ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ

РД 3688-00220302-003-04

ТРУБЧАТЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ,
ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ.

ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ»

Заместитель Генерального директора В.А. Емелькина

Заведующий отделом № 30 А.Н. Бочаров

Заведующий лабораторией ЗОЛЗ И.M. Королёв

Научный сотрудник отдела № 41 И.Д. Джалилова

Заведующий отделом № 18 А.А. Казённов

Заведующий лабораторией 18ЛЗ В.Н. Греков

Заведующий сектором 18С2 Г.В. Филатов

Главный конструктор проекта В.И. Мешков

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РД

1.1. Настоящий руководящий документ распространяется на вновь разрабатываемые и реконструируемые нагревательные трубчатые печи нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности, работающие при температуре стенки трубы змеевика до 650 °С и рабочим давлением до 16,0 МПа (160 кгс/см 2) и минимальной тепловой мощностью от 0,1 МВт. Змеевики печей, работающие при температуре стенки трубы змеевика выше 650 °С, должны соответствовать РД 3689-001-00220302/31-2004 «Трубы радиантные и их элементы для реакционных трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

1.2. Трубчатая печь - это огнетехническое сооружение, в котором тепло, высвобождающееся при горении топлива (топлив) передается продукту (продуктам), находящемуся в трубчатых змеевиках, размещаемых в теплоизолированных изнутри камерах. Нагревательными считаются трубчатые печи, в которых имеет место нагрев или нагрев, сопровождающийся испарением (перегревом) продукта.

1.3. Настоящий РД устанавливает общие технические требования к проектированию, изготовлению и эксплуатации трубчатых печей.

1.4. Трубчатые печи относятся к техническим устройствам, применяемым на опасном производственном объекте, и, в соответствии с «Постановлением Госгортехнадзора России о порядке выдачи разрешений на применение технических устройств на опасных производственных объектах» от 14.06.2002 г., должны иметь разрешение на применение. Проектная документация на строительство и реконструкцию трубчатых печей подлежит согласованию с органами Госгортехнадзора.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТОВ

2.1.1. Основным исходным документом для разработки проекта печи является Техническое задание по ГОСТ Р 15.201 .

При разработке Технического задания рекомендуется использовать опросный лист, содержащий следующую информацию:

Полное наименование установки, организации - владельца, места расположения;

Технологическое назначение печи;

Тип печи;

Полную характеристику нагреваемых продуктов (фракционный состав по ИТК, наличие и содержание коррозионно-опасных компонентов, температуру и давление на входе и выходе из печи или требуемую долю отгона продукта на выходе из печи при фиксированных входных параметрах);

Полную характеристику топлив: жидких и газовых, включая содержание вредных примесей;

Допускаемое минимальное значение КПД печи;

Потребность в пароперегревателе и параметры пара на входе и выходе из печи (расход, температуры и давления);

Необходимость подачи пара или другого турбулизатора в змеевик;

Потребность в воздухоподогревателе;

Агент пожаротушения (водяной пар, азот или др.);

Тип системы очистки наружной поверхности конвективных змеевиков, ее расположение;

Количество и расположение штуцеров пожаротушения;

Расположение штуцеров под датчики приборов К и А;

Расположение воздушных и дренажных штуцеров;

Расположение и размеры площадок, маршевых лестниц и площадок;

Габаритные размеры с учетом вспомогательного оборудования (дымососы, вентиляторы, отдельностоящие дымовые трубы, выносные секции воздухоподогревателей и прочее) и специфические требования.

2.1.5. В состав проекта печи должно входить задание на разработку проекта фундаментов под печь, включающее следующую информацию:

Количество и расположение фундаментных опор;

Размеры фундаментных опор;

Размеры и размещение фундаментных болтов;

Реакции на все виды статических и динамических нагрузок, включая ветровую и сейсмическую: усилия и моменты от нагрузок.

2.1.6. Технические условия и эксплуатационные документы выполняются по ЕСКД в соответствии с ГОСТ 2.114 и ГОСТ 2.601 .

3. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ

3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1.1. Трубчатая печь включает в себя:

Оборудование (змеевики продуктовые, змеевики, предназначенные для выработки и/или перегрева водяного пара, воздухоподогреватели), подвески, решётки и опоры для змеевиков;

Горелочные устройства (на газовом, мазутном или комбинированном топливе; с наддувом или самососные);

Гарнитуру (люки-лазы, гляделки, взрывные окна, шибера);

Теплоограждение (футеровка, теплоизоляция);

Металлоконструкции (несущие и ограждающие, лестницы, марши и стремянки, газоходы, воздуховоды, трубопроводы, дымовые трубы);

Тягодутьевые машины (вентиляторы и дымососы).

3.1.2. Тип печи определяется формой радиационной камеры, взаимным расположением камер радиации и конвекции, конфигурацией радиантного змеевика, расположением горелок.

Различают:

Печи цилиндрические, коробчатые;

Печи однокамерные, многокамерные;

Печи с вертикальным, горизонтальным, винтовым радиантным змеевиком;

Печи с подовыми, сводовыми, настенными горелками; с расположением горелок на боковых, торцевых стенах, в один или несколько ярусов.

3.1.3. Конструкция трубчатой печи выбирается проектировщиком и согласовывается с заказчиком.

3.1.4 Конструкция трубчатой печи и её элементов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации на расчетных параметрах в течение расчетного ресурса безопасной работы, а также возможность технического освидетельствования, технического диагностирования, очистки, продувки, пропарки, промышленного ремонта и эксплуатационного контроля металла.

Должны предусматриваться условия для быстрой замены труб змеевика, снятия-установки горелок.

3.1.5. В многопоточных печах должна обеспечиваться тепловая и гидравлическая симметрия всех потоков.

3.1.6. Количество потоков в печи должно быть минимально возможным. Не допускается объединение или разветвление потока в пределах печи.

3.1.7. Первый ряд конвективного змеевика, в случае непосредственного облучения от факела горелки, приравнивается по условиям работы к радиантному змеевику.

3.1.8. При расчете коэффициента полезного действия печи следует принимать коэффициент избытка воздуха на выходе из печи равным:

3.1.9. Теплонапряженность топочного объема, рассчитанная по полезно воспринятому теплу, не должна превышать 124 кВт/м 3 для печей с жидким топливом или 165 кВт/м 3 для печей с газовым топливом.

3.1.10. Среднее теплонапряжение радиантных труб в топке не должно превышать 40 тыс. ккал/час · м 2 , исключая многопоточные змеевики двухстороннего обогрева печей риформинга.

3.1.11. Конструкция печи должна обеспечивать тягу по всему тракту продуктов сгорания, необходимую для работы выбранных горелок и удаления продуктов сгорания.

3.1.12. Конструкция печи должна обеспечивать возможность беспрепятственного перемещения от температурных деформаций всех элементов печи на всех режимах ее работы.

3.1.13. Шаг радиантных труб, как правило, не должен превышать двух диаметров трубы.

3.1.14. В конвекционной камере должно быть зарезервировано место для возможного размещения в ней двух рядов дополнительных труб.

3.1.15. Во всех случаях, по крайней мере, три первых ряда труб конвективного змеевика по ходу продуктов сгорания должны быть гладкими.

3.1.16. При применении труб с развитой поверхностью (оребренных или ошипованных) в конвективном змеевике в случае использования жидкого топлива должна предусматриваться система очистки наружной поверхности труб.

3.1.17. Обдувочные устройства должны устанавливаться между рядами труб из расчета обдувки более двух рядов в каждом направлении с перекрытием их радиуса действия до 15 % (по длине конвекции). Могут быть установлены устройства газоимпульсной очистки. Управление системой очистки рекомендуется осуществлять по методике АООТ «НПО ЦКТИ».

3.1.18. Управление обдувочными устройствами должно осуществляться со щита, установленного на площадке обслуживания конвекционной зоны.

3.1.19. При установке более 6 обдувочных устройств должна быть предусмотрена дополнительная система, обеспечивающая автоматический пуск всех устройств в заданной последовательности нажатием одной кнопки.

3.1.20. Расстояние от крайних в ряду труб конвективного змеевика до поверхности футеровки должно быть минимально возможным.

3.1.21. Расстояние от радиантных труб до поверхности футеровки должно составлять от одного до полутора диаметров трубы, но не менее 100 мм. Минимальное расстояние от оси горизонтальной радиантной трубы до поверхности футеровки пода должно быть не менее 300 мм.

3.1.22. Конструкция печи должна позволять замену отдельной трубы без демонтажа всего змеевика.

3.1.23. Расстояние от оси горелок до ближайших труб экрана должно быть не менее 1100 мм. Для специальных печей и печей малой мощности возможны исключения.

3.1.24. Высоту пола отмостки или площадки обслуживания до низа выступающих частей коммуникаций и оборудования в местах регулярного прохода обслуживающего персонала следует принимать 2,0 м, а в местах нерегулярного прохода - 1,8 м.

3.1.25. Каждая топка в печах коробчатого типа должна иметь два люка лаза с минимальными размерами в свету 600×600 мм, или дверь 1600×600 мм.

В поду вертикальной цилиндрической печи должен быть предусмотрен, как минимум, один свету - 450×450 мм.

На своде каждой радиантной камеры вертикальной печи должен быть предусмотрен, как минимум, один монтажный люк размерами в свету не менее 450×600 мм.

У основания дымовой трубы и на газоходе должны быть предусмотрены по одному люку-лазу размерами в свету не менее 600×600 мм, обеспечивающему доступ к шиберу.

3.1.26. Количество и расположение гляделок должно быть достаточным для визуального контроля состояния труб радиантного змеевика, трубных кронштейнов, пламени всех горелок, футеровки.

3.1.27. Для безопасной эксплуатации печи должны быть предусмотрены взрывные окна не менее одного на каждые 100 м 3 объема с общим проходом не менее 500×500 мм в безопасном для персонала месте или с отводом продуктов взрыва в безопасное для персонала место. Допускается не устанавливать взрывные предохранительные устройства в топочной камере трубчатой печи, если это обосновано проектом и согласовано с организацией - владельцем печи.

3.1.28. Для профилактической очистки площадок к печам должен быть подведен пар низкого давления с присоединением шланга, а для ремонтного освещения - низковольтное освещение во взрывобезопасном исполнении.

3.1.29. Конструкция уплотнений входных и выходных труб змеевиков должна обеспечивать возможность перемещения труб при термическом удлинении без нарушения герметичности данного узла. При этом должно гарантироваться исключение подсосов атмосферного воздуха.

3.1.30. Выход из строя тягодутьевых машин в процессе эксплуатации не должен приводить к необходимости остановки печи. Кроме резервирования тягодутьевых машин, должен быть предусмотрен байпас по продуктам сгорания в дымовую трубу.

3.1.31. Деление трубчатой печи на поставочные блоки должно быть отражено в технической документации с указанием массы поставочных блоков и мест расположения монтажных стыков. Монтажные стыки должны располагаться в местах, удобных для проведения сварочных работ.

3.1.32. Ориентировочная масса поставочного блока трубчатой печи, не требующая согласования с монтажной организацией и заказчиком, составляет 15,0 тонн. При формировании поставочных блоков большей массы требуется согласование с монтажной организацией и заказчиком.

3.1.33. При конструировании трубчатой печи следует учитывать нагрузки, возникающие при монтаже и зависят от способа монтажа, также при гидравлическом испытании змеевиков.

3.1.34. Поставочные блоки трубчатой печи должны иметь стандартные строповые устройства. Строповые устройства должны быть рассчитаны на фактическую массу поставочного блока, нагрузки, возникающие при монтаже и зависящие от способа монтажа, разработка строповых устройств производится на стадии рабочего проектирования.

3.1.35. Расчет на прочность элементов трубчатой печи следует проводить в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором РФ. При отсутствии стандартизированного метода расчёт на прочность должен выполнять разработчик печи.

3.1.36. Температура нагреваемого продукта (сырья) на выходе из печи должна назначаться с учетом сопротивления трансферных линий, а также требуемой величины доли отгона на входе в следующем за печью аппарате.

3.1.37. При невозможности обеспечения свободного теплового расширения отдельных элементов трубчатой печи, в расчетах на прочность необходимо учитывать дополнительные напряжения.

3.1.38. Участки элементов трубчатой печи и трубопроводов обвязки (в частности, наружные перекидки из камеры конвекции в камеру радиации) с повышенной температурой поверхности, с которыми возможно непосредственное соприкосновение обслуживающего персонала, должны быть покрыты тепловой изоляцией в соответствии с требованиями СНиП 2.04.14-88 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

3.1.39. Крышки люков-лазов и гляделок должны быть прочными, плотными и должны исключать возможность подсосов атмосферного воздуха внутрь печи, а также самопроизвольного открывания.

3.1.40. Стойки печи от нулевой отметки до пода должны иметь огневую защиту, способную противостоять открытому пламени в течение 2-х часов.

3.1.41. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.

3.1.42. Все устанавливаемые на печах электродвигатели должны быть выбраны в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и иметь, при необходимости, свидетельство о взрывозащищённости.

3.2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.2.1. Конструкция трубчатой печи должна соответствовать климатическим условиям площадки строительства.

3.2.2. Змеевики для трубчатых печей выполняются по РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

Расчетным давлением змеевика следует считать давление срабатывания предохранительных клапанов на выкиде сырьевого насоса или компрессора либо максимально развиваемое давление, если клапан не установлен.

3.2.10. Конструкция змеевиков должна обеспечивать возможность неразрушающего контроля сварных соединений .

3.2.11. Независимо от крепления радиантных и конвективных труб и пучков, должна быть обеспечена компенсация расширения между зонами конвекции и радиации.

