Практика. ПРАКТИКА. 3 Область применения 19 Механизмы передачи теплоты 22 введение
 Скачать 0.51 Mb.
|
6 ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЧИСТКА ТЕПЛООБМЕННИКАЭксплуатация Наиболее часто отложения зависят от температуры и при фиксированной мощности теплообменник с развитой поверхностью имеет меньшую температуру металла, чем в случае применения гладких труб. Тем самым снижается скорость образования отложений. Продольный поток также не имеет застойных зон, в которых могут накапливаться отложения. Наконец, когда на поверхности накапливаются отложения (уменьшаются коэффициенты теплоотдачи), увеличивается эффективность оребрения и тем самым частично компенсируются потери в теплоотдаче. Теплообменники «труба в трубе» имеют небольшую массу и легко устанавливаются при использовании минимального количества монтажного оборудования. Они не требуют больших фундаментов и часто могут быть присоединены к существующим устройствам. Стандартные опоры имеют болтовые отверстия со всех четырех сторон. Это означает, что многосекционные аппараты легко могут быть смонтированы вместе. Трубы кожухов, соединенные последовательно, нуждаются только в прокладках, а для соединения внутренних труб можно использовать простые поворотные переходники. Простота конструкции, использование болтовых соединений, легкость оребренных труб и минимальное число узлов обеспечивают минимум стоимости. Отдельные элементы могут быть легко и быстро заменены, особенно если имеется в наличии запасной элемент такого же типа. Это позволяет производить очистку загрязненного элемента, не останавливая всего технологического процесса. Ремонт и очистку теплообменной аппаратуры от накипи и загрязнений проводят в сроки, предусмотренные инструкциями. Перед началом работ полностью освобождают теплообменную аппаратуру от нефтепродуктов, открывают крышку, промывают трубное и межтрубное пространство водой, продувают паром и только после этого приступают к механической или химической очистке. Вместо промывки аппаратов обычными углеродами – растворителями (керосином, сольвентом и т.п.), целесообразно применять пожаробезопасные моющие средства. Одной из причин ухудшения работы теплообменной аппаратуры является нарушение работы системы оборотного водоснабжения, в том числе повышение надёжности и экономичности процессов конденсации и охлаждения дистиллятов в нефтеперерабатывающей промышленности стали широко применять теплообменные аппараты воздушного охлаждения. Следует, однако, отметить, что аппараты воздушного охлаждения обладают специфической опасностью, обусловленной наличием мощного вентиляционного агрегата. Уже отмечен случай, когда отрыв лопасти вызвал повреждение теплообменной системы, выхода горючих жидкостей и газов наружу, возникновение крупного пожара на блоке теплообменной аппаратуры. 7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫТеплообменные аппараты, как и многие другие технологические аппараты нефтепереработки, создают пожарную опасность двойке рода: во-первых, они сами, могут послужить местом возникновения развития пожара; во-вторых они существенно влияют на пожарную опасность связанных с ними технологических аппаратов и установок в целом. Пожары и загорания на теплообменных аппаратах возникают главным образом в результате образования неплотностей и повреждений при чрезмерном повышении давления, температурных деформациях и коррозии. Повышенное давление в теплообменном аппарате может образовываться при отсутствии контроля и регулирования подачи нагреваемого продукта, образовании пробок в трубках или в линии за теплообменником из-за отложений, неправильной регулировке подачи теплоносителя. Опасность потери герметичности особенно велика при пусках остановках теплообменных аппаратов. Ори этом наиболее вероятны две причины повреждения аппарата: в результате теплового расширения несжимаемой жидкости элементов и неравномерных температурных деформаций аппарата. В теплообменном аппарате (например, в кожухотрубчатом теплообменнике), предназначенном для подогрева жидких продуктов, опасен горячий (т. е. с подогревом) пуск при случайно оставленных, закрытыми задвижках на концах теплообменных труб, заполненных жидким продуктом. Находящаяся внутри отключенных труб жидкость при нагревании значительно увеличивается в объеме. Неравномерные температурные деформации в теплообменном аппарате возникают в результате разности температур нагрева конструктивных элементов, жёстко связанных между собой. Для предотвращения опасных температурных деформаций ограничивают длину теплообменников, а при превышении безопасной длины в конструкции теплообменников предусматривают температурные компенсаторы (плавающая головка, сальниковое устройство, изогнутые трубки, линза). В случае прохода через теплообменники высоковязких жидкостей с высокой температурой нагрева (например гудроновые теплообменники типа «труба в трубе») наружные поверхности теплообменных аппаратов, нагретые выше температуры самовоспламенения нефти и нефтепродуктов, могут послужить источниками зажигания при утечке жидкостей, паров и газов в атмосферу. Тепловая изоляция не устраняет эту опасность, если