Слайд 1ЛЕКЦІЯ 15
ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА РЕКТИФІКАЦІЙНИХ УСТАНОВОК
РОЗДІЛ 2.
ПОЖЕЖНА ПРОФІЛАКТИКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ
ТЕМА
11 ПОЖЕЖНА ПРОФІЛАКТИКА ПРОЦЕСІВ РЕКТИФІКАЦІЇ
Слайд 2кафедра
пожежної і техногенної безпеки об’єктів та технологій
Слайд 3План лекції
СУТНІСТЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ РЕКТИФІКАЦІЇ.
2. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА РЕКТИФІКАЦІЙНИХ КОЛОН.
3.
Протипожежний захист ректифікаційних установок (вивчити самостійно і законспектувати)
Слайд 4ЛІТЕРАТУРА:
1. О.П.Михайлюк, В.В.Олійник та інші. Пожежна безпека об’єктів підвищеної небезпеки/
Навчальний посібник. – Х.: НУЦЗУ, 2010. с.62-71, 84-95.
2. Михайлюк О.П.,
Олійник В.В., Мозговий Г.О. Теоретичні основи пожежної профілактики технологічних процесів та апаратів.
3. Алексеев М.В., Волков О.М. и др. Пожарная профилактика в технологических процессах производства. с.215-242.
4. Котов Г.М. и др. Пожарно-профилактические мероприятия на нефтеперабатывающих заводах. 1981 с.32-37.
Слайд 11ОСНОВНІ ФРАКЦІЇ НАФТИ:
- бензин - 40-180оC;
-
гас - 180-240оC;
- газойль - 240-360оC;
-
мазут - залишок перегонки.
Слайд 121. СУТНІСТЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ РЕКТИФІКАЦІЇ
ПЕРЕГОНКА – ПРОЦЕС ПОДІЛУ РІДКИХ
(ГАЗОВИХ, ПАРОВИХ) СУМІШЕЙ ШЛЯХОМ ВИПАРОВУВАННЯ (КОНДЕНСАЦІЇ) ЧАСТИНИ ВИХІДНОЇ РІДКОЇ (ГАЗОВОЇ,
ПАРОВОЇ) СУМІШІ.
РЕКТИФІКАЦІЯ - ПРОЦЕС ПОДІЛУ РІДКИХ СУМІШЕЙ НА ОКРЕМІ КОМПОНЕНТИ АБО ЇХ СУМІШІ (ФРАКЦІЇ) ШЛЯХОМ ВЗАЄМОДІЇ ПОТОКІВ ПАРИ І РІДИНИ.
Слайд 16Основні апарати – ректифікаційні колони (РК).
РК – апарати колонного типу
висотою від 10 до 100 м, діаметром 0,5-6 м.
В
ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТИСКУ РК ПОДІЛЯЮТЬСЯ:
АТМОСФЕРНІ (Р – 0,05 МПа);
ВАКУУМНІ (Р – 4-10 кПа);
ПРАЦЮЮЧІ ПІД ТИСКОМ (Р – 4 МПа).
Слайд 18ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОГО КОНТАКТУ ФАЗ (парової та рідкої) РК ОБЛАДНАНІ
ВНУТРІШНІМИ ПРИСТРОЯМИ:
НАСАДКАМИ (ТАРІЛКАМИ).
В залежності від виду насадки РК називають: насадковими,
тарільчастими, ковпачковими, сітчастими тощо.
Слайд 19Типи ректифікаційних колон: а) тарільчасті (ковпачкові); б) сітчасті; в) насадкові.
1- корпус; 2- відповідно тарілка, сітка чи насадка
Слайд 20НАСАДКИ - тверді тіла різної форми (шматки заліза, коксу, металеві
чи скляні кульки, трубчасті насадки та ін.)
Наприклад, ковпачки ЗА
ФОРМОЮ МОЖУТЬ БУТИ:круглими багатогранними, прямокутними;
Тарілки - одно- та багатоковпачковими.
Ковпачкова тарілка забезпечує ефективний контакт між парою та рідиною, ефективне перемішування на тарілці та інтенсивний масообмін між ними.
КОЛОНИ З СІТЧАСТИМИ ТАРІЛКАМИ МАЮТЬ ВЕЛИКУ КІЛЬКІСТЬ ОТВОРІВ МАЛОГО ДІАМЕТРУ (ВІД 0,8 ДО 3 мм).
ЗАСТОСОВУЮТЬ У ТОМУ ВИПАДКУ, КОЛИ КОЛОНУ ЗА УМОВАМИ ВИРОБНИЦТВА ПОТРІБНО ЧАСТО ЗУПИНЯТИ.
ДУЖЕ ЧУТЛИВІ ДО ЗАБРУДНЕНЬ (ВІДКЛАДЕНЬ).
