Слайд 1
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ УКРАЇНИ
Слайд 2
КАФЕДРА
ПОЖЕЖНОЇ І ТЕХНОГЕННОЇ
БЕЗПЕКИ ОБ`ЄКТІВ
ТА ТЕХНОЛОГІЙ
Слайд 3Тема 1.2. Аварії та аварійні ситуації в типових технологічних процесах та
апаратах небезпечних виробництв
ЛЕKЦІЯ 8
Небезпека виникнення аварій при проведенні теплових процесів та їх попередження.
Слайд 4ПЛАН ЛЕКЦІЇ
1.Способи нагрівання горючих речовин.
2.Пожежна небезпека процесів нагрівання горючих речовин.
3.Пожежна
профілактика при нагріванні горючих речовин (для самостійного вивчення).
Слайд 5ЛІТЕРАТУРА:
1. О. П. Михайлюк, В. В. Олійник, І. Я. Кірса, П.
А. Білим, О. О. Тесленко Пожежна безпека об'єктів підвищеної небезпеки.
2. Михайлюк О.П., Олійник В.В., Мозговий Г.О. Теоретичні основи пожежної профілактики технологічних процесів та апаратів.
3. Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. с.140-143, 148-152.
4. Алексеев М.В., Волков О.М. и др. Пожарная профилактика в технологических процессах производства. с.13-28, 54-65.
5. Котов Г.М. и др. Пожарно-профилактические мероприятия на нефтеперабатывающих заводах. 1981 с.11.
Слайд 61. СПОСОБИ НАГРІВАННЯ ГОРЮЧИХ РЕЧОВИН
Слайд 7Речовини, що мають більш високу температуру й використовувані для нагрівання інших
речовин, називають теплоносіями.
Речовини, використовувані для охолодження інших речовин, називають охолодними агентами.
Слайд 81.1 Класифікація теплоносіїв:
прямі джерела тепла (полум'я і топкові гази, ел. струм,);
проміжні
теплоносії (водяна пара, гаряча вода, нагріте повітря,);
високотемпературні теплоносії (органічні рідини, розплави солей і металів, мінеральні масла і т.д.);
гарячі продукти виробництва (напівпродук-ти, відходи виробництва,кінцеві продукти).
Слайд 9Способи передачі тепла :
теплопровідністю ;
конвекцією;
випромінюванням
Класифікація теплообмінників:
нагрівачі, випарники, кип'ятильники;
холодильники, конденсатори;
кристалізатори;
регенеративні теплообмінники
За способом передачі тепла розрізняють апарати:
поверхневі;
змішування
Слайд 10Способи нагрівання горючих речовин
НАГРІВАННЯ ВОДЯНОЮ ПАРОЮ І ГАРЯЧИМИ ПРОДУКТАМИ;
НАГРІВАННЯ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИМИ
ТЕПЛОНОСІЯМИ
НАГРІВАННЯ ПОЛУМ'ЯМ ТА ТОПКОВИМИ ГАЗАМИ
Слайд 111.1 Нагрівання горючих речовин теплоносіями
Слайд 12 Високотемпературні теплоносії (ВТ)
розплавлені неорганічні солі і суміші солей (КNO3, NaN03,
AlBr3, AlCl3 і ін.);
рідкометалеві ВТ (ртуть, натрій, калій та суміші легкоплавких металів);
органічні високотемпературні теплоносії (ОТ) ( мінеральні масла -компресорне, циліндрове та інш., гліцерин, дифеніл, дифеніловий ефір тощо).
Слайд 13Класифікація теплообмінників за конструктивними ознаками
кожухотрубчасті теплообмінники;
теплообмінники типу “труба в трубі”;
підігрівники з
паровим простором;
заглибні конденсатори-холодильники;
конденсатори повітряного охолодження.
Слайд 14Кожухотрубчатий теплообмінник жорсткого типу
застосовують при різниці температур теплообмінюючих середовищ не
більш 500С;
коли довжина трубок теплообмінника більше 2 м або різниця температур між кожухом і пучком труб перевищує 400С для зниження температурних напружень і деформацій у теплообміннику застосо-вують температурні компенсатори.