фланцевые соединения или другие фасонные детали теплообменников оставлены неизолированными. Компактное расположение большого количества теплообменных аппаратов в блоках, наличие фланцевых соединений и задвижек, быстро теряющих герметичность во время пожара, а так же наличие тепловой изоляции, пропитанной нефтепродуктами, способствует быстрому развитию пожара. Фундаменты для теплообменных аппаратов выполняют из негорючих и огнестойких материалов. Если теплообменники размещают на металлических конструкциях, то их защищают термоизоляцией или обкладывают у основания бетоном. Теплообменники ограждают у основания сплошной негорючей стеной высотой не менее 0,3 м, или кольцевым кюветом на расстоянии 0,5 м от выступающих частей аппаратуры. Поверх теплоизоляции теплообменника рекомендуется надевать кожух из листвой стали, окрашенной в светлый цвет. Периодически кожухи очищают от загрязнений, а при износе отдельных листов – заменяют новыми на работающем аппарате. На пожарную опасность других технологических аппаратов и установок в целом теплообменные аппараты влияют прежде всего при ухудшении условий теплообмена. В результате уменьшения теплоотвода и степени конденсации в технологических аппаратах и трубопроводах, связанных с теплообменниками, конденсаторами и холодильниками, значительно возрастает давление, что означает пожароопасное нарушение технологического режима. Нормальной работы установки необходимо выполнять все требования Федерального Закона «Об основах охраны труд в РФ» и Федерального Закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Основные правила безопасности ведения технологического процесса. Безопасная работа зависит от квалификации и внимательности работающего персонала, а также от строгого соблюдения производственных инструкций и требований настоящего регламента. К работе допускаются только те лица, которые прошли необходимую подготовку, сдали экзамены на допуск к рабочему месту и прошли инструктаж по охране труда и промышленной безопасности, стажировку не менее 10 смен. Все действующие инструкции и положения по охране труда и промышленной безопасности должны быть в наличии, знание и их соблюдение персоналом должны постоянно контролироваться. Работать разрешается только на исправном оборудовании, на исправных коммуникациях, арматуре и приборах КИП. Систематически следить за исправностью и включением в работу приборов контроля и автоматики, систем сигнализации и автоматических блокировок. Постоянно следить за исправностью и работой сигнализаторов взрывоопасных концентраций. Не допускать загазованности территории и помещений. Следить за работой насосов, своевременно устранять пропуски торцовых уплотнений и фланцевых соединений. Систематически контролировать работу предохранительных клапанов, Отбор проб осуществлять через специальные вентили с помощью герметизированных пробоотборников. Оператор ТУ 5 разряда обязан. Перед началом смены производить осмотр обслуживаемого блока, проверять: чистоту и порядок на рабочем мест, в производственных вентиляционных и складских помещениях; исправность оборудования, коммуникаций, аппаратов, приборов КИША; средства пожаротушения и газозащиты; наличие и исправность ограждений, предохранительных клапанов, блокировочных и сигнализирующих устройств, средств индивидуальной и групповой защиты; состояние проходов, переходов, площадок, лестничных устройств. Докладывать в течении смены оператору ТУ 6 разряда: о выявленных неисправностях оборудования, приборов, электрических сетей и устройств, арматуры, коммуникаций и ограждений, а также о возникновении отклонений в режиме технологического процесса. Обо всех случаях обнаружения неработоспособности предохранительных, блокировочных, сигнализирующих и других защитных и противоаварийных устройств, средств пожаротушения и индивидуальной защиты; Точно и своевременно выполнять распоряжения оператора ТУ 6 разряда и начальника. Прием и сдачу смены производить в строгом соответствии с инструкцией, во время смены заполнять режимный журнал. Предупреждать и устранять отклонения процесса от заданного режима. Контролировать соблюдение технологического режима, качество сырья и вырабатываемых продуктов по показаниям контрольно-измерительных приборов и результатам анализов. Вести контроль над учетом расхода сырья, материалов, топливно-энергетических ресурсов, вырабатываемых продуктов. Контролировать полноту отбираемых анализов в течение смены, согласно графике аналитического контроля. При переработке нефти в атмосферу могут выделиться вредные вещества - углеводороды, сероводород, оксид углерода и азота, аммиак. Основными источниками загрязнения являются резервуарные парки нефти нефтепродуктов, сливо-наливные эстакады, узлы оборотного водоснабжения и очистительные сооружения, факельные свечи для открытого сжигания газа, предохранительные клапана, системы вытяжной вентиляции. Свыше 40% от всего выброса приходится на долю резервуарных парков. Резкого снижения углеводородов можно добиться, применяю для хранения нефти и светлых нефтепродуктов резервуары с понтонами или с плавающей крышей. Это мероприятие позволяет понизить потерю углеводородов на 85-90%. Предотвращению потере углеводородов способствует также соединение резервуаров между собой газоуравнительными линиями. В этом случае пары вытисняемый из резервуара, в который закачивается продукт, вытесняются по уравнительной линии в соседний резервуар. 