Очистка аргона от кислорода с помощью цеолитового адсорбера

Подготовительные работы к ремонту включают: вскрытие аппаратов, осмотр и чистку аппарата; составление дефектной ведомости; подготовку ремонтных площадок, заготовку необходимых материалов, деталей, инструментов, механизмов и приспособлений.

Для поддержания аппарата в исправном состоянии сосуда обязан своевременно проводить в соответствии с графиком его ремонта. При ремонте следует соблюдать требования по технике безопасности, изложенные в разделе 7 «Безопасность и экологичность проекта».

Ремонт сосудов и их элементов, находящихся под давлением не допускается.

До начала производства работ внутри сосуда, соединенного с другими работающими сосудами общим трубопроводом, сосуд должен быть отделен от сосудов и трубопроводов заглушками или отсоединен. Отсоединенные трубопроводы должны быть заглушены.

Применяемые для отключения сосуда заглушки, устанавливаемые между фланцами, должны быть соответствующей прочности и иметь выступающую часть (хвостовик), по которой определяется наличие заглушки. При установке прокладок между фланцами они должны быть без хвостовиков.

Перед вскрытием аппарата следует убедиться, что давление в аппарате атмосферное, температура снижена до нормальной, вредная, взрывоопасная и

пожароопасная среда в аппарате отсутствует, особенно тщательно обращать внимание на застойные места. При необходимости должен быть произведен анализ воздушной среды на отсутствие вредных или других веществ, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). Работы внутри сосуда должны выполнятся по наряду-допуску.

При работе внутри сосуда (внутренний осмотр, ремонт, чистка и т.п.) должны применяться безопасные светильники на напряжение не выше 12 Вво взрывобезопасном исполнении.

Трубы, загрязненные отложениями, очищают шариками, ершами, сверлами, щетками, скребками. Операции чистки механизируют, используя пневмо- и электроинструмент.

Вследствие изменений давления, температуры, концентрации и других параметров аппараты в процессе эксплуатации подвергаются различным воздействиям, приводящим к появлению дефектов. Дефекты подразделяют на явные и скрытые. Явные (поверхностные) дефекты обнаруживают визуально, а скрытые (внутренние и поверхностные, не различимые глазом) - с помощью специальных методов и средств.

По происхождению дефекты подразделяют на производственные и эксплуатационные. Производственные дефекты - металлургические, возникающие при отливке и прокатке, и технологические, образующиеся при сварке, механической, термической и других видах обработки и т.д.

К металлургическим дефектам относятся:

горячие и усадочные раковины, пористость;

неметаллические включения, попадающие в металл извне, или включения

частиц оксидов, сульфидов, силиконов, образующихся внутри металла;

плены в отливках - пленки на поверхности или внутри отливки, состоящие из оксидов, часто с включениями формовочного материала и т.п.;

К технологическим дефектам относятся:

трещины в зоне сварного шва;

непровар - отсутствие сплавления между основным и наплавленным металлом в корне шва или по кромке, а также между отдельными слоями (проходами) при многослойной наплавке;

шлаковые включения в металле шва - небольшие объемы, заполненные неметаллическими веществами (шлаками, оксидами);

смещение кромок - смещение осевых линий при сварке стыкуемых элементов;

К эксплуатационным дефектам относятся перечисленные ниже коррозионные поражения и механические повреждения.

Коррозионные поражения встречаются на различных элементах аппаратов. Степень коррозионного поражения зависит от активности среды, качества защитных покрытий, сочетания материалов в элементах и других факторов.

Элементы металлоконструкций отбраковывают при износе толщины их стенки на 30% от проектной.

Развальцовочные соединения и трубы с трубной решеткой ремонтируют доразвальцовкой. Данные соединения заваривают также аргонодуговой или электродуговой сварной.

Для поддержания аппарата в исправном состоянии сосуда обязан своевременно проводить в соответствии с графиком его ремонта. При ремонте следует соблюдать требования по технике безопасности, изложенные в разделе 7 «Безопасность и экологичность проекта».

Ремонт сосудов и их элементов, находящихся под давлением не допускается.

До начала производства работ внутри сосуда, соединенного с другими работающими сосудами общим трубопроводом, сосуд должен быть отделен от сосудов и трубопроводов заглушками или отсоединен. Отсоединенные трубопроводы должны быть заглушены.

Применяемые для отключения сосуда заглушки, устанавливаемые между фланцами, должны быть соответствующей прочности и иметь выступающую часть (хвостовик), по которой определяется наличие заглушки. При установке прокладок между фланцами они должны быть без хвостовиков.

