Система автоматического управления экологической безопасностью пожаровзрывоопасного технологического процесса, сопровождающегося выделением высокой энергии
Владельцы патента RU 2294003:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к области техники управления экологической безопасностью в аварийных ситуациях на предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Технический результат направлен на обеспечение эффективной защиты от взрыва технологических аппаратов установки при разгерметизации и взрыве одного из них. Система включает блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации, автоматическую систему рассеивания газообразного облака, автоматическую систему откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта из технического аппарата при его разгерметизации, датчики, контролирующие параметры технологического процесса, клапан подачи водяного пара и насос для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области управления экологической безопасностью в аварийных ситуациях на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, сопровождающихся загрязнением почвы, водного и воздушного бассейнов.
Известна система автоматического управления процессом полимеризации дивинилстирольного каучука (SU №1531069, кл. G 05 D 21/00, БИ №47, 1989 г.), содержащая регуляторы расхода, регуляторы температуры, регулирующий клапан, датчики температуры, датчики расхода.
Однако известная система не решает проблему управления экологической безопасностью в аварийных ситуациях, при взрывах и разгерметизации технологическою аппарата.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является система автоматического управления технологическими процессами, сопровождающимися выделением энергии (SU №2250484, G 05 B, А 62 С 37/00, БИ №11, 2005 г.), содержащая систему управления технологическими процессами, систему управления пожаротушения, средства пожаротушения и систему управления очисткой, каждая из которых содержит соответствующие датчики, блоки контроля и диагностики, а также исполнительные устройства. При этом все три системы связаны между собой и с блоками прогнозирования сценариев риска, который содержит модели штатных и нештатных режимов технологического процесса.
Известное изобретение обеспечивает экологическую безопасность и снижение ущерба от загрязнения при нарушении технологии производства, в аварийных ситуациях. Однако известная система обеспечивает эффективную взрывобезопасность только между технологическими установками и не обеспечивает эффективную защиту от взрыва оборудования по принципу «домино» для одной технологической установки.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу обеспечения эффективной защиты от взрыва технологических аппаратов установки при разгерметизации и взрыве одного из них.
Указанная задача решается тем, что система автоматического управления экологической безопасностью пожаровзрывоопасного технологического процесса, сопровождающегося выделением высокой энергии, включающая блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации, средства пожаротушения, согласно изобретению содержит автоматическую систему рассеивания газообразного облака и автоматическую систему откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта из технологического аппарата при его разгерметизации, причем входы блока контроля пожаровзрывоопасной ситуации соединены с выходами датчиков, контролирующих параметры технологического процесса технологического аппарата, а его выходы соединены с клапаном подачи водяного пара автоматической системы рассеивания газообразного облака и насосом автоматической системы откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса, причем автоматическая система рассеивания газообразного облака состоит из клапана подачи водяного пара, байпаса для продувания системы подачи пара, дренажного вентиля, поддона для сбора жидкой фазы с закрепленным на наружной поверхности перфорированным коллектором в форме «улитки», а автоматическая система откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта из технологического аппарата при его разгерметизации состоит из насоса для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса на очистные сооружения и сборного коллектора, при этом установленный внизу технологического аппарата поддон выполнен в виде лепестков, скрепленных между собой болтами через прокладку, подсоединенный с помощью сборного коллектора к насосу откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса.
На фиг.1 представлена система автоматического управления экологической безопасностью, например, реактора для получения терефталевой кислоты.
Система содержит (фиг.1) блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации 1, насос для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса на очистные сооружения 2, клапан подачи водяного пара 3, перфорированный коллектор в форме «улитки» 4, закрепленный на наружной поверхности поддона для сбора жидкой фазы 5, подсоединенного при помощи сборного коллектора 6 к насосу 2, байпас для продувания системы подачи пара 7, технологический реактор 8, этажерку 9 (фиг.2) для установки поддона, дренажный вентиль 10.
На фиг.3 представлен перфорированный коллектор в форме «улитки».
На фиг.4 представлен поддон для сбора жидкой фазы.
Система работает следующим образом.
В аварийных ситуациях, при взрывах и разгерметизации технологического реактора 8 по сигналам с датчиков, контролирующих параметры технологического процесса технологического реактора 8, блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации 1 выдает команды:
- на включение клапана подачи водяного пара 3 для пожаротушения и рассеивания газообразного облака через перфорированный коллектор в форме «улитки» 4;
- на включение насоса для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса 2, которая собирается в поддоне 5, а затем поступает в сборный коллектор 6 и далее на очистные сооружения.
По окончании аварийной ситуации блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации 1 выдает команды:
- на закрытие клапана подачи водяного пара 3 для пожаротушения и рассеивания газообразного облака;
- на остановку насоса для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса 2.
Через байпас для продувания системы подачи пара 7 продувается автоматическая система рассеивания газообразного облака. Открывается дренажный вентиль 10 для спуска водяного конденсата из трубопровода для предотвращения замерзания воды в зимний период года.
Таким образом, предложенное изобретение обеспечивает эффективное управление экологической безопасностью технологических аппаратов установки в аварийных ситуациях, при взрывах и разгерметизации одного из них, снижая тем самым ущерб по загрязнению почвы, водного и воздушного бассейнов, что обеспечит его широкое применение на предприятиях химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, технологические процессы которых сопровождаются загрязнением окружающей среды.
1. Система автоматического управления экологической безопасностью пожаровзрывоопасного технологического процесса, сопровождающегося выделением высокой энергии, содержащая блок контроля пожаровзрывоопасной ситуации, отличающаяся тем, что она содержит автоматическую систему рассеивания газообразного облака и автоматическую систему откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта из технологического аппарата при его разгерметизации, причем входы блока контроля пожаровзрывоопасной ситуации соединены с выходами датчиков, контролирующих параметры технологического процесса, а его выходы соответственно соединены с клапаном подачи водяного пара автоматической системы рассеивания газообразного облака и насосом для откачки жидкой фазы пажоровзрывоопасного продукта технологического процесса.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автоматическая система рассеивания газообразного облака состоит из клапана подачи водяного пара, перфорированного коллектора в форме «улитки», подача водяного пара на который регулируется клапаном подачи водяного пара, байпаса для продувания системы подачи пара и дренажного вентиля для спуска водяного конденсата из системы подачи пара.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автоматическая система откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта из технологического аппарата при его разгерметизации состоит из насоса для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса на очистные сооружения, сборного коллектора, соединяющего насос для откачки жидкой фазы пожаровзрывоопасного продукта технологического процесса с поддоном для сбора жидкой фазы, выполненным в виде лепестков, скрепленных между собой болтами через прокладку, а на наружной поверхности поддона для сбора жидкой фазы закреплен перфорированный коллектор в форме «улитки».
