ПОЖЕЖНА ПРОФІЛАКТИКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ТА АПАРАТІВ

ГЛАВА 5. ПРИЧИНИ ПОШКОДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Умови експлуатації технологічного обладнання різноманітні. Матеріал апаратів, трубопроводів, їх арматура знаходяться під постійним впливом речовин, що обробляються або переробляються дуже часто під підвищеним тиском і можуть бути нагріті до високої температури. На апарати впливає також навколишнє середовище, що також дуже часто, особливо в хімічних виробництвах, має агресивні властивості. Експлуатація технологічного обладнання в таких умовах дуже часто приводить до аварійних ситуацій.

Приклад аварії. На установці компримірування азото-водневої суміші 75% водню та 25% азоту у виробництві синтезу аміаку виникла аварія – вибух газоповітряної суміші в приміщенні компресії, до якого призвів розрив штуцера трійника діаметром 70 мм на колекторі азото-водневої суміші, який працював за регламентним тиском 27 МПа та температурою 500С. Руйнування виникло на ділянці найбільшого зменшення сітки трійника з 16 до 1,5 мм, внаслідок тривалого корозійного та механічного зносу внутрішньої поверхні стінок. Знос мав локальний характер: найбільшою мірою зношувались стінки поблизу застійних зон та накопичення конденсату. Огляд горизонтальної ділянки труби після трійника також показав нерівномірність зносу її стінки (товщина стінок у верхній частині 11 мм, а в нижній - 6 мм), що пояснюється додатковим механічним тертям продуктів корозії об стінку при пульсуючому руху газів по трубах.

Необхідною умовою забезпечення ефективної та безпечної експлуатації технологічного обладнання є його міцність, під якою розуміють спроможність конструкції сприймати зусилля робочих навантажень, не руйнуючись і не створюючи пластичних деформацій понад установлені величини. Вид і товщину матеріалу підбирають так, щоб вони могли протистояти впливу внутрішнього та зовнішнього середовища.

Міцність технологічного обладнання забезпечується правильним добором матеріалу з урахуванням характеру і розмірів зовнішніх навантажень, що діють на апарат. При цьому завжди виходять із самих несприятливих умов роботи апарата. Але, незважаючи на це, на промислових підприємствах нерідко спостерігаються пошкодження та аварії апаратів і трубопроводів.

Це виникає з багатьох причин і в першу чергу в результаті недоліків конструктивного характеру (невірний розрахунок або вибір матеріалу), дефектів виготовлення (приховані внутрішні дефекти матеріалів, неякісна підгонка та зварювання), порушення прийнятих режимів роботи, відсутність або несправність засобів захисту від перевантажень, неякісне технічне обслуговування та ремонт.

Вияснити дійсну причину пошкодження технологічного обладнання не завжди просто, оскільки дуже часто причина, що є на перший погляд очевидною, в дійсності ж може бути наслідком декількох інших взаємопов’язаних між собою явищ.

Розглянемо можливі основні комбінації порушень, в результаті яких виникають пошкодження технологічного обладнання:

перевищення розрахункових навантажень при збереженні розрахункової міцності обладнання;

зниження розрахункової міцності обладнання при збереженні розрахункових навантажень;

одночасне порушення розрахункових навантажень та розрахункової міцності обладнання.

Прикладом руйнування технологічного обладнання в результаті комбінації порушень може бути аварія (з наступною великою пожежею) на складі скраплених газів газопереробного заводу. При заповненні горизонтального резервуара пропаном засувку на колекторі ємності, що заповнювалася, закрили без попередньої зупинки насоса. При проектному максимальному тиску 2 МПа тиск в колекторі підвищився до 3 МПа. Заглушка колектора за проектною товщиною 40 мм мала фактичну товщину 12 мм, причому її шов по колу не був приварений на 70%. За проектом на приймальних та випускних колекторах повинні бути встановлені запобіжні клапани, але їх з невідомої причини на заводі зняли. В результаті зниження проектної міцності обладнання та значного підвищення робочого тиску в трубопроводі заглушку вирвало із фланця. Виникла пожежа, яка поширилася на інші резервуари.

Для того, щоб полегшити процес дослідження причин пошкоджень апаратів, необхідно вивчити найбільш характерні з них. З цією метою розглянемо причини пошкодження технологічного обладнання за такою класифікацією:

пошкодження в результаті механічних впливів;

пошкодження в результаті температурних впливів;

пошкодження в результаті хімічних впливів.

Визначення причин пошкодження технологічного обладнання дозволить передбачити аварійні ситуації, що є важливим в системі забезпечення пожежної безпеки технологічних процесів виробництв.

« 4.6 Запобігання виникнення пожежі та вибуху при пошкодженнях технологічного обладнання 5.1 Пошкодження технологічного обладнання в результаті механічних впливів та їх попередження »