Перед вскрытием аппарата следует убедиться, что давление в аппарате атмосферное, температура снижена до нормальной, вредная, взрывоопасная и пожароопасная среда в аппарате отсутствует, особенно тщательно обращать внимание на застойные места. При необходимости должен быть произведен анализ воздушной среды на отсутствие вредных или других веществ, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК). Работы внутри сосуда должны выполнятся по наряду-допуску.

При работе внутри сосуда (внутренний осмотр, ремонт, чистка и т.п.) должны применяться безопасные светильники на напряжение не выше 12 Вво взрывобезопасном исполнении.

5. Безопасность и экологичность проекта

Разделение воздуха является одним из наиболее совершенных современных поточных технологических процессов. Аппараты и машины воздухоразделительных установок оборудованы необходимыми контрольно-измерительными приборами и предохранительными устройства ми. Однако высокий технический уровень производства еще не гарантирует надежной и безопасной работы оборудования. Необходимым условием для этого является высокая культура производства, техническая дисциплина и четкое выполнение требований технологических инструкций и правил техники безопасности. Наряду с общими правилами без опасности, действующими в различных отраслях промышленности, для каждого вида производства существуют свои правила, учитывающие его особенности.

5.1 Техника безопасности при работе с кислородом

Все процессы окисления и горения как в газообразном, так и в жидком кислороде идут значительно интенсивнее, чем в воздухе. В газообразном кислороде горят, например, черные металлы.

Соприкосновение органических веществ, в частности масла с газообразным кислородом, особенно при высоких давлениях или температурах, может привести к взрыву. Твердые горючие материалы в смеси с жидким кислородом образуют взрывчатые вещества - оксиликвиты, которые при детонации взрываются с большой силой.

Эти свойства кислорода требуют применения специальных материалов для изготовления сосудов, трубопроводов, арматуры и деталей, соприкасающихся с кислородом. Кроме того, при работе с жидким и газообразным кислородом в помещениях, в которых производится, хранится и газифицируется кислород, а также там, где проходят кислородопроводы, требуется соблюдать специальные меры предосторожности. Следует иметь в виду во всех случаях, что плотность кислорода больше, чем воз духа (плотность кислорода по отношению к воздуху составляет - 1,1). При утечках кислород вытесняет воздух и смешивается с ним, создавая опасность взрыва, особенно в нижней части помещений, в траншеях и углублениях, где может оставаться долгое время.

Основные меры обеспечения безопасности при работе с газообразным кислородом независимо от вида оборудования сводятся к следующему:

1. Необходимо обеспечивать герметичность сосудов, трубопроводов, арматуры, чтобы исключить утечку кислорода и повышение его концентрации в воздухе. Особенно опасна утечка кислорода в небольших помещениях, колодцах, траншеях и т. д.

2. Зажигать огонь, курить в помещениях и на территории кислородной станции воспрещается. Курить можно только в специально отведенных местах. Следует иметь в виду, что после пребывания в атмосфере кислорода или воздуха, обогащенного им, одежда, волосы, обтирочные материалы пропитываются кислородом и могут загореться при зажигании огня и курении. Поэтому одежду необходимо проветривать.

3. Для продувок всякого рода трубопроводов и сосудов, очистки де талей нельзя пользоваться газообразным кислородом, а только воздухом или азотом.

4. При ремонте сосудов и трубопроводов, в которых содержался или мог содержаться кислород, а также при работе в траншеях и колодцах, где возможно присутствие кислорода, нельзя начинать работы до тех пор, пока кислород не будет удален продувкой воздухом. Состав атмосферы после продувки должен быть проверен анализом. Это правило относится не только к сварочным и паяльным работам с открытым огнем, но и вообще ко всем видам работ.

5. В помещениях, где возможно повышение концентрации кислорода в воздухе, всю электропроводку, приборы и арматуру следует устанавливать только в закрытом исполнении, чтобы исключить возможность загорания от искр.

6. Все части машин, аппаратов и арматуры, соприкасающиеся с кислородом, должны быть тщательно очищены от масла и жиров, после чего растворитель необходимо полностью удалить. Руки, спецодежда и инструмент работающих не должны быть загрязнены маслом.

7. Дерево, уголь, асфальт, смолы, шлаковая вата, не очищенная от масла и жира, при попадании жидкого кислорода могут взорваться при самом незначительном импульсе. Известны случаи взрыва этих веществ в сочетании с жидким кислородом от искры или легкого удара металлическим предметом, сопровождавшиеся большими разрушениями и человеческими жертвами.

