Разрушения футеровки
Для предупреждения возможного разрушения аппаратуры от превышения давления газа все ступени компрессора снабжают предохранительными клапанами, рассчитанными и тарированными на давление, превышающее рабочее: на 50 кПа для сосудов с рабочим давлением до 300 кПа, на 15% для сосудов с рабочим давлением 300—6000 кПа и на 10% для сосудов с давлением свыше 6000 кПа. Если по условиям производства и характеру компримируемого газа нельзя обеспечить надежную работу предохранительного клапана, то устанавливают предохранительную пластину, разрывающуюся при давлении в сосуде, превышающем рабочее на 25%,
Объем смесей водорода с хлором в технологических системах хлорных производств, как правило, не велик, однако разрушения аппаратуры и трубопроводов, которые возможны при взрывах таких смесей, могут вызвать массовые выбросы хлора в атмосферу.
Применительно к установкам переработки нефтепродуктов эффективны внутренние защитные покрытия для резервуаров с плавающей крышей, а также внешние уретановые покрытия для резервуаров, эксплуатируемых в условиях низких температур окружающей среды. Целесообразно применение различных защитных лакокрасочных покрытий, катодных и других защитных систем для трубопроводов, проложенных под дорогами и дамбами. Существенное повышение надежности и снижение опасности разрушения аппаратуры от коррозии с использованием неметаллических материалов возможны лишь при наличии банка данных об их физико-механических свойствах и технологии изготовления соответствующих узлов и деталей из них.
Для рассмотренных выше технологических блоков оценка основных источников энергии взрывов показала, что энергетические потенциалы и уровни разрушения существенно различаются (табл. 10.2). Конкретные причины, возможные модели и варианты возникновения аварийных ситуаций* определяются при анализе каждого блока в отдельности по типовой схеме, приведенной в табл. 10.1. По найденным энергетическим потенциалам оценивают соответствующие реально возможные зоны поражения от ударных волн при взрывах на соответствующих технологических блоках. По рассмотренной выше технологической линии составлена принципиальная план-схема расположения технологических блоков на производственной площадке и уровней воздействия ударных волн (рис. 10.33). Окружностями в качестве примера обозначены зоны возможных тяжелых разрушений при избыточных давлениях ударных волн » 70 кПа при взрывах на блоках ///, XII и XXVI. Это означает, что в указанных зонах от первичных взрывов возможны разрушения аппаратуры и трубопроводов на смежных блоках, а также цепное развитие аварии на объекте. Стрелками указаны основные направления ударных волн, могущие вызвать полное разрушение пультов управления при авариях на технологических блоках V, XXX, XXIX, XVI. Соответственно должны быть разработаны предупредительные меры, максимально ограничивающие количество энергии, высвобождаемой при возможных взрывах, и обеспечивающие локализацию аварийных ситуаций в начальных стадиях их возникновения. Очевидна необходимость создания автоматических, дистанционных и других быстродействующих межблочных систем защиты, в частности дистанционно управляемых межблочных отключающих устройств на трубопроводах.
Степень опасности коррозии определяется ее скоростью. Чем быстрее корродирует металл, тем скорее может возникнуть опасность разрушения аппаратуры и оборудования и, следовательно, тем больше возможность аварий, взрывов, пожаров, несчастных случаев.
Холоднопламенное горение не связано со значительным ростом давления, создающим возможность разрушения аппаратуры, и само по себе опасности не представляет. Однако в определенных условиях такая реакция, самоускоряясь, выходит из изотермического режима, холодное пламя переходит в горячее. Таким образом, холодное пламя, возникая при низких температу-
Для задач техники взрывобезопасности наиболее существенен вопрос о давлении в детонационной волне. Как показали опыты, это давление можно снизить в. несколько раз уже в том случае, если детонационная волна проходит через каналы, диаметр которых значительно превосходит критический для ее гашения. Аналогичный эффект наблюдается и при распространении быстрого сильно турбулизованного дефлаграциочного пламени. Для предотвращения разрушения аппаратуры, для которой невозможно гарантированно исключить распространение в ней пламени, эффективны насадки из крупных гранул, заполняющие защищаемый аппарат. Такое приспособление во много раз снижает рост давления при сгорании.
Однако в достаточно длинных и узких трубах скорость истечения может оказаться слишком малой для выравнивания давления после того, как фронт пламени удалится на определенное расстояние от входа в трубу. В соответствующих неблагоприятных условиях может достигаться режим, при котором сгорание сжатой в трубе горючей среды будет приближаться к адиабатическому в замкнутом объеме. При этом давление может приближаться к величине т)2р0, которая окажется достаточной для разрушения аппаратуры. Комбинация из резервуара и длинной трубы часто встречается в технологических установках и требует внимательного отношения к обеспечению безопасности при сгорании.
Горение в замкнутом объеме [12, 27]. Характерная особенность сгорания в закрытом сосуде заключается в сопровождающем его росте давления. Сгорание, не предусмотренное регламентом, может быть причиной разрушения аппаратуры и производственных помещений. Роет давления при сгорании определяется термодинамическими характеристиками горючей системы и возможностью тепловых потерь от нагретых продуктов реакции*. Величина этих потерь в первую очередь зависит от формы взрывного сосуда, которая определяет момент соприкосновения продуктов сгорания со стенками и начало интенсивного охлаждения. Возможность тепловых потерь излучением, которые не зависят от аппаратурных ус-' ловий, рассматривается в гл. 7 и 8.
