Похожие презентации:
Апаратурне оформлення небезпечних виробництв. Класифікація апаратів і машин та вимоги до їх надійності. (Лекция 3)
1.
НАЦІОНАЛЬНИЙУНІВЕРСИТЕТ
ЦИВІЛЬНОГО
ЗАХИСТУ
УКРАЇНИ
2.
кафедрапожежної і техногенної безпеки
об`єктів та технологій
3.
Змістовний модуль 1Оцінка небезпеки потенційно небезпечних
виробництв
Т.1.1. Теоретичні основи безпечності потенційно
небезпечних процесів виробництв
Лекція 3: Апаратурне оформлення небезпечних
виробництв. Класифікація апаратів і
машин та вимоги до їх надійності.
4. План лекції
ВступКласифікація апаратів і машин.
Пошкодження технологічного обладнання в результаті
механічних впливів.
Інженерно-технічні заходи, що виключають
пошкодження
технологічного обладнання від
механічних впливів.
Пошкодження технологічного обладнання в результаті
температурних впливів.
Інженерно-технічні заходи, що виключають ушкодження
технологічного обладнання від температурних впливів.
Висновки
5. Класифікація апаратів і машин
6. За тепловим режимом
1. Ізотермічні2. Адіабатичні
3. Реактори з програмованим тепловим
режимом
7.
Ізотермічні апарати, реактори — у якихпроцес
протікає
при
постійній
температурі у всіх частинах реакційного
об’єму. У реальних умовах досягти
сталості
температури
майже
неможливо,
тому
для
більшості
реакторів найбільш характерним є
політропічний режим, тобто частковий
відвід тепла за допомогою тепло- і
холодоагентів.
8.
Адіабатичні апарати, реактори - працюютьбез підведення і відводу тепла (усе тепло, що
виділяється або поглинається в реакторі,
акумулюється реакційною сумішшю). Ці
реактори прості по конструкції, у них немає
теплообмінних пристроїв, для адіабатичного
режиму використовують теплоізоляцію.
9.
Уреакторах
із
програмованим
тепловим
режимом
теплообмін
здійснюється відповідно до заданої
програми зміни температури по висоті
реактора або у визначених частинах
реакційного об’єму
(у визначені
проміжки часу).
10.
Основний апарат для проведенняхімічних реакцій — реактор хімічний
(колони, автоклави камери і т.д.).
У реакторах крім хімічних йдуть і фізичні процеси, за
допомогою яких створюються оптимальні умови
здійснення хімічних реакцій (температура, тиск і
ін.). Тому хімічні реактори часто мають спеціальні
пристрої (мішалки, підігрівники, холодильники) чи
з'єднуються з іншими апаратами (компресорами,
теплообмінниками,
сепараторами, казанами,
утилізаторами і т.д.).
11. За способом організації процесу
1. Реактори періодичної дії.2. Реактори безупинної дії.
12.
У реакторах періодичної дії вихіднусировину
завантажують
через
визначені проміжки часу, після
здійснення хімічної реакції продукти
реакції вивантажують з реактора. У
реакторах періодичної дії всі його
стадії
(завантаження,
реакція,
розвантаження) протікають в одному
місці (в одному апараті), але в різний
час.
13.
Ефективність застосування реакторів періодичної діїхарактеризується ступенем або коефіцієнтом використання
часу його роботи, що дорівнює відношенню тривалості етапу
хімічних перетворень до тривалості всього циклу:
14. Причини пошкодження технологічного обладнання
недоліки конструктивного характеру;дефекти виготовлення;
порушення прийнятих режимів роботи;
відсутність або несправність засобів захисту від
перевантажень, неякісного технічного
обслуговування та ремонту
15. Класифікація причин пошкодження технологічного обладнання
пошкодженняв результаті
механічних впливів;
пошкодження в результаті
температурних впливів;
пошкодження в результаті хімічних
впливів
16. 1.Пошкодження технологічного обладнання в результаті механічних впливів. Заходи профілактики
Механічні впливи - впливи, щовиникають в результаті
перевищення розрахункових
навантажень на обладнання при
збереженні його розрахункової
стійкості.
17. Види механічних впливів
Підвищеннявнутрішнього тиску:
Динамічні навантаження (вібрація,
гідроудар);
Удари вантажів, необережна робота
цехового транспорту;
Ударна дія уламків при аваріях
сусідніх апаратів тощо.
18. Динамічні впливи виникають при різких змінах величини тиску в апаратах, при гідроударах, у результаті вібрацій, від випадкових ударів тощо
Динамічні впливи виникають при різких змінахвеличини тиску в апаратах, при гідроударах, у
результаті вібрацій, від випадкових ударів тощо.
Визначення приросту тиску в трубопроводі при
гідроударах
(формула М.Є.Жуковського)
19.
P ct
де с - швидкість поширення ударної
хвилі, м/с; Δω - зменшення швидкості
руху рідини в трубопроводі, м/с; ρt щільність
рідини
при
робочій
температурі, кг/м3.
20.
сЕж
d Еж
t 1
Е
де Еж , Е - модуль пружності рідини та
матеріалу труби, Па; d - внутрішній діаметр
труби, м; δ - товщина стінки труби, м
[14,15].