8 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКОВ В ГАЗОПЕРЕРАБОТКЕПереработка природного газа осуществляется на газоперерабатывающих предприятиях (ГПЗ). В России таких предприятий 43, в том числе те предприятия, которые перерабатывают не только природный газ, но и попутный нефтяной газ. На всех предприятиях установлены кожухотрубные теплообменники. Как и в сфере нефтепереработки, при переработке газа достаточно активно (активнее, чем в газо- и нефтедобыче) происходит процесс модернизации оборудования - замена кожухотрубных теплообменников на пластинчатые. Только кожухотрубные теплообменные аппараты использует 25-27% от общего количества газоперерабатывающих заводов (10-12 предприятий). Соответственно, пластинчатые и кожухотрубные аппараты использует 31-33 предприятия по переработки газа. В среднем, на одном предприятии по газопереработке используется 500 теплообменных аппаратов. Это соответствует, примерно, аналогичному показателю для предприятий нефтепереработки. При этом, варьирование количества теплообменных аппаратов на предприятиях газопереработки минимально в сравнении с другими отраслями – от 300 до 650 аппаратов. Доля пластинчатых теплообменных аппаратов от общего количества теплообменников на предприятиях составляет от 2% до 4% (12-25 теплообменников). На предприятиях по переработки газа используются следующие виды теплообменных кожухотрубных аппаратов: прямотрубные; «труба в трубе»; У-образные Наиболее часто на предприятиях можно встретить у-образные кожухотрубные теплообменники и теплообменники типа «труба в трубе». Количество предприятий, применяющих прямотрубные теплообменные аппараты, существенно уступает вышеуказанным. При переработке газа нефти предприятия используют теплообменные аппараты в следующих процессах: низкотемпературная конденсация абсорбция низкотемпературная ректификация низкотемпературная сепарация ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИКожухотрубные теплообменники характеризуются стойкостью к гидроударам, пониженными требованиями к чистоте сред, относительно низким коэффициентом теплопередачи и, как следствие, большими габаритами и площадями, требуемыми для обслуживания, а также высокой ценой из-за большой металлоемкости. Кроме того, ремонт таких теплообменников обычно связан с заглушкой поврежденных трубок, что ведет к уменьшению площади теплообмена. Поэтому обычно теплообменники выбираются с большим запасом по поверхности, что также обуславливает их большие габариты. Попытка регулирования по конденсату на горизонтальных кожухотрубных теплообменниках вызывает сложности. Это происходит по причине того, что при незначительном изменении уровня конденсата, площадь теплообмена меняется нелинейно и намного существеннее. Тем не менее, современные кожухотрубные теплообменники по показателям эффективности, коэффициента теплопередачи и габаритам приближаются к пластинчатым и кожухопластинчатым теплообменникам. Это достигается за счет применения так называемых турбу лизаторов потока – перегородок в трубках и межтрубном пространстве, а также рифленых трубок, в которых поток среды сильно турбулизирован, что ведет к повышению коэффициента теплопередачи, и, как следствие, к уменьшению габаритов. В последнее время для уменьшения использования производственной площади применяются вертикальные кожухотрубные теплообменники. Они позволяют организовать регулирование по конденсату, если это необходимо. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Коршак А. А., Шаммазов А. М.: «Основы нефтегазового дела», издательство «Дизайнполиграфсервис», 2005. – 544с. 2. Шаммазов А. М. и др.: «История нефтегазового дела России», Москва, «Химия», 2001. – 316 с. 3. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: «ГИЛЕМ», 2002. – 671с.; 4. Ахметов С. А. и др. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие / С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М. И. Баязитов; Под ред С. А. Ахметова. – СПб.: Недра,2006. – 868 с. 5. Капустин В. М. Основные каталитические процессы переработки нефти /В.М. Капустин, Е.А. Чернышева. – М.: Калвис, 2006. – 116 с. 6. Мановян А. К. Технология переработки природных энергоносителей. – М.: Химия, КолосС, 2004. – 456 с. 7. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти: учебное пособие. – М.: КДУ, 2008. – 280 с. 8. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2-я. -М.: Химия, 1980. – 376с. МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ Государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет» Институт промышленных технологий и инжиниринга Кафедра «Переработки нефти и газа» ОТЧЕТ по учебной практике (Практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в т.ч. первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности) ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный институт» (наименование предприятия, организации) 
|