146141 (729253), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Причины пожаров на подводящем или отводящем
продуктопроводе при его повреждении
Повреждения трубопроводов, подводящих или отводящих продукт из печи, образуются вследствие различного рода динамических воздействий и температурных деформаций. Стенки труб, особенно отводящей, нагреты до высокой температуры, поэтому отсутствие компенсаторов или нарушение теплоизоляции может привести к появлению больших температурных напряжений. Утечка жидкости наблюдается также при повреждении прокладок во фланцевых соединениях (разъедание, выжим) или удлинении нагретых крепежных болтов. Выход жидкости или ее паров при неисправности отводящей линии часто сопровождается самовоспламенением их.
III. Остановка и пуск трубчатой печи.
Остановка трубчатой печи может быть:
-
плановой на чистку ;
-
для ремонта;
-
аварийной.
При остановке печи на ремонт или чистку медленно гасят форсунки и при непрерывной циркуляции продукта по трубам производят постепенное охлаждение конструкции печи. После этого выдавливают содержимое змеевиков и продувают их водяным паром до полного удаления продукта, что определяется через пробный краник по цвету и запаху.
Вскрытие пробок можно начинать через 30—35 мин после прекращения подачи пара. Сначала следует вскрывать контрольные пробки (верхние, по одной в каждой секции) для снижения давления в системе, а затем все остальные.
Очистка труб от кокса — трудоемкая и длительная операция. Для сокращения ее продолжительности чаще всего производят очистку труб радиантной секции путем продувки их водяным паром при одновременном подогреве до безопасной температуры в течение 8 час.
Все ремонтные работы в борове и дымовой трубе выполняют только после тщательной продувки их водяным паром и последующего вентилирования.
Аварийная остановка печи требуется при прогаре труб, порче питающих насосов, прекращении подачи электроэнергии или пара, сильных утечках в двойниках, а также при авариях и пожарах соседних аппаратов.
В случае аварии необходимо сразу же потушить топливные форсунки и подавать пар во внутренний объем печи, приняв срочные меры к остановке питающих насосов. После снижения давления продукта следует выжать его из змеевиков водяным паром в аварийную емкость или в ректификационную колонну. Подачу пара в змеевик нужно продолжать и после удаления продукта, пока трубы не будут охлаждены.
При возникновении пожара необходимо немедленно потушить форсунки, закрыв общую задвижку на газовой и жидкостной линиях, подать в топочное пространство пар при полном открытии паровых вентилей, остановить сырьевой насос, принять срочные меры к выдавливанию продукта из змеевиков в аварийную емкость, закрыть все отверстия и окна в печи, закрыть шибер воздуха и дыма.
Для выдавливания нагреваемой жидкости из змеевика при остановке и аварии печь оборудуют системой паропроводов, присоединяемых к подводящей и отводящей линиям, а иногда и к промежуточным точкам змеевика.
Во избежание попадания нагреваемой жидкости в паровую линию необходимо, кроме вентиля, устанавливать на линии обратный клапан. Для контроля за состоянием обратного клапана и запорного вентиля служит спускной контрольный краник, всегда открытый в атмосферу (кроме момента выжатия). Перед подачей пара в змеевики из паровых линий спускают конденсат.
При прогаре трубы в радиантной секции змеевик продувают паром сверху вниз, а при прогаре трубы в конвекционной секции — снизу вверх. Пар ропускают по трубам в течение всего периода остывания печи.
Перед пуском печи после очистки или ремонта необходимо тщательно осмотреть все ее части и произвести испытание на давление. Перед испытанием змеевик печи промывают водой по ходу продукта в течение нескольких часов.
Испытание и опрессовку можно производить водой или жидкостью, подлежащей нагреву. Давление в системе повышают медленно и в два-три приема. После каждой ступени повышения давления осматривают все соединения и отмечают дефекты. Продержав печь под испытательным давлением в течение 5 мин, его медленно снижают. Дефекты устраняют только после снижения давления до атмосферного.
После испытания печь ставят на циркуляцию и разжигают форсунки.
IV. Пожаро- взрывоопасные свойства нефтей
Нефть, легковоспламеняющаяся жидкость, представляющая собой смесь углеводородов с различными соединениями (сернистыми, азотистыми, кислородными). Свойства нефтей различны в зависимости от месторождения ( см. приложение-таблица №1).
