Азотное пожаротушение печей расчет
Обновлено: 17.05.2024
Азотное пожаротушение печей расчет
Для горения вещества необходим кислород. В обычном воздухе содержание кислорода составляет примерно 20%. Различные вещества горят при разной концентрации кислорода, горение всех веществ прекращается при содержании в воздухе кислорода менее 10%. Таким образом, остановить горение вещества можно за счет понижения содержания кислорода в воздухе путем, увеличения процентного содержания азота. Наиболее доступным способом получения азота для пожаротушения является азот, произведенный азотной станцией.
Плюсы
- Азотное пожаротушение является оптимальным решением при необходимости тушения шахт, различного оборудования или легко намокаемых материалов. Так, если тушить в шахте пожар водой, то она станет непригодной к разработке на срок в десятки лет. Залитое пеной оборудование потребует больших затрат на ремонт. Музейные ценности или документы также крайне нежелательно подвергать намоканию.
- Для восстановления атмосферы помещения после тушения пожара достаточно провентилировать помещение.
- Азотное пожаротушение является объемным. В отличие от других методов, азот распространяется по всей территории шахты или помещения.
- Возможность вырабатывать азот для пожаротушения непосредственно на объекте. Достаточный для начала тушения пожара объем хранится в ресиверах.
- Азот эффективно используется для предотвращения пожаров, а также взрывов в шахтах и безлюдных помещениях, поскольку является источником инертной среды.
Минусы азотного пожаротушения
- Неприменимо в помещениях с людьми.
- Применимо только в закрытых помещениях. При тушении пожаров на открытой местности, азот выветривается и не успевает подавить возгорание.
- В отличие от жидкости, азот не охлаждает объекты, которые подвергаются тушению. Охлаждаются они за счет окружающего воздуха, что требует большего времени в сравнении с тушением жидкостью.
Станции азотного пожаротушения
Мобильные. Для предотвращения и тушения пожаров, предотвращения взрывов, на объектах нефтедобычи в горных разработках, установка азотного пожаротушения выполнена на базе шасси (прицеп).
Стационарные. В закрытых помещениях используются системы на стальной раме-основании с ресивером, объединенные с пожарной сигнализацией, трубопроводом подачи газа в требуемые помещения.
Вне зависимости от способа исполнения азотные станции позволяют получить азот чистотой 99,9999%, объем производимого газа от 1 до 7000 нм 3 /ч. Оснащенность дополнительным оборудованием (ресиверы и емкости для хранения азота) зависит от требований Заказчика, отраженных в опросном листе.
Азотное пожаротушение печей расчет
Заявка на звонок
Блочная станция азотного пожаротушения печей (БСАП) предназначена для обеспечения тушения пожара при возгорании нефти, газового конденсата и нефтепродуктов в закрытых объемах печей (ПТБ-10, ПТБ-10М, ПТБ-10Э, БТП-10, ПТБ-5-40Э, ПТБ-5-40А, ППН-3, ПТ-4-64Ж, ПТ-6,3/200, ПТ-6/150 и пр.) и других технологических установках и/или для продувки инертным газом оборудования и трубопроводов.
Основным узлом БСАП является мембранная азотная установка марки АПТ серии "ГОНГ", предназначенная для получения из атмосферного воздуха азота и заполнения ресиверов.
БСАП эксплуатируются на центральных пунктах сбора и подготовки нефти с октября 1992 года после проведения первых успешных промышленных испытаний в ОАО «Удмуртнефть» по азототушению печей ПТБ-10. В 1997 году азотные установки марки АПТ рекомендованы к широкому применению межведомственной комиссией ПАО «НК «ЛУКОЙЛ». Узел ввода азота в печи ПТБ разработан и внесен в техническую документацию заводов-изготовителей. В общий комплект оборудования, поставляемый в блочном варианте, включаются надежные безмасляные воздушные компрессоры поршневого или винтового производства ЗАО «Атлас Копко», ресиверы 16-50 м 3 , оптимально совместимые с азотной установкой АПТ, и технологический блок-бокс 6x3x3м или 9x3x3м .
Возможное увеличение производительности и чистоты получаемого азота до 99,5 % об. может быть выполнено с учетом особых требований Заказчика. ООО «Метакс» выпускает установки марки АПТ-М8, М12, М50, М100 серии «ГОНГ».
Азотное пожаротушение печей расчет
Заявка на звонок
Назначение:
Предназначена для обеспечения тушения пожара при возгорании нефти, газового конденсата и нефтепродуктов в закрытых объемах блочных печей (ПТБ – 10, ПТБ – 5 – 40, ППН – 3, ПТ-4-64, ПТ-6/150 и пр.) и других технологических установок и / или для продувки инертным газом оборудования и трубопроводов на нефтегазодобывающих и перерабатывающих предприятиях, нефтебазах, базах нефтепродуктов и химических реагентов.