3.2.12. На период гидравлических испытаний змеевики печей, подверженные испытанию водой или другим жидким агентом, должны быть оборудованы дренажными устройствами и воздушниками.

3.2.13. Конструкция радиантного змеевика должна позволять его поставку габаритными блоками из шести и более труб с приварными двойниками или отводами и гидроиспытанными в организации - изготовителе.

3.2.14. Змеевик трубчатой печи, по требованию Заказчика и с учетом возможности его транспортировки, может поставляться:

Россыпью - отдельно трубы, отводы, решетки;

- «костылями» - к трубе приварен отвод на 180°;

- «шпильками» - две трубы, соединенные отводом 180°;

Секциями - несколько труб, соединенных отводами на 180° совместно с элементами крепления или без них;

Пакетами - пучок соединенных между собой труб с трубными решетками.

3.2.15. Допускается в исключительных случаях, по согласованию с заказчиком, конструкция печи, обеспечивающая возможность технического освидетельствования и ремонта змеевиков и футеровки после полного или частичного демонтажа змеевиков из печи.

Разработчик такой конструкции трубчатой печи должен в технической документации указать методику, периодичность и объем контроля труб (змеевиков), выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.

3.2.16. При разработке конструкции трубчатой печи должны учитываться Правила перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.

Предпочтение должно отдаваться габаритным печам или габаритным комплектным блокам, состоящим из змеевиков, узлов металлоконструкций и футеровки.

При конструировании змеевиков независимо от металлоконструкций должна быть обеспечена их максимальная заводская готовность и блочность.

3.2.17. Конструкция и схема змеевиков трубчатой печи должны обеспечивать эффективный теплоподвод к стенкам труб.

Температура стенок труб змеевиков не должна превышать величины, принятой в расчетах на прочность.

3.2.18. Продуктовые змеевики трубчатых печей должны быть, по возможности, самодренируемыми. На дренажных линиях должны быть предусмотрены запорные органы с дистанционным управлением.

3.2.19. Конструкция трубчатой печи должна обеспечивать возможность равномерного прогрева её элементов при пуске и нормальном режиме работы, а также возможность свободного теплового расширения отдельных её элементов.

3.2.20. Конструкция газоходов должна исключать возможность образования взрывоопасного скопления газов, а также обеспечивать необходимые условия для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.

3.2.21. Выход продуктов сгорания из топочной камеры должен быть симметричным, обеспечивающим равномерное омывание труб конвективного змеевика.

Первые два - четыре ряда труб конвективного змеевика выполняются гладкими, возможно, с увеличенным шагом труб.

3.2.22. Печь должна быть снабжена люками-лазами, гляделками, лючками для розжига горелок и взрывными клапанами.

3.2.23. Размещение и количество гляделок должно обеспечивать обзор всех труб и подвесок радиантного змеевика, а также факелов горелок.

3.2.24. Тип системы очистки наружной поверхности конвективного змеевика выбирается разработчиком и согласуется с заказчиком.

3.2.25. Печь должна быть оснащена системой лестниц и площадок для обслуживания змеевиков, управления работой горелок, приборов КИП, систем очистки поверхностей нагрева, шиберов.

3.2.26. Металлоконструкции печей должны иметь общий контур заземления.

3.2.27. Дымовые трубы, если они устанавливаются на печах и являются неотъемлемой частью конструкции печи (определяющей параметры тракта дымовых газов) и должны выполняться в соответствии с действующими нормативными документами и ОСТ 26.260.758-2003 «Конструкции металлические. Общие технические условия» или «Правилами безопасности при эксплуатации дымовых и вентиляционных промышленных труб» ПБ 03-445-02 . Должны учитываться условия рассеивания продуктов сгорания в атмосфере.

Оценка выбросов из дымовой трубы осуществляется в соответствии с «Методическими указаниями по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии (РД-17-89)».

3.2.28. Печь должна быть оснащена системой низковольтового электропитания (36 в) для подключения переносных светильников.

3.2.29. КПД каждой печи с утилизационным оборудованием должен быть не менее 83 %, в отдельных случаях, по согласованию с Заказчиком, допускается меньшая величина КПД.

3.2.30. Как правило, каждый технологический поток целевого назначения должен иметь независимый регулируемый нагрев.

3.2.31. При пропуске через печь технологического потока целевого назначения несколькими потоками, все потоки должны иметь симметричный нагрев, симметричную раздачу всего продукта технологического потока. При этом, количество потоков должно быть минимально возможным.

3.2.32. Отбор дымовых газов из топки/топок печей должен быть симметричным относительно расположения труб в вертикальных экранах с горизонтальными и вертикальными трубами.

3.2.33. Пересечение потоками газов сгорания экранных труб зоны радиации, кроме труб «ударных» экранов перед конвекционными камерами и много поточных змеевиков печей риформинга (связанных горячими трубопроводами с реакторами), не допускается.

3.2.34. Мазутное топливо должно быть подогрето до температуры обеспечивающей вязкость перед форсункой соответственно ее характеристике.

3.2.35. Жидкое топливо на печь должно подаваться по кольцевой циркуляционной системе рассчитанной на двойной расход.

3.2.36. Топливный газ перед горелками не должен иметь конденсата.

3.2.37. Пилотные горелки должны снабжаться топливным газом по отдельной от основных горелок топливной линии и иметь дистанционный и местный розжиг (нажатием кнопки оператором по месту).

3.2.38. Забор топливного газа от коллектора в заборную трубу не должен производиться из нижней части коллектора.

3.2.39. Расчёт минимального пожарного разрыва от трубчатых печей до другого оборудования проводить от наружной обшивки печей.

3.3. ЗМЕЕВИКИ

3.3.1. Материалы для труб змеевиков должны назначаться с учетом:

Расчетного давления;

Максимальной температуры стенки трубы;

Прибавки на коррозию;

Нагреваемой среды;

Допуска на разностенность труб.

3.3.2. Змеевики печей, за исключением камеры конвекции и перекидок, должны полностью располагаться в топочном пространстве печи.

3.3.3. На случай прогара труб к змеевику должен быть подключен пар или инертный газ для продувки.

3.3.4. Конструкция змеевика должна быть сварная и выполняться в соответствии с РД 26-02-80-2004 «Змеевики сварные для трубчатых печей. Требования к проектированию, изготовлению и поставке».

3.4 ДВОЙНИКИ, ОТВОДЫ, КОЛЕНА

3.4.1. Для соединения труб змеевика следует применять детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали по ГОСТ 17380-2001 «Общие технические условия», ГОСТ 30753-2001 «Отводы крутоизогнутые типа 2D», ГОСТ 17375 «Отводы крутоизогнутые типа 3D», ГОСТ 17376 «Тройники», ГОСТ 17378 «Переходы», ГОСТ 17379 «Заглушки эллиптические», а также по ТУ 3689-001-33776721-97 «Отводы печные крутоизогнутые штампосварные», отводы крутоизогнутые бесшовные из легированной и высоколегированной стали, параметры и размеры которых приведены в ТУ 1468-001-17192736-01, ТУ 26-02-836-79 «Отводы крутоизогнутые протяжные печные».

В необходимых случаях применяются оребрённые трубы по CTП 442-2000 «Трубы оребрённые. Правила изготовления и приёмки» ООО «Фирма Эскорт». Могут быть использованы трубы и трубопроводные детали производства других фирм, имеющих соответствующую документацию, согласованную с Госгортехнадзором России.

3.4.2. Отводы изготавливаются с углом гиба 45, 60, 90 и 180°.

3.4.3. Применение отводов, кривизна которых образовывается за счет складок (гофр) по внутренней стороне отвода, не допускается.

3.4.4. Применение секторных колен допускается при рабочем давлении не более 4,0 МПа (40,0 кгс/см 2) при условии, что угол между поперечными сечениями секторов не превышает 22°30 " и расстояние между соседними сварными швами по внутренней стороне отвода обеспечивает контроль этих швов с обеих сторон по наружной поверхности.

3.4.5 Двойники, отводы и колена должны выполняться из того же материала, что и трубы змеевика.

3.4.6. Расчетная толщина стенки двойника, отвода, колена должна включать прибавку на коррозию и эрозию, величиной не менее той, что принята для труб змеевика.

3.4.7. Отводы, двойники, колена, размещаемые в топочной камере, должны рассчитываться на те же расчетные давление и температуру, что и стыкуемые с ними трубы.

3.4.8. Отводы, двойники, колена, размещаемые вне топочного пространства, должны рассчитываться на то же расчетное давление, что и стыкуемые с ними трубы змеевика; расчетная температура принимается на 30 °С выше максимальной температуры нагреваемого продукта в данной части змеевика.

3.4.9. Толщина стенки отвода, двойника, колена должна быть как минимум равна толщине стыкуемой с ними трубы.

3.4.10. Вне зависимости от расположения отводов, конструкция печи должна позволять при необходимости доступ к ним с целью замены.

3.5. ТРУБНЫЕ ОПОРЫ, ПОДВЕСКИ, РЕШЕТКИ

3.5.1. Горизонтальные гладкие трубы змеевика должны опираться на металлические опоры. Расстояние между опорами обосновывается расчётом.

3.5.2. Опоры вертикальных труб устанавливаются на одном из концов, направляющие устройства устанавливаются на противоположном конце, а также в средних частях при длине трубы больше шести метров, если имеется возможность прогиба трубы.

3.5.3. Трубные опоры должны иметь возможность свободно расширяться и не вызывать дополнительные напряжения в трубах.

3.5.4. Проектом и при монтаже труб змеевика должно быть обеспечено касание трубами (горизонтально) всех опор без зазора при работе печи.

3.5.5. Опоры могут быть цельнолитыми или сварными из листа. В случае изготовления литых опор из двух и более частей, сварка опор должна производиться организацией-изготовителем.

3.5.6. Литье трубных опор должно выполняться по техническим условиям организации-изготовителя с контролем предела текучести, проведением механических испытаний, рентгеноскопии сварных швов (при их наличии) и опорных частей, с контролем предела прочности в интервале рабочих температур. Контроль 100 %.

3.5.7. Все находящиеся во внутреннем пространстве трубные опоры должны выполняться из высоколегированных хромоникелевых сталей с учётом температурных условий.

3.5.8. Расчетная температура для трубных опор, подвесок и решеток, контактирующих с продуктами сгорания, должна назначаться следующим образом:

Для радиантного и первых 2-х рядов конвективного змеевиков - на 120 °С выше температуры продуктов сгорания на «перевале», но не меньше 880 °С;

Для последующих рядов конвективного змеевика - на 60 °С выше температуры продуктов сгорания, соприкасающихся с опорой;

Наличие теплоизоляции на промежуточных решетках конвективного змеевика не снижает их расчетную температуру.

3.5.9. Толщина трубных опор должна рассчитываться с учетом прибавки на коррозию. Прибавка на коррозию должна приниматься с учетом агрессивности среды, но не менее 3-х мм с каждой стороны опоры.

3.5.10. Конструкция радиантного змеевика должна позволять производить монтаж - демонтаж одной трубы без смещения змеевика.

3.5.11. Независимо от конструкции трубы (гладкая, ошипованная или оребрённая) трубные опоры должны позволять замену любой трубы без разборки пучка конвекции.

3.5.12. Торцевые трубные решетки конвективного змеевика должны проектироваться с учетом следующих требований:

Со стороны продуктов сгорания торцевая решетка должна иметь слой футеровки не менее 100 мм; элементы крепления футеровки к торцевой решетке должны выполняться из нержавеющей стали; если расчетная температура торцевой решетки превышает 425 °С, необходимо использовать легированную сталь для ее изготовления;

Вокруг каждого отверстия для труб в торцевой решетке со стороны продуктов сгорания должны быть приварены патрубки, внутренний диаметр которых не меньше чем на 10 - 15 мм больше наружного диаметра трубы (с учетом высоты ребер или шипов, если предусмотрены). Материал патрубков - тот же, что и для торцевых решеток.

3.6. ЗМЕЕВИКИ ПОДОГРЕВА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, ПАРООБРАЗОВАНИЯ И ПАРОПЕРЕГРЕВА

3.6.1. Особые требования к конструкции змеевиков подогрева питательной воды, парообразования и пароперегрева:

В коллекторах с внутренним диаметром более 150 мм должны быть предусмотрены отверстия (лючки) эллиптической или круглой формы с наименьшим размером в свету не менее 80 мм для осмотра и чистки внутренней поверхности. Вместо указанных лючков разрешается применение приварных штуцеров круглого сечения, заглушаемых приварным донышком, отрезаемым при осмотре (чистке). Количество и расположение штуцеров определяются разработчиком трубчатой печи. Лючки и штуцера допускается не предусматривать, если к коллекторам присоединены трубы наружным диаметром не менее 50 мм, расположенные так, что после их отрезки возможен доступ для осмотра внутреннего пространства коллектора.

3.7. ВХОДНЫЕ-ВЫХОДНЫЕ ПАТРУБКИ, ПЕРЕКИДКИ

3.7.1. Материал перекидочных трубопроводов назначается по материалу предыдущей трубы змеевика.

3.7.1. Входные-выходные патрубки и перекидки могут заканчиваться разделкой кромки под сварку или под фланцевое соединение.

3.7.2. Допускается применять только фланцы приварные встык.

3.7.3. Фланцы должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.

3.7.4. При необходимости размещения на патрубках и перекидках дренажных и воздушных штуцеров, последние должны располагаться вне печи; должен быть обеспечен свободный к ним доступ.

