Zgryźliwość kojarzy mi się z radością, która źle skończyła.
1
1.
SYSTEMY ZABEZPIECZANIA INSTALACJI
Bezpieczeństwo pracy w dużych zakładach chemicznych związane jest przede
wszystkim z bezpieczeństwem technicznym i procesowym. Najwięcej zagrożeń ma
związek z instalacjami chemicznymi. Zakładowe systemy zarządzania
bezpieczeństwem pracy w takich zakładach są bardzo ważnym elementem zarządzania
oraz nowoczesnym narzędziem, które właściwie stosowane pozwala na skuteczne
przeciwdziałanie poważnym w skutkach awariom.
Armatura (uzbrojenie instalacji), obejmuję grupę elementów służących do
odcinania poszczególnych urządzeń czy części instalacji, regulacji przepływów
i temperatur, zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i temperatury,
zmiany kierunku przepływu, spustu wody z instalacji i jej odpowietrzania.
Ciśnienie otwarcia ciśnienie, przy którym urządzenie upustowe pęka, ulega
odrzuceniu lub zerwaniu w zależności od jego rodzaju, w następstwie czego tworzy się
pełny kanał wypływowy, w którym uchodzą gazy spalinowe i nieprzereagowana
mieszanina wybuchowa, natomiast reakcja spalania zarówno wewnątrz, jak zewnątrz
obiektu przebiega dalej.
Powierzchnia właściwa otwarcia określona minimalnym stosunkiem
powierzchni otwarcia do objętości chronionego obiektu, przy którym przelotowość
otworu uwolnionego przez urządzenie upustowe zapewnia tak szybkie odprowadzenie
gazów, że ciśnienie wewnątrz obiektu chronionego nie będzie wyższe od ciśnienia
otwarcia.
Zawory odcinające głównym ich zadaniem jest umożliwienie szybkiego
zamknięcia przepływu.
Zawór bezpieczeństwa dociążony ( obciążony ) zawór bezpieczeństwa
pełnoskokowy sterowany siłownikiem wspomagającym proces otwierania przy
ciśnieniu mniejszym od ciśnienia początku otwarcia.
Zawór bezpieczeństwa upustowy zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy
sterowany siłownikiem dwustronnego działania wspomagającym proces zamykania
i otwierania.
Zawór bezpieczeństwa odciążony zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy
sterowany siłownikiem wspomagającym proces zamykania.
Zawór bezpieczeństwa regulujący zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy
sterowany siłownikiem dwustronnego działania wyposażony w profilowany organ
zamykający dla uzyskania płynnej regulacji przepływu czynnika.
Zawór sterujący zawór bezpośredniego działania lub zawór sterowany
służący do sterowania zaworów bezpieczeństwa poprzez doprowadzenie lub
odprowadzenie czynnika roboczego.
Przemysłowe procesy technologiczne i procesy wytwarzania energii cieplnej
wymagają stałej kontroli ich przebiegu, gdyż tylko utrzymanie pewnych
charakteryzujących dany proces technologiczny parametrów, np.: temperatury,
ciśnienia, natężenia przepływu czynnika itp., na właściwym dla każdego procesu
poziomie pozwala otrzymać produkt o odpowiedniej jakości.
2
W celu zorientowania się co do wartości parametrów pracy, każde urządzenie
technologiczne powinno być zaopatrzone w aparaturę kontrolno pomiarową.
Przyrządy kontrolno pomiarowe
ogólnie można podzielić na:
Przyrządy wskazujące
informujące o aktualnych wielkościach mierzonych
parametrów;
Przyrządy rejestrujące
notujące zmiany wielkości mierzonych parametrów
w przeciągu dowolnego czasu. Jest to istotne do zorientowania się w przebiegu zmian
wielkości parametrów, niezbędne np. do przeprowadzenia analizy pracy urządzenia
technologicznego;
Przyrządy rejestrująco sumujące
wskazujące ilość pobieranego lub
zużywanego czynnika w przeciągu dowolnego okresu czasu, np. ilość pary pobieranej
przez urządzenie technologiczne;
Przyrządy sygnalizujące
informujące za pomocą światła lub dźwięku
o przekroczeniu przez czynnik wielkości dopuszczalnej. Mierzone wielkości
parametrów odczytywać można bezpośrednio przy urządzeniu lub z dala od niego.
