Дія на матеріал апаратів та трубопроводів навантажень динамічного характеру

Порушення режиму роботи апаратів з екзотермічними процесами

Порушення режиму роботи апаратів з екзотермічними процесами, що призводить до підвищення тиску в апаратах і до можливих пошкоджень, відбувається у таких випадках:

· при невчасному відведенні надлишкового тепла реакції;

· при порушенні співвідношення речовин, що реагують;

· при збільшенні кількості каталізатора або ініціатора;

· при невчасному відведенні з реактора надлишкових газоподібних продуктів реакції;

· при утворенні пробок у відвідних лініях.

Зменшення кількості надлишкового тепла, що відводиться з апарата, відбувається через:

· припинення подачі холодоагенту;

· забруднення теплообмінної поверхні;

· зниження інтенсивності перемішування.

Заходи для дотримання нормального режиму роботи апаратів з екзотермічними процесами:

· влаштування автоматичних дозаторів співвідношення речовин, які подаються до апарата;

· застосування автоматичних регуляторів подачі холодоагенту;

· автоматичне випускання надлишкового тиску для забезпечення своєчасного відводу газоподібних продуктів реакції.

Динамічні навантаження зумовлюють значно вищі внутрішні напруження в конструкціях апарата ніж ті, які виникають при статичній дії цих навантажень.Основні причини виникнення динамічних навантажень:

а) різкі зміни тиску в апаратах і трубопроводах, що відбуваються в моменти пуску чи зупинки апаратів, а також при грубих порушеннях встановленого режиму температур та тиску;

б) гідравлічні удари (частіше зазнають трубопроводи і насоси ) найбільш характерні при швидкому закриванні та відкриванні вентилів на трубопроводах, при великих пульсаціях рідини, що подається насосами, при різкій зміні тиску на будь-якій ділянці трубопроводу, при потраплянні рідин в газові лінії компресорів.

Приріст тиску в трубопроводі при гідроударах визначають за формулою Н.Жуковського: ,

де c – швидкість поширення ударної хвилі, м/с; – густина рідини при робочій температурі, ; – зменшення швидкості руху рідини в трубопроводі, яка визначається за формулою: ,

де , – відповідно початкова і кінцева швидкість руху продукту в трубопроводі, м/с (у більшості випадків ).

Тиск при гідроударі залежить від часу закриття запірних пристроїв та довжини трубопроводу. Чим довший трубопровід та менший період закриття засувки, крана, клапана, тим більший тиск.

в) вібрація апаратів і трубопроводів виникає при систематичній зміні внутрішнього тиску, під впливом зовнішніх сил. Наслідком їх є утворення нещільностей у фланцевих з'єднаннях, порушення швів і навіть руйнування апаратів.

Найчастіше вібрації відбуваються в недостатньо закріплених трубопроводах, що працюють під тиском, в апаратах, з’єднаних із поршневими насосами і компресорами, в апаратах, розташованих поблизу працюючих агрегатів, в недостатньо закріплених апаратах.

До механічних пошкоджень від дії навантажень динамічного характеру також можна віднести зовнішні механічні удари при необережній роботі внутрішньоцехового транспорту, в результаті ударів падаючих вантажів, при застосуванні інструментів ударної дії.

Для запобігання дії на матеріал апаратів та трубопроводів навантажень динамічного характеру необхідно:

· забезпечити плавність зміни тиску при пуску, зупинці та в періоди переходу з одного режиму роботи апарата в інший;

· уникати гідравлічних ударів, для чого на лініях із рідинами встановлюють зворотні клапани, газові ковпаки на газових лініях від компресорів, застосовують різноманітні пристрої для уникнення потрапляння рідин у газові лінії компресорів;

· застосовувати методи боротьби з вібрацією шляхом заміни поршневих насосів відцентровими, спорудженням масивних фундаментів під апаратами, які вібрують, надійним кріпленням трубопроводів та апаратів, ізоляцією еластичними прокладками апаратів, які вібрують(мал.6);

Рис.6. Захист глухої стіни від пошкоджень в місцях прокладання вібруючої труби: 1 – гільза (металічна труба); 2 – азбестове волокно або ущільнена шлаковата; 3 – стіна; 4 – трубопровід

· виключенням механічних пошкоджень (наявність огородження, обмеження швидкості і зони руху виробничого транспорту, прокладання трубопроводів у закритих траншеях та естакадах).

Дата добавления: 2014-11-09