3. Опасность аппаратов, при эксплуатации которых возможен выход горючих веществ наружу без повреждения их конструкции

К таким аппаратам относятся аппараты с переменным уровнем жидкости («дышащие»), аппараты с сальниковыми уплотнениями вращающихся валов (насосы), аппараты с открытой поверхностью испарения и периодически действующие. Установить наличие таких аппаратов в технологической схеме не представит затруднения.

Для дышащих аппаратов надо указать, представляет ли реальную пожаровзрывоопасность возможность выброса паровоздушной смеси через дыхательную трубу. Если это действительно опасно, то следует определить какое количество паров будет выходить наружу на один цикл большого дыхания, и какой объем взрывоопасной смеси с воздухом может при этом образоваться.

После этого можно сделать общий вывод с учетом пожаровзрывоопасности, экономики и опасности выброса паров для окружающей среды. Затем выяснить меры, принятые для снижения указанной опасности, если их недостаточно, рекомендовать необходимые дополнительные меры защиты.

Для аппаратов с сальниковыми уплотнениями вала следует определить количество выходящей наружу жидкости и объем образующейся местной взрывоопасной концентрации при условии ее полного испарения.

Оценка реальной опасности через сальниковые уплотнения насосов явится обоснованием для ее уменьшения. Например, замена сальниковых уплотнений на торцевые уплотнения, использование бессальниковых центробежных насосов, использование местных отсосов для улавливания паров и отвода неиспарившейся части жидкости в производственную канализацию или в специальные отстойники (сборники утечек). Потери из герметически закрытых аппаратов (при отсутствии сальниковых уплотнений валов), работающих под давлением определять не следует, так как реально пожаровзрывоопасности эти потери не представляют. К герметически закрытым аппаратам относятся такие аппараты как, например, полимеризаторы, ректификационные колонны, теплообменники и т.д.

4. Анализ возможных причин повреждений аппаратов и разработка необходимых средств защиты.

Как известно, что причинами повреждений аппаратов и трубопроводов могут быть:

• Образование повышенных против нормы давлений.

• Появление динамических воздействий.

• Образование высоких температурных напряжений в материале стенок или изменении прочностных свойств материала от действия высоких или низких температур.

• Наличие процесса коррозии материала или эрозии (механическое истирание стенок).

Эту общую схему анализа причин повреждений надо применить к конкретным аппаратам, которые рассматриваются в вашем технологическом производстве.

Провести указанный анализ и изложить материал можно одним из следующих вариантов:

• рассмотреть все выше названные причины повреждений последовательно для каждого аппарата в отдельности или

• каждую причину последовательно рассматривать сразу для всех аппаратов.

Например, сначала раскрыть причины повышения давления для всех аппаратов, затем причины динамических воздействий для всех аппаратов и т.д.

Вне зависимости от избранного варианта изложения материала, должны быть выявлены характерные для данных аппаратов причины повреждений. По каждой из них должно быть установлено, есть ли какая-либо защита, а при отсутствии или не эффективности ее предложить соответствующую защиту.

А. Выявление причин образования повышенного давления можно проводить по следующей схеме:

1. Установить могут ли быть причины, приводящие к нарушению материального баланса: увеличение производительности насоса, неисправность редуктора, увеличение интенсивности закачки, образование пробок в расходной линии, увеличение сопротивления дыхательной линии, уменьшение расхода потребителем при неизменном поступлении продукта, перекрытие расходных линий задвижками, переполнение емкостей при отсутствии переливных линий или автоматики т.п.

Если какие-либо из этих причин имеют место их надо указать и пояснить, почему именно эти причины характерны для данного аппарата.

2. Установить могут ли быть причины, вызывающие повышение температурного режима работы аппарата: повышение температуры поступающего в аппарат продукта, повышение температуры подогрева аппарата, ухудшение процесса охлаждения аппарата, увеличение скорости экзотермических реакций и т.п.

Если какие-либо из этих явлений реально могут иметь место, то их надо указать и пояснить, почему именно эти причины характерны. При этом можно показать расчетом насколько может повыситься давление в аппаратах с жидкостями и газами при повышении температуры на определенную величину. Температуру можно определить расчетом или задать возможное повышение температуры в аппарате.

3. Установить могут ли быть причин, приводящие к нарушению нормального процесса конденсации паров: уменьшение или прекращение подачи охлаждения среды, загрязнение теплообменной поверхности.

Если это нарушение выявлено, то пояснить его и определить приращение давления от этой причины.

4. Установить возможность попадания в высоконагретые аппараты легкокипящих жидкостей. Если это возможно, то по каким причинам и к каким последствиям это может привести.

При возможности образования повышенного давления в аппарате проверить защищен ли он предохранительными клапанами, если нет, то предложить установку предохранительного клапана и определить необходимую площадь сечения.

Б. Выявление причин появления динамических воздействий:

1. Могут ли быть гидравлические удары в аппаратах, и по каким причинам. Если гидравлические удары специфичны, можно определить насколько может повышаться давление при этом.

2. Могут ли быть опасные вибрации аппаратов или трубопроводов.

В. Выявление причин образования температурных напряжений или уменьшение прочностных свойств материала стенок аппаратов:

1. Есть ли жестко соединенные конструкции аппаратов: кожухотрубчатые теплообменники длиною более 2 м, жестко закрепленные трубопроводы.

2. Есть ли толстостенные аппараты.

3. Могут ли на материал стенок действовать высокие температуры. Например, может ли воздействовать температура пламени печей на теплообменную поверхность аппаратов. Объяснить причины такой возможности, и какие могут быть последствия. Можно определить расчетным путем температуру стенок в местах возможного прогара.

4. Если аппараты размещены на открытых площадках, представляет ли для них опасность низких температур в зимнее время.

Г. Установление причины, приводящей к химическому износу материала (коррозия):

1. Обладает ли коррозийным свойством продукт, находящийся в аппарате.

2. Имеет ли продукт коррозионные примеси: сернистые соединения, хлористые соли, кислоты и др.

3. Может ли вещество, взаимодействуя с водой, разлагаться с образованием слабой кислоты.

И как было уже сказано ранее, по всем выявленным характерным причинам повреждений проверить наличие средств защиты и при необходимости предложить их.