Aparatura kontrolno
pomiarowa patrz poz.[10].
1.1.URZĄDZENIA GAŚNICZE I ZABEZPIECZAJĄCE
Urządzenia gaśnicze i zabezpieczające są instalacjami związanymi na stałe
z bronionymi obiektami. Urządzenia gaśnicze stosuje się w celu
zabezpieczenia materiałów lub instalacji w dużych magazynach lub
w pomieszczeniach, których gaszenie jest utrudnione lub które nie znajdują się pod
stałym nadzorem. Urządzenia zabezpieczające chronią obiekt przed działaniem
promieniowania cieplnego i rozszerzaniem się pożaru.
Rozróżnia się urządzenia gaśnicze stałe i półstałe. Uruchomienie urządzeń
stałych może przebiegać samoczynnie, za pośrednictwem czujek pożarowych, lub
ręcznie przez włączenie odpowiednich urządzeń sterujących. Urządzenia półstałe
pozwalają podać środek gaśniczy dowieziony samochodami pożarniczy.
W zależności od rodzaju środka gaśniczego rozróżnia się między innymi:
1.
wodne urządzenia zraszaczowe lub tryskaczowe,
2.
urządzenia gaśnicze parowe,
3.
urządzenia gaśnicze halonowe lub proszkowe.
3
1.2 URZADZENIA ZRASZACZOWE
Urządzenia zraszaczowe charakteryzują się tym, że przewody
rozprowadzające nie są w normalnym stanie wypełnione wodą, a zraszacze
rozmieszczone na przewodach są otwarte. Urządzenia te stosuje się w celu ugaszenia
pożaru obiektu ( urządzenia zraszaczowe gaśnicze ) lub w celu zabezpieczenia
obiektów sąsiednich przed skutkami promieniowania cieplnego i rozszerzaniem się
pożaru (urządzenia zraszaczowe zabezpieczające).
Rys.1. Główka zraszacza [3]
1.3. URZADZENIA TRYSKACZOWE
Urządzenia tryskaczowe są to samoczynne urządzenia gaśnicze dysponujące
odpowiednim zapasem wody. Spełniają one również funkcje urządzeń alarmowych,
informując o uruchomieniu natrysku, a tym samym o powstawaniu pożaru.
W przypadku powstania pożaru, gdy temperatura spalin w chronionym
pomieszczeniu wzrasta, gorące gazy nagrzewają tryskacz, który po osiągnięciu
określonej temperatury otwiera się i zrasza prądem kroplistym powierzchnię
znajdującą się pod nim.
W zależności od temperatury wnętrza pomieszczenia stosuje się jeden
z wymienionych systemów tryskaczowych:
1.
system wodny, jeżeli temperatura w pomieszczeniu nigdy nie spada
poniżej 4
o
C,
2.
system powietrzny, jeżeli temperatura w pomieszczeniu może być niższa
od 4
o
C przez cztery miesiące w roku,
4
3.
system mieszaniny w obiektach, w których bronione pomieszczenia są
ogrzewane i nieogrzewane; część sekcji tryskaczowych w tym systemie
wypełniona jest powietrzem, część wodą.
Rys. 2 . Główka tryskacza [3]
2
.
OGRANICZENIA SKUTKÓW WYBUCHÓW
W obiektach zamkniętych zagrożonych wybuchem np.: przewodach
rurowych, zbiornikach, aparatach, budynkach, itp. w celu ograniczenia następstw
rozprzestrzeniania się fali wybuchowej stosuje się urządzenia upustowe, które można
podzielić na dwie grupy:
-
urządzenia stałe, do których należą rozrywające się ( zwane też płytkami
bezpieczeństwa ) i zdmuchiwane płyty, sztywne odbudowywalne elementy
stanowiące całość konstrukcyjną obiektu ( głowice ścianki ), sztywne wymienne
elementy konstrukcyjne ( okna, płyty wybuchowe i inne powierzchnie oszklone ),
-
urządzenia ruchome takie, jak: klapy i pokrywy wybuchowe.
Wielkościami charakteryzującymi urządzenia upustowe są: ciśnienie otwarcia,
ciśnienie zredukowane, i powierzchnia właściwa otwarcia.
