Исследование пожарной опасности технологического оборудования по производству стирола из этилбензола
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
крепленных, у аппаратов, соединенных с поршневыми насосами и компрессорами. Наблюдается вибрация у недостаточно закрепленных наружных аппаратов и от воздействия ветра.
Наибольшая опасность от вибрации возникает в том случае, когда число колебаний возмущающей силы по своему значению будет приближаться к числу собственных колебаний системы или отличаться от него в целое число раз. При этом наблюдается так называемое явление резонанса.
Меры борьбы с вибрациями- устранение или уменьшение действия возмущающих сил. Практически это достигается уменьшением пульсации при работе насосов (замена поршневых насосов центробежными, установка воздушных колпаков и т.п.), гашением колебаний путем применения различного рода прокладок, и тому подобных устройств, а также прочным креплением трубопроводов и аппаратов, подверженных вибрации.
Образование температурных напряжений или уменьшение прочностных свойств материала стенок аппарата
В аппаратах, где протекают процессы теплообмена, могут наблюдаться такие случаи, когда некоторые конструктивные элементы, жестко заделанные по концам, в процессе эксплуатации имеют неодинаковую температуру. Это относится к кожухотрубчатым теплообменникам, которые имеются в данном технологическом процессе.
Силу, возникающую между жестко соединенными частями аппарата, за счет температурных напряжений можно определить по формуле:
,
Где - коэффициенты линейного расширения для материала корпуса и труб, при соответствующих температурах, 1/град (для стальных труб принимаются = 0,000012);
- расчетные температуры корпуса и труб, град;
- модули упругости для материала корпуса и труб при соответствующих им температурах, мПа;(для стальных труб составляет 21000 мПа)
,- площадь поперечного сечения корпуса и труб, см2.
Кроме силы , на жестко соединенные части аппарата действует сила Р, вызванная давлением среды в межтрубном и трубном пространствах, т.е.
,
Где D - расчетный диаметр трубной решетки, м;
d- средний диаметр трубки, м;
z- число трубок;
- давление среды соответственно в межтрубном и трубном пространствах, мПа.
Теплообменные аппараты с жестким соединением корпуса нельзя эксплуатировать когда
где- напряжения максимальные в материале корпуса и трубок, мПа;
- предел текучести материала корпуса и труб, мПа.
Делать вывод о недопустимости жесткого соединения корпуса и трубок кожухотрубчатого холодильника-компенсатора невозможно, так как неизвестны пределы текучести материалов корпуса и труб.
Если согласно расчету окажется, что жесткое соединение корпуса и трубок теплообменника недопустимо, необходимо применять аппараты, имеющие температурные компенсаторы. Наиболее часто теплообменные аппараты оборудуют линзовыми компенсаторами и компенсаторами типа плавающая головка. По условиям задания - температурный компенсатор на поз.6 предусмотрен.
Снижение температурных напряжений достигается путем уменьшения разности температур между отдельными конструктивными элементами и подбора соответствующих материалов при конструировании отдельных узлов аппаратов с примерно одинаковыми коэффициентами линейного расширения.
Также температурные напряжения возникают в трубопроводах, которые определяются по формуле:
st = aЕDt=1,210-52,110630=756 кг/см2
где st - температурные напряжения, кг/см2;
a - коэффициент линейного расширения,С-1(для стальных труб at = =1,210-5С-1);
Е - модуль упругости материала, кг/см2(для стальных труб Е = 2,1106).
Dt - изменение температуры, С;
Рассмотрим причины, приводящие к химическому износу материала (коррозии) аппаратов
Исходя из основных закономерностей коррозионных процессов, используют следующие направления борьбы с ней:
применение коррозионно-устойчивых металлов;
изоляция металлов от агрессивной среды защитными покрытиями;
уменьшение коррозионной активности среды;
использование неметаллических химически стойких материалов;
катодная и протекторная защита.
. Анализ возможности появления характерных технологических источников зажигания
Возможности появления технологических источников зажигания следует:
? Аппараты, работа которых связана с использованием открытого огня, например, трубчатые печи, огневые реакторы не предусмотрены.
?Отсутствуют опасно нагретые поверхности аппаратов, т. е. поверхности, температура которых превышает 80 % температуры самовоспламенения веществ, обращающихся в производстве;
? Не имеются места опасных тепловых проявлений химических реакций; в аппаратах вещества, нагретые до температуры, превышающей температуру их самовоспламенения отсутствуют; не имеются вещества или отложения на стенках, способных самовозгораться при соприкосновении с воздухом, а также способных воспламеняться при взаимном контакте, контакте с воздухом или при соприкосновении с водой;
? Возможность образования источников зажигания от теплового проявления механической энергии при открывании люков загрузочных (световых и замерных) на аппаратах источниками зажигания могут являться искры от механических ударов и т. п.;
? Также источником воспламенения может быть тепловое проявление электрической энергии. Источники воспламенения от теплового проявления электрической энергии могу возникнуть при несоответствии электрообор?/p>