ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез аммиака из "Предупреждение аварий в химическом производстве" На стадии синтеза аммиака применяются колонны синтеза и конденсации, сепараторы, конденсаторы, испарители аммиака, подогреватели, циркуляционные компрессоры и другое оборудование. Опасность для обслуживающего персонала на стадии синтеза обусловливается взрывоопасностью горючих газов и паров аммиака при смешении их с воздухом, отравляющим действием аммиака, возможностью ожогов жидким аммиаком, применением высоких давлений и температур. [c.28] Важнейшим условием безопасной безаварийной эксплуатации является строгое соблюдение технологического режима и особенно температурного, так как при резком изменении температуры газа в аппаратах и трубопроводах может происходить деформация отдельных элементов, приводящая к разуплотнению фланцевых соединений. [c.28] По этой причине на агрегате синтеза аммиака произошло загорание азотоводородной смеси во фланцевом соединении тройника, установленном на выходе газа из колонны синтеза. [c.28] Аналогичная авария ггроизошла на другом агрегате синтеза ам.миака. Причина аварии — образование внутренних байпасов в катализаторной коробке колонны синтеза. В день аварии температура в зоне реакции стала постепенно снижаться, что потребовало уменьшения количества газа, подаваемого по холодному байпасу . В результате этого температура газа на выходе из колонны снизилась с 230 до 120 °С, что также вызвало разуплотнение фланцевого соединения и загорание азотоводородной смеси. [c.28] Опасные нарушения температурного режима наиболее часто допускаются в пуско-наладочный период, когда отсутствуют средства автоматизации или часть их ненадежно работает. [c.28] Р — регулятор температуры процесса синтеза Р2— регулятор перепада давле ний. на всасывающей линии компрессора Рз — регулятор уровня аммиака в сепараторе Р4 — регулятор уровня жидкого аммиака в колонне вторичной конденсации Р5— регулятор температуры процесса вторичной конденсации Рб— регулятор уровня жидкого аммиака в сепараторе / — колонна синтеза 2 — конденсатор водяной 3 — компрессор 4 — фильтр 5 — конденсационная колонна 6,7 — сепараторы. [c.29] Нарушение режима работы огневого подогревателя привело к перегреву трубопровода и змеевиков, который не был обнаружен, поскольку было допущено отступление от проекта и не была включена соответствующая блокировка, что и привело к аварии. Впоследствии был принят ряд мер, исключающих возможность создания аварийной ситуации. Одной из таких мер является установка дополнительного сигнализатора, срабатывающего при уменьшении или прекращении циркуляции газа, обеспечиваемой циркуляционным центробежным компрессором. Это обусловлено тем, что нарушение режима циркуляции в колонне синтеза может привести к очень серьезным последствиям. Опасность разгерметизации фланцевых соединений может быть в значительной степени уменьшена применением компенсирующих линз. [c.29] На рис. 1-3 показана схема агрегата синтеза аммиака с основными элементами автоматического регулирования процесса, обеспечивающими стабилизацию технологического режима и безаварийную работу всего агрегата. [c.29] Трубопроводы и аппараты агрегата синтеза аммиака работают в условиях высоких динамических нагрузок, поэтому к материалу, из которого их изготовляют предъявляют высокие требования. Действующими нормативно-техническими документами регламентированы химический состав и механические свойства металлов для изготовления оборудования, работающего при высоком давлении, а также процессы ковки, щтамповки, гибки, сварки, термообработки и т. д. Отступление от требований регламента может привести к разрушению деталей под воздействием высокого давления газа и тяжелым авариям. [c.30] Описан случай разрыва корпуса колонны синтеза аммиака, происшедший при гидравлическом испытании в мастерских фирмы Джон Томпсон Лтд. (Англия). При разрыве часть колонны синтеза массой 2 т была отброшена на расстояние 46 м. Колонна состояла из десяти царг длиной 1,6 м, внутренним диаметром 1,7 м, толщиной стенки 145—200 мм, сваренных электрошлаковой сваркой. Царги были сварены дугой под слоем флюса и приварены к плоскому кованому днищу и верхнему кованому фланцу. Аппарат был рассчитан на давление 35,8 МПа (358 кгс/см ), испытываться должен был при давлении 48,8 МПа (488 кгс/см ), однако разрыв произошел при давлении 35,8 МПа (358 кгс/см ). [c.30] Химическим анализом было установлено, что металл сварного шва на участке зарождения трещины содержал до 1,5% Сг, тогда как на других участках свар ных швов содержание хрома составляло 0,7%. Этот шов и накладка были сварены послойно погружной дугой с использованием легированного флюса. Низкая температура термообработки и высокое содержание хрома привели к высокой твердости и низкой ударной вязкости металла сварного шва, что в конечном итоге и привело к разрушению колонны. [c.30] Отступление от требований, предъявляемых к качеству металла, послужило также причиной взрывов, происшедших на заводе в Оулу (Финляндия) и химическом комбинате в Пулавах (ПНР). [c.30] В 1975 г. на крупнотоннажной установке аммиака, построенной по проекту фирмы Келлог (США), произошел разрыв сварного стыка на импульсной линии буйковой камеры уровнемера жидкого аммиака в сепараторе, что привело к истечению газа в атмосферу и объемному взрыву газовоздушной смеси с последующим загоранием. [c.30] Комиссия, расследовавшая аварию, установила, что причиной разрыва сварного стыка трубопровода является допущенное при монтаже нарушение технологии сварки, регламентированной технической документацией фирмы. При сварке стыка из разнородных сталей был использован электрод, недопустимый для этого сочетания металлов. Применение такого электрода привело к ухудшению механических свойств металла шва и разрушению сварного стыка. [c.30] Как уже говорилось, основным наиболее сложным и ответственным аппаратом является колонна синтеза аммиака, работающая при высоких давлении и температуре. Поэтому к конструкции колонны предъявляют особые требования. Материал колонны должен быть прочным и не подвергаться обезуглероживанию под воздействием водорода при высоких температурах. Для этого предусматривают охлаждение стенок аппарата потоком холодного газа, поступающего в реакционную зону по зазору между каталнзатор-ной коробкой и стенками. [c.30] Для обеспечения автотермичности процесса и оптимального температурного режима в колонне размещают теплообменник для нагрева до температуры реакщ1и азотоводородной смеси выходящим из катализаторной коробки газом. [c.31] Безопасные условия на агрегатах синтеза аммиака обеспечиваются строгим соблюдением технологического режима, качеством материала, оборудования и монтажных работ, а также строгим соблюдением требований техники безопасности к проведению различных работ. Несоблюдение этих требований может привести к тяжелым последствиям. [c.31] Известен случай, когда при испытании на герметичность агрегата синтеза аммиака после ремонта произошло разрушение резьбового соединения фланца в узле диафрагмы. Узел диафрагмы с фланцами был установлен во время ремонта. [c.31] Сборка узла была выполнена неправильно. Один из фланцев не был навернут на резьбовой конец трубы до предела, обеспечивающего зажатие диафрагмы торцами труб. При такой сборке не обеспечивалась герметичность соединения, что привело к утечке азотоводородной смеси, которой проводили опрессовку, и ее воспламенению. [c.31] Вернуться к основной статье