Do zabezpieczenia instalacji stosuje się płytki bezpieczeństwa ( głowice
bezpieczeństwa ), zdmuchiwane płyty, klapy wybuchowe z przeciwwagą lub
sprężynowe, zawory bezpieczeństwa.
5
2.1. GŁOWICE BEZPIECZEŃSTWA
Głowica bezpieczeństwa składa się z dwudzielnej oprawki, w której jest
zamocowana w sposób szczelny rozrywająca się tarcza ( płytka ), stanowiąca
zasadniczy element głowicy. Gdy chroniony obiekt znajdzie się pod niebezpiecznym
ciśnieniem na skutek reakcji wybuchowej, wówczas płytka pęka. Powoduje to
powstawanie otworu o przekroju dostatecznie dużym aby nastąpiło odprowadzenie
gazów poreakcyjnych i redukcja ciśnienia, co eliminuje zagrożenie rozerwaniem
obiektu. Głowice bezpieczeństwa mają tę zaletę że są proste w swojej budowie,
a niezawodne w działaniu. Tarcze znajdujące się w głowicach bezpieczeństwa są
skierowane wypukłością do wylotu chronionego urządzenia, co zwiększa odporność
na zmęczenie materiałowe powodowane zmianami ciśnienia.
2.2. KLAPY
EKSPLOZYCYJNE
Klapy eksplozyjne z przeciwwagą zaliczane są do ruchomych urządzeń.
Ich działanie charakteryzuje się tym że, w chwili wybuchu utrzymują wolny przekrój,
przez który gazy odprowadza się do atmosfery, natomiast po wybuchu zapewniają
szczelność urządzenia zabezpieczając je przed dostępem powietrza atmosferycznego.
Po oderwaniu klapy i wychyleniu dźwigni podtrzymującej ją w położeniu otwartym
następuje wyładowanie do atmosfery, a następnie klapa opada na otwór
odprowadzający i zatyka go tworząc szczelne zamknięcie urządzenia.
2
1
3
4
Rys.3. Klapa eksplozyjna z przeciwwagą: 1
dźwignia dystansowa, 2
tarcza
rozrywająca, 3
klapa ruchoma, 4
przeciwwagą [2]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl hannaeva.xlx.pl
1.
SYSTEMY ZABEZPIECZANIA INSTALACJI
Bezpieczeństwo pracy w dużych zakładach chemicznych związane jest przede
wszystkim z bezpieczeństwem technicznym i procesowym. Najwięcej zagrożeń ma
związek z instalacjami chemicznymi. Zakładowe systemy zarządzania
bezpieczeństwem pracy w takich zakładach są bardzo ważnym elementem zarządzania
oraz nowoczesnym narzędziem, które właściwie stosowane pozwala na skuteczne
przeciwdziałanie poważnym w skutkach awariom.
Armatura (uzbrojenie instalacji), obejmuję grupę elementów służących do
odcinania poszczególnych urządzeń czy części instalacji, regulacji przepływów
i temperatur, zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i temperatury,
zmiany kierunku przepływu, spustu wody z instalacji i jej odpowietrzania.
Ciśnienie otwarcia ciśnienie, przy którym urządzenie upustowe pęka, ulega
odrzuceniu lub zerwaniu w zależności od jego rodzaju, w następstwie czego tworzy się
pełny kanał wypływowy, w którym uchodzą gazy spalinowe i nieprzereagowana
mieszanina wybuchowa, natomiast reakcja spalania zarówno wewnątrz, jak zewnątrz
obiektu przebiega dalej.
Powierzchnia właściwa otwarcia określona minimalnym stosunkiem
powierzchni otwarcia do objętości chronionego obiektu, przy którym przelotowość
otworu uwolnionego przez urządzenie upustowe zapewnia tak szybkie odprowadzenie
gazów, że ciśnienie wewnątrz obiektu chronionego nie będzie wyższe od ciśnienia
otwarcia.
Zawory odcinające głównym ich zadaniem jest umożliwienie szybkiego
zamknięcia przepływu.
Zawór bezpieczeństwa dociążony ( obciążony ) zawór bezpieczeństwa
pełnoskokowy sterowany siłownikiem wspomagającym proces otwierania przy
ciśnieniu mniejszym od ciśnienia początku otwarcia.