3.7.5. Входные-выходные патрубки рассчитываются таким образом, чтобы они могли воспринимать осевые усилия (F) и крутящие моменты (М), указанные в таблице , если иного нет в техническом задании.

Таблица 3.7.5

3.9.4. Каждая основная горелка должна быть оснащена запально-защитным устройством (ЗЗУ) с постоянно действующей дежурной горелкой с независимой от основной горелки системой топливоснабжения.

3.9.5. Дежурные горелки должны быть оборудованы сигнализаторами погасания пламени, надёжно регистрирующими наличие пламени, и устройствами электророзжига.

3.9.6. На трубчатой многофакельной печи основные горелки составляют блок (или несколько блоков), в котором каждая из горелок имеет подвод топливного газа от общего коллектора. В блок объединяются горелки, имеющие единое управление (всей печи, одной секции и т.д.), что определяется проектом разработчика. Каждая горелка может быть отключена отсечной арматурой ручного управления.

3.9.7. При работе горелочного блока, суммарная тепловая мощность которых свыше 2,0 МВт, перед коллектором топливного газа устанавливаются два автоматических запорных органа с автоматическим органом контроля утечки газа, установленным между ними и связанным с атмосферой.

3.9.8. Горелки должны устойчиво работать на проектных составах топливного газа как в пусковой период, так и в нормальном рабочем режиме. Не допускается отрыв или проскок пламени в диапазоне регулирования мощности.

3.9.9. Основные теплотехнические характеристики горелок, приводимые в каталогах и сопроводительной документации, получены при сжигании эталонных топлив. С целью обеспечения безопасной эксплуатации трубчатой печи теплотехнические параметры горелки должны быть пересчитаны на фактическое топливо.

3.9.10. Уровень звука, генерируемого горелками, на расстоянии 1,0 м от любого фронта печи не должен превышать 80 дБА.

3.9.11. Горелки печей могут работать как на комбинированном топливе (мазут + газ), так и только на одном виде топлива.

3.9.12. Горелка должна обеспечивать при номинальной нагрузке возможность реализации следующего из режимов:

1) 100 % на газообразном топливе или на жидком;

2) комбинированный режим:

Мазут от 35 до 70 %,

Топливный газ от 65 до 30 %.

3.9.13. Распыл жидкого топлива должен осуществляться паровым, воздушным или механическим способом.

3.9.14. Температура доступных для обслуживания персонала поверхностей горелки при номинальной тепловой мощности не должна быть более 45 °С, металлических ручек - 40 °С, неметаллических ручек - 45 °С. В случае, если температура поверхностей превысит указанную величину, то поверхность следует теплоизолировать.

3.9.15. Горелка должна обеспечивать содержание NOx и СО в продуктах сгорания согласно ГОСТ Р 50591 - 93 .

3.10. ОБВЯЗКА ГОРЕЛОК

3.10.1. В зависимости от вида топлива и типа выбранных горелок имеют место обвязки различной степени сложности.

3.10.2. Обвязка горелок комбинированных, работающих на дутьевом воздухе, включает в себя:

Систему подачи жидкого топлива к основным горелкам;

Систему подачи газового топлива к основным горелкам;

Систему подачи газового топлива от независимого источника к дежурным горелкам;

Систему подачи водяного пара на распыление жидкого топлива;

Систему подачи пара (инертного газа) тушения;

Систему подачи воздуха на горение.

Каждая из перечисленных систем является независимой от других и представляет собой совокупность раздающих трубопроводов с регулирующими, запорными, (предохранительно-запорными), отсекающими устройствами, дренажными пусками и продувочными трубопроводами.

3.10.3. Устройство систем подачи топлива к горелкам должно соответствовать требованиям «Общих правил взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» ПБ 09-540-03 . Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 25.07.03 № 105, а также «Правил безопасности в газовом хозяйстве» (ПБ 12-368-00) Госгортехнадзора России.

3.10.4. Арматура в системе обвязки должна быть в стальном исполнении не ниже класса «Б» герметичности по ГОСТ 9544 .

3.10.5. Способ присоединения арматуры (сварка, фланцы) определяется проектно-конструкторской документацией. Вне зависимости от выбранного способа присоединения арматуры, должна быть обеспечена возможность оглушения неработающих (даже временно) горелок на действующей печи.

3.10.6. Системы подачи топлива к горелкам должны иметь продувочные трубопроводы инертного газа с отключающими устройствами и штуцерами для отбора проб. Диаметр продувочного трубопровода должен быть не менее 20 мм.

3.10.7. Свечи и отводы на «факел» и трубопроводы подачи азота должны обеспечивать освобождение от воздуха всех, без исключения, участков трубопроводов, а выброс в атмосферу должен располагаться не ближе 3 м от возможных заборов воздуха (забор воздуха к вентиляторам), не ниже 5 м от уровня самых верхних обслуживающих площадок и не ниже 2 м над уровнем печи.

3.10.8. На линиях подачи жидкого и газового топлива к блоку основных и пилотным горелкам должны быть предусмотрены автоматические запорные органы, срабатывающие в системах технологической защиты и блокировок.

3.10.9. На общем трубопроводе газового топлива к основным горелкам печи должны быть предусмотрены предохранительно-запорные клапаны (ПЗК), дополнительно к общему отсекающему устройству на печи, срабатывающие при снижении давления газа ниже допустимого.

3.10.10. На трубопроводах жидкого и газового топлива многофакельных печей следует предусматривать автономные регулирующие органы для обеспечения их работоспособности в режиме пуска.

3.10.11. Все системы обвязки горелок, кроме системы подачи воздуха на горение, должны иметь дренажные спуски.

3.11. ШИБЕРЫ

3.11.1. Регулирование разрежения на «перевале» (или у пода) печи осуществляется посредством шиберов, размещаемых в газоходах.

3.11.2. Решение о количестве и месте размещения шиберов принимает разработчик печи в зависимости от принятой конструкции печи и требований к ее управлению.

3.11.3. Конструкцию шибера разрабатывает автор проекта печи применительно к конкретной геометрии газохода.

Применение шибера из одного цельного полотна ограничено газоходами, воздуховодами и дымовыми трубами, сечение которых не превышает 1,8 м 2 .

Шибер жалюзийного типа должен иметь как минимум одно полотно на каждые 1,8 м 2 перекрываемого сечения.

3.11.4. Оси, опоры и крепления шибера должны выполняться из того же материала, что и полотно.

3.11.5. Каждый шибер должен иметь указатель положения полотна.

3.11.6. Подшипники, привод и указатели положения полотна шибера должны располагаться снаружи.

3.11.7. Привод шиберов может быть как ручной, так и электрический (пневматический), обеспечивающий включение шибера в систему автоматического управления работой печи.

3.11.8. Ручное управление поворотом шибера должно быть возможным с «нулевой» отметки.

Конструкция ручного управления шибером должна обеспечивать возможность изменения положения полотна шибера без особых усилий, а также фиксацию выбранного положения.

Трос, используемый в ручном механизме привода шибера, должен выполняться из нержавеющей стали и быть диаметром не менее 3,0 мм.

3.12. ФУТЕРОВКА И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

3.12.1. Выбор материалов для футеровки и теплоизоляции элементов печи должен осуществляться с учетом максимальной рабочей температуры, степени агрессивности продуктов сгорания, а также скорости продукта, омывающего изоляционный материал.

3.12.2. Расчет толщины футеровки и тепловой изоляции корпуса печи, газоходов, воздуховодов и трубопроводов в пределах печи следует выполнять исходя из условий:

Обеспечения такого значения расчетной температуры наружной поверхности перечисленных выше элементов печи, при которой величина теплопотерь соответствует принятому уровню технико-экономических показателей печи;

Соблюдения требований техники безопасности.

3.12.3. Расчет величины тепловых потерь через обшивку печи осуществляется при температуре окружающего воздуха, равной средней за год в районе размещения печи, и коэффициенте теплоотдачи от обшивки к воздуху 35 ккал/м 2 · ч · °С.

3.12.4. Температура наружной поверхности любого элемента печи в зоне ее обслуживания не должна превышать 60 °С. Вне пределов рабочих зон и зон обслуживания печи температура наружной поверхности любого элемента печи может достигать 80 °С при средней максимальной температуре наиболее жаркого месяца в районе расположения печи.

3.12.5. Расчетная температура горячей поверхности футеровки должна быть на 150 - 200 °С ниже разрешенной температуры применения огнеупорного или теплоизоляционного материала.

Минимальная рабочая температура огнеупоров в топочной камере и шоковой зоне должна назначаться не ниже 1000 °С.

3.12.6. Материал горелочных камней должен быть рассчитан на работу, как минимум, при температуре 1500 °С.

3.12.7. Конструкция футеровки стен, свода, пода должна предусматривать возможность свободного температурного расширения всех её частей при выходе печи на проектный режим работы. При многослойной футеровке температурные швы в соседних слоях должны быть выполнены «вразбежку».

3.12.8. Люки-лазы, двери, гляделки должны быть защищены от воздействия раскаленных продуктов сгорания материалами того же качества, что и соседние участки стен.

3.12.9. Элементы крепления футеровки должны выполняться из аустенитных хромоникелевых сплавов кроме случаев, когда температура в зоне их размещения не превышает 260 °С, что позволяет использовать углеродистую сталь.

3.12.10. Футеровка всех стен, пода и свода печи выполняется многослойной, из огнеупорных и теплоизоляционных материалов (шамотного, диатомового кирпича, легкого жаростойкого бетона, муллитокремнеземистых, шамотоволокнистых и прочих изделий).

Из жаростойкого бетона футеровка может быть выполнена панельной, блочной или торкрет-бетонной.

3.12.11. При многослойной (двухслойной, трехслойной) футеровке, толщина горячего слоя должна быть не менее 75 мм. Элементы крепления каждого слоя (анкера) должны быть независимыми.

3.12.12. Анкер должен входить в закрепляемый слой на высоту не менее 70 % от его высоты. Толщина слоя горячей футеровки над анкером должна составлять 10 - 15 мм.

3.12.13. Расстояние между анкерами должно по максимуму составлять две полные толщины футеровки, но не более 300 мм на стенах и не более 200 мм на стволе. Усы анкеров должны быть ориентированы по разным направлениям для предотвращения отрыва слоя футеровки.

3.12.14. Внутренняя футеровка съемных крышек «ретурбендных» камер из теплоизоляционного бетона должна быть толщиной не менее 50 мм. Крепление футеровки следует выполнять посредством проволочной сетки, закрепляемой к обшивке с помощью анкеров; все - из углеродистой стали.

3.12.15. Внутренняя футеровка воздуховодов, газоходов, дымовой трубы из теплоизоляционного бетона должна быть толщиной не менее 50 мм. Крепление футеровки следует выполнять посредством проволочной сетки, закрепляемой к обшивке с помощью анкеров. Материал анкеров может быть углеродистая сталь, если температура продуктов сгорания не превышает 490 °С, в противном случае следует использовать нержавеющую сталь типа 08Х18Н10Т.

3.12.16. Теплоизоляционные плиты (маты) могут использоваться только в качестве изоляционного материала, при наличии огнеупорного «горячего» слоя.

3.12.17. Конструкция футеровки из теплоизоляционных плит (матов) и бетона должна предусматривать наличие водонепроницаемой пленки между ними для предотвращения (минимизации) попадания воды из бетона в плиты (маты).

3.12.18. Теплоизоляционные плиты (маты) не могут быть использованы в сочетании с кирпичом или минеральным волокном в «горячем» слое, если в жидком топливе содержится более одного процента массового серы или в газовом - более 1,5 % объемных.

3.12.19. Если теплоизоляционные плиты (маты) используются для внутренней изоляции газоходов, воздуховодов, их закрепление к обшивочному листу следует выполнять с помощью штырей, пропускаемых сквозь плиту (мат), и проволочной сетки поверх плиты (мата).

3.12.20. В футеровке радиантной камеры печи должны быть предусмотрены проёмы для размещения печной (горелочной) амбразуры из монолитного жаропрочного тяжёлого бетона или из шамотных секторов. Геометрия печной амбразуры, а также состав бетона назначаются изготовителем горелки.

3.13. МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ

3.13.1. В состав металлоконструкций входят:

Несущие (стойки, балки) и ограждающие (обшивочный лист) конструкции;

Система площадок, марши, стремянки;

Газоходы, воздуховоды, дымовые трубы.

3.13.2. Выбор материального исполнения металлоконструкций осуществляется с учетом температуры наиболее холодной пятидневки в районе строительства.

3.13.3. Металлоконструкции изготавливаются и монтируются в соответствии с чертежами КМД (конструкции металлические, деталировка), разработанными по рабочим чертежам КМ (конструкции металлические).

3.13.4. Выбор материалов и разработка чертежей КМ должна осуществляться в соответствии с требованиями СНиП II-23-81* «Стальные конструкции», СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах, ОСТ 26.260.758-2001. Конструкции металлические. Общие технические условия.

3.13.5. Металлоконструкции должны быть рассчитаны на действие всех возможных нагрузок: при изготовлении, транспортировке, монтаже, а также в процессе работы.

Комбинация нагрузок, которые могут действовать одновременно, должна приниматься за расчетную нагрузку.

3.13.6. Проект металлоконструкций должен предусматривать возможность свободного теплового расширения всех элементов печи.

3.13.7. Минимальная толщина обшивки корпуса печи составляет 5,0 мм при наличии усиливающих элементов. Для печей, обшивка которых выполняет хотя бы частично роль металлоконструкций (является самонесущей), толщина обшивки должна быть не менее 8,0 мм. Толщина обшивки пода должна быть не менее 6,0 мм.

