ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные опасности производства из "Предупреждение аварий в химическом производстве" Аммиачно-кислородные смеси, как и многие другие горючие смеси, способны воспламеняться со взрывом. Температура воспламенения аммиачно-кислородной смеси лежит в интервале 700— 800 °С. В пределах этих температур самовоспламенение проггсходт при любом содержании аммиака в аммиачно-кислородной смеси С повышением температуры газовой смеси границы воспламенения аммиачно-воздушных смесей расширяются взрыв происходит при более низкой концентрации аммиака (табл. 1-1). [c.40] Применяемая на практике аммиачно-воздушная смесь с концентрацией аммиака 9,5—12% невзрывоопасна. При дальнейшем повышении концентрации аммиака необходимо учитывать пределы воспламенения газовой смеси с учетом температуры подогрева, содержания кислорода в газе, давления и т. д. [c.41] В прис тствии катализатора опасность воспламенения аммиачно-кислородных смесей уменьшается. Однако необходимо предусмотреть меры, предотвращающие воспламенение аммиачно-воздушной смеси в аппаратуре и трубопроводах до поступления ее на катализатор. [c.41] Скорость распространения взрыва в трубке диаметром 34 мм составляет 0,3 м при 17% (об.) аммиака в смеси, 0,5 м/с при 22% (об.) и 0,4 м/с при 25% (об.). Поэтому во избежание взрыва в контактных аппаратах содержание аммиака в аммиачно-воздушной смеси не должно превышать 12% (об.), а скорость газа в трубопроводах не должна быть ниже указанной. Однако в условиях эксплуатации случаи превышения концентрации аммиака неоднократно наблюдались, что было вызвано отсутствием или неисправностью КИП и средств автоматизации, ошибками производственного персонала. [c.41] В момент взрыва взрывные пластины на аппа рате не сработали, так как крепление их было усилено (вместо трех шпилек было установлено шесть), что послужило причиной обрыва стяжек, вздутия компенсаторов и отрыва нижней части входной газовой камеры котла-утилизатора. [c.41] Обогащение аммиаком аммиачно-воздушной смеси, приводящее к образованию взрывоопасной смеси в смесителе, произошло из-за отказа в работе уровнемеров, трубки которых оказались забитыми солями, занесенными в испаритель с жидким аммиаком. [c.41] Взрыв произошел после нажатия кнопки Аварийная остановка агрегата вследствие несрабатывания электропневматического клапана, поэтому отсекатель на линии подачи аммиака в смеситель оказался открытым. [c.42] Анализ причин аварии показал, что клапан на заводе был собран некачественно и неквалифицированно была проведена ревизия его после монтажа. [c.42] Технические комиссии, занимавшиеся анализом причин аварий предложили ряд мероприятий, исключающих попадание солей аммония в испаритель с жидким аммиаком. Предложено организовать отстой жидкого аммиака в течение 4 ч и обогрев трубопровода на участке от аппарата подготовки аммиака до уровнемера установить дублирующий уровнемер для жидкого аммиака улучшить конструкцию аварийной линии для сброса на свечу после контактного аппарата, чтобы предотвратить разрушение ее элементов при срабатывании мембраны, улучшить ревизию электропнев-матических клапанов и др. [c.42] Помимо указанных необходимо принять меры, направленные на повышение надежности отсечных клапанов, установленных на линии подачи газообразного аммиака к вентиляторам или смесителям и обеспечивающих автоматическое прекращение поступления аммиака в систему при содержании аммиака в аммиачно-воздушной смеси, превышающем 12% (об.). Применяемая система, блокировок должна обеспечивать автоматическое прекращение подачи аммиака на окисление а) в нижнем положении колокола газгольдера аммиака б) при снижении давления аммиака в колек-торе на входе в цех в) при остановке электродвигателя газодувки, направляющей аммиачно-воздушную смесь в систему, или остановке нагнетателя нитрозных газов г) при повышении температуры на сетках контактного аппарата д) снижение уровня питательной воды ниже допустимого в горизонтальных котлах-утилизаторах или в барабанах котлов с принудительной циркуляцией е) при падении давления и уменьшения расхода питательной воды в прямоточных котлах-утилизаторах. [c.42] Для гарантированного прекращения подачи аммиака