Разрушение трубопроводов
Известен случай разрушения трубопровода этилена на участке .после диафрагмы. Как показала экспертиза, разрушение трубопровода произошло за короткий промежуток времени и было вызвано .плохим качеством сварного шва (обнаружены непровары, газовые пузыри). Трубопровод сваривали в период монтажа оборудования при строительстве цеха. Своевременно дефекты, которые невозмож--но было обнаружить при визуальном осмотре, не были выявлены. .Разрыв дефектного сварного шва, по заключению экспертов, произошел под воздействием вибрации. Поэтому необходим 100%-ный контроль сварных швов.
Как показали расчеты, трубопровод хлоргаза имел участки, где напряжения превышали допустимые. Разрушение трубопровода под воздействием температурных деформаций началось в наиболее уязвимом месте некачественно выполненной сварки в стыке А (рис. XIII-5). Разрушение стыка было вторичным явлением под воздействием реактивной силы вытекающего хлора. Сварной шов в стыке А был выполнен без разделки кромок. При осмотре изломов в месте разрыва было установлено, что стыкуемые трубы удерживались в основном на наплавленном металле. Стыкуемые трубы были не проварены на 80% толщины стенки. Непроваренный участок послужил очагом для дальнейшего развития трещины. Толщина «здорового» наплавленного металла на отдельных участках швов составляла 0,5—1 мм. Следует отметить, что при —30 °С и угле изгиба 45° образцы практически полностью разрушаются по наплавленному металлу, т. е. с понижением температуры надежность работы сварных швов резко снижается.
Полагают, что первоначально в месте вмятины произошло локальное повреждение трубы с выбросом продукта в атмосферу. В результате интенсивного испарения легких углеводородов произошло переохлаждение металла, что повлекло за собой обширное разрушение трубопровода и интенсивное истечение продукта. Протяженность трубопровода между смежными насосными станциями составляла 555 км. Отключающая арматура с электроприводом по трассе была установлена через 10— 13 км. Из-за отсутствия дистанционных средств управления и сигнализации о снижении давления в системе не удалось оперативно блокировать аварийный участок трубопровода.
При допущении наиболее часто повторяющейся аварийной ситуации (большое продольное или полное поперечное разрушение трубопровода) выброс СНГ мог происходить со стороны как нагнетательной, так и приемной станции. В начальный период давление в трубопроводе vсоответствовало давлению равновесного насыщения сжижении* газов, а скорость жидкости (парожидкостной эмульсии) в месте истечения в атмосферу составляла я# 10 м/с. При такой модели аварии массовая скорость выброса СНГ составляла 4300 кг/с.
(рис. 6.12) между отделениями ректификации (1) и складом МВА (2). Взрыв вызвал разрушение трубопровода на участке длиной 40 м на расстоянии 90 м от склада МВА; взрыв был инициирован процессом полимеризации (возможно, термическим разложением) МВА при повышенном давлении в нем во время отогрева водяным паром при закрытых задвижках в на-
вода была разрушена и изоляция. Как показали расчеты, трубопровод хлора имел участки, где напряжения превышали допустимые. Разрушение трубопровода под воздействием температурных деформаций началось в наиболее уязвимом месте некачественно выполненной сварки в стыке. Разрушение стыка было вторичным явлением под воздействием реактивной силы вытекающего хлора. Сварной шов в стыке был выполнен без разделки кромок. При осмотре изломов в месте разрыва было установлено, что стыкуемые трубы удерживались в основном на наплавленном металле. Стыкуемые трубы не были проварены на 80% толщины стенки. Непроваренный участок послужил очагом дальнейшего развития трещины. Толщина «здорового» наплавленного металла на отдельных участках швов составляла 0,5—1 мм. Следует отметить, что при —30 °С и угле изгиба 45° образцы практически полностью разрушаются по наплавленному металлу, т. е. с понижением температуры надежность работы сварных швов резко снижается. Таким образом, причины разрушения трубопровода следующие: образование пробки, вызванное конденсацией хлора, и гидравлические удары, приводящие к разрыву трубопровода по сварному шву.