3.13.8. В конструкции корпуса печи должны отсутствовать детали и узлы, позволяющие неорганизованные подсосы атмосферного воздуха, а также попадание в нее влаги извне.

3.13.9. Обшивка плоского свода должна иметь уклон, достаточный для беспрепятственной эвакуации дождевой при необходимости, в несущих элементах металлоконструкций должны быть предусмотрены отверстия для этой цели.

Если предусматривается шатер, навес или крыша для защиты печи от атмосферных осадков, они должны иметь достаточно большой уклон, козырьки и фронтон, исключающие задувание ветром дождевых брызг в надсводовое пространство.

3.13.10. Конструкция «ретурбендной» камеры должна удовлетворять следующим требованиям:

Глубина камеры должна позволять свободное тепловое удлинение труб;

Расстояние в свету от отвода в горячем состоянии до поверхности футеровки камеры должно быть не менее 80 мм;

Крышки камеры должны быть съемными; предпочтение следует отдавать конструкции на петлях;

Толщина листа обшивки камеры, включая съемную крышку, должна быть не менее 5,0 мм при наличии усиления.

3.13.11. Лестницы и площадки должны обеспечивать доступ:

Для регулирования работы горелок с одновременным визуальным контролем пламени;

Ко всем люкам-лазам, дверям и гляделкам;

К обоим торцам камеры конвекции для возможности обслуживания «ретурбендных» камер;

К шиберам и системам очистки наружной поверхности труб конвективного змеевика;

Ко всем фланцам трубопроводной обвязки, а также датчикам КИПиА;

Ко всему вспомогательному оборудованию: вентиляторам, дымососам, воздухоподогревателям.

3.13.12. Система лестниц и площадок должна обеспечивать возможность эвакуации в случае аварии.

3.13.13. Вертикальная цилиндрическая печь диаметром корпуса более трех метров должна иметь полную круговую площадку на отметке пода. Печи с меньшим диаметром могут иметь индивидуальные стремянки и площадки к гляделкам.

3.13.14. Площадки обслуживания должны иметь перила высотой не менее 1,25 м с продольными планками, расположенными на расстоянии не более 0,4 м друг от друга и борт высотой не менее 0,15 м, плотно прилегающий к настилу.

3.13.15. Ширина свободного прохода площадок должна быть не менее 750 мм, а в местах постоянного обслуживания - не менее 900 мм. Максимальное расстояние от площадки до точки постоянного обслуживания не должно превышать 1,8 м.

3.13.16. Расстояние по высоте между соседними площадками должно быть не менее 2000 мм.

3.13.17. Ступени лестниц и настил площадок должны изготавливаться из просечно-вытяжного стального листа или полосовой стали, поставленной на ребро с площадью просвета ячеек не более 12 см 2 .

Из просечно-вытяжного листа толщиной не менее 6,0 мм;

Из сортовой или полосовой (на ребро) стали с площадью просвета ячеек не более 12 см 2 .

3.13.18. Все стремянки, начиная с высоты 2,0 м от их основания, должны иметь прочные ограждения в виде дуг, скреплённых между собой полосовой сталью. Расстояние между полосами не более 0,15 м, глубина и ширина дуги - 0,7 м, ширина стремянки не менее 0,5 м. Стремянки должны иметь жёсткую конструкцию и через каждые 5 - 8 м по вертикали промежуточные площадки.

Расстояние между ступенями, а также от земли до первой ступени должно быть 0,3 ~ 0,35 м.

3.13.19 Участки стремянок между двумя площадками должны располагаться по разным вертикалям.

3.13.20. Стремянка не должна превышать восьми метров по вертикали.

3.13.21. Дымовая труба является частью печи. Она должна быть самонесущей и может быть как свободно стоящей, так и монтируемой на печи, футерованной и не футерованной, с гасителем колебаний (интерцептером) и без него, с наружной теплоизоляцией и без теплоизоляции, что должно быть определено техническим заданием на печь.

3.13.22. Расчетная температура металлической стенки дымовой трубы принимается на 50 °С больше ожидаемой максимальной температуры продуктов сгорания на входе в дымовую трубу.

3.13.23. Толщина металлической стенки дымовой трубы должна быть не менее шести миллиметров, включая прибавку на коррозию. Минимальная прибавка на коррозию должна быть не менее двух миллиметров.

3.13.24. Дымовая труба монтируется на опору посредством болтового соединения. Количество болтов не должно быть менее восьми.

3.13.25. В соответствии с условиями монтажа, на металлической дымовой трубе следует предусматривать монтажные проушины.

3.13.26. Газоходы и воздуховоды должны иметь приспособления, исключающие их недопустимые деформации (прогиб или коробление).

Допускаемая величина прогиба футерованных воздуховодов и газоходов составляет 0,0025 от длины.

Допускаемая величина прогиба всех других газоходов и воздуховодов не должна превышать 0,004 длины.

3.13.27. Для футеровки дымовой трубы следует назначать бетон, допускаемая температура применения которого превышает расчетную температуру продуктов сгорания минимально на 150 °С.

3.13.28. Футеровка устья дымовой трубы должна быть защищена от попадания воды между обшивкой трубы и футеровкой.

3.13.29. Интерцептер выполняется в виде трех спиралей, приваренных к верхней трети дымовой трубы. Шаг каждой спирали, как правило, равен 3 - 5 диаметрам верхней части трубы. Ширина полосы составляет 1/8 - 1/12 верхнего диаметра дымовой трубы, толщина - 2 - 3 мм.

3.13.30. При необходимости установки на дымовой трубе светового ограждения, в соответствии со специальными требованиями, снаружи трубы предусматривается вертикальная лестница с площадками обслуживания.

3.13.31. На всех дымовых трубах должны быть предусмотрены 2 - 3 молниеотвода, представляющие собой стержни, выступающие на 1,5 метра над верхом трубы.

3.13.32. Конструкция узла врезки газохода в дымовую трубу определяется соотношением диаметров дымовой трубы и газохода.

При диаметре газохода, не превышающем половину диаметра трубы, допускается непосредственная врезка газохода в трубу с соответствующим усилением места врезки.

Для врезки крупных газоходов необходимо в местах примыкания переходить с цилиндрической формы газохода на прямоугольную с большим размером по высоте и соответствующим усилением, включающим дополнительно два кольца (выше и ниже отверстия) и вертикальные ребра.

3.13.33. Если температура продуктов сгорания на входе в дымовую трубу близка к точке росы, а в их составе имеются сернистые и иные соединения, способствующие образованию конденсата, содержащего кислоту и вызывающего усиленную коррозию металла, на наружной поверхности дымовой трубы устраивается теплоизоляция. Теплоизоляция выполняется обычно из минераловатных плит, закрепляемых на специально приваренных к трубе штырях. В качестве водоизоляционной защиты применяются листы алюминия либо оцинкованной стали.

3.13.34. Если температура продуктов сгорания на выходе из печи превышает 350 °С, дымовая труба футеруется изнутри с целью предотвращения опасного перегрева её оболочки.

3.13.35. Конструкция газоходов и воздуховодов, включая способы компенсации линейных перемещений отдельных их участков, определяется разработчиком печи.

3.13.36. Рекомендуемая минимальная толщина стенки газохода составляет 5,0 мм, воздуховода - 3,0 мм. При отсутствии условий для коррозии или надежной защите от нее толщина газохода может быть уменьшена до 4,0 мм, а воздуховода - до 2,0 мм.

3.13.37. Газоходы и воздуховоды диаметром до 1620 мм изготавливают из цельносварных труб. Применение электросварных труб со спиральным швом не допускается.

3.13.38. Царги труб диаметром 630 - 820 мм рекомендуется изготавливать из одного листа длиной 6000 мм с одним продольным швом, а царги труб диаметром 2020 - 3500 мм - из двух листов с двумя продольными швами.

3.13.39. Обечайки криволинейных частей газоходов и воздуховодов вырезают из цельносварной или ранее свальцованной и сваренной трубы независимо от расположения её швов.

3.13.40. Стыковые швы труб газоходов и воздуховодов следует выполнять равнопрочными основному металлу и обеспечивающими плотность соединения.

3.13.41. Максимальную поставочную длину элемента газохода или воздуховода принимают, исходя из условий транспортировки и длины платформы.

3.13.42. Сборка газохода или воздуховода на монтажной площадке осуществляется с помощью полубандажей, заранее приваренных на заводе-изготовителе к концам поставочных элементов газохода или воздуховода. Использование полубандажей позволяет осуществлять контрольную сборку газоходов и воздуховодов на заводе-изготовителе, контролировать и устранять неточности их изготовления.

Бандажи приваривают угловыми швами снаружи и изнутри. Толщина бандажа и высота углового шва принимаются равными толщине стенки трубы.

3.13.43. Геометрические размеры сваренных из секторов отводов назначают, исходя из минимальной ширины узкой части сектора не менее 200 мм и размещения бандажа на конце отвода.

3.13.44. Радиус кривизны сваренного из секторов отвода должен быть не менее диаметра газохода (воздуховода). В газоходах (воздуховодах) диаметром менее 1220 мм для обеспечения требуемой ширины узкой части сектора отвода не менее 200 мм радиус гиба оси обычно больше диаметра трубы.

3.13.45. Если в процессе пуска, эксплуатации или остановки печи возможно образование конденсата в газоходах или воздуховодах, последние выполняются с уклоном, а для удаления конденсата предусматривают специальные штуцера с запорным органом.

Величину уклона, количество и места расположения конденсатоотводчиков назначает разработчик печи в зависимости от конкретных условий прокладки газохода (воздуховода).

3.14. ТЯГОДУТЬЕВЫЕ МАШИНЫ

3.14.1. В технически обоснованных случаях подача воздуха в горелки трубчатой печи осуществляется с помощью дутьевого вентилятора, а эвакуация продуктов сгорания из печи - с помощью дымососа.

3.14.2. Выбор типа и марки тягодутьевой машины, из числа изготавливаемых серийно, осуществляет разработчик печи по результатам теплового и аэродинамического расчетов.

3.14.3. Как правило, следует устанавливать один вентилятор и один дымосос, выбранные с 10 % запасом производительности от номинальной. Параметры каждого из выбранных вентиляторов (дымососов) должны соответствовать зоне его оптимальной эффективности при номинальном режиме работы печи и проектном значении коэффициента избытка воздуха.

3.14.4. Воздухозаборные патрубки вентиляторов должны быть вынесены на высоту не менее двух метров над землей, должны иметь защитный колпак от непогоды и защитную сетку от попадания птиц в воздушный канал.

3.14.6. Дымососы или вентиляторы, устанавливаемые на каркасе печи, должны иметь виброгасители.

3.15. ПОЖАРОТУШЕНИЕ ПЕЧИ

3.15.1 Система пожаротушения печи должна обеспечивать подачу достаточного объёма агента тушения (водяного пара или инертного газа) для локализации и ликвидации пожара непосредственно в камерах печи при аварии и загорании в них нагреваемых продуктов, а также для продувки камер печи от горючих газов и паров перед розжигом и после остановки.

3.15.2. Водяной пар должен быть перегретым или насыщенным.

3.16. ПАРОВОЗДУШНАЯ ОЧИСТКА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ ЗМЕЕВИКА ОТ КОКСА

3.16.1. Змеевики печей, предназначенных для нагрева коксующихся продуктов, должны быть приспособлены для регулярной очистки внутренней поверхности от кокса.

3.16.2. Для проведения паровоздушной очистки змеевиков от отложений кокса, трубчатая печь должна быть оборудована линиями подачи водяного пара и воздуха по ходу продукта и выносными линиями для удаления продуктов сгорания кокса.

Для подачи водяного пара в змеевик следует предусмотреть штуцер условным диаметром 50 - 70 мм.

Подача воздуха осуществляется через штуцер условным диаметром 40 - 50 мм.

Линия эвакуации продуктов сгорания кокса монтируется из труб условным диаметром 80 - 150 мм.

3.16.3. Для ликвидации пробок, которые могут образовываться в процессе паровоздушной очистки, предусматривается линия подачи водяного пара в змеевик против хода продукта. Указанная линия выполняется из труб условным диаметром 50 - 70 мм.

3.16.4. Указания по подготовке печи к проведению процесса паровоздушной очистки змеевиков, расходные показатели и время процесса, а также порядок его проведения должны быть приведены в проектной документации (см. «Инструкция по паровоздушной очистке от кокса змеевиков трубчатых печей» ВНИИнефтемаш, Уфимский филиал, 1980 г.)

4. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ПЕЧИ

4.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1.1. Для управления работой, обеспечения безопасных условий и расчетных режимов эксплуатации трубчатая печь должна быть оснащена (как минимум) следующими приборами:

а) по тракту продуктов сгорания для:

Замера разрежения у пода печи (не выше 1,0 м от пода), на выходе из топки (на «перевале»), до и после воздухоподогревателя (если он предусмотрен схемой печи), до шибера газохода;

Замера температуры на выходе из топки (на «перевале»), до и после воздухоподогревателя (если он предусмотрен схемой печи), на выходе из печи;

Определения содержания горючих компонентов (окиси углерода, водорода, метана) на выходе из топки печи (на «перевале»);

Определения содержания оксидов азота на выходе из топки печи;

Определения содержания кислорода до и после воздухоподогревателя, а при его отсутствии - на выходе из печи;

б) по каждому из нагреваемых в печи продуктов, включая воздухоподогреватель (если он предусмотрен схемой печи), для:

Замера температуры продукта (промежуточного теплоносителя, воздуха) на входе и выходе из соответствующего змеевика;

Замера давления продукта (промежуточного теплоносителя, воздуха) на входе и выходе из соответствующего змеевика;

Замера расхода каждого продукта через печь, включая выносную секцию воздухоподогревателя,

Примечани е. Если один продукт проходит через печь несколькими потоками, то необходимо иметь приборы для определения расхода, температур и давлений по каждому потоку.

