УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТУШЕНИЯ ГОРЯЩЕЙ НЕФТИ ВНУТРИ ПЕЧИ ДЛЯ ЕЕ ПОДОГРЕВА

Полезная модель относится к противопожарной технике и может быть применена для тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева.
Сырую нефть перед пуском в ректификационную колонну для перегонки подогревают до температуры 200-250°С в печах для подогрева (Технологический регламент и Инструкция по эксплуатацииПБ-20.00.00.000.ТО).
По конструкции печи данного типа представляют собой узкокамерные печи с верхним отводом дымовых газов, центральным горизонтальным экраном и излучающими стенами из беспламенных панельных горелок. Нефть поступает в верхние трубы теплообменника камеры конвекции, и выходя из нижних труб этой камеры, попадает в камеру радиации. Топливный газ поступает в панельные горелки, собранные в две стены, находящиеся напротив друг друга, что обеспечивает двухстороннее облучение теплообменника.
В условиях эксплуатации возможны утечки перегоняемой нефти внутри печи вследствие прогара и образования трещин или свищей на поверхности труб теплообменника. Наиболее опасной аварией может быть полная разгерметизация труб теплообменника, в результате которой во внутреннее пространство печи может попасть значительное количество нефти. Опасность взрыва, хлопка и разгерметизации трубопровода и пролива нефти связана с наличием внутри печи нагретых выше значения температуры самовоспламенения паров нефти поверхности труб теплообменника и 230-235° С.(Справочник, Пожарная опасность веществ и материалов, Химия, т.1,2,М.,
1991 г.).
Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату, выбранной в качестве прототипа, является установка для тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева паром, включающая котельную или тепловой пункт, паропроводы (прямой и обратный) и запорную арматуру. (Инструкция по проектированию паровой защиты технологических печей на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, утвержденная Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и согласованная с ГУ ГПС МВД СССР, 1976 г.).
Недостатком известной установки является недостаточная эффективность и высокая стоимость пожаротушения, поскольку в период неотопительного сезона для нужд пожаротушения приходится держать в режиме эксплуатации котельную.
.Задача,- решаемая предлагаемой полезной моделью,- создание эффективной, экономичной установки для тушения горящей внутри печи нефти.
Технический результат от использования полезной модели заключается в снижении взрывоопасности при аварийном проливе нефти внутри печи для ее подогрева, повышении надежности пожаротушения и снижении его стоимости.
Указанный результат достигается тем, что установка для объемного тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева, содержащая резервуар с огнетушащим веществом, соединенный трубопроводами с печью для подогрева нефти, снабжена холодильными агрегатами, соединенными с резервуаром, в котором установлены нагревательные элементы, соединенные со шкафом управления, содержащим весовой терминал и соединенным через запорно-пусковое устройство с резервуаром и с распылителями, установленными в печи для подогрева нефти, при этом шкаф управления соединен также с пультом приемно-контрольным охранно-пожарным пусковым, связанным с пультом диспетчера и пультом дистанционного пуска, в дымовых трубах
печи для подогрева нефти установлены устройства для перекрытия труб, содержащие пневмоклапаны, соединенные через импульсные трубопроводы с пусковым газовым баллоном, соединенным с пультом приемно-контрольным охранно-пожарным пусковым, соединенным в свою очередь с путевыми выключателями, входящими в устройство для перекрытия труб, и с ручным пожарным извещателем, установленным в безопасной зоне около печи подогрева нефти.
Жидкая двуоокись углерода - бесцветная жидкость без запаха, нетоксична, невзрывоопасна. При выпуске из емкости для хранения превращается в газ и снег с температурой -78,5 °С
Предлагаемая установка изображена на фиг.
Установка для объемного тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева содержит резервуар 1 изотермический для жидкой двуокиси углерода с установленными в ней нагревательными элементами 2, один из которых резервный, соединенные с шкафом управления 3. С резервуаром 1 связаны два холодильных агрегата 4, один из которых резервный. Шкаф управления 3 соединен с резервуаром 1 через запорно-пусковое устройство 5, которое магистральными трубопроводами соединено с распылителями 6, установленными в печи 7 подогрева нефти. Шкаф управления 3 соединен с пультом 8 приемно-контрольным охранно-пожарным пусковым, установленным в подогреваемом контейнере 9 и связанным с пультом 10 диспетчера и с пультом 11 дистанционного пуска. В печи 7 подогрева нефти в дымовых трубах 12 установлены устройства 13 для перекрытия труб, содержащие пневмоклапаны 14, соединенные через импульсные трубопроводы 15 с пусковым газовым баллоном 16, который соединен с пультом 8 приемно-контрольным охранно-пожарным пусковым. Пульт 8 соединен также с путевыми выключателями 17, и с ручным извещателем 18, установленным в безопасной зоне около печи подогрева нефти.
