Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов

Полезная модель относится к система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов, имеющих место в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Технический результат - повышение эффективности подавления пламени.

Это достигается тем, что в системе сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов, содержащей газгольдеры и факельную трубу, дополнительно содержится линия магистрального газопровода, один конец которой соединен с блоком поступления взрывоопасных и токсичных газов, включающим, по крайней мере, три параллельно работающих на сброс газа в линию магистрального газопровода агрегата: предохранительного клапана; устройство сброса газа при продувке аппаратов; устройство сброса газа из технологических установок, а другой конец магистрального газопровода соединен с факельной трубой, при этом по линии магистрального газопровода газ поступает в газгольдеры, соединенные через блок автоматической системы управления с компрессорами, откачивающими газ в топливную сеть, причем линия магистрального газопровода через сепаратор для отделения конденсата соединена с линией конденсата, которая через сепараторы соединена с линией подачи газа в топливную сеть посредством компрессоров через трубопровод для подачи газа на факельную трубу через огнепреградитель, при этом корпус огнепреградителя выполнен из двух, симметричных относительно оси, проходящей через середину огнепреграждающего элемента, половинок, стягиваемых между собой четырьмя шпильками, причем каждая из половинок корпуса выполнена в виде двух фланцев, жестко соединенных между собой обечайкой, имеющей форму усеченного конуса, причем вершина конуса направлена в сторону присоединительных фланцев, имеющих условный проход Ду, меньший, чем в месте расположения огнепреграждающего элемента, при этом каждая из половинок корпуса симметрична относительно оси обечаек, а в присоединительных фланцах имеются монтажные отверстия диаметром d в количестве, не меньшим четырех, а во фланцах, стягивающих огнепреграждающий элемент, также выполнены отверстия под крепежные элементы в виде шпилек, причем шпильки установлены посредством упругих втулок из вибродемпфирующего материала, а огнепреграждающий элемент выполнен в виде кассеты и состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет огнепреграждающий элемент от выпадания, а между гофрированными лентами огнепреграждающего элемента расположена перфорированная лента, с чередованием сплошной и перфорированной металлических лент.

Полезная модель относится к система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов, имеющих место в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Наиболее близким техническим решением по достигаемому результату является система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов по патенту РФ 2422177-прототип), содержащая газгольдеры, факельную трубу, линию магистрального газопровода, один конец которой соединен с блоком поступления взрывоопасных и токсичных газов, включающим, по крайней мере, три параллельно работающих на сброс газа в линию магистрального газопровода агрегата: предохранительного клапана; устройство сброса газа при продувке аппаратов; устройство сброса газа из технологических установок, а другой конец магистрального газопровода соединен с факельной трубой, при этом по линии магистрального газопровода газ поступает в газгольдеры, соединенные через блок автоматической системы управления с компрессорами, откачивающими газ в топливную сеть, причем линия магистрального газопровода через сепаратор для отделения конденсата соединена с линией конденсата, которая через сепараторы соединена с линией подачи газа в топливную сеть посредством компрессоров через трубопровод для подачи газа на факельную трубу через огнепреградитель.

Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность подавления пламени.

Технический результат - повышение эффективности подавления пламени.

Это достигается тем, что в системе сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов, содержащей газгольдеры и факельную трубу, дополнительно содержится линия магистрального газопровода, один конец которой соединен с блоком поступления взрывоопасных и токсичных газов, включающим, по крайней мере, три параллельно работающих на сброс газа в линию магистрального газопровода агрегата: предохранительного клапана; устройство сброса газа при продувке аппаратов; устройство сброса газа из технологических установок, а другой конец магистрального газопровода соединен с факельной трубой, при этом по линии магистрального газопровода газ поступает в газгольдеры, соединенные через блок автоматической системы управления с компрессорами, откачивающими газ в топливную сеть, причем линия магистрального газопровода через сепаратор для отделения конденсата соединена с линией конденсата, которая через сепараторы соединена с линией подачи газа в топливную сеть посредством компрессоров через трубопровод для подачи газа на факельную трубу через огнепреградитель, при этом корпус огнепреградителя выполнен из двух, симметричных относительно оси, проходящей через середину огнепреграждающего элемента, половинок, стягиваемых между собой четырьмя шпильками, причем каждая из половинок корпуса выполнена в виде двух фланцев, жестко соединенных между собой обечайкой, имеющей форму усеченного конуса, причем вершина конуса направлена в сторону присоединительных фланцев, имеющих условный проход Ду, меньший, чем в месте расположения огнепреграждающего элемента, при этом каждая из половинок корпуса симметрична относительно оси обечаек, а в присоединительных фланцах имеются монтажные отверстия диаметром d в количестве, не меньшим четырех, а во фланцах, стягивающих огнепреграждающий элемент, также выполнены отверстия под крепежные элементы в виде шпилек, причем шпильки установлены посредством упругих втулок из вибродемпфирующего материала, а огнепреграждающий элемент выполнен в виде кассеты и состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет огнепреграждающий элемент от выпадания, а между гофрированными лентами огнепреграждающего элемента расположена перфорированная лента, с чередованием сплошной и перфорированной металлических лент.

