Анализ возможных причин повреждения технологического оборудования
Причины повреждения технологического оборудования приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Причины повреждения технологического оборудования
Причины повреждения технологического оборудования |
Технологическое оборудование/номер на схеме | |||||||||||||
Вентилятор центробежный/2 |
Подогреватель/5 |
Адсорберы угольные/6,16 |
Конденсатор кожухотрубчатый/10 |
Сепаратор-отстойник/11 |
Насос растворителя/13 |
Ёмкость для ЛВЖ/14 | ||||||||
От динамических воздействий | ||||||||||||||
Нарушение материального баланса |
− |
+ |
− |
− |
+ |
− |
+ | |||||||
Нарушение температурного режима |
− |
− |
− |
− |
− |
− |
− | |||||||
Нарушение процесса конденсации паров |
− |
− |
− |
+ |
− |
− |
− | |||||||
Резкое изменение давления в аппарате (пуск, остановка) |
− |
+ |
+ |
+ |
+ |
− |
+ | |||||||
Гидравлические удары |
− |
− |
− |
+ |
+ |
+ |
+ | |||||||
Вибрации |
+ |
– |
− |
− |
– |
+ |
– | |||||||
Внешние механические воздействия |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ | |||||||
Эрозия материала аппарата |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ | |||||||
От химических воздействий | ||||||||||||||
Коррозия металла |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– | |||||||
Наличие агрессивной среды |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– | |||||||
От температурных воздействий | ||||||||||||||
Деформация оборудования при изменении рабочей температуры |
– |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
– | |||||||
Одной из причин повреждения оборудования может являться гидравлический удар. Гидравлические удары возникают обычно в результате быстрого закрывания или открывания вентилей на трубопроводах, при больших пульсациях подаваемой насосами жидкости, при резком изменении давления на каком-либо из участков трубопроводов. Проведем расчет гидравлического удара в отводящем трубопроводе насоса растворителя. Внутренний диаметр трубопровода – 100 мм, толщина стенки трубопровода – 4мм. По трубопроводу перекачивают бензол плотностью 837,68 кг/м3.
Скорость движения жидкости по трубопроводу составит:
(3.1)
где q–расход линии, м3⁄с;
S – площадь поперечного сечения трубопровода, м2
Определяем скорость распространения ударной волны:
(3.2)
где d – внутренний диаметр трубопровода, м2;
δ – толщина стенки трубопровода, м;
E – модуль упругости материала трубопровода, H/м2;
Eж – модуль упругости жидкости, H/м2;
Определяем приращение давления от гидравлического удара:
(3.3)
Вывод: так как максимальное давление, которое может выдержать трубопровод диаметром 100 мм, составляет 1,2 МПа, а после приращения давления в результате гидравлического удара на 0,16 Мпа, суммарное давление в трубопроводе составит 0,49 Мпа, что не вызовет повреждения данного трубопровода.
Мероприятиями по исключению повреждения технологического оборудования являются:
− оборудовать емкости, резервуары исправными средствами контроля уровня жидкости с обозначением максимально допустимого предела (п.182 [2]);