3 Установка работает следующим образом. Оператор печи определяет возгорание
нефти в печи подогрева визуально по появлению из дымовых труб 12 дыма черного цвета. Посредством ручного извещателя 18 через пульт 8 приемно-контрольный охраннопожарный пусковой он подает сигнал о пожаре на пульт 10 диспетчеру, который принимает решение о тушении пожара. Вначале он отключает подачу нефти и газа в печь для подогрева нефти. Сигнал с пульта 10 диспетчера поступает через пульт 8 приемноконтрольный охранно-пожарный пусковой на пусковой газовый баллон 16. Рабочим газом в баллоне 16 является азот, находящийся под давлением 8,0 мПа. Азот по импульсным трубкам поступает на пневмоклапаны 14, которые приводят в действие устройство 13 для перекрытия труб. После того, как дымовые трубы перекроются, сигнал с пускового выключателя 17 поступает на пульт 8, который формирует сигнал на запуск системы пожаротушения через шкаф управления 3. Сигнал запуска длительностью 10 сек. выдается с задержкой запуска по времени от 10 до 99 сек. Со шкафа управления 3 формируется сигнал на запорно-пусковое устройство 5, которое открывает доступ жидкой двуокиси углерода из резервуара 1 по магистральным и распределительным трубопроводам в распылители 6, и далее в печь 7 для подогрева нефти на тушение пожара.
Весовой терминал ( на фиг. не показан), установленный в шкафу управления 3 , регулирует вес выпущенной жидкой двуокиси углерода и при ее количестве, определенным расчетным путем, достаточном для прекращения горения, ее подача прекращается по сигналу с шкафа управления 3 на запорно-пусковое устройство 5. Через 10-15 минут выдержки сигнал со шкафа управления 3 снова поступает на запорнопусковое устройство 5 и из резервуара 1 вторая порция жидкой двуокиси углерода поступает по магистральным и распределительным трубопроводам в распылители 6 и далее в печь 7 для подогрева нефти. Количество поступающей жидкой двуокиси углерода регулируется весовым терминалом в шкафу управления 3, и при ее количестве, равном
4 количеству первой выпущенной порции жидкой двуокиси углерода, достаточном для
понижения температуры в печи 7 для подогрева нефти ниже температуры вспышки нефти ( 86 С), ее подача прекращается по сигналу с шкафа управления 3 на запорно-пусковое устройство 5.
Система магистральных и распределительных трубопроводов выполняется из труб стальных бесшовных холоднодеформированных по ГОСТ 8734-75.
Резервуар изотермический для жидкой двуокиси углерода представляет собой горизонтальный двухстенный цилиндрический аппарат, состоящий из внутреннего сосуда, тепловой изоляции и кожуха. Сосуд, внутри которого находится жидкая двуокись углерода, изготовлен из аустенитовой нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т и имеет следующие патрубки (см. фиг.):
-выпуск -для выдачи жидкой двуокиси углерода из резервуара через запорно-пусковое устройство;
-жидкость - для заправки резервуара жидкой двуокисью углерода;
-газ - для выравнивания давления в резервуаре и транспортной цистерне при заправке резервуара жидкой двуокисью углерода и сброса давления из резервуара;
-патрубок для установки штанги с электронагревателем, предохранительной арматуры, измерительных трубопроводов;
-патрубки для подсоединения холодильных агрегатов к емкости.
Патрубки выполнены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Пространство между кожухом и сосудом, называемое теплоизоляционной полостью, отвакуумировано и заполнено перлитом. Для поддержания температуры жидкой двуокиси углерода при температуре окружающего воздуха ниже минус 20 °С во внутреннем сосуде установлены два нагревателя, один из которых резервный. Электронагреватель представляет собой нагревательную секцию СНО-1, закрепленную на трубе. Подвод электропитания осуществляется через электрический соединитель, вмонтированный во фланец трубы.
5 Запорно-пусковое устройство состоит из последовательно соединенных между
собой гибкого металлорукава, шарового крана с ручным приводом, крана шарового с электропневмоприводом, баллона емкостью 40 л с запорным устройством электроконтактного манометра, устройства местного пуска и опорной стойки. Запорнопусковое устройство устанавливается на опорной стойке, не связанной жестко с резервуаром. Металлорукав предназначен сводить к минимуму погрешность показаний весового терминала при перемещении резервуара относительно стационарно установленного на опорной стойке запорно-пускового устройства, вызванного температурой окружающей среды, заправкой или выходом жидкой двуокиси углерода из резервуара.
