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

на основании проведенных стендовых испытаний и изучения опыта эксплуатации этих клапанов отмечает следующие их недостатки:

малую пропускную способность из-за больших величин гидрав­

лического сопротивления;

возможность конденсации в гидрозатворе клапана в зимнее время больших количеств воды при срабатывании клапана с по-

Рис. 11.20. Предохранительный клапан типа КПС:

/ — пробка сливной трубки; 2 — сливная трубка; 3 —корпус; 4 — колпак; 5 —труба; 6 — рас­ тяжка; 7— крышка; 8 — воронка; 9 — щуп.

следующим выходом его из строя (или снижении пропускной спо­

собности) вследствие ее замерзания;

унос рабочей жидкости при длительной работе, в результате чего значительно снижается давление (вакуум) срабатывания;

сложность осмотра, очистки и регулировки клапана; большой вес и габариты клапана.

Установлено, что давление (вакуум) срабатывания предохра­ нительных клапанов отклоняется на 20% от номинальных значе­

ний как вследствие колебания размеров в пределах допусков на

изготовление, так и за счет удельного веса жидкости гидрозатвора.

138

Указанные недостатки значительно снижают надежность рабо­

ты типовых гидравлических предохранительных клапанов, а их

полное устранение без изменения конструкции невозможно.

ВНИИСПТнефть предложил более совершенные конструкции

предохранительных клапанов. В отличие от типовых предохрани­

тельных клапанов, работающих на принципе барботажа, работа этих клапанов типа K∏ΓA и КПГ основана на принципе выброса

жидкости из гидрозатвора. Новые клапаны имеют встроенные кас­

и /гв колпака относительно чашки.

При повышении давления в резервуаре уровень жидкости в коль­

цевой чашке hB понижается, а уровень кольцевой чашки ∕ιa— по­ вышается. При возникновении вакуума в резервуаре уровень жид­

кости в кольцевой чашке /гв повышается, а уровень в кольцевой

чашке ha-—понижается. При превышении предельно допустимого

значения вакуума в резервуаре и камере А жидкость из гидрозат­ вора выбрасывается через патрубок внутрь резервуара, а при по­

вышении давления — в кольцевой зазор В. После срабатывания

клапана газовое пространство резервуара сообщается с атмосфе­

рой через свободные газоходы и клапан работает как «сухой»,

обеспечивая большую пропускную способность. Например, про­

пускная способность клапана марки K∏ΓA-250 составляет 500м3/ч

по воздуху, а клапана КПГА-350—1500 м3/ч. Предохранительные

клапаны КПГА работают в комплекте с дыхательными клапанами

КДН.

На рис. П.22 показана конструкция предохранительного гид­

равлического клапана типа K∏Γ. Клапан состоит из нижнего

корпуса 8 с патрубком чашки 7 для размещения затворяющейся

жидкости, верхнего корпуса с патрубком 6, экрана 5, огнепрегра-

139

дителя 4, крышки 3 и трубки 2 для залива затворяющей жидкости.

Для различных соотношений давления и вакуума срабатывания

в конструкции предусмотрены сменные чашки трех размеров, поз­

Опытная эксплуатация новых предохранительных клапанов пока­ зала их работоспособность.

Ниже приведена техническая характеристика предохранитель­ ных клапанов типа КПГ:

140

Для герметизации резервуаров высокого давления (ДИСИ,

«Гибрид», каплевидные и др.) во ВНИИСПТнефть разработаны

дыхательные клапаны ДКМ-150 в комплекте 6 предохранительны­

ми гидравлическими клапанами КПГ-150.

Об определении пропускной способности дыхательной арматуры и ее испытании

Безопасность эксплуатации резервуаров во многом зависит от правильного выбора марки и числа дыхательной арматуры. Несо­ блюдение указанных условий при выборе дыхательной арматуры является причиной частого срабатывания гидравлических пред­

охранительных клапанов, а иногда и разрушения резервуаров.

