
- •Тема 1. Надежность оборудования
- •Введение. Терминология и оценка надежности
- •1. Введение в специальность
- •2. Специальная терминология
- •3. Оценка надежности при проектировании
- •4. Информация о надежности и долговечности оборудования
- •5. Примеры исследования надежности и долговечности оборудования
- •Инженерная сущность проблемы надежности
- •1. Основные группы отказов
- •2. Меры по уменьшению интенсивности отказов оборудования
- •3. Методы исследование надежности различных типов оборудования
- •4. О надежности сосудов высокого давления
- •Элементы основ теории вероятностей
- •1. Основные термины и понятия
- •2. Основные теоремы теории вероятностей
- •Теорема сложения вероятностей
- •Теорема умножения вероятностей
- •3. Вывод основного уравнения надежности для невосстанавливаемых деталей
- •В результате получаем:
- •Показатели качества и методы оценки уровня качества новой и отремонтированной техники
- •1. Введение
- •2. Показатели качества
- •2. Система качества и управление качеством продукции
- •4. Программы качества
- •Технический контроль качества продукции
- •1. Виды контроля
- •2. Состав службы технического контроля
- •3. Обеспечение стабильности качества продукции
- •Пути повышения безопасности и эксплуатационной надежности химических производств за рубежом
- •1. Программы повышения безопасности и надежности работы химических предприятий
- •2. Методологические подходы при разработке программ повышения безопасности и надежности работы химических предприятий
- •Основные направления повышения надежности химическОй техники
- •1. Конструктивные методы обеспечения надежности
- •2. Резервирование как один из методов повышения надежности сложных технических систем
- •3. Определение вероятности безотказной работы резервированного оборудования
- •Основы долговечности оборудования
- •1. Определение технически и экономически целесообразных сроков долговечности оборудования
- •2. Эксплуатационные мероприятия повышения долговечности и надежности оборудования
- •3. Виды износа
- •4. Влияние износа деталей и узлов на работу оборудования
- •5. Зависимость износа от различных факторов
- •Повышение износоустойчивости оборудования
- •1.Термохимическая обработка изделий
- •2. Пламенная поверхностная закалка
- •3. Упрочнение поверхности деталей наклепом
- •4. Защитные покрытия
- •Новые конструкционные материалы
- •1. Термопласты
- •2. Основные типы полиэфирных смол
- •3. Роль полиэфирных стеклопластиков в охране окружающей среды
- •Тема 2 взрыво и вибробезопасность
- •Взрывобезопасность герметичных систем, находящихся под давлением
- •1. Источники и причины образования взрывоопасной среды
- •2. Причины аварий при работе компрессоров и условия безопасности их эксплуатации
- •3. Причины аварий стационарных сосудов, газовых баллонов, газо- и трубопроводов
- •Защита аппаратов от превышения давления
- •1. Источники аварийного роста давления в аппаратах
- •2. Аварийный расход среды
- •3. Допустимые кратковременные повышения давления в аппаратах
- •Классификация предохранительных устройств
- •1.Предохранительные клапаны
- •2. Предохранительные мембраны
- •3. Рекомендации по выбору пу
- •Конструкции предохранительных устройств План:
- •1. Предохранительные клапаны.
- •2. Предохранительные мембраны
- •Совместное использование предохранительных клапанов и мембран
- •1. Схемы установок пм и пк
- •2. Требования к установке и эксплуатации пу
- •Вибрация и шум
- •1. Причины возникновения высоких уровней шума и вибрации оборудования
- •2. Основные методы борьбы с шумом и вибрацией
- •3. Снижение шума и вибрации в подшипниковых узлах
- •4. Снижение шума и вибрации в зубчатых передачах и редукторах
- •5. Снижение шума и вибрации вызванных неуравновешенностью вращающихся деталей
- •Балансировка машин в условиях их эксплуатации
- •Аннотация
- •Введение. О необходимости балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •1. Задача балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •2. Особенности балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •3. Стандартная последовательность операций при балансировке
- •Предварительный этап. Выбор условий для балансировки.