С жидким кислородом необходимо обращаться особенно осторожно. Попадание жидкого кислорода на кожу и в особенности на слизистую оболочку глаз приводит к обмораживанию тканей. В месте обмораживания возникают поражения, аналогичные поражениям при ожогах. К таким же последствиям может привести соприкосновение с холодными частями аппаратов.

Другое опасное свойство жидкого кислорода заключается в том, что, находясь в замкнутом объеме, он постепенно испаряется вследствие неизбежного притока тепла из окружающей среды. В закрытом сосуде, заполненном жидким кислородом, давление при его испарении, происходящем самопроизвольно, может возрасти до нескольких сот атмосфер, что приводит к разрыву сосуда, а также к травмам обслуживающего персонала. Поэтому все сосуды, в которых находится жидкий кислород (адсорберы), должны либо иметь свободный выход газа.

При остановке аппарата, в котором находится жидкость, необходимо везде оставлять выход в атмосферу для газа, получающегося в результате испарения.

Все описанные свойства жидкого кислорода, за исключением химических, относятся в той же мере к жидкому воздуху и аргону, поэтому и меры предосторожности, изложенные выше, должны быть приняты при работе со всеми ожиженными газами.

5.2 Техника безопасности при работе с аргоном

Пониженное содержание кислорода в атмосфере опасно для дыхания.

Снижение концентрации кислорода в помещении до 18% вызывает сонливость, головные боли, снижение трудоспособности. При меньшем содержании кислорода атмосфера становится непригодной для длительного пребывания человека.

Вдыхание аргона и других инертных газов вызывает мгновенное удушье, потерю сознания и может привести к смертельному исходу. Если содержание кислорода в атмосфере помещения менее 15-16%, то находящийся в такой среде человек теряет сознание сразу, без каких либо предварительных симптомов, которые могли бы служить предупреждением об опасности. Поэтому при работе с газообразным аргоном необходимо исключить утечки в помещение через не- плотности в трубопроводах, фланцах, арматуре и др. Перед началом работы в помещениях, где может создаться повышенная концентрация аргона, необходимо проверить анализом концентрацию кислорода. Содержание кислорода менее 19% недопустимо. Если по каким-либо причинам необходимо проводить работу в помещении или в сосуде с пониженным содержанием кислорода, то работающий должен надеть изолирующий противогаз. Работы в этих условиях проводят не менее двух человек. Первая помощь при отравлении аргоном - эвакуация из зоны с малым содержанием кислорода, искусственное дыхание и затем кислород.

5.3 Общие требования безопасности к эксплуатации и ремонту аппаратов

Непосредственно у аппаратов или мест их обслуживания и управления должны помещаться схемы расположения оборудования и аппаратов, технологических связей и коммуникаций.

К эксплуатации технических устройств допускается только эксплуатационный и ремонтный персонал, подготовленный в соответствия с требованиями общих правил промышленной безопасности.

Инструменты и приспособления. используемые для обслуживания адсорберов должны соответствовать требованиям безопасности к выполняемой работы.

Не допускается работа на неисправных технических устройствах. а также использование неисправных приспособлений и инструментов.

В местах, где имеются источники повышенной опасности, должны быть вывешены предупредительные плакаты, установлены знаки безопасности или устроена звуковая (световая) сигнализация.

Прием и сдача смены сопровождаются осмотром и проверкой эксплуатируемых аппаратов, включая проверку:

а) исправности адсорберов:

б) наличия и состояния ограждений, защитных блокировок, сигнализации контрольно-измерительных приборов, заземления. средств пожаротушения:

Результаты осмотра заносятся в журнал приема и сдачи смены.

Обнаруженные неисправности устраняются.

Ремонтные, строительные и монтажные работы, выполняемые в действующем цехе силами ремонтного (производственного) персонала других цехов или подрядными организациями производятся по наряду-допуску.

Перед началом работ все специалисты и рабочие, занятые в ремонте. Должны изучить ПОР и пройти инструктаж по безопасности труда.

Допуск персонала к работе производится только с разрешения лица, ответственного за проведение ремонта.

Адсорберы для осмотра чистки или ремонта, отключаются от энергоисточников и технологических линий. На трубопроводах устанавливаются отключающие заглушки.

