Техника безопасности при эксплуатации сливно-наливных устройств сжиженного газа

Сливно-наливные устройства являются наиболее опасными соору­жениями и установками, где могут отрицательно проявляться такие свойства сжиженных газов, как взрываемость, пожароопасность и обмораживающее действие при попадании на тело. Для предотвра­щения этого применяют мероприятия, главными из которых яв­ляются: исключение условий возникновения взрыва (т. е. исключе­ние возможности образования взрывоопасных концентраций газа с воздухом) и появление источников огня и искрения в местах, где возможно образование взрывоопасной смеси, а также предупрежде­ние и своевременное устранение утечек сжиженного газа. С целью обеспечения безопасности эксплуатации все работы проводятся с соблюдением действующих «Правил устройства и безопасной эксплуатации кустовых баз и газонаполнительных станций сжиженного углеводородного газа» и инструкций, разработанных приме­нительно к данному объекту. К основным требованиям и мероприя­тиям безопасности относятся следующие. Запрещается наполнять сжиженными углеводородными газами цистерны, не соответству­ющие «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», а также держать цистерны подсоеди­ненными к коммуникациям в период, когда налив или слив не про­изводится. При наливе не допускается переполнение цистерн выше разрешенного уровня, а также нагрев газа в цистернах свыше 50° С. Не допускается выпускать из цистерн паровую фазу при наливе и сливе, а также возникновение различных утечек, через неплотно­сти, для чего осуществляется постоянное наблюдение за исправностью и газоплотностью оборудования, предназначенного для слива и налива железнодорожных и автоцистерн, а также баллонов. Бал­лоны можно наполнять лишь в том случае, если на них имеется соответствующее клеймо ОТК завода-изготовителя и надпись «про­пан — бутан». Запрещается наполнять баллоны при наличии у них повреждений. После наполнения баллона вентиль проверить на гер­метичность. Вся система трубопроводных коммуникаций и устано­вок сливно-наливных устройств надежно заземляется для защиты от ударов молнии, от статического электричества и вторичных про­явлений молнии. Заземлены должны быть также железнодорожные пути в пределах сливной эстакады. Автоцистерны во время слива или наполнения сжиженным газом присоединяют к постоянным заземлителям. Электрооборудование, устанавливаемое во взрыво­опасных помещениях и у наружных установок, должно быть во взрывозащищенном исполнении и соответствовать «Правилам устрой­ства электроустановок». Во взрывоопасных помещениях следует вести постоянный контроль за взрывоопасной концентрацией газа при помощи специальных сигнализаторов, за содержанием газа в поме­щении при помощи газоанализаторов и за надежностью работы вентиляции. К работе на сливно-наливных устройствах допускается персонал, прошедший специальный инструктаж.

 

КОРРОЗИЯ ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ И ПРОТИВОКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА

Основы теории коррозии

 

Коррозией металла называется процесс его разрушения под воз­действием окружающей среды. Коррозия подземных стальных магистральных газонефтепроводов и резервуаров наносит большой ущерб, приводя к преждевременному их износу, сокращению меж­ремонтных сроков, потерям транспортируемых продуктов и вызы­вая этим самым перебои в работе трубопроводного транспорта. Поэтому борьба с коррозией магистральных нефтегазопроводов и резервуаров, являющихся ответственными и дорогостоящими со­оружениями, имеет важное народнохозяйственное значение.

По характеру и физической природе коррозионное разрушение под­разделяется на химическое и электрохимическое. Химической корро­зией называется процесс разрушения металла только в месте контакта металла с химически агрессивным агентом, при этом он не сопровож­дается возникновением электрического тока. Примером химической коррозии может служить разрушение внутренней поверхности резер­вуаров или трубопроводов при хранении или перекачке сернистых нефтей или газов, агрессивные компоненты которых, вступая в непо­средственную реакцию с металлом приводят к его разрушению.

Электрохимическая коррозия — это процесс разрушения металла, сопровождающийся образованием электрического тока. При электро­химической коррозии в отличие от химической на поверхности металла образуется не сплошное, а местное повреждение в виде пятен и раковин (каверн) большой глубины. Различают микро и макрокоррозионные процессы. В условиях почвенной коррозии возникновение микрокоррозионных пор связано со структурной неоднородностью металла. Поскольку потенциал различных вклю­чений по отношению друг к другу не одинаков, то между ними воз­никает электрический ток, вызывающий коррозионный процесс между элементарными частицами металла. Макрокоррозионный процесс — это процесс возникновения электрического тока (про­цесса коррозии) между двумя значительными частями одной и той же конструкции, например в трубопроводе, пересекающем границу грунтов с разной структурой (песка, глины) или проложенном под шоссейной дорогой.

Сущность коррозии заключается в том, что в результате взаимо­действия металла с окружающей средой (почвой, водой) происходит растворение и разрушение металла за счет того, что атомы металла подвергаются воздействию силового поля молекул воды, которые благодаря своему малому размеру как бы внедряются в кристалли­ческую решетку. Это взаимодействие может быть настолько сильным, что атом металла теряет свою связь с кристаллической решеткой и переходит в воду — образуется ион-атом, несущий заряд. Процесс растворения будет продолжаться до тех пор, пока в теле металла не накопится электрический заряд противоположного знака. В связи с наличием в воде и растворах электролитов заряженных частиц (ионов), процесс электрохимичес­кой коррозии протекает в резуль­тате работы большого числа кор­розионных гальванических элемен­тов. Возникающие при этом элек­трохимические реакции сопрово­ждаются прохождением электри­ческого тока между отдельными участками поверхности металла. Положительно заряженные ионы (катионы) перемещаются к отри­цательному электроду-катоду, осу­ществляя реакцию восстановле­ния, а отрицательно заряженные ионы (анионы) перемещаются к аноду, на котором происходит реак­ция окисления (разрушения). Чем выше концентрация ионов (носи­телей тока) в растворе, тем выше его электропроводность (и ниже электрическое сопротивление).

На рис. 79 показана схема коррозионного разрушения стенки трубы. На поверхности трубы вследствие различной структуры металла на разных участках образуется ряд гальванических корро­зионных элементов. На анодных участках ион-атомы железа пере­ходят в раствор в виде гидратированных катионов, при этом на по­верхности металла остаются освобождающиеся электроны 2е, кото­рые перемещаются по металлу к катодным участкам. На катодных участках эти электроны снимаются с металла, и в результате иони­зации кислорода происходит образование гидроксильной группы ОН. Переходящие в раствор на анодных участках катионы Fe и на катодных участках гидроксильные ионы ОН взаимодействуют в растворе с образованием закиси железа Fe(OH)₂.

При наличии в электролите (вода, почва) свободного кислорода закись железа окисляется в гидрат окиси железа

О₂ + 4Fe (ОН)₂ + 2Н₂ → 4Fе (ОН)₃,

который выпадает в виде осадка. Скорость разрушения определяется эффективностью указанной работы гальванических элементов, возникающих на поверхности металла; она значительно превышает скорость прямого химического взаимодействия металла с молеку­лами воды. Поэтому для основной массы металлов, в виде трубо­проводов и резервуаров, эксплуатирующихся в атмосфере, в воде и в почве, учитывают главным образом процессы электрохимической коррозии.

 

Рис. 79.Схема коррозионного раз­рушения стенки трубы:

1 — анодный участок; 2 — катодный учас­ток; 2е — электроны;