10 -

2.15.    .Локальную флегматизируюиую завесу не следует применять, если она требует расходов пара, соизмеримых с расходами на непрерывную отражающую завесу.

2.16.    Включение наружной паровой завесы предусматривается в следующих служат*'.

-    при визуальном обнаружении аварии с утечкой горючих вид-костей, паров и газов из технологического оборудования установки, которой принадлежит печи;

-    при поступлений сигнала от установленного на печи прибора контроля погасания пламени на горелках печи, что может произойти при подсосе из атмосферы вместо воздуха парогазовоздушноЯ смеси с недостаточным содержанием кислорода;

-    при поступлении сигнала от газоанализаторов (сигнахизато ров) горючих газов и паров, установленных в опасных точках на аппаратном дворе или в пояеровзрывоопасном помещении данном тех» нологической установки;

-    при сообщении по телефону или другим способом о возникновении аварийной загазованности на соседних технологических установках.

2.17.    Дистанционное включение главной задвижки систем паровой защита трубчатой пеня должно предусматривать автоматическую подачу звукового сигнала не менее, чеы за 30 сек до включения наружной паровой завесы, по которому люди долины покинуть опасную зону подачи пара и принять другие необходимые керн безопасности.

- II -

2.18. При включения паровой завесы необходимо предусматривать прекращение подачи топлива к горелкам в порядке аварийной остановки трубчатой печи.

3. СИСТЕМА ВНУТРЕННЕГО ПАРОТЗГИЕЙИЯ

3.01.    Система внутреннего паротуиения технологических печев предназначена для снижения интенсивности (локализации) повара

в печв в ликвидации пожара в ретурбендннх камерах при повреждениях (прогарах иди пропусках) печнах труб и ратурбепцов; для предотвращения взрыва в топке при аварийкой остановке печи ид и внезапном обрыве пламени форсунок; для продувки камер печи перед розжигом и после остановки.

3.02.    При пожаре в печи, одновременно с подачей в топочные камеры водяного пара, дооно быть предусмотрено дистанционное отключение из операторной подачи в печь нагреваемого продукта, а также жидкого в газообразного топлива.

3.03.    Расчетная интенсивность п дли пара i тог.очнге и ре-турбенднпе камеры пршичаетея ри^поя 0,С02 кг/сек ка нзяд^ м⁵ внутреннего объема камеры.

S.C4. Расчетное время непрерывной полочи пара внутрь топочных камер принимается равным 5 час. В течение чтогэ времени обес вечивается псстепенвое охлаллечие внутт^нягй кладки печк при пониженной интенсивности гораккч (пожара) с одновременной продувкой водяным паром внутреннего г-р-ьемя печи от продуктов неполного сгорания ч"ргв дымовую трубу.

- 12 -

8.05.    8 качестве выпускных паропроводов системы внутреннего паротушекия для локализация повара в печи принимается стальные трубы диаметром 10*50 мм, которые вводятся внутрь топочных камер в горизонтальной плоскости и заделывается заподлицо в огнеупорной кладке печи. Расчетный размер и количество труб определяется из потребного расхода водяного пара.

3.06.    Потребный расход водяного пара (в кг/сек), подаваемого внутрь печи или в камеры ретурбендов, определяется по формулам:

для каждой защищаемой камеры

Qi = о, ooz У_{£ t}

где Vi - объем камеры, куда подается пар, м⁸;

для камер радиации и конвекции одновременно

О — Qj> + Q л

8.07. Количество выпускных труб для каждой камеры определяется по формуле:

таблицу).

Диаметр трубы, мм ГО    Г5    20 25 ЭО 35 40 45    50

Сечение труба, ы ^с 78 177 314 491 705 S62 1250 1550 IS62

3,08. Диаметры распределительных трубопроводов, соединяадид выпускные трубы системы внутреннего паротушения с коллектором

- 13 -

для подачи пара внутрь печи или в каиери ретурбендов, определяются по формуле:

S.09. Ввод выпускных труб в топочные камеры от распределительного трубопровода по направлению движения пара принимается и следующем порядке: радиантная камера - ховмкписЕиая камера. При незначительном объеме камеры конвекпии весь расчетный расход пара может подаваться в камеру радиации.

Ч. РАСЧЕТ ПОДВОДЯЩЕГО ПАРОПРОВОДА

4.01.    Гидравлический расчет подводящего паропровода производится из условия обеспечения максимального потребного расхода пара па одну из двух основных систем защиты - наружной паровой завесы иля внутреннего чэротушения. При максимальном потребном расходе пара давление в коллекторе должно быть не менее 2 вта СО,2 МПа).

