книги / Основы техники безопасности на нефтеперерабатывающих заводах

посредственно на сосуде, они должны быть предохра­ нены от засорения, между клапанами и сосудом не должно быть запорного органа, иначе теряется смысл их применения. Каждый предохранительный клапан устанавливают так, чтобы во время работы сосуда под

Рис. 39. Рычажный предохранительный клапан:

/ — кожух; 2 —рычаг; 3 —груз; 4 — седло; 5 —тарелка клапана.

давлением исправность клапана можно было прове­ рить принудительным открытием, при этом он должен открыться и снизить давление в сосуде, а затем за­ крыться.

Предохранительные клапаны делятся на рычаж­ ные (грузовые) и пруоюинные (рис. 39 и 40). У ры­ чажных клапанов нет закрытого выхлопа, и выбрасы­ ваемые из него газы или пары попадают прямо в ат­ мосферу, что не всегда безопасно, кроме того, эти клапаны имеют малый подъем запирающей тарелки, вследствие чего их пропускная способность невелика, поэтому на нефтеперерабатывающих установках их применяют редко. Их ставят на сосудах, расположен­ ных на открытом воздухе, когда требования техники безопасности и противопожарной техники допускают сбрасывать пары и газы непосредственно в атмосферу

181

ц когда температура сбрасываемого продукта относи­ тельно невелика.

Пружинные клапаны являются клапанами закры­ того типа, они имеют на выходе фланцевое соедине­ ние, при помощи которого присоединяются к выход­ ной трубе, направляющей сбрасываемый продукт в факельную линию или в аварийную емкость. Пружи­

на клапана изолирована от корпуса перегородкой, поэ­ тому она не подвергается непосредственному воздейст­ вию среды и высоких темпе­ ратур, что обеспечивает ее нормальную работу.

Клапаны должны быть всегда исправны и правиль­ но отрегулированы. За ними требуется постоянное наблю­ дение и уход в соответствии с указаниями, изложенными в производственных инструк­ циях. В частности, исправ­ ность их действия проверя­ ется каждую смену: у ры­ чажных клапанов осторож­ ным и кратковременным приподниманием груза, а у пружинных осторожным на­ жимом рычага, поднимаю­ щего тарелку клапана. Если

. клапан исправен, то наблю­ дается выход продукта или слышится шум в отводя­ щем трубопроводе. После опускания тарелки клапана на место выход продукта должен прекратиться.

Согласно действующим технологическим инструк­ циям * на нефтеперерабатывающих заводах на боль­ шинстве аппаратов ставят по два предохранительных клапана: рабочий (аварийный) и контрольный. На

* Рекомендации по установке предохранительных клапанов РПК 66 утверждены Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР 26 апреля 1967 г., Изд. «Химия», 1968 г,

182

выбросе рабочего клапана запрещается установка ка­ ких-либо устройств, создающих сопротивление вы­ бросу. Контрольный клапан сбрасывает продукт в закрытую систему; при необходимости на линии сброса устанавливают отделители, охлаждение, нагрев и дру­ гие устройства. Клапан регулируется на начало от­ крытия так, что сначала срабатывает контрольный клапан, а если он не понизит давления до нормаль­ ного, то начинает действовать рабочий клапан.

Иногда предохранительный клапан вследствие специфических условий технологического процесса не может обеспечить снижение давления до нормаль­ ного, потому что его действие ограничено некоторыми пределами. Если, например, объем газов или паров в сосуде станет возрастать быстрее возможной про­ пускной способности клапана, то давление в сосуде будет не снижаться, а возрастать и может вызвать разрыв аппарата. Кроме того, клапан имеет опреде­ ленную инерционность, т. е. ему требуется некоторое,

не успеть его сбросить. В других случаях вследствие коррозионной способности внутренней среды в сосуде может нарушиться правильное действие клапана или будут забиты отложениями детали клапана. При та­ ких особенностях эксплуатации сосудов, работающих под давлением, применяют предохранительные пла­ стинки— разрывные мембраны (рис. 41).

Мембраны представляют собой пластинки из чу­ гуна, меди, алюминия или других материалов. Их строго и точно рассчитывают на прочность так, что­ бы при превышении давления в сосуде не более чем на 25% против рабочего они разрушались и давали выход продукту наружу.

При установке мембран ставят также отводную трубу, по которой продукт направляется в факельную линию или аварийную емкость; ее делают достаточно прочной, без угловых переходов и надежно закреп­ ляют, так как при разрушении мембраны выброс про­ дукта будет сильным и может оторвать часть трубы, особенно в месте углового перехода.

Нередко мембраны устанавливают перед огнерреградителями. В этих случаях при разрушении

183

мембраны снижается давление взрыва и обеспечи­ вается надежная работа огнепреградителя.

Для нормальной и, следовательно, безопасной экс­ плуатации сосудов, работающих под давлением, их снабжают различной арматурой, в частности:

запорными приспособлениями для отключения со­ суда от трубопровода, подводящего в сосуд пар, газ или жидкость;

Тепо мембраны

аТело мембраны

Рис. 41. Схема устройства разрывных мембран:

а —рассчнта.шых на срез; б — рассчитанных на разрушение.

приспособлениями для удаления находящейся в сосуде среды, а также устройствами для продувки и удаления конденсата;

указателями уровня у сосудов, обогреваемых не­ посредственно пламенем или газами с температурой выше 450° С, у которых уровень жидкости может стать ниже линии огневого нагрева.

Сосуды-емкости для сжиженных газов обязатель­ но снабжают указателем уровня жидкости или дру­ гим приспособлением, позволяющим контролировать максимально допустимое наполнение. Такой контроль очень важен. Дело в том, что нельзя заполнять ем­ кость сжиженным газом полностью. Необходимо, что­ бы над слоем жидкости всегда была газовая по­ душка, тогда при нагревании сосуда она будет сжи­ маться и давление, хотя и возрастет, но относительно немного. Если сосуд заполнен полностью, то поскольку

184

жидкость малосжимаема, давление резко возрастет и сосуд будет разрушен. Поэтому, исходя из свойств продукта, устанавливается норма заполнения сосуда; например, для сжиженного нефтяного газа заполне­ ние не должно превышать 90% геометрического объе­ ма сосуда; если в сжиженном газе содержится этан и возможен значительный перепад температур, то норма заполнения должна составлять 80—85% объе­ ма. Нарушения этого правила вызывали разрушения емкостей с очень серьезными последствиями.

на подводящей линии от насоса или компрессора устанавливается обратный клапан, автоматически за­ крывающийся давлением из сосуда. Он предотвра­ щает возможность движения среды в направлении, обратном нормальному (рабочему), и применяется для недопущения утечек при повреждениях трубопро­ вода. Обратные клапаны устанавливаются на пита­ тельных трубопроводах паровых котлов, на линиях подачи сжиженного газа в емкость, на линиях по­ дачи орошения в ректификационные колонны и т. п.

Вся арматура должна поддерживаться в полном порядке, систематически проверяться, правила поль­ зования ею определяются технологическими инструк­ циями *.

Баллоны для сжатых и сжиженных газов

Сжатые и сжиженные газы широко применяются на нефтеперерабатывающих заводах. Они достав­ ляются к месту потребления в специальных баллонах, обращение с которыми требует соблюдения опреде­ ленных правил, поскольку давление в баллонах до­ стигает 150 кГ/см2. Взрыв такого баллона может вы­ звать серьезные разрушения, пожар, а в случае содержания в нем ядовитых газов — отравления рабо­ тающих.

* Более подробно с этими нормами безопасности можно ознакомиться в «Правилах устройства и безопасной эксплуата­ ции сосудов, работающих под давлением», утвержденных Гос­ гортехнадзором СССР 17 декабря 1956 г.

185

Валлой представляет собой цилиндрический сталь­ ной сосуд с полукруглым днищем, в нижней части его насажен башмак, позволяющий устанавливать баллон вертикально. В верхней части баллона имеется горловина, в которую ввернут вентиль для отбора газа. На горловину баллона надето кольцо, на кото­ рое навертывается колпак, защищающий вентиль от повреждений и загрязнений.

Баллоны изготовляются на специальных заводах в строгом соответствии с техническими условиями и передаются заводам-наполнителям после испытания инспекторами Госгортехнадзора, кроме того, их под­ вергают периодическим освидетельствованиям. Этим обеспечивается их достаточная прочность, и если ино­ гда и случаются аварии с баллонами, то, как пока­ зывает анализ причин аварий, они происходят от не­ правильной их эксплуатации. Случаи же разрыва баллона вследствие недоброкачественного изготовле­ ния крайне редки.

