Билеты к экзамену с ответами, страница 5

При срабатывании выпуклой мембр с треском выворачивается и отрывается и уноситься потоком

Ломающиеся – из хрупких мат-ов, но при некоторой затяжке ее можно сломать.

Нед-ок: давление падает до атмосферного.

Треб-ия:

Мембр разрушение ток при заданном давлении

-констр и эксплуат удобная и простая,

- легкая замена,

-корозионно стойкая,

- достаточное проходное сечение для того чтобы давление не повышалось;

РАСЧЕТ МЕМБРАНЫ:

ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ,КОЛИЧЕСТВО, ДИАМЕТР И ТОЛЩИНА.

Давление при взрыве газа-паровоздушной смеси/

Давление при взрыве газа-паровоздушной смеси: Рразр=р0(Твзр*m/T0*n)

Р0 – начальное давление смеси;

Твзр T0 - начальная тем-ра горючей смеси и тем-ра взрыва

m - число молей в смаси после взрыва;

n – число молей до взрыва.

Теоритическая температура взрыва:

Твзр=Q/(Сi* mi) Сi; mi теплоемкость продуктов горения и число молей соответственно

Объем газообразных продуктов: Vt= Vo(Pраб*Tвзр*m/Po *To*n)- при взрыве горючей смеси.

ΔVt=Vt-Vo(Pраб/Po)

Площадь мембраны:

f= ΔVt/ τW f – уд-ая площадь мембр.V-объем газов, отвод из аппар.через мембр. τ – время развития взрыва. W- скорость истечения газов через мембр.

Р асчет толщины мембр: S= (P*r/2τ )(разрывная мембр) S- площадь мембр; Р- давление разрушения; r-радиус кривизны мембр.на растяжения материала. F=f*Vап;

d= √4F/пn толщина мембр: δ= Рразd/4σ в.ср; σ в.ср – временное сопр-ие материала мембр., с учетом тем-го режима.

нед-ки мембр:

- после срабатывании давление сниж-ся до атмосф-го

- выброс в астмосф вредных вещ-в

- иногда происходит выброс языков пламени, что приводит к воспламенению среды.

УСТАНОВКА, РЕГЛАМЕНТАЦИЯ, И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСВЕДЕТЕЛЬСТ-ИЕ.

- сосуды работ под давлением должны устанавл на открытых площадках,(нет людей, отдельные здания);

- не в жилых и бытовых зданиях, а так же прилеж к ним зданиям.

Регистр сосудов с токсич средой у которых PV >500, а так же с инертными средами PV >1000 атм *л.
не регистр-ся::аппараты воздухоразделительных установок(внутри кожуха)

- бочки для перевозки сжиженных газов , баллоны вместимостью до 100л

- сосуды для транспортировки сжиженных газов, жид – ей сыпучих тел которые находятся под давлением только при опорожнении.

Регистрация : Ростехнадзор – 1раз в 2года.

Износ – зависит от среды(токсичность);

- температура (работы) . Могут устанавливаться другие сроки:

- ап-т не использ свыше 12мес.

- в ап-те произ-ся исправления (реконструкция, ремонт)

- после аварии

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МЕМБРАНЫ:

- при быстром росте давления(взрывном) аппарат могут спасти только заранее слабые элементы конструкции - мембраны , которые при резком увеличении давления быстро разрушаются и открывают отверстие для сброса образ-ся газов(снижают давление.)

ТРЕБОВАНИЯ К БАЛОНАМ для сжатых, сжиженных и растворенных газов.

- стальные цилиндрические сосуды, в горловине конусное отверстие с резьбой, куда ввертывается запорный вентиль(для каждого газа разрабатывается свой вентель). На горловину плотно насаживается кольцо с наружней резьбой, служащее для предохранительного клапана, который служит для защиты вентиля от ударов при транспортировки.

Баллоны исполняются из безшовных труб углеродистой или легированной. Для сжиенных углеводородных газов при рабочем давлении не выше 16 кгс/см2 допускается применение сварных баллонов из-за большого коэф-та объемного расширения баллоны заполняют на 85%.

Боковые штуцера: левая резьба- горючие газы, правая резьба – негорючие газы.

Маркировка:

Товарный знак изготовителя и заводской номер баллона;

Дата изготовления и год следующего освидетельствования

Клеймо завода изготовителя

Рабочее давление

Пробное давление

Емкость баллона

Масса порожнего баллона

Баллоны предназначены для хранения и транспорт сравнительно не больших количеств разных химических веществ(инертные токсичные). Давление в наиболее распр баллонах объемом 40 литров достигает 15 МПа,и 22.5МПа толщина стенки 5-9мм вес 70 кг. Измеряется давление на :1) в баллоне в любой момент;2)давление на выходе их него. На баллоны более 100 литров должны устанавливаются предохранительные клапаны.