На фиг.1 показана принципиальная схема системы сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов, на фиг.2 представлен общий вид огнепреградителя, на фиг.3-5 - варианты выполнения огнепреграждающего элемента (выносные элементы).

Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов (фиг.1) включает в себя линию магистрального газопровода I, один конец которой соединен с блоком поступления взрывоопасных и токсичных газов, включающим, по крайней мере, три параллельно работающих на сброс газа в линию магистрального газопровода агрегата: предохранительного клапана 1; устройство 2 сброса газа при продувке аппаратов; устройство 3 сброса газа из технологических установок, а другой конец - с факельной трубой 7. По линии магистрального газопровода I газ поступает в газгольдеры 5, соединенные через блок автоматической системы управления (на чертеже не показано) с компрессорами 10, откачивающими газ в топливную сеть II.

Линия магистрального газопровода I через сепаратор 4 для отделения конденсата соединена с линией конденсата III, которая через сепараторы 9 соединена с линией II подачи газа в топливную сеть посредством компрессоров 10 через трубопровод 8 для подачи газа на факельную трубу 7 через огнепреградитель 6.

Огнепреградитель (фиг.2) состоит из корпуса, выполненного из двух, симметричных относительно оси, проходящей через середину огнепреграждающего элемента 19, половинок, стягиваемых между собой четырьмя шпильками 20.

Каждая из половинок корпуса выполнена в виде двух фланцев 11 и 13, 15 и 18, жестко соединенных между собой обечайкой, имеющей форму усеченного конуса 14 и 17, причем вершина конуса направлена в сторону присоединительных фланцев 11 и 15, имеющих условный проход Ду, меньший, чем в месте расположения огнепреграждающего элемента 19. Каждая из половинок корпуса симметрична относительно оси обечаек 14 и 17.

В присоединительных фланцах 11 и 15 имеются монтажные отверстия 12 и 16 диаметром d в количестве, не меньшим четырех, а во фланцах 13 и 18, стягивающих огнепреграждающий элемент, 19 также выполнены отверстия под крепежные элементы в виде шпилек, причем шпильки установлены посредством упругих втулок 22 и 23 из вибродемпфирующего материала.

Огнепреграждающий элемент 19 выполнен в виде кассеты и состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет огнепреграждающий элемент от выпадания.

Огнепреграждающий элемент 19 огнепреградителя выполнен из гофрированной 25 и плоской 24 металлических лент (фиг.3), плотно свитых в рулон таким образом, что в нем образуются вертикальные узкие каналы, через которые свободно проходит горючая смесь, а пламя распространяться не может. При этом гофр может быть треугольным, прямоугольным, квадратным, трапецеидальным, синусоидальным, и образованным дугами окружностей.

Возможен вариант выполнения огнепреграждающего элемента, когда между гофрированными лентами 25 расположена перфорированная лента 26, что позволяет увеличить пропускную способность горючей смеси при подавлении пламени. Возможен вариант выполнения с чередованием сплошной 24 и перфорированной 26 металлических лент.

Возможен вариант выполнения огнепреграждающего элемента 19, когда он выполнен из гофрированной ленты 26 и менее жесткой плоской металлической сетки 27 (фиг.4), расположенной с изгибом между гофрами ленты 25, плотно свитых в рулон с образованием вертикальных узких каналов, внутри которых расположен дополнительный пламегаситель в виде сетки 27. Возможно чередование плоской металлической ленты 24 и сетки 27.