- •Первый этап. Подготовка к проведению балансировки.
- •Выбор аппаратуры.
- •Выбор и подготовка контрольных точек измерения параметров вибрации.
- •Установка датчика оборотов.
- •Подготовка мест установки масс.
- •Второй этап. Измерение параметров исходной вибрации.
- •Третий этап. Установка пробных масс и измерение параметров вибрации.
- •Четвертый этап. Расчет балансировочных масс.
- •Пятый этап. Установка балансировочных масс.
- •Шестой этап. Продолжение балансировки.
- •Этап последний. Окончание балансировки.
- •4. Требования к измерительным приборам и пакетам программ для балансировки машин в условиях эксплуатации
- •5. Краткий обзор измерительной аппаратуры и программного обеспечения для проведения балансировки машин в условиях эксплуатации.
- •6. Продукция фирмы васт - пример комплексного решения задач балансировки машин в условиях их эксплуатации.
- •Выводы.
- •Виброметр ввм-311
- •Виброметр ввм-201
- •6. Снижение шума газодинамических процессов
- •7. Снижение вибрации путем вибропоглощения и виброизоляции
- •Вибропоглощение
- •Определение шумовых и вибрационных характеристик.
- •Литература
- •Приложения
- •Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств
- •I. Общие положения
- •II. Общие требования
- •III. Требования к обеспечению взрывобезопасности технологических процессов
- •IV. Специфические требования к отдельным типовым технологическим процессам
- •4.1. Перемещение горючих парогазовых сред, жидкостей и мелкодисперсных твердых продуктов
- •4.2. Процессы разделения материальных сред
- •4.3. Массообменные процессы
- •4.4. Процессы смешивания
- •4.5. Теплообменные процессы
- •4.6. Химические реакционные процессы
- •4.7. Процессы хранения и слива-налива сжиженных газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей
- •V. Аппаратурное оформление технологических процессов
- •5.1. Общие требования
- •5.2. Размещение оборудования
- •5.3. Меры антикоррозионной защиты аппаратуры и трубопроводов
- •5.4. Насосы и компрессоры
- •5.5. Трубопроводы и арматура
- •5.6. Противоаварийные устройства
- •VI. Системы контроля, управления, сигнализации и противоаварийной автоматической защиты технологических процессов
- •6.1. Общие требования
- •6.2. Системы управления технологическими процессами
- •6.3. Системы противоаварийной автоматической защиты
- •6.4. Автоматические средства газового анализа
- •6.5. Энергетическое обеспечение систем контроля, управления и паз
- •6.6. Метрологическое обеспечение систем контроля, управления и паз
- •6.7. Размещение и устройство помещений управления и анализаторных помещений
- •6.8. Системы связи и оповещения
- •6.9. Эксплуатация систем контроля, управления и паз, связи и оповещения
- •6.10. Монтаж, наладка и ремонт систем контроля, управления и паз, связи и оповещения
- •VII. Электрообеспечение и электрооборудование взрывоопасных технологических систем
- •VIII. Отопление и вентиляция
- •IX. Водопровод и канализация
- •X. Защита персонала от травмирования
- •XI. Обслуживание и ремонт технологического оборудования и трубопроводов
- •Приложение 1 Общие принципы количественной оценки взрывоопасности технологических блоков
- •1. Определение значений энергетических показателей взрывоопасности технологического блока
- •Приложение 2 Расчет участвующей во взрыве массы вещества и радиусов зон разрушений
- •Термины и определения
- •Список рекомендуемой литературы
2. Требования к установке и эксплуатации пу
Для защиты аппаратов допускаются только такие ПУ, применение которых разрешено Госгортехнадзором. Поставщик должен представить заказчику вместе с ПУ паспорт (сертификат) и инструкцию по эксплуатации.
