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
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