Абсорбция. Предотвращение источников техногенной чрезвычайной ситуации

VI. Действие на  материал аппаратов и трубопроводов  нагрузок динамического характера

Основные причины  возникновения динамических нагрузок:

а) резкое изменение  давления в аппаратах и трубопроводах:

- в момент  пуска аппаратов в эксплуатацию;

- в момент  остановки аппарата;

- при грубых  нарушениях установленного режима  температуры и давления;

б) гидравлический удар.

Гидравлический удар возможен при:

- быстром закрытии  и открытии задвижек на трубопроводах;

- больших пульсациях  веществ, подаваемых насосами;

- резком изменении  давления на каком-либо дальнем  трубопроводе;

в) вибрации аппаратов  и трубопроводов.

Вибрации возникают:

- у недостаточно  закрепленных трубопроводов, которые  работают под давлением;

- в аппаратах,  соединенных с поршневыми насосами  и компрессорами;

- в аппаратах,  установленных вблизи работающих  агрегатов;

- у недостаточно  закрепленных аппаратов.

VII. Эрозии материалов аппаратов и трубопроводов

Эрозия - механический износ материала перемещаемой средой. Эрозия металлов происходит при обтекании  конструкций потоком твердых, жидких или газообразных частиц или при  электрических разрядах. Эрозия бывает газовая, абразивная, кавитационная, электрическая, ультразвуковая. В результате эрозии уменьшается толщина стенок аппаратов, трубопроводов, что приводит к возникновению опасных напряжений в них даже при нормальном ведении технологических процессов. 

3.2.2.2 Повреждения  технологического оборудования  в результате температурного воздействия 

При эксплуатации производственного оборудования неплотности  и повреждения могут возникать  в результате действия температур. Температуры могут привести к  образованию непредусмотренных  расчетом температурных напряжений в материале стенок аппарата, а также изменить механические свойства металла. 

Температурные напряжения, как правило, возникают: 

- при резких  изменениях рабочей температуры  аппарата или внешней среды; 

- под влиянием  неравномерного влияния действия  температур на жестко закрепленные конструкции и узлы аппаратов; 

- при наличии  в аппаратах элементов, которые  находятся под действием разных  температур; 

- в толстостенных  конструкциях. 

Воздействие высоких  температур на материал аппарата (металл) может привести к возникновению пластических деформаций, а низких - снизить ударную вязкость.

3.3 Определение  возможности образования в горючей  среде (или внесения в нее)  источников зажигания, инициирования  взрыва

3.3.1 Источники  зажигания от открытого огня, искр и нагретых поверхностей

В условиях производства для данного технологического процесса характерными могут быть следующие  источники зажигания:

- подогреватель  насыщенного абсорбента;

- факелы и  паяльные лампы, используемые  для отогрева различных коммуникаций;

- малокалорийные источники зажигания (тлеющий окурок).

- высоконагретые  продукты и поверхность конструкции; 

3.3.2 Источники  зажигания от теплового проявления  механической энергии 

В производственных условиях наиболее распространенными  источниками зажигания от теплового проявления механической энергии являются: 

- удары твердых  тел с образованием искр; 

- поверхностное  трение тел; 

Удары твердых  тел. 

При определенной силе удара некоторых твердых  тел друг о друга могут образовываться искры, которые называются искрами удара или трения. Искры представляют собой нагретые до высокой температуры частицы металла или камня размером от 0.1 до 0.5 мм. и более. Температура искры достигает в среднем 1550ОС. Несмотря на высокую температуру искры ее воспламеняющая способность сравнительно невысока, т.к. из-за малых размеров (массы) запас тепловой энергии искры очень мал. Искры способны воспламенить парогазовоздушные смеси, имеющие малый период индукции, небольшую минимальную энергию зажигания. Воспламеняющая способность искры, находящаяся в покое, выше летящей, т.к. неподвижная искра медленней охлаждается, она отдает тепло одному и тому же объему горючей смеси, а следовательно нагреть до более высокой температуры. 

В условиях производства наиболее часто искры образуются при: 

- работе ударным инструментом (молотки, зубила, ломы и т.д.); 

- удары алюминиевых  тел о стальную окисленную  поверхность 

, 

Искры, образующиеся при попадании в машины металла  или камней. 

Образование искр такого происхождения возможно в: 

- аппаратах центробежного действия (насосы, компрессоры). 

Искры, образующиеся при ударах подвижных механизмов машин об их неподвижные части. 

Искры такого происхождения  возникают при: 

- - неправильной  регулировки зазоров; 

- - изнашивании  подшипников; 

- - перекосах  оборудования; 

Источники зажигания  по причине тепла трения. 

Всякое перемещение  соприкасающихся друг с другом тел  требует затрат энергии на преодоление  работы сил трения. Эта энергия  в основном превращается в теплоту. 

