Лекции
.pdf
Взрывоопасные смеси принято разделять на категории в зависимости от величины для данного вещества так называемого
безопасного экспериментального зазора
(БЭМЗ) между плоскими фланцами у стандартной оболочки.
Понятие критического зазора связано с одним из основных видов взрывозащиты электрооборудования −
взрывонепроницаемой оболочкой. Фланцевая оболочка во
взрывоопасной зоне
Категория
взрывоопасной БЭМЗ max, δ, мм смеси
I |
Свыше 1,0 |
|
|
IIА |
0,9 до 1,0 |
IIВ |
0,5 до 0,9 |
IIС |
до 0,5 |
|
|
Температурный класс
Наибольшая допустимая температура поверхности взрывозащищенного электрооборудования, которая будет безопасной в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды.
Категории взрывоопасности смеси детализируются в зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей.
Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:
Пассивные и активные способы взрывозащиты технологического оборудования.
Лекция 9
Пассивные средства взрывозащиты
К пассивным средствам врывозащиты технологического оборудования относится один из самых распространенных способов — применение предохранительных устройств, т.е. предохранительных мембран и клапанов и дыхательной арматуры.
Установка предохранительных конструкций, применяемых для взрывозащиты технологического оборудования и помещений, служит для ослабления разрушительного действия взрыва за счет своевременного сброса из объекта защиты избыточного давления. Все эти устройства срабатывают при повышении давления сверх установленных пределов.
Предохранительная арматура
Предохранительные мембраны.
Они представляют собой специально ослабленную часть защищаемого аппарата и срабатывают при заданном давлении. Предельная простота конструкции, высокое быстродействие, малая инерционность, полная герметизация сбросного отверстия до срабатывания мембраны — эти существенные преимущества предохранительных мембран обусловливают их широкое применение. Предохранительные мембраны обычно изготавливают из тонколистового проката пластичных материалов — алюминия, нержавеющей стали, меди, латуни, полиэтиленовой и фторопластовой пленок и др.
Химическое оборудование, часто подвергаются вакуумированию, а некоторые технологические процессы протекают в условиях постоянного вакуума, поэтому разрывные предохранительные мембраны должны выдерживать многократное вакуумирование без разрушения и больших пластических деформаций. Мембрана должна срабатывать при давлении, на 20—30 % превышающем рабочее давление.
Предохранительные мембраны
По характеру разрушения различают:
-разрывные,
-ломающиеся,
-срезные,
-хлопающие и
-специальные предохранительные мембраны.
Разрывная мембрана представляет собой тонкостенный сплошной либо с прорезями купол, форма которого близка к сферическому. Разрывные мембраны устанавливают вогнутой поверхностью в направлении давления, оказываемого средой. Срабатывание мембраны происходит при разрыве купола.
Разрывная мембрана
Хлопающие мембраны эффективно используются для защиты периодически вакуумируемых аппаратов. Выпуклой стороной такая мембрана обращена внутрь защищаемого аппарата. При повышении давления сферический купол мембраны (1) теряет устойчивость, резко, с хлопком выворачивается в обратную сторону, ударяется о крестообразный нож (2) и разрезается им на четыре лепестка. Нашли применение и хлопающие мембраны без разрезных ножей, которые припаивают или приклеивают к зажимному кольцу.
Ломающиеся мембраны используют для защиты аппаратов, работающих в условиях динамических и пульсирующих нагрузок; изготавливают из хрупких материалов (чугуна, графита, эбонита, стекла и др.).
Известны срезные мембраны, которые при срабатывании срезаются по острой кромке прижимного кольца и полностью освобождают проходное сечение для выхода газа.
Хрупкие мембраны разрушаются принудительно ударным механизмом.
Отрывные мембраны чаще всего имеют вид колпачка с проточкой, образующей ослабленное сечение
Хлопающая мембрана |
Ломающиеся мембраны |
Срезная мембрана |
Отрывная мембрана |
Предохранительные клапаны
Помимо мембран для обеспечения безопасной работы аппаратов применяют предохранительные клапаны пружинного, откидного и др. типов.
Предохранительный клапан автоматического действия предназначен для выпуска из емкостей и трубопроводов излишнего количества газа, пара или жидкости при превышении давления сверх установленных пределов.
Предохранительные клапаны устанавливают в местах, доступных для осмотра, монтажа и демонтажа. Между сосудом и предохранительным клапаном не разрешается устанавливать запорные приспособления для отключения клапана от сосуда. Отрицательно сказывается на работе клапанов обмерзание запорной тары в «зимних условиях», забивка ее твердыми отложениями в кристаллических и полимеризующихся средах, ослабление герметичности.
Аппарат, в котором может произойти взрыв или протекает быстрая неуправляемая реакция, следует защищать путем установки совмещенного клапана, состоящего из мембраны и откидного клапана. В этом случае мембрана быстро срабатывает при взрыве в аппарате с большим пропускным сечением, а откидной клапан защищает сосуд от возможного превышения давления.
Сравнение предохранительных клапанов и мембран
|
достоинства |
недостатки |
|
|
|
Предохранительные |
- герметичность |
- выбросы в атмосферу |
мембраны |
- простота конструкции |
- могут создавать очаги пожаров |
|
||
|
- малая инерционность |
- при срабатывании разрушаются до |
|
|
осколков |
|
|
- технические трудности по |
|
|
переустановке |
|
|
|
Предохранительные |
- многоразовые |
- теряют герметичность. |
клапана |
|
|
|
|
|
Сухие огнепреградители
Сухие огнепреградители применяют для защиты трубопроводов без жидкой фазы, в которых в определенные периоды работы может образоваться горючая концентрация паров или газов с воздухом, а также для защиты линий с веществами, способными разлагаться под действием давления, температуры и других факторов. Он свободно пропускает поток газопаровоздушной смеси или жидкости через пламегасящий элемент и способствует локализации пламени.
Действие сухих огнепреградителей основано на гашении пламени в узких каналах, через которые свободно проходит горючая смесь, а пламя, разделенное на множество потоков, распространяться не может.