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

учетом данных ведения технологических процессов. Если эти дан­

ные недостоверны и не учитывают возможные отклонения парамет­ ров от заданного технологического режима, возможны разрушения

и аварии аппаратов.

На одной из установок каталитического риформинга произошло

разрушение аккумуляторов инертного газа. При расследовании

причин аварии выяснилось, что заказчик оборудования указал в

качестве минимально возможной рабочей температуры, при кото­

рой аппараты могут находиться под давлением, температуру

—30 °С. ЛІашиностроительный завод изготовил аппараты в соот­

ветствии с этим указанием. Однако в момент аварии аппараты находились под давлением при температуре среды ниже —40 °С.

Это обстоятельство, не предусмотренное при изготовлении аппара­

тов, явилось основной причиной их разрушения. í

Оптимальные конструкции и число фланцевых соединений

Фланцевые соединения на трубопроводах и аппаратах являют­

ся потенциальными источниками загазовывания воздуха производ­

ственных помещений и территории предприятия. Из этого следует,

7

что при монтаже трубопроводов и конструирования аппаратов на­

до стремиться максимально снижать число фланцевых соединений. Монтаж трубопроводов на фланцевых соединениях оправдан толь­

ко тогда, когда по трубопроводам транспортируются агрессивные продукты и возможна коррозия металла. В таких случаях флан­

цевые соединения позволяют заменять прокорродированные участ­

ки трубопроводов без применения сварочных работ. Если имеются опасения забивки трубопроводов смолами или другими включени­

ями, иногда целесообразнее предусматривать схемы продувки или

промывки их, нежели монтировать фланцевые соединения для раз­

борки трубопроводов.

Согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации

трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов» ПУГ—69 [1], газопроводы, в том числе для сжиженных газов

и вакуумные, как правило, должны собираться на сварке. Фланце­ вые соединения на газопроводах допускаются для присоединения к

фланцевой арматуре, к штуцерам оборудования и для сборки га­

зопроводов высокого давления. Применение резьбовых соединений на газопроводах разрешается лишь для присоединения резьбовой

стальной газопроводной арматуры и контрольно-измерительных приборов.

Для повышения надежности фланцевых соединений необходи­ мо выбирать конструкции и материалы с учетом эксплуатации

трубопроводов.

Плоские приварные фланцы разрешается применять для всех

Для газопроводов, работающих при условном давлении (ру) свыше 25 кгс/см2 независимо от температуры среды или работаю­

щих при температуре среды выше 300 oC независимо от условного

давления, необходимо применять только фланцы приварные встык.

На газопроводах из легированной стали, работающих при тем­

пературе среды ниже —40 oC и условных давлениях до 25 кгс/см2 включительно, допускается применение плоских приварных флан­

цев, изготовленных также из легированной стали.

C целью обеспечения надежной и безопасной работы газопро­

водов при применении плоских приварных фланцев следует выпол­

нять следующие условия:

при /?у< 10 кгс/см2 применять фланцы, рассчитанные на услов­ ное давление не ниже 10 кгс/см2;

при pγ> 10 кгс/см2 применять фланцы, рассчитанные на услов­

ное давление, соответствующее рабочим параметрам трубопрово­

да;

фланцы с плоской привалочной поверхностью при применении

мягких прокладок должны иметь уплотнительные канавки. «Правилами и нормами техники безопасности и промышленной

санитарии для проектирования, строительства и эксплуатации про­

изводств этилена, синтетического этилового спирта и синтетиче­

8

ского каучука» [2] для агрессивных жидких и газообразных про­ дуктов, транспортируемых по трубопроводам из нержавеющей

стали, при условных давлениях py≤16 кгс/см2 разрешается приме­

нять плоские приварные фланцы из углеродистой стали на отбор­

тованной трубе или свободные плоские фланцы на приварном кольце из нержавеющей стали. Уплотнительная поверхность

фланцев для соединения трубопроводов должна приниматься, как

Фланцевые соединения часто необоснованно применяют при

конструировании технологических аппаратов. Вот несколько при­ меров.

Реактор синтеза демитилдиоксана (рис. I. 3) состоит из трех

узлов: кубовой части 1, трубчатки 2 и отбойника 3. Кубовая часть

посредством «юбки» крепится к фундаменту; на кубовой части ус­

танавливается трубчатка, а на ней монтируется отбойник. Труб­

чатка соединяется с кубовой частью и отбойником соответствую­ щими фланцевыми соединениями. Расчетное давление реактора—' 25 кгс/см2. Общий вес реактора 58 тс, в том числе вес трубчатки с отбойником 40 тс. В процессе пуска и освоения производства

имели место нарушения герметичности фланцевых соединений. Для замены прокладки во фланцевом соединении 4 (см. рис. I. 3)

необходимо демонтировать трубчатку с отбойником (вес 40 тс).

Проектом реакторного отделения стационарные подъемные

9

механизмы не предусматривались. Легко понять, насколько слож­ но и трудоемко заменить прокладку в таких условиях. Между тем по условиях эксплуатации и ремонта аппарата нет надобности в

устройстве указанных выше фланцевых соединений, поскольку в

кубовой части и отбойнике реактора имеются люки необходимого диаметра. При реконструкции и увеличении мощности производст­

ва диметилдиоксана изготовили новые реакторы без фланцевых соединений, которые хорошо зарекомендовали себя в эксплуата­

ции.

Рис. 1-3. Реактор синтеза диметил­ диоксана:

Рис. 1-4. Контактный аппарат

ведется при давлении до 0,6 кгс/см2 и температуре 620—650 °С. Над трубной доской укладывается ситчатый лист (по диамет­

ру аппарата), на который засыпается катализатор. При конструи­

ровании контактного аппарата заботились главным образом о соз­

дании благоприятных условий для укладки цельного ситчатого ли­

ста и загрузки катализатора. Для этой цели предусмотрена цар­

га 3, соединяющаяся фланцевыми соединениями с трубчаткой и

верхним конусом. При этом не учли, что фланцевое соединение 5

оказалось в зоне наибольшего температурного напряжения, вслед­

ствие чего оно может деформироваться и служить местом про­

пуска продуктов реакции. И действительно, в процессе пуска и ос­

воения производства часто случались загорания контактного газа.

Для исключения загорания контактного газа вокруг фланцевого

10