Возможен вариант выполнения огнепреграждающего элемента 19, когда он выполнен из гофрированной 25 и плоской 24 металлических лент (фиг.5), плотно свитых в рулон таким образом, что в нем образуются вертикальные узкие каналы, в которых с чередованием расположены дополнительные пламегасители в виде сетчатых или пористых тел 28 цилиндрической или сферической формы.

Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов работает следующим образом.

При проведении многих технологических процессов приходится удалять из аппаратуры, а также сбрасывать через предохранительные клапаны газы, часто взрывоопасные и токсичные газы. Удаляемые из технологического процесса газы либо выбрасываются в атмосферу через воздушки (выхлопные стояки), либо направляются в факельную систему для сжигания. Через воздушки удаляют небольшие количества газов, которые не могут вызвать значительного загрязнения атмосферы. Газы, сбрасываемые через предохранительные клапаны 1, а также из продувочных линий 2 и технологических установок 3, поступают в магистральный газопровод I, в который сбрасываются газы и из других цехов и установок. В сепараторе 4, включенном в магистральный газопровод, газ освобождается, от конденсата, направляемого на переработку по линии III.

Газ поступает в газгольдеры 5; при их переполнении автоматически действующей системой включаются в работу компрессоры 10, откачивающие газ в топливную сеть II. Если компрессоры оказываются не в состоянии откачать избыток газа, то этот газ направляется на факел для сжигания. Часть топливного газа постоянно подается на факел для сжигания, чтобы предотвратить срыв пламени факела или подсос воздуха в систему и образование внутри нее взрывоопасной среды.

Воздушки для выброса газов в атмосферу должны иметь высоту не менее 30 м и снабжаться огнепреградителями, защищенными от замерзания. Размещение воздушек по отношению к местам забора воздуха для вентиляционных систем, дверным и оконным проемам, автодорогам и другим устройствам регламентировано.

Факельная система предназначена для сжигания: относительно больших количеств сбрасываемых горючих газов и паров; аварийных сбросов от предохранительных клапанов или других устройств, установленных на аппаратах и резервуарах; сбросов продуктов из отдельных аппаратов или системы аппаратов перед их пропаркой, продувкой, ремонтом и т.д.

Не разрешается направлять в общую факельную систему продукты, склонные к разложению с выделением тепла, окислители, воздух и инертный газ, полимеризующиеся продукты и продукты, способные вступать в реакцию с другими веществами, которые могут направляться в факельную систему; газы продувки, если содержание в них горючего газа превышает 50% его нижнего предела воспламенения.

Чтобы обеспечить беспрерывное горение факела, рядом с ним предусматривают постоянно горящий «маяк», зажигающий факел. Применяют также электрозапал, приводимый в действие включением электротока. Для бездымного сжигания газа применяют водяной пар, подаваемый в верхнюю часть факельного ствола.

Таким образом, при устройстве факельной системы сбрасываемые газы сохраняются для производства и только их относительно небольшое количество сжигается на факеле. При этом окружающая атмосфера не загазовывается.

Огнепреградитель работает следующим образом.

Принцип действия огнепреградителя основан на задержке пламени кассетой 9, размещенной внутри двух половинок корпуса 14 и 17. Кассета состоит из пакета чередующихся гофрированных и плоских пластин, образующих каналы малого диаметра. Пламя, попадая в каналы малого сечения, дробится на отдельные мелкие потоки. Поверхность соприкосновения пламени с огнепреградителем увеличивается, возрастает теплоотдача стенкам каналов, и пламя гаснет. Конструкция огнепреградителя сборно-разборная, что позволяет периодически извлекать кассеты для осмотра и контроля за их состоянием.

Огнепреградитель устанавливается между вертикальным резервуаром и предохранительным или дыхательным клапаном. Огнепреградитель предназначен для защиты вертикального резервуара от проникновения огня (пламени или искры) в газовое пространство через дыхательные клапана (патрубки вентиляционные или клапана предохранительные), предохраняя этим самым нефть от вспышки или взрыва.