При нормальных условиях выделяющееся тепло своевременно отводится и этим обеспечивается нормальные температурный режим. 

Причина роста  температуры: 

- увеличение  количества выделяющегося тепла; 

- уменьшение  теплоотвода. 

По этим причинам возможен перегрев подшипников. 

Причины перегрева  подшипников: 

- отсутствие  смазки; 

- чрезмерная  затяжка; 

- перекосы; 

- перегрузка  валов; 

- загрязнение  поверхности отложениями, уменьшающими  теплоотвод. 

3.3.3 Источники  зажигания от теплового проявления  электрической энергии 

Пожары от электроустановок могут происходить как при их нормальной работе, так и при неисправностях. При нормальной работе - неправильный выбор по условиям работы (без учета категории и группы взрывоопасной смеси и характера окружающей среды) электроустановок. При аварийных режимах вызванных несоответствием электрооборудования номинальным токовым нагрузкам, перегрузкой электрических и сетей и электродвигателей, короткими замыканиями и большими переходными сопротивлениями. 

Причинами пожаров  так же могут быть разряды статического и атмосферного электричества.

3.3 Определение  условий, способствующих распространению  пожара 

а) скопление  значительного количества горючих  веществ и материалов в помещениях и на открытых площадках, превышающих  установленные нормы; 

б) наличие развитой системы вентиляции, а также отсутствие или неисправность огнезадерживающих и обратных клапанов, шиберов и заслонок в системах вентиляции; 

в) наличие технологических  коммуникаций (производственная канализация, технологические трубопроводы, транспортерные линии, пневмотранспорт); 

г) аварии аппаратов  и трубопроводов, сопровождающиеся разливом ЛВЖ, и загазованностью  помещений, установок; 

д) наличие незащищенных технологических и других проемов  в перекрытиях, стенах, перегородках; 

е) отсутствие или  неисправность: 

- автоматических установок обнаружения и тушения пожаров; 

- средств связи; 

- противопожарного  водоснабжения; 

- аварийного  слива жидкостей из производственного  оборудования; 

- первичных средств  пожаротушения; 

ж) появление  на пожаре внезапных факторов (взрыв  аппарата, выбросы, обрушение конструкций и т.д.); 

з) несоответствие противопожарных расстояний. 

По производственным коммуникациям пожар будет распространятся  в тех случаях, если внутри трубопроводов, воздуховодов, траншей, туннелей или  лотков образовалась горючая среда, когда трубопроводы с этой горючей средой работают неполным сечением, если в системе заводской канализации на поверхности воды имеется слой горючей жидкости, когда имеются горючие отложения на поверхности труб, каналов и воздуховодов, если в технологической системе находятся газы, газовые смеси или жидкости, способные разлагаться с воспламенением под воздействием высокой температуры или давления. Огонь может также распространяться по транспортерам, элеваторам и другим транспортным устройствам, через не защищенные технологические проёмы в стенах, перегородках и перекрытиях. 

4. Определение  параметров поражающих факторов  источников техногенной ЧС 

4.1 Определение  относительного энергетического  потенциала блока 
 

Относительный энергетический потенциал характеризует запас энергии в технологическом блоке, который может быть реализован при взрыве определяется по формуле  

где: 

E 

- общий энергетический  потенциал (кДж).  
 
 

Условная масса  горючих веществ определяется как  отношение общего энергетического потенциала к единой теплоте сгорания большинства углеводородов по формуле (14). 

,  

Категория взрывоопасности  блока II. 

4.2 Определение  параметров поражающих факторов  источников техногенной чрезвычайной  ситуации для десорбера 5 

Поражающий фактор источника техногенной ЧС - составляющая опасного происшествия, характеризуемая физическими, химическими и биологическими действиями или проявлениями, которые определяются или выражаются соответствующими параметрами  

При оценке поражающих воздействий факторов источников техногенной чрезвычайной ситуации определяют: 

а) массу веществ  вышедших при аварии; 

б) площадь аварийного разлива жидкостей; 

в) размеры зон  ограниченных НКПРП; 

г) избыточное давление взрыва; 

д) величину плотности  теплового потока; 

е) размеры зон возможных разрушений и травмирования персонала; 

ж) глубину зоны заражения вредных веществ; 

з) продолжительность  поражающего действия вредных веществ. 

В виду того, что  оборудование располагается на открытой площадке, определяем горизонтальные размеры зон, ограничивающие паровоздушные смеси с концентрацией горючего выше НКПР возле десорбера: 

(1) 

(2) 

где  

m п - масса  паров ЛВЖ, поступивших в открытое  пространство за время полного  испарения, но не более 3600 с,  кг; 

Г.П. - плотность  паров ЛВЖ при расчетной температуре и атмосферном давлении, кгм-3; 

Рн - давление насыщенных паров ЛВЖ при расчетной температуре, кПа;