Принцип работы:
Блочная станция азотного пожаротушения печей (БСАП) накопительного типа позволяет автономно с помощью мембранной установки марки АПТ серии "ГОНГ" из атмосферного воздуха выделять азот с чистотой 96±1%об. («Азотон») и закачивать в ресиверы объемом 8 – 50м 3 для хранения. Для продувки оборудования или в случае возгорания, азот поступает из ресиверов в технологический объем. Обеспечивается быстрое и надежное тушения возгорания нефти без побочного воздействия на оборудовнаие.
Опыт эксплуатации:
БСАП эксплуатируются на центральных пунктах сбора и подготовки нефти с октября 1992 года, после проведения первых успешных промышленных испытаний в ПАО “Удмуртнефть” по азототушению печей ПТБ – 10. В 1997 году азотные установки марки АПТ рекомендованы к широкому применению межведомственной комиссией ПАО “Лукойл”. Узел ввода азота в печи ПТБ разработан и внесен в техническую документацию заводов – изготовителей . С 2003 года фирма Метакс поставила и сдала в эксплуатацию азотные станции пожаротушения накопительного типа на основе мембранных азотных установок для крупнейших российских нефтегазовых компаний: Лукойл, Сургутнефтегаз, Татнефть, Роснефть, Газпром нефть и др.
Снижение эксплуатационных затрат при подготовке нефти:
Применение азототушения взамен паротушения обеспечивает снижение себестоимости подготовки нефти и газового конденсата, существенно повышает надежность и быстродействие системы аварийного пожаротушения. Азотная станция обеспечивает продувку инертным газом оборудования и трубопроводов при ремонтных, пуско – наладочных и других работах. Расчетный срок окупаемости азотной станции в составе УППН включающей три – четыре печи ПТБ – 10, по расчетам ПАО “Лукойл” составляет от 4 месяцев до 1 года (в зависимости от капитальных затрат на строительство).
Пример использования:
Для гарантийного тушения пожара в трех печах ПТБ – 10 в составе УППН необходимы два ресивера (рабочий и резервный) по 20м 3 для хранения азота под давлением 5 – 6 кГс/см 2 . Время тушения возгорания нефти в печах ПТБ составляет 30 – 50 сек (по результатам ведомственных испытаний). По нормативам СП 5.13130-2009 – не более 60 сек. Запас азота для продувки оборудования инертным газом в этом варианте составляет до 500нм 3 .
Размещение и монтаж:
Установка марки АПТи блок компрессоров размещаются в типовом блок – боксе. В этом варианте капитальные затраты минимальны.
Вниманию Заказчиков:
Технический проект блочной станции азотного пожаротушения выполняют проектные Институты по выбору Заказчика. ООО «Метакс» осуществляет авторский надзор на этапе разработки проекта .
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РД
1.1. Настоящий руководящий документ распространяется на вновь разрабатываемые и реконструируемые нагревательные трубчатые печи нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности, работающие при температуре стенки трубы змеевика до 650 °С и рабочим давлением до 16,0 МПа (160 кгс/см 2 ) и минимальной тепловой мощностью от 0,1 МВт. Змеевики печей, работающие при температуре стенки трубы змеевика выше 650 °С, должны соответствовать РД 3689-001-00220302/31-2004 «Трубы радиантные и их элементы для реакционных трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».
1.2. Трубчатая печь - это огнетехническое сооружение, в котором тепло, высвобождающееся при горении топлива (топлив) передается продукту (продуктам), находящемуся в трубчатых змеевиках, размещаемых в теплоизолированных изнутри камерах. Нагревательными считаются трубчатые печи, в которых имеет место нагрев или нагрев, сопровождающийся испарением (перегревом) продукта.
1.3. Настоящий РД устанавливает общие технические требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации трубчатых печей.
1.4. Трубчатые печи относятся к техническим устройствам, применяемым на опасном производственном объекте, и, в соответствии с «Постановлением Госгортехнадзора России о порядке выдачи разрешений на применение технических устройств на опасных производственных объектах» от 14.06.2002 г., должны иметь разрешение на применение. Проектная документация на строительство и реконструкцию трубчатых печей подлежит согласованию с органами Госгортехнадзора.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ
2.1. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТОВ
2.1.1. Основным исходным документом для разработки проекта печи является Техническое задание по ГОСТ Р 15.201.
При разработке Технического задания рекомендуется использовать опросный лист, содержащий следующую информацию:
- полное наименование установки, организации - владельца, места расположения;
- технологическое назначение печи;
- полную характеристику нагреваемых продуктов (фракционный состав по ИТК, наличие и содержание коррозионно-опасных компонентов, температуру и давление на входе и выходе из печи или требуемую долю отгона продукта на выходе из печи при фиксированных входных параметрах);
- полную характеристику топлив: жидких и газовых, включая содержание вредных примесей;
- допускаемое минимальное значение КПД печи;
- потребность в пароперегревателе и параметры пара на входе и выходе из печи (расход, температуры и давления);
- необходимость подачи пара или другого турбулизатора в змеевик;
- потребность в воздухоподогревателе;
- агент пожаротушения (водяной пар, азот или др.);
- тип системы очистки наружной поверхности конвективных змеевиков, ее расположение;
- количество и расположение штуцеров пожаротушения;
- расположение штуцеров под датчики приборов К и А;
- расположение воздушных и дренажных штуцеров;
- расположение и размеры площадок, маршевых лестниц и площадок;
- габаритные размеры с учетом вспомогательного оборудования (дымососы, вентиляторы, отдельностоящие дымовые трубы, выносные секции воздухоподогревателей и прочее) и специфические требования.