Слайд 15КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК
З ЛІНЗОЮ НА КОРПУСІ
1 – корпус теплообмінника;
5 – лінза.
Слайд 16
КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК
З ПЛАВАЮЧОЮ ГОЛОВКОЮ
1 – корпус теплообмінника;
2 – плаваюча головка.
Слайд 17КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК
З ВИГНУТИМИ ТРУБАМИ
1 – корпус теплообмінника;
4 – вигнуті трубки.
Слайд 18КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК
З САЛЬНИКОМ
1 – корпус теплообмінника;
3 – сальник.
Слайд 19КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК ТИПУ ТРУБА В ТРУБІ
1 – зовнішня труба;
2 – внутрішня
труба.
Слайд 22ХОЛОДИЛЬНИК КОНДЕНСАТОР ПОГРУЖНОГО ТИПУ
3 – охолоджуюча вода;
4 – труби холодильника.
Слайд 241.2. НАГРІВАННЯ ПОЛУМ'ЯМ ТА ТОПКОВИМИ ГАЗАМИ
Слайд 25Класифікація трубчастих печей:
За тепловим потоком і пропускною здатністю (малі з тепловим
потоком до 3 млн Вт і пропускною здатністю до 300 т/добу; середні - з тепловим потоком 3-15 млн Вт і пропускною здатністю 300-1000 т/добу; великі - з тепловим потоком більш 15 млн Вт і пропускною здатністю 1000 т/добу і вище;
За тиском в нагрівальному змійовику (вакуумні, атмосферні, високого тиску).
Залежно від температури нагрівання продукту: (низькотемпературні - до 400 С; високотемпературні -понад 400 С);
За способом передачі тепла: конвекційного типу; радіантні; радіантно-конвекційні;
За кількістю радіантних топкових камер: однокамерні; двохкамерні; багатокамерні.
Слайд 26Трубчаста піч складається з:
каркаса;
обмуровування;
приладів для спалювання палива;
змійовика;
гарнітури.
Слайд 302. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА ПРОЦЕСІВ НАГРІВАННЯ ГОРЮЧИХ
РЕЧОВИН
Слайд 312.1.Пожежна небезпека теплообмінників
Слайд 32УМОВИ УТВОРЕННЯ ГОРЮЧОГО СЕРЕДОВИЩА
1. ГР з апарата виходить назовні.
В результаті її розтікання і випаровування можуть утворитися місцеві горючі концентрації. Це відбува-ється, коли рідина нагріта вище температури спалаху, тобто, коли tр>tсп.
2. Продукт, що нагрівається, попадає до теплоносія. Якщо в якості теплоносія застосо-вується водяна пара, то при влученні в неї горючого продукту, він може пройти в паровий казан або у каналізацію, що може привести до утворення ГС.
3. Теплоносій (пара) попадає в нагріваємий продукт. Це відбувається, коли тиск пари більше тиску продукту, що нагрівається. У результаті продукт обводнюється і може стати небезпечним для подальших технологічних операцій (при влученні у високонагрітий апарат вода скипає, тиск підвищується).
Слайд 33Нещільності й ушкодження в тепло-обмінниках з'являються в результаті:
утворення підвищеного тиску;
температурних напружень;
-
корозії.
Слайд 34Підвищений тиск у теплообміннику утворюється:
при відсутності контролю і регулювання подачі нагріваємого
продукту або теплоносія;
при утворенні пробок у трубках або у лінії за теплообмінником;
при перегріві рідин;
при порушенні циркуляції теплоносіїв;
При зупинці установки та зниженні температури теплоносій застигає в системі, що приводить до прогару труб, викиду теплоносія і виникненню пожежі.
Слайд 35ДІЛЯНКИ ПЕРЕГРІВУ ТЕПЛООБМІН-НОЇ ПОВЕРХНІ
1 – теплообмін-на поверхня;
2 – теплоносій з високою
темпе-ратурою;
3 – продукт, що нагрівається.
