Большую техногенную опасность представляют аварии и аварийные ситуации, при которых горючие вещества (жидкости, газы) выходят в производственное помещение или на открытую площадку, растекаются и рассеиваются по окрестности, образуя пожаровзрывоопасные зоны за пределами технологического оборудования.
Последствия повреждения или аварии будут зависеть от:
- размеров аварии;
- пожароопасных свойств веществ, выходящих наружу;
- давления и температуры в аппарате.
При эксплуатации производственного оборудования возможно повреждение сальников, прокладок материала корпуса, полное разрушение аппаратов.
Если в поврежденных аппаратах находятся жидкости нагретые в условиях производства, то возможно:
- воспламенение веществ, если они нагреты в условиях производства выше температуры самовоспламенения;
- образование ВОК, если выходящие из аппарата вещества нагреты ниже Тсам, но выше t всп.
Повреждения аппаратов и трубопроводов могут быть:
- местными (локальными);
- полными.
В первом случае через образовавшееся отверстие почти под постоянным давлением продукт в виде струй пара, газа или жидкости будет выходить наружу, а во втором - все содержимое аппарата сразу выйдет наружу и кроме того, будет продолжаться истечение газа или жидкости из соединенных с ним трубопроводов.
При авариях и повреждениях аппаратов и трубопроводов из них выходят горючие газы, пары или жидкости, что приводит к образованию пожаровзрывоопасных смесей не только у мест утечки, но и во всем производственном помещении, даже на открытых площадках.
3.2.2.1 Повреждения технологического оборудования в результате механического воздействия
В результате механических воздействий на материал аппарата будут воздействовать сверхнормативные внутренние напряжения, которые могут вызвать не только образование не плотностей в швах и соединениях, но и его взрыв. Высокие внутренние напряжения возникают при повышенном давлении в аппаратах, а также в результате нагрузок динамического характера.
|
|
Повышенные давления, которые приводят к повреждению аппаратов могут возникать в результате:
I. Нарушения материального баланса работы аппарата, скорости и очередности подачи компонентов.
Нарушение материального баланса происходит при несоответствии производительности работы насосов (11,12,15) и компрессоров (7), принятой интенсивности заполнения аппаратов, в случае неправильного соединения аппаратов, которые работают с разным давлением, при увеличении сопротивления в дыхательных линиях, отсутствия или неисправности автоматики регулирования, подачи и отвода веществ.
II. Нарушений температурного режима работы аппарата.
Нарушений температурного режима происходит при отсутствии или неисправности контрольно-измерительных приборов, недосмотра персонала, а в отдельных случаях от действия лучистой энергии соседних аппаратов и даже от повышения температуры окружающей среды. Особенно опасно нарушение температурного режима для переполненных аппаратов.
III. Нарушений процесса конденсации паров (холодильники 2,14,6)
Нарушение процесса конденсации паров происходит в результате:
1. уменьшения или полного прекращения подачи хладагента;
2. подачи хладагента с более высокой начальной температурой;
|
|
3. сильного загрязнения теплообменной поверхности аппарата.
IV. Попадания в высоконагретые аппараты жидкостей, с низкой температурой кипения (десорбер 5,подогреватель абсорбента 13)
Жидкости с низкой температурой кипения могут попасть в аппарат: с продуктом, подаваемым в аппарат; через неплотности теплообменной поверхности; при неправильном переключении линий; в виде конденсата из паровых и продувных линий.
V. Нарушений режима работы аппарата с экзотермическим процессом.
Это происходит при несвоевременном отводе излишек тепла в реакции, нарушениях соотношений реагирующих веществ, увеличении количества подаваемого катализатора или инициатора, при несвоевременном отводе из реактора излишек газообразных продуктов реакции, образовании пробок в линиях стравливания и отвода веществ.
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.