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

В качестве ингибитора применяют паратретичный бутилпиро­

катехин (ТБК) или древесно-смоляной антиокислитель (ДСА). Этот антиокислитель, ввиду нестандартности по ингибирующим

свойствам, перед использованием следует проверять на ингиби­ рующую активность. Содержание ингибитора в изопрене должно

составлять не менее 0,02%.

Анализ на содержание ингибитора в изопрене делается не ре­ же одного раза в неделю. При содержании ингибитора в изопре­

не менее 0,02% производится добавка его с последующим пере­

мешиванием продукта.

Во избежание накопления перекисных соединений в емкостях

для хранения изопрена не допускается наличие застойных зон.

Аппараты, имеющие застойные зоны, следует не реже 1 раза в 15 дней полностью освобождать от изопрена и заполнять свежим изопреном. Отбор пробы для анализа на содержание в изопрене

При содержании перекисных соединений до 0,005% изопрен

можно использовать в производстве. При содержании перекисных соединений более 0,005% в изопрен можно дополнительно ввести ингибитор в количестве 0,02% и после перемешивания немедленно использовать. После этого освобожденный аппарат следует про­ мыть свежим изопреном. При откачке изопрена в емкость подду­

вают азот, поддерживая давление в аппарате не менее 0,5 кгс/см2.

Изопрен сразу же после слива из железнодорожных цистерн

анализируют на наличие перекисных соединений. После этого

вводят ингибитор в количестве 0,01%. При содержаний перекис­

ных соединений более 0,001% в изопрен вводится 0,02% ингиби­ тора. Использование привозного изопрена без дополнительной за­ правки его ингибитором запрещается.

Перед употреблением изопрен очищается от ингибитора рек­

тификацией. Разрушение перекисных соединений в изопрене осу­

ществляется путем его прогрева при 50 oC в течение 10—12 ч сов­

местно с 20%-ной натровой щелочью и третичным бутилпирокате­

хином (0,02 вес. %). Прогрев изопрена производится в насадоч­ ном скруббере, через который циркулирует нагретая щелочь.

НЕКОТОРЫЕ ОБОБЩЕНИЯ ПО РАЗДЕЛУ

Большая часть нефтепродуктов транспортируется по маги­

стральным и внутризаводским продуктопроводам, целостность

которых является важным условием безопасности. Наибольшее количество повреждений падает непосредственно на трубы, при­ чем разрывы, трещины, пробоины, свищи по частоте встречаются

примерно одинаково, но по объемам потерь первое место занима­ ют разрывы трубопроводов. Для предотвращения повреждений

необходимо повышение качества материала труб, более жесткие

испытания труб перед укладкой, особенно в сварных швах, соблю­

304

дение технологии укладки. Большое значение имеет секциониро­

вание трубопроводов. Важно, используя математический аппарат,

найти оптимальные решения секционирования, как общие, так и

для конкретных частных случаев. Решение этой задачи должно

быть поставлено на повестку дня.

Если авария уже произошла, то для уменьшения времени про­

стоя и величины потерь продукта необходимы быстрые методы

обнаружения мест утечки. Предложено много способов их на­

хождения, и если некоторые из них могут найти и находят приме­

нение на магистральных трубопроводах нефтесбытовой системы,

то для заводских условий они могут оказаться непригодными.

Следовательно, необходим отбор методов поиска из числа при­ меняемых для магистральных трубопроводов, а вернее, новая раз­

работка методов и устройств, пригодных для заводских условий

с учетом особенностей перекачиваемого продукта.

На многих химических, нефтехимических и нефтеперерабаты­ вающих предприятиях громадное количество легковоспламеняю­ щихся жидкостей по-старому хранится в «атмосферных» сталь­

ных резервуарах, вследствие чего загазовывается воздушный бас­

сейн. Необходимо более широкое внедрение прогресивних спосо­ бов хранения: в резервуарах с плавающими крышами, понтонами,

в резервуарах повышенного давления. Интересным является опыт

хранения ЛВЖ в резервуарах с эластичными полимерными обо­

лочками, в том числе при подземном и подводном хранении, одна­

ко, являясь перспективными, эти способы хранения еще недоста­

точно разработаны и проверены, и сейчас все еще остается акту­ альной задача повышения безопасности эксплуатации стальных наземных резервуаров.

Стальные вертикальные цилиндрические резервуары работают

в тяжелых эксплуатационных условиях. Не всегда учитывают, что

за счет разности температур, возникающей при наполнении и опорожнении резервуаров, в их корпусе могут возникать разру­ шающие напряжения, для предотвращения которых необходимо принятие специальных мер. Не всегда удовлетворительна проч­ ность сварных швов. Днища стальных резервуаров подвергаются

коррозии с внутренней стороны от агрессивных жидкостей и с внешней стороны от воздействия почвы и блуждающих токов. Тра­

диционные теплоизолирующие материалы в результате часто по­

вторяющейся деформации корпуса растрескиваются, а поступаю­

щий в трещины влажный воздух усиливает коррозию. Для пред­

отвращения воздействия этих факторов и обнаружения дефектов

металла в их первоначальной стадии требуется комплексная нераз­

рушающая дефектоскопия.