Баллоны окрашиваются в зависимости от среды:

1. горючие газы – красный цвет

2. водородный – салатового цвета

3. CO2 ,азот – черного цвета, кроме того на баллоне делается надпись с указанием среды.

Все баллоны проверяются на прочность при Рпроб=1.5Рраб . испытание на герметичность пров-ся при Рраб , но погруж-т баллон в ванну с водой на глубину не менее 1 м.

При повторном осведетельствование(в сроки производиться внешний осмотр баллона на предмет вмятин, выбоин, трещин, и только потом на испытание.)

Трещина от 10 мм – брак , баллон брокуется.

Ацетиленовый баллон один из самых опасных, НКПР=2.5%,ВКПР=100%. АЦИТЕЛЕН СКЛОНЕН К взрывному саморазложению.(С2H2-СВЯЗЬ НЕ СТОЙКАЯ, взрывное самовоспламенение, взрыв баллона, осколков).

Устройство баллонов особенное – баллон заполняется пористой массой(активный уголь) и растворителя ацитона, которая пропитывается ацетиленом до состояния слабо от жатой губки . проверка пористого материала один раз в 24 месяца. Ацетилен в течение нескольких часов подается под давлением и растворяется в ацетоне, ацетилен не находится в газовом состоянии. При отборе ауителена открывается выходной вентиль и C2H2 НАЧИНАЕТ ВЫКИПАТЬ, ацетилен не должен сопр-ся с медью и серебром = > ацетилениды серебра и меди.

КИСЛОРОДНЫЕ БАЛОНЫ.

Кислород реагирует со взрывом при контакте с жирами и маслами, поэтому обезжиревание проводят – дихлорэтаном.(взрыв: попадение масла и жира на вентель, удар балонна, появление искры в большой концентр газа, нагрев балонна.)

Водородные баллоны:

Атом Н имеет наименьший диаметр. Если стр-ра Ме эффективна. То водород диффундирует через целостную стенку, это видно при повышении давления.

Запрет на эксплуатацию:

Истек срок тех-го освидетельствования, истек срок пористого материала, поврежден корпус, неисправны вентели, отсутствие окраски и надписи, отсутствие избыточного давления в балонне, отсутствие клейма.

Первичное освидетельствование: наружн и внутр осмотр и гидравл испытание, периодические освид-ия: на наполнительных станциях и испытательных пунктах. Освид-ие баллонов – не реже чем через 5 лет.

Освидетельсвование:

Внутренний и наружний осмотр

Масса и вместимость

Гидравлическое освидетельствование.

Проверка массы и вместимости не проводится на баллоны менее 12литров и свыше 55 литров.

Баллоны при внутреннем и наружнем осмотре выявлены трещины, вмятины, риски, глубиной более 10% от толщины стенки – бракуются. Баллоны у котроых косая или слабая насадка башмака к техническому освидетельствованию не допускаются.

Выбраковка баллонов происходит , если масса баллона снизиться на 7.5%, а емкость при этом увеличилась на 1%

По завершении эксплуатации баллонов необходимо оставить остаточное давление 0.5кгс/см2.

После вентель закрывают и отправляют на склад.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ наполнять баллоны:

Истек срок годности технического освидетельствования

Истек срок пористого материала

Поврежден корпус

Отсутствует окраска или надпись

Отсутствует избыточное давление

Отсутстрвуют установленные клапаны.

КОМПРЕССОРЫ:

Компрессоры для сжатия и перемещения различных газов в виду разноообра-ия сред прих-ся учитывать многие факторы(Ме,смазки , уплотнения. Чаще всего выпускаются поршневые, центробежные, винтовые. Мембр-ые.)

По принципу действия: 1) объемные(поршневые, роторные(пластинчатые, винтовые), мембранные) и лопастные (турбокомпрессоры)

По назначению : химические, энергетические, общего назначения.

По роду сжимаемого газа : воздушные , кислородные, хлорные, азотные.

По конечному давлению: вакуум-компрессоры, газодувки-для нагнетания воздуха при давлении до 0.3МПа; компрессоры низкого давления – от 0.3 до 1.2МПа; среднего давления – от1.2 – 10 МПа высокого давления от 10 до 100МПа. При низком давлении – воздушное охл-ие, при высоком – водяное.(но только поз – ет добится охл-ия при 4-6 кратном сжатии, при более высоких ступенях устанавливаются промежуточные холодильноки, после каждого сжатия)

Давление до 3 МПа и выше - поршневые компрессоры от 1-6 ступеней.

Порш компресс имеет основной узел – совершение вращательно- постапат-ых движений

По числу ступеней сжатия, одно – двух – многоступенчатые.

