5.4. Сборники кислоты и олеума

Сборники при олеумном и моногидратном абсорберах выполняются из стали Ст.3, а футерованы кислотоупорным кирпичом или кислотоупорными плитками. Штуцера большого диаметра также футеруют, штуцера малых диаметров защищают чугунными вкладышами. В тех штуцерах, где подводящая труба погружена в кислоту, ставят так же чугунные патрубки; сифоны для выхода кислоты, так же чугунные.

Сборники при олеумном абсорбере изготавливают так же Ст.3, иногда без футеровки; патрубки и сифоны стальные.

Выбираем бак олеума из Ст.3 с футеровкой. Цилиндрический, вертикальный.

D=3000мм, Н=2830мм

Объём бака: V =7,067*2,830=20м³

6. Монтаж оборудования

Поставка абсорбционной установки на площадку осуществляется по блокам: ёмкость, холодильник, скруббер Вентури.

Перед монтажом проводят наружный осмотр каждого блока, при этом проверяют соответствие чертежам и техническим условиям, комплектность документации, отсутствие внешних повреждений.

Сдача и приём оформляется актом, в случае обнаружения дефектов их устраняет завод изготовитель.

Монтаж установки осуществляется с помощью башенного крана любого типа, имеющего грузоподъёмность более 80 тонн. С точки зрения мобильности и манёвренности целесообразно использовать автомобильные краны. Монтаж аппарата стреловыми кранами характеризуется малой продолжительностью работ и высокой производительностью /20/.

Во время монтажа делают проём в перекрытие этажерки с той стороны с которой устанавливают установку. После монтажа перекрытие вновь восстанавливается в первоначальное положение.

Монтаж установки осуществляется по блокам в следующей последовательности. В первую очередь устанавливают ёмкость. Нижняя часть которой должна быть выше фундамента на 200мм, затем стрела плавно передвигается на 90° и ёмкость опускается на фундамент, положение ёмкости тщательно выверяется.

Следующий этап – это установка холодильника, который устанавливается в полностью собранном виде, на ёмкость и закрепление его с помощью фланцевого соединения. Для герметичности соединения, между аппаратами устанавливают уплотнительную прокладку.

Заключительным этапом является установка на холодильник скруббера Вентури, который так же устанавливается в полностью собранном виде и закрепляется с помощью фланцевого соединения. После чего аппарат подвергают гидроиспытанию.

6.1. Монтаж холодильника и скруббера

Монтируемый аппарат с помощью крана устанавливается нижней частью на шарнир, верхней частью нашпальную выкладку. К верхней части аппарата крепится тормозная оттяжка, которая включается в работу в положении неустойчивого равновесия для доведения аппарата под действием силы тяжести на место установки. Стойки гидроподъёмника устанавливаются краном по обе стороны аппарата и расчаливаются. Опоры стоек соединяются полиспатами с поворотным шарниром поднимаемого аппарата. Подъём аппарата осуществляется траверсой, на которую аппарат опирается.

В местах крепления траверсы к корпусу аппарата на корпусе устанавливается разъёмный хомут. От сдвига вдоль корпуса аппарата хомут удерживается стяжками и распорками, укрепляемыми за штуцера. На хомуте привариваются элементы шарнирной опоры.

При неточной установке оснований стоек в исходное положение стойки при передаче на них нагрузки расходятся, образуя в плоскости подъёма угол ("ножницы").

В процессе подъёма стойки гидроподъёмника постепенно наклоняются на угол 45 градусов. Полиспаты , соединяющие опоры стоек и шарнирную опору аппарата, перед началом подъёма подвергаются натяжению.

Боковые расчалки стоек в процессе подъёма не работают, но при боковом ветре могут подвергаться натяжению.

При установке несущих стоек в центре тяжести аппарата максимальный вес поднимаемого аппарата соответствует грузоподъёмности стоек. Таким образом при установке аппарата в вертикальное положение стойки стойки имеют наклон к горизонту 45 градусов. Обычно несущие стойки устанавливаются за центром тяжести аппарата в направлении от опоры.

7. Ремонт основного оборудования

7.1. Ремонт холодильника

В процессе длительной работы теплообменные аппараты подвергаются загрязнению и износу. Поверхность их покрывается накипью, маслом, отложениями солей, смол, окисляется и т.п. С увеличением отложений возрастает термическое сопротивления стенки и ухудшается теплообмен.

Износ теплообменного аппарата выражается в следующем: 1) уменьшение толщины стенки корпуса, днища, трубных решеток; 2) выпучины и вмятины на корпусе и днищах; 3) трещины, прогары на корпусе, трубках и фланцах; 4) увеличение диаметра отверстий для труб в трубной решетке; 5) прогиб трубных решеток и деформация трубок; 6) нарушение гидро- и термоизоляции.

