6.3. Тепловое проявление химической реакции

По условиям технологии, находящиеся в десорбере (ректификационная колонна), абсорберах, насосах и емкости для насыщенного абсорбента, жидкости нагреты до температуры, не превышающей температуру их самовоспламенения. Появление неплотностей в аппаратах и трубопроводах и соприкосновение с воздухом выходящего наружу продукта, нагретого до температуры самовоспламенения, сопровождается его загоранием.

7. Возможные пути распространения пожара

Пожары на установках для улавливания ЛВЖ протекают в сложных условиях с быстрым распространением огня на соседние аппараты и участки, и, зачастую сопровождается взрывами оборудования с последующим повреждением рядом стоящего оборудования, а также повреждением трубопроводов с поступающим на переработку ГГ, ЛВЖ и ГЖ и в таких случаях пожары принимают характер катастрофы с огромным материальным ущербом.

Наличие больших объемов легковоспламеняющихся, горючих жидкостей и горючих газов 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.

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

Анализируя работу установки для улавливания паров ЛВЖ из природного газа методом абсорбции, рассматривая каждое оборудование в отдельности, устройство оборудования, режимы работы, видно, что все аппараты, участвующие в данном процессе не имеют аварийного слива (исходные данные).

Из выше изложенного следует вывод, что расчет аварийного слива не требуется.

7.2. Расчет огнепреградителя

8. Определение категории производственного помещения насосной станции сырьевых насосов.

Проведем расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

      

Где: Р_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое экспериментально или по справочным данным в соответствии с требованиями

Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа)

Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения согласно приложению. Допускается принимать значение Z по табл. 2;

К_н коэффициент, учитывающий не герметичность помещения и не адиабатичность процесса горения. Допускается принимать К_н равным 3.

Р₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

т – масса горючего газа (ГГ) или паров легковоспламеняющихся (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ), вышедших в результате расчетной аварии в помещение.

V_св – свободный объем помещения, м³;

_г,п – плотность газа или пара при расчетной температуре t_p, кг/м³, вычисляемая по формуле

    (2)

Где: М – молярная масса, кг× кмоль^-1;

v₀ – мольный объем, равный 22,413 м^3× кмоль^-1;

t_p — расчетная температура, °С. В качестве расчетной температуры следует принимать максимально возможную температуру воздуха в данном помещении в соответствующей климатической зоне или максимально возможную температуру воздуха по технологическому регламенту с учетом возможного повышения температуры в аварийной ситуации. Если такого значения расчетной температуры t_p по каким-либо причинам определить не удается, допускается принимать ее равной 61°С;

С_ст — стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, % (об.), вычисляемая по формуле

(3)

Для расчета примем следующие значения:

P_max=830кПа С_ст=18,25

Т= 300 с, t_р=40

Z=0,5, V_св= 5184 м³,

К_н=3, Р₀=101кПа,

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

т = (V_a + V_т) _r, (6)

где V_а – объем газа, вышедшего из аппарата, м³;

_r – плотность ГГ, кг/м³

V_т – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³.

При этом

V_а = 0,01Р₁V, (7)

где P₁= 2800 – давление в аппарате, кПа;

V_т = V_1т + V_2т, (8)

где V_1т – объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³;

V_2т – объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³;

V_1т = qT, (9)

где q= 60 – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой среды м^3×мин ^-1;

V_1т = 60*5 =300 м³ (10)

V_2т = 0,785*d²*L=0,785*0,075²*15 = 0,07 м³

где P₂ =2400 – максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа;

L= 15 – длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м.

Плотность газа или пара при расчетной температуре t_p

ρ_г.п=28,05/22,413(1+0,00367*40)= 1,09 кг/ м³

объем газа, вышедшего из трубопроводов

V_T = 300 + 0,07 = 300,07 м³

Масса m, кг, поступившего в помещение при расчетной аварии газа определяется по формуле

m=(V_a+V_t) =(0 + 300,07)1,09 = 327,08 кг

расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

∆Р = (830-101)*(327,08*0,5/2800*1,09)*(100/18,25)*1/3 = 71,3 кПа

Вывод: так как максимальное давление взрыва 71,3 превышает допустимую по НПБ105-95, т.е. 5 кПа, то данное помещение относится к категории А.