Плотность-730—1040 кг/м3; начало кипения обычно около 20°С; встречаются и более тяжелые нефти (начало кипения 100°С и больше); теплота сгорания (43514—46024) кДж/кг; диэлектрическая постоянная 2—2,5; удельное электрическое сопротивление 5•108—3•1016 Ом•м.
В воде практически не растворима. Сырые нефти способны при горении прогреваться в глубину, образуя все возрастающий гомотермический слой. Скорость выгорания их (5,2—7)•10-5 м/с; скорость нарастания прогретого слоя (0,7—1,0)•10-4 м/с; температура прогретого слоя 130-160°С; температура пламени 1100°С.
При тушении водой и пенами нужно остерегаться вскипания нефтепродукта.
V. Краткие сведения о пожарах и технологических инцидентах
при эксплуатации печей на месторождениях в Удмуртии
За годы развития ОАО «Удмуртнефть» ( с 1975 по 2001г) зарегистрировано 17 случаев пожаров на трубчатых печах различных типов.
На Мишкинском месторождении нефти ( 14.10.75г) произошло загорание внутри дымоотводных труб блока нагрева печи типа «БН». Причина пожара была вызвана перегревом внутренней рубашки и, как следствие прогаром труб.
Через год (3,11,23.03. и 25.07.76г) там же, на этой же печи ночью вновь произошли аналогичные пожары, через прогары труб разлилась нефть. Тушение проводилось длительное время в течение от 1 до 4 часов.
На Киенгопском месторождении нефти ( 24.01. и 6.12.76г) также отмечены пожары на печи «БН-5», причиной которых явились прогар труб и пробой прокладки .
В декабре 1977г начинается новая серия пожаров на печах. Вновь горит нефть под печью типа «БН-5» на Мишкинском месторождении нефти (7 и 9.02.77г.). Причина - прогар труб.
1978г- ночью загорается нефть под печью типа БН-5 на Мишкинском месторождении нефти (5.02.78г.). Через месяц-18.03.78г, а потом 8.11.78г- из-за прогара труб опять-таки на Мишкинском месторождении загорается разлившаяся нефть у печи «БН». Конец 1978г «знаменуется» пожаром на печи «ПТБ» Киенгопского месторождении нефти ( 26.12.78г) .
В 1979 г пожары на печах не зарегистрированы. В конце 1980г (26.12.80г) на Ельниковском месторождении нефти отмечен пожар на печи «БН», причина которого вновь связана с прогаром труб.
В течение 4-х лет(1981-1984г) на объектах нефтедобычи не было пожаров, связанных с неисправностью печей. В конце 1985г теперь уже на Гремихинском месторождении нефти 22.12.85г регистрируется пожар на печи «БН», причина которого связана с прогаром труб.
Пять лет спустя печь «БН» на Гремихинском месторождении нефти еще раз напоминает о себе (25.01.90г). Возникает пожар в результате прогара и разрыва сварного шва труб.
В последующие годы на месторождениях внедряются в производство и начинают использоваться более совершенные печи типа «ПП-1, 6», «ПТБ-5» и «ПТБ-10».Пожары и аварийные на печах резко идут на убыль. В течение последующих пятнадцати лет инцидентов на печах не фиксируется вплоть до 11. 05. 2001г ( см. стр.7).
VI. Пожарно-профилактические мероприятия
Основной несущей конструкции печи — металлическому каркасу — необходимо обеспечивать возможность температурных деформаций. Для этого некоторые соединения делают не сварными, а болтовыми с овальными отверстиями для болтов. Каркас не должен перегреваться. Поэтому внутреннюю полку швеллеров или двутавров защищают со стороны топочного пространства огнеупорным кирпичом толщиной не менее 20—25 см (или блоками из минерало- ватного теплоизоляционного наполнителя).
Вторую полку не следует закрывать кладкой для свободного омывания воздухом с целью охлаждения.
Во избежание вредных деформаций кирпичного заполнения при неравномерном прогреве устраивают температурные швы .
Прогрев печи нужно производить медленно. Сначала зажигают две-три форсунки, через 30 мин.— следующие две и т. д. Режим разогрева печи выбирается таким, чтобы продукт, циркулирующий по трубам, нагревался не более чем на 40—50° С в час. Правило розжига форсунок — общее для всех печей.
Для защиты конструкции печи от разрушения при возможном взрыве в топочном пространстве боковые стены радиантной камеры, как правило, оборудуют предохранительными клапанами . Ничто не должно мешать полному открытию клапанов, они должны быть доступны наблюдению и проверке.