21. Вибір запобіжного клапану :
Повинні спрацьовувати при досягненнітиску:
0,5 МПа в апаратах з Рр=0,07-0,3 МПа;
15 % робочого тиску в апаратах з Рр 6 МПа;
10 % робочого тиску в апаратах з Рр 6 МПа.
22. Визначення приросту тиску при попаданні у високотемпературні апарати рідин з низькою температурою кипіння
23.
P 0,082,
m Tp
M Vв
P0
24. 2.Пошкодження технологічного обладнання в результаті температурних впливів. Заходи профілактики.
Температурні перенапруження (ТП) вматеріалі обладнання відбуваються, коли є
перешкоди лінійній зміні окремих елементів
(вузлів) або конструкції в цілому.
ТП бувають:
- при жорсткому кріпленні трубопроводів;
- наявності в апаратах біметалевих
конструкцій;
- в товстостінних конструкціях;
- при місцевих змінах температур в матеріалі
апарата.
25. Дія високих температур на матеріал апаратів
Умови для перегріву металу :забруднення теплообмінної поверхні
апаратів (прогар стінки);
утворення коксу, термополімерів;
тривала дія високих температур;
зниження рівня рідини в апаратах.
26. Дія низьких температур на матеріал апаратів
Приводить до падіння ударної в’язкостісталі (холодоламкість);
Втрата ударної в’язкості - до утворення
тріщин і до повного руйнування апаратів.
Найбільший вплив на ударну в’язкість має
вміст вуглецю (із збільшенням кількості
вуглецю та фосфору крихкість сталі
збільшується).
27. КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК З ЛІНЗОЮ НА КОРПУСІ
1 – корпус теплообмінника;5 – лінза.
28.
КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИКЗ ПЛАВАЮЧОЮ ГОЛОВКОЮ
1 – корпус теплообмінника;
2 – плаваюча головка.
29. КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК З ВИГНУТИМИ ТРУБАМИ
1 – корпус теплообмінника;4 – вигнуті трубки.
30. КОЖУХОТРУБЧАСТИЙ ТЕПЛООБМІННИК З САЛЬНИКОМ
1 – корпус теплообмінника;3 – сальник.
31.
ВИНИКНЕННЯНАПРУЖЕНЬ
ТЕМПЕРАТУРНИХ
Забруднення апарата приводять до зниження
інтенсивності теплообміну. Встановлено, що
накипання товщиною
1 мм знижують
коефіцієнт теплопередачі приблизно на 1016%, а товщиною 5 мм - на 40-50%.
32. Визначення температурних напружень в теплообмінниках із жорстким з'єднанням корпуса і трубок:
теплообмінниках із жорстким з'єднанням корпуса ітрубок:
мах
к
Т
мах
Рt
Р Ек
Fк Ек Fк ЕТ FТ
Рt
Р ЕТ
FТ Ек Fк ЕТ FТ
33. Небезпека руйнування апаратів виникає, якщо не виконується умова міцності
σσ
34.
Розрахункові допустимінапруження для апаратів з
горючими речовинами
визначають за формулою:
35.
,,σ η σ пр
36. Захист апаратів від температурних перенапружень
застосування температурнихкомпенсаторів;
застосування автоматичних регуляторів
температури;
контроль температури стінок апаратів;
охолодження внутрішніх стінок апаратів;
теплоізоляція зовнішньої поверхні
апаратів;
плавне нагрівання і охолодження апаратів
при їх пуску і зупинці.
37. Захист апаратів від дії високих температур
- застосування спеціальних сталей;- очищення внутрішніх поверхонь від
коксу й інших відкладень;
- футеровка внутрішньої поверхні
апаратів.
38. Захист апаратів від дії низьких температур
застосування сталі з підвищеною ударноюв’язкістю (вуглецеві сталі підвищеної
якості, низьколеговані );
захист теплоізоляційним прошарком;
обладнання внутрішніми змійовиками з
циркулюючим теплоносієм (резервуари з
СВГ)
39. 3.Пошкодження технологічного обладнання в результаті хімічного впливу. Заходи профілактики.
Хімічний знос (корозія) - зменшеннятовщини або стійкості стінок апаратів у
результаті хімічної взаємодії матеріалу з
речовинами або із зовнішнім
середовищем.
40. Класифікація корозійних процесів
За механізмом протікання: хімічна,електрохімічна;
За умовами протікання: газова,
атмосферна, під дією струмів,
підземна, біологічна тощо);
За характером руйнування:
суцільна, місцева.
41. Хімічна корозія - киснева; сірководнева; сірчана; воднева
Утворення нестійких оксидних плівок4Fe 3O
2Fe O
2
2 3
42. Захист від корозії
Застосування корозійностійких металів;Застосування захисних покриттів;
Зменшення корозійної активності
середовища;
Застосування неметалевих хімічно стійких
матеріалів;
Установка катодного та протекторного
захисту
43. ЗАВДАННЯ НА САМОПІДГОТОВКУ
Михайлюк О.П., Олійник В.В., Мозговий Г.О.Теоретичні основи пожежної профілактики
технологічних процесів та апаратів.Навчальний посібник.- Харків.-2004.- с. 145215.
2.Михайлюк О.П., Сирих В.М. Задачник
Теоретичні основи пожежної профілактики
технологічних процесів та апаратів.- Харків.ХІПБ МВС України, 1998.с.30. Розглянути
приклади розв’язання задач.