4.02.    В расчете подводящего паропровода принимаются следующие фиксированные значения некоторых величин:

максимально допустимая скорость движения napsK4 *50м/сзк; коэффициент сопротивления трению Л ^т 0,02; удельный объем пара tfn. - средний для насыщенного водяного пара при давлении в заводской магистрали н в коллекторе 2 ата (0,2 МПа).

4.03.    Расчет подводящего паропровода выполняется в следующем порядке:

- конструктивно принимается диаметр паропровода^/, из ус

где^/щ}" ^{COOTBeTCTBeuH0}« Фактическая и допустимая скорости двикенкя пара в паропроводе, м/сек; Q - потребный расход пара нс паровую завесу иди внутреннее паротупение, кг/сек; 7Г_п - средний удельный обьен пара, н^Л/кг, определяемый по L - S диаграмме;

-    определяются потери напора в паропроводе л Р (в ата) из условия:

_ЛР    (Ь    -*)    ,

где Л - коэффициент сопротивления трению; - длина под-водяиего паропровода; 22    -    сумма    коэффициентов    местных    сопро

тивления (принимаются по справочным данным); Рм - давление в магистральном заводском паропроводе, ата;

-    если потери напора превывеют допустимые значения, то диаметр пвропровода уЕеличивоетсч н расчет повторяется.

5. СИСТЕМА АБАРИЯНОЯ гЗАШЦИИ ПРОДУКТА

5.01. Система аварийной эвакуации предназначена для и?до*-ливйнгя иагреваемого продукта из печных труб с целью пределгрп пения его термического разложения и ококсовнтнич труб при пх повреждении (прогаре) или агархпнои прокра:;емки циркуляции щу,. лукта г.о трубам. Вшиг-лиронис осуществляется годяичч гарта.

- 15

5.02. Выдавливание продукта из печных труб при их повреждении (прогаре) предусматриваете

-    для жидкостей в аварийную емкость;

-    для газов в факельную систему.

При этих условиях выдавливание может сопровождаться частичным или полным (в зависимости от размеров повреждения) вытеснением продуктов непосредственно в топку.

5.СЗ. При аварийном прекравении циркуляции продукта по неповрежденным трубам выдавливание предусматривается в технологическую линию нормального вывода продукта.

5.04.    Схема подключения паропроводов, факельной линии (линии аварийного слива) и управлявших задвижек должна обеспечивать следу илие варианты работы системы (приложение 4):

-    отключение ввода сырья и вывода продукта, подачу пара в змеевик со стороны ввода сырья или вывода продукта для выдавливания продукта в факельную систему или в аварийную емкость;

-    отключение ввода сырья и вывода продукта, подачу водяного пар» с обеих концов поврежденного змеевика для вндзшшвзчгя про дукта в печь;

-    отключение ввода сырья, подачу пари в змеевик со стороны ввода сырья для выдавливания продукта в технологическую линию его нормального вывода.

5.05.    Включение системы аварийной эвакуации продукта и перо ключение технологических задвижек предусматривается вручную или дистанционно в соответствии го сложившейся обстановкой (аварией или пожаром).

- 16 -

5.0S. Диаметр паропроводов на систему аварийной эвакуации продукта принимается конструктивно, во не менее 50 мм.

5,07. Расчетное время работы системы принимается равнин SO кин.

6. СИСТЕМА НАГУЕНОГО ПАРОТУВЕНШ

6.01.    Система нерудного паротушеппя пред!-.- • -чйьа для ликвидации загораний аварияно выброшенных наружу авдких продуктов ила топлива.

6.02.    На распределительном паропроводе системы наружного паротушения через 25 м по периметру печи, не ближе 5-7 ■ от нео, устанавливается стояки-краны с вентилями в устройствами для присоединения гибкого резинового шланга диаметром 25 мм, «дно!

15 м. При многоярусном расположении горелок, работашкх на жидком топливе, стояки-краны следует устраивать также па рабочих пложадках всех ярусов.

6.03.    Стояки-краны наружного паротуиения ре-.:' могут быть установлены также па линиях парусного гаротуэецич соседишь тех яологическнх аппаратов.

6.W. У коллектора паровой зашиты пене* дожжен быть установлен якик для хранения не менее двух переносных гибких резичо вых ылавгов диаметром 25 мм, длиной 15 м с соедипителышка устройствами.

