Печи с открытым огневым процессом. Учебное пособие.Основное оборудование НПЗ

Предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности оснащены различными трубчатыми печами, предназначенными для огневого нагрева, испарения и перегрева жидких и газообразных сред, а также для проведения высокотемпературных термотехнологических и химических процессов. В трубчатых печах тепло сжигаемого топлива передается прокачиваемой через трубный змеевик жидкости или парожидкостной смеси .

Трубчатые печи используются при необходимости нагрева среды (обычно углеводородов) до температур более высоких, чем те, которых можно достичь с помощью пара, т.е. примерно свыше 230 °С. Несмотря на сравнительно большие первоначальные затраты, стоимость тепла, отданного среде при правильно спроектированной печи, дешевле, чем при всех других способах нагрева до высоких температур. В качестве топлива могут применяться продукты отходов различных процессов, в результате чего не только используется тепло, получаемое при их сжигании, но часто устраняются и затруднения, связанные с обезвреживанием этих отходов.

Современная печь представляет собой синхронно работающий печной комплекс, т.е. упорядоченную совокупность, состоящую из непосредственно печи, средств обеспечения печного процесса, а также систем автоматизированного регулирования и управления печным процессом и средствами его обеспечения.

Трубчатая печь относится к аппаратам непрерывного действия с наружным огневым обогревом.

Впервые трубчатые печи предложены русскими инженерами В.Г. Шуховым и С.П. Гавриловым.

Трубчатые печи отличаются друг от друга по конструктивным и технологическим признакам.

Не смотря на большое разнообразие конструкций печей принцип работы их во многом однотипен. Рассмотрим его на примере однокамерной односкатной трубчатой печи (рисунок 2.64). Обычно внутренний объем печи разделен полуперегородкой – перевальной стеной на две части, называемые радиантной и конвекционной камерами. В этих камерах размещены трубные змеевики, через поверхности которых осуществляется теплопередача.

а)	б)
в)

Рисунок 2.64 – Конструкция однокамерной печи

с наклонным сводом
Под радиационной теплопередачей понимают поглощение лучистого тепла, под конвективной – теплопередачу путем омывания поверхностей труб дымовыми газами.

В радиантной камере основное количество тепла передается радиацией и лишь незначительное – конвекцией, а в конвекционной камере – наоборот.

Мазут или газ сжигается с помощью горелок, расположенных на стенах или поду камеры радиации. При этом образуется светящийся факел, представляющий собой раскаленные частицы горячего топлива, которые нагревшись до 1300–1600 °С, излучают тепло. Тепловые лучи падают на наружные поверхности труб радиационной секции и поглощаются, создавая так называемую поглощающую поверхность. Также тепловые лучи попадают и на внутренние поверхности стен радиантной камеры печи. Нагретые поверхности стен, в свою очередь, излучают тепло, которое также поглощается поверхностями радиантных труб.

При этом поверхность футеровки радиационной секции создает так называемою отражающую поверхность, которая (теоретически) не поглощает тепла, переданного ей газовой средой печи, а только излучением передает его на трубчатый змеевик. Если не учитывать потери через кладку стен, то при нормальной установившейся работе печи внутренние поверхности стен печи излучают столько тепла, сколько поглощают.

Продукты сгорания топлива являются первичным и главным источником тепла, поглощаемого в радиационной секции трубчатых печей – 60–80% всего используемого тепла в печи передается в камере радиации, остальное – в конвективной секции.

Трехатомные газы, содержащиеся в дымовых газах (водяной пар, двуокись углерода и сернистый ангидрид), также поглощают и излучают лучистую энергию в определенных интервалах длин волн.

Количество лучистого тепла, поглощаемого в радиантной камере, зависит от поверхности факела, его конфигурации и степени экранирования топки. Большая поверхность факелов способствует повышению эффективности прямой передачи тепла поверхностям труб. Увеличение поверхности кладки также способствует возрастанию эффективности передачи тепла в радиантной камере.

Каркас.

Каркас печи несет основную нагрузку от веса труб, двойников, трубных решеток и подвесок, кровли, подвесного свода и стен печи и других деталей.

Металлический каркас представляет собой пространственную раму, обрамляющую стены печи, поэтому конфигурация каркаса соответствует наружной форме печи. В зависимости от ширины трубчатой печи основой конструкции каркаса могут служить рама, ферма, прикрепляемая к колоннам, или целая ферма (рисунок 2.74), которые опорными поверхностями стоек устанавливаются на фундамент и взаимно связываются горизонтальными связями из балок или швеллеров. Ферм может быть разное количество.

а – из простых балок; б – со стойками из балок и фермой для свода; в – из ферм; 1 – рама; 2 – стойки; 3 – ферма; 4 – верхний пояс; 5 – нижний пояс

Рисунок 2.74 – Схемы конструкций каркасов трубчатых печей
Крепление колонн к фундаменту в двух первых случаях выполняется как защемление, целые фермы закрепляют на неподвижных шарнирах, при этом считается, что температурные перемещения поглощаются вследствие упругой деформации рамы или фермы. На рисунках 2.68, 2.75, 2.76 показаны каркасы двухскатной и вертикальной печи.

Рисунок 2.75 – Двухскатная печь
Опорные стойки каждой фермы или рамы при помощи шарнирных узлов и плит крепятся к фундаменту анкерными болтами. Узлы рам крупных печей с большими пролетами ферм имеют шарнирные соединения для компенсации линейного удлинения балок, возникающего при нагреве. В малых печах шарнирные узлы рам отсутствуют, а удлинения балок компенсируются их упругой деформацией.

а)	б)
Рисунок 2.76 – Каркас двускатной печи

Фермы каркаса соединены между собой горизонтальными балками и прогонами для кровли. По нижнему поясу балок закреплены трубные подвески для продуктовых змеевиков, подвески и кронштейны для обмуровочных кирпичей (см. рисунок 2.73).

Стены.

Стены, как и вся обмуровка, предназначены для герметизации топки и камер трубчатой печи, а также образования поверхности для размещения экранов радиантных труб и отражения лучистой энергии. Стены должны быть прочными в условиях высоких температур, герметичными и обладающими незначительной теплопроводностью.

В печах старых конструкций стены трехслойные: внутренний слой, подверженный действию огня и раскаленных дымовых газов, выложен из огнеупорного кирпича, средний – из изоляционного кирпича или плит, наружный – из обыкновенного кирпича повышенной прочности. Хотя толщина этих стен значительна (до 0,7 м), особой долговечностью они не отличаются: сравнительно быстро расслаиваются и разрушаются.

Более просты по конструкции и гораздо надежнее в эксплуатации стены, выложенные только из огнеупорного кирпича на растворе, составленном из огнеупорной глины и шамотного порошка. Для герметизации стены снаружи штукатурят или обшивают металлическими листами.

В зависимости от теплонапряженности топочной камеры огнеупорную кладку выполняют из шамотного кирпича марок А, Б и В, который имеет следующую огнеупорность: кирпич марки А – не ниже 1730 °С, марки Б – 1670 °С, марки В – 1580 °С. Исходя из того, что почти все старые печи работают в форсированных режимах, предпочтительно применение кирпича марки А.

Кирпич марок Б и В в жестких условиях эксплуатации с течением времени оплавляется, в результате толщина стен уменьшается, а под печи покрывается твердыми наростами оплавившегося шамота. В дальнейшем, при ремонтах, эти наросты удаляют с большими трудностями. Особенно недопустимо оплавление стен при наличии подовых трубных экранов.

Стены современных печей имеют блочную конструкцию (рисунок 2.77) и собираются из огнеупорного кирпича разнообразной формы. Например, обмуровку двухскатных печей выполняют из блоков более 80 фасонов и размеров. Геометрическая форма огнеупорных блоков позволяет собирать их на балках и стержнях, прикрепленных к каркасу печи. Сопряженные поверхности соседних блоков снабжены выступами и соответствующими им впадинами, которые образуют замки-лабиринты. Грани блоков, обращенные внутрь печи, гладкие и обеспечивают образование внутренней гладкой поверхности стены печи. Такая обмуровка производится без растворов и имеет большие эксплуатационные преимущества перед монолитной футеровкой, опирающейся на самостоятельный фундамент.

1 – элемент блочной футеровки (блочный кирпич); 2 – несущие горизонтальные шнеллеры; 3 – кронштейны для блоков

Рисунок 2.77 – Блочная конструкция стен трубчатых печей

В технике кладки печей следует отметить тенденцию к применению в качестве материала для обмуровки жаростойкого бетона. Железобетонные стены печи отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью. Однако жаропрочность таких стен и их способность переносить резкие колебания температур пока еще полностью не изучены. В эксплуатации находятся печи из крупноблочного жаростойкого бетона , стены которых являются несущими. Это исключает необходимость в металлическом каркасе.

В наиболее тяжелых температурных условиях работают перевальные стены, поэтому конструктивно они должны быть более прочными и долговечными. Их толщина обычно больше толщины контурных стен.

Благодаря отсутствию раствора каждый блок-кирпич легко воспринимает тепловые деформации и компенсирует их в пределах зазоров в замках. Этому же способствует разгруженность кладки от собственного веса. Нагрузку от кладки почти целиком воспринимает металлический каркас печи.

Замки-лабиринты в соединениях кирпичей обеспечивают надежную герметизацию кладки, что очень важно для снижения тепловых потерь через стены и уменьшения количества подсасываемого в топку воздуха. Объем блочной кладки невелик вследствие малой толщины стен (до 250 мм). Вертикальные стены печей беспламенного горения с излучающими стенами топок полностью или на отдельных участках составлены из керамических панелей. Панели могут чередоваться с кладкой из простых блоков. Керамические панели представляют собой конструктивный элемент горелок, прикрепляемых к каркасу печи. Уплотнения между отдельными горелками, а также между горелками и кладкой осуществляются асбестовой прокладкой или асбестовым шнуром.

Основание печи выкладывается из трех слоев: нижний слой из простого кирпича стелится на бетонную постель плашмя, без раствора; второй слой – из простого кирпича на цементно-глиняном растворе; третий слой (самый верхний) – из огнеупорного кирпича, положенного на ребро, с шамотно-глиняным раствором.

Футеровка печей (рисунок 2.78) – это конструкция из огнеупорных, кислотоупорных, теплоизоляционных и облицовочных материалов и изделий, ограждающая рабочую камеру, в которой протекают печные процессы, от взаимодействия с окружающей средой.

Рисунок 2.78 – Футеровка печи

Футеровка предохраняет металлоконструкции печи, а также обслуживающий ее персонал от воздействия высоких температур и печной среды. Она обеспечивает необходимую газоплотность в рабочей камере печей, т.е. полную герметизацию при работе под высоким давлением, либо достаточную газоплотность при давлениях, близких к атмосферному.

Футеровка один из основных конструктивных элементов печей, который дает возможность осуществления высокотемпературных термотехнологических и теплотехнических процессов в печной среде при наличии механических нагрузок с сохранением в течение длительного времени геометрической формы рабочей камеры, механической и строительной прочности.

Большое разнообразие огнеупорных кирпичей (до 80 типоразмеров) очень усложняет сборку обмуровки. Поэтому в современных печах все чаще применяют блочные обмуровки из жаростойкого бетона и железобетона.

Для печей с металлическим каркасом применяют блоки массой 500 кг и более, монтируемые с использованием кранов, и мелкие блоки массой 50 кг, которые укладывают вручную.

В мировой практике строительства трубчатых печей четко наметилась тенденция перехода от тяжелой кирпичной огнеупорной обмуровки к облегченным жароупорным и теплоизоляционным блокам.

Конструктивно блок комбинируется из сборных теплоизоляционных плит, защищаемых с огневой стороны слоем жаростойкого бетона. Значительное уменьшение массы обмуровки способствует распространению новых конструкций печей с облегченным каркасом.

Трубные змеевики.

Трубчатый змеевик является наиболее ответственной частью печи. Его собирают из дорогостоящих горячекатаных бесшовных печных труб

Печные трубы работают в трудных условиях; они подвержены двустороннему воздействию высоких температур: изнутри – от нагреваемого сырья и снаружи – от дымовых газов и излучающих поверхностей.

Причины износа труб различны и зависят от гидравлической и теплотехнической характеристик режима эксплуатации и технологических особенностей процесса, учитывающих качество сырья. Величина износа при этом зависит от качества изготовления и металла труб. Внутренние поверхности труб подвержены коррозионному и эрозионному износам. Наибольшая коррозия наблюдается при переработке сернистых нефтей, а также нефтей, содержащих хлористые соли. Эрозионный износ обусловлен содержанием в нагреваемом сырье механических включений и большими скоростями движения среды по трубам. Особенно интенсивно изнашиваются концы труб.