2.1.5. В состав проекта печи должно входить задание на разработку проекта фундаментов под печь, включающее следующую информацию:
- количество и расположение фундаментных опор;
- размеры фундаментных опор;
- размеры и размещение фундаментных болтов;
- реакции на все виды статических и динамических нагрузок, включая ветровую и сейсмическую: усилия и моменты от нагрузок.
2.1.6. Технические условия и эксплуатационные документы выполняются по ЕСКД в соответствии с ГОСТ 2.114 и ГОСТ 2.601.
3. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ
3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1.1. Трубчатая печь включает в себя:
- оборудование (змеевики продуктовые, змеевики, предназначенные для выработки и/или перегрева водяного пара, воздухоподогреватели), подвески, решётки и опоры для змеевиков;
- горелочные устройства (на газовом, мазутном или комбинированном топливе; с наддувом или самососные);
- гарнитуру (люки-лазы, гляделки, взрывные окна, шибера);
- теплоограждение (футеровка, теплоизоляция);
- металлоконструкции (несущие и ограждающие, лестницы, марши и стремянки, газоходы, воздуховоды, трубопроводы, дымовые трубы);
- тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы).
3.1.2. Тип печи определяется формой радиационной камеры, взаимным расположением камер радиации и конвекции, конфигурацией радиантного змеевика, расположением горелок.
- печи цилиндрические, коробчатые;
- печи однокамерные, многокамерные;
- печи с вертикальным, горизонтальным, винтовым радиантным змеевиком;
- печи с подовыми, сводовыми, настенными горелками; с расположением горелок на боковых, торцевых стенах, в один или несколько ярусов.
3.1.3. Конструкция трубчатой печи выбирается проектировщиком и согласовывается с заказчиком.
3.1.4 Конструкция трубчатой печи и её элементов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы, а также возможность технического освидетельствования, технического диагностирования, очистки, продувки, пропарки, промышленного ремонта и эксплуатационного контроля металла.
Должны предусматриваться условия для быстрой замены труб змеевика, снятия-установки горелок.
3.1.5. В многопоточных печах должна обеспечиваться тепловая и гидравлическая симметрия всех потоков.
3.1.6. Количество потоков в печи должно быть минимально возможным. Не допускается объединение или разветвление потока в пределах печи.
3.1.7. Первый ряд конвективного змеевика, в случае непосредственного облучения от факела горелки, приравнивается по условиям работы к радиантному змеевику.
3.1.8. При расчете коэффициента полезного действия печи следует принимать коэффициент избытка воздуха на выходе из печи равным:
для жидкого топлива
для газового топлива
для естественной тяги
для принудительной тяги
3.1.9. Теплонапряженность топочного объема, рассчитанная по полезно воспринятому теплу, не должна превышать 124 кВт/м 3 для печей с жидким топливом или 165 кВт/м 3 для печей с газовым топливом.
3.1.11. Конструкция печи должна обеспечивать тягу по всему тракту продуктов сгорания, необходимую для работы выбранных горелок и удаления продуктов сгорания.
3.1.12. Конструкция печи должна обеспечивать возможность беспрепятственного перемещения от температурных деформаций всех элементов печи на всех режимах ее работы.
3.1.13. Шаг радиантных труб, как правило, не должен превышать двух диаметров трубы.
3.1.14. В конвекционной камере должно быть зарезервировано место для возможного размещения в ней двух рядов дополнительных труб.
3.1.15. Во всех случаях, по крайней мере, три первых ряда труб конвективного змеевика по ходу продуктов сгорания должны быть гладкими.
3.1.16. При применении труб с развитой поверхностью (оребренных или ошипованных) в конвективном змеевике в случае использования жидкого топлива должна предусматриваться система очистки наружной поверхности труб.
3.1.17. Обдувочные устройства должны устанавливаться между рядами труб из расчета обдувки более двух рядов в каждом направлении с перекрытием их радиуса действия до 15 % (по длине конвекции). Могут быть установлены устройства газоимпульсной очистки. Управление системой очистки рекомендуется осуществлять по методике АООТ «НПО ЦКТИ».
3.1.18. Управление обдувочными устройствами должно осуществляться со щита, установленного на площадке обслуживания конвекционной зоны.
3.1.19. При установке более 6 обдувочных устройств должна быть предусмотрена дополнительная система, обеспечивающая автоматический пуск всех устройств в заданной последовательности нажатием одной кнопки.
3.1.20. Расстояние от крайних в ряду труб конвективного змеевика до поверхности футеровки должно быть минимально возможным.
3.1.21. Расстояние от радиантных труб до поверхности футеровки должно составлять от одного до полутора диаметров трубы, но не менее 100 мм. Минимальное расстояние от оси горизонтальной радиантной трубы до поверхности футеровки пода должно быть не менее 300 мм.