в) по каждому из потоков топлива (включая топливо на пилотные горелки) и водяного пара к горелкам для:

Замера температуры топлива и водяного пара на общем потоке перед горелками;

Замера давления топлива и водяного пара на общем потоке, а также перед горелками, точки замера определяются проектом;

Замера расхода топлива и водяного пара на общем потоке перед горелками;

г) по воздуховодам к дутьевым горелкам:

Давление воздуха в общем потоке и перед горелками.

Кроме стационарных приборов, осуществляющих местный или дистанционный контроль перечисленных выше параметров в потоке, желательно иметь переносные приборы:

Контактную термопару для замера температуры наружной поверхности горячих трубопроводов в границах печи, а также температуру наружной поверхности обшивки печи;

Оптический пирометр для замера температуры наружной поверхности труб радиантного змеевика.

4.1.2. Места установки чувствительных элементов датчиков, исполнительных механизмов (регулирующие клапаны, шибера, заслонки и прочее), а также вторичных показывающих и регистрирующих приборов должны соответствовать проектно-конструкторской документации.

Количество точек замера разрежения и температуры в каждом выбранном сечении печи по тракту продуктов сгорания стационарными приборами назначается разработчиком печи в зависимости от габаритов (длины) печи с таким расчетом, чтобы получить максимум информации для исключения перекосов, однако, с учетом необходимости дублирования замеров параметров, участвующих в формировании решения по сигнализации, защитам и блокировкам, оно не должно быть меньше двух даже для самой маленькой (короткой) печи.

4.1.3. Все стационарные приборы, контролирующие работу печи, должны быть регистрирующими.

4.2. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

4.2.1. Выбор систем автоматического регулирования технологических процессов печи производится разработчиком проекта печи.

4.2.2. Наиболее распространённые схемы автоматического регулирования:

Регулирование расхода топлива на горелки по температуре нагреваемого продукта с коррекцией по температуре продуктов сгорания на «перевале».

Регулирование расхода топлива на горелки по температуре продуктов сгорания на «перевале» с коррекцией по температуре нагреваемого продукта.

Регулирование общего расхода воздуха на горение (для случая дутьевых горелок) по расходу топлива.

Регулирование расхода водяного пара на распыление жидкого топлива по расходу последнего (для комбинированных или чисто жидкостных горелок).

Регулирование разрежения в топке изменением положения шибера в газоходе на выходе из печи.

Регулирование соотношения первичного и вторичного воздуха на горение по содержанию окиси углерода в продуктах сгорания на «перевале» (на выходе из топки).

4.3. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И СИГНАЛИЗАЦИИ

4.3.1. Трубчатая печь должна быть обеспечена сигнализацией о текущих значениях технологических параметров, включающую предварительную и аварийную сигнализации. В свою очередь аварийная сигнализация должна сопровождаться звуковой и световой сигнализацией (в объёмах определяемых разработчиком проекта).

Аварийная сигнализация должна быть по следующим параметрам:

Погасание пламени любой дежурной (пилотной) горелки;

Погасание пламени любой основной горелки;

Снижение расхода нагреваемого продукта на входе в печь до менее минимально допустимого;

Потеря разрежения в топке до предельно допустимого;

Падение давления топлива до минимально допустимого перед горелками;

Увеличение давления топлива до максимально допустимого перед горелками;

Падение давления воздуха на горение (для дутьевых горелок) до минимально допустимого;

Превышение регламентированной температуры продукта на выходе из печи;

Снижение температуры жидкого топлива ниже допустимой;

Превышение регламентированной температуры продуктов сгорания на «перевале» (на выходе из топки);

Превышение регламентированной температуры продуктов сгорания на выходе из камеры конвекции;

Превышение регламентированного содержания окиси углерода в продуктах сгорания на «перевале»;

Превышение регламентированного содержания окислов азота в продуктах сгорания на «перевале»;

Превышение регламентированного содержания кислорода в продуктах сгорания на выходе из печи.

Срабатывание защит, предусмотренных настоящим РД.

4.3.2. Трубчатая печь должна быть оснащена системами технологической защиты:

а) действующими на отключение подачи топлива и воздуха к горелкам, в случаях:

Погасания пламени дежурных горелок. Допускается работа при отказе в (рабочем режиме печи) части дежурных горелок (определяется проектом) с выдачей аварийного сигнала при работающих основных горелках;

Погасания пламени основных горелок - контроль пламени и выработка сигнала на выдачу аварийной сигнализации и блокировку печи по топливу определяется проектом, с учётом обеспечения безопасной эксплуатации оборудования и надёжности применяемой приборной техники.

Падения давления топлива перед горелками ниже допустимого;

Превышения допустимого давления топлива перед горелками;

Падения давления воздуха на горение ниже допустимого (для дутьевых горелок);

Превышения регламентированной температуры продуктов сгорания на «перевале» (на выходе из топки);

Снижения расхода нагреваемого продукта ниже допустимого;

Прогара труб змеевика;

Недопустимого уменьшения разрежения в топке.

б) действующей на подачу пара тушения внутрь печи при прогаре труб радиантного змеевика, служащего для нагрева жидкого пожароопасного продукта. Прогар змеевика определяется совпадением следующих трёх факторов:

Падение давления в сырьевом змеевике;

Повышение температуры на «перевале» (на выходе из топки);

Изменение содержания кислорода в дымовых газах на выходе из печи против регламентированного.

в) должна быть предусмотрена возможность подачи водяного пара в змеевик при его прогаре по команде оператора в соответствии с технологическим регламентом.

г) действующей на включение паровой завесы вокруг печи с целью её изоляции от газовой среды при авариях на наружных установках по сигналу АСУ предприятия.

4.3.3. Трубчатая печь, использующая газовое топливо, в режиме пуска должна быть оснащена блокировками, запрещающими:

Подачу газа в основную горелку при отсутствии факела на ее дежурной (пилотной) горелке;

Подачу газа в рабочем режиме в горелки при отключенном дутьевом вентиляторе или в случае закрытия воздушного шибера перед горелкой (группой горелок);

Подачу газа к пилотным горелкам без предварительной вентиляции топки в течение не менее 15 мин.;

4.3.4. Автоматические системы сигнализации, защиты и блокировок должны быть снабжены устройствами, информирующими о причинах их срабатывания.

4.3.5. Системы технологической защиты должны быть оснащены сигнализацией срабатывания исполнительных органов.

4.3.6. Необходимость оснащения трубчатой печи дополнительными приборами контроля, системами регулирования, защиты, сигнализации и блокировок определяется разработчиком печи.

5. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ И ПОЛУФАБРИКАТАМ

5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1.1. Материалы и полуфабрикаты, применяемые для изготовления металлоконструкций трубчатой печи, должны обеспечивать их надёжность как при монтаже, так и в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации.

Конструкции металлические должны выполняться по ОСТ 26.260.758-2003 Общие технические условия.

5.1.2. Поставка полуфабрикатов (их сдаточные характеристики, объем и нормы контроля) должна проводиться по нормативно-технической документации, согласованной с Госгортехнадзором России.

5.1.3. Перед изготовлением, монтажом и ремонтом должен производиться входной контроль основных и сварочных материалов и полуфабрикатов в соответствии с ГОСТ 24297 .

5.1.4. Данные о качестве и свойствах материала полуфабрикатов должны быть подтверждены сертификатом предприятия-изготовителя полуфабриката и соответствующей маркировкой. При отсутствии или неполноте сертификатов (маркировки) предприятие-изготовитель или организация, выполняющая монтаж или ремонт змеевика трубчатой печи, должны провести необходимые испытания с оформлением результатов протоколом, дополняющим (заменяющим) сертификат поставщика полуфабриката.

6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ

6.1. ПОДГОТОВКА ПЕЧИ К ПУСКУ

6.1.1. До ввода печи в эксплуатацию необходимо составить эксплуатационную документацию, составить режимные карты, провести теплотехнические испытания и наладку режима работы печи.

6.1.2. Подготовка к работе, пуск, эксплуатация и остановка печи должны производиться с учётом «Временной инструкции по пуску, эксплуатации и остановке типовых трубчатых печей» («Правила эксплуатации трубчатых печей нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий» TП.01.88, приложение 1), а также инструкций организаций-изготовителей запально-защитных (ЗЗУ) и основных горелочных устройств.

6.1.3. Должны быть в наличии акты приёмки металлоконструкций, фундаментов, проведённых футеровочных работ, опрессовки змеевика и системы топливоподачи, паспорт и эксплуатационная документация на печь.

6.1.4. Произвести проверки в соответствии с инструкцией ТП.01.88, а также

Проверить блокировку подачи газового топлива в зависимости от минимального и максимального давления в коллекторе печи;

Проверить циркуляцию продукта через змеевик (в диапазоне рабочих значений);

Продуть топочную камеру печи водяным паром.

Продувку проводить = 30 минут после появления пара на выходе из дымовой трубы.

6.2. ПУСК ПЕЧИ

6.2.1. Пуск печи производится согласно эксплуатационной документации на установку, разработанной с учётом «Правил эксплуатации» ТП.01.88, по распоряжению начальника цеха или начальника установки.

6.2.2. Последовательно зажечь все дежурные горелки печи (при наличии разрежения в топке печи). Алгоритм розжига и работы дежурных горелок описан в техническом описании организации - изготовителя. При пуске печи должны работать все дежурные горелки. Они должны работать не менее 30 минут, после чего приступить к пуску основных горелок.

6.2.3. Пуск основных горелок проводить согласно инструкции на горелочное устройство, последовательно. Регулируется соотношение топливо/воздух и выравниваются нагрузки на каждой из основных горелок.

6.2.4. Подача топлива к основным горелкам производится в соответствии с графиком сушки и разогрева печи.

6.2.5. После розжига основных горелок необходимо организовать нормальный режим горения в топке печи для чего равномерно нагрузить горелки при регулировке количества подаваемого для горения воздуха. Факела всех горелок должны иметь одинаковую высоту. Коэффициент избытка воздуха после камеры радиации устанавливается по анализам продуктов сгорания на содержание кислорода.

6.3. НОРМАЛЬНАЯ РАБОТА ПЕЧИ

6.3.1. Обязанности технологического персонала. При нормальной работе печи технологический персонал обязан поддерживать тепловой режим и оптимальное горение топлива в соответствии с режимной картой за счёт регулирования соотношения подачи к горелкам топлива, воздуха, контролируя состав дымовых газов по показаниям газоанализаторов и по результатам визуального наблюдения за формой и цветом пламени и продуктов сгорания.

6.3.2. Длина факелов в печи должна быть одинаковой. Затягивание «языков» пламени в конвекционную камеру и «омывание» пламенем конвективных труб не допускается.

6.3.3. При наличии каких-либо отклонений от нормальной работы горелочных устройств технологическому персоналу надлежит принять меры к устранению причин и соответствующей их наладке, руководствуясь при этом инструкцией по монтажу и эксплуатации данного горелочного устройства.

6.3.4. При попадании газового конденсата в горелочные устройства немедленно перекрыть подачу газообразного топлива в горелку, произвести дренирование конденсата, проверить состояние конденсатоотбойников топливной сети, проконтролировать температуру подогрева газа перед сжиганием и предупредить диспетчера предприятия.

6.3.5. Коэффициент избытка воздуха (по содержанию остаточного кислорода в продуктах сгорания), а также полнота сгорания топлива должны определяться автоматическими поточными газоанализаторами, а при их отсутствии - по результатам лабораторного анализа пробы дымовых газов.

6.4 ОСТАНОВКА ТРУБЧАТЫХ ПЕЧЕЙ

6.4.1. Нормальная остановка трубчатой печи производится постепенным снижением температуры в соответствии с технологической инструкцией по эксплуатации установки со скоростью 25 - 30 °С/ч.

6.4.2. После снижения температуры в камере сгорания до 100 - 150 °С прекращается горение всех форсунок. В течение 15 - 20 минут печь продувается паром.

6.5. АВАРИЙНАЯ ОСТАНОВКА ПЕЧЕЙ

6.5.1. Аварийные остановки возможны при:

Снижении давления и расхода нагреваемого продукта;

Внезапном прекращении подачи топлива;

Прогаре (или перегреве) труб змеевика;

При обнаружении значительного разрушения футеровки;

Возникновении пожара внутри печи из-за разрушения змеевика.

6.5.2. При возникновении аварийной ситуации прекращается подача топлива и воздуха. При необходимости применяются противопожарные мероприятия в соответствии с эксплуатационной документацией на печь.

Приложение A.1

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К НАСТОЯЩЕМУ ДОКУМЕНТУ

1. Владелец трубчатой печи - организация, индивидуальный предприниматель, в собственности которого находится трубчатая печь, и которые несут юридическую, административную и уголовную ответственность за ее безопасную эксплуатацию.

2. Давление внутреннее (наружное) - давление, действующее на внутреннюю (наружную) поверхность стенки трубы змеевика.

3. Давление пробное - давление, при котором производится испытание змеевика.

4. Давление рабочее - максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании процесса.

5. Давление расчетное - давление, на которое производится расчет на прочность.

6. Допустимая температура стенки максимальная (минимальная) - максимальная (минимальная) температура стенки трубы змеевика, при которой допускается его эксплуатация.

7. Запально-защитное устройство (ЗЗУ) - устройство, состоящие из дежурной горелки с контролем пламени и электророзжигом (со вторичными приборами), и предназначенное для розжига горелочных устройств в печах и установках нефтеперерабатывающей отрасли, работающих на газообразном и жидком видах топлива.

