содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

6.4.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЕМКОСТЕЙ С СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Емкости под давлением проектируются согласно спецификациям, и какие-либо отступления от них приводят к ошибкам проектирования, которые могут вызвать при определенных обстоятельствах отказ емкости. В Великобритании емкости под давлением должны проектироваться, вообще говоря, согласно [BS.1982]. Несоблюдение стандарта может привести к аварии емкости.

Как отмечено выше, невозможно дать полный обзор всех областей деятельности и нет необходимости в детальном рассмотрении всех этапов проектирования емкости под давлением. Наше общее обозрение будет касаться взаимозависимостей между спецификациями, выбором материалов и стадией проектирования. Операции на первой стадии должны происходить в заданном порядке, но во многих случаях деятельность может носить итеративный характер, т. е. стадии проектирования и выработки спецификаций могут чередоваться. Проектировщик может сделать вывод о том, что проект не удовлетворителен и его можно улучшить, если изменить спецификации, например, устройств эстакады для трубопроводов. Проектирование обычно должно учитывать необходимость внутреннего осмотра, особенно когда эти осмотры не выходят за рамки технологической схемы. Это, в частности, может быть причиной изменения спецификации.

6.5.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЕМКОСТЕЙ С СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Как и в случае проектирования, здесь возможно лишь краткое упоминание об этой очень специфической области. Стандарт [BS.1982] содержит руководство по изготовлению емкостей в разд. 4 (сталь) и разд. 4а (алюминий), включая такие вопросы, как обращение с раскаленной сталью при закаливании. Этот стандарт предписывает, чтобы изготовление емкостей находилось под непрерывным контролем со стороны инспекционных органов. Каждый из инспекторов является страховым агентом, или же инспекторы назначаются компанией-производителем, имеющей сертификат Бюро по страхованию сосудов под давлением (функционирует под эгидой Британского института инженеров-механиков).

6.6.

ИНСПЕКЦИЯ ЕМКОСТЕЙ С СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Стандарт [BS.1982] в разд. 5 указывает методы проверки емкостей под давлением. Они включают неразрушающий контроль, методы которого описаны в книге Берчона [Birchon,1975]; к ним относятся такие методы, как радиография и ультразвуковой контроль. Радиографический контроль весьма эффективен при определении объемных дефектов, т. е. каверн, образованных при сварке. Ультразвук, напротив, более эффективен для контроля трещин. Дефекты поверхности могут быть определены с помощью магнитного порошка или нанесения краски. По состоянию на 1975 г. Берчон приводит 12 методов диагностики.

Некоторые формы испытания на давление являются обязательными; Стандарт > [BS.1982] рекомендует гидравлическое испытание как альтернативу пневматическому, хотя последнее разрешено в тех случаях, когда при определенных условиях гидравлическое испытание невозможно. Для режима средних давлений, обсуждаемых в данной главе, это не вызывает возражений, поскольку гидравлическое испытание надежнее обеспечивает нагрузку в малом объеме, чем пневматическое.

Вопрос об испытаниях на давление обсуждался на материале статистики аварий в [LPB.1979], где отмечено, что для давлений, меньших 20 бар (диапазон, о котором идет речь в данной главе), упругая энергия воды на 3 порядка меньше, чем воздуха, при том же давлении.

В табл. 6.4 приведены значения отношения Wa /Ww, где Wa - работа воздуха на разрушение и Ww - работа воды на разрушение. Выше не была принята в расчет нагрузка, действующая на стенки емкости.

ТАБЛИЦА 6.4. Отношение работ разрушения при различных давлениях

Вода, как отмечено в упомянутой работе, более опасна при повышенных давлениях. В любом методе испытания на давление возможны разрушение и образование опасного разлета. Во избежание разрушения по хрупкому механизму рекомендуется проводить испытания при температурах выше 7 °С.

Стандарт [FBS,19821] устанавливает тестовое давление следующим

образом:

где Pt - тестовое давление; Р - проектное давление; fa - номинальная проектная нагрузка при температуре испытания; f b - номинальная проектная нагрузка при проектной температуре; t - номинальная толщина стенки; с - допуск на коррозию. Тест на давление следует проводить в течение 30 мин.

Для гидравлического испытания предпочтительнее вода в силу ее малой сжимаемости, правда, вода создает и трудности; в тех случаях, когда незначительные следы воды могут служить причиной коррозии, следует использовать другие жидкости, даже если их сжимаемость выше. Стандарт предупреждает об опасности при испытании емкостей из аустенитной нержавеющей стали, если вода содержит хлориды. Насколько известно автору, применение морской воды для гидравлического испытания, как это было недавно в Персидском заливе, приводит к аварии емкости из нержавеющей стали вследствие микробиологической коррозии.

Емкость, подвергаемая гидравлическому испытанию, должна быть открытой в течение начального заполнения, что гарантирует отсутствие воздушной подушки.

6.7.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ЕМКОСТЕЙ С СЖИЖЕННЫМ ГАЗОМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Процедура приема в эксплуатацию (запуска) для химических и нефтехимических производств не описана в монографиях. Однако в литературе имеется большое число статей, таких, как [Gans,1976; Whiston,1977; IChemE,1974], статья "Ввод в эксплуатацию" в [LPB.1977]. В статьях обсуждаются общие принципы того, как организовать ввод в эксплуатацию, включая опасности, связанные с этой операцией. Нам не удалось найти ни одной работы, посвященной специфике ввода в эксплуатацию систем под давлением. Хотя статья [Whiston,1977] посвящена процедуре ввода в эксплуатацию завода по производству этилена, она не рассматривает ряда частных проблем, касающихся систем под давлением.

Начальный этап обычно связан с передачей предприятия от подрядчика к заказчику, в ходе которой поставщик демонстрирует методы ввода: эксплуатацию установок предприятия. Этот этап, как правило, включав активные операции под управлением инженеров подрядчика, которые обычно остаются на площадке до тех пор, пока не завершатся приемо-сдаточные испытания.

Считается, что для химического предприятия вероятность отказа в период ввода в эксплуатацию выше, чем во время основного процесса и во врем: загрузок; причем момент начального пуска даже более "рискован". Эти проблемы "зубная боль" технологии, хорошо известны. Их можно обычно уменьшить проявляя повышенное внимание перед вводом в эксплуатацию, когда весь завод должен быть очищен от строительного мусора, ржавчины, пыли. Затем следует провести проверку на герметичность всех закрытых емкостей. Кроме того требуется механическая проверка опор, креплений и монтажа. Ни в коем случае не следует производить ввод в эксплуатацию без изучения инструкции, которой производитель снабжает установку. По нашему мнению, аспекты безопасности должны освещаться в разделах, посвященных этой проблеме. На одно обстоятельство следует обратить особое внимание: осуществление пуска иногда вызывает необходимость проведения модификаций и различных изменений Такие изменения, как правило, противоречат исходным спецификациям и не должны проводиться без тщательной оценки возможных последствий (см разд. 6.11).

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..