6.3. Тепловое проявление химической реакции
По условиям технологии, находящиеся в ректификационных колоннах, трубчатых печах, насосах, жидкости нагреты до температуры превышающей температуру их самовоспламенения. Появление неплотностей в аппаратах и трубопроводах и соприкосновение с воздухом выходящего наружу продукта, нагретого выше температуры самовоспламенения, сопровождается его загоранием.
Определенную опасность в возникновении загораний и пожаров являются случаи самовозгорания отложений сернистых соединений железа. Окисление сернистых соединений железа начинается с подсыхания поверхности и соприкосновения ее с кислородом воздуха, при этом температура постепенно повышается, появляется голубой дымок, а затем и пламя. В результате этого отложения разогреваются иногда до температуры 600-7000С.
Избежать самовозгорания сернистого железа можно путем химической очистки от сероводорода, поступающих на обработку нефтепроводов и самой нефти.
7. Возможные пути распространения пожара
Пожары на нефтеперерабатывающих заводах протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую, принимают характер катастрофы с огромным материальным ущербом. Наличие больших объемов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей приводит к тому, что пожар на установке может принять значительные размеры. Условиями распространения горения на установке являются: разливы по территории установки горючих и легковоспламеняющихся жидкостей; разветвленная сеть промышленной канализации при неэффективности гидравлических затворов в колодцах; отсутствие аварийных сливов из емкостных аппаратов, линий стравливания газовоздушных смесей из аппаратов; разветвленная сеть трубопроводов при отсутствии на них гидравлических затворов. При пожаре возможен взрыв, так как имеет место образование взрывоопасных концентраций в них. Испарение паров легковоспламеняющихся жидкостей и газов будет создавать газовоздушную смесь, которая при ветреной погоде будет перемещаться к возможному очагу пожара.
7.1. Расчет аварийного слива
Расчет аварийного слива резервуара с нефтью.
Продолжительность аварийного слива нефтепродуктов из емкостей определяется зависимостью
τслив=τопор.+τо.п.≤[ τслив],
где: τслив – производительность аварийного слива, с;
τопор – опорожнения аппарата, с;
τо.п –продолжительность операций по приведению системы слива в действие, с;
[τслив] – допустимая продолжительность аварийного слива, с.
Резервуар с нефтью - вертикальный цилиндрический аппарат d=15,2 м, Н=12 м, V=2000 м3, степень заполнения =0,9.
Продолжительность опорожнения емкости определяется по формуле
τопор
=
,
где: Н, D– соответственно высота и диаметр резервуара, м
сист– коэффициент расхода системы
вых – сечение сливного трубопровода на выходе в аварийную емкость, м
h – расстояние (по вертикали) от выпускного отверстия до выходного сечения аварийного трубопровода, м
Определим сечение сливного трубопровода на выходе в аварийную емкость:
где: d – диаметр выходного патрубка, м принимаем dвых =0,28 м.
.
Расстояние от выпускного отверстия емкости до выходного сечения аварийного трубопровода принимаем h=6,5 м. Аварийную емкость необходимо расположить на расстоянии 30 м от аппаратуры наружной установки. Аварийный слив осуществляется самотеком. Вместимость аварийной емкости принимаем 2000 м3. Трубопровод аварийного слива проложим с односторонним уклоном в направлении аварийной емкости. Линия аварийного слива от распространения пламени защищается гидравлическим затвором.
Определим коэффициент расхода системы методом последовательных приближений
,
где: сист – коэффициент сопротивления системы.
сист=
,
где: 
– коэффициент сопротивлению трения
для рассматриваемого участка трубопровода;
li, di – соответственно длина и диаметр рассматриваемого участка трубопровода, м;
– коэффициент местного сопротивления
на рассматриваемом участке системы
слива.
Коэффициент λ ориентировочно берем из справочной литературы.
λ=0,0365 для d=280 мм
l1+l2=30м d1=d2=280 мм
По справочным данным находим коэффициент местных сопротивлений:
– прямой ввод в сливной патрубок ξ1=0,5;
– внезапное сужение трубы (в месте врезки аварийного трубопровода):
– тройник для прямого потока ξ=2·0.55=1,1
– полностью открытая задвижка ξ=0,15;
– гидравлический затвор ξ=1.3;
– колено аварийного трубопровода ξ=2·1=2;
– прямой вход в аварийную емкость ξ=0,5.
,
где: 
,
так как диаметр трубопровода одинаков
по всей длине.
где: φоп. – принимаем равным 60 с.
Допустимая продолжительность аварийного режима не должна превышать:
tсл= 900 с
Определим продолжительность аварийного слива:
tсл = 750 + 60 =810 с
при tсл = 1524с условия аварийного слива нефти из емкости выполняются:
tсл = 810 с tсл=900 с
Вывод: система аварийного слива нефтепродуктов обеспечит сброс продукта при аварии или пожаре.