8. Горелка дежурная - горелка предназначенная для розжига горелочных устройств в печах и установках нефтеперерабатывающей отрасли и работающая постоянно.

9. Горелка основная - горелочное устройство специальной конструкции, работающее на газообразном и жидком топливе. Совокупность основных горелок обеспечивает тепловую мощность печи.

10. Гляделка - устройство, позволяющее осуществлять визуальный контроль определенной части внутреннего пространства трубчатой печи.

11. Люк-лаз или дверь - устройство, обеспечивающее доступ во внутреннее пространство трубчатой печи.

12. Элемент печи - сборочная единица печи, предназначенная для выполнения одной из основных ее функций (продуктовый змеевик, воздухоподогреватель, пароперегреватель, футеровка, кожух, металлоконструкции и др.).

13. «Ретурбендная» камера - часть каркаса печи, футерованная изнутри, предотвращающая потери тепла от крутоизогнутых отводов или ретурбендов, расположенных снаружи торцевых решёток.

14. Нормативно-техническая документация (НТД) - правила, отраслевые и государственные стандарты, технические условия, руководящие материалы на проектирование, изготовление, ремонт, реконструкцию, монтаж, наладку, техническое диагностирование (освидетельствование), эксплуатацию.

ПЕРЕЧЕНЬ НТД, НА КОТОРУЮ ИМЕЮТСЯ ССЫЛКИ В НАСТОЯЩЕМ ДОКУМЕНТЕ

1. Федеральный закон Российской Федерации «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России № 105 от 25.07.03.

5. Инструкция по проектированию паровой защиты технологических печей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., 1976 г.

6. Правила безопасности в газовом хозяйстве. ПБ 12-245-98 . Утверждены Постановлением Госгортехнадзора России от 30.11.98 № 71.

9. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Москва, 2003 г.

10. Методические указание по расчету валовых выбросов вредных веществ в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии. (РД-17-89) М., 1990 г.

11. Правила технической эксплуатации трубчатых печей нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Теплотехническая часть. ТП.01.88. М. 1988 г.

12. Правила пожарной безопасности при эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий. ППБ-79. М., 1979 г.

13. Инструкция по проектированию паровой защиты технологических печей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., 1976 г.

14. ГОСТ Р 15.201 . Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технологического назначения.

15. ГОСТ 2.601-95 . Система разработки и постановки продукции на производство. Эксплуатационные документы.

16. ГОСТ 15150-69 . Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

17. ГОСТ 17375-2001 . Детали трубопроводов стальные бесшовные приварные на Ру < 10 МПа [< 100 кгс/см 2 ]. Отводы крутоизогнутые. Конструкция и размеры. . Горелки газовые промышленные. Общие технические требования. . Шум. Общие требования безопасности.

4.2. Дополнительные требования безопасности при эксплуатации нагревательных печей

4.2.1. Оборудование с огневым подогревом должно быть оснащено техническими средствами, исключающими возможность образования взрывоопасных смесей в нагреваемых элементах, топочном пространстве и рабочей зоне печи.

4.2.2. Не допускается эксплуатация нагревательных печей при отсутствии либо неисправности:

систем регулирования заданного соотношения топлива, воздуха и водяного пара;

блокировок, прекращающих поступление газообразного топлива и воздуха при снижении их давления ниже установленных параметров, а также при прекращении электро- и пневмопитания приборов КИПиА;

средств сигнализации о прекращении поступления топлива и воздуха при их принудительной подаче в топочное пространство;

средств контроля за уровнем тяги и автоматического прекращения подачи топливного газа в зону горения при остановке дымососа или недопустимом снижении разряжения в печи, а при компоновке печных агрегатов с котлами-утилизаторами - систем перевода агрегатов в режим работы без дымососов;

средств подачи водяного пара в топочное пространство и в змеевики при прогаре труб;

системы освобождения змеевиков печи от нагреваемого жидкого продукта при повреждении труб или прекращении его циркуляции;

средств дистанционного отключения подачи сырья и топлива в случаях аварий в системах змеевиков.

4.2.3. Печи с открытым огневым процессом должны быть оборудованы паровой завесой, включающейся автоматически и (или) дистанционно. При включении завесы должна срабатывать сигнализация.

4.2.4. Топливный газ для нагревательных печей должен соответствовать требованиям технологического регламента по содержанию в нем жидкой фазы, влаги и механических примесей.

Печи с форсунками

4.2.5. Во время работы печи должен быть обеспечен периодический визуальный контроль за состоянием труб змеевика, трубных подвесок и кладки печи.

4.2.6. Запрещается эксплуатация печи при наличии деформации труб, деформации кладки или подвесок, других видимых неисправностей.

4.2.7. При прогаре труб необходимо прекратить эксплуатацию печи согласно режиму аварийной остановки.

4.2.8. На паропроводе или трубопроводе инертного газа, служащего для продувки змеевика печи при остановках или аварии, должны быть установлены обратные клапаны и по две запорные задвижки. Между задвижками необходимо предусмотреть пробный (продувочный) краник для контроля за герметичностью задвижки и спуском конденсата.

4.2.9. Вентили трубопроводов системы паротушения камеры сгорания печи и коробки двойников должны располагаться в удобном для подхода и безопасном в пожарном отношении месте на расстоянии не менее 10 м от печи.

4.2.10. Трубопроводы подачи газа к неработающим форсункам должны быть отглушены.

Печи с беспламенными панельными горелками

4.2.11. Розжиг панельных горелок должен производиться при давлении газа в коллекторах, соответствующих нормам, заданным технологическим регламентом.

4.2.12. Розжиг блока панельных горелок должен производиться не менее чем двумя рабочими.

4.2.13. При эксплуатации печи необходимо следить за температурой наружных стенок распределительных камер горелок и при опасном ее повышении (более 60 °С) отключить горелку.

4.2.14. При появлении «хлопков» следует отключить горелку и прочистить сопло.

4.3. Дополнительные требования при эксплуатации отдельных установок и производств

Установка сероочистки

4.3.1. Работники установки должны быть проинструктированы и обучены правилам оказания первой доврачебной помощи пострадавшим при отравлениях сероводородом, диэтаноламином, диэтиленгликолем, другими вредными веществами, применяемыми на установке, и иметь при себе СИЗОД.

4.3.2. При прекращении работы вентиляции в производственных помещениях установки работникам следует надеть СИЗОД, открыть окна и двери и известить старшего по смене для принятия немедленных мер по ее исправлению.

4.3.3. Газ, подаваемый на сероочистку, не должен содержать конденсата.

4.3.4. Дня нормальной работы блока осушки должна быть обеспечена равномерная, подвергающаяся очистке подача газа.

4.3.5. За работой автоматического регулятора уровня в абсорбере, который отводит насыщенный раствор на регенерацию, должен быть установлен постоянный контроль.

4.3.6. Во время приготовления раствора амина верхний люк емкости должен быть закрыт.

4.3.7. При нарушении герметичности оборудования аппаратуры и трубопроводов и невозможности отключения аварийного участка установка должна быть остановлена согласно ПЛА.

4.3.8. Во время пуска установки работы, связанные с приемом кислых газов, должны проводиться в присутствии работников газоспасательной службы.

Установка получения серы

4.3.10. Трубопроводы, по которым транспортируется сероводород, должны быть окрашены в желтый цвет, или на них должны быть нанесены желтые кольца.

Примечание. Нумерация подпунктов дана в соответствии с официальным текстом документа.

4.3.11. Перед розжигом топок подогревателя и реактора генератора необходимо продуть топки воздухом в течение 15 мин на свечу и выполнить контроль пробы воздуха из топок на отсутствие взрывоопасной смеси.

4.3.12. Во избежание образования взрывной смеси в топках реактора генератора и подогревателей должно обеспечиваться регламентное соотношение подачи воздуха и газа в топки с помощью дозирующего устройства.

4.3.13. Розжиг горелок следует проводить при помощи запальника.

4.3.14. Стекла смотровых окон должны очищаться от загрязнений.

4.3.15. Гидрозатворы должны периодически очищаться от отложений.

4.3.17. В инструкции по безопасному ведению работ по разливу серы должны быть предусмотрены требования, запрещающие:

вставать на застывшую серу;

стоять над открытым люком хранилища серы;

находиться вблизи желоба для разлива серы.

Замер уровня серы в приямке хранилища следует производить через приспособленный для этого штуцер, не открывая люка, с применением СИЗОД и светильников во взрывозащищенном исполнении.

Наблюдать за разливом серы следует, находясь с наветренной стороны.

4.3.18. Отбор проб паровой фазы над серой должен осуществляться в пробоотборники, выполненные из диэлектрического материала.

4.3.19. Не допускается в помещении насосной по перекачке жидкой серы разлив продукта. Полы и лотки насосной должны промываться водой в промканализацию.

4.3.20. При работе с расплавленной серой необходимо соблюдать осторожность во избежание получения ожогов и отравления парами сероводорода.

4.3.21. Выгрузку серы из форм допускается производить только после полного застывания серы.

4.3.22. При погрузочно-разгрузочных работах, связанных с образованием серной пыли, работники должны использовать респираторы.

4.3.24. Перед вскрытием все аппараты, агрегаты и трубопроводы, содержащие сероводород, необходимо продуть инертным газом в линию «газ на факел».

4.3.25. Перед вскрытием реакторов генераторов необходимо охладить их до 30 °С, продуть воздухом до положительных результатов контроля на отсутствие вредных веществ в концентрациях выше ПДК.

Необходимо также убедиться в отсутствии серы в газовых камерах реакторов генераторов.

4.3.26. Перед пуском установки необходимо:

газовые трубопроводы печи продуть топливным газом на факельную линию;

проверить исправное действие гидрозатворов, заполнить гидрозатворы серой и расплавить ее.

4.3.27. Во время пуска установки работы, связанные с приемом кислого газа, должны проводиться в присутствии работников газоспасательной службы.

Требования безопасности при наливе жидкой серы на площадках складов , в железнодорожные цистерны разработке серных карт , погрузке комовой и гранулированной серы в полувагоны и контейнеры

4.3.28. Складирование серы должно осуществляться в соответствии с технологическим регламентом, разработанным при участии генпроектировщика и утвержденным в установленном порядке. Технологический регламент должен включать:

решения, обеспечивающие равномерность налива жидкой серы на площадку склада;

обоснование максимальной толщины слоя для послойного налива жидкой серы и периода выдержки, необходимого для его застывания;

обоснование максимально допустимой высоты накопления серы на площадке с учетом ее геометрических размеров;

способы и технические средства безопасного налива серы на площадку (опалубка, обваловка и др.);

способы безопасной разработки серных карт (автоматизированный и механизированный);

средства индивидуальной защиты работающих от воздействия серной пыли, продуктов горения серы, сероводорода.

4.3.29. Разработку площадок хранения серы и погрузку серы запрещается производить при скорости ветра более 15 м/с, в период грозы и ограниченной видимости (менее 50 м).

4.3.30. На ГПЗиП должна быть разработана и утверждена техническим руководителем инструкция по взаимодействию технологического персонала и вспомогательных служб (цехов), участвующих в процессах налива, разработки и отгрузки серы.

4.3.31. Работники, занятые в процессах налива, разработки и отгрузки серы, должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты согласно специально разработанному перечню.

4.3.32. Во время работы применяемая спецодежда должна быть полностью застегнута, брюки должны быть одеты поверх сапог и завязаны на голенищах. Ношение защитных очков и касок обязательно.

4.3.33. Работа по наливу жидкой серы по площадкам, разработке и погрузке комовой и гранулированной серы должна регистрироваться в журнале проведения работ повышенной опасности.

4.3.34. При наливе жидкой серы запрещается выполнять работы внутри обвалования (опалубки) площадки (карт) до ее полного застывания, а также подходить к разливному крану (пилону) ближе 30 м.

4.3.35. Заход работников внутрь обвалования (опалубки) площадки разрешается не ранее чем через 12 ч после последнего налива жидкой серы.

4.3.36. Перед началом разработки площадки хранения серы необходимо убедиться в полном ее застывании путем контрольного забуривания.

4.3.37. Заход работников на площадки хранения серы должен осуществляться по лестницам (трапам).

4.3.38. Заезд техники на площадки хранения серы должен осуществляться по насыпи, выполненной из комовой серы под углом не более 35° к основанию площадки.

4.3.39. Транспортная техника должна располагаться от края площадки на расстоянии не меньшем полуторакратной длины вылета ковша экскаватора.

4.3.40. При наливе цистерн необходимо руководствоваться требованиями раздела 5.5 настоящих Правил.

4.3.41. Подвижной транспорт, перевозящий серу, перед отправкой должен быть промыт и очищен.

Установка получения гелия

4.3.42. Для предотвращения создания взрывоопасных смесей в аппаратной при работающем блоке разделения газа необходимо:

обеспечить постоянную работу вентилятора каналов;

обеспечить систематический контроль загазованности внутри кожухов блоков в каналах и помещении аппаратной с помощью газоанализаторов сигнализаторов.

Данные о состоянии воздушной среды должны быть выведены на пульт управления.

4.3.43. При увеличении содержания горючих газов в каналах выше 1 % (объемн.) необходимо подать в каналы газообразный азот и включить вытяжную вентиляцию помещения аппаратной.

4.3.44. Продувка аппаратов и коммуникаций перед ремонтом должна проводиться азотом до содержания горючих газов не более 20 % нижнего предела воспламенения с последующей продувкой воздухом до содержания горючих газов не более ПДК.

