WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 24 |
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» В.Я. Борщев, Г.С. Кормильцин, М.А. Промтов, А.С. Тимонин ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Допущено Учебно-методическим объединением по образованию в области химической технологии и биотехнологии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по напрвлению подготовки «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» Тамбов Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ» 2011 1 УДК 66.001 ББК Л11-5-08я73К66 О-753 Р е ц е н з е н т ы:

Доктор технических наук, профессор заведующий кафедрой «Технологические процессы и аппараты» ФГБОУ ВПО «ТГТУ» Н.Ц. Гатапова Кандидат технических наук, доцент председатель научно-технического совета ОАО «Завод "Комсомолец" им. Н.С. Артёмова», главный инженер В.А. Богуш О-753 Основы безопасной эксплуатации технологического оборудования химических производств : учебное пособие / В.Я. Борщев, Г.С. Кормильцин, М.А. Промтов, А.С. Тимонин. – Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2011. – 188 с. – 100 экз.

ISBN 978-5-8265-1051-3 Рассмотрены основы безопасной эксплуатации и современные методы диагностики оборудования химических производств.

Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», а также может быть полезно при реализации магистерских программ соответствующих направлений и инженерно-техническим работникам предприятий химической и нефтехимической промышленности.

УДК 66.001 ББК Л11-5-08я73К66 ISBN 978-5-8265-1051-3 © Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «ТГТУ»), ВВЕДЕНИЕ Предприятия независимо от их организационно-правовых форм собственности, эксплуатирующие опасные производственные объекты, в своей деятельности должны руководствоваться Федеральными законами и нормативными положениями, которые направлены на предупреждение аварий и локализацию их последствий при создании и эксплуатации опасных производственных объектов. В связи с этим необходимо отметить Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ от 21.07.1997 года и «Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов» ПБ 03-517–02.

В последние десятилетия техногенные катастрофы и аварии в нашей стране и за рубежом, повлекшие большие человеческие жертвы, заставили резко изменить отношение общества к проблеме безопасности населения и окружающей среды. Основные причины роста числа аварий и катастроф – это критический уровень износа оборудования, нарушение производственной и технологической дисциплины, ослабление контроля государственных органов.

Условиями безопасной работы технических объектов являются грамотная эксплуатация, диагностика и своевременный ремонт оборудования. В данном учебном пособии рассматриваются основы безопасной эксплуатации технологического оборудования, технические устройства для предотвращения опасного воздействия на человека и технические объекты, методы неразрушающего контроля и диагностики оборудования.

Настоящее учебное пособие поможет студентам технических вузов изучить основы безопасной эксплуатации технологического оборудования химических и смежных производств, технологического оборудования, предназначенного для предотвращения аварий на технических объектах, основы диагностики технологического оборудования опасных производственных объектов.

Учебное пособие соответствует требованиям к уровню подготовки студентов, изложенных в государственном образовательном стандарте по направлениям 280700 «Техносферная безопасность» и «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ И СМЕЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВ 1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О МАШИНАХ И АППАРАТАХ ХИМИЧЕСКИХ И СМЕЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВ Классификация оборудования – это научно обоснованное распределение машин и аппаратов по отдельным группам на основе определённых признаков, важнейшими из которых для химического оборудования являются: производственное назначение, проводимый в машинах или аппаратах процесс, функциональное назначение, принцип организации технологического процесса, степень автоматизации и т.д.

Оборудование химического производства в зависимости от его производственного назначения подразделяют на следующие классы:

технологическое, энергетическое, транспортное, ремонтное, грузоподъёмное и вспомогательное. В данном учебном пособии рассматриваются основы безопасной эксплуатации основного технологического и вспомогательного оборудования химических производств.

Технологическое оборудование предназначено для реализации различных технологических процессов производства.

Технологическое оборудование по характеру протекающих в нём процессов подразделяется на следующие классы: оборудование для механических процессов; оборудование для гидромеханических процессов; оборудование для тепловых процессов; оборудование для массообменных процессов; оборудование для химических процессов.



Внутри каждого класса оборудование по функциональному назначению подразделяется на группы.

Оборудование для механических процессов по функциональному назначению подразделяется на грохоты, классификаторы, дробилки, мельницы, смесители, питатели, дозаторы.

К оборудованию для гидромеханических процессов относятся отстойники, центрифуги, сепараторы, гидроциклоны, циклоны, скрубберы, фильтры, электрофильтры, аппараты для механического и циркуляционного перемешивания жидких сред и т.д.