3.1.22. Конструкция печи должна позволять замену отдельной трубы без демонтажа всего змеевика.
3.1.23. Расстояние от оси горелок до ближайших труб экрана должно быть не менее 1100 мм. Для специальных печей и печей малой мощности возможны исключения.
3.1.24. Высоту пола отмостки или площадки обслуживания до низа выступающих частей коммуникаций и оборудования в местах регулярного прохода обслуживающего персонала следует принимать 2,0 м, а в местах нерегулярного прохода - 1,8 м.
3.1.25. Каждая топка в печах коробчатого типа должна иметь два люка лаза с минимальными размерами в свету 600×600 мм, или дверь 1600×600 мм.
В поду вертикальной цилиндрической печи должен быть предусмотрен, как минимум, один свету - 450×450 мм.
На своде каждой радиантной камеры вертикальной печи должен быть предусмотрен, как минимум, один монтажный люк размерами в свету не менее 450×600 мм.
У основания дымовой трубы и на газоходе должны быть предусмотрены по одному люку-лазу размерами в свету не менее 600×600 мм, обеспечивающему доступ к шиберу.
3.1.26. Количество и расположение гляделок должно быть достаточным для визуального контроля состояния труб радиантного змеевика, трубных кронштейнов, пламени всех горелок, футеровки.
3.1.27. Для безопасной эксплуатации печи должны быть предусмотрены взрывные окна не менее одного на каждые 100 м 3 объема с общим проходом не менее 500×500 мм в безопасном для персонала месте или с отводом продуктов взрыва в безопасное для персонала место. Допускается не устанавливать взрывные предохранительные устройства в топочной камере трубчатой печи, если это обосновано проектом и согласовано с организацией - владельцем печи.
3.1.28. Для профилактической очистки площадок к печам должен быть подведен пар низкого давления с присоединением шланга, а для ремонтного освещения - низковольтное освещение во взрывобезопасном исполнении.
3.1.29. Конструкция уплотнений входных и выходных труб змеевиков должна обеспечивать возможность перемещения труб при термическом удлинении без нарушения герметичности данного узла. При этом должно гарантироваться исключение подсосов атмосферного воздуха.
3.1.30. Выход из строя тягодутьевых машин в процессе эксплуатации не должен приводить к необходимости остановки печи. Кроме резервирования тягодутьевых машин, должен быть предусмотрен байпас по продуктам сгорания в дымовую трубу.
3.1.31. Деление трубчатой печи на поставочные блоки должно быть отражено в технической документации с указанием массы поставочных блоков и мест расположения монтажных стыков. Монтажные стыки должны располагаться в местах, удобных для проведения сварочных работ.
3.1.32. Ориентировочная масса поставочного блока трубчатой печи, не требующая согласования с монтажной организацией и заказчиком, составляет 15,0 тонн. При формировании поставочных блоков большей массы требуется согласование с монтажной организацией и заказчиком.
3.1.33. При конструировании трубчатой печи следует учитывать нагрузки, возникающие при монтаже и зависят от способа монтажа, также при гидравлическом испытании змеевиков.
3.1.34. Поставочные блоки трубчатой печи должны иметь стандартные строповые устройства. Строповые устройства должны быть рассчитаны на фактическую массу поставочного блока, нагрузки, возникающие при монтаже и зависящие от способа монтажа, разработка строповых устройств производится на стадии рабочего проектирования.
3.1.35. Расчет на прочность элементов трубчатой печи следует проводить в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором РФ. При отсутствии стандартизированного метода расчёт на прочность должен выполнять разработчик печи.
Температура стенок труб змеевиков не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность.
3.1.36. Температура нагреваемого продукта (сырья) на выходе из печи должна назначаться с учетом сопротивления трансферных линий, а также требуемой величины доли отгона на входе в следующем за печью аппарате.
3.1.37. При невозможности обеспечения свободного теплового расширения отдельных элементов трубчатой печи, в расчетах на прочность необходимо учитывать дополнительные напряжения.
3.1.38. Участки элементов трубчатой печи и трубопроводов обвязки (в частности, наружные перекидки из камеры конвекции в камеру радиации) с повышенной температурой поверхности, с которыми возможно непосредственное соприкосновение обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
3.1.39. Крышки люков-лазов и гляделок должны быть прочными, плотными и должны исключать возможность подсосов атмосферного воздуха внутрь печи, а также самопроизвольного открывания.
3.1.40. Стойки печи от нулевой отметки до пода должны иметь огневую защиту, способную противостоять открытому пламени в течение 2-х часов.
3.1.41. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.
3.1.42. Все устанавливаемые на печах электродвигатели должны быть выбраны в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и иметь, при необходимости, свидетельство о взрывозащищённости.
3.2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
3.2.1. Конструкция трубчатой печи должна соответствовать климатическим условиям площадки строительства.
3.2.2. Змеевики для трубчатых печей выполняются по РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».
Расчетным давлением змеевика следует считать давление срабатывания предохранительных клапанов на выкиде сырьевого насоса или компрессора либо максимально развиваемое давление, если клапан не установлен.