Zawór bezpieczeństwa upustowy zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy
sterowany siłownikiem dwustronnego działania wspomagającym proces zamykania
i otwierania.
Zawór bezpieczeństwa odciążony zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy
sterowany siłownikiem wspomagającym proces zamykania.
Zawór bezpieczeństwa regulujący zawór bezpieczeństwa pełnoskokowy
sterowany siłownikiem dwustronnego działania wyposażony w profilowany organ
zamykający dla uzyskania płynnej regulacji przepływu czynnika.
Zawór sterujący zawór bezpośredniego działania lub zawór sterowany
służący do sterowania zaworów bezpieczeństwa poprzez doprowadzenie lub
odprowadzenie czynnika roboczego.
Przemysłowe procesy technologiczne i procesy wytwarzania energii cieplnej
wymagają stałej kontroli ich przebiegu, gdyż tylko utrzymanie pewnych
charakteryzujących dany proces technologiczny parametrów, np.: temperatury,
ciśnienia, natężenia przepływu czynnika itp., na właściwym dla każdego procesu
poziomie pozwala otrzymać produkt o odpowiedniej jakości.
2
W celu zorientowania się co do wartości parametrów pracy, każde urządzenie
technologiczne powinno być zaopatrzone w aparaturę kontrolno pomiarową.
Przyrządy kontrolno pomiarowe
ogólnie można podzielić na:
Przyrządy wskazujące
informujące o aktualnych wielkościach mierzonych
parametrów;
Przyrządy rejestrujące
notujące zmiany wielkości mierzonych parametrów
w przeciągu dowolnego czasu. Jest to istotne do zorientowania się w przebiegu zmian
wielkości parametrów, niezbędne np. do przeprowadzenia analizy pracy urządzenia
technologicznego;
Przyrządy rejestrująco sumujące
wskazujące ilość pobieranego lub
zużywanego czynnika w przeciągu dowolnego okresu czasu, np. ilość pary pobieranej
przez urządzenie technologiczne;
Przyrządy sygnalizujące
informujące za pomocą światła lub dźwięku
o przekroczeniu przez czynnik wielkości dopuszczalnej. Mierzone wielkości
parametrów odczytywać można bezpośrednio przy urządzeniu lub z dala od niego.
Aparatura kontrolno
pomiarowa patrz poz.[10].
1.1.URZĄDZENIA GAŚNICZE I ZABEZPIECZAJĄCE
Urządzenia gaśnicze i zabezpieczające są instalacjami związanymi na stałe
z bronionymi obiektami. Urządzenia gaśnicze stosuje się w celu
zabezpieczenia materiałów lub instalacji w dużych magazynach lub
w pomieszczeniach, których gaszenie jest utrudnione lub które nie znajdują się pod
stałym nadzorem. Urządzenia zabezpieczające chronią obiekt przed działaniem
promieniowania cieplnego i rozszerzaniem się pożaru.
Rozróżnia się urządzenia gaśnicze stałe i półstałe. Uruchomienie urządzeń
stałych może przebiegać samoczynnie, za pośrednictwem czujek pożarowych, lub
ręcznie przez włączenie odpowiednich urządzeń sterujących. Urządzenia półstałe
pozwalają podać środek gaśniczy dowieziony samochodami pożarniczy.
W zależności od rodzaju środka gaśniczego rozróżnia się między innymi:
1.
wodne urządzenia zraszaczowe lub tryskaczowe,
2.
urządzenia gaśnicze parowe,
3.
urządzenia gaśnicze halonowe lub proszkowe.
3
1.2 URZADZENIA ZRASZACZOWE
Urządzenia zraszaczowe charakteryzują się tym, że przewody
rozprowadzające nie są w normalnym stanie wypełnione wodą, a zraszacze
rozmieszczone na przewodach są otwarte. Urządzenia te stosuje się w celu ugaszenia
pożaru obiektu ( urządzenia zraszaczowe gaśnicze ) lub w celu zabezpieczenia
obiektów sąsiednich przed skutkami promieniowania cieplnego i rozszerzaniem się
pożaru (urządzenia zraszaczowe zabezpieczające).
Rys.1. Główka zraszacza [3]
1.3. URZADZENIA TRYSKACZOWE
Urządzenia tryskaczowe są to samoczynne urządzenia gaśnicze dysponujące
odpowiednim zapasem wody. Spełniają one również funkcje urządzeń alarmowych,
informując o uruchomieniu natrysku, a tym samym o powstawaniu pożaru.
