Методика расчета. На химических и нефтехимических предприятиях, где широко применяют открытые установки (оборудование

На химических и нефтехимических предприятиях, где широко применяют открытые установки (оборудование, смонтированное под открытым небом), источниками загрязнения являются вредные вещества, поступающие в окружающую среду через фланцевые соединения и неплотности оборудования, находящегося под давлением или небольшим разрежением.

Количество вредных веществ, выделяющихся из оборудования, работающего под давлением, рассчитывают по формуле:

, (9.1)

где: G, кг/ч-количество газа вытекающего из оборудования;

G _н и G _к, кг - начальное и конечное содержание газа в оборудовании;

t,час- время, в течение которого изменяется давление от начального р _н до конечного р _к;

V, м³ -объем газовой или паро-воздушной фазы в оборудовании;

Т _н и Т _к, К – начальная и конечная температура, R, Дж/(кг×К)- газовая постоянная для рабочей среды. (R= , где =8314 - универсальная газовая постоянная, m, кг/кмоль – молярная масса газа).

Если, Т_н=Т_к=Т, то формула (9.1) примет вид:

, кг/ч (9.2)

Для определения значения G проводят испытания оборудования и трубопроводов на герметичность. При испытаниях на герметичность оборудования и трубопроводов, работающих под давлением, измеряют рабочее давление или давление начала испытания, р _н и падение давления за определенный промежуток времени t. Для этого к испытуемому оборудованию присоединяют прибор, изображенный на рис.9.1.

Рабочее давление измеряют манометром 2, а падение давления жидкостным дифференциальным манометром 4. Порядок проведения измерений следующий. Подают исследуемый газ из баллона 5 до рабочего (начального) давления р _н, трехходовый кран 3 ставят в положение, указанное на рис.1Б. При утечке исследуемого газа через неплотности давление в оборудовании уменьшатся. Падение давления на величину Dр за время t регистрируют по дифманометру. По результатам испытания рассчитывают количество газа, вытекающего из оборудования, и делают заключение о герметичности последнего.

Герметичность химического оборудования контролируют по количеству вытекающего из оборудования газа G; уровень допустимых выбросов из работающего оборудования лимитируется нормативом, превышение величины которого недопустимо.

Численные оценки качества оборудования, монтажа, уплотнений проводят с использованием показателя, называемого коэффициентом негерметичности.

а - прибор для испытаний; б - положение трехходового уравнительного крана и жидкости в дифференциальном манометре во время испытания

1-испытуемое оборудование

2-манометр

3-трехходовый уравнительный кран

4-дифференциальный манометр

5-контрольная емкость

Рисунок 9.1 Прибор для измерения падения давления при испытании оборудования на герметичность

Коэффициент негерметичности m есть величина относительного падения давления при испытании оборудования в единицу времени.

(9.3)

Преобразуя формулы (9.1) и (9.3),получим:

(9.4)

Формула (9.4) позволяет по данным испытания оборудования на герметичность определить значение коэффициента не герметичности.

В качестве исследуемого газа при испытании на герметичность можно использовать рабочий газ или воздух. Если испытания проводят воздухом при T=293 K, то расчет ведут по формуле:

m= 8,3×10³×G× , ч^-1 (9.5)

где: 8,3×10³ - коэффициент, учитывающий время испытания(1ч, Т=293К) и газовую постоянную воздуха R _возд287 ; h -коэффициент запаса, учитывающий ухудшения состояния герметизации между капитальными ремонтами оборудования (выбирают в интервале 1,5-2.0); Т_р, К - - рабочая температура; m, кг/кмоль – молярная масса газа (для воздуха m=29 кг/кмоль).