Змеевики трубчатых печей, как наиболее ответственную часть, выполняют из жаростойкой и износоустойчивой стали. Трубы из высоколегированной стали работают почти до полного закоксовывания, не прогорая.
Для обеспечения работы печи без интенсивного теплового, химического и механического износов труб необходимо контролировать: установленные режимы давления в змеевиках, температурные режимы работы, качество сырья, соблюдение сроков чистки и профилактического ремонта.
Практикой установлено, что для уменьшения возможности термического разложения давление в трубах должно быть таким, чтобы скорость жидкости была в пределах 1—3 м/сек. Для каждой печи устанавливают нормально допустимые величины давления продукта перед входом в змеевик и по выходе из него и контролируют действительное давление. Нужно следить, чтобы отводные трубки к самопишущим манометрам не закоксовывались.
Во избежание прекращения подачи жидкости в печь емкости, из которых питаются насосы, должны иметь четко обозначенный аварийный уровень. Следует наблюдать, чтобы уровень продукта в емкости не понижался до аварийного.
Режим работы топочного пространства должен контролироваться и регулироваться автоматически. Нормально установленная температура в радиантной камере на перевале и по выходе дымовых продуктов из конвекционной камеры в боров поддерживается терморегуляторами, фиксирующими действительную температуру и регулирующими подачу топлива к форсункам. Правильность сгорания топлива контролируется анализатором состава дымовых продуктов.
Для каждой печи устанавливается температура поступающего в змеевик и выходящего из него продукта. Для измерения действительной температуры в этих точках помещают термопары с самопишущим устройством.
Все контрольно-измерительные приборы должны быть сосредоточены в одном месте и за их показаниями нужно постоянно следить, а их исправность контролировать.
Для уменьшения химического износа труб количество вредных примесей, содержащихся в нагреваемой жидкости, не должно превышать величину, установленную инструкцией. Фактическое содержание примесей определяют анализом и отмечают в журнале.
В жидкости не должно быть твердых взвешенных частиц. Жидкость, содержащую примеси больше нормы, подвергают предварительной очистке.
Для каждой печи, исходя из режимов ее работы и состава сырья, составляют график чистки и предупредительного ремонта. Чистку труб от кокса, графита и сажи производят строго по графику. В это же время всю печь и особенно трубы тщательно осматривают и проверяют.
Правила пожарной безопасности нефтеперерабатывающей промышленности требуют, чтобы во время эксплуатации трубчатой печи контролировалось состояние ее труб. Работа с отдулинами и свищами в трубах, а также с износом выше допустимых пределов (уменьшение толщины стенок) запрещается во избежание разрывов труб.
Для выявления отдулин и определения степени износа труб нужно производить не только осмотр, но и необходимые промеры.
Наружный осмотр и промеры наружного диаметра труб осуществляют при каждой остановке печи во всех местах, где это возможно. Внутренний диаметр измеряют по установленному графику в разные сроки для различных печей и даже для различных труб.
Степень изменения диаметра труб, подлежащих замене, зависит от назначения печи, характера сырья, а также материала труб и приводится в соответствующих таблицах.
Например, для потолочного экрана печи прямой гонки хромомолибденовую трубу с нормальными размерами 116,8 х 126,6 мм бракуют, если ее внутренний диаметр стал 119 мм или внешний диаметр 132 мм. Так как некоторые трубы наиболее сильно изнашиваются по концам то допускается применение конических втулок при определенном износе трубы у двойника.
Результаты промера и отбраковки труб заносят в специальный журнал.
Материал, применяемый для изготовления корпусов и пробок двойников, должен противостоять действию высоких температур и коррозии, особенно при переработке сернистых продуктов. Таким материалом является легированная сталь. Нажимные болты и гайки работают примерно в таких же условиях и, следовательно, их нужно изготовлять также из высококачественной стали.
Нельзя использовать двойники с имеющимися или заваренными трещинами. Подтяжку нажимных болтов для уплотнения пробок можно производить только после снижения давления в трубах до атмосферного.
При закрытии двойников следят, чтобы хвост гайки был прочно закреплен в соответствующем вырезе корпуса, а поверхность пробки не была сработана.
Для защиты двойников от атмосферных воздействий шкафы двойников должны иметь плотно закрывающиеся металлические дверцы. Под двойниками в шкафах устанавливают дренажные противни.












