Меры безопасности против взрывов в конденсаторах и испарителях оборудования для разделения газов

Thread Content

Оборудование для разделения газов играет чрезвычайно важную роль в угольной химической промышленности, поэтому особое внимание следует уделять его безопасной эксплуатации. По неполным данным, в конце 70-х и начале 80-х годов XX века произошло более 30 взрывов крупного и среднего оборудования для разделения газов в стране, а также более 100 взрывов мелкого оборудования такого типа. А уже в середине 90-х годов прошлого века продолжались взрывы крупных устройств для разделения газов – конденсаторов-эвапораторов (далее – основных холодильников). Потери от этих взрывов были огромными. В 1996 году произошел взрыв основного холодильника на заводе по производству этилена в провинции Ляонин мощностью 6000 м³/ч; была разрушена установка для разделения газов, погибли 4 человека ； В 1997 году произошел взрыв основного холодильника установки по разделению газов компании Shell в Пинтру, Малайзия, мощностью 80 000 м³/ч. В результате этого установка была полностью разрушена, 12 человек получили ранения. Отсюда видно, что защита от взрывов в основной системе охлаждения является ключевым фактором безопасности оборудования для разделения газов. 　　Механизм взрыва при охлаждении 1. Опасные вещества a. Горючие компоненты: в основном это углеводороды, такие как ацетилен. Ацетилен является наиболее опасным веществом; его растворимость в жидком кислороде очень низка — 5,6×10^-6 мг/л. Поэтому он легко выпадает в твердое состояние, что может привести к взрыву. 　　б. Компоненты, вызывающие засорение: в основном это углекислый газ, вода и диоксид азота. Особое внимание привлекает диоксид азота. После его кристаллизации происходит засорение каналов охлаждения, что приводит к явлениям «сухого испарения» и «кипения в тупике». Это способствует концентрации и накоплению углеводородов, что в свою очередь может привести к взрыву системы охлаждения. в. Сильные окислители: жидкий хлор является сильным окислителем. 　　2. Несколько факторов взрыва 　　а. Взрыв из-за механического удара частиц твердых примесей (трение частиц ацетилина и т. п., удар жидкого кислорода). 　　б. Электростатика: когда концентрация частиц углекислого газа достигает значения (200–300)×104 ppm, может возникнуть электростатическое напряжение в размере 3 кВ. 　　в) вещества с чрезвычайно высокой химической чувствительностью (например, озон и оксиды азота). 　　d. Импульсы давления, вызванные ударом потока воздуха, давлением или эффектом кавитации, приводят к повышению температуры и, в результате, к взрыву. 　　Меры против взрывов в зонах охлаждения 1. Усиление контроля за качеством воздуха, поступающего в качестве сырья. Зона производства кислорода должна находиться всегда в ветровом направлении, на расстоянии не менее 300 м от станций производства ацетилена, подальше от источников вредных газов. Необходимо усилить контроль за качеством воздуха; в случае серьезного загрязнения следует принимать соответствующие меры. 　　2. Удаление вредных веществ и предотвращение накопления углеводородов и т. д. Основные причины накопления: a. Полное использование функций адсорберов на основе жидкого воздуха и кислорода для удаления ацетилена и других углеводородов; строгое соблюдение графика замены адсорберов, а также контроль температуры нагрева в процессе регенерации для повышения эффективности адсорбции. 　　б. Выпускать 1% жидкого кислорода продукта из основного холодильника для удаления углеводородов. 　　в. Регулярно проводить интенсивное нагревание сепаратора воздуха для удаления остатков углекислого газа и углеводородных примесей, накопившихся в теплообменниках и колоннах для дистилляции. d. При длительной эксплуатации насоса с жидким кислородом, используемого с адсорбером на основе молекулярного сита, эффективность адсорбции диоксида азота низкая; в таком случае в адсорбер можно добавить слой молекулярного сита типа 5A. 　　3. Использование высокоточных диагностических приборов для онлайн- и офлайн-мониторинга. Эта работа должна осуществляться регулярно и систематически. В случае ухудшения условий окружающей среды необходимо немедленно принимать эффективные меры для контроля уровня вредных веществ в пределах допустимых значений: ацетилен – 0,5, метан – 120, общее содержание углерода – 155, углекислый газ – 4, оксид азота – 100 (в единицах 10^-6). 　　