- 17

Приложение 1

ПРИМЕР FAU42TA ЬДВЬСЫ¹ Задание и исходные данные

Рассчитать наруинув паровую завесу для технологической трубчатой печи (см. приложение 2), ииеипей следующие характерис

тики:

периметр печи.................... ,.........24    м;

длина одной сторона.................................6    м;

количество опасных сторон......... 2;

высота опасной стороны............................ 4    ы;

количество локальных опасных зон:

на одной опасной стороне................ 6;

на второй опаской стороне............ 2;

диаметр локальной опасной зоны................... 0,5    к;

расстояние до паропроводной сети предприятия......100 ы;

давление пара в сети ................... 10    а    то;

Расчет непрерывной завесы

Приникаем одноярусную па-весу из горизонтального перфорированного паропровода, улояён.чого на уровне земли по периметру каркаса печи. Длина перфорированного паропроводе по двум опасным сторонам составит 12 м (I2C00 мм).

Диаметр выпускного отверстия определяем по формуле п.2.07:

о£ • 0,001 Н * О.ОШ-4СОО «» 4 мм

Расстояние между выпускными отверстиями определяем по формуле п.2.00;

£ * 50 аС в 50 4 я 200 ш

- 18

Количество отверстий в перфорированной трубопроводе определяем по формуле п.2.09:

tV т -L- +    I    -    + I о 61

ё    200

Сечение выпускного отверстия S диаметром ** мм согласно

таблицы п.2.10 равно 12,Д мм .

Расход пара на завесу определяем по формуле п.2.10:

Q - Ь’П'Ю~* - 12,**-бЫ0"⁴ - 0,0756'* кг/сек = 0,27 г/ч

Диаметр перфорированного паропровода определяем по формуле п.2.11:

<ert ■ ^г    -    г    V    к.ч-si • 55 ..

Конструктивно принимаем ^_ncpj - 50 мм Расчет локальной завесы Локальными опасными зонами на печи является: на одной опасной стороне - вэссмь горелок, расположенных в два горизонтальных ряда;

на второй опасной стороне - взрывной клапан и льн-лаз. Характерный размер всех зон Л = 0,5 м (500 мм"!.

Принимаем локальнуо завесу из двух горизонтальных (для завиты горелок) и одного вертикального перфорированного трубопроводов.

Расстояние от выпускного отверстия (от перфорированного трубопровода) До центра локальной защищаемой зоны опре-^Алем по формуле п.2.13:

X - 2 Д - 2-500 - 1000 мм

ОБЩЕ ПОЛОВЕНШ

1.01.    Настоящая инструкция распространяется па вновь проектируемые и реконструируемые трубчатые печи технологических установок,

1.02.    Инструкция учитывает: современные требования к запит* технологических печей при. аварии и пожаре; результаты исследования характерных пожаров с воспламенением паров и газов от трудна тых печей, а также пожаров ввутрн печей яри прогарах трус; опыт проектирования и эксплуатации паровой защиты печей, в том числе, при авариях и пожарах; результаты исследования пожаркой опасности печей и технологических аппаратов с углеводородами; результат ты расчетов по оценке аварийкой газовой обстановки, а также инерционности автоматических систем обнаружения загазованности и включения паровой запиты; разработки и методы расчета в области турбулентных газовых струй; результаты исследований по тйрмодияа* мическик и огнетушащим свойствам водяного пара.

1.03.    Паровая защита технологических трубчатых печей состоит из следующих четырех сиотеы:

-    наружной паровой завесы для предотвращения проникновения к печам или к их отдельным опасным элементам ^доблака" Горючей варогаэовозйушнс.: смеси при аварии на технологической установке;

-    внутреннего пожаротушения для локализации и ликвидации пожара непосредственно в камерах печи при аварии и загорании в них нагреваемых продуктов, а также для продувки камер печи от

Потери капора существенно меньше допустимых потерь напора (10-2)»8 ата. Следовательно, ва распределительном коллекторе давление превысят минимальное заданное давление (2 ата) и завеса будет работать нормально с некоторым превышением расчетных защитных характеристик.

горючих газов и паров перед розжигом я после остановки;

-    эвакуации продукта для предотвращения его термического разложения и ококсовывания йрчных труб при повреждении (прогаре) труб или аварийном прекращении циркуляции продукта по змеевику;

-    наружного паротушения о использованием переносных паровых шлангов для ликвидации возможных загораний аварийно выброшенных наружу жидких продуктов или топлива.