Пружинные и рычажно-грузовые ПК должны иметь устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путем принудительного открывания его во время работы сосуда при давлении не менее 80 % от рабочего давления. Допускается установка ПК без приспособления для принудительного открывания, если последнее недопустимо по свойствам среды (чрезвычайно вредная, взрывоопасная и т. д.) или по условиям технологического процесса. В этом случае клапаны следует проверять периодически в сроки, установленные технологическим регламентом, но не реже одного раза в 6 мес. при условии исключения возможности примерзания, прикипания или забивки клапана рабочей средой.
Массу груза и длину рычага рычажно-грузового ПК следует выбирать так, чтобы груз находился на конце рычага. Отношение плеч рычага не должно превышать 10:1. Если применяется груз с подвеской, то их соединение должно быть неразъемным. Масса груза не должна превышать 60 кг и должна указываться на поверхности груза.
Предохранительные клапаны, открывающиеся с помощью электроэнергии, должны быть снабжены двумя независимыми друг от друга источниками питания. Установка запорных устройств на импульсных линиях не допускается.
Предохранительные устройства должны устанавливаться на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к аппарату, в местах, доступных для их осмотра, по возможности в вертикальном положении колпачком вверх. При установке на одном патрубке (трубопроводе) нескольких ПУ площадь поперечного сечения патрубка (трубопровода) должна быть не менее 1,25 суммарной площади сечения патрубков ПУ, установленных на нем. Отбор рабочей среды из патрубков и на участках присоединительных трубопроводов от сосуда до ПУ не допускается. Внутренний диаметр подводящего трубопровода следует рассчитывать на максимальную пропускную способность ПУ.
Падение давления в трубопроводе при использовании ПК прямого действия не должно превышать 3 % от давления настройки ПК, но диаметр должен быть не менее максимального внутреннего диаметра подводящего патрубка клапана. В подводящих трубопроводах к ПУ допускается падение давления свыше 3 % При условии, что повышенное сопротивление не приведет к снижению пропускной способности ПУ ниже заданных значений.
Внутренний диаметр отводящего трубопровода должен быть рассчитан так, чтобы при расходе, равном максимальной пропускной способности ПУ, противодавление в его выходном патрубке не превышало максимально допустимого противодавления, но диаметр не должен быть менее наибольшего внутреннего диаметра выходного патрубка ПУ. В случае объединения сбросных трубопроводов от нескольких ПУ, установленных на одном аппарате, сечение коллектора должно быть не менее суммы сечений сбросных трубопроводов от этих клапанов и давление в выходном патрубке не должно превышать величину, установленную заводом-изготовителем.
При определении пропускной способности ПУ необходимо учитывать гидравлическое сопротивление подводящих и отводящих трубопроводов.
В трубопроводах ПУ должна быть обеспечена необходимая компенсация температурных удлинений. Крепление корпуса ПК и трубопроводов должно быть рассчитано с учетом статических и динамических усилий, возникающих при срабатывании клапанов.
На подводящих и отводящих трубопроводах установка запорных устройств не допускается.
Допускается установка между аппаратом и ПК трехходовых и других устройств, исключающих возможность одновременного отключения всех ПК. При отключении одного или нескольких ПК остальные должны обеспечивать необходимую пропускную способность. Если расчетное давление в аппарате равно или больше давления питающего его источника и в аппарате исключается возможность повышения давления от химической реакции или обогрева, то установка на нем предохранительных клапанов не обязательна при наличии их на источнике давления.
Предохранительные клапаны должны регулироваться на давление настройки. Следует учитывать, что клапаны типа СППК-4 открываются полностью, если давление превышает давление настройки на 10 %.