Как правило, в производственных условиях применяют пепе-гретый водяной пар. Например, пар давлением 0,6 МП а (6 кгс/см2) имеет температуру свыше 180 °С. Паровой спутник при транспортировании сжиженных углеводородов создает повышенное давление в продуктопроводе, а при отключенном участке газопровода возможно нарушение его герметичности. При транспортировании полимеризующихся углеводородов перегретый пар пароспутника способствует процессу термополимеризации углеводородов, вследствие чего возможно разрушение трубопровода. При транспортировании агрессивных, жидкостей наблюдается сильная коррозия трубопровода в местах соприкосновения с паровым спутником.
Не менее ответственной операцией является укладка отремонтированного трубопровода в траншею, так как в процессе опускания трубы испытывают сложные сопротивления, в результате которых возникают напряжения, близкие к допускаемым, что может повлечь за собой разрушение трубопровода.
Там, где могут быть значительные колебания температуры транспортируемого продукта, в трубопроводах от линейного расширения материала возникают температурные напряжения, могущие в отдельных случаях вызвать даже разрушение трубопровода. Несмотря на очень малое линейное расширение материала,
Там, где могут быть значительные колебания температуры транспортируемого продукта, в трубопрово,-дах от линейного расширения материала возникают температурные напряжения, могущие в отдельных слу-яаях вызвать даже разрушение трубопровода. Несмотря
Вся реакторная цепь содержала около 140 т циклогексана при температуре, на 70 °С превышающей точку кипения вещества при атмосферном давлении. Разрушение трубопровода, очевидно, привело к мгновенному испарению вещества в атмосферу, причем количество пара определялось размером отверстия. Следствие не выразило сомнения по поводу того, что именно разрушение бай-паса стало причиной взрыва. Гораздо больше времени было потрачено на выяснение причины разрушения бай-паса. Этот вопрос рассмотрен ниже. На фотографии рис. 13.14 видна разрушенная часть бай-паса.
е) разрушение трубопроводов, арматуры, КИП и прежде всего фланцевых соединений и сальниковых уплотнений;
б) разрушение трубопроводов ацетилена, хлористого водорода, реакционного газа;
б) выброс взрывоопасных газов в атмосферу через лопнувший трубопровод или из разрушенного аппарата факельной системы. Разрушение трубопроводов может быть вызвано превышением давления, например при замерзании воды в системе или под воздействием динамических ударов при залповом сбросе газов с высоким давлением;
Взрывы внутри помещений; пультов управления в большинстве случаев обусловлены попаданием • горючих парогазовых сред через неплотности в стенах, двери и окна, проемы для ввода и вывода коммуникаций, вентиляционные системы. От воздействия ударных волн при взрывах паровых облаков в незамкнутом пространстве, а также и при взрывах в помещениях больших объемов могут быть разрушены отдельно стоящие здания пультов управления. В частности, при аварии в Флик-сборо отдельно стоящее здание пульта управления производства "капролактама было разрушено в результате взрыва парового облака, пожара и обрушения трубопроводной эстакады. Здание было выполнено из бетонных балок я влит, металлических балок и кирпича/Оно состояло из трех секций — центральная часть высотой 10 м, боковые — 4 м; общие размеры здания в плане составляли: длина —22,5 м, ширина —10 м. Здание имело дв^этажа с надстройкой в полэтажа.^е.были расположены электр&кабели. В этом здании размещались собственно операторная, электрощитовая секция, транарйрматорная? лаб^ато-рия. На расстоянии 5,5 м от здания операторной проходила трубопроводная эстакада высотой 16,5 му; падение которой усугубило разрушение здания и затрудняло; извлечение погибших из-под обломков. Разрушение трубопроводов вызвало пожар
Рис. 11. Всплытие резервуаров и разрушение трубопроводов в результате подъема грунтовых вод
последовательностью событий: а) разорвалась труба эстакадного моста между реакторами № 4 и 6 (это событие должно соответствовать приглушенному взрыву); б) пар начал вырываться из 28-дюймовых отводов реакторов № 4 и 6, вызывая свистящий звук, как при открытом клапане при выпуске пара; в) образовалось облако паров циклогексана, содержащее несколько десятков тонн вещества; г) источником возгорания облака послужила, вероятно, водородная установка; д) пламя достигло места расположения парового облака, в котором концентрация циклогексана была в пределах воспламенения; е) произошел сильный взрыв...; ж) взрывная волна и летящие осколки полностью разрушили лабораторию, операторную комнату, служебные помещения и вызвали серьезное повреждение других зданий; з) разрушение трубопроводов и резервуаров вблизи места взрыва способствовало появлению топлива для последующего интенсивного горения".