В процессе эксплуатации наружные поверхности труб подвергаются износу из-за коррозии дымовыми газами, окалинообразования и прогаров.

Коррозии дымовыми газами подвержены главным образом поверхности труб первых рядов змеевика конвекционных камер, если температура сырья на входе в печь ниже 50 °С, то есть ниже наиболее вероятной температуры точки росы. При этом дымовые газы, которые непосредственно соприкасаются с поверхностями труб, охлаждаются, водяной пар в них конденсируется и, поглощая из газов сернистый ангидрид, образует агрессивную сернистую кислоту.

Окалинообразование является следствием окисления металла труб, начинающегося с их наружных поверхностей.

Под прогарами печных труб принято понимать разрывы их на некоторых участках. Всякому прогару предшествует образование на трубе отдулин – местных увеличений диаметра вследствие ползучести металла при высоких температурах и давлениях внутри трубы.

В настоящее время применяют печные трубы диаметром 60–152 мм, длиной до 18 м, толщиной стенки до 15 мм.

Применяют бесшовные катаные трубы из углеродистой стали марок 10 и 20 (при температуре до 450 °С) и из легированных сталей 15Х5М и 15Х5ВФ (при температуре до 550 °С). При более высоких температурах нагрева сырья используют трубы из жаропрочных сталей. Трубы из углеродистой стали можно применять только в неагрессивных средах.

Трубы могут соединяться в змеевики двумя способами:

1. 
   ретурбендами – соединение производится посредством развальцовки концов труб в гнездах;
2. 
   калачами или двойниками – соединение производится посредством сварки (рисунок 2.79).

Когда по условиям эксплуатации нет необходимости в систематическом вскрытии торцов труб (для чистки или ревизии), предпочтение следует отдавать сварному змеевику как наиболее простому, компактному, дешевому и надежному в работе.

Рисунок 2.79 – Печной двойник
Ретурбенды представляют собой стальные литые или кованые короба, соединяющие трубы в змеевик. Направление потока в них изменяется на прямо противоположное. Конструкция всех ретурбендов такова, что в случае необходимости может быть открыт доступ к внутренней поверхности печных труб.

В последнее время появились печи без ретурбендов и peтурбендных камер. Цельносварной трубный змеевик в таких печах размещается внутри камер и удерживается по концам, как и в промежутках, подвесками вместо трубных решеток.

Трубные змеевики по экранам радиантных камер размещаются в один или в два ряда (рисунок 2.80). При размещении в два ряда трубы одного ряда располагают в створе труб другого ряда, то есть в шахматном порядке. Шаг между трубами обычно составляет 1,7–2 наружных диаметра печной трубы.

Рисунок 2.80 – Различные конструкции трубных змеевиков

Гарнитура печей.

К гарнитуре печей относятся детали, предназначенные для удержания труб от провисания в промежутках между трубными решетками, для сборки блоков футеровки стен и подвесных сводов, а также гляделки
и предохранительные окна.

Трубные решетки применяют для удержания труб конвекционных камер (рисунок 2.81). Их крепят к специально выполненному для этой цели участку фундамента печи.
align="bottom" width="238" height="173" border="0"> align="bottom" width="225" height="170" border="0">

Рисунок 2.81 – Трубные решетки
Решетки конвекционных труб однокамерных печей можно с одной стороны крепить к металлоконструкциям, а с противоположной стороны заделывать в кладку перевальных стен. В местах заделки оставляют достаточные зазоры, чтобы при тепловых деформациях решетки не разрушали кладку.

Для конвекционных труб обычно достаточно надежны решетки из чугуна марки СЧ21-40, и лишь для нескольких верхних рядов, где температура среды высока, целесообразно применять решетки из жароупорной стали или ее заменителей.

Для высоких конвекционных камер решетки составляют из нескольких частей, соединенных болтами из нержавеющей стали. Нижние участки отверстий решеток снабжены приливами, увеличивающими площади опирания труб.

Подвески (рисунок 2.82).

Трубные подвески могут быть закрытыми и открытыми. Закрытые подвески прочнее, но для смены их в случае прогара требуется демонтаж печных труб.

Учитывая их высокую температуру в радиантной камере, подвески и кронштейны изготовляют из высоколегированных жаропрочных сталей. Для литых изделий, например, применяют сталь ЭИ316 (ЭИ319), обладающую жаростойкостью при температурах до 1000 °С в атмосфере сернистых топочных газов. Применяют также хромомарганцевоникелевые и хромомарганцевокремнистые стали.

По сравнению с печными трубами подвески находятся в более тяжелых рабочих условиях, так как они не охлаждаются потоками нефтепродуктов и нагреваются иногда до 1100 °С.В топочных газах часто содержатся большие количества сернистого газа, водяных паров, оксида углерода, водорода и других агрессивных агентов, вызывающих коррозию металла подвесок.

Так, ударная вязкость стали 20Х23Н13, из которой сделаны подвески, эксплуатировавшиеся в печах АВТ, в течение полугода снизилось более чем втрое. Исходя из условий работы подвесок, к их литью предъявляют следующие основные требования:

• 
  подвески не должны иметь раковин, короблений, острых углов и резких переходов от одного сечения к другому;
• 
  отверстия боковых креплений и отверстия труб должны тщательно зачищаться от литейного шлака и быть скруглены.

Кронштейны используют для крепления труб бокового экрана. Кронштейны крепятся к элементам каркаса.
align="bottom" width="180" height="139" border="0"> align="bottom" width="184" height="137" border="0"> align="bottom" width="200" height="139" border="0">

Рисунок 2.83 – Кронштейны
Гляделки (смотровые окна) (рисунок 2.84).

Гляделки, или смотровые окна, предназначены для наблюдения в процессе работы за состоянием печных труб и работой форсунок (размером и яркостью пламени).

Их изготовляют из чугуна марки СЧ 21–40 и крепят на болтах снаружи кладки к металлоконструкции печи. Для большей обзорности на участке установки гляделок в стенах печи выполняют отверстие, расширяющееся внутрь печи.

Рисунок 2.84 – Гляделки (смотровые окна)
Предохранительные (взрывные) окна (рисунок 2.85).

Предохранительные окна отличаются от гляделок большими размерами. Они предназначены для ослабления силы хлопка (взрыва) в топке печи в случае нарушения нормального режима, при ремонтах ими пользуются как лазами, через которые обслуживающий персонал проникает внутрь печи.


Рисунок 2.85 – Предохранительные окна
Крышки гляделок и предохранительных окон в рабочем состоянии должны плотно прилегать к корпусу под действием собственного веса. Для этого поверхности их сопряжения наклонены к вертикали. Крышки предохранительных окон изнутри покрывают изоляцией для предохранения от больших деформаций и потерь тепла.

Борова – это футерованные каналы для транспортирования отходящей из печей газовой печной среды до выбросных труб. Конструкции боровов типизированы, и они выбираются в зависимости от количества газовой печной среды, ее температуры и химического состава. При температуре отходящих газов до 500 °С борова футеруются глиняным кирпичом марки 75, а при более высоких температурах – шамотным кирпичом класса В или Б на шамотном растворе с несущей конструкцией из глиняного кирпича.

В них предусматривают люки-лазы для осмотра и чистки при ремонтах. Все каналы дымоходов снабжают системой паротушения.

Для регулирования тяги на дымоходах или в самом низу дымовой трубы устанавливают шиберы.

Шиберы – плоские заслонки, частично прикрывающие сечение тракта, по которому проходят дымовые газы, предназначенные для достаточно плотного отключения печей от тяговой установки, а также для достижения легкого и чувствительного регулирования количества газовой печной среды, выходящей из печи, и их давления.

При пожаре шибером прикрывают боров, что резко снижает тягу и интенсивность горения и предотвращает попадание пламени в дымовую трубу.

Шибер ставится при выходе отходящих газов из камеры печи и представляет собой чугунную, керамическую заслонку, опущенную в боров и подвешенную на тросе, перекинутом через блок с противовесом или непосредственно на барабан ручной или электрической лебедки.

Шибера в боровах для зоны с температурой дымовых газов до 600 °С выполняются из чугуна. Для зоны с температурой выше 600 °С шибера для предотвращения коробления выполняются водоохлаждаемыми или керамическими.

Дымовые трубы и газоходы.

Дымовая труба (рисунок 2.86) – это устройство, предназначенное для:

• 
  создания необходимого разрежения в рабочей и топочной камерах печей;
• 
  привода газовой печной среды в движение и последующего отвода в окружающую атмосферу.

Рисунок 2.86 – Дымовая труба
Дымовые трубы обеспечивают тягу, необходимую для работы трубчатых печей.

Дымовая труба является ответственным инженерным сооружением, работающим в чрезвычайно тяжелых условиях высоких ветровых нагрузок, температуры и агрессивного воздействия дымовых газов.

Трубы имеют основные конструктивные элементы: фундамент, цоколь, ствол, оголовок, зольное перекрытие, бункер, вводы боровов, антикоррозионную защиту, теплоизоляцию, футеровку, ходовую лестницу, молниезащиту, светофорные площадки.

Диаметр дымовой трубы должен быть таким , чтобы скорость движения газов в ней не превышала допустимого значения (4–6 м/с). Требуемая тяга в газовом тракте печи обусловлена разностью плотностей атмосферного воздуха и дымовых газов. Естественная тяга, создаваемая дымовой трубой, зависит от высоты трубы, температуры дымовых газов и температуры атмосферного воздуха. Разрежение в топке печи, создаваемое дымовой трубой, обычно составляет 15–20 мм вод. ст.

Современные печные комплексы оснащаются следующими трубами:

• 
  кирпичными с максимальной высотой 150 м и допустимой температурой проходящей печной среды до 800 °С;
• 
  железобетонными трубами с максимальной высотой 200 м и допустимой температурой газовой среды до 200°С;
• 
  металлическими футерованными трубами с максимальной высотой 60 м и допустимой температурой газовой среды до 800 °С.

Для выброса агрессивной печной среды из печей чаще всего применяются металлические трубы (нержавеющая сталь), собранные из отдельных царг высотой до 150 м, установленных на специальных опорных конструкциях, позволяющих заменить любую часть ствола трубы в случае выхода ее из строя.

Большая часть эксплуатируемых в настоящее время дымовых труб изготовлена из стали Ст3. Металлические трубы конической формы в соответствии с нормалями имеют высоту 30,35 и 40 м при диаметре на выходе до 2000 мм и у основания – до 3200 мм. К фундаменту они крепятся фундаментными болтами (до 16 штук).

Условия эксплуатации дымовых труб определяются возможной коррозией их тонких стенок дымовыми газами, а в случае прогаров печных труб или воспламенения сажи – перегревами до высоких температур. В настоящее время повсеместно вводятся в эксплуатацию теплостойкие железобетонные трубы. Во избежание возможного загорания сажи, накапливающейся на стенках труб, их периодически продувают острым паром.

2.3.4 Показатели работы печей

• 
  производительностью;
• 
  полезной тепловой нагрузкой;
• 
  коэффициентом полезного действия.

Таким образом, для каждой печи производительность является наиболее полной ее характеристикой.

Перспективными являются более мощные печи с тепловой нагрузкой 40–100 МВт и более.

Коэффициент полезного действия печи характеризует экономичность ее эксплуатации и выражается отношением количества полезно используемого тепла Q пол к общему количеству тепла Q общ, которое выделяется при полном сгорании топлива.

Полезно использованным считается тепло, воспринятое всеми нагреваемыми продуктами (потоками): сырьем, перегреваемым в печи паром и в некоторых случаях воздухом, нагреваемым в рекуператорах (воздухоподогревателях).

Значение коэффициента полезного действия зависит от полноты сгорания топлива, а также от потерь тепла через обмуровку печи и с уходящими в дымовую трубу газами.

Трубчатые печи, эксплуатируемые в настоящее время на нефтеперерабатывающих заводах, имеют к.п.д. в пределах 0,65–0,87.

Повышение коэффициента полезного действия печи за счет более полного использования тепла дымовых газов возможно до значения, определяемого их минимальной температурой. Как правило, температура дымовых газов, покидающих конвекционную камеру, должна быть выше начальной температуры нагреваемого сырья не менее чем на 120…180°С.

Эксплуатационные свойства каждой печи наряду с перечисленными показателями характеризуются:

• 
  теплонапряженностью поверхности нагрева;
• 
  тепловым напряжением топочного объема;
• 
  гидравлическим режимом в трубном змеевике при установившейся работе.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ТРУБЧАТЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ.
ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

РД 3688-00220302-003-04

ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ» 2004 г.