3.2.3. Максимальная температура стенки труб змеевика должна определяться для наиболее теплонапряженной трубы при максимальном локальном тепловом потоке, определяемом с учетом неравномерности распределения тепловой нагрузки по окружности и длине/высоте трубы.
3.2.4 Максимальная расчетная (проектная) температура должна приниматься как минимум, на 15 °С выше найденной в соответствии п. 3.2.3 настоящего РД.
3.2.5. Материал змеевиков должен быть выбран максимально стойким (в том числе при нормальной температуре) к коррозии от нагреваемых сред; он должен допускать теплосмены без нарушения механических свойств, в том числе ударной вязкости.
3.2.6. Расчет толщины стенки труб змеевиков должен производиться для максимальной расчетной температуры и расчётного давления при расчётном сроке службы змеевиков 100000 часов в соответствии с действующей нормативно технической документацией.
Величина прибавки на коррозию и эрозию должна назначаться в соответствии с расчетным сроком эксплуатации змеевика.
3.2.7. В случае использования конвективных змеевиков для получения или перегрева водяного пара, должна быть обеспечена гарантия наличия в этих змеевиках воды, пароводяной эмульсии или водяного пара в количестве, обеспечивающем расчетную температуру змеевиков, или параметры труб змеевиков должны быть назначены по температуре продуктов сгорания.
3.2.8. Конструкция змеевика должна быть сварная. Фланцевые пары могут быть установлены на потоках на входе и выходе из печи.
3.2.9. Все соединения змеевиков, куда подходят трубы с одинаковым наружным диаметром, должны быть приварными встык. При соединении труб с разными наружными диаметрами должны применяться переходы только с одним дополнительным швом. Конструкция и размеры переходов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 17378.
3.2.10. Конструкция змеевиков должна обеспечивать возможность неразрушающего контроля сварных соединений.
3.2.11. Независимо от крепления радиантных и конвективных труб и пучков, должна быть обеспечена компенсация расширения между зонами конвекции и радиации.
3.2.12. На период гидравлических испытаний змеевики печей, подверженные испытанию водой или другим жидким агентом, должны быть оборудованы дренажными устройствами и воздушниками.
3.2.13. Конструкция радиантного змеевика должна позволять его поставку габаритными блоками из шести и более труб с приварными двойниками или отводами и гидроиспытанными в организации - изготовителе.
3.2.14. Змеевик трубчатой печи, по требованию Заказчика и с учетом возможности его транспортировки, может поставляться:
- россыпью - отдельно трубы, отводы, решетки;
- «костылями» - к трубе приварен отвод на 180°;
- «шпильками» - две трубы, соединенные отводом 180°;
- секциями - несколько труб, соединенных отводами на 180° совместно с элементами крепления или без них;
- пакетами - пучок соединенных между собой труб с трубными решетками.
3.2.15. Допускается в исключительных случаях, по согласованию с заказчиком, конструкция печи, обеспечивающая возможность технического освидетельствования и ремонта змеевиков и футеровки после полного или частичного демонтажа змеевиков из печи.
Разработчик такой конструкции трубчатой печи должен в технической документации указать методику, периодичность и объем контроля труб (змеевиков), выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.
3.2.16. При разработке конструкции трубчатой печи должны учитываться Правила перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.
Предпочтение должно отдаваться габаритным печам или габаритным комплектным блокам, состоящим из змеевиков, узлов металлоконструкций и футеровки.
При конструировании змеевиков независимо от металлоконструкций должна быть обеспечена их максимальная заводская готовность и блочность.
3.2.17. Конструкция и схема змеевиков трубчатой печи должны обеспечивать эффективный теплоподвод к стенкам труб.
Температура стенок труб змеевиков не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность.
3.2.18. Продуктовые змеевики трубчатых печей должны быть, по возможности, самодренируемыми. На дренажных линиях должны быть предусмотрены запорные органы с дистанционным управлением.
3.2.19. Конструкция трубчатой печи должна обеспечивать возможность равномерного прогрева её элементов при пуске и нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных её элементов.
3.2.20. Конструкция газоходов должна исключать возможность образования взрывоопасного скопления газов, а также обеспечивать необходимые условия для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.
3.2.21. Выход продуктов сгорания из топочной камеры должен быть симметричным, обеспечивающим равномерное омывание труб конвективного змеевика.
Первые два - четыре ряда труб конвективного змеевика выполняются гладкими, возможно, с увеличенным шагом труб.
3.2.22. Печь должна быть снабжена люками-лазами, гляделками, лючками для розжига горелок и взрывными клапанами.
3.2.23. Размещение и количество гляделок должно обеспечивать обзор всех труб и подвесок радиантного змеевика, а также факелов горелок.
3.2.24. Тип системы очистки наружной поверхности конвективного змеевика выбирается разработчиком и согласуется с заказчиком.
3.2.25. Печь должна быть оснащена системой лестниц и площадок для обслуживания змеевиков, управления работой горелок, приборов КИП, систем очистки поверхностей нагрева, шиберов.
3.2.26. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.
Оценка выбросов из дымовой трубы осуществляется в соответствии с «Методическими указаниями по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии (РД-17-89)».
