СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОБОРУДОВАНИЯ С ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫМ ПРОДУКТОМ ДЛЯ ПРОЦЕССА С ВЫСОКОЙ ЭНЕРГИЕЙ Российский патент 2010 года по МПК G05B13/00 

Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью оборудования с пожаровзрывоопасным продуктом для процесса с высокой энергией.

Изобретение относится к области управления экологической и промышленной безопасностью в аварийных ситуациях на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности, сопровождающейся загрязнением почвы, водного и воздушного бассейнов вредными веществами.

Известна система автоматического управления экологической безопасностью при взрыве и разгерметизации технологического аппарата (№ 2250484 С1, GOSB 13/64, A62C 37/00, БИ №11.2006), содержащая систему управления очисткой и систему управления пожаротушением. Данное изобретение эффективно работает только между технологическими установками, но не обеспечивает эффективную защиту от взрыва оборудования по принципу «домино» на одной технологической установке.

Прототипом данного изобретения является система автоматического управления и регулирования экологической безопасностью процесса с высокой энергией (положительное решение по заявке № 2007110303/09(011203) от 25.06.2008 г.), содержащая автоматическую систему рассеивания газообразного облака и автоматическую систему откачки жидкой фазы на очистные сооружения пожаровзрывоопасного продукта при разгерметизации аппарата в аварийных ситуациях, устройство для сбора жидкой фазы выполнено в виде желоба, приваренного по наружному периметру аппарата и соединено со сливной трубой и приемной емкостью, а автоматическая система рассеивания газообразного облака соединена с перфорированным коллектором, приваренным к наружной поверхности аппарата выше желоба для сбора жидкой фазы.

Задачей предлагаемого изобретения является надежность и безопасность работы аппарата и оборудования в аварийных ситуациях - предотвращение его разрыва.

Указанная задача решается тем, что в системе автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью оборудования с пожаровзрывоопасным продуктом для процесса с высокой энергией, содержащей автоматическую систему откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта на очистные сооружения в аварийных ситуациях из аппарата и автоматическую систему рассеивания газопаровой фазы, согласно изобретения, система содержит устройство для сбора газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта - катушку и пламегаситель, соединенный через катушку с люком-лазом аппарата и закрепленный сваркой к раме металлической, между фланцами люка-лаза аппарата и катушки установлена медная пластина, в пламегасителе имеется штуцер для автоматической подачи водяного пара и разбавления газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта ниже предела его воспламенения, а на конце пламегасителя расположена металлическая сетка.

На чертеже представлена схема системы автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью оборудования с пожаровзрывоопасным продуктом для процесса с высокой энергией. Система содержит в аппарате 1 устройство для сбора газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта - катушку 2, пламегаситель 3, соединенный через катушку с люком-лазом 4 аппарата 1 и закрепленный сваркой к раме металлической 5. Между фланцами люка-лаза аппарата и катушки установлена медная пластина 6. Катушка обеспечивает легкость монтажа ее с люком-лазом и пламегасителем. Пламегаситель на конце имеет металлическую сетку 7, которая обеспечивает ламинарное (плавное) истечение газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта с водяным паром из пламегасителя и исключает пульсацию и гидроудары.

Система работает следующим образом.

В случае аварийной ситуации в аппарате 1 разрывается медная пластина 6, газопаровая фаза пожаровзрывоопасного продукта устремляется через катушку 2 в пламегаситель 3, сигнал повышения давления и температуры поступает на блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации 9, который дает сигнал на открытие клапана 10 подачи водяного пара для разбавления газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта ниже предела его воспламенения через штуцер 8 в пламегаситель 3.

Одновременно из блока контроля пожаровзрывоопасной ситуации 9 поступает сигнал на включение аварийного насоса Н-2 (11) откачки жидкой фазы из аппарата на очистные сооружения и остановку насоса Н-1 (12), подающего продукт из аппарата по технологической схеме.

В результате прекращается горение газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта и исключается разрыв аппарата.

Толщина медной пластины, мм, определяется по формуле в зависимости от рабочего давления в аппарате

δ=pD_p/(K_tK₁σ_B),

где

р - максимальное давление разрыва мембраны при рабочей температуре, МПа;

D_p - рабочий диаметр мембраны, мм;

σ_в - временный предел прочности материала, МПа;

К₁ - опытный коэффициент, принимаемый в пределах 3,7-4,2;

K_t - опытный коэффициент, определяемый по графику;

(см. справочник « Защитно-предохранительные устройства нефтегазового оборудования» О.Н.Шпаков, О.А.Зариский, Д.Ф.Гуревич и др. Ленинград.: Недра. 1991 г.)

Использование предложенного изобретения позволит повысить надежность, безопасность и простоту работы оборудования в аварийных ситуациях, так как система не допускает разрыва аппарата, а замена разорванной медной пластины не представляет трудности.

Изобретение относится к области управления экологической и промышленной безопасностью в аварийных ситуациях на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности, сопровождающейся загрязнением почвы, водного и воздушного бассейнов вредными веществами. Предлагаемая система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью с пожаровзрывоопасным продуктом для процесса с высокой энергией позволяет избежать в аварийных ситуациях разрыва аппарата. Система содержит устройство для сбора газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта - катушку и пламегаситель, соединенный через катушку с люком-лазом аппарата и закрепленный сваркой к раме металлической, между фланцами люка-лаза и катушки установлена медная пластина, в пламегасителе имеется штуцер для автоматической подачи водяного пара и разбавления газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта ниже предела его воспламенения, а на конце пламегасителя расположена металлическая сетка. В случае аварийной ситуации в аппарате разрывается медная пластина и газопаровая фаза пожаровзрывоопасного продукта устремляется через катушку в пламегаситель, сигнал повышения давления и температуры поступает на блок контроля пожаровзравоопасной ситуации, который дает сигнал на открытие клапана подачи водяного пара для разбавления газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта ниже предела его воспламенения через штуцер в пламегаситель. Одновременно из блока контроля пожаровзрывоопасной ситуации поступает сигнал на включение аварийного насоса откачки жидкой фазы из аппарата на очистные сооружения и остановку насоса, подающего продукт из аппарата по технологической схеме. В результате прекращается горение газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта и исключается разрыв аппарата. Технический результат - использование предложенного изобретения позволит повысить надежность, безопасность и простоту работы оборудования в аварийных ситуациях, так как система не допускает разрыва аппарата. 1 ил.

Система автоматического управления и регулирования промышленной и экологической безопасностью оборудования с пожаровзрывоопасным продуктом для процесса с высокой энергией, содержащая автоматическую систему откачки жидкой фазы на очистные сооружения пожаровзрывоопасного продукта в аварийных ситуациях из аппарата и автоматическую систему рассеивания газопаровой фазы, отличающаяся тем, что система содержит устройство для сбора газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта - катушку и пламегаситель, соединенный через катушку с люком-лазом аппарата и закрепленный сваркой к раме металлической, между фланцами люка-лаза аппарата и катушки установлена медная пластина, в пламегасителе имеется штуцер для автоматической подачи водяного пара для разбавления газопаровой фазы пожаровзрывоопасного продукта ниже предела его воспламенения, а на конце пламегасителя расположена металлическая сетка.