§ 11.4. Пожарная профилактика технологических трубопроводов

Технологический трубопровод состоит из собственно трубы (обычно круглого сечения), запорной, регулирующей и специальной арматуры (вентилей, задвижек), регуляторов, обратных клапанов, фитингов, соединений, компенсаторов, устройств для при­соединения приборов контроля и автоматического управления, предохранительных клапанов и других устройств.

Движение рабочей среды по трубопроводу обеспечивается работой насосов, компрессоров, вентиляторов, вакуум-насосов.

В некоторых случаях для перемещения жидкостей используются самотечные трубопроводы, работающие за счет перепада уровней жидкости (сливные линии сливно-наливных эстакад, аварийные сливы, производственная канализация). Самотечный трубопровод может работать неполным сечением. Тогда в свободном объеме над слоем жидкости могут образовываться горючие паровоздушные смеси. Поэтому для защиты самотечных трубопроводов от распространения пламени устраивают гидравлические затворы (в канализационной системе для этого используют специальные колодцы).

В зависимости от условного давления все технологические трубопроводы подразделяются на трубопроводы низкого (до 10 МПа) и высокого давления (более 10 МПа).

Пожарная опасность трубопроводов, работающих под давлением, обусловлена возможностью выхода горючих продуктов наружу из-за образования неплотностей и повреждений. Причинами образования неплотностей и повреждений могут быть: повышение давления в трубах сверх допустимых значений; коррозия материала труб продуктами и внешней средой; температурные деформации; вибрация и гидравлический удар. Рабочее давление устанавливается с учетом материала, из которого изготовлены трубы, и температуры транспортируемых веществ. С увеличением рабочего давления увеличивается соответственно и толщина стенок труб, что видно из формулы

, (11.20)

где σ — толщина стенки трубы; р — избыточное давление в трубе; о — допустимое напряжение растяжения; d_BH — внутренний диаметр трубы.

Материал трубопровода подвержен коррозии. Источником коррозии являются в основном перекачиваемые продукты. По степени агрессивности к углеродной стали, из, которой делают трубы, различают малоагрессивные продукты (скорость коррозии 0,1 мм/год), среднеагрессивные продукты (0,1...0,5 мм/год) и высокоагрессивные (более 0,5 мм/год). Для средне- и высокоагрессивных сред, а так же для сред с температурой выше 450° С применяют трубы из легированных сталей либо трубы с внутренним защитным покрытием эмалями, резиной и другими материалами. Стекло, керамику, пластмассы не рекомендуется использовать при изготовлении трубопроводов для ЛВЖ и ГЖ из-за их хрупкости и других свойств, неспособствующих пожаровзрывобезопасности.

Самыми опасными участками утечек в трубопроводах являются фланцевые соединения, поэтому рекомендуется до минимума сокращать их количество, соединяя трубы сваркой. Следует правильно выбирать материал для уплотнительных прокладок, контролировать герметичность фланцев.

Температурные напряжения, которые могут возникнуть при работе трубопровода, можно рассчитать по формуле (4.14).

С целью ликвидации высоких температурных напряжений в трубопроводе рекомендуется их самокомпенсация за счет устройства поворотов, изгибов, подвижных опор. Если это оказывается недостаточным, применяют компенсаторы (линзовые, лирообразные, сальниковые).

Для уменьшения опасных вибраций трубопровода следует устанавливать буферные и акустические емкости непосредственно у источника пульсирующего давления (поршневого насоса, поршневого компрессора) или вблизи от него, а также уменьшать до минимума число поворотов трубопровода. Вибрирующие участки не должны иметь жесткого крепления к конструкциям здания.

При прокладке трубопроводов в каналах (технологических лотках) создаются условия для скрытого растекания горючих жидкостей и газов и быстрого распространения огня при пожаре. Поэтому в каналах предусматриваются через каждые 80 м гравийные • отсыпки (перемычки) длиной не менее 4 м с уклоном к специальным колодцам, присоединяемым к промышленной канализации через гидравлический затвор.

Для обеспечения безопасной эксплуатации высокотемпературного трубопровода и с целью предохранения обслуживающего персонала от ожогов устраивают тепловую изоляцию. Наружный диаметр теплоизоляционного слоя определяют (без учета термического сопротивления стенки трубопровода) по формуле

, (11.21)

где d_из — наружный диаметр теплоизоляции; d_tp — наружный диаметр трубы;

к—коэффициент теплопроводности изоляции; Δt — разность температур на поверхности трубы и изоляции; / — длина расчетного участка; 'Q — тепловой поток.

Газопроводы, в которых возможно образование и скопление конденсата, оборудуются отводными устройствами, которые защищаются от замерзания. Для выпуска газов из трубопроводов с горючими жидкостями предусматриваются продувочные трубки. Для продувки трубопроводов инертным газом или паром перед ремонтом предусматриваются продувочные штуцеры.