СОГЛАСОВАНО

Начальник управления по надзору

в химической, нефтехимической и

нефтеперерабатывающей промышленности

А.А. Шаталов.

Письмо № 11-11/379 от 23.04.2004 г.

Зам. начальника управления Л.Н. Ганьшина

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

РД 3688-00220302-003-04

ТРУБЧАТЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ,
ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ.

ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»

Заместитель Генерального директора В.А. Емелькина

Заведующий отделом № 30 А.Н. Бочаров

Заведующий лабораторией ЗОЛЗ И.M. Королёв

Научный сотрудник отдела № 41 И.Д. Джалилова

Заведующий отделом № 18 А.А. Казённов

Заведующий лабораторией 18ЛЗ В.Н. Греков

Заведующий сектором 18С2 Г.В. Филатов

Главный конструктор проекта В.И. Мешков

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РД

1.1. Настоящий руководящий документ распространяется на вновь разрабатываемые и реконструируемые нагревательные трубчатые печи нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности, работающие при температуре стенки трубы змеевика до 650 °С и рабочим давлением до 16,0 МПа (160 кгс/см 2) и минимальной тепловой мощностью от 0,1 МВт. Змеевики печей, работающие при температуре стенки трубы змеевика выше 650 °С, должны соответствовать РД 3689-001-00220302/31-2004 «Трубы радиантные и их элементы для реакционных трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

1.2. Трубчатая печь - это огнетехническое сооружение, в котором тепло, высвобождающееся при горении топлива (топлив) передается продукту (продуктам), находящемуся в трубчатых змеевиках, размещаемых в теплоизолированных изнутри камерах. Нагревательными считаются трубчатые печи, в которых имеет место нагрев или нагрев, сопровождающийся испарением (перегревом) продукта.

1.3. Настоящий РД устанавливает общие технические требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации трубчатых печей.

1.4. Трубчатые печи относятся к техническим устройствам, применяемым на опасном производственном объекте, и, в соответствии с «Постановлением Госгортехнадзора России о порядке выдачи разрешений на применение технических устройств на опасных производственных объектах» от 14.06.2002 г., должны иметь разрешение на применение. Проектная документация на строительство и реконструкцию трубчатых печей подлежит согласованию с органами Госгортехнадзора.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТОВ

2.1.1. Основным исходным документом для разработки проекта печи является Техническое задание по ГОСТ Р 15.201 .

При разработке Технического задания рекомендуется использовать опросный лист, содержащий следующую информацию:

Полное наименование установки, организации - владельца, места расположения;

Технологическое назначение печи;

Тип печи;

Полную характеристику нагреваемых продуктов (фракционный состав по ИТК, наличие и содержание коррозионно-опасных компонентов, температуру и давление на входе и выходе из печи или требуемую долю отгона продукта на выходе из печи при фиксированных входных параметрах);

Полную характеристику топлив: жидких и газовых, включая содержание вредных примесей;

Допускаемое минимальное значение КПД печи;

Потребность в пароперегревателе и параметры пара на входе и выходе из печи (расход, температуры и давления);

Необходимость подачи пара или другого турбулизатора в змеевик;

Потребность в воздухоподогревателе;

Агент пожаротушения (водяной пар, азот или др.);

Тип системы очистки наружной поверхности конвективных змеевиков, ее расположение;

Количество и расположение штуцеров пожаротушения;

Расположение штуцеров под датчики приборов К и А;

Расположение воздушных и дренажных штуцеров;

Расположение и размеры площадок, маршевых лестниц и площадок;

Габаритные размеры с учетом вспомогательного оборудования (дымососы, вентиляторы, отдельностоящие дымовые трубы, выносные секции воздухоподогревателей и прочее) и специфические требования.

2.1.5. В состав проекта печи должно входить задание на разработку проекта фундаментов под печь, включающее следующую информацию:

Количество и расположение фундаментных опор;

Размеры фундаментных опор;

Размеры и размещение фундаментных болтов;

Реакции на все виды статических и динамических нагрузок, включая ветровую и сейсмическую: усилия и моменты от нагрузок.

2.1.6. Технические условия и эксплуатационные документы выполняются по ЕСКД в соответствии с ГОСТ 2.114 и ГОСТ 2.601 .

3. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ

3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1.1. Трубчатая печь включает в себя:

Оборудование (змеевики продуктовые, змеевики, предназначенные для выработки и/или перегрева водяного пара, воздухоподогреватели), подвески, решётки и опоры для змеевиков;

Горелочные устройства (на газовом, мазутном или комбинированном топливе; с наддувом или самососные);

Гарнитуру (люки-лазы, гляделки, взрывные окна, шибера);

Теплоограждение (футеровка, теплоизоляция);

Металлоконструкции (несущие и ограждающие, лестницы, марши и стремянки, газоходы, воздуховоды, трубопроводы, дымовые трубы);

Тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы).

3.1.2. Тип печи определяется формой радиационной камеры, взаимным расположением камер радиации и конвекции, конфигурацией радиантного змеевика, расположением горелок.

Различают:

Печи цилиндрические, коробчатые;

Печи однокамерные, многокамерные;

Печи с вертикальным, горизонтальным, винтовым радиантным змеевиком;

Печи с подовыми, сводовыми, настенными горелками; с расположением горелок на боковых, торцевых стенах, в один или несколько ярусов.

3.1.3. Конструкция трубчатой печи выбирается проектировщиком и согласовывается с заказчиком.

3.1.4 Конструкция трубчатой печи и её элементов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы, а также возможность технического освидетельствования, технического диагностирования, очистки, продувки, пропарки, промышленного ремонта и эксплуатационного контроля металла.

Должны предусматриваться условия для быстрой замены труб змеевика, снятия-установки горелок.

3.1.5. В многопоточных печах должна обеспечиваться тепловая и гидравлическая симметрия всех потоков.

3.1.6. Количество потоков в печи должно быть минимально возможным. Не допускается объединение или разветвление потока в пределах печи.

3.1.7. Первый ряд конвективного змеевика, в случае непосредственного облучения от факела горелки, приравнивается по условиям работы к радиантному змеевику.

3.1.8. При расчете коэффициента полезного действия печи следует принимать коэффициент избытка воздуха на выходе из печи равным:

3.1.9. Теплонапряженность топочного объема, рассчитанная по полезно воспринятому теплу, не должна превышать 124 кВт/м 3 для печей с жидким топливом или 165 кВт/м 3 для печей с газовым топливом.

3.1.10. Среднее теплонапряжение радиантных труб в топке не должно превышать 40 тыс. ккал/час · м 2 , исключая многопоточные змеевики двухстороннего обогрева печей риформинга.

3.1.11. Конструкция печи должна обеспечивать тягу по всему тракту продуктов сгорания, необходимую для работы выбранных горелок и удаления продуктов сгорания.

3.1.12. Конструкция печи должна обеспечивать возможность беспрепятственного перемещения от температурных деформаций всех элементов печи на всех режимах ее работы.

3.1.13. Шаг радиантных труб, как правило, не должен превышать двух диаметров трубы.

3.1.14. В конвекционной камере должно быть зарезервировано место для возможного размещения в ней двух рядов дополнительных труб.

3.1.15. Во всех случаях, по крайней мере, три первых ряда труб конвективного змеевика по ходу продуктов сгорания должны быть гладкими.

3.1.16. При применении труб с развитой поверхностью (оребренных или ошипованных) в конвективном змеевике в случае использования жидкого топлива должна предусматриваться система очистки наружной поверхности труб.

3.1.17. Обдувочные устройства должны устанавливаться между рядами труб из расчета обдувки более двух рядов в каждом направлении с перекрытием их радиуса действия до 15 % (по длине конвекции). Могут быть установлены устройства газоимпульсной очистки. Управление системой очистки рекомендуется осуществлять по методике АООТ «НПО ЦКТИ».

3.1.18. Управление обдувочными устройствами должно осуществляться со щита, установленного на площадке обслуживания конвекционной зоны.

3.1.19. При установке более 6 обдувочных устройств должна быть предусмотрена дополнительная система, обеспечивающая автоматический пуск всех устройств в заданной последовательности нажатием одной кнопки.

3.1.20. Расстояние от крайних в ряду труб конвективного змеевика до поверхности футеровки должно быть минимально возможным.

3.1.21. Расстояние от радиантных труб до поверхности футеровки должно составлять от одного до полутора диаметров трубы, но не менее 100 мм. Минимальное расстояние от оси горизонтальной радиантной трубы до поверхности футеровки пода должно быть не менее 300 мм.

3.1.22. Конструкция печи должна позволять замену отдельной трубы без демонтажа всего змеевика.

3.1.23. Расстояние от оси горелок до ближайших труб экрана должно быть не менее 1100 мм. Для специальных печей и печей малой мощности возможны исключения.

3.1.24. Высоту пола отмостки или площадки обслуживания до низа выступающих частей коммуникаций и оборудования в местах регулярного прохода обслуживающего персонала следует принимать 2,0 м, а в местах нерегулярного прохода - 1,8 м.

3.1.25. Каждая топка в печах коробчатого типа должна иметь два люка лаза с минимальными размерами в свету 600×600 мм, или дверь 1600×600 мм.

В поду вертикальной цилиндрической печи должен быть предусмотрен, как минимум, один свету - 450×450 мм.

На своде каждой радиантной камеры вертикальной печи должен быть предусмотрен, как минимум, один монтажный люк размерами в свету не менее 450×600 мм.

У основания дымовой трубы и на газоходе должны быть предусмотрены по одному люку-лазу размерами в свету не менее 600×600 мм, обеспечивающему доступ к шиберу.

3.1.26. Количество и расположение гляделок должно быть достаточным для визуального контроля состояния труб радиантного змеевика, трубных кронштейнов, пламени всех горелок, футеровки.

3.1.27. Для безопасной эксплуатации печи должны быть предусмотрены взрывные окна не менее одного на каждые 100 м 3 объема с общим проходом не менее 500×500 мм в безопасном для персонала месте или с отводом продуктов взрыва в безопасное для персонала место. Допускается не устанавливать взрывные предохранительные устройства в топочной камере трубчатой печи, если это обосновано проектом и согласовано с организацией - владельцем печи.

3.1.28. Для профилактической очистки площадок к печам должен быть подведен пар низкого давления с присоединением шланга, а для ремонтного освещения - низковольтное освещение во взрывобезопасном исполнении.

3.1.29. Конструкция уплотнений входных и выходных труб змеевиков должна обеспечивать возможность перемещения труб при термическом удлинении без нарушения герметичности данного узла. При этом должно гарантироваться исключение подсосов атмосферного воздуха.

3.1.30. Выход из строя тягодутьевых машин в процессе эксплуатации не должен приводить к необходимости остановки печи. Кроме резервирования тягодутьевых машин, должен быть предусмотрен байпас по продуктам сгорания в дымовую трубу.

3.1.31. Деление трубчатой печи на поставочные блоки должно быть отражено в технической документации с указанием массы поставочных блоков и мест расположения монтажных стыков. Монтажные стыки должны располагаться в местах, удобных для проведения сварочных работ.

3.1.32. Ориентировочная масса поставочного блока трубчатой печи, не требующая согласования с монтажной организацией и заказчиком, составляет 15,0 тонн. При формировании поставочных блоков большей массы требуется согласование с монтажной организацией и заказчиком.

3.1.33. При конструировании трубчатой печи следует учитывать нагрузки, возникающие при монтаже и зависят от способа монтажа, также при гидравлическом испытании змеевиков.

3.1.34. Поставочные блоки трубчатой печи должны иметь стандартные строповые устройства. Строповые устройства должны быть рассчитаны на фактическую массу поставочного блока, нагрузки, возникающие при монтаже и зависящие от способа монтажа, разработка строповых устройств производится на стадии рабочего проектирования.

3.1.35. Расчет на прочность элементов трубчатой печи следует проводить в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором РФ. При отсутствии стандартизированного метода расчёт на прочность должен выполнять разработчик печи.

3.1.36. Температура нагреваемого продукта (сырья) на выходе из печи должна назначаться с учетом сопротивления трансферных линий, а также требуемой величины доли отгона на входе в следующем за печью аппарате.

3.1.37. При невозможности обеспечения свободного теплового расширения отдельных элементов трубчатой печи, в расчетах на прочность необходимо учитывать дополнительные напряжения.