Подготовка к ремонту включает выполнение следующих мероприятий:

• Снижается избыточное давление до атмосферного и аппарат освобождается от продукта;

• Отключается арматура и ставятся заглушки на всех подводящих и отводящих трубопроводах;

• Проводится продувка азотом или водяным паром с последующей промывкой водой и продувкой воздухом;

• Составляется план и получается разрешениена огневые работы, если они необходимы в процессе ремонта;

• Составляется акт сдачи в ремонт.

Далее выполняются следующие работы:

• Снятие крышек аппарата, люков, демонтаж обвязки и арматуры;

• Выявление дефектов вальцовки и сварки, а также целостности трубок гидравлическим и пневматическим испытаниями на рабочее давление;

• Частичная смена или отключение дефектных трубок, крепление труб вальцовкой или сваркой;

• Ремонт футеровки и антикоррозионных покрытий деталей с частичной заменой;

• Ремонт или замена износившейся арматуры, трубопроводов, регулировка предохранительных клапанов;

• Смена уплотнений разборных соединений;

• Извлечение трубок, чистка внутренней поверхности корпуса аппарата и теплообменных трубок, зачистка отверстий в трубной решётке, зачистка

концов трубок;

• Замена части корпуса, днищ (крышек) и изношенных деталей;

• Изготовление новых трубок;

• Монтаж трубного пучка и вальцовка труб в решетке;

• Монтаж резьбовых соединений;

• Гидравлическое испытание межтрубной и трубной частей аппарата пробным давлением;

• Пневматическое испытание аппарата.

Основным конструктивными недостатками теплообменных аппаратов являются следущее:

1. Большая трудоёмкость разборки-сборки аппарата при чистке и замене трубного пучка;

2. Малая надёжность вальцовочных соединений трубок с трубной доской;

3. Сложность уплотнения крышкой трубной доски плавающей головки.

Отказы теплообменников происходят в основном из-за пропуска продукта через вальцовочные соединения и через уплотнение крышки плавающей головки и из-за корозин труб трубного пучка.

Наиболее трудоёмкими операциями при ремонте теплообменной аппаратуры являются:

1. Монтаж и демонтаж резьбовых соединений, очистка теплообменной аппаратуры;

2. Извлечение трубных пучков, ремонт и изготовление трубных пучков иихустановка;

3. Испытание теплообменника.

Снижение трудоёмкости работ по монтажу и демонтажу резьбовых соединений достигается применением пневматических и гидравлических гайковертов. После разбалчивания снимается крышка аппарата. Уменьшение трудозатрат на опускание и подъём тяжёлой крышки обеспечивается изготовлением поворотных кронштейнов, которые позволяют после разбалчивания отвести в сторону крышку и распределительную головку.

Извлекать трубные пучки можно только из теплообменников с плавающей головкой. Наименее механизированным способом является извлечение трубного пучка с помощью лебёдок и домкратов. Более прогрессивны специальные устройства для извлечения - экстрактроры. Они представляют собой приспособления, которые крепятся на фланце теплообменника и с

помощью домкрата или лебёдки выталкивают трубный пучок. Извлекаемый пучок движется вместе с тележкой, на которой крепиться его передняя часть.

Демонтаж проводится в следующей последовательности:

• Снимаются крышки теплообменного аппарата;

• Демонтируются детали плавающей головки;

• Проводится предварительный сдвиг трубчатки;

• Тракторной лебёдкой трубный пучок извлекается из аппарата;

• При помощи хомутов и стропов трубчатка подвешивается к крюку автомобильного крана, который после окончательного извлечения трубчатки опускает её на прицеп для транспортирования на место очистки и ремонта.

Очистка трубок от отложений включает в себя обработку как внутренних, так и наружных поверхностей. Используются следующие методы очистки:

1. Химические;

2. Абразивные;

3. Специальные.

Химическая очистка осуществляется без вскрытия и разборки теплообменника. Для очистки от накипи применяют 5-15% раствор соляной кислоты с добавками ингибиторов.

Абразивные методы очистки подразделяются на механический, гидропневматический, гидромеханический (струёй воды высокого давления) и пескоструйный.

Механическая очистка проводится при помощи шомполов, свёрл, щёток, шарошек, резцов, буров с подачей воды или воздуха для удаления продуктов очистки.

9. Охрана труда

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре класса: физические, химические, биологические, психологические.

Для данного производства серной кислоты основными вредными факторами являются: химические:

· по характеру действия на организм человека: токсичные, раздражающие;

· по пути проникновения в организм человека: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.