Имеется много методов неразрушающей дефектоскопии и

определены целесообразные условия их приложения. Однако не­

обходима определенная система их применения, так называемая комплексная дефектоскопия, которая позволяет постоянно оцени­ вать состояние резервуаров, находящихся в эксплуатации, и на

305

РАЗДЕЛ Vl

БЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ PABOTbF C АЛЮМИНИЙАЛКИЛАМИ

Особое место среди пожаро- и взрывоопасных веществ, приме­

няемых в химической и нефтехимической промышленности, зани­ мают алюминийалкилы. В сочетании с хлоридами титана алюми-

нийалкилы применяют в качестве катализатора в процессе поли­

меризации этилена. Аналогичный катализатор находит широкое

применение при стереоспецифической полимеризации изопрена и

бутилена для получения синтетических каучуков. Алкилалюминий-

галогениды являются активными катализаторами катионной по­

лимеризации. Производство первичных спиртов с прямой углево­

дородной цепью основано на взаимодействии алюминийалкилов-

с этиленом. Полученные при этом алюминийалкилы с длинной цепью атомов углерода окисляют до алкоксидов. При гидролизе

алкоксиды превращаются в соответствующие спирты.

Ассортимент алюминийалкилов и область их применения по­

стоянно расширяются. Многие вопросы техники безопасности присинтезе, хранении и перевозке алюминийалкилов до настоящего времени не нашли освещения в технической литературе. Между

тем по степени пожаро- и взрывоопасности алюминийалкилы пре­ восходят многие известные легковоспламеняющиеся жидкости.

ГЛАВА 1'

СВОЙСТВА АЛЮМИНИЙАЛКИЛОВ

Алюминийалкилы обладают очень высокой реакционной спо­

собностью. Соединения с бутильными и низшими алкильными уг­

леводородами пирофорны, т. е. воспламеняются мгновенно на воз­ духе при обычной температуре. Они бурно, со взрывом реагируют

с водой и четыреххлористым углеродом, с соединениями, содер­

жащими активный водород (минеральные кислоты, щелочи, спир­ ты и т. д.). Алюминийалкилы термически неустойчивы и при раз­ ложении выделяют горючие газы.

Ниже приведены примеры, характеризующие реакцию между

алюминийалкилами и водой:

Tриэтилалюминий. Реакция с водой происходит со взрывом и

разбрызгиванием вещества на большое расстояние. Происходит

загорание.

307

Раствор триэтилалюминия (40 объемн. %) в н-гептанё. Реак­

ция с водой при такой концентрации менее бурная, чем с триэтил-

алюминием, но происходит взрыв и вещество разбрызгивается на

большое расстояние. Происходит загорание.

Раствор триэтилалюминия (10 объемн. 0 0) в н-гептане. При

реакции с водой выделяется большое количество белого дыма.

Реакция происходит без взрыва, разбрызгивания и загорания.

Триизобутилалюминий. При реакции с водой происходит взрыв,

однако не такой сильный, как при реакции с чистым триэтилалю-

минием. Эту реакцию можно сравнить с реакцией 40%-ного рас­ твора триэтилалюминия в н-пентане.

Tриметилалюминий. Реакция с водой очень бурная, более силь­

ная, чем реакция триэтилалюминия с водой.

Смесь триэтилалюминия (60 объемн. 0∕0) и диэтилалюминий-

гидрида (40 объемн. %). Реакция смеси с водой происходит со взрывом. Эта реакция более бурная, чем реакция триэтилалю­

алкилов промышленного назначения.

Увеличение молекулярного веса алкила обычно уменьшает пи­ рофорные свойства алюминийалкила. Например, соединения с пентильными и высшими алкильными группами при контакте с

воздухом только сильно дымят, но обычно сами не воспламеня­

ются при комнатной температуре.

Таким образом, снижение пожароопасности синтеза алюми-

нийалкилов и соответственно производства, где они применяются, может быть достигнуто за счет применения соединения с более тяжелыми алкилами. Например, при полимеризации изопрена в

производстве каучука СКИ-3 применяется каталитическая систе­

ма, состоящая из триизобутилалюминия и четыреххлористого ти­

тана. Триизобутилалюминий обладает пирофорными свойствами.

При замене алкила изобутила на алкилы высших олефинов (на­

пример, а-олефин с 10 атомами углерода) пирофорные свойства но­

вого алюминийалкила резко снижаются. Примечательно и то, что эта замена, кроме снижения пожароопасности производства, поз­

воляет также интенсифицировать процесс полимеризации изопре­ на и значительно улучшить качество каучука.

Алюминийалкилы и концентрированные растворы этих соедине­ ний в углеводородных растворителях обладают пирофорными свойствами. Разбавленные растворы алюминийалкилов (ниже

20 объемн. %) непирофорны. Однако если углеводородный рас­ творитель имеет повышенную летучесть, всегда имеется опасность повышения концентрации раствора и, следовательно, проявления пирофорных свойств алюминийалкила. Применение менее летучих

углеводородных растворителей уменьшает опасность проявления

пирофорных свойств растворов алюминийалкилов и соответствен­ но пожароопасность производства, где эти растворы применяют­

ся. Это можно подтвердить на примере производства полиизопре-

.308

Таблица VI. 1. Характеристика некоторых алюминииалкилов

промышленного назначения

атмосфере при 1500C

* Показатель плотности определен для продукта, содержащего 95 вес. % основного вещества

309