Статистический анализ отказов магистральных газопроводов по причине коррозионного растрескивания показывает, что повреждение и последующее разрушение трубопроводов обычно происходит в нижней части труб от 5 до 7 ч по поперечному сечению. Эти разрушения обычно происходят на трубопроводах большого диаметра (Ду 1000 - 1400). Одной из причин коррозионного растрескивания труб большого диаметра с пленочным изоляционным покрытием является особенность их условий работы, которая заключается в том, что в нижней части труб большого диаметра высока вероятность отслоения изоляционной ленты и возникновения нестабильности электрохимических параметров катодной защиты по длине и по периметру поперечного сечения трубы, существенно
Статистический анализ отказов магистральных газопроводов по причине коррозионного растрескивания показывает, что повреждение и последующее разрушение трубопроводов обычно происходит в нижней части труб от 5 до 7 ч по поперечному сечению. Эти разрушения обычно происходят на трубопроводах большого диаметра (Ду 1000 - 1400). Одной из причин коррозионного растрескивания труб большого диаметра с пленочным изоляционным покрытием является особенность их условий работы, которая заключается в том, что в нижней части труб большого диаметра высока вероятность отслоения изоляционной ленты и возникновения нестабильности электрохимических параметров катодной защиты по длине и по периметру поперечного сечения трубы; существенно
Предполагаемой причиной аварии является разгерметизация или разрушение трубопроводов маслохозяйства второго турбогенератора (ТГ-2), выброс масла и последующее его самовоспламенение при попадании на нагретые до высокой температуры турбины ТГ-2 или паропровода.
Другим примером катастрофических разрушений является эска-лационное разрушение трубопроводов, обусловленное механической усталостью, коррозией, эрозией, старением. Такое разрушение сопровождается появлением и развитием гигантской трещины, движущейся вдоль образующей трубы со скоростью нескольких сотен метров в секунду и достигающей длины десятков километров. Таким образом, тысячи тонн перекачиваемого продукта (часто экологически опасного) оказываются выброшенными в окружающую среду.
Сравнительно большое число разрывов происходит на технологических трубопроводах. Катастрофа во Фликсборо (Англия), приведшая к колоссальным разрушениям, произошла от разрушения тепловых компенсаторов на трубопроводе (перемычке между аппаратами), выполненных без соответствующих расчетов с конструктивными ошибками. В литературе описано много других подобных случаев разрушения трубопроводов от тепловых деформаций, особенно в зимних условиях. В соответствующей нормативной документации и другой специальной литературе даны рекомендации по расчетам и выбору тепловых компенсаторов для трубопроводов. Разрушение трубопроводов и аппаратов является иногда следствием воздействия одновременно нескольких факторов, например, ослабление прочности конструкции и внезапное повышение динамических нагрузок от резкого повышения давления внутри системы.
Компенсаторы. Назначение компенсаторов—исключить деформации и разрушение трубопроводов, аппаратов в результате термических напряжений, возникающих при температурных колебаниях.
 Читайте далее:
 Редкоземельных элементов
Работников соответствующих
Регенерации катализатора
Регистрации несчастных
Результаты исследования
Работников выполняющих
Регулярно прерываемого
Регуляторами температуры
Регулирования количества
Работающие компрессоры
Регулирование температуры
Работников управления
Регулирующих устройств
Рекомендовать следующие
Рекомендуется изготовлять
|
