книги / Основы техники безопасности на нефтеперерабатывающих заводах

данная из упругого металла, пластмассы, резины. Бу­ дучи герметично прикреплен к уплотняемым деталям, сильфон при поступательно-возвратном движении штока расширяется и сжимается, не мешая перемеще­ нию штока и обеспечивая полную герметичность уплотнения. Схема сильфонного уплотнения показана на рис. 34. Все шире применяются и новые виды на­ сосов, в которых полностью устранена возможность

сжатым воздухом, инертными газами или рабочим га­ зом. Принцип таких испытаний довольно прост. В про­ цессе испытания в течение определенного времени за­ меряют падение давления. Понятно, что изменение абсолютной величины давления и скорость измерения тем меньше, чем больше степень герметизации испыты­ ваемого сосуда. Есть определенные на основе теоре: тических расчетов и практических наблюдений нормы приемлемого изменения давлений. Сравнение с ними результатов испытаний позволяет определить степень герметизации аппарата и сделать вывод о необходимо­ сти или замены аппарата, или его ремонта, или умень­ шения при последующей эксплуатации рабочего да­ вления.

При гидравлическом испытании сосуд заполняют водой и в него насосом подкачивают воду; так как коэффициент сжатия воды очень мал, то достаточно небольшого количества добавочной воды, чтобы под­ нять давление до необходимого уровня. Если даже сосуд не выдержит пробного давления, то из него при разрыве только вытечет вода, а взрыв не произойдет. Величина пробного давления определена спецналь-

171

ными нормами; создавать слишком высокое пробное давление нельзя, так как можно нарушить прочность стенок сосуда. Под пробным давлением держат сосуд в течение определенного инструкциями времени. Со­ суд признается выдержавшим гидравлическое испыта­ ние, если в нем не окажется остаточных деформаций стенок и снижение давления не произойдет или не пре­ высит установленных норм. В случае недопустимого падения давления находят место пропуска воды и пуск сосуда в эксплуатацию не разрешается до устра­ нения обнаруженных дефектов.

В ряде случаев проведение гидравлических испы­ таний невозможно, например, если сосуд рассчитан только на заполнение газом и вода, налитая в него, в силу своей тяжести создаст недопустимые напряже­ ния в фундаменте, междуэтажных перекрытиях или в стенках самого сосуда, при наличии в сосуде футе­ ровки, препятствующей заполнению сосуда водой. То­ гда проводят пневматическое испытание сосуда с тем же пробным давлением, что и при гидравлических ‘испытаниях.

При пневматическом испытании сосуд может разо­ рваться и отлетающие осколки могут вызвать травмы, а в случае испытания ^рабочим газом — может образо­ ваться взрывоопасная среда. Поэтому при пневмати­ ческих испытаниях вентили и манометры на напол­ нительном трубопроводе выносят за пределы помеще­ ния, в котором находится испытуемый сосуд, а обслу­ живающий персонал удаляется в безопасные места.

При любом испытании аппаратуры важно устано­ вить места утечки. Это делают мыльным раствором. В местах пропусков газа или воздуха образуются мыльные пузыри. Ни в коем случае не допускается для такой проверки пользоваться спичкой и вообще открытым огнем: такие «испытания» нередко приво­ дили к серьезным последствиям. Для проверки свар­ ных швов иногда обмазывают их снаружи мелом, а внутри обильным слоем керосина, после чего создают пробное давление. Дефекты шва обнаруживаются по темным пятнам на поверхности мела, которые дает керосин, выступая через неплотности в швах.

После той или иной проверки выявленные дефекты устраняют и проводят повторные испытания. Исправ-

172

ление обнаруженных дефектов производится обяза­ тельно только после снижения давления в сосуде до атмосферного.

В последнее время начинает применяться контроль за герметичностью аппаратуры с помощью специаль­ ных автоматических приборов типа СГГ (сигнализа­ торы горючих газов). Всасывающие патрубки этих приборов подводят к местам возможных пропусков газа. При выделении газа в определенных концентра­ циях прибор сигнализирует об этом световым или звуковым сигналом. Иногда приборы устроены так, что помимо сигнала при возникновении концентрации, близкой к взрывоопасной, они одновременно вклю­ чают аварийную вентиляцию.

Для своевременного обнаружения утечки из аппа­ ратов опасных газов, не имеющих запаха, иногда к ним примешивают сильно пахнущие вещества — одо­ ранты; одоранты должны иметь резкий неприятный запах, быть нетоксичными, легкоиспаряемыми, не вы­ зывать коррозии и не адсорбироваться стенами рабо­ чего помещения. Одоранты применяют и для сигна­ лизации об утечке бытового газа.

Ранее было сказано, какое большое значение имеет герметизация для предотвращения взрывов, пожаров и отравлений. Несмотря на кажущуюся простоту, разъемные соединения и арматура требуют постоян­ ного серьезного наблюдения и ухода. Вследствие не­ правильно выбранного материала прокладок, слиш­ ком слабой или, наоборот, ненужно большой степени их сжатия, перекосов при затягивании болтов флан­ цевых соединений и многих других дефектов может быстро нарушиться герметичность.

На предприятиях нефтеперерабатывающей про­ мышленности число фланцевых и резьбовых соедине­ ний, арматуры и т. п., где могут оказаться утечки про­ дуктов, исчисляются десятками тысяч. Уследить за их герметичностью может только обслуживающий пер­ сонал непосредственно на своем участке производ­ ства, и это является его долгом и обязанностью. Ино­ гда думают, что если в каком-то фланцевом соедине­ нии, задвижке, кране, вентиле появляется капель, начинаются небольшие газовыделеиия, то это не так уж важно, потому что в общем балансе потерь

173

производства это, дескать, несущественно. Такая точ­ ка зрения неправильна: всякое нарушение герметично­ сти, начиная с небольших, постепенно, а иногда и быстро возрастает до недопустимых пределов, поэтому важно устранить любое нарушение герметичности в самом начале. Там, где допускается инструкциями, ра­ бочий обязан сам не только это сделать, но и взять такой участок под наблюдение. В ряде случаев, на­ пример при высоких давлениях в аппаратуре, в слож­ ных условиях, при которых она функционирует, устра­ нять негерметичность должны специально обученные работники, которые при необходимости могут вы­ ключать аппаратуру из технологического процесса. Рабочий же, заметив нарушение герметичности, обя­ зан немедленно сообщить об этом руководству уста­ новки или цеха.

4. Оградительные устройства

Во многих машинах и механизмах, применяемых в нефтеперерабатывающей промышленности, есть так называемые опасные зоны. Это пространства, в кото­

стве ремонтных работ, монтаже оборудования, пере­ мещении тяжелых грузов или выгрузке их из вагонов.

Задача конструкторов и проектировщиков состоит в том, чтобы при конструировании машин и оборудо­

174

месте и надежно укреплено: снимать его можно только после полной остановки механизма и исключения воз­ можности приведения его ..в действие; пускать меха­ низм можно только после установки на место всех ограждений. Несоблюдение этих простых требований стоило жизни не одному рабочему.

Для предотвращения попадания рук в опасную зону все шире применяются фотоэлементы. Луч от источника света направляется впереди опасной зоны в фотоэлемент, возбуждающий электрический ток. При приближении руки к опасной зоне луч света пересекается, и прекращение электрического тока ос­ танавливает движущиеся части машины.

Определенные требования предъявляются к пуско­ вым устройствам различных машин. Кнопки «Пуск» углубляются в крышку коробки; кнопки «Стоп», на­ оборот, делают выступающими и окрашенными в красный цвет, их устанавливают в нескольких местах, где чаще всего находится рабочий.

5. Аппараты и сосуды, работающие под давлением

В нефтеперерабатывающей промышленности ши­ роко применяются сосуды и аппараты, работающие под давлением, например колонны, реакторы, котлы, баллоны, цистерны и бочки для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов. Обслужи- ' вание их требует особых мер предосторожности, не­ соблюдение которых может вызвать взрыв. При взры­ ве вследствие мгновенного резкого снижения давле­ ния происходит быстрое испарение, объем газа или пара сильно увеличивается, например при испарении воды примерно в 700 раз. Кроме того, при их истече­ нии сосуд подвергается действию реактивных сил. Все это вызывает сильные разрушения. Подсчитано,

при взрыве в течение 1/10 сек оказывает разрушаю­ щее действие мощностью около 17 тыс. лошадиных сил. Поэтому конструкции сосудов и аппаратов, ра­ ботающих под давлением, и система их обслужива­ ния разработаны с таким расчетом, чтобы была ис­ ключена опасность их взрыва.

Стационарные сосуды

Все стационарные сосуды, работающие под давле­ нием, можно разделить на две группы.

К первой группе относятся сосуды, работающие под избыточным давлением свыше 0,7 ат. Они за не­ большими исключениями находятся под надзором ор­ ганов Госгортехнадзора, которые регистрируют их, дают разрешение на пуск сосудов в работу и подвер­ гают периодическим техническим освидетельствова­ ниям. Технические освидетельствования производятся инжеиерами-контролерами Госгортехнадзора; они за­ ключаются во внутреннем осмотре, производимом не реже одного раза в 4 года (выявляют состояние внут­ ренних и наружныхповерхностей сосуда и влияние среды на его стенки), и в гидравлических испытаниях, проводимых не реже одного раза в восемь лет.

Ко второй группе относятся сосуды, которые рабо­ тают под избыточным давлением ниже 0,7 ат, а так­ же сосуды емкостью не более 25 л, у которых произ­ ведение емкости (в л) на рабочее давление (в кГ/см2) не превышает двухсот. Это сравнительно небольшие сосуды, содержащие мало жидкости или газа и пред­ ставляющие относительно небольшую опасность, но и они подлежат освидетельствованию лицами, выде­ ленными администрацией предприятия. Эти лица дают разрешение на пуск сосудов в эксплуатацию.

Таким образом, все сосуды, работающие под дав­ лением, всегда находятся под надзором, подвергают­ ся техническим испытаниям, проверке на прочность и правильность функционирования. Поэтому число аварий с аппаратурой, работающей под давлением, и в нефтеперерабатывающей промышленности, и в дру­ гих отраслях промышленности относительно неве­ лико.

Сосуды, работающие под давлением, изготов­ ляются на определенных машиностроительных заво­ дах, имеющих опыт по их изготовлению и находя­ щихся под наблюдением инспекторов Госгортехнад­ зора. Этим обеспечивается строгое соблюдение техни­ ческих норм и ГОСТов при изготовлении сосудов, а следовательно, и безопасность их в дальнейшей экс­ плуатации.

178

При выпуске с заводов-изготовителей сосудов, ра­ ботающих под давлением, к ним прикрепляют метал­ лическую пластинку с обозначением: наименования завода-изготовителя; номера сосуда по списку завода; года изготовления; рабочего давления (в кГ/см2); наибольшей температуры стенки, если температура среды выше плюс 250° С, и наименьшей, если темпе­ ратура среды ниже минус 30° С.

Кроме того, на каждый изготовленный сосуд со­ ставляется и передается заказчику технический пас­ порт с чертежами и расчетами. Все это повышает ответственность завода-изготовителя за прочность, надежность и качество сделанного им сосуда.

Аппарат или сосуд рассчитан на определенное ра­ бочее давление, при котором не может возникнуть какое-либо нарушение его целостности и будет обес­ печен нормальный технологический режим. Следова­ тельно, необходимо, чтобы рабочее давление не пре­ вышалось. Это достигается тем, что каждый сосуд, работающий под давлением, снабжается приборами, показывающими давление в аппарате, и устройства­ ми, снижающими давление, если оно почему-либо по­ высилось сверх допустимого.

Для наблюдения за давлением на каждом сосуде устанавливается манометр. В тех случаях, когда сре­ да, находящаяся внутри сосуда, может оказать вред­ ное корродирующее действие на внутренние детали манометра, между ним и сосудом помещается сифон­ ная трубка или другое приспособление, заполненное жидкостью, не дающей коррозии и передающей дав­ ление среды на механизм манометра. Между сифон­ ной трубкой и манометром помещается трехходовый кран. Посредством трехходового крана, ставя его в различные положения, можно: продуть сифонную трубку в случае ее засорения; отключить манометр для замены его, когда он неисправен; присоединить контрольный манометр для проверки рабочего ма­ нометра; проверить рабочий манометр на месте пу­ тем отключения его от сосуда. При исправности манометра его стрелка должна стать на нуль, а после включения вернуться в прежнее положение. Схема действия трехходового крана показана на рис. 38.

Каждый манометр перед постановкой на место проверяется, проверка его делается также не реже одного раза в год. При постановке на место мано­ метр обязательно пломбируется; с неопломбироваиным манометром работать нельзя, и тот, кто заметит, что на манометре нет пломбы, обязан немедленно со­ общить об этом своему руководителю.

На шкале манометра имеется красная черта, со­ ответствующая наивысшему допускаемому рабочему

А манометру

К

контрольному

манометру

должна стать на нуль); 3 —при продувке сифонной трубки (газ нз

аппарата выходит наружу через патрубок для контрольного мано­ метра); 4 —при проверке манометра (с аппаратом одновременно

соединены рабочий н контрольный манометры).

давлению в данном сосуде. Если стрелка манометра придет на красную черту, то работник, обслуживаю­ щий данный аппарат, обязан немедленно принять меры к снижению давления, предусмотренные техно­ логической инструкцией, и сообщить об этом своему руководителю. Понятно, что делать какие-либо ма­ нипуляции с манометром нельзя; установка и регули­ рование его работы осуществляются работниками КИП или специально выделенными работниками.

Для снижения давления в сосуде до рабочего, если оно почему-либо повысится, устанавливают предохра­ нительные клапаны. Согласно правилам, утвержден­ ным Госгортехнадзором, количество предохранитель­ ных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде не могло возникнуть избыточное давление, превышающее ра­ бочее более чем на 0,5 ат для сосудов с давлением до

180