При сжатии газа возникает опаснось, связанные с повышением давления, температуры, образование горючих смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха. Реальные процессы сжатия подчиняются закону. Характеризуемому урав-ием политропы(т е теплоемкость постоянна.) pv в степени m=const m-показатель политропы; m=(C-Cp)/(C-Cv)

При сжатии температура увеличивается в зависимости от роста давления : Т2=Т1(Р2/P1) в степени (m-1)/m (сжатие без охл-ия адиабатный процесс).

При повышении тем-ры снижается прочность Ме компрессора , усиливается разложение смазочного масла и возникает воз-ть разрушения компрессора.

↑t ведет к ↑ v газа повышение расхода энергии на его сжатие. Разложение молекул масел приводт к образованию более мелких и более опасных молекул: C2H2, CH4.

Помимо обр-ия газообор пр-ов обр-ся и твердые нагары.(сажа )=> обр-ие нагара ведет к увеличению трения => местные перегревы. Смазочное масло начинает нагреваться= взрывоопасная ситуация. (масло-воз-ая смесь).

Смазка компрессоров: УДОВЛЕТВОРЯТЬ УСЛОВИЮ РЕАЛЬНОЙ РАБОТЫ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ, ВЯЗКОСТИ, ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ И ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ, ПРИМЕНЯЮТСЯ КОМПРЕССОРНЫЕ МАСЛА(ТЕМП-РА ВСПЫШ= 220-240 И ТЕМП-РА ВОСПЛ = 400С)

ПОРШНЕВЫЕ КОМПРЕССОРЫ:

- СЖАТИЕ ЦИЛИНДРА ЗА СЧЕТ ПОРШНЯ.

Для избежания высоких темпер-р ипользуют многоступенчатые компр. После сжатия газ поступает в промежуточный холодильник.(водяные или воз-ые.t должна пов-ся от 30С и до 40С)(в некот случ-ях ставятся оборотный или предохранительный клапан).

ТУРБОКОМПРЕССОР.

Подача газа Непрерывно-турбинной на которой имеется множество лопаток.

Центроб компрессор – меньшие габариты. Отсутствие поступат движения.(снижение вибрации, трение, для сжатия небольш кол-ва газа, ) опасность у турбокомпрессора- сдвиг ротера, механическ колебания вала,имеет автоматическую систему отключения. При выходе параметров из норм – включ-ся сирена(звуковой сигнал).

Особ-ти:

- сжижение газа

-колонки для поглощение ацетилена, даже небольшое количество может сод-ся в воздухе, если процесс низкотемп то ацителен может затвердев и может произойти взрыв.(ХОРОШЕЕ ОХЛ-ИЕ И ЗАМЕДЛЕНИЕ ХОДА ПОРШНЯ.)

- при сжатии горючих газов – выход этих газов во внешнюю среду.

- О2 не взаимод с маслами(смзочными) , вероятность взрыва.

- маленький диаметр частиц может при сжатии выбраться на ружу.

Не стойкие соединения способные к взрывному саморазложению.=> снижение скорости движения поршня.

КИСЛОРОДНЫЕ КОМПРЕССОРЫ:

НИКАКОГО КОНТАКТА С МАСЛАМИ. Для смазки часто применяют дистиллерованную воду., а чаще смесь воды90% и глицирина 10%

Безопасность: ПОСЛЕ КАЖДОЙ СТУПЕНИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ КЛАПАНА(МЕМБРАНА).

-ГЕРМЕТИЧНОСТЬ СИСТЕМЫ(ПРИ КОМПРИМИРОВАНИИ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ)

- ВСЕ УСТАНОВКИ СНАБЖЕНЫ: МАНОМЕТРЫ(НА ЛИНИИ НАГНЕТАНИЯ ПОСЛЕ КОМПРЕССОРА); 2) ТЕРМОМЕТРОМ (ПОСЛЕ ХОЛОДЖИЛЬНОКА И НА СЛИВЕ ВОДЫ) 3) ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА И ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ 4)СИСТЕМА АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЫ(СВЕТОВАЯ И ЗВУКОВАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ).

ВОПРОС 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗРЫВОООПАСНЫХ ЗОН,СОГЛАСНО ПРАВИЛАМ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор взрывозащищенного электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.

При определении взрывоопасных зон принимается, что:

а) взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения;

б) взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 метров по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем
взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного объема помещения.

в) взрывоопасная зона взрывоопасных наружных установок ограничена размерами, определяемыми ниже (см. Зона класса В-1г).

Примечание.

Объемы взрывоопасных газо- и паровоздушной смесей, а также время образования паровоздушной смеси определяются в соответствии с НПБ 105-95 "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной, опасности".

Зоны класса B-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы и пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (загрузка или выгрузка технологических аппаратов и т.д.).

Зоны класса В-Ia - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации не образуются взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом, а возможны только в результате аварий или неисправностей.