W przypadku powstania pożaru, gdy temperatura spalin w chronionym
pomieszczeniu wzrasta, gorące gazy nagrzewają tryskacz, który po osiągnięciu
określonej temperatury otwiera się i zrasza prądem kroplistym powierzchnię
znajdującą się pod nim.
W zależności od temperatury wnętrza pomieszczenia stosuje się jeden
z wymienionych systemów tryskaczowych:
1.
system wodny, jeżeli temperatura w pomieszczeniu nigdy nie spada
poniżej 4
o
C,
2.
system powietrzny, jeżeli temperatura w pomieszczeniu może być niższa
od 4
o
C przez cztery miesiące w roku,
4
3.
system mieszaniny w obiektach, w których bronione pomieszczenia są
ogrzewane i nieogrzewane; część sekcji tryskaczowych w tym systemie
wypełniona jest powietrzem, część wodą.
Rys. 2 . Główka tryskacza [3]
2
.
OGRANICZENIA SKUTKÓW WYBUCHÓW
W obiektach zamkniętych zagrożonych wybuchem np.: przewodach
rurowych, zbiornikach, aparatach, budynkach, itp. w celu ograniczenia następstw
rozprzestrzeniania się fali wybuchowej stosuje się urządzenia upustowe, które można
podzielić na dwie grupy:
-
urządzenia stałe, do których należą rozrywające się ( zwane też płytkami
bezpieczeństwa ) i zdmuchiwane płyty, sztywne odbudowywalne elementy
stanowiące całość konstrukcyjną obiektu ( głowice ścianki ), sztywne wymienne
elementy konstrukcyjne ( okna, płyty wybuchowe i inne powierzchnie oszklone ),
-
urządzenia ruchome takie, jak: klapy i pokrywy wybuchowe.
Wielkościami charakteryzującymi urządzenia upustowe są: ciśnienie otwarcia,
ciśnienie zredukowane, i powierzchnia właściwa otwarcia.
Do zabezpieczenia instalacji stosuje się płytki bezpieczeństwa ( głowice
bezpieczeństwa ), zdmuchiwane płyty, klapy wybuchowe z przeciwwagą lub
sprężynowe, zawory bezpieczeństwa.
5
2.1. GŁOWICE BEZPIECZEŃSTWA
Głowica bezpieczeństwa składa się z dwudzielnej oprawki, w której jest
zamocowana w sposób szczelny rozrywająca się tarcza ( płytka ), stanowiąca
zasadniczy element głowicy. Gdy chroniony obiekt znajdzie się pod niebezpiecznym
ciśnieniem na skutek reakcji wybuchowej, wówczas płytka pęka. Powoduje to
powstawanie otworu o przekroju dostatecznie dużym aby nastąpiło odprowadzenie
gazów poreakcyjnych i redukcja ciśnienia, co eliminuje zagrożenie rozerwaniem
obiektu. Głowice bezpieczeństwa mają tę zaletę że są proste w swojej budowie,
a niezawodne w działaniu. Tarcze znajdujące się w głowicach bezpieczeństwa są
skierowane wypukłością do wylotu chronionego urządzenia, co zwiększa odporność
na zmęczenie materiałowe powodowane zmianami ciśnienia.
2.2. KLAPY
EKSPLOZYCYJNE
Klapy eksplozyjne z przeciwwagą zaliczane są do ruchomych urządzeń.
Ich działanie charakteryzuje się tym że, w chwili wybuchu utrzymują wolny przekrój,
przez który gazy odprowadza się do atmosfery, natomiast po wybuchu zapewniają
szczelność urządzenia zabezpieczając je przed dostępem powietrza atmosferycznego.
Po oderwaniu klapy i wychyleniu dźwigni podtrzymującej ją w położeniu otwartym
następuje wyładowanie do atmosfery, a następnie klapa opada na otwór
odprowadzający i zatyka go tworząc szczelne zamknięcie urządzenia.
2
1
3
4
Rys.3. Klapa eksplozyjna z przeciwwagą: 1
dźwignia dystansowa, 2
tarcza
rozrywająca, 3
klapa ruchoma, 4
przeciwwagą [2]