Д.О**, Лля паровой защиты печей используется насыщенный (отработанный, мятый) или перегретый водяной пар технологического назначения от паропроводной сети предприятия. При этом насыпанный водяной пар является более вфАктивным для систем внутреннего и, наружного паротувекия, а перегретый водяной пар - Для системы наружной паровой завесы. В системах иаротуиснйя и. эвакуации продукта вместо водяного пара можно, применять азот, а в системах наружной паровой завесы - азот или воздух.

1.05. Системы паровой запиты подключаются к постоянно действующим производственным паропроводным сетям. Отбор водяного пара в системе паровой запиты производятся до отключающей заторной арматуры на ввода паре ка технологическую установку, если по технологическим условиям при возникновении аварийной ситуации подача пара не установку должна прекратиться. В остальных случаях для отбора пара из производственной сети выбирается любое могло в пределах технологической установки, В состав Которой входят защищаемые печи.

I.C6, Указанные в пД.ОЗ системы паровой зашита подключаются самостоятельными паропроводами к распределительному коллектору,

- * -

соединенному подводящим паропроводом к паропроводной саги предприятия (приложение 2). Коллектор должен иметь следующие распределительные линии; на систему наружной паровой завесы; на систему внутреннего паротушения для подачи пара в камеры радиации ■ конвекции; на систему внутреннего паротушения для подачи пара в камеры ретурбендов; на систему аварийной ввакуация продукта со стороны ввода сырья; на систему аварийной эвакуации продукта со стороны вывода продукта; на систему наружного паротушения,

1,07. Fa каждой распределительной линии у распределительного коллектора устанавливается задвижки с ручным приводом. В исходном положении задвижка на систем; наружной паровой завесы должна быть открыта, а задвижки на остальных линиях - закрыты.

1.08.    В месте подключения подводящего паропровода паровой защиты к паропроводной сети предприятия устанавливается главная задвижка о электроприводом во взрнвозащищенном исполнении. Главная задгижка должна иметь обводной вунт с арматурой, управляемой вручную. Включение главной задвижки производится дистанционно

из операторной или помещения КИП и с аппаратного двора установки, от кнопки, расположенной у распределительного коллектора паровой защиты. Открытие главной задвижки обеспечивает подачу пара на наружную паровую завесу. Переключение других задвижек на коллекторе производится вручную по месту с учетом конкретной обстановки (авария иля повара).

1.09.    Распределительный коллектор размещается в безопасном маете, на расстояния не менее 5 и от печи, горизонтально, на высоте не более 1,5 и от уровня земли иля от пола рабочей площадки.

о обеспечением условий для быстрого переключения эачвяжек вручную, Диаметр коллектора должен быть не мепее диаметра подводящего паропровода. На коллекторе устанавливают манометр и термометр для контроля параметров водяного пара при включении паровой защиты.

1.Ю. На подводящем паропроводе перед главной надвижкой я после вее устанавливают постоянно действуйте ковденсатоотводчя-кп С по одному о каждой стороны задвижки) для отвода конденсата, который может образоваться у задвижки при ее закрытом положения.

I.II. Участок подводящего паропровода от главной задвижки до коллектора я вое распределительные линия, ва исключением перфорированного трубопровода паровой завесы, должны иметь тепловую изоляцию с максимально;! температурой нагрева ее поверхности яе более б(3°С для предупреждения ожогов людей ■ конденсации водяного пара в период пуска паровой защиты.

г. СИСТЕМА НАРШОЙ ПАРиВий ЗАНЕСИ

2.01. Наружная паровая завеса должно устраиваться в тех случаях, когда расстояние между печью н технологическим оборудованием, опасным по выбросу ларов и газов, не более 100 и. К опасному относится такое оборудование, в котором нефтепродукты:

-    содержатся под избыточным давлением;

-    нагреты ниже температуры самовоспламенения:;

-    нагреты визе нормальной температуры кипения.

2.02.    Выбор схемы зашиты к конструкции завесы определяется

- 6 -

особенностями конструкция и попарной опасности печи как источника зажигания для наружного "облака"горечей парогазовоздуиноД смеси. При недостаточных сведениях о пожарной опасности печи она в целом принимается опасным объектом.