Оборудование для тепловых процессов включает в себя рекуперативные, регенеративные и контактные теплообменники, тепловые трубы, тепловые печи, плазматроны, а также выпарные и кристаллизационные аппараты.

К оборудованию для массообменных процессов относятся абсорбционные и ректификационные колонны, экстракционные аппараты, адсорберы, ионообменные аппараты, аппараты для баромембранных и диффузионных процессов, сушилки, аппараты для растворения и выщелачивания и др.

К оборудованию для проведения химических процессов относятся химические реакторы и печи для осуществления химических процессов и др.

Кроме того, каждая группа оборудования подразделяется на типы, а типы – на типоразмеры.

Вспомогательное оборудование предназначено для реализации в нём вспомогательных процессов производства, в частности, хранения и транспортировки жидкостей, сжиженных газов, паров и газов, сыпучих материалов в требуемом для технологического процесса направлении.

К вспомогательному оборудованию химических производств относятся:

насосы и компрессоры, резервуары для хранения жидкостей и сжиженных газов, газгольдеры, бункеры и силосы для сыпучих материалов и др.

Технологическое оборудование по характеру воздействия на сырьё или полуфабрикаты может быть разделено на аппараты и машины.

По характеру воздействия на продукт технологическое оборудование делится на машины и аппараты.

Машина – механическое устройство, состоящее из согласованно работающих частей и осуществляющее определённые целесообразные движения для преобразования энергии, материала или информации.

В соответствии с данным определением различают три класса машин: машины-двигатели, технологические и вычислительные машины.

Машины-двигатели преобразуют один вид энергии в другой (электродвигатели, генераторы, двигатели внутреннего сгорания и т.д.). Вычислительные машины служат для преобразования информации. Технологические машины предназначены для выполнения технологического процесса в соответствии с заданной программой. Отличительной особенностью технологической машины является наличие движущихся рабочих органов, непосредственно воздействующих на продукт. При этом под воздействием рабочих органов машины изменяются физические свойства, форма, положение обрабатываемого материала, т.е. материал претерпевает механическое воздействие. Следует отметить, что в машинах химических и смежных производств (производство строительных материалов, фармацевтических и косметических продуктов, нефтегазопеработка и т.д.) технологический процесс помимо механического воздействия на обрабатываемый материал может сопровождаться одним или совокупностью типовых процессов химической технологии - химическое превращение, межфазный массообмен, нагрев, изменение агрегатного (фазового) состояния веществ и др.

Кроме того, в машинах химических производств возможно протекание технологических процессов при высоких (низких) температурах и давлениях. Данное обстоятельство накладывает дополнительные требования к разработке правил безопасной эксплуатации оборудования.

Машины химических производств являются сложным техническим объектом, состоящим из большого числа взаимодействующих элементов. Как правило, машина состоит из следующих функциональных систем: корпуса, устройств для подачи и отвода основных и вспомогательных материалов, исполнительных механизмов, привода, системы обогрева или охлаждения рабочих зон, системы контроля технологических параметров и управления машиной, смазочных устройств.

В отдельных случаях некоторые из перечисленных систем могут отсутствовать, например система обогрева.

К технологическому оборудованию кроме технологических машин относятся аппараты, для которых характерно наличие реакционного пространства или рабочей камеры.

Аппаратом называют инженерное сооружение, несущее в себе реакционное пространство (рабочий объём) и снабжённое энергетическими и контрольно-измерительными средствами ведения и управления технологическим процессом.

Реакционное пространство (рабочий объём) – пространство, в котором осуществляется технологический процесс. В аппаратах осуществляются тепловые, электрические, физико-химические и другие воздействия. При этом происходит изменение физических или химических свойств или агрегатного состояния обрабатываемого продукта.

В случае если проведение технологического процесса сопровождается вводом в рабочий объём механической энергии за счёт рабочих органов оборудования, то такой аппарат называется машиной.

Машины и аппараты по принципу организации технологического процесса подразделяются на оборудование непрерывного и периодического действия.

Машины и аппараты непрерывного действия характеризуются тем, что основные стадии (операции) технологического процесса осуществляются в разных рабочих объёмах оборудования, но в одно и то же время. Как правило, машины и аппараты непрерывного действия менее металло- и энергоёмки, отличаются простотой конструкции и высокой удельной производительностью.