3.1.38. Участки элементов трубчатой печи и трубопроводов обвязки (в частности, наружные перекидки из камеры конвекции в камеру радиации) с повышенной температурой поверхности, с которыми возможно непосредственное соприкосновение обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

3.1.39. Крышки люков-лазов и гляделок должны быть прочными, плотными и должны исключать возможность подсосов атмосферного воздуха внутрь печи, а также самопроизвольного открывания.

3.1.40. Стойки печи от нулевой отметки до пода должны иметь огневую защиту, способную противостоять открытому пламени в течение 2-х часов.

3.1.41. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.

3.1.42. Все устанавливаемые на печах электродвигатели должны быть выбраны в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и иметь, при необходимости, свидетельство о взрывозащищённости.

3.2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.2.1. Конструкция трубчатой печи должна соответствовать климатическим условиям площадки строительства.

3.2.2. Змеевики для трубчатых печей выполняются по РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

Расчетным давлением змеевика следует считать давление срабатывания предохранительных клапанов на выкиде сырьевого насоса или компрессора либо максимально развиваемое давление, если клапан не установлен.

3.2.10. Конструкция змеевиков должна обеспечивать возможность неразрушающего контроля сварных соединений .

3.2.11. Независимо от крепления радиантных и конвективных труб и пучков, должна быть обеспечена компенсация расширения между зонами конвекции и радиации.

3.2.12. На период гидравлических испытаний змеевики печей, подверженные испытанию водой или другим жидким агентом, должны быть оборудованы дренажными устройствами и воздушниками.

3.2.13. Конструкция радиантного змеевика должна позволять его поставку габаритными блоками из шести и более труб с приварными двойниками или отводами и гидроиспытанными в организации - изготовителе.

3.2.14. Змеевик трубчатой печи, по требованию Заказчика и с учетом возможности его транспортировки, может поставляться:

Россыпью - отдельно трубы, отводы, решетки;

- «костылями» - к трубе приварен отвод на 180°;

- «шпильками» - две трубы, соединенные отводом 180°;

Секциями - несколько труб, соединенных отводами на 180° совместно с элементами крепления или без них;

Пакетами - пучок соединенных между собой труб с трубными решетками.

3.2.15. Допускается в исключительных случаях, по согласованию с заказчиком, конструкция печи, обеспечивающая возможность технического освидетельствования и ремонта змеевиков и футеровки после полного или частичного демонтажа змеевиков из печи.

Разработчик такой конструкции трубчатой печи должен в технической документации указать методику, периодичность и объем контроля труб (змеевиков), выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.

3.2.16. При разработке конструкции трубчатой печи должны учитываться Правила перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.

Предпочтение должно отдаваться габаритным печам или габаритным комплектным блокам, состоящим из змеевиков, узлов металлоконструкций и футеровки.

При конструировании змеевиков независимо от металлоконструкций должна быть обеспечена их максимальная заводская готовность и блочность.

3.2.17. Конструкция и схема змеевиков трубчатой печи должны обеспечивать эффективный теплоподвод к стенкам труб.

Температура стенок труб змеевиков не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность.

3.2.18. Продуктовые змеевики трубчатых печей должны быть, по возможности, самодренируемыми. На дренажных линиях должны быть предусмотрены запорные органы с дистанционным управлением.

3.2.19. Конструкция трубчатой печи должна обеспечивать возможность равномерного прогрева её элементов при пуске и нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных её элементов.

3.2.20. Конструкция газоходов должна исключать возможность образования взрывоопасного скопления газов, а также обеспечивать необходимые условия для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.

3.2.21. Выход продуктов сгорания из топочной камеры должен быть симметричным, обеспечивающим равномерное омывание труб конвективного змеевика.

Первые два - четыре ряда труб конвективного змеевика выполняются гладкими, возможно, с увеличенным шагом труб.

3.2.22. Печь должна быть снабжена люками-лазами, гляделками, лючками для розжига горелок и взрывными клапанами.

3.2.23. Размещение и количество гляделок должно обеспечивать обзор всех труб и подвесок радиантного змеевика, а также факелов горелок.

3.2.24. Тип системы очистки наружной поверхности конвективного змеевика выбирается разработчиком и согласуется с заказчиком.

3.2.25. Печь должна быть оснащена системой лестниц и площадок для обслуживания змеевиков, управления работой горелок, приборов КИП, систем очистки поверхностей нагрева, шиберов.

3.2.26. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.

3.2.27. Дымовые трубы, если они устанавливаются на печах и являются неотъемлемой частью конструкции печи (определяющей параметры тракта дымовых газов) и должны выполняться в соответствии с действующими нормативными документами и ОСТ 26.260.758-2003 «Конструкции металлические. Общие технические условия» или «Правилами безопасности при эксплуатации дымовых и вентиляционных промышленных труб» ПБ 03-445-02 . Должны учитываться условия рассеивания продуктов сгорания в атмосфере.

Оценка выбросов из дымовой трубы осуществляется в соответствии с «Методическими указаниями по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии (РД-17-89)».

3.2.28. Печь должна быть оснащена системой низковольтового электропитания (36 в) для подключения переносных светильников.

3.2.29. КПД каждой печи с утилизационным оборудованием должен быть не менее 83 %, в отдельных случаях, по согласованию с Заказчиком, допускается меньшая величина КПД.

3.2.30. Как правило, каждый технологический поток целевого назначения должен иметь независимый регулируемый нагрев.

3.2.31. При пропуске через печь технологического потока целевого назначения несколькими потоками, все потоки должны иметь симметричный нагрев, симметричную раздачу всего продукта технологического потока. При этом, количество потоков должно быть минимально возможным.

3.2.32. Отбор дымовых газов из топки/топок печей должен быть симметричным относительно расположения труб в вертикальных экранах с горизонтальными и вертикальными трубами.

3.2.33. Пересечение потоками газов сгорания экранных труб зоны радиации, кроме труб «ударных» экранов перед конвекционными камерами и много поточных змеевиков печей риформинга (связанных горячими трубопроводами с реакторами), не допускается.

3.2.34. Мазутное топливо должно быть подогрето до температуры обеспечивающей вязкость перед форсункой соответственно ее характеристике.

3.2.35. Жидкое топливо на печь должно подаваться по кольцевой циркуляционной системе рассчитанной на двойной расход.

3.2.36. Топливный газ перед горелками не должен иметь конденсата.

3.2.37. Пилотные горелки должны снабжаться топливным газом по отдельной от основных горелок топливной линии и иметь дистанционный и местный розжиг (нажатием кнопки оператором по месту).

3.2.38. Забор топливного газа от коллектора в заборную трубу не должен производиться из нижней части коллектора.

3.2.39. Расчёт минимального пожарного разрыва от трубчатых печей до другого оборудования проводить от наружной обшивки печей.

3.3. ЗМЕЕВИКИ

3.3.1. Материалы для труб змеевиков должны назначаться с учетом:

Расчетного давления;

Максимальной температуры стенки трубы;

Прибавки на коррозию;

Нагреваемой среды;

Допуска на разностенность труб.

3.3.2. Змеевики печей, за исключением камеры конвекции и перекидок, должны полностью располагаться в топочном пространстве печи.

3.3.3. На случай прогара труб к змеевику должен быть подключен пар или инертный газ для продувки.

3.3.4. Конструкция змеевика должна быть сварная и выполняться в соответствии с РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

3.4 ДВОЙНИКИ, ОТВОДЫ, КОЛЕНА

3.4.1. Для соединения труб змеевика следует применять детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали по ГОСТ 17380-2001 «Общие технические условия», ГОСТ 30753-2001 «Отводы крутоизогнутые типа 2D», ГОСТ 17375 «Отводы крутоизогнутые типа 3D», ГОСТ 17376 «Тройники», ГОСТ 17378 «Переходы», ГОСТ 17379 «Заглушки эллиптические», а также по ТУ 3689-001-33776721-97 «Отводы печные крутоизогнутые штампосварные», отводы крутоизогнутые бесшовные из легированной и высоколегированной стали, параметры и размеры которых приведены в ТУ 1468-001-17192736-01, ТУ 26-02-836-79 «Отводы крутоизогнутые протяжные печные».

В необходимых случаях применяются оребрённые трубы по CTП 442-2000 «Трубы оребрённые. Правила изготовления и приёмки» ООО «Фирма Эскорт». Могут быть использованы трубы и трубопроводные детали производства других фирм, имеющих соответствующую документацию, согласованную с Госгортехнадзором России.

3.4.2. Отводы изготавливаются с углом гиба 45, 60, 90 и 180°.

3.4.3. Применение отводов, кривизна которых образовывается за счет складок (гофр) по внутренней стороне отвода, не допускается.

3.4.4. Применение секторных колен допускается при рабочем давлении не более 4,0 МПа (40,0 кгс/см 2) при условии, что угол между поперечными сечениями секторов не превышает 22°30 " и расстояние между соседними сварными швами по внутренней стороне отвода обеспечивает контроль этих швов с обеих сторон по наружной поверхности.

3.4.5 Двойники, отводы и колена должны выполняться из того же материала, что и трубы змеевика.

3.4.6. Расчетная толщина стенки двойника, отвода, колена должна включать прибавку на коррозию и эрозию, величиной не менее той, что принята для труб змеевика.

3.4.7. Отводы, двойники, колена, размещаемые в топочной камере, должны рассчитываться на те же расчетные давление и температуру, что и стыкуемые с ними трубы.

3.4.8. Отводы, двойники, колена, размещаемые вне топочного пространства, должны рассчитываться на то же расчетное давление, что и стыкуемые с ними трубы змеевика; расчетная температура принимается на 30 °С выше максимальной температуры нагреваемого продукта в данной части змеевика.

3.4.9. Толщина стенки отвода, двойника, колена должна быть как минимум равна толщине стыкуемой с ними трубы.

3.4.10. Вне зависимости от расположения отводов, конструкция печи должна позволять при необходимости доступ к ним с целью замены.

3.5. ТРУБНЫЕ ОПОРЫ, ПОДВЕСКИ, РЕШЕТКИ

3.5.1. Горизонтальные гладкие трубы змеевика должны опираться на металлические опоры. Расстояние между опорами обосновывается расчётом.

3.5.2. Опоры вертикальных труб устанавливаются на одном из концов, направляющие устройства устанавливаются на противоположном конце, а также в средних частях при длине трубы больше шести метров, если имеется возможность прогиба трубы.

3.5.3. Трубные опоры должны иметь возможность свободно расширяться и не вызывать дополнительные напряжения в трубах.

3.5.4. Проектом и при монтаже труб змеевика должно быть обеспечено касание трубами (горизонтально) всех опор без зазора при работе печи.

3.5.5. Опоры могут быть цельнолитыми или сварными из листа. В случае изготовления литых опор из двух и более частей, сварка опор должна производиться организацией-изготовителем.

3.5.6. Литье трубных опор должно выполняться по техническим условиям организации-изготовителя с контролем предела текучести, проведением механических испытаний, рентгеноскопии сварных швов (при их наличии) и опорных частей, с контролем предела прочности в интервале рабочих температур. Контроль 100 %.

3.5.7. Все находящиеся во внутреннем пространстве трубные опоры должны выполняться из высоколегированных хромоникелевых сталей с учётом температурных условий.

3.5.8. Расчетная температура для трубных опор, подвесок и решеток, контактирующих с продуктами сгорания, должна назначаться следующим образом:

Для радиантного и первых 2-х рядов конвективного змеевиков - на 120 °С выше температуры продуктов сгорания на «перевале», но не меньше 880 °С;

Для последующих рядов конвективного змеевика - на 60 °С выше температуры продуктов сгорания, соприкасающихся с опорой;

Наличие теплоизоляции на промежуточных решетках конвективного змеевика не снижает их расчетную температуру.

3.5.9. Толщина трубных опор должна рассчитываться с учетом прибавки на коррозию. Прибавка на коррозию должна приниматься с учетом агрессивности среды, но не менее 3-х мм с каждой стороны опоры.

3.5.10. Конструкция радиантного змеевика должна позволять производить монтаж - демонтаж одной трубы без смещения змеевика.

3.5.11. Независимо от конструкции трубы (гладкая, ошипованная или оребрённая) трубные опоры должны позволять замену любой трубы без разборки пучка конвекции.

3.5.12. Торцевые трубные решетки конвективного змеевика должны проектироваться с учетом следующих требований:

Со стороны продуктов сгорания торцевая решетка должна иметь слой футеровки не менее 100 мм; элементы крепления футеровки к торцевой решетке должны выполняться из нержавеющей стали; если расчетная температура торцевой решетки превышает 425 °С, необходимо использовать легированную сталь для ее изготовления;

Вокруг каждого отверстия для труб в торцевой решетке со стороны продуктов сгорания должны быть приварены патрубки, внутренний диаметр которых не меньше чем на 10 - 15 мм больше наружного диаметра трубы (с учетом высоты ребер или шипов, если предусмотрены). Материал патрубков - тот же, что и для торцевых решеток.

3.6. ЗМЕЕВИКИ ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, ПАРООБРАЗОВАНИЯ И ПАРОПЕРЕГРЕВА

3.6.1. Особые требования к конструкции змеевиков подогрева питательной воды, парообразования и пароперегрева:

В коллекторах с внутренним диаметром более 150 мм должны быть предусмотрены отверстия (лючки) эллиптической или круглой формы с наименьшим размером в свету не менее 80 мм для осмотра и чистки внутренней поверхности. Вместо указанных лючков разрешается применение приварных штуцеров круглого сечения, заглушаемых приварным донышком, отрезаемым при осмотре (чистке). Количество и расположение штуцеров определяются разработчиком трубчатой печи. Лючки и штуцера допускается не предусматривать, если к коллекторам присоединены трубы наружным диаметром не менее 50 мм, расположенные так, что после их отрезки возможен доступ для осмотра внутреннего пространства коллектора.

3.7. ВХОДНЫЕ-ВЫХОДНЫЕ ПАТРУБКИ, ПЕРЕКИДКИ

3.7.1. Материал перекидочных трубопроводов назначается по материалу предыдущей трубы змеевика.

3.7.1. Входные-выходные патрубки и перекидки могут заканчиваться разделкой кромки под сварку или под фланцевое соединение.

3.7.2. Допускается применять только фланцы приварные встык.

3.7.3. Фланцы должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.

3.7.4. При необходимости размещения на патрубках и перекидках дренажных и воздушных штуцеров, последние должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.

3.7.5. Входные-выходные патрубки рассчитываются таким образом, чтобы они могли воспринимать осевые усилия (F) и крутящие моменты (М), указанные в таблице , если иного нет в техническом задании.

Таблица 3.7.5

4.2.1. Оборудование с огневым подогревом должно быть оснащено техническими средствами, исключающими возможность образования взрывоопасных смесей в нагреваемых элементах, топочном пространстве и рабочей зоне печи.

4.2.2. Не допускается эксплуатация нагревательных печей при отсутствии либо неисправности:

систем регулирования заданного соотношения топлива, воздуха и водяного пара;

блокировок, прекращающих поступление газообразного топлива и воздуха при снижении их давления ниже установленных параметров, а также при прекращении электро- и пневмопитания приборов КИПиА;

средств сигнализации о прекращении поступления топлива и воздуха при их принудительной подаче в топочное пространство;

средств контроля за уровнем тяги и автоматического прекращения подачи топливного газа в зону горения при остановке дымососа или недопустимом снижении разряжения в печи, а при компоновке печных агрегатов с котлами-утилизаторами - систем перевода агрегатов в режим работы без дымососов;

средств подачи водяного пара в топочное пространство и в змеевики при прогаре труб;

системы освобождения змеевиков печи от нагреваемого жидкого продукта при повреждении труб или прекращении его циркуляции;

средств дистанционного отключения подачи сырья и топлива в случаях аварий в системах змеевиков.

4.2.3. Печи с открытым огневым процессом должны быть оборудованы паровой завесой, включающейся автоматически и (или) дистанционно. При включении завесы должна срабатывать сигнализация.

4.2.4. Топливный газ для нагревательных печей должен соответствовать требованиям технологического регламента по содержанию в нем жидкой фазы, влаги и механических примесей.

Печи с форсунками

4.2.5. Во время работы печи должен быть обеспечен периодический визуальный контроль за состоянием труб змеевика, трубных подвесок и кладки печи.

4.2.6. Запрещается эксплуатация печи при наличии деформации труб, деформации кладки или подвесок, других видимых неисправностей.

4.2.7. При прогаре труб необходимо прекратить эксплуатацию печи согласно режиму аварийной остановки.

4.2.8. На паропроводе или трубопроводе инертного газа, служащего для продувки змеевика печи при остановках или аварии, должны быть установлены обратные клапаны и по две запорные задвижки. Между задвижками необходимо предусмотреть пробный (продувочный) краник для контроля за герметичностью задвижки и спуском конденсата.

4.2.9. Вентили трубопроводов системы паротушения камеры сгорания печи и коробки двойников должны располагаться в удобном для подхода и безопасном в пожарном отношении месте на расстоянии не менее 10 м от печи.

4.2.10. Трубопроводы подачи газа к неработающим форсункам должны быть отглушены.

Печи с беспламенными панельными горелками

4.2.11. Розжиг панельных горелок должен производиться при давлении газа в коллекторах, соответствующих нормам, заданным технологическим регламентом.

4.2.12. Розжиг блока панельных горелок должен производиться не менее чем двумя рабочими.

4.2.13. При эксплуатации печи необходимо следить за температурой наружных стенок распределительных камер горелок и при опасном ее повышении (более 60 °С) отключить горелку.

4.2.14. При появлении «хлопков» следует отключить горелку и прочистить сопло.

4.3. Дополнительные требования при эксплуатации отдельных установок и производств

Установка сероочистки

4.3.1. Работники установки должны быть проинструктированы и обучены правилам оказания первой доврачебной помощи пострадавшим при отравлениях сероводородом, диэтаноламином, диэтиленгликолем, другими вредными веществами, применяемыми на установке, и иметь при себе СИЗОД.

4.3.2. При прекращении работы вентиляции в производственных помещениях установки работникам следует надеть СИЗОД, открыть окна и двери и известить старшего по смене для принятия немедленных мер по ее исправлению.

4.3.3. Газ, подаваемый на сероочистку, не должен содержать конденсата.

4.3.4. Дня нормальной работы блока осушки должна быть обеспечена равномерная, подвергающаяся очистке подача газа.

4.3.5. За работой автоматического регулятора уровня в абсорбере, который отводит насыщенный раствор на регенерацию, должен быть установлен постоянный контроль.

4.3.6. Во время приготовления раствора амина верхний люк емкости должен быть закрыт.

4.3.7. При нарушении герметичности оборудования аппаратуры и трубопроводов и невозможности отключения аварийного участка установка должна быть остановлена согласно ПЛА.

4.3.8. Во время пуска установки работы, связанные с приемом кислых газов, должны проводиться в присутствии работников газоспасательной службы.

Установка получения серы

4.3.10. Трубопроводы, по которым транспортируется сероводород, должны быть окрашены в желтый цвет, или на них должны быть нанесены желтые кольца.

Примечание. Нумерация подпунктов дана в соответствии с официальным текстом документа.

4.3.11. Перед розжигом топок подогревателя и реактора генератора необходимо продуть топки воздухом в течение 15 мин на свечу и выполнить контроль пробы воздуха из топок на отсутствие взрывоопасной смеси.

4.3.12. Во избежание образования взрывной смеси в топках реактора генератора и подогревателей должно обеспечиваться регламентное соотношение подачи воздуха и газа в топки с помощью дозирующего устройства.

4.3.13. Розжиг горелок следует проводить при помощи запальника.

4.3.14. Стекла смотровых окон должны очищаться от загрязнений.

4.3.15. Гидрозатворы должны периодически очищаться от отложений.

4.3.17. В инструкции по безопасному ведению работ по разливу серы должны быть предусмотрены требования, запрещающие:

вставать на застывшую серу;

стоять над открытым люком хранилища серы;

находиться вблизи желоба для разлива серы.

Замер уровня серы в приямке хранилища следует производить через приспособленный для этого штуцер, не открывая люка, с применением СИЗОД и светильников во взрывозащищенном исполнении.

Наблюдать за разливом серы следует, находясь с наветренной стороны.

4.3.18. Отбор проб паровой фазы над серой должен осуществляться в пробоотборники, выполненные из диэлектрического материала.

4.3.19. Не допускается в помещении насосной по перекачке жидкой серы разлив продукта. Полы и лотки насосной должны промываться водой в промканализацию.

4.3.20. При работе с расплавленной серой необходимо соблюдать осторожность во избежание получения ожогов и отравления парами сероводорода.

4.3.21. Выгрузку серы из форм допускается производить только после полного застывания серы.

4.3.22. При погрузочно-разгрузочных работах, связанных с образованием серной пыли, работники должны использовать респираторы.

4.3.24. Перед вскрытием все аппараты, агрегаты и трубопроводы, содержащие сероводород, необходимо продуть инертным газом в линию «газ на факел».

4.3.25. Перед вскрытием реакторов генераторов необходимо охладить их до 30 °С, продуть воздухом до положительных результатов контроля на отсутствие вредных веществ в концентрациях выше ПДК.

Необходимо также убедиться в отсутствии серы в газовых камерах реакторов генераторов.

4.3.26. Перед пуском установки необходимо:

газовые трубопроводы печи продуть топливным газом на факельную линию;

проверить исправное действие гидрозатворов, заполнить гидрозатворы серой и расплавить ее.

4.3.27. Во время пуска установки работы, связанные с приемом кислого газа, должны проводиться в присутствии работников газоспасательной службы.

Требования безопасности при наливе жидкой серы на площадках складов , в железнодорожные цистерны разработке серных карт , погрузке комовой и гранулированной серы в полувагоны и контейнеры

4.3.28. Складирование серы должно осуществляться в соответствии с технологическим регламентом, разработанным при участии генпроектировщика и утвержденным в установленном порядке. Технологический регламент должен включать:

решения, обеспечивающие равномерность налива жидкой серы на площадку склада;

обоснование максимальной толщины слоя для послойного налива жидкой серы и периода выдержки, необходимого для его застывания;

обоснование максимально допустимой высоты накопления серы на площадке с учетом ее геометрических размеров;

способы и технические средства безопасного налива серы на площадку (опалубка, обваловка и др.);

способы безопасной разработки серных карт (автоматизированный и механизированный);

средства индивидуальной защиты работающих от воздействия серной пыли, продуктов горения серы, сероводорода.

4.3.29. Разработку площадок хранения серы и погрузку серы запрещается производить при скорости ветра более 15 м/с, в период грозы и ограниченной видимости (менее 50 м).

4.3.30. На ГПЗиП должна быть разработана и утверждена техническим руководителем инструкция по взаимодействию технологического персонала и вспомогательных служб (цехов), участвующих в процессах налива, разработки и отгрузки серы.

4.3.31. Работники, занятые в процессах налива, разработки и отгрузки серы, должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты согласно специально разработанному перечню.

4.3.32. Во время работы применяемая спецодежда должна быть полностью застегнута, брюки должны быть одеты поверх сапог и завязаны на голенищах. Ношение защитных очков и касок обязательно.

4.3.33. Работа по наливу жидкой серы по площадкам, разработке и погрузке комовой и гранулированной серы должна регистрироваться в журнале проведения работ повышенной опасности.

4.3.34. При наливе жидкой серы запрещается выполнять работы внутри обвалования (опалубки) площадки (карт) до ее полного застывания, а также подходить к разливному крану (пилону) ближе 30 м.

4.3.35. Заход работников внутрь обвалования (опалубки) площадки разрешается не ранее чем через 12 ч после последнего налива жидкой серы.

4.3.36. Перед началом разработки площадки хранения серы необходимо убедиться в полном ее застывании путем контрольного забуривания.

4.3.37. Заход работников на площадки хранения серы должен осуществляться по лестницам (трапам).

4.3.38. Заезд техники на площадки хранения серы должен осуществляться по насыпи, выполненной из комовой серы под углом не более 35° к основанию площадки.

4.3.39. Транспортная техника должна располагаться от края площадки на расстоянии не меньшем полуторакратной длины вылета ковша экскаватора.

4.3.40. При наливе цистерн необходимо руководствоваться требованиями раздела 5.5 настоящих Правил.

4.3.41. Подвижной транспорт, перевозящий серу, перед отправкой должен быть промыт и очищен.

Установка получения гелия

4.3.42. Для предотвращения создания взрывоопасных смесей в аппаратной при работающем блоке разделения газа необходимо:

обеспечить постоянную работу вентилятора каналов;

обеспечить систематический контроль загазованности внутри кожухов блоков в каналах и помещении аппаратной с помощью газоанализаторов сигнализаторов.

Данные о состоянии воздушной среды должны быть выведены на пульт управления.

4.3.43. При увеличении содержания горючих газов в каналах выше 1 % (объемн.) необходимо подать в каналы газообразный азот и включить вытяжную вентиляцию помещения аппаратной.

4.3.44. Продувка аппаратов и коммуникаций перед ремонтом должна проводиться азотом до содержания горючих газов не более 20 % нижнего предела воспламенения с последующей продувкой воздухом до содержания горючих газов не более ПДК.

4.3.45. Продувку импульсных линий, сдувок, регуляторов на коммуникациях и аппаратах горючих газов следует проводить в атмосферу вне помещения (на свечу).

4.3.46. Работники, выполняющие все технологические операции со сжиженными газами, должны использовать защитные очки с боковыми щитками, спецодежду и брезентовые рукавицы. Запрещается прикасаться незащищенными руками к неизолированным сосудам со сжиженным газом.

4.3.47. Запрещается во время обслуживания установки получения гелия устранять пропуски на аппаратах и коммуникациях, находящихся под давлением.

4.3.48. После промывки воздухоразделительных колонн и других аппаратов дихлорэтаном или четыреххлористым углеродом и их последующего слива выделившиеся пары должны отводиться на свечу в безопасную зону вне помещения.

Блок разделения воздуха

4.3.49. Установка блока разделения воздуха должна соответствовать требованиям безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха.

4.3.50. Машины, аппараты и трубопроводы, в которых обращается обогащенный кислородом воздух, должны быть оснащены специальными кислородными манометрами, окрашенными в синий цвет и имеющими на циферблате надпись: «Кислород, маслоопасно».

4.3.51. При временной остановке колонны блока разделения воздуха на период свыше 3 ч следует произвести полный слив жидкого азота из колонны.

4.3.52. При внезапном падении давления в колонне блока разделения воздуха ниже установленного технологическим регламентом диапазона рабочих значений следует немедленно остановить воздушный компрессор, снизить давление во всех коммуникациях и доложить о случившемся сменному инженеру.

4.3.53. Запрещается эксплуатация блока разделения воздуха при наличии в конденсаторе, кубе (испарителе) ректификационной колонны органических соединений (масла, ацетилена) в количествах, превышающих нормы, установленные технологическим регламентом. Контроль за содержанием органических соединений должен выполняться в соответствии с требованиями технологического регламента.

4.3.54. Отпуск жидкого азота из блока разделения воздуха в сосуды Дьюара должен производиться только по письменному разрешению начальника смены.

4.4. Общие правила безопасности при эксплуатации установок по производству газового технического углерода

4.4.1. Газ, поступающий для производства технического углерода, должен быть очищен от пыли и других примесей до соответствия нормативам технологического регламента.

4.4.2. При нарушении герметичности неисправное оборудование или газопровод должны быть отключены от источников поступления газа.

4.4.3. Во избежание взрыва при розжиге газа в реакторе, генераторе, камере следует предварительно проверить их на отсутствие взрывоопасных смесей (при необходимости проветрить или продуть), затем внести горящий факел, расположив его над горелкой, после чего подавать газ. Розжиг разрешается производить, если концентрация взрывоопасного газа в воздухе помещения (камере) согласно результатам анализа отобранных проб либо экспресс-анализа не превышает 20 % нижнего предела воспламенения.

4.4.4. Трубопроводы и аппараты, в которых производятся технологические операции с воспламеняющимися газами или сажегазовой смесью, должны работать под избыточным давлением во избежание подсоса воздуха.

4.4.5. Транспортирование технического углерода следует осуществлять инертным газом.

4.4.6. Технический углерод, выработанный до установления нормального режима работы, должен храниться отдельно от общей выработки в течение 3 сут, за его температурой должно быть установлено постоянное наблюдение.

4.4.7. Хранение упакованного технического углерода в упаковочных помещениях разрешается в количестве, не превышающем сменной выработки.

4.4.8. На складе необходимо не менее двух раз в сутки контролировать температуру затаренного технического углерода с регистрацией результатов контроля в сменном журнале.

4.4.9. При тушении горящего технического углерода в бункерах и на складе работники должны использовать изолирующие СИЗОД.

4.4.10. Горящий технический углерод следует тушить путем смачивания его распыленной водой и механическим перемешиванием.

Технический углерод в кулях следует тушить в гасительных емкостях или заливать водой из распылителя. Запрещается тушить технический углерод компактной водяной струей.

4.1. ПРОЦЕССЫ НАГРЕВАНИЯ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ В ПЕЧАХ И УСТАНОВКАХ С ОГНЕВЫМ ОБОГРЕВОМ

4.1.1. Пуск печей в работу может быть разрешен только лицом, ответственным за их эксплуатацию, и должен осуществляться в соответствии с регламентом по пуску.

4.1.2. Пуск печи необходимо производить, точно соблюдая установленную цеховой инструкцией последовательность операций.

4.1.3. К розжигу горелок разрешается приступать только по окончании продувки внутреннего объема печи, а также участка топливопровода от коллектора или цеховой задвижки до печи с выбросом продувочного пара наружу.

4.1.4. Для розжига горелок и форсунок необходимо пользоваться запальником. При розжиге горелок или форсунок факелом запрещается пропитывать его легковоспламеняющейся жидкостью. Запальник или факел можно вынимать из печи только после того, как установилось устойчивое горение топлива.

4.1.5. Розжиг топки после внезапного обрыва факела пламени горелки производится после выполнения требований, изложенных в п. 4.1.2. настоящих Правил.

4.1.6. За топкой после розжига должен быть установлен непрерывный контроль до тех пор, пока стенки печи не нагреются до температуры, превышающей температуру самовоспламенения топлива.

4.1.7. Топливо должно быть очищено от воды и механических примесей.

4.1.8. При внезапном прекращении подачи топлива к работающей печи необходимо сразу же перекрыть топливные линии и выяснить причину этого явления.

4.1.9. Необходимо следить за состоянием теплообменной поверхности и при опасности повреждения немедленно принимать меры, предотвращающие ее прогар или разрыв. Работа с отдулинами, а также при превышении допустимых пределов износа теплообменной поверхности запрещается.

4.1.10. При прогаре теплообменной поверхности печи необходимо вызывать пожарную часть и приступить к аварийной остановке в соответствии с инструкцией.

4.1.11. Если печь не работает, топливный газопровод должен быть герметично отключен от печи. В отсутствие продувочной свечи линия топливного газа отключается заглушкой.

4.1.12. При выбросе паров и легковоспламеняющихся жидкостей на территорию установки с работающими печами необходимо немедленно вызвать пожарную часть и принять меры против розлива жидкости по площадке. Одновременно с этим необходимо прекратить обогрев печей.

4.1.13. Необходимо следить, чтобы шкафы двойников трубчатых печей имели исправные, плотно закрывающиеся металлические дверцы, а при нагревании горючих жидкостей под двойниками в шкафах были протвини с дренажными трубками.

Протяжку нажимных болтов для уплотнения пробок двойников можно производить только после снижения давления в трубах до атмосферного.

4.1.14. В случае течи и воспламенение продукта необходимо направить пар через линию паротушения и вызвать пожарную охрану.

4.1.15. Во время эксплуатации печей и других аппаратов с огневым обогревом должна быть обеспечена нормальная работа измерительных приборов, средств автоматического контроля и регулирования основных параметров и защиты аппаратов.

Работа с неисправными измерительными приборами или средствами автоматического контроля, регулирования и защиты не допускается.

4.1.16. Устройства для опорожнения печей от нагреваемых горючих жидкостей при аварии и пожаре должны быть исправными и их следует регулярно проверять.

4.1.17. Водяной пар в трубчатые печи и аппараты для выдавливания продукта следует подавать только после снижения давления продукта ниже давления пара в паропроводе, при этом из паровых линий необходимо предварительно спустить конденсат.

4.1.18. Из аварийного резервуара перед спуском в него из печи горючей жидкости необходимо удалить остатки воды и обводненного продукта. До начала спуска жидкости в аварийный резервуар должен быть подан водяной пар, предварительно освобожденный от конденсата.

4.1.19. Площадка перед форсунками печей должна быть исправной и поддерживаться в чистоте. Нельзя допускать загрязнения площадки, топливных труб и воздушных труб и воздушных коробов жидким топливом.

4.1.20. Необходимо следить за тем, чтобы стационарная система паротушения печей и отражающая паровая завеса (у трубчатых печей, расположенных на открытых площадках) всегда были в исправном состоянии. Работа печи с неисправной системой паротушения не разрешается.

4.1.21. При возникновении пожара при эксплуатации, а также при горении сажи в боровах и дымовой трубе необходимо пустить пар через линии паротушения и вызвать пожарную охрану.

4.2. ПРОЦЕССЫ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ В РЕКУПЕРАТИВНЫХ АППАРАТАХ (ТЕПЛООБМЕННИКАХ, ХОЛОДИЛЬНИКАХ

4.2.1. Перед пуском в работу теплообменников, холодильников и конденсаторов следует провести их внешний осмотр, проверить исправность контрольно-измерительных или регулирующих приборов, арматуры, теплоизоляции, проверить состояние площадок под аппаратами.

4.2.2. Разогрев (при пуске) и охлаждение (при останове) теплообменников, особенно кожухотрубчатых и без температурных компенсаторов, следует производить плавно во избежание повреждения от температурных напряжений.

4.2.3. Необходимо следить за подачей воды, холодильного рассола или сжиженного газа в холодильники-конденсаторы. При уменьшении подачи хладагента нужно принимать меры для снижения производительности аппаратов или их остановки.

4.2.4. В паровых подогревателях горючих веществ и водяных холодильниках для контроля состояния теплообменной поверхности необходимо систематически брать пробы конденсата и отходящей воды на отсутствие в них горючих веществ. Сроки контроля должны быть указаны в цеховых инструкциях.

4.2.5. Необходимо следить, чтобы твердое покрытие площадки под теплообменники и ограждающие бортики были в исправном состоянии. Нельзя допускать загрязнения площадки горючими веществами. Канализационные стоки, лотки и приспособления для смыва разлившегося продукта должны быть исправными.

4.2.6. Перед началом очистки или ремонта теплообменных аппаратов вытекающие продукт и вода при открывании крышек должны быть с площадки убраны, а места загрязнений засыпаны сухим песком.

4.2.7. При прекращении подачи воды в конденсаторы необходимо перейти на питание водой из резервного источника во избежание повышения в аппаратах давления и выброса паров и жидкого продукта наружу. В случае выброса паров и жидкого продукта на территорию установки следует немедленно вызвать пожарную часть и приступить к уборке разлившейся жидкости.

4.3. ОБОГРЕВ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ (ВОТ)

4.3.1. К работе на установке с применением ВОТ допускаются лица, специально обученные, хорошо знающие свойства теплоносителей, особенности эксплуатации установок и безопасные методы работы.

4.3.2. Необходимо сделать, чтобы приготовление ВОТ нужного состава производилось вне помещения котельных с огневым обогревом. Хранить запас нерасплавленных в жидких компонентов в котельном помещении и цехах запрещается.

4.3.3. При пуске установки необходимо строго следить за циркуляцией теплоносителя в системе, плавностью ее разогрева, температурным режимом котла и теплообменных аппаратов. При пуске агрегата температуру следует повышать со скоростью, не превышающей установленную инструкцией.

4.3.4. Необходимо систематически контролировать пожароопасные свойства теплоносителя; при обогреве ароматизированным маслом нужно проверять температуры вспышки и самовоспламенения. Температуру вспышки следует проверять не реже 1 раза в 2 дня, а температуру самовоспламенения не реже одного раза в месяц.

4.3.5. Необходимо следить за уровнем жидкости ВОТ в котлах с огневым обогревом и с электрообогревом, а также в нагревательных рубашках аппаратов при электрообогреве. Уровень теплоносителя не должен быть ниже установленного предела во избежание перегрева жидкости, ее разложения и прогара теплообменной поверхности.

4.3.6. При длительной остановке аппаратов, которые обогреваются дифенильной смесью (даутерм), необходимо удалять теплоноситель из всей системы.

4.3.7. Надо следить за тем, чтобы не происходило образование пробок застывшего ВОТ или продуктов его термического разложения в линиях сброса паров через предохранительные клапаны и воздушки, а также в линиях аварийного слива жидкого ВОТ.

4.3.8. При наличии котлов с электрообогревом необходимо наблюдать за герметичностью защитных трубок нагревательных элементов, проверять состояние электроизоляции спиралей.

4.3.9. Необходимо следить за тем, чтобы контактная система электрообогрева котлов, если она имеет открытое исполнение, была заключена в герметический кожух, внутри которого должно быть избыточное давление воздуха или инертного газа. При падении давления газа питание котлов электрическим током должно автоматически прекращаться.

4.3.10. Следует проверять исправность ситемы аварийного слива теплоносителя из всей системы за пределы котельной.

4.3.11. При возникновении пожара в котельной необходимо прекратить питание котлов топливом или электрической энергией.

4.3.12. Необходимо систематически проверять наличие первичных средств пожаротушения и следить за исправностью имеющихся стационарных систем пожаротушения во всех помещениях установки.

4.4. ОБОГРЕВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

4.4.1. Электронагревательные элементы, провода и кабели, защитные, пусковые и регулирующие приборы должны соответствовать требованиям ПУЭ. Работа систем электрообогрева с неисправным или несоответствующим требованиям ПУЭ электрооборудованием не разрешается.

4.4.2. Перед пуском установки электрообогрева горючих жидкостей и газов необходимо убедиться в наличии нагреваемого продукта в аппарате. Включать электрообогрев при пониженном уровне жидкости в аппарате или в отсутствие циркуляции нагреваемого продукта не разрешается.

4.4.3. Необходимо следить за тем, чтобы электрические индукционные печи и печи сопротивления эксплуатировались только при наличии исправно действующих блокировочных контактов, выключающих ток при открывании крышек загрузочных окон.

4.4.4. Электронагревательные головки гомогенизационных, грануляционных, формовочных, отливочных машин и прессов допускаются к эксплуатации только при наличии исправно действующих местных отсосов для улавливания выделяющихся продуктов разложения и испарения, с исправной блокировкой, исключающей возможность включения машин в работу при бездействующих местных отсосах.

При прекращении отсоса следует немедленно прекратить все операции, связанные с обогревом веществ.

4.4.5. При электрокрекинге газов нельзя допускать замыкания электрической дуги на корпус аппарата во избежание его прогара и воспламенения выходящего наружу газа.

Нельзя допускать повышения сверх установленной нормы температуры газа, подаваемого для закалки.

4.4.6. Нужно следить, чтобы излучающие поверхности электронагревательных радиационных печей были исправными и нагреваемые вещества не соприкасались с поверхностью излучения. Нельзя допускать превышения установленной температуры поверхности излучения.

4.4.7. При эксплуатации дуговых печей надо следить за тем, чтобы пламя не выбивало из загрузочных, разгрузочных и других отверстий.

4.4.8. Переносные электрогрелки для обогрева горючих жидкостей следует применять только в исключительных случаях, использовать их для подогрева ЛВЖ не разрешается.

4.4.9. Электрогрелки перед включением электрического тока нужно полностью погружать в жидкость так, чтобы слой жидкости над грелкой был не менее 10см.

4.4.10. Слив нагретых жидкостей из аппаратов периодического действия можно производить только после выключения и остывания системы обогрева.

4.4.11. При загораниях и пожарах на установках электрообогрева необходимо в первую очередь отключить питание электроэнергией, вызвать пожарную часть и приступить к тушению имеющимися в цехе средствами.

4.5. ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И РЕАКТОРЫ

4.5.1. При проведении химических процессов с участием взрыво- и пожароопасных веществ к эксплуатации допускается исправное технологическое оборудование, прошедшее в установленные сроки освидетельствование в соответствии с требованием Госгортехнадзора [при избыточном давления выше 70кгс/см2)] или в соответствии с требованием ПБВХП-74 [при избыточном давлении ниже 70кПа (0,7кгс/см2)] и качественно подготовленное к работе.

4.5.2. При подготовке реакторов к работе необходимо тщательно проверить исправность контрольно-измерительных и регулирующих приборов, предохранительных клапанов. Эксплуатация реакторов с отключенными или неисправными контрольно-измерительными и регулирующими приборами, а также с отключенными или неисправными защитными устройствами запрещается.

4.5.3. Вскрытие реакторов при их остановке допускается после стравливания избыточного давления, полного слива горючих жидкостей, удаления горючих паров и газов путем тщательной продувки внутреннего объема водяным паром или инертным газом.

4.5.4. Предохранительные гидравлические затворы реакторов и других аппаратов, обеспечивающие стравливание избыточного давления, должны быть всегда заполнены водой до требуемого уровня.

4.5.5. Для предупреждения вскипания и выброса жидких пожаро- и взрывоопасных продуктов реакции вакуум в реакторах нужно создавать постепенно. При подключении вакуумного насоса к аппарату через обратный холодильник-конденсатор необходимо обеспечить контроль бесперебойной подачи хладагента в холодильник-конденсатор.

4.5.6. При загрузке реакторов необходимо осуществлять контроль состава и дозировки исходных веществ в соответствии с технологическим регламентом, обращая внимание и на количество подаваемых катализаторов (инициаторов), так как завышенная концентрация или увеличенная их подача может привести к быстрому росту температуры и давления.

4.5.7. Составление рецептуры и подачу порошкообразных взрыво- и пожароопасных инициаторов (катализаторов) необходимо осуществлять при исправной и бесперебойной работе систем местных отсосов или использовать эти вещества в виде предварительно подготовленных суспензий.

4.5.8. При использовании металлоорганических катализаторов для предупреждения опасности их разложения необходимо: систематически контролировать содержание свободного кислорода и влаги в исходном сырье и используемом инертном газе, их содержание не должно превышать нормы, установленной производственной инструкцией; осуществлять строгий контроль исправности теплообменной поверхности систем водяного охлаждения или обогрева аппаратов.

4.5.9. В реакторном отделении нельзя допускать приготовления растворов пожаро- и взрывоопасных инициаторов (катализаторов). Эту операцию следует производить в изолированном помещении.

4.5.10. Необходимо осуществлять контроль исправности систем аварийного слива жидких горючих продуктов из реакторов и связанных с ними аппаратов и системы аварийного стравления избыточного давления газов и паров.

4.5.11. Использование остаточного давления в реакторах периодического действия для передавливания реакционной массы в другие аппараты не допускается.

4.5.12. При транспортировке на регенерацию или уничтожение отработанного катализатора, в составе которого могут быть самовозгорающиеся продукты разложения, необходимо его выгружать из реактора в герметически закрытые бункеры, находящиеся под защитой инертного газа.

4.5.13. При пуске и остановке реакторов с утолщенными стенками или со стенками, имеющими футеровку, во избежание опасных температурных напряжений повышать и понижать в них температуру необходимо медленно, по установленному графику.

4.5.14. Пробы из реакторов нужно отбирать через пробоотборные устройства, обеспечивающие безопасные условия отбора. Отбор проб через неисправные пробоотборные устройства запрещается.

4.5.15. Чтобы не допустить повышения температуры и давления в реакторах и в них побочных реакций, способных вызвать повреждения и пожар, необходимо следить за параметрами процесса и режимом работы аппаратов: температурой, количеством и соотношением поступающих в аппарат исходных веществ; температурой и количеством подаваемого хладагента (теплоносителя); своевременной очисткой теплообменной поверхности аппарата от образующихся отложений; температурой в различных точках реактора и давлением в процессе работы.

4.5.16. Во избежание переполнения жидкостных реакторов и образования повышенного давления необходимо проверять исправность устройств, регулирующих высоту слоя жидкости, или приспособлений, автоматически отключающих подачу сырья при превышении заданного уровня жидкости.

4.5.17. Для предотвращения повышенного давления в высоконаг­ретых контактных аппаратах, питающихся сырьем через исправители, нельзя допускать попадания в аппарат вместе с парами неиспарившейся жидкости.

4.5.18. В реакторах, в которых происходит перемешивание реагирующих веществ, необходимо контролировать работу мешалок и герметичность сальниковых уплотнений их валов. Загрузку исходных веществ при остановленной машалке производить не разрешается.

4.5.19. В жидкостных реакторах, которых связана с использованием твердого катализатора в виде зерен, стружки и т.п. и с необходимостью перемешивания массы, нужно особо следить за исправностью мешалок. После остановки мешалки во избежание повреждения нельзя ее включать повторно без предварительной нагрузки аппарата от твердого катализатора.

4.5.20. При отводе избыточной теплоты реакции за счет испарения воды или другой жидкости необходимо следить за ее уровнем в аппарате. Нельзя допускать снижения уровня испаряемой жидкости против установленного порядка.

4.5.21. Охладительные устройства реактора при использовании сжиженного газа в качестве хладагента нельзя отключать от общей системы охлаждения без предварительного слива сжиженного газа для предупреждения повышения давления до опасных пределов.

4.5.22. При включении в работу системы охлаждения реакторов со сжиженным газом арматуру на линии подачи сжиженного газа необходимо открывать постепенно во избежание переохлаждения стенок аппаратов и их повреждения.

4.5.23. В целях контроля состояния теплообменной поверхности реакторов при рабочем давлении в аппарате, превышающем давление в системе теплоносителя (хладагента), необходимо соблюдать сроки взятия проб теплоносителя (хладагента) для контроля отсутствия в нем продуктов реакции. Реакторы с неисправной теплообменной поверхностью к дальнейшей эксплуатации не допускаются.

4.5.24. Для предупреждения повышения давления в реакторе-полимеризаторе нельзя допускать образования полимерных отложений (пробок) в трубах обратных холодильников-конденсаторов, в линиях отвода продуктов реакции из аппаратов, в линиях системы стравливания избыточного давления и других трубопроводах.

4.5.25. При эксплуатации реакторов-полимеризаторов, а также соединенных с ним холодильников необходимо систематически очищать их теплообменную поверхность от отложений полимеров и солей.

4.5.26. Состояние стенок реакторов, в которых находится химически агрессивные среды, следует строго контролировать путем периоди­ческого осмотра и замера величины износа материала.

4.5.27. При размещении в кабинах и изолированных помещениях реакторов, работа которых связана с выделением значительного количества пожаро- и взрывоопасных газов, паров или пылей, должен быть установлен контроль состояния среды в помещениях, исправности тамбуршлюзов и поддерживания в них постоянного подпора воздуха.

4.5.28. При возникновении пожара в реакторном отделении необходимо прекратить подачу сырья и обогрев аппаратов, дать повышенное количество негорючего хладагента, стравить избыточное давление и подать в аппараты инертный газ. Одновременно вызвать пожарную команду и принять меры к ликвидации пожара.

4.6. ПРОЦЕССЫ РЕКТИФИКАЦИИ ГОРЮЧИХ РАСТВОРОВ И АБСОРБЦИИ ГОРЮЧИХ СМЕСЕЙ

4.6.1. Ректификационные колонны и абсорберы перед пуском должны быть осмотрены, проверена исправность и готовность к работе всех связанных с ним аппаратов и трубопроводов, исправность контрольно-измерительных приборов, регуляторов температуры и давления в колонне, измерителей уровня жидкости в нижней части колонны, приемниках ректификата, рефлюксных емкостях и емкостях и емкостях остатка.

4.6.2. Пуск ректификационной установки в работу должен производиться строго в установленной последовательности, которая должна быть указана в технологической инструкции.

4.6.3. При работе ректификационных и абсорбционных колонн необходимо непрерывно контролировать параметры процесса и исправность аппаратуры.

4.6.4. При разгонке полимеризующихся растворов необходимо следить, чтобы не создавались благоприятные условия для образования и отложения полимеров в колонне, выносных кипятильниках и трубопроводах.

4.6.5. При разгонке низкокипящих растворов в сжиженных газов во избежание образования ледяных и кристаллогидратных пробок и в связи с этим повышения давления необходимо: контролировать количество влаги в сырье; подавать соответствующий растворитель в места, где систематически наблюдается отложение льда, или обогревать их.

4.6.6. Во избежание интенсивной коррозии материала и образования самовозгорающихся на воздухе сульфидов железа необходимо брать пробу сырья, поступающего на перегонку или абсорбцию, для контроля количества находящихся в нем примесей. Предельно допустимое количество корродирующих примесей в сырье должно быть указано в инструкции.

4.6.7. Герметичность вакуумных колонн и связанных с ними аппаратов необходимо проверять, контролируя количество кислорода, находящегося в неконденсирующихся продуктах после вакуум-насоса или вакуум-эжектора. При падении вакуума ниже предельно допустимого необходимо принять меры к остановке процесса.

4.6.8. Для улавливания жидкости, которая может быть выброшена вместе с парами и газами через предохранительный клапан наружу, на линии за предохранительным клапаном следует иметь сепаратор. Уровень жидкости в сепараторе не должен превышать установленного предела.

4.6.9. В зимнее время на открытых установках не реже одного раза в смену необходимо проверять состояние колонн, продуктопроводов, водяных линий, дренажных отростков на паропроводах и аппаратах, спускных линий и т.п.

В этот период следует обеспечить непрерывное движение жидкости в коммуникациях (особенно с водой) для предотвращения их разрыва. Спускные и дренажные линии, а также наиболее опасные участки для подачи воды, щелочи и других замерзающих жидкостей должны быть утеплены.

4.6.10. Необходимо следить за тем, чтобы поврежденные участки теплоизоляции ректификационных колонн и их опор своевременно исправлялись. Теплоизоляция должна быть чистой, исправной и выполнена так, чтобы при утечках не могли образоваться скрытые потоки жидкости по корпусу.

4.6.11. Чистку внутренней поверхности колонны (абсорбера) следует вести осторожно, неискрящими инструментами; если в колонне (абсорбере) предполагается наличие отложений, способных к самовозгоранию на воздухе, чистку следует ввести при постоянном смачивании поверхности водой или другой негорючей жидкостью.

4.6.12. Отложения, снимаемые со стенок при очистке, необходимо складывать в металлическую посуду и удалять из помещения или с установки.

4.6.13. При обнаружении утечек в ректификационных колоннах, абсорберах, теплообменниках и других аппаратах необходимо подать водяной пар или азот к местам пропуска для предотвращения возможного воспламенения или образования смесей взрывоопасных концентраций.

При возникновении аварии или пожара после снижения внутреннего давления в аппарате необходимо подать внутрь его водяной пар или азот.

4.6.14. В цехах и на открытых ректификационных и абсорбционных установках необходимо проверять наличие первичных средств пожаротушения и исправность имеющихся стационарных или полустационарных систем пожаротушения.

Колонны для разделения сжиженных газов, а также колонные аппараты большой высоты (40 м и более) должны быть обеспечены стационарными системами водяного или воздушно-пенного охлаждения и тушения, состояние и наличие которых следует систематически проверять.

4.7. ПРОЦЕССЫ АДСОРБЦИИ ПРИ УЛАВЛИВАНИИ ГОРЮЧИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

4.7.1. Пуск и остановку адсорбционной установки следует осуществлять после согласования с теми цехами, из которых производится отсос паров горючих растворителей.

4.7.2. Адсорбционная установка должна обеспечивать непрерывный и полный отсос выделяющихся паров горючих растворителей от рабочих мест, оборудованных системами капсюляции.

4.7.3. Запрещается подключать новые рабочие места, участки и цеха к линиям адсорбционной установки, если ее мощность не рассчитана на такое подключение. Подключение дополнительных объектов приведет к снижению эффективности действия работающих местных отсосов.

4.7.4. Концентрацию паро- и газовоздушной смеси, поступающей к адсорберам, необходимо систематически контролировать. Величину рабочей концентрации и пределы ее колебаний следует указать в технологических инструкциях.

4.7.5. Нельзя допускать загрязнения внутренней поверхности трубопроводов твердыми горючими отложениями или жидким конденсатом. Фильтры или циклоны для улавливания из транспортируемой смеси твердых примесей должны быть исправны и регулярно очищаться. Участки линий, где наблюдается образование конденсата, должны быть утеплены и иметь уклон для стекания жидкости.

4.7.6. Линии паро- или газовоздушной смеси необходимо надежно защищать огнепреградами. Число огнепреградителей, их вид и размеры огнегасящей насадки должны соответствовать проектным данным. Не разрешается эксплуатировать установку без огнегасителей или с огнепреградителями, не соответствующими проекту.

4.7.7. Исправность огнепреградителей и мембранных клапанов необходимо регулярно проверять. Сроки проверки огнепреградителей и очистки огнегасящей насадки должны быть указаны в цеховой инструкции.

4.7.8. Адсорберы должны исключать возможность самовозгорания находящегося в них активированного угля.

4.7.9. Воздушная труба, позволяющая выбрасывать транспортируе­мую смесь в атмосферу при аварии или пожаре в адсорбционном цехе, не должна заглушаться. Следует систематически проверять ее готовность к работе.

4.7.10. При перерыве в работе нельзя оставлять адсорберы с поглощенными горючими веществами, а также с разогретым углем. В этом случае необходимо отгнать из угля горючее вещество и охладить уголь.

4.7.11. Необходимо проверять наличие и исправность стационарной системы подачи воды для тушения горящего угля в адсорберах, наличие первичных средств пожаротушения, а также исправность имеющихся стационарных систем пожаротушения в помещениях рекуперационной станции.

4.8. ПРОЦЕССЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ГОРЮЧИХ СУСПЕНЗИЙ И ЭМУЛЬСИЙ

4.8.1. Отстойники для разделения горючих суспензий и эмульсий должны иметь пожаробезопасные измерители уровня с обозначением максимально допустимого уровня жидкости. При неисправности измерителей уровня эксплуатировать отстойники не разрешается.

4.8.2. Отстойники для разделения горючих суспензий и эмульсий должны эксплуатироваться при исправных дыхательных линиях. Аппараты с открытыми люками не допускаются к работе.

4.8.3. Чтобы горючая жидкость при дренировании из отстойников не попадала в дренажерную систему или канализацию, нельзя допускать понижения уровня раздела фаз ниже установленного предела. Надо следить за тем, чтобы не было преждевременного слива разделяемой эмульсии.

4.8.4. При разделении горючих суспензий получающийся твердый осадок перед выгрузкой из аппарата необходимо продуть водяным паром или инертным газом и промыть водой до полного удаления горючей жидкости.

Если осадок способен к самовозгоранию, то при разгрузке надо смочить его водой или другими обезвреживающими жидкостями.

4.8.5. Непрерывно действующие отстойники при разделении смесей вода + горючая жидкость должны иметь устройства для прерывания сифона в момент прекращения или уменьшения подачи эмульсии.

4.8.6. При фильтрации нагреваемых растворов нельзя допускать нарушений температурного режима. При понижении температуры увеличивается вязкость суспензии и приходится фильтровать ее при большем давлении, а при повышении температуры увеличивается пожарная опасность суспензии (раствора).

4.8.7. При уменьшениии производительности вакуум-нутч-фильтров запрещается вскрывать их (для выявления причины и очистки) без предварительного стравливания избыточного давления, для удаления жидкости и без продувки.

4.8.8. На применяемых для разделения горючих суспензий центрифугах должны иметься на видном месте кожуха данные о максимально допустимой частоте вращения барабана в минуту и максимально допустимой величине загрузки.

4.8.9. Пуск центрифуги в работу следует производить при незагруженном роторе. Пуск и останов машины необходимо повторить несколько раз вхолостую и, убедившися в отсутствии неисправностей, загрузить центрифугу.

4.8.10. При эксплуатации центрифуги не допускается: фугование суспензии, для которой данная центрифуга не предназначена; неравномерная загрузка корзины фугуемым продуктом; наличие в фугуевом продукте твердых (неразмятых) кусков вещества или попадание посторонних твердых предметов; превышение нормы загрузки центрифуги и частоты вращения ротора; загрузка центрифуги на ходу при открытой крышке, а также загрязнение рабочего места осадком или суспензией.

4.8.11. Во время работы центрифуги необходимо периодически проверять температуру нагрева корпуса подшипников, которая не должна превышать величины, установленной инструкцией, а также следить за давлением масла в системе. При недостаточной смазке подшипников немедленно остановить центрифугу.

4.8.12. При центрифугировании легковоспламеняющихся суспензий необходимо проверять состояние систем подачи инертного газа в зароторное пространство центрифуг.

4.8.13. Необходимо проверять наличие первичных средств пожаротушения и исправность имеющихся стационарных систем пожаротушения.

Страница 4 из 14

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ

Источник зажигания - средство энергетического воздействия, инициирующее возникновение горения данной среды.

Под производственными источниками зажигания следует понимать такие источники, существование или появление которых связано с осуществлением технологических процессов производств.

Производственные источники зажигания характеризуются воспламеняющей способностью, которую оценивают упрощенно - путем сравнения температуры, теплосодержания и времени его теплового действия с соответствующими характеристиками горючей смеси.

При этом считают, что источник тепла опасен как источник зажигания, если:

температура искры Т и больше (или равна) температуре самовоспламенения горючей среды Т св, в контакте с которой находится искра

Т и ³Т св (1.33)

количество тепла, заключенное в искре, q и больше (или равно) минимальной энергии зажигания горючей среды q мин

q и ³ q мин (1.34)

время действия искры t и (определяется при охлаждении искры до Т св) больше (или равно) периода индукции горючей среды t инд:

t и ³ t инд.(1.35)

Если хотя бы одно из названных условий не выполняется, то искра не обладает воспламеняющейся способностью и, следовательно, она не может быть отнесена к источнику зажигания.

Параметры предполагаемого источника зажигания можно определить расчетным или опытным путем, а горючей среды - по справочной литературе.

В условиях производства существует большое количество различных источников зажигания.

Вероятность возникновения источника зажигания принимают равной нулю в следующих случаях:

• если источник не способен нагреть вещество выше 80% значения температуры самовоспламенения вещества или температуры самовозгорания вещества, имеющего склонность к тепловому самовозгоранию;
• если энергия, переданная тепловым источником горючему веществу (паро-, газо-, пылевоздушной смеси) ниже 40% минимальной энергии зажигания;
• если за время остывания теплового источника он не способен нагреть горючие вещества выше температуры воспламенения;
• если время воздействия теплового источника меньше суммы периода индукции горючей среды и времени нагрева локального объема этой среды от начальной температуры до температуры воспламенения.

По времени действия различают:

• постоянно действующие (они предусмотрены технологическим регламентом при нормальном режиме работы оборудования);
• потенциально возможные источники зажигания, возникающие при нарушениях технологического процесса.

По природе проявления различают следующие группы источников зажигания:

• открытый огонь и раскаленные продукты сгорания;
• тепловое проявление механической энергии;
• тепловое проявление химических реакций;
• тепловое проявление электрической энергии.

Следует иметь в виду, что эта классификация носит условный характер. Так, открытый огонь и раскаленные продукты сгорания имеют химическую природу проявления. Однако, учитывая особую пожарную опасность, эту группу принято рассматривать отдельно.

Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания.

В условиях производства для осуществления многих технологических процессов используется открытое пламя, например, в аппаратах огневого действия (трубчатых печах, реакторах, сушилках и т. п.), при производстве огневых работ, при сжигании выбрасываемых в атмосферу паров и газов на факельных установках.

Поэтому открытый огонь и раскаленные продукты сгорания обычно используются или образуются в огневых печах, заводских факельных установках и при проведении огневых работ. Кроме этого, высоконагретые продукты сгорания, образующиеся при сжигании топлива в топках и двигателях внутреннего сгорания; искры топок и двигателей, образующиеся в результате неполного сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива.

Мероприятия, предупреждающие пожары от открытого огня и раскаленных продуктов горения:

1. Изоляция аппаратов огневого действия:

1.1. рациональное размещение на открытых площадках;

1.2. устройство противопожарных разрывов;

1.3. устройство между аппаратами огневого действия и газопароопасными аппаратами экранов в виде стен или отдельных закрытых линий, выполненных из негорючих материалов;

1.4. устройство паровых завес по периметру печей с газоопасных сторон.

2. Соблюдение правил пожарной безопасности при проведении огневых работ.

3. Изоляция высоконагретых продуктов сгорания:

3.1. контроль за состоянием дымовых каналов;

3.2. защита высоконагретых поверхностей (трубопроводов, дымовых каналов) теплоизоляцией;

3.3. устройство противопожарных разделок и отступок и т.п.

4. Защита от искр при работе топок и двигателей:

4.1. соблюдение оптимальных температур и соотношения между топливом и воздухом в горючей смеси;

4.2. контроль за техническим состоянием и исправностью устройств для сжигания топлива;

4.3. систематическая очистка внутренних поверхностей топок, дымовых каналов и двигателей внутреннего сгорания от сажи и нагаромасляных отложений;

4.4. использование искроуловителей и искрогасителей (рис. 10 … 12).

5. Ограничение источников огня, не вызванных потребностями технологического процесса:

5.1. оборудование мест для курения;

5.2. применение горячей воды, пара, для обогрева замерзших труб;

5.3. распаривание и очистка скребками отложений в аппаратах вместо их выжигания.

Тепловое проявление механической энергии.

При взаимном трении тел за счет совершения механической работы происходит их разогрев. При этом механическая энергия переходит в тепловую. Тепловой нагрев, т. е. температура трущихся тел в зависимости от условий трения может быть достаточной для воспламенения горючих веществ и материалов. При этом нагретые тела выступают в качестве источника зажигания.

В производственных условиях наиболее распространенными случаями опасного нагрева тел при трении являются:

• удары твердых тел с образованием искр;
• поверхностное трение тел;
• сжатие газов.