4.3.45. Продувку импульсных линий, сдувок, регуляторов на коммуникациях и аппаратах горючих газов следует проводить в атмосферу вне помещения (на свечу).

4.3.46. Работники, выполняющие все технологические операции со сжиженными газами, должны использовать защитные очки с боковыми щитками, спецодежду и брезентовые рукавицы. Запрещается прикасаться незащищенными руками к неизолированным сосудам со сжиженным газом.

4.3.47. Запрещается во время обслуживания установки получения гелия устранять пропуски на аппаратах и коммуникациях, находящихся под давлением.

4.3.48. После промывки воздухоразделительных колонн и других аппаратов дихлорэтаном или четыреххлористым углеродом и их последующего слива выделившиеся пары должны отводиться на свечу в безопасную зону вне помещения.

Блок разделения воздуха

4.3.49. Установка блока разделения воздуха должна соответствовать требованиям безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха.

4.3.50. Машины, аппараты и трубопроводы, в которых обращается обогащенный кислородом воздух, должны быть оснащены специальными кислородными манометрами, окрашенными в синий цвет и имеющими на циферблате надпись: «Кислород, маслоопасно».

4.3.51. При временной остановке колонны блока разделения воздуха на период свыше 3 ч следует произвести полный слив жидкого азота из колонны.

4.3.52. При внезапном падении давления в колонне блока разделения воздуха ниже установленного технологическим регламентом диапазона рабочих значений следует немедленно остановить воздушный компрессор, снизить давление во всех коммуникациях и доложить о случившемся сменному инженеру.

4.3.53. Запрещается эксплуатация блока разделения воздуха при наличии в конденсаторе, кубе (испарителе) ректификационной колонны органических соединений (масла, ацетилена) в количествах, превышающих нормы, установленные технологическим регламентом. Контроль за содержанием органических соединений должен выполняться в соответствии с требованиями технологического регламента.

4.3.54. Отпуск жидкого азота из блока разделения воздуха в сосуды Дьюара должен производиться только по письменному разрешению начальника смены.

4.4. Общие правила безопасности при эксплуатации установок по производству газового технического углерода

4.4.1. Газ, поступающий для производства технического углерода, должен быть очищен от пыли и других примесей до соответствия нормативам технологического регламента.

4.4.2. При нарушении герметичности неисправное оборудование или газопровод должны быть отключены от источников поступления газа.

4.4.3. Во избежание взрыва при розжиге газа в реакторе, генераторе, камере следует предварительно проверить их на отсутствие взрывоопасных смесей (при необходимости проветрить или продуть), затем внести горящий факел, расположив его над горелкой, после чего подавать газ. Розжиг разрешается производить, если концентрация взрывоопасного газа в воздухе помещения (камере) согласно результатам анализа отобранных проб либо экспресс-анализа не превышает 20 % нижнего предела воспламенения.

4.4.4. Трубопроводы и аппараты, в которых производятся технологические операции с воспламеняющимися газами или сажегазовой смесью, должны работать под избыточным давлением во избежание подсоса воздуха.

4.4.5. Транспортирование технического углерода следует осуществлять инертным газом.

4.4.6. Технический углерод, выработанный до установления нормального режима работы, должен храниться отдельно от общей выработки в течение 3 сут, за его температурой должно быть установлено постоянное наблюдение.

4.4.7. Хранение упакованного технического углерода в упаковочных помещениях разрешается в количестве, не превышающем сменной выработки.

4.4.8. На складе необходимо не менее двух раз в сутки контролировать температуру затаренного технического углерода с регистрацией результатов контроля в сменном журнале.

4.4.9. При тушении горящего технического углерода в бункерах и на складе работники должны использовать изолирующие СИЗОД.

4.4.10. Горящий технический углерод следует тушить путем смачивания его распыленной водой и механическим перемешиванием.

Технический углерод в кулях следует тушить в гасительных емкостях или заливать водой из распылителя. Запрещается тушить технический углерод компактной водяной струей.

Страница 4 из 14

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ

Источник зажигания - средство энергетического воздействия, инициирующее возникновение горения данной среды.

Под производственными источниками зажигания следует понимать такие источники, существование или появление которых связано с осуществлением технологических процессов производств.

Производственные источники зажигания характеризуются воспламеняющей способностью, которую оценивают упрощенно - путем сравнения температуры, теплосодержания и времени его теплового действия с соответствующими характеристиками горючей смеси.

При этом считают, что источник тепла опасен как источник зажигания, если:

температура искры Т и больше (или равна) температуре самовоспламенения горючей среды Т св, в контакте с которой находится искра

Т и ³Т св (1.33)

количество тепла, заключенное в искре, q и больше (или равно) минимальной энергии зажигания горючей среды q мин

q и ³ q мин (1.34)

время действия искры t и (определяется при охлаждении искры до Т св) больше (или равно) периода индукции горючей среды t инд:

t и ³ t инд.(1.35)

Если хотя бы одно из названных условий не выполняется, то искра не обладает воспламеняющейся способностью и, следовательно, она не может быть отнесена к источнику зажигания.

Параметры предполагаемого источника зажигания можно определить расчетным или опытным путем, а горючей среды - по справочной литературе.

В условиях производства существует большое количество различных источников зажигания.

Вероятность возникновения источника зажигания принимают равной нулю в следующих случаях:

если источник не способен нагреть вещество выше 80% значения температуры самовоспламенения вещества или температуры самовозгорания вещества, имеющего склонность к тепловому самовозгоранию;
если энергия, переданная тепловым источником горючему веществу (паро-, газо-, пылевоздушной смеси) ниже 40% минимальной энергии зажигания;
если за время остывания теплового источника он не способен нагреть горючие вещества выше температуры воспламенения;
если время воздействия теплового источника меньше суммы периода индукции горючей среды и времени нагрева локального объема этой среды от начальной температуры до температуры воспламенения.

По времени действия различают:

постоянно действующие (они предусмотрены технологическим регламентом при нормальном режиме работы оборудования);
потенциально возможные источники зажигания, возникающие при нарушениях технологического процесса.

По природе проявления различают следующие группы источников зажигания:

открытый огонь и раскаленные продукты сгорания;
тепловое проявление механической энергии;
тепловое проявление химических реакций;
тепловое проявление электрической энергии.

Следует иметь в виду, что эта классификация носит условный характер. Так, открытый огонь и раскаленные продукты сгорания имеют химическую природу проявления. Однако, учитывая особую пожарную опасность, эту группу принято рассматривать отдельно.

Открытый огонь и раскаленные продукты сгорания.

В условиях производства для осуществления многих технологических процессов используется открытое пламя, например, в аппаратах огневого действия (трубчатых печах, реакторах, сушилках и т. п.), при производстве огневых работ, при сжигании выбрасываемых в атмосферу паров и газов на факельных установках.

Поэтому открытый огонь и раскаленные продукты сгорания обычно используются или образуются в огневых печах, заводских факельных установках и при проведении огневых работ. Кроме этого, высоконагретые продукты сгорания, образующиеся при сжигании топлива в топках и двигателях внутреннего сгорания; искры топок и двигателей, образующиеся в результате неполного сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива.

Мероприятия, предупреждающие пожары от открытого огня и раскаленных продуктов горения:

1. Изоляция аппаратов огневого действия:

1.1. рациональное размещение на открытых площадках;

1.2. устройство противопожарных разрывов;

1.3. устройство между аппаратами огневого действия и газопароопасными аппаратами экранов в виде стен или отдельных закрытых линий, выполненных из негорючих материалов;

1.4. устройство паровых завес по периметру печей с газоопасных сторон.

2. Соблюдение правил пожарной безопасности при проведении огневых работ.

3. Изоляция высоконагретых продуктов сгорания:

3.1. контроль за состоянием дымовых каналов;

3.2. защита высоконагретых поверхностей (трубопроводов, дымовых каналов) теплоизоляцией;

3.3. устройство противопожарных разделок и отступок и т.п.

4. Защита от искр при работе топок и двигателей:

4.1. соблюдение оптимальных температур и соотношения между топливом и воздухом в горючей смеси;

4.2. контроль за техническим состоянием и исправностью устройств для сжигания топлива;

4.3. систематическая очистка внутренних поверхностей топок, дымовых каналов и двигателей внутреннего сгорания от сажи и нагаромасляных отложений;

4.4. использование искроуловителей и искрогасителей (рис. 10 … 12).


Рис. 10. Схема гравитационного искроулови-теля: 1 - осадительная камера; 2 - смесь потока дымовых газов с искрами; 3 - направление движения дымовых газов; 4 - направление движения искр	Рис. 11. Схема инерционного искроулови-теля: 1 - топка; 2 - перегородка; 3 - направление движения дымовых газов; 4 - направление движения искр; 5 - искроосадительная камера

Рис. 12. Схема центробежного искроуловителя циклонного типа: 1 - корпус искроуловителя; 2 - смесь потока дымовых газов с искрами; 3 - тангенциальный патрубок; 4 - направление движения дымовых газов; 5 - направление движения искр; 6 - выгрузка охлажденных искр

5. Ограничение источников огня, не вызванных потребностями технологического процесса:

5.1. оборудование мест для курения;

5.2. применение горячей воды, пара, для обогрева замерзших труб;

5.3. распаривание и очистка скребками отложений в аппаратах вместо их выжигания.

Тепловое проявление механической энергии.

При взаимном трении тел за счет совершения механической работы происходит их разогрев. При этом механическая энергия переходит в тепловую. Тепловой нагрев, т. е. температура трущихся тел в зависимости от условий трения может быть достаточной для воспламенения горючих веществ и материалов. При этом нагретые тела выступают в качестве источника зажигания.

В производственных условиях наиболее распространенными случаями опасного нагрева тел при трении являются:

удары твердых тел с образованием искр;
поверхностное трение тел;
сжатие газов.

водогрейных котлов, компрессоров, насосов,

вентиляции

Противоаварийная защита технологических печей

1. Требования к системам противоаварийной защиты (ПАЗ) определены «Общими правилами взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтеперерабатывающих производств» утвержденных Госгортехнадзором СССР 06.09.88. и Инструкцией по проектированию паровой защиты технологических печей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности .

2. Специфические требования к системам ПАЗ технологических печей

1) При организации теплообменных процессов с огневым обогревом необходимо предусматривать меры и средства, исключающие возможность образования взрывоопасных смесей в нагревательных элементах, топочном пространстве и рабочей зоне в печи.

2) Для ПАЗ топочного пространства нагревательные печи оснащаются:

Системами регулирования заданного соотношения топлива, воздуха и водяного пара;

Блокировками, прекращающими поступление газообразного топлива и воздуха при прекращении электро-(пневмо-) питания приборов КИПиА;

Средствами сигнализации о прекращении поступления топлива и воздуха при принудительной подаче в топочное пространство;

Средствами контроля за уровнем тяги и автоматического прекращения подачи топливного газа в зону горения при остановке дымососа или недопустимом снижении разрежения в печи, а при компоновке печных агрегатов с котлами – утилизаторами – системами по переводу работы агрегатов без дымососов;

Средствами подачи водяного пара в топочное пространство и в змеевики при прогаре труб.

3) ПАЗ нагреваемых элементов (змеевиков) нагревательных печей обеспечивается:

Аварийным освобождением змеевиков печи от нагреваемого жидкого продукта при повреждении труб или прекращении его циркуляции;

Блокировками по отключению подачи топлива при прекращении подачи сырья;

Средствами дистанционного отключения подачи сырья и топлива в случаях аварий в системах змеевиков;

Средствами сигнализации о падении давления в системах подачи сырья.

4) Для изоляции печей с открытым огневым процессом от газовой среды при авариях на наружных установках или в зданиях печи должны быть оборудованы паровой завесой, включающейся автоматически (или) дистанционно. При включении завесы должна срабатывать сигнализация.

5) Топливный газ для нагревательных печей должен соответствовать регламентированным требованиям по содержанию в нем жидкой фазы-влаги и механических примесей. Предусматриваются средства, исключающие наличие жидкости и механических примесей в топливном газе, поступающем на горелки.

Рассмотрим систему С и ПАЗ печи F102 на установке «УСОМ» (уст-ка селективной очистки масел).

Мнемосхема показана на рисунке2.64

Система защиты блока печей выполнена на отдельном контроллере BMS, который обеспечивает безаварийную работу блока печей в автоматическом режиме, а в случае нарушения блокировочных параметров- безаварийный останов блока печей, не зависимо от состояния технологического процесса в целом.

Контроллер обеспечивает безаварийный останов печи F-102, и выдачу звуковой и световой сигнализации при нарушении следующих параметров:

· Погасание пламени пилотных и основных горелок

· Низкое давление воздуха КИП (меньше 1,5 кгс/см2)

· Повышение температуры дымовых газов TS103 (более 384оС)

· Повышение температуры экстракта из F-102. TS078

· Давление газа (ниже или выше)

· Давление мазута низкое PS171.

· Расход экстракта в печь низкое FS030.

· Понижение давления сырья в печь PS149.

Автоматическая защита паровых и водогрейных котлов

· Понижение давления воздуха перед горелками (500 Па)

· Понижение тяги в топке с задержкой 10 сек. (50 Па)

· Повышение давления в барабане котла (4,8 Мпа)

· Повышение температуры перегретого пара с задержкой 1 мин (450оС)

· Отключение котла ключом аварийного останова.

