Пожарная опасность при нагреве веществ водяным паром

Пожарная опасность при нагреве веществ водяным паром возникает главным образом в тех случаях, когда нагреваемые вещества являются горючими. Основными факторами пожарной опасности при нагреве горючих веществ острым паром являются:

- возможность образования горючей среды в аппаратах;

- возможность попадания нагреваемой жидкости в паровую линию;

- возможность выхода горючих веществ из аппаратов при возникновении неплотностей и повреждений.

Горючая среда в аппаратах для нагрева веществ острым паром может образоваться в тех случаях, когда температура нагревания жидкости будет находиться между нижним и верхним температурными пределами распространения пламени. При этом необходимо учитывать, что значения НТПР и ВТПР будут отличаться от справочных значений, поскольку в аппаратах находятся не чистые жидкости, а их смесь с конденсатом.

При эксплуатации аппаратов нагревания острым паром существует опасность попадания горючих веществ в паровую линию. Такие ситуации могут создаваться при понижении давления в паровой линии ниже величины давления в аппарате. При этом нагреваемая жидкость будет передавливаться в линию подачи пара, попадать в парогенераторные установки и создавать там пожаровзрывоопасные ситуации.

Опасность образования горючей среды может возникнуть также при образовании в аппаратах неплотностей и повреждений. Основными причинами повреждений главным образом могут стать повышенное давление, коррозия, эрозия и вибрации.

Повышенное давление в аппаратах нагрева острым паром может создаваться при перегреве жидкостей или подаче водяного пара более высокого давления. Кроме этого, давление в аппарате может значительно повыситься в тех случаях, когда увеличивается гидравлическое сопротивление в линиях, отводящих из него продукт. Такие ситуации возможны при образовании на внутренних поверхностях трубопроводов отложений и возникновении пробок.

Условия работы аппаратов нагревания веществ острым паром таковы, что в них постоянно протекает процесс электрохимической коррозии. Это обусловлено, прежде всего, постоянным наличием в объеме аппаратов водяного конденсата. Кроме этого разрушению стенок аппаратов способствует протекание процессов абразивной эрозии. Абразивная эрозия внутренних поверхностей может усиливаться с увеличением количества твердых примесей в нагреваемом продукте.

Пожарная опасность при нагреве веществ глухим паром возникает главным образом при образовании неплотностей и повреждений в теплообменных аппаратах. Ситуации, приводящие к созданию пожаровзрывоопасной обстановки могут возникать при:

- попадании водяного пара в нагреваемый продукт;

- попадании нагреваемого продукта в теплоноситель;

- выходе нагреваемых веществ из аппаратов и образовании горючей среды;

- пропитке горючим продуктом теплоизоляции и ее самовозгорании.

Основные противопожарные мероприятия и технические
решения при нагреве веществ водяным паром

С целью обеспечения пожарной безопасности установок нагрева горючих веществ острым паром при их проектировании необходимо предусматривать следующие технические решения:

1) Установку обратного клапана на паровой линии для исключения попадания в нее горючего продукта.

2) Установку автоматических регуляторов расхода пара в зависимости от температуры нагреваемого продукта и давления в аппарате.

3) Установку приборов контроля за величиной давления в паровой линии и аппарате.

4) Установку приборов контроля за температурой жидкости в аппарате.

5) Устройство систем световой и звуковой сигнализации, оповещающей обслуживающий персонал о повышении давления и температуры в аппарате сверх допустимых значений. В противном случае необходимо устанавливать периодичность снятия показаний контрольно-измерительных приборов.

6) Устройство систем отвода конденсата из паровой линии перед пуском пара в аппарат.

На рис. 7.2 показан один из вариантов защиты аппаратов нагрева горючих веществ острым паром от возникновения пожаровзрывоопасных ситуаций.

При эксплуатации установок нагрева острым паром необходимо вести контроль за состоянием внутренних поверхностей аппаратов и отводящих трубопроводов. В случае образования на поверхности отложений необходимо производить качественную очистку от них. Для защиты от электрохимической коррозии необходимо обеспечивать рациональный выбор коррозионностойких металлов в зависимости от химической активности обращающихся веществ, предусматривать защиту внутренних поверхностей аппаратов антикоррозионными покрытиями, а также применять установки катодной и протекторной защиты. Для защиты от эрозионного износа необходимо подбирать устойчивый к эрозии материал аппаратов и производить предварительную очистку веществ от механических примесей.

Рис. 7.2. Принципиальная схема подогрева веществ острым водяным паром:

1 – линия водяного пара; 2 – обратный клапан; 3 – манометр;

4 – регулятор температуры; 5 – обогреваемая жидкость; 6 – термобаллон (датчик);

7 – барботер; 8 – регулятор расхода; 9 – линия спуска конденсата.

Для защиты от опасных воздействий вибраций необходимо под вибрирующими агрегатами, находящимися вблизи с аппаратами парового нагрева, устанавливать мощные фундаменты или предусматривать пружины, эластичные прокладки и т.п. Особенно подвержены повреждениям от коррозии, эрозии и вибраций сварные швы в местах ввода барботеров в аппарат. Поэтому в процессе эксплуатации необходимо вести тщательный контроль за их целостностью.