3.2.28. Печь должна быть оснащена системой низковольтового электропитания (36 в) для подключения переносных светильников.
3.2.29. КПД каждой печи с утилизационным оборудованием должен быть не менее 83 %, в отдельных случаях, по согласованию с Заказчиком, допускается меньшая величина КПД.
3.2.30. Как правило, каждый технологический поток целевого назначения должен иметь независимый регулируемый нагрев.
3.2.31. При пропуске через печь технологического потока целевого назначения несколькими потоками, все потоки должны иметь симметричный нагрев, симметричную раздачу всего продукта технологического потока. При этом, количество потоков должно быть минимально возможным.
3.2.32. Отбор дымовых газов из топки/топок печей должен быть симметричным относительно расположения труб в вертикальных экранах с горизонтальными и вертикальными трубами.
3.2.33. Пересечение потоками газов сгорания экранных труб зоны радиации, кроме труб «ударных» экранов перед конвекционными камерами и много поточных змеевиков печей риформинга (связанных горячими трубопроводами с реакторами), не допускается.
3.2.34. Мазутное топливо должно быть подогрето до температуры обеспечивающей вязкость перед форсункой соответственно ее характеристике.
3.2.35. Жидкое топливо на печь должно подаваться по кольцевой циркуляционной системе рассчитанной на двойной расход.
3.2.36. Топливный газ перед горелками не должен иметь конденсата.
3.2.37. Пилотные горелки должны снабжаться топливным газом по отдельной от основных горелок топливной линии и иметь дистанционный и местный розжиг (нажатием кнопки оператором по месту).
3.2.38. Забор топливного газа от коллектора в заборную трубу не должен производиться из нижней части коллектора.
3.2.39. Расчёт минимального пожарного разрыва от трубчатых печей до другого оборудования проводить от наружной обшивки печей.
3.3. ЗМЕЕВИКИ
3.3.1. Материалы для труб змеевиков должны назначаться с учетом:
- максимальной температуры стенки трубы;
- прибавки на коррозию;
- допуска на разностенность труб.
3.3.2. Змеевики печей, за исключением камеры конвекции и перекидок, должны полностью располагаться в топочном пространстве печи.
3.3.3. На случай прогара труб к змеевику должен быть подключен пар или инертный газ для продувки.
3.3.4. Конструкция змеевика должна быть сварная и выполняться в соответствии с РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».
3.4 ДВОЙНИКИ, ОТВОДЫ, КОЛЕНА
В необходимых случаях применяются оребрённые трубы по CTП 442-2000 «Трубы оребрённые. Правила изготовления и приёмки» ООО «Фирма Эскорт». Могут быть использованы трубы и трубопроводные детали производства других фирм, имеющих соответствующую документацию, согласованную с Госгортехнадзором России.
3.4.2. Отводы изготавливаются с углом гиба 45, 60, 90 и 180°.
3.4.3. Применение отводов, кривизна которых образовывается за счет складок (гофр) по внутренней стороне отвода, не допускается.
3.4.4. Применение секторных колен допускается при рабочем давлении не более 4,0 МПа (40,0 кгс/см 2 ) при условии, что угол между поперечными сечениями секторов не превышает 22°30 ' и расстояние между соседними сварными швами по внутренней стороне отвода обеспечивает контроль этих швов с обеих сторон по наружной поверхности.
3.4.5 Двойники, отводы и колена должны выполняться из того же материала, что и трубы змеевика.
3.4.6. Расчетная толщина стенки двойника, отвода, колена должна включать прибавку на коррозию и эрозию, величиной не менее той, что принята для труб змеевика.
3.4.7. Отводы, двойники, колена, размещаемые в топочной камере, должны рассчитываться на те же расчетные давление и температуру, что и стыкуемые с ними трубы.
3.4.8. Отводы, двойники, колена, размещаемые вне топочного пространства, должны рассчитываться на то же расчетное давление, что и стыкуемые с ними трубы змеевика; расчетная температура принимается на 30 °С выше максимальной температуры нагреваемого продукта в данной части змеевика.
3.4.9. Толщина стенки отвода, двойника, колена должна быть как минимум равна толщине стыкуемой с ними трубы.
3.4.10. Вне зависимости от расположения отводов, конструкция печи должна позволять при необходимости доступ к ним с целью замены.
3.5. ТРУБНЫЕ ОПОРЫ, ПОДВЕСКИ, РЕШЕТКИ
3.5.1. Горизонтальные гладкие трубы змеевика должны опираться на металлические опоры. Расстояние между опорами обосновывается расчётом.
3.5.2. Опоры вертикальных труб устанавливаются на одном из концов, направляющие устройства устанавливаются на противоположном конце, а также в средних частях при длине трубы больше шести метров, если имеется возможность прогиба трубы.
3.5.3. Трубные опоры должны иметь возможность свободно расширяться и не вызывать дополнительные напряжения в трубах.
3.5.4. Проектом и при монтаже труб змеевика должно быть обеспечено касание трубами (горизонтально) всех опор без зазора при работе печи.