К числу физических факторов наиболее характерных для химической промышленности можно отнести движущиеся машины и механизмы, подвижные части производственного оборудования, повышенная запылённость и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов, воздуха рабочей среды, подвижность воздуха, повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека /22/.

В данном производстве серной кислоты всё крупногабаритное оборудование располагается рядом с производственным зданием под навесом, что значительно увеличивает степень безопасности эксплуатации оборудования в результате снижения вероятности появления в воздухе токсичных веществ, снижает расходы на строительство.

Основное оборудование, которое не может функционировать на открытом воздухе из-за неблагоприятных воздействий атмосферных осадков (ветра, пыли), проектируется в отапливаемом здании. В отделении абсорбции серной кислоты оборудование размещают в четырёх этажном здании. Олеумный абсорбер расположен выше сборника кислоты и кислота стекает самотёком в сборник.

Строительство одноэтажных промышленных зданий требует больших территорий, а кроме того, такие здания в сравнении с многоэтажными имеют большую площадь наружных ограждающих конструкций, что приводит к увеличению потерь тепла в холодный период года.

9.1. Санитарно технические мероприятия

9.1.1. Токсичные свойства обращающихся в производстве веществ. Меры и средства, обеспечивающие безопасную работу

Таблица 9.1

Токсичные свойства обращающихся в производстве веществ

Предприятие, его отдельные здания с технологическими процессами являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных веществ, а так же источников повышенных уровней шума следует отделить от жилой застройки санитарно-защитными зонами.

Производство серной кислоты можно отнести к классу I. Санитарно-защитная зона размером 2000м /25/.

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны должен быть периодическим. Чувствительность методов и приборов контроля не должна превышать ±25% от определяемой величины /27/.

Под действием серной кислоты, олеума, кожа становиться сначала белой, затем буроватой с покраснениями. В случае обширных химических ожогов кожи и несвоевременно принятых мерах, возможно образование язв и других более тяжёлых осложнений /28,29,30/.

Ожог большого участка кожи очень опасен. Во избежание попадания кислоты на организм человека используют спец. Одежду, костюмы мужские для защиты от кислот К80, К50, К20 ГОСТ 12.04.036-78, типы А, Б /31/.

Защитные свойства по каждой из групп обеспечиваются применением различных материалов. Средства защиты головы изготавливают из материалов с соответственными защитными свойствами.

Костюмы типа А и Б состоят из куртки, брюк и средств защиты головы, резиновых сапог, перчаток, а также предохранительных очков.

Серный ангидрид раздражает и обжигает слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Раздражения вызывает сильный кашель и может привести к воспалению верхних дыхательных путей /28/. При выделении серного ангидрида и паров серной кислоты в рабочую зону абсорбционного отделения, работающим необходимо одеть противогазы марки «В» и принять меры по ликвидации загазованности на рабочих местах /32/.

Первая помощь. При ожоге кислотой следует как можно быстрее смыть кислоту с пораженного участка сильной струёй воды, а затем нейтрализовать 2% содовым раствором. При сильных ожогах , после выполнения указанных мер, пострадавшему необходимо оказать медицинскую помощь. При попадании брызг кислоты в глаза, нужно немедленно обильно промыть глаза чистой струёй воды и направить пострадавшего в медпункт /23, 28/.

Первая помощь при отравлении состоит в следующем: немедленно вывести пострадавшего из заражённой зоны на свежий воздух и освободить от стесняющей его одежды; в зависимости от времени года, укрыть тёплой одеждой и ни в коем случае не класть на сырую землю, а так же не держать на сквозняках; предоставить полный покой до прибытия врача /28/.

9.1.2. Метеорологические условия. Вентиляция. Отопление

Абсорбционное отделение, где источником тепла является олеумный абсорбер, расположенный на открытой площадке. Оптимальные и допустимые параметры метеорологических условий воздуха ЦПУ представлены в таблице 9.2 /26/.

Таблица 9.2

Значения параметров метеорологических условий для воздуха ЦПУ

В проектируемом отделении основным источником тепловыделения является абсорбер. Произведём расчёт количества тепла, которое передаётся от поверхности абсорбера в окружающую среду. Согласно /33/ тепловыделение от нагретых поверхностей определяется по формуле:

где а – коэффициент теплопередачи, Вт/м² *м, а=8,1+0,0045(t_нс -t_уд ); F –площадь нагретых поверхностей, F=13,686 м² .

T_нс – температура стенки, принимаем температуру наружной поверхности теплоизоляции T_нс =40° С,

T_уд – удельная температура, принимаем среднюю температуру воздуха окружающей среды T_уд =21,2° С – для тёплого периода года.