4. Контроль уровня рабочей жидкости: высокий уровень жидкости и большой коэффициент циркуляции препятствуют накоплению и концентрации углекислого газа и углеводородов. Газовый завод компании Wuhan Iron and Steel Group использует метод полного погружения. Благодаря многолетней безопасной эксплуатации все технологические параметры остаются прежними, как и до внедрения этого метода. Кроме того, имеется достаточно пространства для разделения компонентов, а площадь поверхности для теплообмена также соответствует требованиям. Оксиген, получаемый в результате этой процедуры, не содержит газо-жидкостной смеси. Следовательно, использование метода полного погружения является эффективным и безопасным решением. 　　5. При временной остановке и повторном запуске оборудования с учетом требований к безопасности неизбежно возникает период работы при низком уровне жидкости. В этот период может происходить локальное концентрирование углеводородов. Кроме того, при повторном запуске пластинчатый теплообменник на некоторое время работает в ненормальных условиях, что снижает его способность к самоочистке; это приводит к засорению углекислым газом. Плюс к этому действие потока воздуха может спровоцировать микродетонацию в основном холодильнике. Поэтому необходимо максимально сократить количество временных остановок или избегать полного слива жидкости. Следует осуществлять отдельное нагревание основного холодильника; при наличии возможностей — проводить его полное нагревание. 　　6. Регулярная чистка 　　После 2 лет работы или более необходимо провести чистку и дегидратацию ректификационной колонны и системы циркуляции жидкого кислорода. Основной охлаждающий блок следует замачивать в растворе в течение 8 часов; после чистки его необходимо тщательно промыть воздухом под достаточным давлением, а затем полностью прогреть и высушить. 　　7. Предотвращение накопления статического электричества У жидкого кислорода довольно высокое сопротивление, поэтому легко возникает статическое электричество. В условиях отсутствия заземления может возникнуть напряжение в несколько тысяч вольт. Поэтому необходимо регулярно проверять состояние заземления в устройствах для получения жидкого кислорода. 　　8. Предотвращение попадания масла 　　Если масло попадает в устройство для разделения воздуха, оно загрязняет адсорбент и снижает эффективность адсорбции ацетилена. Поэтому следует отказаться от использования ротационных вентиляторов, способствующих попаданию масла в воздух, а также усилить техническое обслуживание и ремонт расширительных агрегатов. 　　9. Усиление контроля за отходами карбида кальция Оставшийся в отходах карбида кальция ацетилен серьезно загрязняет воздух, особенно в дождливую погоду. Необходим строгий контроль над этими отходами; желательно хранить их глубоко под землей. 　　10. Усиление операций, технического обслуживания и управления 　　В процессе эксплуатации необходимо тщательно следить за процедурой удаления вредных примесей, таких как контроль температуры в пластинчатых теплообменниках, стабильный контроль температуры основного холодильника, мониторинг наличия вредных веществ и т. д. 　　В целях технического обслуживания приборы и инструменты для мониторинга необходимо регулярно калибровать, чтобы обеспечить точность результатов измерений ； При сверхциклической работе следует проявлять осторожность, необходимо своевременно останавливаться для нагрева и удаления воздуха. 　　В управлении необходимо строго соблюдать технологические нормы, усиливать контроль за оборудованием, искоренять нарушения правил работы, поддерживать высокий уровень исправности оборудования и строго применять принцип «четырех недопущений». 　　11. Усиление технического обучения для повышения уровня квалификации. Регулярные и внеплановые тренинги ежегодно способствуют повышению осведомленности о мерах противодействия взрывам и улучшению навыков работы. Эта статья взята с сайта China Compressor Network