Способ взрывопожарозащиты технологических аппаратов

(71) Высшая инженская школа МВД С(56) Ильин А,Б. Обезопасности технолтодом флегматизак т нМ., 1984, с. 1 техничеерная пожарнССРВ,А.Домничев,спечение пэроогических процции горючих см94 с,дят сос мар И,По взрывобеессов меесей. Дис.(сме апп цен ния Ы ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГО С ПАТЕ Н Т С С С Р) У СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано в промышленности для взрывозащить 1 технологических емкостных апппаратов.Известен способ флегматизации путем насыщения внутреннего объема технологических аппаратов горючими газами и парами до концентраций выше верхнего концентрационного предала распространения пламени (воспламенения), т.е. заполнения их избыточным горючим.Избыточное горючее в большинстве случаев является более эффективным, в сравнении с инертными добавками, флегматизатором, Однако данный способ не может быть использован в технологических процессах. где. требуется увеличить содержание кислорода в перерабатываемой смеси, либо где велико соотношение паровой и жидкой Фаз, Концентрация паров над уровнем многокомпонентной жидкости, используемой в качестве флегматизатора, через давление насыщенных паров зависит от температуры. а также от соотношения паровой и жидкой фаз. При больших числах этого соотношения состав жидкой фазы изменя.Я 2 1794459 А 1 СПОСОБ ВЗРЫВОПОЖАРОЗАЩ Ы НОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Использование: для взрывопожароэатехнологических аппаратов. Перевочасть горючего иэ парообраэного ояния в аэрозоль при условии, что сумая массовая концентрация горючего ь паров и аэрозоль) поддерживается в рате больше значения массовой конрации верхнего предела распространеламени. ется по мере испарения жидкости, снижая упругость ее паров, Поэтому, при большой высоте аппарата достичь равновесной концентрации паров внутри его, которая соответствовала бы исходной упругости паров, невозможно. Это лишает возможности применять метод флегматизации среды избыточным горючим.Целью изобретения является повышение пажа ровзрывобезопасности аппаратов путем реализации метода флегматизации перерабатываемой в аппарате горючей смеси избыточным горю им в условиях большого соотношения паровой и жидкой фаз за счет перевода части горючего в аэрозольное состояние, Предлагаемый способ позволяет также флегматизировать горючую среду в условиях повышенного содержания кислорода в перерабатываемой смеси.Сущность изобретения состоит в том, что для реализации предлагаемого способа часть горючего из перерабатываемой смеси, находящегося в парогазовом состоянии переводится в (заменяется на) конденсированную (аэрозольную) фазу, диспергированную в газовом обьеме аппарата. Аэрозольная1794459 5 10 20 часть, составляющая избыточное горючее смеси может быть введена в аппарат в дополнение к паровой фазе горючего. В этом случае получается "гибридная смесь" кислорода (воздуха) с горючими парами и аэрозолем, Суммарная массовая концентрация горючего (смеси паров с аэрозолем) должна быть не менее значений массовой концентрации верхнего предела распространения пламени (воспламенения) для горючей смеси. То есть, количество горючего в аэрозоле при переходе всей своей массы в парообразное состояние должно составить в общей массе концентрацию соответствующую эффекту флегматизации. Перевод части го-" 15 рючего в перерабатываемой горючей смеси из паровой в конденсированную фазу аэрозоля позволяет увеличить содержание кислорода в смеси, а также за счетувеличения кривизны испаряемой поверхности повысить давление пэров над поверхностью жидкости, диспергированной в паровой среде объема аппарата и тей самым компенсировать влияние больших значений соотношения паровой и жидкой фаз в объеме аппарата.Существенными признаками изобретения является то, что часть горючего изобщей массы паров в аппарате переводится в аэрозольное состояние и то, что суммарная З 0 массовая концентрация горючего во взвешенной конденсированной фазе аэрозоля и в паровой фазе внутри аппарата должна поддерживаться равной верхнему концентрационному пределу распространения пла- З 5 мени.П р и м е р 1. В аппарате колонного типа, емкостью 450 м. хранят дистилят нефти. Соотношение паровой к жидкой фазе в аппарате составляет 25:1, Соотношение вы соты к диаметру аппарата - 10:1. Упругость паров дистилята не позволяет получать во всем объеме аппарата концентрацию паров, соответствующую флегматизирующему эффекту, Для достижения такой концентра ции паров в,верхней точке аппарата требуФормула изобретенияСпособ взрывопожарозащиты технологическихаппаратов, включающий флегматизацию горючей среды внутри аппарата парами избыточного горючего при его концентрации выше верхнего концентрационного предела воспламенения, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью обеспечения пожаровзрывобезопасности аппаратов путем флегматизации парогазовой среды избыется либо привести соотношение фаз 4;1, либо нагревать дистилят свыше рабочей температуры на 2030 С, что не допускается по условиям технологии. Поэтому эффект флегматизации по всему объему достигается следующим образом: часть дистилята с днища аппарата насосом высокого давления через щелевые распылители диспергируется в виде аэрозоля в паровоздушный объем над слоем жидкой фазы, За счет повышенной упругости паров над поверхностью частиц диспергированной жидкости устраняется влияние большой величины соотношения паровой и жидкой фаз, достигается эффектфлегматизации всей среды,П р и м е р 2. Через аппарат емкостного типа для переработки термополимеров прокачивают алкановоздушную смесь, содержащую продан, бутан и пентан. По условиям технологии для обеспечения окисления термополимеров требуется увеличение содержания кислорода в смеси до 20 об Флегматизирующая концентрация. избыточного. горючего (равная верхнему концентрационному пределу воспламенения паровоздушной смеси, 10 об.ф) не позволяет повысить концентрацию кислорода всмеси выше 19 об,ф,.В целях обогащения рабочей смеси в аппарате кислородом до 20;6 об. паровоз- душную смесь в аппарате, содержащую 4,5 фД об. пропан-бутана и 5,5 об. пентана охлаждают ниже температуры сжижения пентана (+36 С), который конденсируясь в смеси, переходит в дисперсную фазу жидкостного аэрозоля, где дисперсной средой является паровоэдушная смесь пропан-бутана и воздуха, Массовая концентрация пропана, бутана и пентана в смеси с воздухом и в случае паровоздушной смеси и в случае аэрозолепаровоадушной смеси соответствует значениям верхнего концентрационного предела воспламенения (10об.), что обеспечивает флегматизацию смеси избыточным горючим при повышенном содержании кислорода. точным горючим в.условиях большого соотношения паровой и жидкой фазы горючего в аппарате, а также в условиях повышенного содержания кислорода в смеси, часть горючего из паровой фазы переводят в дисперсную фазу аэрозоля и суммарную массовую концентрацию паровой и взвешенной конденсированной фазы. аэрозоля горючей сре -.ды поддерживают равной верхнему концентрационному пределу воспламенения,