Температурні впливи на матеріал апаратів та трубопроводів

При експлуатації виробничого обладнання нещільності та пошкодження можуть виникати в результаті утворення непередбаченим розрахунком температурних напружень в матеріалі стінок апаратів та трубопроводів, а також в результаті зміни механічних властивостей металів під дією температури.

Температурні напруження

Температурні напруження в технологічних апаратах, як правило, виникають:

• при різких змінах робочої температури апарата або зовнішнього середовища;

• під впливом нерівномірної дії температури на жорстко закріплених конструкціях та вузлах апаратів;

• при наявності в апараті елементів, які знаходяться під дією різних температур;

• в товстостінних конструкціях.

Загальна внутрішня напруга, що з’являється в матеріалі від дії корисного навантаження і від температурних впливів, може перевищити межі текучості, тривкості і викликати розрив стінок апаратів трубопроводів.

Змінення механічних властивостей металу

Вплив високих температур на матеріал апарата (метал) може призвести до появи повільних пластичних деформацій, навіть у тому випадку, якщо напруга від робочих навантажень не буде перевищувати межі текучості при даній температурі.

При низьких температурах різко знижується питома густина звичайних сталей, що може призвести до утворення тріщин, а іноді й до руйнування апаратів.

Хімічний знос матеріалів (корозія)

Хімічний знос - це зменшення товщини стінок апаратів у результаті хімічної взаємодії матеріалу апаратів з речовинами, які в них знаходяться, або з зовнішнім середовищем.

Руйнування металу від впливу на нього речовин або навколишнього середовища називається корозією.

Розрізняють хімічну та електрохімічну корозію.

Хімічна корозія

Хімічна корозія проходить під прямим хімічним впливом у середовищі рідинних діелектриків або газів, нагрітих до високих температур. Це окислювально-відновний процес, не пов’язаний із проходженням електричного струму, до якого відносять кисневу, сірководневу, сірчану, а також водневу корозію в апаратах з високотемпературними режимами.

Електрохімічна корозія

Електрохімічна корозія відбувається в тому випадку, коли поверхня металу контактує з будь-яким електролітом.

До електрохімічної корозії відносяться:

• атмосферна корозія, що протікає у вологому повітрі, яке має домішки агресивних парів та газів;

• корозія в розчинах кислот, лугів, солей і т.ін.;

• корозія в розплавлених солях ;

• ґрунтова корозія.

Після оцінки вибухопожежонебезпечності середовища поза технологічними апаратами, необхідно визначити клас зони приміщення або зовнішньої установки на підставі правил улаштування електроустановок.

1.2.3. Аналіз можливих джерел запалювання

Під джерелом запалювання розуміється таке тіло, яке має достатню температуру, запас теплової енергії і яке діє протягом необхідного для запалювання горючого середовища часу. Для того, щоб тіло було джерелом запалювання, обов’язково повинні виконуватися всі вище перераховані умови, а саме:

• температура джерела запалювання повинна бути більше температури самоспалахування горючої речовини;

• запас теплової енергії джерела запалювання повинний бути достатнім для нагрівання горючої речовини до температури самоспалахування;

• час дії джерела запалювання повинний бути більше періоду індукції горючого матеріалу.

Якщо хоч одна з умов не виконується, то тіло джерелом запалювання не буде.

Джерела запалювання в виробничих умовах дуже різноманітні як за природою своєї появи, так і за запасом теплової енергії. За природою появи джерела запалювання поділяють на чотири групи.