Нефтяного института
Химическая энергия горючей смеси определяется содержанием ее недостающего компонента, т. е. компонента, расходующегося при реакции нацело. Часть другого компонента, избыточного, представляющая разность между начальным его содержанием и количеством, необходимым для полного связывания недостающего компонента, остается при взаимодействии непревращенной. Тепло реакции расходуется на нагревание всех компонентов смеси: продуктов реакции, избыточного и инертных компонентов.
где п\—содержание недостающего компонента смеси; Q — тепловой эффект его сгорания; Т0 — температура исходной смеси. Разбавление смеси инертным компонентом, уменьшающее суммарный тепловой эффект («iQ), приводит к понижению температуры горения. Аналогично влияние увеличения содержания избыточного компонента. Во многих случаях этот эффект еще сильнее, обычно в отношении избыточного горючего. Органические горючие имеют высокую теплоемкость, а при достаточном нагревании в продуктах сгорания подвергаются эндотермическому разложению.
Структура фронта пламени. При распространении пламени в его фр°нте протекает комплекс взаимосвязанных сложных процессов: теплопередачи, диффузии и химического превращения. Они определяют величину ип и структуру зоны горения, т. е. характер пространственного изменения температуры, концентрации недостающего компонента смеси п^ и скорости реакции вдоль единственной координаты х (по нормали к фронту)*.
Такой характер распределения температуры и концентрации обусловлен аналогией или, как принято говорить, подобием процессов диффузии и теплопроводности. Несмотря на интенсивный тепло- и массообмен в пламени, реакция протекает как бы в адиабатических условиях. Диффузионный перенос недостающего компонента смеси из данного слоя как раз компенсируется соответствующим переносом тепла. Сумма тепловой и химической энергии в каждом слое фронта пламени постоянна, если молекулярные веса компонентов значительно не отличаются друг от друга, т. е. практически
Ширина фронта наиболее медленных пламен при атмосферном давлении достигает 1 — 2 мм. При увеличении скорости пламени кривые Т, г, Ф (я) становятся круче, фронт пламени сужается. Так, у аналогичной вышеуказанной, но более медленно горящей смеси 16% СО+ +84% воздуха, у которой ип = 0,083 м/с, изменение концентрации недостающего компонента смеси — окиси углерода — в 2,1 раза приводит к изменению температуры горения «а 865 °С, нормальной скорости пламени в 3,8 раза, максимальной скорости реакции в пламени в 11,8 раза и ширины фронта .пламени в 1,8 раза.
При температуре, не на много превышающей 7\, в реакторе начинается сравнительно медленное взаимодействие. Разогрев за счет тепловыделения увеличивает скорость реакции, что в свою очередь приводит к прогрессивному разогреву газа. Создаются условия, в которых скорость реакции и разогрев взаимно увеличивают друг друга, нарастая подобно лавине. Происходит неограниченное ускорение реакции до полного выгорания недостающего компонента смеси, именуемое тепловым взрывом или самовоспламенением. Температура Ti называется температурой самовоспламенения.
При самовоспламенении после определенного времени резко уменьшается концентрация недостающего компонента, а следовательно, возрастает скорость реакции, как это иллюстрирует рис. 6. По оси абсцисс отложено время t от начала реакции, по оси ординат — концентрация недостающего компонента смеси п\.
умеется, определенного момента окончания реакции не существует, так <как в конце процесса при малых концентрациях недостающего компонента выгорание его остатка сильно замедляется.
Основное количество недостающего компонента выгорает за время tr—т, значительно меньшее, чем т. Полное время превращения tr практически совпадает с периодом индукции т, подготовка реакции занимает гораздо больше времени, чем собственно ее протекание. Соответственно этому предвзрывной разогрев (при тепловом взрыве) также невелик, к моменту окончания периода индукции он не превосходит нескольких десятков градусов.
Тепловые потери от фронта пламени и их роль. Известно, что по мере понижения содержания недостающего компонента горючей смеси, а с ним и температуры горения, уменьшается нормальная скорость пламени. Изложенные выше представления не накладывают никаких ограничений -на возможность уменьшения скорости пламени при обеднении горючей смеси. Значение ип может, казалось бы, уменьшаться до нуля, а Ть — до начальной температуры смеси.