Слайд 36
ВИНИКНЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНИХ НАПРУЖЕНЬ
Забруднення апарата приводять до зниження інтенсивності теплообміну. Встановлено, що
накипання товщиною 1 мм знижують коефіцієнт теплопередачі приблизно на 10-16%, а товщиною 5 мм - на 40-50%.
Слайд 37Визначення температурних напружень в теплообмінниках із жорстким з'єднанням корпуса і трубок:
Слайд 38Джерела запалювання
іскрові розряди статичної електрики;
іскри при роботі із сталевим інструментом;
теплота
самозаймання продуктів, нагрітих вище температури самоспалахування, відкладень коксу, термополімерів і ін.
Джерела запалювання установок ВОТ:
полум'я або високонагріті конструкції котлоагрегатів і відкритих спіралей систем електрообігрівання;
іскри при замиканні спіралей на корпус;
теплота перегріву підшипників і сальників насосів.
Слайд 39Шляхи поширення пожежі
просочена горючими продуктами теплоізоляція теплообмінників;
поверхні горючих рідин, що розлилися;
хмара
аерозолю ОТ;
устаткування, технологічні комунікації тощо.
Слайд 402.2. ПОЖЕЖНА НЕБЕЗПЕКА ТРУБЧАСТИХ ПЕЧЕЙ
ГОРЮЧЕ СЕРЕДОВИЩЕ при експлуатації трубчастих печей у
нормальних умовах не утворюється (змійовики труб, топковий простір печі повністю заповнені і відсутній пароповітряний простір.
Для печі характерні вибухи :
У топковому просторі:
у періоди пуску печей, перед розпалюванням;
при порушенні порядку операцій при розпалюванні печі;
у моменти раптового обриву смолоскипів полум'я.
Слайд 41Вибухи в боровах або в димових каналах :
у результаті наявності в
них продуктів неповного згоряння.
Причини ушкодження труб змійовика:
прогар стінки труби;
корозія матеріалу труб;
ерозія матеріалу труб;
підвищений тиск у трубах змійовика.
Причина прогару - сильний перегрів окремої ділянки теплообмінної поверхні.
Слайд 42Причини утворення коксу
термічне розкладання продукту;
наявність різних солей у продукті: MgСl2, CaСl2;
зменшення
швидкості руху або зупинка продукту;
корозія;
ерозія;
підвищення тиску в змійовику.
Причина підвищення тиску - зростання гідравлічного опору системи при утворенні відкладень коксу і солей.
Слайд 43Причини пошкодження двійників
нещільне прилягання пробки до корпуса двійника;
викид пробки;
порушення герметичності з'єднання
труб з корпусом двійника;
ушкодження корпуса двійника.
Слайд 44Можливі джерела запалювання
вогонь і іскри виробничої установки;
високонагріті внутрішні і зовнішні поверхні
печі;
самоспалахування продукту при підвищенні робочої температури вище температури самоспалахування;
самоспалахування сульфідів заліза;
розряди статичної й атмосферної електрики.
Слайд 45Шляхи поширення пожежі
по дзеркалу розлитої ЛЗР або ГР;
по технологічних трубопроводах і
комунікаціям;
по теплоізоляції;
по паро-газоповітряній хмарі;
по уламкам, що розлітаються в результаті вибуху;
по системам каналізації, паливним лініям.
Слайд 46НОРМАТИВНІ ДОКУМЕНТИ
Правила пожежної безпеки в Україні.
ВУПП-88. Ведомственные указания по
противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. (сб.н.д. 31)
3. НПАОП 0.00-1.41-88. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. (сб.н.д.№30, окрема брошюра)
Слайд 474. НАПБ 01.010-83. Правила пожарной безопасности при эксплуатации предприятий госкомнефтепродукта СРСР.
(сб.н.д.25)
5. НАПБ В.01.027-85112. Правила пожарной безопасности в нефтяной ромышленности.
6. НАПБ А.01.001-2004. Правила пожежної безпеки в Україні.
Слайд 48ЗАВДАННЯ НА САМОПІДГОТОВКУ
- законспектувати окремі положення нормативних документів, що
регламентують питання забезпечення пожежної безпеки. Результати оформити у вигляді таблиці.
- відпрацювати наданий матеріал за допомогою літератури, що наведена;