и крейцкопфе, зазор между верхним башмаком и на­

правляющей рамой, зазоры в крейцкопфном подшипнике и в дру­

гих деталях;

определяют степень износа штока в сальниках;

проверяют при помощи ультразвуковой и магнитной дефекто­

скопии наличие и величину внутренних и поверхностных дефектов

в шатунах, крейцкопфах, муфтах крейцкопфов и в промежуточных

ползунах; не реже одного раза в год разбирают и проверяют коренные

подшипники, осматривают вал и его щеки в местах наибольших напряжений, особенно в галтелях;

проверяют клапаны, которые пропускали газ при работе, состо­

яние гаек, шплинтов, уплотняющих поверхностей и посадочных

мест клапанов в гнездах. При этом замеряется высота подъема

85


рабочих пластин и проверяется качество притирки пластин на ка­

рандаш и наливом керосина; через один средний ремонт проверяют положение рамы по

уровню, устраняя возможную ее деформацию от затяжки гаек

фундаментных плит;

проводят ревизию насосов центральной смазки;

контролируют продувочные вентили, байпасные аварийные и

перепускные вентили проверяют один раз в год. ⅞

При каждом среднем ремонте проводят ревизию, разборку и чистку предохранительных клапанов. ■

При капитальном ремонте компрессора его разбирают полно­

стью. Этот ремонт является восстановительным, и при нем выпол­

няются следующие работы:

зеркало цилиндра проверяют на выработку. При выработке,

более допустимой, цилиндр растачивают;

цилиндры подвергают гидравлическому испытанию пробным

давлением, в полтора раза большим рабочего; проверяют величину износа поршневых колец. Максимальная

величина износа не должна превышать 30% первоначальной ради­ альной толщины;

седла клапанов протачивают, пластины притирают, пружины

заменяют новыми;

коренные, шатунные и крейцкопфные подшипники переливают

при выработке, более допустимой, и при отставании заливки более чем на 10% поверхности.

В заключение следует подчеркнуть, что ни одна работа ∏O' ре­

монту, монтажу и демонтажу оборудования не может быть начата без разработанного проекта организации работ, составленного

с учетом требований безопасности. В проекте организации работ предусматривается последовательность всех операций, размещение

снимаемых с аппаратов и машин частей оборудования, расположе­

ние материалов и деталей, которые будут монтироваться вместо

снятых, а также определение мест для размещения отбросов и грязи, извлекаемых при чистке аппаратуры. Наличие такого пла­ на значительно повышает безопасность ремонтных работ.

Некоторые обобщения по разделу

Анализ аварийности и несчастных случаев в химической, неф­

техимической и нефтеперерабатывающей промышленности пока­

зывает, что выделение взрывоопасных и токсичных газов в воздух

производственных помещений и территории предприятия является основной их причиной.

При наличии на предприятии большого числа импульсов вос­

пламенения всякое газовыделение, даже ничтожное, является по­ тенциальной причиной аварии.

Как показывают приведенные выше многочисленные примеры,

причины, вызывающие загазованность, разнообразны, и диапазон

86


их весьма широк: от неудачного проектирования водозабора и во­ допроводной сети предприятия до прокладки небольшого участка

трубопровода, образовавшего «мешок», в котором скапливался жидкий аммиак, вызвавший аварию поршневого компрессора.

Значительное число аварий, происшедших вследствие газовыде-

лений, было вызвано неудачными проектными решениями, другая

часть — неправильными инженерными решениями, принятыми не­

посредственно на производстве. Отсюда следует, что и проектанты и эксплуатационники еще не в достаточной степени знают, пони­

мают и умеют применять на практике специальные требования техники безопасности.

Вместе с тем характерно, что часто трудно предугадать послед­

ствия принятых инженерных решений, и наоборот, сложно быстро определить причину систематической, а тем более кратковремен­ ной загазованности, которая после тщательного инженерного ана­ лиза оказывается нередко простой и легко устранимой. Это требу­

ет воспитания у инженерно-технических работников инженерного мышления и умения предвидеть дальнейшее развитие складываю­

щейся производственной обстановки.

Нередко газовыделения возникают в тех случаях, когда обору­

дование используется в новых производственных условиях, приме­

няются новые материалы или исходные продукты, имеют место не­ предвиденные побочные реакции в технологическом процессе. В таких случаях необходим обоснованный прогноз возможных по­

следствий и учет отклонений от нормального течения производст­ венного процесса.

Как показывает статистика, из общего числа опасных ситуа­

ций, вызывающих газовыделения

и пожары, около 30%

связано

с трубопроводами и арматурой и

около 20% с огневыми

печами.