Котлоагрегаты оборудованы следующими защитами, производящими локальные операции:

· Аварийный сброс воды из барабана котла - первая ступень действия защиты при перепитке котла +60 мм, открывается аварийный слив:

· Не воспламенение или погасание факела любоой горелки при растопке котла в течении 180 сек отсекается мазутовый тракт и тракт ШФЛУ

· Понижение давления ШФЛУ после регулирующего клапана (2кПа) отсекается тракт ШФЛУ

· Повышение давления ШФЛУ после регулирующего клапана (60кПа) отсекается мазутовый тракт

· Отключение горелки.

Компрессоры

1. Устройство и эксплуатация компрессоров и насосов

Они должны отвечать требованиям действующих нормативных документов и общих правил взрывобезопасности для взрывопожарных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ОПВ).

Компрессоры используемые для перемещения горючих, сжатых газов по надёжности и конструктивным особенностям выбираются с учётом критических параметров физико-химических свойств перемещаемых продуктов и параметров технологического процесса.

Порядок срабатывания систем блокировок компрессоров определяется программой (алгоритмом) срабатывания системы противоаварийной автоматической защиты технологической установки.

Компрессоры технологических блоков взрывопожароопасных производств, остановка которых при падении напряжения или кратковременном отключении электроэнергии может привести к отклонениям технологических параметров процесса до критических значений и развитию аварии, должны выбираться с учётом возможности их повторного автоматического пуска и оснащаться системами самозапуска электродвигателей. Время срабатывания системы самозапуска должно быть меньше времени выхода параметров за предельно допустимые значения.

Нагревание пламенем и топочными газами относится к числу наиболее известных и давно применяемых способов нагрева. Этот способ не потерял своего значения и в настоящее время, так как позволяет осуществлять нагревание до высоких температур от 1000 до 1100 о С.

Наиболее часто топочные газы используют для нагрева промежуточных теплоносителей. Так, в котельных получают горячую воду и водяной пар, которые затем используются в теплообменной аппаратуре в качестве теплоносителей.

Однако открытое пламя и топочные газы часто используют непосредственно для нагрева горючих веществ, например в процессах перегонки нефти, крекинга, пиролиза, гидроочистки углеводородов, разгонки смол, переработки растительных масел и в других процессах.

Нагревание это осуществляется в специальных печах, в которых сжигается твердое, жидкое или газообразное топливо.

Чаще всего для этих целей используется жидкое и газообразное топливо.

Теплота сгорания передается поверхности теплообмена лучеиспусканием и конвекцией. Теплообменная поверхность в печах обычно выполняется в виде пучков труб, соединенных коллекторами, или в виде непрерывного змеевика.

Такие печи носят название трубчатых печей.

Трубчатые печи широко применяются в нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Устройство печи, с. 196-199.

Камера А называется радиантной, так как в ее пространстве передача тепла осуществляется главным образом радиацией за счет теплового излучения пламени, горючих продуктов горения и раскаленных поверхностей стенок печи.

Камера Б называется конвекционной, так как в ее пространстве передача тепла от топочных (дымовых) газов осуществляется в основном конвекцией.

Каркас трубчатой печи обычно изготовляется из стали и воспринимает на себя нагрузку основных элементов печи и температурных напряжений. Кирпичная кладка выполняется трехслойной: наружный слой выкладывается из красного кирпича, средний слой – из теплоизоляционного кирпича, внутренний слой – из огнеупорного кирпича.

Радиационная (радиантная) камера – это топка. В ней находятся главные горелки или форсунки для сжигания газа или жидкости. Количество горелок зависит от мощности печи, ее назначения, нагреваемого продукта и используемого топлива (бывает 16 и более горелок или форсунок)

Теплообменная поверхность образуется трубами, внутри которых движется нагреваемый продукт. Снаружи трубы обогреваются пламенем и продуктами горения топлива.

Более современными являются трубчатые печи с излучающими стенками из беспламенных панельных горелок и двусторонним облучением труб змеевика.

Панельные горелки изготавливаются из керамики и имеют каналы, в которых происходит сжигание газообразного топлива.

Пожарная опасность трубчатых печей весьма велика.

Это объясняется рядом факторов.

Во-первых, мощной топливной системой (мазут, природный газ и т.п.), горючее из которой поступает на сжигание в топку.

Во-вторых, большим количеством нагреваемого горючего продукта, который движется по змеевикам под большим давлением.

В-третьих, высокой температурой нагревания продуктов, которая иногда превышает температуру их самовоспламенения.

Далее, наличием открытого огня и раскаленных продуктов горения, температура которых достигает 1000-1100 о С; появление неплотностей и повреждений в трубах, в результате чего из них может выйти наружу большое количество нагреваемого продукта.

Высоконагретые поверхности печи (кладка, трубы, двойники) и открытый огонь в топке обуславливают высокую пожарную опасность не только самой печи, но и соседних технологических аппаратов с горючими веществами.

Поэтому предотвращение возникновения пожара и взрыва – главная проблема при использовании трубчатых печей в технологическом процессе производств.

Возможные причины и взрывы при эксплуатации трубчатых печей.

Взрыв в топочном пространстве трубчатой печи произойдет в том случае, если в топке образовалась горючая среда.

Это может быть в двух случаях.

В период пуска, перед розжигом. Если из топливной линии или из змеевиков в топку попало топливо или горючий продукт, может образоваться горючая смесь с воздухом. Взрывоопасная смесь образуется и при нарушении порядка операций при розжиге печи. Чтобы избежать этого, необходимо строго соблюдать правила пуска печи, изложенные в технологическом регламенте и специальной инструкции.

В моменты внезапного погасания факелов пламени на горелках или форсунках при последующем возобновлении подачи топлива.

Погасание факелов пламени может произойти по разным причинам: либо в жидкое топливо попала вода и образовались водяные пробки, либо в газовых топливных линиях образовался конденсат. Кроме того, при временном прекращении подачи топлива также может погаснуть пламя в форсунках.

Горючее, поступившее в топку, испаряется, и пары его с воздухом могут образовать взрывоопасную смесь.

Меры пожарной безопасности. Чтобы избежать этой опасности, следует:

не допускать попадания воды в топливо, очищая его и от механических примесей;

в установленные сроки производить чистку форсунок;

использовать автоматические системы перекрывания топливной линии при погасании факела пламени;

предусмотреть возможность перехода на другой вид топлива.

Во избежание разрушения печи при возможном взрыве в топочном пространстве (в стенках радиантной камеры) делают предохранительные клапаны шарнирно-откидного или иного типа.

Взрыв в борове (дымовом канале) трубчатой печи может произойти, если не обеспечено полное сгорание топлива, что имеет место при недостатке воздуха. Дымовые газы, обогащенные продуктами неполного сгорания топлива (в частности, водородом, окисью углерода), смешиваясь с воздухом, могут воспламениться. Неполное сгорание топлива имеет место при неправильном ведении процесса горения. Воздух может подсасываться через неплотности кладки.

Меры пожарной безопасности. Во избежание опасности взрыва в боровах следует:

обеспечить правильное ведение процесса горения, контролируя его газоанализаторами (в топочных газах максимум двуокиси углерода и отсутствие окиси углерода и водорода);

следить за состоянием кладки, не допускать подсоса воздуха, своевременно обеспечивать ее ремонт;

предусмотреть применение предохранительных клапанов мембранного типа для предохранения кладки борова на случай возможности взрыва.

Пожары при повреждении труб змеевика наиболее типичны.

Причинами повреждения труб змеевика могут стать прогары стенок труб, коррозия и эрозия материала труб, повышенное (по сравнению с нормой) давление продукта в змеевике.

Прогар стенки трубы возникает в результате сильного перегрева отдельного участка теплообменной поверхности. Механическая прочность металла снижается, появляется его текучесть, необратимые деформации, утоньшение, а затем разрыв стенки и выход продукта в топочное пространство. Перегрев бывает чаще в тех местах трубы, где имеются различные отложения (кокса, солей и др.) или инородные включения, являющиеся плохими проводниками.

Температуру стенки трубы на участках с отложениями и без отложений можно определить по уравнениям теплопередачи.

Мероприятия по уменьшению скорости образования кокса в трубах включают:

обеспечение высоких скоростей движения продукта по змеевику (2-3 м/с);

обеспечение равномерного обогрева труб по всей длине путем рационального их размещения, а также горелок и излучающих панелей;

строгое соблюдение температурного режима работы печей.

Контроль за состоянием труб ведут визуально и с помощью приборов. Перегретые участки труб заметны: они имеют более светлую окраску. При плановых ремонтных работах делается осмотр (ревизия) труб, при котором выявляются места деформаций, вспучиваний.

Осуществляется контроль температуры дымовых газов над перевальной стенкой, которая в зависимости от типа печи не должна превышать 810-900 о С. Повышение этой температуры сверх нормы (без увеличения расхода топлива) свидетельствует об ухудшении теплообмена в радиантных трубах за счет их закоксования.

В случае появления опасности принимают следующие меры:

снижают теплонапряженность поверхности труб;

увеличивают скорость движения продукта по змеевик, подавая в него пар; осуществляют очистку змеевика от отложений с применением одного из следующих способов: механического, паромеханического, паровоздушного.

Наружная поверхность радиантных труб подвергается химической коррозии под действием кислорода воздуха и сернистых соединений, содержащихся в продуктах сгорания. Причем скорость процесса коррозии растет с увеличением коэффициента избытка воздуха и температуры поверхности труб.

Внутренняя поверхность труб змеевика подвергается коррозии под действием нагреваемого продукта и находящихся в нем примесей, а также механическому износу материала движущейся средой – эрозии.

Мероприятия по снижению вредного влияния коррозии и эрозии включают:

поддержание оптимального коэффициента избытка воздуха при сжигании топлива и умеренной теплонапряженности поверхности труб;

регулирование факелов пламени форсунок таким образом, чтобы они не доходили до поверхности экранов и не создавали местные перегревы, ведущие к пережогу металла;

очистку нагреваемого продукта от коррозионных примесей, введение в продукт ингибиторов коррозии;

очистку нагреваемого продукта от твердых примесей для снижения эрозийного износа материала труб.

Повышенное против нормы давление продукта может привести к повреждению труб змеевика.

Причиной повышения давления является возрастание гидравлического сопротивления системы при образовании кокса и солей. Поэтому отложения, ококсования, пробки в трубах весьма опасны в смысле образования повышенного давления в змеевике. В современных печах давление, как и температура, регулируются автоматически.

Пожары при повреждении двойников трубчатых печей возникают в результате выхода нагретого продукта наружу и его воспламенения. Выход продукта может иметь место в следующих случаях: при неплотном прилегании пробки к корпусу двойника; при выбросе пробки; при нарушении герметичности соединения труб с корпусом двойника; при повреждениях корпуса двойника.

Пожары при утечке топлива из топливных коммуникаций трубчатой печи могут иметь место при неисправностях фланцевых соединений, вентилей, задвижек, а также других повреждениях трубопроводов. Разлившаяся жидкость, пары (газы), вышедшие из топливных коммуникаций, воспламеняются от пламени форсунок (горелок) печи.

Мероприятия.

Наблюдение за состоянием топливной системы.

Предупреждение появления неплотностей и повреждений.

Смыв (уборка) разлившегося топлива.

Установка дополнительной задвижки (на расстоянии 10 м от печи) на топливной линии для быстрого отключения подачи топлива.

Остановка печи.

Трубчатая печь – источник зажигания горючих смесей, образующихся при авариях соседних аппаратов.

Печи опасны не только возможностью возникновения пожара при повреждениях непосредственно в них самих.

Они весьма опасны как возможные источники зажигания при авариях на соседних технологических установках и аппаратах: образующиеся паровоздушные смеси входят в соприкосновение с высоконагретыми элементами печей. Происходит воспламенение парогазового облака. Пламя быстро распространяется по облаку к месту аварии.

Существует и другая возможность воспламенения парогазового облака.

Оно может быть подсосано внутрь топки и там воспламениться. Пламя в результате обратного проскока может выйти из печи и распространиться до места аварии. Из-за медленного охлаждения печь остается источником зажигания даже при погасании форсунок (горелок).

Примечание. Для охлаждения печи от 1000 до 250 о С требуется от 3 до 6 часов – в зависимости от того, применяется принудительная вентиляция или естественная циркуляция .

По подсасываемой в печь горючей смеси происходит проскок пламени наружу при условии, когда скорость распространения пламени w пл будет больше скорости движения смеси w см , т.е. w пл >w см .

Из этого следует, что для обратного проскока пламени наиболее благоприятные условия возникают при уменьшении скорости движения смеси. Такие условия создаются при снижении тяги в печи, т.е. при погасании форсунок (горелок), перекрытии задвижки борова, остановке дымососа.

В целях пожарной профилактики предусматривается:

между печами, расположенными на открытых площадках, и открытыми пожаровзрывоопасными установками размещать закрытые здания с неопасной технологией. Эти здания являются своеобразными защитными экранами;

делать разрывы между печами и соседними аппаратами (установками) по расчету, но не менее установленных нормами;

защищать теплоизоляцией высоконагретые наружные элементы печи, чтобы их температура не превышала 80% наименьшей температуры самовоспламенения веществ, применяемых в соседних аппаратах;

устраивать паровые завесы для изоляции печи от парогазового облака в случае аварии соседних аппаратов.

Паровая защита технологических печей предусматривает:

наружную паровую завесу для предотвращения проникновения к печам облака горючей паровоздушной смеси при аварии на соседней технологической установке;

систему внутреннего пожаротушения для локализации и ликвидации пожара непосредственно в камере печи; наличие специальных устройств продувки камер печи от горючих газов и паров перед розжигом и после остановки;

эвакуацию продукта из змеевика;

систему наружного паротушения с использованием переносных шлангов.

Трубчатые печи оборудуют стационарной системой паротушения.

Тематические материалы: