Кафедры безопасности

Технологических процессов

И производств

'' 02 '' апреля 2011 г.

 

Методические указания

К практическим занятиям

по дисциплине «Ноксология»

для бакалавров направления 280700.62

«Техносферная безопасность»

 

 

Ростов-на-Дону

 

УДК 69.05:658.382 (076.5)

 

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Ноксология» для бакалавров направления 280700.62 «Техносферная безопасность». – Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т, 2011. – 14 с.

Предназначены для студентов специальностей БТП и ИЗОС всех форм обучения.

Содержат требования, предъявляемые к расчету и выбору технологического оборудования с учетом требований производственной безопасности при проектировании производственных помещений с повышенной интенсивностью теплового излучения нагретых поверхностей внутреннего оборудования и основные положения методики расчета паровой завесы.

УДК 69.05:658.382 (076.5)

 

Составитель: канд. техн. наук, доц. Е.В. Омельченко

 

Редактор Т. М. Климчук

Темплан 2011 г. поз. 230

 

Подписано в печать 10.06.11 60х84/16 Формат

Бумага писчая. Ризограф. 0,6 Уч. - изд. л

Тираж 100 экз. Заказ

 

 

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

 

 

Ó Ростовский государственный

строительный университет, 2011

Введение

Настоящие методические указания разработаны на основе Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ от 21.07.97 с изм. от 10.01.2003 г., ГОСТ Р 12.3.047 – 2002 “Пожарная безопасность технологических процессов” и содержат требования промышленной безопасности, предъявляемые при расчете и проектировании паровой завесы для технологической радиантно-конвекционной трубчатой печи с вертикальным движением газов.

 

Общие положения

Цель практической работы: приобретение студентами навыков расчета и выбора технологического оборудования с учетом требований производственной безопасности, овладение методикой расчета и подбора паровой завесы.

Трубчатая печь — источник зажигания горючих смесей, образующихся при авариях соседних аппаратов.Печи опасны не только возможностью возникновения пожара при повреждениях непосредственно в них самих. Они весьма опасны как возможные источники зажигания при авариях на соседних технологических аппаратах: образующиеся парогазовоздушные смеси входят в соприкосновение с высоконагретыми элементами печей. Происходит воспламенение парогазового облака. Пламя быстро распространяется по облаку к месту аварии.

Существует и другая возможность воспламенения парогазового облака. Оно может быть подсосано внутрь топки и там воспламениться. Пламя в результате обратного проскока может выйти из печи и распространиться до места аварии. Из-за медленного охлаждения (для охлаждения от 1000 до 250 ° С требуется от 3 до 6 ч, в зависимости от того, применяется принудительная венти­ляция или естественная циркуляция) печь остается источником зажигания даже при погасании форсунок (горелок).

Поподсасываемой в печь горючей смеси происходит проскок пламени наружу при условии, когда скорость распространения пламени w_пл будет больше скорости движения смеси w _см, т. е. w_пл > w _см.

Из этого следует, что для обратного проскока пламени наиболее благоприятные условия возникают при уменьшении скорости движения смеси. Такие условия создаются при снижении тяги в печи, т.е. при погасании форсунок (горелок), перекрытии задвижки борова, остановке дымососа.

Паровая защита технологических печей (рис. 1) предусматривает:

· наружную паровую завесу для предотвращения проникновения к печам облака горючей парогазовоздушной смеси при аварии на соседней технологической установке;

· систему внутреннего пожаротушения для локализации и ликвидации пожара непосредственно в камере печи; наличие специальных устройств для продувки камер печи от горючих газов и паров перед розжигом и после остановки;

· эвакуацию продукта из змеевика;

· систему наружного паротушения с использованием переносных шлангов.

 

 

Рисунок 1 - Схема трубчатой печи с трубопроводами для паротушения и паровой завесы:

1 — корпус печи; 2 — радиантные трубы; 3 — конвекционные трубы;

4 — линия подачи водяного пара в змеевик (против ококсования);

5 — перфорированный трубопровод; 6 — система паротушения;

7 — предохранительный клапан шарнирно-откидного типа

 

Наружная паровая завеса может быть выполнена в двух вариантах:

· как непрерывная отражающая завеса для защиты одной, трех или четырех сторон отдельной печи или блока печей;

· как локальная флегматизирующая завеса для защиты отдельных зон или элементов печи, которые опасны как источники зажигания.

Противопожарная паровая завеса предназначена для предотвращения контакта горючих газовых смесей, образующихся при авариях на предприятиях нефтехимической и газовой промышленности, с источниками зажигания (например, нагревательными печами). Завеса должна обладать достаточными плотностью и дальнобойностью, исключающими проскок горючей смеси в защищаемую зону объекта. Выполнение этих требований достигается оптимальной компоновкой конструкции устройства, воспроизводящего завесу, и расчетом параметров завесы. Метод включает только расчет устройства, воспроизводящего паровую завесу. Расчет магистрального паропровода проводится по общеизвестным методам.

Устройство для создания паровой завесы (рис. 2) представляет собой кольцевой трубчатый коллектор, вдоль оси которого по всей верхней части просверлены отверстия одинакового диаметра на равном расстоянии друг от друга. Диаметр и длину коллектора, количество и диаметр отверстий определяют расчетом.

Коллектор располагается на металлических, бетонных или кирпичных опорах, высота которых должна быть не менее 0,2 м.

Расстояние от коллектора до защищаемого объекта определяют расчетом.

Коллектор должен иметь дренажные вентили для спуска конденсата или атмосферных осадков.

Вдоль оси коллектора устанавливают жесткое газонепроницаемое ограждение (листовое железо или кирпичная стена) для предотвращения проскока горючей смеси между отдельными струями в начальном участке завесы. Верхняя кромка ограждения должна быть на 0,4 — 0,6 м выше коллектора. Расстояние между коллектором и ограждением определяют расчетом. Проемы в ограждениях должны быть постоянно закрыты плотными дверями.

Траектория струи завесы должна превышать защищаемую зону. Высоту завесы над защищаемой зоной определяют расчетом. Для высоких объектов завеса может быть выполнена многосекционной в вертикальном направлении.

Рисунок 2 — Схема устройства для создания паровой завесы:

1 — защищаемый объект; 2 — ограждение; 3 — опора коллектора;

4 —коллектор; 5 — дренажный вентиль; h — высота верхней кромки ограждения над коллектором; h_б — высота опоры; X— расстояние от коллектора до защищаемой стороны объекта; Х₁ — расстояние от ограждения до коллектора

 

Для обеспечения равномерной раздачи пара по длине коллектора необходимо, чтобы отношение суммарной площади отверстий к площади поперечного сечения коллектора было меньше или равно 0,3.

Температуру воздуха при расчете принимают равной средней для наиболее холодного (зимнего) периода времени, характерного данному географическому району.

Скорость ветра при расчете принимается равной средней скорости для наиболее ветренного периода, характерного данному географическому району.

Для создания паровой завесы применяется перфорированный паропровод с отверстиями, позволяющими выпускать струи пара под углом 45° к соответствующей горизонтали. Если высота защищаемой зоны более 10 м, завеса устраивается из двух ярусов.

Пуск паровой завесы может осуществляться автоматически (с помощью стационарно установленных сигнализаторов) и вручную (из операторной или аппаратного двора).

Трубчатые печи оборудуют стационарной системой паротушения.