Максимально возможное количество поступлений SO₃ в воздух ЦПУ G_ВрВ =0,00282 кг/г

Количество подаваемого воздуха считаем по формуле:

где С₀ =0,06*С_ПДК =0,06, так как С_ПДК =1.

Кратность воздухообмена:

где V_об - объём ЦПУ.

Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий принимаем проточно-вытяжную вентиляцию. Принимаем водяное отопление радиаторами, при температуре теплоносителя: воды 80° С /34,35/, центральная.

9.1.3. Характеристика производственного шума и вибрации

Источником шума и вибрации являются насосы, служащие для перемещения жидкостей. При их работе возникают большие шумовые нагрузки на обслуживающий персонал. По характеру спектра, создаваемый насосами шум относится к широкополосному, а по временным характеристикам – к постоянному шуму, так как уровень звука 8 часовой рабочий день практически не изменяется /36/. Вибрация от насосов является общей, так как передаётся через опорные поверхности. Вибрация действует вдоль осей ортогональной системы координат и относится к третьей категории (технологические вибрации). Насосы расположены отдельно от основного оборудования, в помещении. За их работой осуществляется периодическое наблюдение /38/.

Таблица 9.3

Величины параметров вибрации на рабочем месте

Таблица 9.4

Уровни звукового давления

На предприятиях должен быть обеспечен контроль уровней шума на рабочих местах не реже одного раза в год.

Измерение шума на рабочих местах предприятия – по ГОСТ 20445-75 и ГОСТ 23941-79. Защита от шума и вибрации имеет большое значение, так как обеспечивает снижение вредного воздействия на работающих, производственное оборудование и строительные конструкции /37/.

Наиболее эффективна защита от шума и вибрации в источнике их образования. В данном случае используются специальные кожухи, устанавливаемые на насосах, которые изготовляют из тонких аллюминиевых листов.

Внутренняя поверхность корпуса облицовывается звукоизолирующим материалом. Для уменьшения вибрации кожухов на них наносится слой битума, который рассеивает энергию колебаний. Насосы устанавливают на фундаменты с использованием виброизолирующих прокладок.

9.1.4. Освещение производственных помещений

Помещение ЦПУ по задачам зрительной работы относится ко II группе – помещения, в которых производится различения объектов при нефиксированной линии зрения и обзор окружающего пространства (надзор за работой технологического оборудования) /39/.

Характеристика зрительной работы малой точности, разряд V, подразряд – а (малый контраст объёма различения с тёмным фоном) /39/.

В помещении используют совмещённое освещение. В дневное время помещения освещается естественным светом через боковые световые проёмы /39/.

Нижняя область располагается в I световом климатическом поясе, коэффициент естественного освещения КЕО^I _Ен =1 %. Предусматривается два вида искусственного освещения – рабочее и аварийное; рабочее освещение общее. Для общего освещения предусмотрены источники освещения – люминисцентные лампы типа ЛД. Нормированная освещённость в помещении для рабочего освещения 200лк. Освещённость при аварийном освещении составляет по нормам 5% от рабочего, то есть 200*0,5=10 лк /39/. Эвакуационное освещение составляет 0,5 лк. Рабочее и аварийное освещение в ЦПУ должно питаться от разных источников. Аварийное – питается от аккумуляторной батареи или генератора в случае аварии /40/.

Сделаем расчёт светового потока ламп, необходимых для обеспечения нормируемой освещённости /33,35/. Принимаем светильники типа ЛД с двумя лампами. Световой поток считается по формуле:

где

n₁ – количество светильников в ряду;

n₂ – число ламп в светильниках;

m – количество рядов;

U – коэффициент использования светового потока.

Е=200лк – нормированная освещённость;

S=200м² – площадь помещения;

Z=1,1 – поправочный коэффициент;

K=1,3 – коэффициент запаса.

А=14,14м , Б=14,14м – длина и ширина помещения соответственно. Н_р =4м – высота подвеса светильников. Принимаем r_п =70% - коэффициент отражения от потока, r_с =50% - от стен, r_р =30% - от пола. Тогда коэффициент использования U=0,63.

Количество рядов примем по соотношению для светильников ЛД L/H_р =1,4. Расстояние между рядами L=H_р *1,4=4*1,4=5,6

Принимаем 3 ряда по три светильника в ряду. n=9шт

Световой поток:

Принимаем тип лампы Л680 для которой F=5220лм.

9.2.1. Электробезопасность. Защита от статического электричества. Защита от молний

В отделении абсорбции производства серной кислоты используется напряжение тока 380 В, для силовых цепей U=220 В, а так


29-04-2015, 04:14