на окисление после срабатывания отсечного клапана должна быть предусмотрена автоматически закрывающаяся электрозадвижка, установленная перед отсекателем аммиака. Чтобы исключить возможность попадания жидкого аммиака на катализаторные сетки, испаритель жидкого аммиака следует снабдить блокировками, срабатывающими при изменении температуры аммиака на выходе из подогревателя. Внутри контактных аппаратов должна быть установлена огнепреградительная насадка или корпус аппарата должен быть снабжеи предохранительным устройством — захлопкой. [c.42] Важным условием взрывобезопасности процесса производства азотной кислоты является хорошее смешение аммиака с воздухом перед подачей на катализаторные сетки. Поэтому конструкция и объем смесителя должны обеспечивать хорошее перемешивание газов и исключать проскок аммиака отдельными струями на катализатор. Разработана конструкция, в которой смеситель совмещен с контактным аппаратом, что позволяет уменьшить объем, где может скапливаться взрывоопасная смесь, и тем самым повысить взрывобезопасность процесса. Внутри контактного аппарата предусмотрено взрывозащитное устройство, расположенное над катали-заторными сетками. При поджигании аммиачно-воздушной смеси от раскаленных сеток в небольшом пространстве между сетками и огнепреградительным слоем несколько повышается давление, и взрыв гасится. [c.43] Для обеспечения безопасной эксплуатации контактного узла технологические схемы оснащают автоматическими системами регулирования соотношения потоков аммиака и воздуха. Однако из-за большого запаздывания эти системы иногда своевременно не срабатывают. [c.43] Известен случай, когда при резком увеличении нагрузки на контактный аппарат стала повышаться температура перед турбиной, газотурбинный агрегат был отключен системой блокировок, а регулятор соотношения аммиака и воздуха мгновенно не сработал, что привело к взрыву и разрыву каталнзаторных сеток. Разорванные сетки силой взрыва были подняты вверх в конус аппарата. Уцелевшие сетки были выгнуты также в сторону конуса. С нижней стороны сетки были покрыты копотью. На сетках были обнаружены выброшенные куски футеровки и замазки. Установлено, что перед пуском агрегата блокировка соотношения аммиака и воздуха была настроена на минимальное содержание аммиака (10,77о). При увеличении содержания аммиака блокировка не сработала и табло не зажглось. Кроме того, как показал анализ причин аварии, при сборке контактного аппарата разрывные шпильки взрывного устройства были установлены не по расчету, что могло привести к их несрабатыванию и разрыву аппарата. [c.43] Необходимо запретить пуск контактного узла и эксплуатацию агрегата окисления с неисправными блокировками и сигнализацией. Разрывные элементы взрывного устройства должны строго соответствовать расчету. [c.43] Применение агрегата окисления новой конструкции, в котором совмещены смеситель и контактный аппарат, использование минимальных объемов аммиачно-воздушной смеси и оснащение этого узла надежными системами автоматического регулирования и противоаварийной защиты позволяют обеспечить безопасные условия эксплуатации установки в отсутств1ие устройств, сбрасывающих давление при взрыве аммиачно-воздушной смеои. Как показал опыт эксплуатации, взрывные мембраны не всегда обеспечивают защиту аппарата от разрушения при взрыве, что обусловлено несовершенством методов расчета и сложностью их изготовления. Поэтому за рубежом на многих крупных агрегатах, работающих под давлением, предохранительные мембраны не устанавливают. Однако рабочий состав аммиачно-воздушной смеси принимают с относительно низким содержанием аммиака (9,5—10%), что позволяет создать больший запас надежности эксплуатации агрегата по отношению к нижнему концентрационному пределу воспламенения при 200°С (15%). [c.44] В период пуска агрегата окисления наиболее часто допускаются ошибки, которые в ряде случаев приводят к образованию в аппаратуре смеси взрывоопасной концентрации, что влечет за собой аварии. Поэтому производственный персонал должен быть хорошо обучен правилам безопасного пуска и остановюи агрегата, строго соблюдать технологические инструкции и инструкции по технике безопасности. [c.44] Вернуться к основной статье