На аппаратах непрерывно действующих производств допускается устанавливать рабочий и резервный ПК. Рабочий и резервный клапаны должны устанавливаться на отдельных присоединительных патрубках, иметь одинаковую пропускную способность и обеспечивать в отдельности полную защиту аппарата от превышения давления. Допускается установка на аппараты рабочих и резервных клапанов с использованием переключающего устройства при условии, что в любом положении переключающего устройства с аппаратом будут соединены оба или один ПК.
Для уменьшения случаев выброса через рабочие ПК в атмосферу аппараты, содержащие взрывоопасные газы и вещества, отнесенные к 1-му и 2-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007–86, должны иметь две системы ПК: рабочую – со сбросом в атмосферу и контрольную – со сбросом в закрытую систему (на улавливание или сжигание).
Давление начала открытия контрольных ПК должно быть меньше давления начала открытия рабочих клапанов и не должно превышать расчетное давление в аппарате.
Для аппаратов, работающих под давлением до 10 МПа в производствах нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, рекомендуются следующие значения давлений настройки Рн ПК:
- для рабочих клапанов Рн ≤РR;
- для контрольных клапанов: при РR ≤6,0 МПа Рн ≤0,9РR, но не менее чем на 0,15 МПа меньше РR; при РR >6,0 МПа Рн ≤0,89РR.
Рабочие и контрольные ПК в отдельности должны обеспечивать полную защиту аппарата от превышения давления. Для отключения контрольных клапанов на ремонт и ревизию допускается установка запорной арматуры до и после этих клапанов.
Если источником повышения давления является быстроотключаемый агрегат (компрессор, насос, нагревательный элемент), допускается вместо контрольных клапанов применять защитную блокировку, отключающую источники давления при достижении параметров, соответствующих началу открытия контрольных ПК. Защитная блокировка не может быть использована в случае, если источником повышения давления является неуправляемая химическая реакция.
Применение контрольных ПК обязательно на аппаратах, предназначенных для хранения сжиженных газов и жидкостей с температурой кипения менее 45 °С.
Предохранительные устройства должны устанавливаться с таким расчетом, чтобы в первую очередь из аппаратов удалялась парогазовая фаза. На вертикальных аппаратах ПУ устанавливаются на верхних днищах или в местах наибольшего скопления паров и газов. Исключение составляют аппараты колонного типа с числом тарелок более 40. В таких аппаратах, в целях исключения значительной разности давлений между верхней и кубовой частями, ПУ устанавливают в кубовой части аппарата. Размещение ПУ в верхней части аппаратов колонного типа допускается при условии регулирования их на давление настройки (клапана), определенное с учетом сопротивления внутренних устройств и возможного увеличения сопротивления в процессе эксплуатации. На горизонтальных цилиндрических аппаратах ПУ устанавливают по длине верхней образующей.
Технологическая среда, сбрасываемая через ПУ, должна отводиться в безопасное место или это место должно быть специальным образом защищено от возможного случайного попадания туда человека.
Сбросные трубопроводы, отводящие газ от ПУ, должны быть защищены от замерзания и иметь устройство для непрерывного отвода конденсата, а при сбросе в атмосферу – защиту от попадания в них атмосферных осадков. В наиболее низкой точке сбросного трубопровода должно быть предусмотрено дренажное устройство для спуска накопившейся жидкости. Если при срабатывании ПУ вместе с газом возможен унос жидкости, то подводящий трубопровод должен иметь уклон в сторону защищаемого объекта, а на сбросном трубопроводе должен быть предусмотрен сепаратор (отбойник). В этом случае сбросный трубопровод должен прокладываться с уклоном не менее 0,002.
Пары и газы, направляемые от ПУ в факельную систему, должны иметь температуру не более 200 °С, а температура газа на входе в газгольдер не должна превышать 60 °С.
Газы, содержащие более 8 % сероводорода, должны отводиться для сжигания в факел по специальному трубопроводу. Рекомендации по отводу сбросов от рабочих и контрольных ПК приведены в табл. 2.14.