т. е. минимальная энергия поджигания сильно зависит от нормальной скорости пламени. Величина и„ быстро (экспоненциально) возрастает с повышением температуры горения, а значит, и с повышением содержания недостающего компонента. Поэтому Етщ быстро возрастает по мере приближения состава к пределу взрываемости. Это поясняет, почему так трудно .поджечь смеси подкри-тического состава и почему возможны ошибки при определении пределов взрываемости, обусловленные недостаточной энергией поджигающего импульса. Изменение других, кроме нормальной скорости пламени, параметров значительно слабее влияет на Emin. Наиболее существенно влияние изменения теплопроводности, если продукты реакции содержат легкие компоненты, в первую очередь водород.
Давление в резервуаре повысилось самопроизвольно и не поддавалось • регулированию. К моменту заполнения резервуара при давлении 2,4 кПа в-нем находился остаток продукта объемом 9600 м3, высотой 5 м. Трубопровод. для закачки сжиженного газа был подведен к резервуару сбоку, вблизи? днища. В танкере находился тяжелый и теплый, с более высоким давлением насыщенных паров продукт. При перекачке в резервуар тяжелый продукт расположился на дне. Находившийся ранее на дне резервуара продукт, более легкий и холодный, с более низким давлением насыщенных паров, был вытеснен наверх. Причем смешение продукта из танкера с продуктом, находящимся в резервуаре, было незначительным. Статическое давление оказавшегося вверху продукта предотвращало испарение продукта из танкера (с более высоким давлением насыщенных паров). Такое положение некоторое время являлось стабильным, но различие температур в слоях вызвало быструю передачу тепла из нижнего слоя в верхний, что привело к увеличению скорости выкипания верхнего слоя, увеличению его плотности и повышению концентрации более тяжелых компонентов. Это динамическое состояние оказалось неустойчивым, так как в верхнем слое плотность продукта росла быстрее, чем в нижнем. Таким образом произошло расслоение продукта в резервуаре с последующей бурной сменой положения слоев (ролловером) и выходом большого объема газа в атмосферу. Повышение давления в резервуаре не превысило пределов, установленных для таких конструкций стандартом Американского нефтяного института, и механическая целостность резервуара не была нарушена.
Контролирующие программы для машинной и безмашинной проверки знаний правил, норм и инструкций по технике безопасности для предприятий нефтяной и газовой промышленности разрабатываются на кафедрах охраны труда МИНХиГП им. Губкина и Грозненского нефтяного института.
По нашему мнению, объем этих требований может и должен быть четко определен для каждой квалификации любой профессии согласно тарифно-квалификационной характеристике. Это в значительной мере облегчит разработку инструкций по охране труда по профессии и будет способствовать более целенаправленной деятельности методиста, занимающегося составлением таковых. Исследования, проводимые на кафедре «Охраны труда» Грозненского нефтяного института, показывают, что деятельность методиста на втором этапе составления таких инструкций должна состоять в точном и строгом определении того, что работник данной квалификации должен знать и уметь делать, какие иметь представления, каковы его права и обязанности в области охраны труда.
СтерлитамЕксксго филиала Уфимского нефтяного института
19 ноября 1984 г. в 5 ч 35 мин в пригороде гор. Мехико Сан-Хуан-Иксуатепек произошла серия взрывов, сопровождавшихся пожаром, продолжавшимся до 20 ч. В результате этих событий погибло не менее 500 чел., получили травмы 7231 чел., из которых 144 умерли в больнице. Около 200 тыс. чел. остались без крова или были эвакуированы. Эти события описаны в докладе Организации прикладных научных исследований [TNO.1985]; более сжато содержание этого доклада представлено в работах [Pietersen,1985; Skandia,1985]. Катастрофа произошла в хранилище СНГ компании РЕМЕХ (Petroleos Mexicanos) - современном предприятии, соответствующем стандартам Американского нефтяного института. Большая часть оборудования этого хранилища была изготовлена в США. Хранилище предназначалось для получения СНГ, поставляемого с окрестных НПЗ, его хранения и снабжения им потребителей. Большая часть газа поставлялась для обогревания домов Мехико, который, как известно, является одним из крупнейших городов мира с населением в 16 млн. человек. На рис. 9.15 представлен план хранилища и окрестностей.