3.5.5. Опоры могут быть цельнолитыми или сварными из листа. В случае изготовления литых опор из двух и более частей, сварка опор должна производиться организацией-изготовителем.
3.5.6. Литье трубных опор должно выполняться по техническим условиям организации-изготовителя с контролем предела текучести, проведением механических испытаний, рентгеноскопии сварных швов (при их наличии) и опорных частей, с контролем предела прочности в интервале рабочих температур. Контроль 100 %.
3.5.7. Все находящиеся во внутреннем пространстве трубные опоры должны выполняться из высоколегированных хромоникелевых сталей с учётом температурных условий.
3.5.8. Расчетная температура для трубных опор, подвесок и решеток, контактирующих с продуктами сгорания, должна назначаться следующим образом:
- для радиантного и первых 2-х рядов конвективного змеевиков - на 120 °С выше температуры продуктов сгорания на «перевале», но не меньше 880 °С;
- для последующих рядов конвективного змеевика - на 60 °С выше температуры продуктов сгорания, соприкасающихся с опорой;
- наличие теплоизоляции на промежуточных решетках конвективного змеевика не снижает их расчетную температуру.
3.5.9. Толщина трубных опор должна рассчитываться с учетом прибавки на коррозию. Прибавка на коррозию должна приниматься с учетом агрессивности среды, но не менее 3-х мм с каждой стороны опоры.
3.5.10. Конструкция радиантного змеевика должна позволять производить монтаж - демонтаж одной трубы без смещения змеевика.
3.5.11. Независимо от конструкции трубы (гладкая, ошипованная или оребрённая) трубные опоры должны позволять замену любой трубы без разборки пучка конвекции.
3.5.12. Торцевые трубные решетки конвективного змеевика должны проектироваться с учетом следующих требований:
- со стороны продуктов сгорания торцевая решетка должна иметь слой футеровки не менее 100 мм; элементы крепления футеровки к торцевой решетке должны выполняться из нержавеющей стали; если расчетная температура торцевой решетки превышает 425 °С, необходимо использовать легированную сталь для ее изготовления;
- вокруг каждого отверстия для труб в торцевой решетке со стороны продуктов сгорания должны быть приварены патрубки, внутренний диаметр которых не меньше чем на 10 - 15 мм больше наружного диаметра трубы (с учетом высоты ребер или шипов, если предусмотрены). Материал патрубков - тот же, что и для торцевых решеток.
3.6. ЗМЕЕВИКИ ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, ПАРООБРАЗОВАНИЯ И ПАРОПЕРЕГРЕВА
3.6.1. Особые требования к конструкции змеевиков подогрева питательной воды, парообразования и пароперегрева:
В коллекторах с внутренним диаметром более 150 мм должны быть предусмотрены отверстия (лючки) эллиптической или круглой формы с наименьшим размером в свету не менее 80 мм для осмотра и чистки внутренней поверхности. Вместо указанных лючков разрешается применение приварных штуцеров круглого сечения, заглушаемых приварным донышком, отрезаемым при осмотре (чистке). Количество и расположение штуцеров определяются разработчиком трубчатой печи. Лючки и штуцера допускается не предусматривать, если к коллекторам присоединены трубы наружным диаметром не менее 50 мм, расположенные так, что после их отрезки возможен доступ для осмотра внутреннего пространства коллектора.
3.7. ВХОДНЫЕ-ВЫХОДНЫЕ ПАТРУБКИ, ПЕРЕКИДКИ
3.7.1. Материал перекидочных трубопроводов назначается по материалу предыдущей трубы змеевика.
3.7.2. Допускается применять только фланцы приварные встык.
3.7.3. Фланцы должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.
3.7.4. При необходимости размещения на патрубках и перекидках дренажных и воздушных штуцеров, последние должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.
Тушение пожара азотом
Выбор средства для пожаротушения – мероприятие, к которому нужно подходить с особой серьезностью. Азотные огнетушители уже давно зарекомендовали себя в качестве эффективного средства при борьбе с возгоранием. В чем же их преимущество?
СодержаниеАзотные установки для тушения пожара
Азотные установки – одни из самых эффективных средств тушения возгораний. Из-за того, что азот не вступает в реакции, провоцирующие взрыв, эти огнетушители используют на объектах нефтегазового производства, а также в химических лабораториях.
Сферы применения
Объекты, на территории которых производится деятельность, связанная с добычей, переработкой, хранением веществ, способных вызвать взрыв при взаимодействии с любым противопожарным веществом, рекомендуется снабдить азотными установками пожаротушения.
К таким объектам относят:
- предприятия, задействованные в добыче и хранении нефти и газа;
- химические лаборатории и заводы;
- склады хранения медицинских и нефтехимических препаратов и веществ.
На заметку. Купить азотные установки можно в специализированных магазинах или методом онлайн-покупок.
Принцип действия
Если количество азота в воздухе достигает своего максимума (в норме около 96–98%), пожар, а тем более взрыв возникнуть в помещении не сможет.
Чтобы распространить газ, используются азотные установки, обладающие нижеперечисленными техническими характеристиками:
- мембранный блок;
- резервуар, в котором скапливается газ;
- ресивер.