Предохранительные клапаны и сбросные трубопроводы должны быть закреплены так, чтобы ими надежно воспринимались силы реакции от массы газа или пара, вытекающего с большой скоростью при быстром открытии предохранительного устройства. Недоучет при проектировании клапанов и опорных конструкций больших реактивных сил, воздействующих на корпус клапана и сбросные трубопроводы, может привести к изгибу отводящих трубопроводов во время срабатывания ПУ, отрыву клапанов и трубопроводов и возникновению аварийной ситуации. Для уменьшения усилий на опоры следует стремиться к увеличению сечения сбросных трубопроводов и исключению в них поворотов.
Трубопроводы сброса среды из мембранных ПУ также должны иметь надежные крепления, чтобы разгрузить ПУ от дополнительных усилий – реактивных сил и весовых нагрузок.
Присоединительные патрубки на аппарате должны иметь большую жесткость. При расчете усилий, действующих на корпус ПК и опоры отводящих трубопроводов, должны учитываться реактивные силы от сбрасываемой среды.
Таблица 2.14 – Рекомендации по отводу сбросов от ПУ
Отводимое вещество |
Сброс | |
от рабочего клапана |
от контрольного клапана | |
Вода – чистая или загрязненная углеводородами |
В промышленную канализацию |
Не требуется |
Вода, содержащая прочие вредные химические вещества |
В химически загрязненную канализацию |
» » |
Воздух, водяной пар, инертный газ |
В атмосферу через стояк |
» » |
Газ с объемным содержанием водорода 60 % и выше |
В атмосферу в безопасное место |
» » |
Углеводородные пары и газы (при установке двух систем клапанов) |
То же |
В закрытую систему на улавливание или сжигание в факеле |
Жидкие углеводородные продукты |
В дренажную емкость с отводом паров из нее через конденсатор в атмосферу |
Не требуется |
Углеводородные газы и пары ПВЖ с температурой кипения до 45 °С (на складах хранения) |
Через сепаратор (отбойник) и стояк в атмосферу |
В закрытую систему на улавливание или сжигание в факеле |
Сероводород (при установке двух систем клапанов) |
Через сепаратор поглощения в атмосферу |
На установку сероочистки или на сжигание в факеле |
Аммиак в газовой фазе |
Через стояк в атмосферу* |
Не требуется |
Жидкие углеводороды в смеси с фенолом, крезолом, фурфуролом: при t < 100 °С |
В емкость. Из емкости пары выводят через стояк в атмосферу |
» » |
при t > 100 °С |
В емкость. Из емкости пары после охлаждения через стояк в атмосферу |
» » |
* Сброс аммиака в атмосферу допускается только при соответствующих обоснованиях. В остальных случаях следует предусматривать систему его поглощения.
Предохранительные клапаны перед установкой на аппарат должны быть отрегулированы на давление настройки и проверены на плотность затвора и разъемных соединений.
Установленные на аппараты ПК в зависимости от применяемой среды должны проходить ревизию в следующие сроки:
1) на технологических аппаратах со сжатым воздухом, инертным газом, водяным паром независимо от их температуры, а также на аппаратах с неагрессивными, незагрязненными и неполимеризующимися средами при температуре до 250 °С – не реже одного раза в 12 мес.;
2) на технологических аппаратах с неагрессивными, незагрязненными и неполимеризующимися средами при температуре выше 250 °С – не реже одного раза в 6 мес.;
3) на технологических аппаратах с агрессивными, загрязненными и полимеризующимися средами, сжиженными газами, а также на аппаратах с температурой процесса более 250 С°, при которой возможно коксование продукта, – не реже одного раза в 3 мес.;
4) на складских емкостях сжиженных газов – не реже одного раза в 4 мес.
Изменение сроков ревизии ПК допускается по разрешению руководителя предприятия, их эксплуатирующего, на срок не более трех месяцев при условии предварительного обследования этих клапанов специальной комиссией.
Л. 23-24