Пропускная способность дыхательной арматуры, указанная в технической документации, принята для воздуха. Поскольку фи­ зические свойства газовоздушной среды, выделяющейся из резер­

вуара, отличаются от воздуха, то соответственно отличаются гид­ равлическое 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 поправ­

ки к этим параметрам при условии работы арматуры в реальных

условиях.

Предложено много методов для определения перехода от стен­

довых показателей к показателям, характерным для реальных ус­

ловий применения дыхательной аппаратуры. Некоторые из них

приводятся в обзоре ЦНИИТЭнефтехим [61] и в других источни­

ках.

Одни из этих методов используются на практике, ценность дру­

гих можно оспаривать. Однако на основании анализа^приводимых методов расчета и исследований можно сделать следующий вы­

вод: для всех рассмотренных типов дыхательной арматуры, рабо­

тающих с кассетными огневыми предохранителями, значение ко­

эффициента пересчета не превышает 1,15, и, следовательно, про­

пускная способность арматуры в условиях эксплуатации

уменьшается не более чем на 15% по сравнению с пропускной спо­ собностью ее для воздуха при нормальных условиях. !

Недостаточная герметичность дыхательной арматуры приводит к дополнительным потерям продукта от испарения. Поэтому каж­ дый дыхательный и предохранительный клапан перед установкой

на резервуар должен быть проверен на герметичность и соответст­

вие начала открытия (срабатывания) клапана при заданном дав­

лении и вакууме. В работе Г. В. Мамонтова [24] приводится под­

робное описание способа проверки дыхательной арматуры.

141

ГЛАВА 6

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ «АЗОТНОГО ДЫХАНИЯ» В ГИДРОЗАТВОРАХ

В нефтехимических производствах, применяющих или получа­ ющих пожаро- и взрывоопасные вещества, способные при контак­

те с воздухом взаимодействовать с его кислородом, обычно пре­

дусматривается схема азотного «дыхания». Эта схема одновре­

менно выполняет функции предохранительного устройства от опасного повышения давления в аппаратах, при этом азот, пред­ варительно дросселированный до заданного давления, подается

в аппарат через гидрозатвор, оборудованный воздушной в атмо­

сферу.

Технологическая схема защиты аппаратов от опасного повыше­ ния давления с применением азотного «дыхания» эффективна

только в тех случаях, когда она грамотно разработана и правиль­

но эксплуатируется. В противном случае эта схема, несмотря на ее значение как предохранительного устройства, может служить причиной производственных аварий, в чем легко убедиться на при­ мере, описанном ниже.

На рис. II. 23, а показана технологическая схема узла приема

и дозировки исходных компонентов отделения приготовления ка­

талитического комплекса стереорегулярной полимеризации диенов.

В мерники 1 и 2 подаются соответственно компоненты А и Б. В связи с тем, что эти компоненты при контакте с кислородом раз­ лагаются или воспламеняются, проектом предусмотрена схема азотного «дыхания». Азот, поступающий в отделение приготовле­

vпопадает в мерники I и 2.

Впроцессе приема компонентов в мерники происходит выте­ снение азота в атмосферу через гидрозатворы, чем исключается

возможность создания в мерниках давления выше расчетного. На­

личие на воздушке после гидрозатворов огнепреградителя предот­

вращает загорание газов в аварийных случаях. При сливе компо­ нентов из мерника в реактор азотное «дыхание» предотвращает

образование в мерниках вакуума и поддерживает в них избыточ­

ное давление, необходимое в данном случае при приготовлении

каталитического комплекса.

Мерники 1 и 2 спроектированы и изготовлены исходя из усло­

вий их эксплуатации при атмосферном давлении.

Однажды ночью во время приема компонента А произошел

разрыв мерника 1, при этом оторвалось верхнее днище.

При расследовании аварии не удалось однозначно определить причины разрыва мерника. Тем не менее выявились явные дефек­

ты в технологической схеме установки, которые при определенных

условиях могли послужить причиной аварии. Прежде всего это ка-

142