Эти участки производства, очевидно, требуют особого внимания со

стороны инженерно-технического персонала.

РАЗД ЕЛ П

ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ОПАСНОГО ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

На современных химических, нефтехимических и нефтеперера­

батывающих предприятиях многие технологические процессы осу­ ществляются при все более высоких температурах и давлениях,

глубоком вакууме и в агрессивных средах. Значительно увеличи­

вается мощность отдельных агрегатов. В этих условиях проблема

защиты оборудования и коммуникаций от опасного повышения

давления приобретает первостепенное значение.

Новые условия вызывают необходимость по-иному подходить

к защите оборудования от опасного повышения давления.

На технологической установке одного нефтехимического пред­ приятия осуществлялся процесс хемосорбции дивинила из диви-

нил-бутиленовой фракции раствором медноаммиачных солей.

Вследствие завышения давления в системе сверх допустимрго

сработал предохранительный клапан и парожидкостная смесь уг­

леводородов стравилась в атмосферу из сепаратора. Незадолго до этого из-за неполадок с воздушными компрессорами прекратилась

подача сжатого воздуха на контрольно-измерительные приборы и

аварийную сигнализацию. Обслуживающий персонал, находив­ шийся в операторной установки, своевременно не обнаружил завы­ шения давления в системе и переполнения сепаратора жидкой фа­ зой бутилен-дивинильной фракции. За короткий промежуток времени на установке и на значительной территории соседних це­ хов создавалась взрывная концентрация и от искры двигателя автомобиля, который находился вблизи, произошел взрыв, а за взрывом последовал пожар. Оборудование, металлоконструкции

двух цехов были сильно повреждены, часть обслуживающего пер­

сонала была травмирована.

Из приведенного примера следует, что применение только од­

них общепринятых предохранительных устройств, защищающих

аппараты от опасного повышения давления, не решает вопрос без­

опасной эксплуатации производства в целом. Опыт освоения но­

вейших пожаро- и взрывоопасных производств подтверждает, что для повышения безопасности их эксплуатации требуются допол­

нительные инженерные решения, чему и будут посвящены следу­ ющие главы этого раздела.

88


ГЛАВА I

ОПТИМАЛЬНОЕ РАСЧЕТНОЕ ДАВЛЕНИЕ АППАРАТОВ

При рассмотрении вопросов повышения надежности эксплуа­

тации технологических аппаратов целесообразно предварительно уточнить принятую в практике проектирования терминологию, от­

носящуюся к понятию давление.

В «Технических указаниях по выбору, установке и расчету предохранительных клапанов в промышленности синтетического каучука» (ТУ ПК—71), разработанных Государственным проект­

ным и научно-исследовательским институтом промышленности

синтетического каучука — Гипрокаучуком, принята следующая

терминология.

давление —

это максимальное

Технологическое (режимное)

 

давление, при котором протекает технологический процесс в аппа­ рате, или давление, которое определено по давлению паров про­ дукта при максимальной рабочей температуре.

Рабочее давление — это максимально разрешенное избыточное давление при максимальной рабочей температуре технологическо­

го процесса.* Расчетное давление — это максимальное избыточное давление,

которое может быть допущено в аппарате исходя из условий его прочности при наивысшей рабочей температуре технологического

процесса.**

давление —

это избыточное давление, при котором

Условное

 

обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных ча­

стей трубопроводов. Условное давление соответствует рабочему

давлению при нормальной температуре среды (20°С).

C увеличением рабочей температуры среды механическая проч­ ность материала арматуры и деталей трубопроводов изменяется. При переходе от условного давления к допускаемому рабочему

давлению должна учитываться рабочая температура среды. Допу­

стимое рабочее давление для арматуры и трубопроводов для каж­

дого условного давления в зависимости от температуры среды указывается в ГОСТ 356—68.

В производственной практике встречаются случаи, когда тех­ нологическое (режимное) давление близко к расчетному давлению аппарата. В таких случаях нарушение технологического режима в

сторону увеличения давления должно сопровождаться срабатыва­ нием предохранительных клапанов.

* Госгортехнадзор СССР дает несколько иное определение рабочего дав­ ления, а именно: рабочее давление в сосуде — максимальное избыточное дав­ ление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предо­ хранительного клапана или других предохранительных устройств. Рабочее дав­ ление устанавливается расчетом сосуда на прочность.

** По определению Госгортехнадзора СССР,

расчетное давление сосуда —это

наименьшее из расчетных давлений отдельных

элементов сосуда, работающих

под давлением. .

 

89