Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Воздухосборника компрессораОсновной опасностью для сосудов воздушно-компрессорных установок и воздухопроводов является образование, взрывоопасных смесей паров масла и воздуха, а также образование на внутренней, поверхности воздухопроводов окисной пленки масла. Если концентрация паров масла в среде сжатого воздуха достигает6—11 %, эта смесь может взорваться при температуре около 200 оС и даже при более низкой температуре, когда применяется низкокачественное компрессорное, масло. Если в воздухопроводам образуются перекисные соединения, взрыв может произойти при температуре примерно + 60 оС, а также от удара и сотрясения. Расследования аварий с сосудами воздушно-компрессорных установок показали, что правила о компрессорных установках на тех предприятиях, где происходили аварии не выполнялись, а именно: а) смазка цилиндров компрессоров производилась маслом с низкой температурой вспышки (190 оС и ниже вместо нормальной +240 оС), а в отдельных случаях даже непроверенным маслом, несмотря на прямое указание правил о необходимости перед применением компрессорного мама проверять его в лаборатории и предохранять от загрязнений; б) продувка от масла воздухосборников и маслоотделителей производилась нерегулярно, хотя правила обязывали производить продувку всех сосудов компрессорных установок каждую смену; в) из-за отсутствия обводных линий и по производственным условиям воздухосборники не останавливались и не очищались периодически от масла, что должно производиться не реже одного раза в полгода; также не прочищались от масляных наслоений воздухопроводы и не производилась промывка воздухопроводов, расположенных между компрессорами и ресиверами, что также должно производиться не реже одного раза в 6 месяцев;  г) в некоторых случаях температура сжатого воздуха вследствие недостаточного охлаждения в одноступенчатых компрессорах превышала 160 оС и в многоступенчатых +140 оС. Таким образом, температура сжатого воздуха в воздухопроводе мало отличалась от температуры вспышки масла, хотя согласно правилам эта разница должна быть не меньше 75°С; д) воспламенению смеси паров масла с воздухом в компрессорных установках иногда способствовала неисправность фильтров, пропускавших с воздухом пыль и ржавчину из труб подсоса воздуха в компрессор.
Задание. Определить опасное давление и мощность взрыва воздухосборника компрессора. Сделать заключение о возможных причинах взрыва. Дано(вариант 1). объемом воздухосборника 0,9 м3, изготовленного из бесшовной трубы с внутренним диаметром DВ = 0,3 м и толщенной стенки dс = 3 мм. Известно, что компрессом создает давление РК = 0,8 МПа, смазывается компрессорным маслом М12 с температурной вспышки Тв = 489 К. При осмотре воздухосборника установлено, что взрыв произошел не из-за ослабления элементов конструкции. При расчетах для всех вариантов принять: время взрыва tвз = 0,1 с; материал воздухосборника Ст20; sдоп = 400 МПа; температура наружного воздуха 293 К. Решение. 1. Определяем предельно допустимое давление для бака воздухосборника
приняв минимальное давление взрыва Рвз = 1,25Рдоп, получим Рсз= 8×1,25 = 10 МПа. 2. Рассчитываем мощность взрыва, приняв, что вся энергия расходуется на работу взрыва
где
где Авз –– энергия сжатого газа, Дж; t –– время взрыва, с; m –– показатель адиабаты, для воздуха m = 1,41; Рвз –– давление взрыва, МПа; V –– объем воздухосборника, м3; Р0 –– атмосферное давление, 0,1013 МПа » 0,1 МПа. Возможными причинами взрыва могут быть: –– завышение предельно допустимого давления в сосуде от источника питания. В нашем случае данное предположение не может служить причиной аварии, так как рассчитано, что Рдоп = 8,0 МПа, а источник питания создает давление всего 0,8 МПа, т.е. в 10 раз меньше допустимого; –– повышение давления за счет воспламенения масловоздушной смеси, вызванного повышением температуры среды, в связи с неисправностью системы охлаждения компрессора. Для проверки данного предложения нужно определить температуру воздуха после сжатия в компрессоре
Т = 535 К, что больше температуры вспышки масла Тв = 489 К. Ответ. Давление взрыва 10 МПа, мощность – 231330 кВт. Наиболее вероятной причиной взрыва воздухосборника является отказ системы охлаждения компрессора и повышение температуры среды воздухосборника свыше Тв масловоздушной смеси. Таблица 2.3 Исходные данные
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МПа, (2.4)
, (2.5)
, (2.6)
Дж; (2.7)
кВт,
К.