Краны шаровые предназначены для хранения и выпуска жидкой двуокиси углерода с помощью электропневматического и ручного пуска. При эксплуатации модуля кран шаровой с ручным приводом находится в открытом положении и перекрывает трубопровод только во время проведения регламентных работ. Кран шаровой с электропневмоприводом находится в закрытом положении и открывается только при необходимости подачи жидкой двуокиси углерода в печь для подогрева нефти.
Для открытия и закрытия крана шарового с электропневмоприводом от электрического или механического импульса имеется баллон емкостью 40 л, в котором хранится азот под давлением от 5,0 до 8,0 Мпа. Два холодильных агрегата, один из которых резервный, с необходимым оборудованием предназначены для поддержания давления в резервуаре с жидкой двуокисью углерода. В случае отказа основного холодильного агрегата включается резервный.
Шкаф управления представляет собой каркасную конструкцию настенного исполнения с передней дверью. Внутри шкафа расположена коммутационно-защитная аппаратура, на двери размещен весовой терминал ТВ-003/ 05 Д, световые индикаторы и переключатели управления работой холодильных агрегатов и электронагревателей.
6
В качестве распределителей могут быть использованы, например, типа РУ-А-80, пульта приемно-контрольного охранно-пожарного пускового, пульта диспетчера, пульта дистанционного пуска- комплект приборов «Poca-2SL.
Устройство для перекрытия труб может быть выполнено, например, щитовым затвором с электропневмопуском, ручной пожарный извещатель -ИПР-ЗС.
Оборудование размещено в утепленном контейнере, например, металлическом.
Для успешного практического применения предлагаемой установки необходимо в резервуаре изотермическом для жидкой двуокиси углерода иметь ее резервный запас в количестве, равном количеству выпущенных при пожаротушении двух порций, а также дополнительно для поддержания ее давления в резервуаре не менее 10 бар, поскольку при давлении 4,2 бар двуокись углерода из жидкой фазы переходит в твердую.
Норма расхода жидкой двуокиси углерода согласно НПБ 22-96, Установки газового пожаротушения автоматические, Нормы и правила проектирования, М., ГЦГПС МВД РФ, 1977 г., с учетом наличия в нефти различных углеводородов, в том числе фракции соответствующей бензину, керосину и других составляет 0,7 кг/м. Кроме того, учитываются коэффициенты (утечки, потери из-за негерметичности печи), равные 10 % от значения огнетушащей концентрации. Время выпуска в защищаемый объем жидкой двуокиси углерода составляет 60 секунд для однократной порции. Время выдержки (1015 минут) после пуска первой порции жидкой двуокиси углерода определяется негерметичностью ограждающих строительных конструкций печи.
Установка может быть использована для тушения пожара в нескольких печах для подогрева нефти. В этом случае установка дополняется распределительными устройствами по количеству печей, установленными между печами для подогрева нефти и запорно-пусковыми устройствами. нефти за счет увеличения времени сохранения взрывобезопасной концентрации жидкой
двуокиси углерода, повысить надежность пожаротушения, поскольку заполнение огнетушащим веществом происходит более равномерно, и снизить эксплуатационные затраты и топливно-энергетические ресурсы за счет исключения применения пара.
8
Формула полезной модели
Установка для объемного тушения горящей нефти внутри печи для ее подогрева, содержащая резервуар с огнетушащим веществом, соединенный трубопроводами с печью для подогрева нефти, ОТЛИЧАЮЩАЯСЯ тем, что она снабжена холодильными агрегатами, соединенными с резервуаром, в котором установлены нагревательные элементы, соединенные со шкафом управления, содержащим весовой терминал и соединенным через запорно-пусковое устройство с резервуаром и с распылителями, установленными в печи для подогрева нефти, при этом шкаф управления соединен также с пультом приемно-контрольным охранно-пожарным пусковым, связанным с пультом диспетчера и пультом дистанционного пуска, в дымовых трубах печи для подогрева нефти установлены устройства для перекрытия труб, содержащие пневмоклапаны, соединенные через импульсные трубопроводы с пусковым газовым баллоном, соединенным с пультом приемно-контрольным охранно-пожарным пусковым, соединенным в свою очередь с путевыми выключателями, входящими в устройство для перекрытия труб, и с ручным пожарным извещателем, установленным в безопасной зоне около печи подогрева нефти.