Гасящее действие огнепреградителя, установленного на крыше резервуара, основано на принципах интенсивного теплообмена, который происходит между стенками узких каналов огнепреграждающего элемента 19 и проходящим через него газовоздушным потоком. При этом достигается снижение температуры газовоздушного потока до безопасных пределов.

Огнепреграждающий элемент 19 работает следующим образом. В варианте, когда он выполнен из гофрированной 25 и плоской 24 металлических лент (фиг.3), плотно свитых в рулон таким образом, что в нем образуются вертикальные узкие каналы, через которые свободно проходит горючая смесь, а пламя распространяться не может.

Огнепреграждающий элемент 19 изготавливают из алюминиевой фольги толщиной 0,30÷0,47 мм. Для этого сначала получают гофрированную ленту, пропуская полосу через два вращающихся ролика с зубьями. Затем для образования огнепреграждающей кассеты гофрированную ленту накладывают на плоскую, обе вставляют в прорезь стального стержня и спирально наматывают на него. При этом сечение каналов, образуемых гофрированной лентой, имеет треугольный вид с основанием треугольника 3,9÷4 мм и высотой 1,15÷1,25 мм. Габаритные размеры предлагаемых огнепреградителей и их пропускная способность находятся в следующей оптимальной зависимостью с условным проходом:

На резервуарах с горючими жидкостями очень часто кассетные огнепреградители устанавливают последовательно с дыхательными и предохранительными клапанами, чтобы предотвратить проникновение пламени внутрь резервуара.

1. Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов, содержащая газгольдеры и факельную трубу, дополнительно содержит линию магистрального газопровода, один конец которой соединен с блоком поступления взрывоопасных и токсичных газов, включающим, по крайней мере, три параллельно работающих на сброс газа в линию магистрального газопровода агрегата: предохранительный клапан; устройство сброса газа при продувке аппаратов; устройство сброса газа из технологических установок, а другой конец магистрального газопровода соединен с факельной трубой, при этом по линии магистрального газопровода газ поступает в газгольдеры, соединенные через блок автоматической системы управления с компрессорами, откачивающими газ в топливную сеть, причем линия магистрального газопровода через сепаратор для отделения конденсата соединена с линией конденсата, которая через сепараторы соединена с линией подачи газа в топливную сеть посредством компрессоров через трубопровод для подачи газа на факельную трубу через огнепреградитель, отличающаяся тем, что корпус огнепреградителя выполнен из двух, симметричных относительно оси, проходящей через середину огнепреграждающего элемента, половинок, стягиваемых между собой четырьмя шпильками, причем каждая из половинок корпуса выполнена в виде двух фланцев, жестко соединенных между собой обечайкой, имеющей форму усеченного конуса, причем вершина конуса направлена в сторону присоединительных фланцев, имеющих условный проход Ду, меньший, чем в месте расположения огнепреграждающего элемента, при этом каждая из половинок корпуса симметрична относительно оси обечаек, а в присоединительных фланцах имеются монтажные отверстия диаметром d в количестве, не меньшим четырех, а во фланцах, стягивающих огнепреграждающий элемент, также выполнены отверстия под крепежные элементы в виде шпилек, причем шпильки установлены посредством упругих втулок из вибродемпфирующего материала, а огнепреграждающий элемент выполнен в виде кассеты и состоит из плоской и гофрированной лент, намотанных на ось, которая также предохраняет огнепреграждающий элемент от выпадания, а между гофрированными лентами огнепреграждающего элемента расположена перфорированная лента с чередованием сплошной и перфорированной металлических лент.

2. Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов по п.1, отличающаяся тем, что огнепреграждающий элемент выполнен из гофрированной ленты и менее жесткой плоской металлической сетки, расположенной с изгибом между гофрами гофрированной ленты, плотно свитых в рулон с образованием вертикальных узких каналов, внутри которых расположен дополнительный пламегаситель в виде металлической сетки, при этом возможно чередование плоской металлической ленты и сетки.

3. Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов по п.1, отличающаяся тем, что огнепреграждающий элемент выполнен из гофрированной и плоской металлических лент, плотно свитых в рулон таким образом, что в нем образуются вертикальные узкие каналы, в которых с чередованием расположены дополнительные пламегасители в виде сетчатых или пористых тел цилиндрической или сферической формы.