Каждый баллон предназначается только для опре­ деленного вида газа. Чтобы баллоны можно было лег­ ко отличать, их окрашивают в различные цвета, на них наносят цветные полосы и делают соответствую­ щие надписи. Во избежание ошибки при присоедине­ нии баллонов к устройствам и аппаратам, потреб­ ляющим газ, боковые штуцеры вентилей для балло­ нов, наполненных водородом или другими горючими газами, Делают с левой резьбой, а боковые штуцеры вентилей для баллонов, наполненных кислородом и прочими негорючими газами, имеет правую резьбу. При такой системе предупреждается недопустимое смешение различных газов, например кислорода и во­ дорода, образующих гремучую смесь.

В табл. 3 приведены Данные, характеризующие некоторые наиболее часто применяемые на нефтепе­ рерабатывающих заводах баллоны для сжатых и сжи­ женных газов.

В зависимости от физических свойств газы хра­ нятся в баллонах в сжатом, сжиженном или рас­ творенном состоянии. В сжатом состоянии хранятся азот, водород, кислород; в сжиженном — аммиак, хлор;

186

растворяют в ацетоне, при этом молекулы ацетилена разобщаются веществом растворителя и способность к взрыву уменьшается настолько, что он выдерживает без взрыва давление до 30 ат. Раствор ацетилена в ацетоне помещается в баллонах с пористой массой, которая еще больше уменьшает' опасность взрыва. Баллоны окрашивают в белый цвет с надписью крас­ ной краской «Ацетилен».

При эксплуатации баллонов, содержащих кисло­ род, нужно предохранять их от соприкосновения, с маслами и жировыми веществами. Масло, оказав­ шееся на наружной поверхности вентиля, способно воспламениться от струи кислорода, горение которого при высокой температуре в свою очередь может вы­ звать повреждение резьбы, прокладок, затем разру­ шение вентиля и взрыв баллона.

На одном нефтеперерабатывающем заводе рабочий в рука­ вицах, загрязненных маслом, взялся за вентиль, рукавицы вспыхнули, и хотя взрыва баллона не произошло, руки получили сильные ожоги.

На газонаполнительных станциях баллоны запол­ няют так, чтобы над жидкостью находилась газовая подушка. Но если баллон нагреется, то часть жидко­ сти испарится, давление внутри баллона повысится, что может вызвать разрушение стенок баллона. По­ этому нельзя допускать, чтобы баллоны нагревались от солнечных лучей, теплоизлучающих предметов, на­ пример радиаторов отопления, горячих труб и, ко­ нечно, открытого огня. Для защиты от солнечной ра­ диации баллоны хранят под навесом или прикрывают брезентами, в складах их размещают на расстоянии не меньше 1 м от радиаторов отопления и других на­ гревательных устройств. Запрещается хранить бал­ лоны в помещениях, имеющих печи и другие источ­ ники тепла с открытым огнем. В случае замерзания вентиля его необходимо отогреть чистой горячей во­ дой, поливаемой на ткань, обернутую вокруг вентиля.

Другой возможной причиной взрыва баллона мо­ жет быть его удар t> твердые предметы при падении, сбрасывании с автомашин, при неосторожной пере­ носке. Это наиболее опасно при низких температурах, когда металлы становятся более хрупкими и легче разрушаются от удара.

188

На железнодорожном транспорте баллоны со сжа­ тыми или сжиженными газами перевозятся в лежа­ чем положении. Во избежание трения и произвольного передвижения баллонов каждый ряд кладут на при­ кладки из досок с вырезанными в них по диаметру баллонов гнездами. Можно также надевать на бал­ лоны веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм, причем на каждый баллон надевается не менее двух колец. Разгрузка баллонов из вагонов производится с соблюдением мер предосторожности,

мают аналогичные меры предосторожности, причем баллоны укладывают не вдоль, а поперек кузова.

По территории предприятия баллоны перевозят на специальных тележках или носилках. Переноска бал­ лонов вручную на плечах категорически запрещается, потому что нет гарантии от•случайного их падения. Были случаи, когда нечаянно уроненный баллон взры­ вался с тяжелыми последствиями для переносящих.

На складах, где хранятся баллоны, действуют

Установлены нормы для количества баллонов, ко­ торые допустимо хранить в складском помещении, типы перекрытий, определены материалы, из которых должны делаться полы, чтобы не допустить образова­ ния искр, установлены расстояния от складов до дру­ гих помещений и др. Соблюдение этих норм обеспе­ чивает безопасность при хранении баллонов со сжа­ тыми и сжиженными газами.

При транспорте и хранении баллонов со сжатыми и сжиженными газами их укладывают вентилями в од­ ну сторону. Это вызвано тем, что в случае пожара ве­ роятнее, что из баллона будет вырван вентиль, а тело баллона не разорвется; поэтому бойцам пожарной

189