Пожежна небезпека процесу стиснення етилену компресорами

2.1.1. Пожежна небезпека процесу

Пожежна небезпека технологічного процесу стиснення етилену компресорами обумовлюється наявністю великої кількості горючих матеріалів – етилену, масел, гліцерину.

Цех компресії за вибухопожежною та пожежною небезпекою відноситься до категорії А.

Етилен – горючий, токсичний газ, j_н=3%, j_у=34%, Т_самов.=543°С. Етилен стійкий до 350–400°С, вище цієї температури йде розкладання по реакції:

При більш високих температурах розкладання йде до утворення вуглецю і водню за схемами:

Розкладання етилену супроводжується швидким наростанням тиску і температури.

Масло «Індустріальне «20» – горюча рідина, Т_сп.= 170°С, Т_{самосп.}= 320°С.

Гліцерин – горюча рідина, Т_сп.= 176,5°С, Т_{самосп.}= 393 С.

Процес стиснення етилену супроводжується розігрівом газу і конструктивних елементів компресора за рахунок виділення значної кількості тепла. Якщо надлишкове тепло не відводити вчасно, то це приведе до підвищення температури і тиску. При повній відсутності охолодження компресора температура газу після п'ятої ступіні стиску може досягти 560°С, тобто бути вище 543°С (температури самозапалювання) і газ при виході самозаймається.

Причинами аварій і ушкоджень у цеху компресії газу можуть бути:

– перегрів газу при стисканні, що у свою чергу приводить до:

– підвищення тиску;

– вибуховому розкладанню етилену в циліндрах компресорів;

– заклинюванню поршнів у циліндрах;

- інтенсивному випаровуванню та розкладанню масла та гліцерину, застосовуваного для змащення тертьових деталей компресора і для гідроущільнення штоків циліндрів (нагрівання масла та гліцерину може досягати їхньої температури спалаху);

– наявність в етилені домішок (ацетилену), що приводить до нагромадження зрідженого ацетилену в циліндрах компресорів, а при підвищенні температури і тиску – до вибухового розкладання ацетилену;

– порушення нормального дозування кисню в етилен, що приводить до утворення вибухонебезпечних сумішей у трубопроводах і компресорах (циліндрах);

– припинення подачі води на охолодження в результаті сильного забруднення відкладеннями теплообмінної поверхні холодильників;

– порушення герметичності апаратури і комунікацій, що приводить до великих викидів газів у виробничі приміщення й утворенню вибухонебезпечних сумішей з повітрям. Вибухи етиленоповітряних сумішей мають велику руйнівну силу.

Приклад пожежі: У квітні 1982 р. у м. Едмонте (Канада) відбувся витік етилену в приміщенні компресорної (близько 220-5000 кг етилену) у результаті розриву в арматурі приладу для виміру тиску, викликаного втомою металу.

Цілком зруйнована будівля, уламки скла, що розлетілись при вибуху виявлені в радіусі 7 км. Еквівалент вибуху 400-700 кг ТНТ. Збиток склав 22 млн дол.

При аваріях і пожежах у цеху компресії може виникнути смолоскипове горіння етилену, що виходить з апаратів або трубопроводів під великим тиском, має високу температуру і може викликати розрив трубопроводів, апаратів і т.д.