Американского нефтяного института - АНИ), гармонизацию их с отечественными стандартами и включает разработку и пересмотр 25 ГОСТ, охватывающих техническими нормами более 40 видов нефтегазового оборудования. Выбор номенклатуры работ был обусловлен двумя важнейшими факторами. Во-первых, введением
Контролирующие программы для машинной и безмашинной проверки знаний -правил, норм и конструкций по технике безопасности для предприятий нефтяной и газовой промышленности разрабатываются на кафедрах охраны труда МИНХ и ГП им. Губкина и Грозненского нефтяного института.
Повышению уровня подготовленности рабочих в вопросах электробезопасности способствуют составленные на кафедре охраны труда Грозненского ордена Трудового Красного Знамени нефтяного института имени академика М. Д. Миллионщикова Типовые инструкции по технике безопасности при эксплуатации электроустановок.
Американского нефтяного института -. АНИ), гармонизацию их с отечественными стандартами и включает разработку и пересмотр 25 ГОСТ, охватывающих техническими нормами более 40 видов нефтегазового оборудования. Выбор номенклатуры работ был обусловлен двумя важнейшими факторами. Во-первых, введением обязательной сертификации нефтегазового оборудования и, во-вторых, финансовыми ограничениями. Фактически она является первым этапом существенной модернизации отечественного фонда стандартов.
В связи с необходимостью специальной подготовки персонала промсанлабораторий организованы ежегодные курсы по производственной санитарии на ФПК Уфимского нефтяного института. Кроме того, сотрудники института по просьбе Главтранснефти и объединения "Оренбургнефть" провели на местах краткосрочные семинары по санитарно-техническои паспортигйции в отрасли.
На предприятиях, где имеются емкости с пожароопасными продуктами под давлением, серьезные аварии часто возникают в связи с повреждениями трубопроводов, арматуры и оборудовании для перекачки, более склонных к неполадкам, чем сами емкости. Характерным случаем является катастрофа с тяжелыми последствиями, инициированная повреждением трубопровода 19 ноября 1984 г. в пригороде г. Мехико (Мексика) /59/. Авария произошла в хранилище сжиженного нефтяного газа (СНГ) на современном предприятии с параметрами, соответствующими требованиям стандарта Американского нефтяного института, и с оборудованием, в большей части изготовленным в США. В хранилище содержалось около 14 тыс.м3 СНГ (75% полного объема хранилища), состоящего на 80% из бутана и 20% из пропана, с общей массой 6,5 тыс. тонн. На одной площадке с хранилищем находились две газобаллонные станции (каждая из которых имела 20 резервуаров различной емкости) для затаривания газа в баллоны. Основной версий причины аварии являлась утечка СНГ в одном из трубопроводов диаметром 0,2 м подачи сжиженного газа в районе резервуаров хранилища. В результате утечки газа образовалось облако газовоздушной смеси размером 200x150x2 м, которое воспламенилось со взрывом от факельного устройства (расположенного в 100 метрах от повреждения) через 5 -10 минут после начала утечки. В зоне трещины в Тп образовался мощный факел горящего газа в сторону сферического резервуара, который взорвался. В результате аварии возник огненный шар диаметром до 300 м. В течение полутора часов произошли восемь мощных и много менее мощных взрывов почти всех цилиндрических резервуаров, а на газобал-
 Читайте далее:
 Негативные изменения
Негативное воздействие
Негладкой поверхностью
Негорючие несгораемые
Негорючим материалом
Неискрящих материалов
Неисправными вентилями
Неисправном состоянии
Неисправности автомобиля принадлежащего
Неизменном технологическом
Надлежащая вентиляция
Некачественное изготовление
Некоторые физиологические
Некоторые изменения
Некоторые минеральные
|
