Причины повреждения технологического оборудования и способы обеспечения пожарной безопасности

Глава 4. ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Необходимым условием обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации технологического оборудования является его прочность.

Под прочностью понимается способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластические деформации) при действии внешних нагрузок. Прочность технологического оборудования обеспечивается правильным подбором материала с учетом характера и величин внутренних и внешних нагрузок, действующих на него. При выборе прочностных характеристик оборудования всегда исходят из самых неблагоприятных условий работы.

Наблюдаемые на практике повреждения технологического оборудо-вания происходят в результате недостатков проектирования и конструктивного исполнения (неправильный расчет, неудачный выбор материала), дефектов изготовления (скрытые внутренние дефекты материала, некачественная подгонка и сварка), нарушения принятых режимов работы, отсутствия или неисправности средств защиты от чрезвычайных ситуаций (перегрузок, некачественного технического обслуживания и ремонта).

Возможны следующие основные комбинации нарушений, приводя-щие к повреждению технологического оборудования:

- превышение расчетных нагрузок при сохранении расчетной прочности оборудования;

- снижение расчетной прочности оборудования при сохранении расчетных нагрузок;

- одновременное нарушение расчетных нагрузок и расчетной прочности оборудования.

Примером разрушения технологического оборудования в результате комбинации нарушений может служить авария с последующим крупным пожаром на складе сжиженных газов одного из газоперерабатывающих заводов. При заполнении горизонтального резервуара пропаном задвижку на коллекторе у заполняемой емкости закрыли без предварительной остановки насоса. При проектном максимальном давлении 2 МПа давление в коллекторе возросло до 3 МПа. Заглушка коллектора при проектной толщине 40 мм имела фактическую толщину 12 мм, причем ее шов по окружности не был проварен на 70%. По проекту на приемных и выпускных коллекторах должны были быть установлены предохранительные клапаны, однако по неизвестной причине из не было. В результате снижения проектной прочности оборудования и значительного превышения рабочего давления в трубопроводе заглушку вырвало из фланца. Произошло воспламенение газовоздушной смеси, что привело к пожару и его распространению на всю группу резервуаров.

Причины повреждений технологического оборудования принято классифицировать следующим образом:

- повреждения в результате механических воздействий;

- повреждения в результате температурных воздействий;

- повреждения в результате химических воздействий.

4.1. ПОВРЕЖДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В РЕЗУЛЬТАТЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Под механическими воздействиями понимают такие воздействия, которые возникают в результате превышения расчетных нагрузок на оборудование при сохранении его расчетной прочности.

Наиболее характерным механическим воздействием является чрез-мерное внутреннее давление или разрежение, возникающее в аппарате при переполнении оборудования жидкостями, газами или сливе их.

Такое явление имеет место на производственных объектах при нарушении технологического режима, недостаточном контроле при ведении технологического процесса, неисправности контрольно-измерительных приборов и защитной автоматики.

Для предотвращения переполнения технологического оборудования жидкостями или газами предусматриваются:

- счетчики количества поступающих в оборудование веществ;

- пожаробезопасные уровнемеры, манометры;

- автоматические системы прекращения подачи продуктов, отклю-чающие насосы, компрессоры и питающие линии;

- сигнализаторы предельного верхнего уровня налива жидкости или СУГ;

- системы сигнализации и связи между наполняемыми аппаратами и операторными, насосными, компрессорными;

- переливные трубопроводные линии (запрещается устанавливать перекрывающую арматуру).

В технологических системах часто встречаются аппараты с разным рабочим давлением. Их подключение друг к другу без специфических дополнительных