В машинах и аппаратах периодического действия основные стадии (операции) технологического процесса осуществляются в одном и том же рабочем объёме, но в разное время. Основное достоинство оборудования периодического действия – большая технологическая гибкость, т.е. возможность быстрого перехода с одного вида продукции на другой с минимальными затратами времени без снижения качества продукции.

По степени автоматизации технологические машины можно разделить на следующие группы:

- простые – машины, с помощью которых человек-оператор совершает заданные технологические операции по регламенту, инструкции или программе, которую «держит в голове»;

- полуавтоматические (автоматизированные) – машины, которые выполняют основные технологические операции согласно заложенной в них программе без непосредственного участия оператора, в функции которого входят лишь загрузка, разгрузка, контроль и регулирование машины;

- автоматические – машины, выполняющие после загрузки и выключения все рабочие операции по заданной программе без участия оператора (машина-автомат).

Если машина-автомат обладает способностью производить логические операции, вырабатывать и осуществлять в соответствии со своим целевым назначением программу действия с учётом переменных условий протекания технологического процесса, то она называется самонастраивающейся.

Технологическое оборудование классифицируется в соответствии с Общероссийским классификатором продукции ОК 005–93.

Эффективность и современный технический уровень машин и аппаратов химических производств, как и любого другого вида промышленной продукции, определяются группами показателей качества, характеризующими основные свойства оборудования (ГОСТ 22851). Показатели качества являются важным элементом, формирующим требования к конструкции машин и аппаратов.

Стандарт устанавливает следующую номенклатуру основных групп показателей качества.

1. Показатели назначения, характеризующие свойства оборудования, определяющие основные функции, для выполнения которых оно предназначено (производительность, энергозатраты, скорости рабочих органов, мощность, усилия и др.).

2. Показатели надёжности, характеризующие свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

3. Эргономические показатели характеризуют систему «человек– изделие» и учитывают комплекс гигиенических, антропометрических, биомеханических, физиологических и психологических свойств человека, проявляющихся в производственных условиях.

4. Эстетические показатели характеризуют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции и совершенство производственного исполнения оборудования.

5. Показатели технологичности характеризуют свойства оборудования, обуславливающие оптимальные затраты материалов, средств труда и времени при изготовлении данного оборудования.

6. Показатели транспортабельности характеризуют приспособленность оборудования к перемещению в пространстве. Такими показателями являются, в частности, средние продолжительность и трудоёмкость подготовки оборудования к транспортированию, средняя продолжительность установки изделия на средство транспортирования, коэффициент использования его объёма и др.

7. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность оборудования стандартными, унифицированными и оригинальными элементами, отражают степень использования стандартных и однотипных узлов и деталей в данном изделии.

8. Патентно-правовые показатели характеризуют степень обновления технических решений, использованных во вновь спроектированном оборудовании, их патентную защиту, а также возможность его беспрепятственной реализации в России и за рубежом.

9. Экологические показатели определяют уровень вредных воздействий на окружающую среду при эксплуатации оборудования.

К таким показателям относятся, например, содержание вредных примесей, выбрасываемых в окружающую среду, вероятность выброса вредных частиц, газов, излучений при хранении, транспортировании, эксплуатации оборудования и т.д.

10. Показатели безопасности характеризуют особенности оборудования, обуславливающие безопасность обслуживающего персонала при транспортировании, монтаже, эксплуатации, хранении – это, например, вероятность безотказной работы, время срабатывания защитных устройств и ряд других показателей.

В зависимости от стадии определения различают показатели качества прогнозируемые, т.е. указанные в техническом задании на проектирование оборудования; проектные, т.е. найденные в результате проведения расчётно-конструкторских работ; производственные, т.е.

полученные при контрольных испытаниях оборудования, и эксплуатационные, т.е. соответствующие условиям эксплуатации оборудования на конкретных предприятиях.

При конструировании химического оборудования следует учитывать специфику его эксплуатации и, в первую очередь, коррозионное воздействие среды на его элементы. В зависимости от вида оборудования и его функций коррозионное воздействие на узлы и детали машин может сочетаться с большими механическими нагрузками и высокими температурами. Необходимо учитывать также и то, что в ряде случаев крупногабаритное химическое оборудование (дробилки, печи и др.) может быть установлено на открытых площадках и подвергаться атмосферному воздействию.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 24 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.