Слайд 21Колона ковпачкова, діаметром 2000 мм и висотою 35 метрів, корпус
товщиною 16 мм, для ректифікації вуглеводнів, тарілки ковпачкові нержавіючі 48
шт. робочий тиск - 16 мПА
Слайд 24Колона ректифікаційна титанова ВТ 1-0, діаметром 2000 мм и висотою
42 метра, корпус товщиною 12 мм, для ректифікації вуглеводнів, тарілки
ковпачкові нержавіючі 48 шт. робочий тиск – 3,0 мПА, робоча температура 350ºС
, новая
Слайд 25Колона клапанна, діаметром 1600 мм и высотой 35 метра, корпус
товщиною 16 мм, для ректифікації вуглеводнів, тарілки клапанні 42 шт.
робочий тиск - 16 мПА
Слайд 26Улаштування ковпачкової
тарілки:
1 - дно тарілки;
2 - ковпачок;
3 -
парові патрубки;
4 - зливальні патрубки.
Слайд 292. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА РЕКТИФІКАЦІЙНИХ КОЛОН
ХАРАКТЕРИЗУЄТЬСЯ:
Пожежонебезпечними властивостями речовин, що обертаються
(ЛЗР, ГР, ГГ),
Їх кількістю (парів 60 т/год., флегми 20
- 40 т/год.),
Режимом роботи установки (Т, Р)
Складністю апаратурного оформлення (H від 10 до 100 м, D від 0,5 до 6 м),
Можливістю пошкодження апаратів, утворення ГС,
Наявністю ДЗ,
Наявністю шляхів поширення пожежі .
Слайд 30УМОВИ УТВОРЕННЯ ГОРЮЧОГО СЕРЕДОВИЩА
При нормальному режимі роботи РК ГС усередині
апаратів не утворюється ;
ГС може утворитися в періоди зупинки
РК на ремонт, пуску в експлуатацію, а також при проведенні ремонтних робіт;
Основна причина небезпеки РК - вихід назовні горючих парів і флегми при наявності нещільностей та пошкоджень.
Слайд 31ПРИЧИНИ РОЗГЕРМЕТИЗАЦІЇ РК :
МЕХАНІЧНІ ВПЛИВИ (УДАРИ, ВІБРАЦІЯ, ЕРОЗІЯ, ГІДРОУДАРИ);
ТЕМПЕРАТУРНІ ВПЛИВИ
НА МАТЕРІАЛ АПАРАТІВ;
ХІМІЧНИЙ ЗНОС МАТЕРІАЛІВ;
ПІДВИЩЕННЯ ТИСКУ.
Слайд 32ПРИЧИНИ ПІДВИЩЕННЯ ТИСКУ В РК:
ПОРУШЕННЯ МАТЕРІАЛЬНОГО БАЛАНСУ;
ПОРУШЕННЯ
ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ;
ПОРУШЕННЯ ПРОЦЕСУ КОНДЕНСАЦІЇ ПАРІВ;
ПОТРАПЛЯННЯ ДО ВИСОКО ТЕМПЕРАТУРНИХ
КОЛОН РІДИН З НИЗЬКОЮ ТЕМПЕРАТУРОЮ КИПІННЯ.
(Повторити і записати розрахункове визначення приросту тиску при порушенні процесу конденсації парів, при попаданні до високонагрітих апаратів рідин з низькою температурою кипіння).
Слайд 33ХАРАКТЕРНІ ДЖЕРЕЛА ЗАПАЛЮВАННЯ:
відкритий вогонь, розжарені продукти горіння і нагріті ними
поверхні
теплові прояви механічної енергії
теплові прояви електричної енергії;
теплові прояви електричної енергії;
теплові
прояви хімічних реакцій.
Слайд 34 ШЛЯХИ ПОШИРЕННЯ ПОЖЕЖІ:
ПО ПАРО ЧИ ГАЗОПОВІТРЯНІЙ ХМАРІ;
ПО РОЗЛИВАХ
НАФТОПРОДУКТУ АБО КОНДЕНСАТУ;
ПО ПРОСОЧЕНІЙ ГОРЮЧИМИ ПРОДУКТАМИ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ РК;
ПО УСТАТКУВАННЮ, ТЕХНОЛОГІЧНИМ
КОМУНІКАЦІЯМ тощо.
Слайд 353. Протипожежний захист ректифікаційних установок
НОРМАТИВНІ ДОКУМЕНТИ:
ПРАВИЛА ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ
В УКРАЇНІ.2014.
НАОП 1.3-1.01-88. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических
и нефтеперерабатывающих производств.
НАПБ В.07.003-88/112. Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВУПП-88.
НАПБ В.01.027-85/112. Правила пожарной безопасности в нефтяной промышленности. ППБО – 116-85. Миннефтепром СРСР.
Слайд 36ЗАВДАННЯ НА САМОПІДГОТОВКУ
опрацювати наданий матеріал за допомогою літератури,
що наведена;
законспектувати окремі положення нормативних документів, що регламентують питання забезпечення
пожежної безпеки. Результати оформити у вигляді таблиці.
Слайд 37 3.1. Запобігання підвищення тиску в РК:
Попередження порушення матеріального балансу:
застосування напірних баків і автоматичних регуляторів тиску на лінії
подачі вихідної суміші;
контроль за висотою рідини в нижній частині колони (регулятори рівня);
контроль за чистотою патрубків і отворів тарілок колон, трубопроводів (запобігання утворення коксу, смол, льоду, полімерних відкладень);
зупинка колон та інших апаратів перед очищенням;
контроль температурного режиму (регулювання подачі теплоносія);
автоматична зупинка колони при припиненні подачі холодоагенту.
Слайд 383.2. Попередження порушення процесу конденсації парів РК :
контроль за температурним
режимом у колоні (автоматичний контроль за температурою вихідної суміші і
кубового залишку);
автоматичне регулювання подачі флегми в колону;
контроль за температурним режимом роботи дефлегматорів і конденсаторів;
автоматичне регулювання подачі холодоагентів;
автоматична зупинка РК при припиненні подачі холодоагенту;
контроль за чистотою теплообмінних поверхонь дефлегматорів і конденсаторів.
Слайд 39 3.3. Запобігання підвищення тиску при попаданні до колони рідин з
низькою температурою кипіння:
контроль операції переключення ліній;
повне видалення води і
конденсату після промивання, продувки і гідравлічного випробування колони;
контроль за наявністю конденсату;
влаштування запобіжних клапанів (ЗК);
влаштування відвідної, дренажної лінії, сепараторів.
Слайд 40Вимоги до захисту РК ЗК
РК, що працюють під тиском,
повинні бути захищені ЗК:
РК для поділу скраплених газів захищають двома
ЗК (робочий і контрольний);
ЗК вибирають за розрахунковим тиском, а встановлюють (регулюють) відповідно за робочим;
пропускна здатність клапана повинна бути такою, щоб тиск у колоні не перевищував для колон з робочим тиском:
до 0,03 МПа – 0,05 МПа;
від 0,3 – 0,6 МПа - 15% від Рр;
вище 6 МПа – на 10% Рр.
Слайд 42 3.4. Захист РК від проявів високих температурних напружень:
контроль за справністю
теплоізоляції;
захист трубопроводів на прямих ділянках температурними компенсаторами;
захист теплоізоляцією опорних
металевих конструкцій (опор, етажерок і ін.)
Слайд 433.5. ППЗ при порушеннях, пов’язаних з хімічним і механічним зносом
матеріалу апаратів РУ:
правильний вибір конструкційного матеріалу для виготовлення корпусу колон,
тарілок, труб, прокладок;
очищення від корозійних домішок;
ізоляція металу від агресивного середовища захисними покриттями;
очищення продукту від механічних домішок;
попередження різкої зміни напряму руху потоків у колоні.
Слайд 44 3.6. ППЗ при пуску колони:
колони продувають парою або інертним
газом;
контроль колони на герметичність шляхом гідравлічного випробування;
вакуумна колона повинна
бути обладнана системою подачі аварійних сигналів.
3.7. ППЗ при зупинці колони:
повне видалення залишків рідини з колони;
інтенсивне промивання гарячою водою з наступним тривалим пропарюванням водяною парою або продувкою негорючим газом;
контроль закінчення продувки колони;
перед відкриванням люків до колони подається пара або інертний газ;
люки колони відкриваються зверху вниз.
Слайд 45Запобігання виникнення ДЗ при експлуатації РУ:
контроль за температурним режимом;
контроль за
станом теплоізоляції апаратів з високою температурою;
очищення апаратів, поверхонь від пірофорних
відкладень;
заземлення технологічного обладнання;
блискавкозахист обладнання;
використання іскробезпечного інструменту;
дотримання ППБ при проведенні вогневих ремонтних робіт.
Слайд 46 Профілактика поширення пожежі на ректифікаційних установках
На стадії проектування:
РУ
розміщують у приміщеннях або на відкритих майданчиках;
РУ влаштовують блоками
з урахуванням розривів, згідно вимог НД;
РК на відкритих майданчиках повинні мати етажерки обслуговування верхніх частин колони (каркас із майданчиками і сходовими маршами);
етажерки повинні мати суцільний настил з бортиками висотою не менш 0,14 м;
кожний блок апаратів РУ на відкритих майданчиках повинен мати по периметру обвалування;
отвори в сусідні приміщення і при виході назовні повинні мати пороги з пандусами.
Слайд 47усередині приміщень РУ захищають внутрішнім пожежним водопроводом, повітряно-пінними і порошковими
автоматичними установками локальної дії.
на відкритих РУ для гасіння пожежі
та аварійного охолодження апаратів використовують стаціонарні установки водяного і пінного гасіння;
колони великої висоти (80-100 м) захищають локальними стаціонарними системами водяного або повітряно-пінного охолодження і гасіння;
влаштовують аварійний злив рідин з апаратів РУ в дренажні або спеціальні аварійні ємності.
комунікації захищають вогнеперешкоджувачами.