Можно полагать, что при недетонационном сгорании в закрытых длинных трубах, соединенных с большим резервуаром, возможен особый режим, приводящий к росту давления, значительно превосходящему равновесный. При адиабатическом сгорании газа в резервуаре, объем которого значительно больше чем у трубы, давление возрастает в ~n = T]7V7\> раз (т)— изменение числа молекул при реакции). Когда пламя из резервуара проникнет в трубу, горение будет продолжаться при приблизительно постоянном давлении \лр0, если газ в резервуаре охлаждается медленно, а продукты сгорания успевают истекать из трубы обратно в резервуар. В достаточно длинных и узких трубах скорость истечения может оказаться слишком малой для того, чтобы давление успевало выравниваться после соответствующего удаления пламени от входа в трубу. В определенных условиях режим сгорания в трубе сжатой горячей среды будет приближаться к адиабатическому для замкнутого объема, а рост давления — к величине ц2, т. е. к двум порядкам и оказаться достаточным для разрушения аппаратуры.
Согласно литературным данным, на промышленных объектах, подконтрольных Госгортехнадзору России, только за период с 3 квартала 1998 года до 2000 года произошло более 100 крупных аварий. Из них в 52,4 % случаев аварии связаны с загоранием (пожаром, хлопком). В 8,5 % произошли взрывы углеводородов, в том числе паровоздушных смесей, образованных розливом нефтепродуктов. В результате разрушения аппаратуры и трубопроводов произошло 47,6 % выбросов горючих жидкостей и взрывоопасных газов, из них 51,3 % выбросов сопровождались загораниями. В 28 % случаев источниками взрывов являлись нефть и нефтепродукты, в 34,9 % - газообразные продукты переработки.
в) в сосудах с защищенными поверхностями — разрушения футеровки, в том числе неплотности слоев футеровочных плиток, трещины в гуммированном,
разрушения футеровки, трещин в гуммированном, свинцовом или других покрытиях, скалывания эмали.
в) в сосудах с защищенными поверхностями — разрушения футеровки, в том числе неплотности слоев футеровочных плиток, трещины в гуммированном, свинцовом или ином покрытии, скалывания эмали, трещины и отдулины в металлических вкладышах, дефекты в металле стенок сосуда в местах поврежденного защитного покрытия.
в) в сосудах с защищенными поверхностями — разрушения футеровки,
Машины Михайловского и Северного ГОКов в зоне обжига футерованы высокоглиноземистыми изделиями МЛО-72, на Костомукшском ГОКе применены муллитокорундовые изделия МКС-72. Характер образования гарнисажа и вид разрушения футеровки зоны обжига машин на этих ГОКах почти идентичны, разрушение происходит в среднем через 120—180 сут эксплуатации в основном в 6—10 форкамерах (№ 11—20), однако на Костомукшском ГОКе это происходит чаще и масштабы ремонта болше, чем на других ГОКах. Затраты, связанные с ремонтом футеровки, с учетом сто-
За рубежом применяют два способа горячих ремонтов футеровки: путем закачивания неформованных масс через металлический кожух по ходу работы печи и нанесения неформованных масс непосредственно на разрушенный участок футеровки после опускания уровня шихты в печи ниже разрушенных участков. Для правильного определения места разрушения футеровки, обеспечивающего эффективность горячих ремонтов, применяют установку термопар на разную глубину футеровки, ввод в печь трубок из нержавеющей стали с помещенными в них проводниками и подачей электроимпульса на трубку, измерение профиля футеровки шахты лазерами и т.п.
К числу наиболее важных факторов разрушения футеровки относятся:
Интенсивность воздействия перечисленных факторов разрушения футеровки меняется в зависимости от участка печи по высоте (рис. 3.44). Скорость коррозионного (химического) процесса разрушения огнеупоров под воздействием жидких и газообразных продуктов доменной плавки (шлаков, щелочей, цинка, Н2О, СО2) определяется температурой и свойствами самих огнеупоров.
В целом процесс разрушения футеровки доменной печи является многостадийным, включающим насыщение огнеупора компонентами плавки, их взаимодействие с огнеупором с образованием сложных легкоплавких соединений и химические, термические и механические разрушения новообразований под воздействием реагентов плавки, внутренних напряжений, обусловленных температурными колебаниями, и истирания.
Общий износ футеровки стен ДСП складывается из износа от воздействия шлака и излучения. Процесс растворения огнеупора зависит от состава шлака и температуры рабочей поверхности. Температура начала оплавления насыщенной шлаком периклазохромитовой футеровки от 1580— 1600 до 1640—1660 "С в зависимости от технологии плавки и вместимости печи. Вспенивание шлака уменьшает скорость разрушения футеровки из-за экранирования стен пенящимся шлаком и его более высокой вязкости. Зависимость скорости износа футеровки нижних зон стен от коэффициента экранирования дуги показана на рис. 4.48.
Скорость разрушения футеровки возрастает с увеличением содержания в шлаке Р2О5 и кислотности шлака. Характер разрушений футеровки показывает, что наиболее быстро разрушаются зоны около леток, где шлак интенсивно омывает футеровку. Для увеличения срока службы этого узла футеровки в зоне леток укладывают дополнительные угольные блоки, которые по мере износа заменяются на новые. Наиболее стойкими материалами в зоне леток являются углеграфитовые материалы, но они взаимодействуют с фосфорным шлаком. Ниже приведены данные по взаимодействию углеродистых материалов при 1700 К с шлаком, содержащим 1,75—2,0 % Р2О5:
 Читайте далее:
 Реакционную способность
Респираторные заболевания
Реакторной установки
Реализации опасности
Реализацию опасности
Результаты исследований показывают
Редукционно охладительные
Регенерации смазочных
Регламентируется правилами
Регламентируются правилами
Регламентов обеспечивающих соблюдение
Регулярно проверяться
Регулятор температуры
Регулирования отношений
Регулирования промышленной безопасности
|