2.03.    В зависимости от особенностей конструкции печи на ней могут быть выделены следующие опасные элементы - источники зажигания:

-    наружные конструкции, нагретые вине 250°С (неизолированные пуодуктопровод» на выходе из печи, неизолированные переходы из камеры конвекции в камеру радиации, ретурбенды, неизолированные поверхности люков-лазов, детали каркаса в наиболее вероятных ысс-тах повреждения.внутренней кладки):

-    внутренние поверхности кладки лечи во время нормальной работы и s течение 5 часов мосле гажемия горелок, если имеется возможность подсоса в топку загазованного атмосферного воздуха через отверстия с приведенным диаметром более 30 мм;

-    открытое пламя горелок при нормальной работе печей в тех случаях, когда скорость обратного проскока пламени через устройства для подачи атмосферного воздуха превшеет скорость подсоса воздуха (горючей снеси) из атмосферы в топку.

Устойчивость горелок л обратному проскоку пламени учитывается в тех случаях, когда такое свойетво горелки указано в паспорте завода-изготовнг’ля или установвеко специальными экспериментами.

2.04.    Наружная паровая залеса может быть выполнена в двух вариантах:

- 7 -

-    непрерывная отражаемая завеса для защиты одной, трех или четырех сторон (в зависимости от их пожарной опасности) отдельной печи или олока печей (приложение а);

-    локальная флегнатизиругвая завеса для защиты на печи отдельных элементов иди зон, которое опасны как источники эахкга-ния (приложение 3),

2.05,    Непрерывная завеса выполняется горизонтальным перфорированным паропроводом, ул.'Жечгным на уровне земли в плоскости: защищаемой зоны, непосредственна но периметру каркаса печи или по наружной границе рабочей площадки. Запускные отверстия в xpjde высверливается через расчетные интервалы и располагаются так, чтобы направление выпускаемых паровых стрр'й составляло 45° к горизонтальной плоскости.

В тех случаях, когда высота зависаемой зоны превышает 10 и, может быть устроена двухярусная завеса, причем завеса нижнего яруса защищает зону до паропроводе верхнего яруса, а завеса верхнего яруса - до верхней границы эп&ищаекой зоны.

2.06.    Рабочие формулы для расчета наружной паровой завесы, приводимые в послеаугких параграфах, получены при фиксированных значениях следующих величин:

давление в коллекторе ......................... 0,2    НПа/2    ат^

коэффициент расхода паропровода от коллектора

до выхода водяного пара в атмосферу ........... 0,6;

плотность пара в выходном сечении ............. 0,6    кг/м³;

скорость истечения водяного пара.............200    м/сек;

2

удельный расход пара на I мм сопла ............0.0001    кг/сеЯ

плотность атмосферного воздуха ...............*...«.1,4    кг/м®,

скорость атмосферного воздуха......... 1*1,5    м/сек,

2.07. Диаметр выпускного отверстия определяется по формуле:

(£ = 0,001 Н ,

где сС- диаметр отверстия (сопла), им; Н - высота защищаемое зоны, нм.

2. ОБ. Расстояния между выпускными отверстиями определяется по формуле:

/ зго сС _#

где £ - расстояние между отверстиями, мм.

2.05* Количестве отверстий в перфорированном паропроводе определяется по формуле:

где *п. - количество отверстий; / - длина перфорированного паропровода, в м кдя мм; £ - расстояние ыекду отверстиями, в н пли ни, соответственна,

2.10. Расход пара на завесу определяется со формуле:

Q = f_A-n. so'\

где Q - расход пара на завесу, кг/сек; ^ - сечение отверстия диаметром бС (си. таблицу).

Днаметр отверстия,мм 9    4    5    6769    10

Сеченче отверстия,мм² 7Д) 12,4 19,4 27,9 38,0 49,6 62,7 78,3

2.11.    Диаметр перфорированного паропровода определяется по формуле:

dtupp — zV£7n _t

где dmam т диаметр перфорированного паропровода, мм.

Диаметр трубопровода, соедикяшего випускяой перфорировая-нив паропровод с рапределительныи коллектором, должен быть ее менее

2.12.    Локальная завеса выполняете.? в?ренальными я гориэоя-гальныкг, тупиковыми ■ транзитник) паропроводами с отверстиями, г,.оверлейными в расчетных точках ча перпевдикулярах к центрам

• лакаемых локальных зов.

2.13.    Расстояние от вн-ценного отверстия (сопла') до центра локальной засивземой зон*^- определяется по формулу:

ЯС = гм ,

где jc достояние от выпускного отверстия до зажинаемой зовы, ыч; Д - характерный размер (диаметр) защищаемой вони, ни.

2.14.    Диаметр выпускного отверстия для каждой л овальной зоны определяется нэ условия обеспечения в плоскости заяяцеемой зоны на оса струи флегматяэлргте* коячентрацни водяного пара 35# по Формуле:

d « 0,01 X .