Аппараты должны быть освобождены от остатков кислорода и аргона, должен быть выполнен анализ воздушной среды

Проведение ремонтных работ на нагретых аппаратах разрешается после снижения температуры воздуха в них до +40 град., а низкотемпературных аппаратах - после отогрева до положительных температур (+20 град. С) .

На месте выполнения работ выполняется проверка состава воздуха.

Все работы по перемещению грузов производятся в соответствии с ПОР.

Перемещение крупногабаритных грузов производится в присутствии лица, ответственного за проведение ремонта.

При проведении такелажных работ с крупногабаритными монтажными узлами все другие работы на данном у прекращаются.

Ремонтные работы прекращаются, если:

а) обнаружено несоответствие фактического состояния производства работ требованиям безопасности;

б) выявлено нарушение условий отключения блока адсорберов;

в) характер и объемы работ изменены в такой степени, что требуется изменение схемы отключения блока и порядка выполнения работ;

а) появилась угроза жизни о здоровью работающих:

Не допускается эксплуатация блока адсорберов с неисправными системами управления и контроля технологических процессов, а также приборов и устройств с истекшим сроком эксплуатации.

При эксплуатации блока адсорберов и коммуникаций необходимо контролировать их герметичность.

При обнаружении утечки газообразных или жидких продуктов работа блока адсорберов должна быть приостановлена а утечки ликвидированы.

В производственных помещениях цеха могут находиться только лица, непосредственно занятые эксплуатацией или ремонтом адсорберов, а также лица, имеющие специальное разрешение руководителя производства (цеха)

При открытии или закрытии трубопроводной арматуры в необходимых случаях допускается использование специальных вспомогательных приспособлений.

Не допускается закрывать арматуру посредством ударов.

Арматуру необходимо открывать и закрывать плавно, без рывков.

На технологической трубопроводной арматуре должны быть нанесены обозначения в соответствии с технологическими схемами, указано направление вращения маховика и крайних положений затвора “Открыто” - “Закрыто”.

Отогрев трубопроводной арматуры производится снаружи горячим воздухом. паром или горячей водой. Использование открытого пламени для отогрева арматуры не допускается.

Блок адсорберов должен быть заземлен для защиты от статического электричества в соответствии с проектом.

Слив жидких продуктов на пол в производственном помещении, на грунт или на асфальтовое покрытие не допускается.

Спецодежда, спецобувь персонала. обслуживающего блок адсорберов, должны быть чистыми и не иметь следов масла.

Наполнение и опорожнение сосудов с жидкостями выполнять в заправленных под рукава брезентовых или кожаных рукавицах и защитных очках с боковыми щитками. Брюки должны быть надеты поверх обуви. Верхняя одежда застегнута.

По окончании работы с жидким кислородом или работы в местах с повышенным содержанием кислорода не допускается в течение 30 мин. приближаться к открытому пламени (курить) или к раскаленным предметам. Одежда, в которой выполнялись работы в течение указанного времени подлежит проветриванию.

Заключение

Как уже было указано выше применение блока адсорберов позволит освободить производственные площади. Сокращается производственный персонал на 15 человек, фонд зарплаты которого составляет при существующей средней зарплате более 892 тыс. руб. в год.

Снижение потребления электроэнергии технологическими установками даст экономию приблизительно 892 тыс. руб в год.

Библиографический список

1. Головко Г.А. Установки для производства инертных газов. Л. Машиностроение. 1974г.

2. Справочник. Кислород. Под ред. Д.Л. Глизманенко. М. Металлургия.

3. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. ГОСТ 14249-89

4. А.А.Лащинский., А.Р.Толчинский, «Основы конструирования и расчета химической аппаратуры». Справочник , Л, Машиностроение, 1970г.

5.Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. Чл. - корр. АН СССР П.Г.Романкова. - 10-е изд., перераб. и доп.- Л. Химия, 1987. - 576 с., ил.

6. Михалёв М.Ф., Третьяков Н.П., Мильченко А.И., Зобин В.В. Расчёт и конструирование машин и аппаратов химических производств: Примеры и задачи: Учеб. Пособие для студентов вузов / Под общ.ред. М.Ф. Михалёва.

Л.:Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. - 301 с., ил.

7. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчёт химической аппаратуры.

8. Соколов В.Н., Доманский И.В., Исаков В.П., Островский Г.М., Решпнов А.С. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учеб. Пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты химических производств» / Под общ.ред. В.Н. Соколова - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. -384 с., ил.

9. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., «Химия», 1973. 752 с.; 5 табл.; 470 рис.; рекомендуемая литература 110 ссылок.

Размещено на Allbest.ru