3.3 Оценка возможности образования горючей среды при выходе веществ из технологического оборудования
Горючая среда в производственных помещениях или на открытой площадке может образоваться при выходе горючих веществ из аппаратов наружу. Такие условия могут возникнуть как при нормальной работе технологического оборудования, так и при его повреждении.
Горючая среда на технологических площадках, где расположены установки первичной переработки нефти, может образоваться в случае выхода нагретых продуктов из аппаратов и трубопроводов при образовании не плотностей и повреждений. Последствия утечек зависят от места повреждения, от рабочей температуры в аппаратах и о пожаровзрывоопасных свойств выходящих веществ. Так, если температура выходящего нефтепродукта не будет превышать значения температуры вспышки Твсп, то образование горючей смеси исключено. Если же Траб > Т всп, то будет иметь место загазованность технологического участка с образованием горючих концентраций. А если рабочая температура нефтепродукта будет превышать значение температуры самовоспламенения Тсв, то его контакт с воздухом приведет к возникновению пламенного горения.
В ректификационных колоннах рабочая температура по высоте неодинакова. В нижней части колонны наблюдается максимум температуры, в верхней - минимум. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что возможность самовоспламенения смеси наиболее вероятна при выходе веществ из нижней части колонны. В остальных случаях будет наблюдаться загазованность территории с образованием горючих концентраций. Следует акцентировать внимание на том, что утечка нефтепродуктов с загазовыванием территории более опасна, чем горение струи выходящего продукта или разлившейся жидкости. Это связано с тем, что смесь паров с воздухом может воспламениться от любого источника зажигания, и вследствие этого огнем мгновенно будет охвачена вся территория и аппараты, расположенные на ней.
В процессе эксплуатации ректификационных колонн неплотности чаще всего образуются в местах соединения отдельных конструктивных элементов. Кроме того, ректификационные колонны имеют значительное количество люков, лазов, смотровых окон, патрубков для присоединения трубопроводов, контрольных приборов, регулирующих и защитных устройств. Все эти места опасны тем, что могут быть причиной утечек продуктов.
Небольшие утечки через образовавшиеся неплотности в корпусе колонны не всегда удается быстро обнаружить, так как колонны для поддержания постоянного температурного режима и для уменьшения потерь тепла в окружающую среду имеют теплоизоляцию. Выходящий наружу продукт постепенно пропитывает теплоизоляцию, образуя на поверхности маслянистые пятна. В случае неплотного прилегания теплоизоляции к корпусу колонны горючая жидкость, стекая по стенке вниз, будет пропитывать теплоизоляцию на большой площади. При этом создаются все условия для самовозгорания теплоизоляции, а в случае возникновения пожара горение по теплоизоляции может распространиться на всю колонну.
Наибольшую пожарную опасность при эксплуатации ректификационных колонн представляют различного рода повреждения. Классификация основных причин повреждений приводится на рисунке 3.1.
Повышенное давление внутри ректификационных колонн может образоваться из-за нарушения материального или теплового баланса, а также при попадании в высоконагретые колонны жидкостей с низкой температурой кипения. Механические повреждения возникают в результате нарушения их материального и теплового баланса, нарушения нормального процесса конденсации паровой фазы, а также при попадании в высоконагретые колонны жидкостей с низкой температурой кипения. Повышенное давление в ректификационной колонне может возникнуть в результате увеличения подачи начальной смеси или в результате нарушения отбора из колонны паровой фазы и остатка. Одной из характерных причин повышенных давлений в ректификационной колонне является образование твердых отложений в виде кокса, полимеров, кристаллогидратов в трубах и отверстиях тарелок.
Условия для образования горючей среды могут возникнуть при применении аппаратов с открытой поверхностью испарения, с дыхательными устройствами, периодически открываемые для загрузки и выгрузки и с сальниковыми уплотнениями. В данном технологическом процессе имеются следующие аппараты, при эксплуатации которых возможен выход горючих веществ без повреждения их конструкции.
Аппараты с дыхательными установками представляют собой закрытые емкости, внутренний объем которых сообщается с атмосферой с помощью дыхательных установок (дыхательных труб, клапанов и т.п.). Их применяют в тех случаях, когда работа аппарата по условиям технологии требует изменения уровня жидкости. К ним относятся резервуары и другие емкостные аппараты для приема и хранения ЛВЖ и ГЖ, мерники, дозиметры и т.п. Выход горючих паров у этих аппаратов происходит при больших и малых дыханиях, которые на практике могут происходить одновременно или в разное время. Вытеснение паров может привести к образованию горючей паровоздушной смеси около дыхательных устройств, если рабочая температура жидкости в аппарате больше или равна нижнему температурному пределу воспламенения паров жидкости.
Герметичные аппараты, работающие под избыточным давлением, также могут быть источником выделения горючих паров и газов, так как они имеют различные разъемные и неразъемные соединения, уплотнения валов и т.д., через которые даже при их исправном состоянии могут происходить небольшие утечки горючих веществ. К таким аппаратам относятся ректификационные колонны, насосы, трубопроводы под избыточным давлением и т.п. Однако эти утечки происходят хоть и непрерывно, но чаще всего не вызывают реальной пожарной опасности, так как горючие пары выходят в виде отдельных небольших струек, рассредоточенных по поверхности аппаратов или трубопроводов, при наличии воздухообмена легко рассеиваются в воздухе.
Опасность образования горючей среды снаружи трубчатой печи возникает при выходе нагреваемого в змеевиках продукта через двойники. Выход продукта наружу через двойники наблюдается при неплотном прилегании пробки к корпусу двойника, выбросе пробки, нарушении герметичности соединения труб с корпусом двойника и при повреждениях корпуса. Чаще всего утечка продукта из двойников происходит из-за слабой затяжки пробки нажимными болтами или негерметичном ее прилегании к конусным отверстиям. Образование горючей среды становится неизбежным при выбросе пробок или срыве двойников с теплообменных труб При этом струя горячего продукта выбрасывается наружу под большим давлением и загазовывает территорию. Если температура выходящего горючего продукта будет превышать tсв, то возможно его самовоспламенение при смешивании с воздухом. Основными причинами выброса пробок и срыва двойников являются работа печи при повышенном давлении в змеевиках или резкое изменение давления и температуры. Опасность образования горючей среды на технологической площадке у трубчатой печи может возникать также при разгерметизации насосов, трубопроводов и другого оборудования системы топливоподачи. Если не принять своевременные меры по ликвидации утечек, то загазованная зона может принять значительные размеры.
Исходя из сказанного можно сделать вывод о том, что горючая среда может образовываться при выходе веществ как их поврежденного оборудования (вследствие аварийных режимов работы), так и из нормально работающего оборудования (вследствие особенностей его конструкции). А это означает, что технологическое оборудование и аппараты, входящие в процесс первичной перегонки нефти, представляют собой большую пожарную опасность и требуют постоянного контроля рабочих параметров оборудования, соблюдения мер пожарной безопасности и своевременного проведения пожарно-профилактических мероприятий.
Достарыңызбен бөлісу: |