Типы азотных установок
В зависимости от принципа действия выделяют несколько моделей азотных установок.
Мембранные азотные установки
Принцип действия таких моделей заключается в том, что газ пропускается сквозь мембраны устройства, которые состоят из множества маленьких волокон. Чистый кислород покидает стенки этих волокон, азот спускается в самый низ по ним. Потом химические элементы объединяются, получается сжатый азотный газ.
Чистота вещества составляет примерно 99%. Эта схема действий надежная и эффективная. Срок годности у техники довольно большой. Изучить принцип действия мембранной азотной установки сложностей не представляет.
Кстати. Иногда мембранную модель установок используют в качестве воздушного компрессора.
Адсорбционные азотные установки
Эта модель отличается тем, что воздушные массы, попадающие в устройство, направляются в наполненную адсорбентом камеру. Там вещества перемешиваются, кислород впитывается, и на выходе получается чистый азот.
Когда адсорбент камеры окончательно поглощает кислород, воздух перенаправля-ется в следующую камеру. В этот момент кислород из первой удаляется. Весь процесс называют короткоцикловой адсорбцией.
Чистота азота в установке составляет до 99,9%. Адсорбционные установки не нуждаются в большом количестве электроэнергии, но при этом сложны в освоении и обслуживании.
Плюсы и минусы азотных огнетушителей
Азотные огнетушители зарекомендовали себя на рынке средств пожаротушения. Отмечают как положительные, так и отрицательные их качества.
В качестве плюсов выделяют:
- Эффективное тушение объектов, которые нельзя спасти с помощью воды. Например, в подземных шахтах использование водных огнетушителей будет бесполезным. В офисах и музеях, где хранятся ценные бумаги и экспонаты, вода сможет нанести непоправимый ущерб.
- Чтобы вытеснение азота из здания прошло быстрее, достаточно просто открыть все окна и двери на час-два.
- Азот во время распыления способен охватить большие территории, проникая даже в самые отдаленные уголки.
- Азотный огнетушитель незаменим в местах, где тушение водой может стать генератором взрыва от взаимодействия водорода с другими веществами.
- Тушить азотом возгорания на открытых пространствах не получится. Он распространяется очень быстро, но также скоро и выветривается, не успевая ликвидировать пожар.
- Использование азота занимает больше времени, чем тушение огня с помощью воды, так как азот не способен охлаждать предметы (в отличие от воды и жидкого азота).
Азотное пожаротушение печей расчет
Азот является двухатомным неэлектропроводным газом, который не имеет запаха и цвета, при концентрации основного вещества -99,6% с точкой росы не более -20°С.
Тушение азотом применяется на нефтегазодобывающих предприятиях для предотвращения пожароопасных и взрывоопасных ситуаций. Этот метод тушения эффективен в замкнутых объемах и помещениях, в случаях возгорания горючих веществ (например, нефти и нефтепродуктов, а также газового конденсата), которые не могут гореть без доступа воздуха.
Тушение азотом осуществляется на основе инертных свойств воздушной смеси, содержащей азот в количестве 95-99%. Такое количество содержащегося в воздухе азота делает невозможным процесс горения. В том случае, если в объеме происходит возгорание, азот автоматически подается в него, благодаря чему тушение пожара осуществляется надежно и быстро, без ущерба оборудованию.
Тушение азотом имеет преимущества по сравнению с другими способами пожаротушения. Они обусловлены высокой экономической эффективностью установки наряду с ее простотой и легкостью обслуживания. Предназначенные для азотного тушения установки способны ликвидировать пожар за несколько секунд, независимо от удаленности очага пожара. В большинстве случаев они выполнены в виде системы оборудования, применяемого для тушения очагов возгорания в труднодоступных местах, например, в шахтах.
Нефтегазовая промышленность
Установки для тушения азотом применяются в нефтегазовом комплексе с целью создания инертной среды для обеспечения пожаро- и взрывобезопасности в технологических резервуарах, перед ремонтом оборудования, при загрузочно-разгрузочных работах и непосредственно при тушении пожара.
Химическая, нефтехимическая, лакокрасочная промышленность
Установки нужны для создания инертной среды в резервуарах с пожароопасными веществами и веществами, реагирующими с кислородом. В случае возгорания инертная смесь подается в объем автоматически, и пожар ликвидируется.
Угольная промышленность
Тушение азотом осуществляется с помощью передвижных станций, которые позволяют тушить пожары в шахтах. С помощью азотных систем можно в течение нескольких часов создать инертную атмосферу в аварийном месте шахты и полностью остановить процесс горения.
Выставки, музеи, хранилища банков
В галереях, музеях, библиотеках, архивах, выставочных залах, хранилищах банков, быстрое и объемное пожаротушение обеспечивается азотными установками. Они, в отличие от прочих систем пожаротушения, не наносят материальным ценностям вреда.
Ценное электрооборудование
Традиционные пенные и водяные системы пожаротушения недопустимы при тушении дорогостоящей электронной техники. Тушение азотом же позволяет незамедлительно ликвидировать огонь и сохранить ценное оборудование.
Читайте также: