ВВЕДЕНИЕ
Производстворегенерацииотработанныхкислотсостоитизпроцессов:
денитрацииотработаннойкислоты;
абсорбцииоксидовазотаизнитрозныхгазовотделенияденитрации;
селективноговосстановленияоксидовазотааммиаком;
концентрированияденитрированнойсернойкислоты.
Продукциейпроизводстварегенерацииотработанныхкислотявляется:
кислотасернаярегенерированная;
слабаяазотнаякислота.
В данной работе рассмотрен процесс абсорбции оксидов азота из нитрозных газов отделения денитрации.
На абсорбирование поступают нитрозные газы с колонн денитрации. Количество оксидов азота в поступающем газе зависит от количества работающих колонн денитрации и их производительности.
Абсорбирование оксидов азота производится в шести насадочных абсорбционных башнях водным раствором азотной кислоты до получения продукционной кислоты концентрации не ниже 45%.
Получение разбавленной азотной кислоты связано с протеканием следующих процессов:
диффузияоксидовазотаизгазовойфазывжидкую;
взаимодействие оксидов азота с водой и образование азотной и азотистой кислот;
разложение азотистой кислоты и возвращение образующейся при этом окиси азота в газовую фазу.
ХАРАКТЕРИСТИКАОБЪЕКТААВТОМАТИЗАЦИИ
Описание технологического процесса абсорбции оксидов азота Процесс абсорбции–это процесспоглощения газажидкостью. Оксиды
азота, поступающие на абсорбирование, имеют различную степень окисленности – Из всех содержащихся в нитрозных газахоксидовазотатолькоокисьNOнеможетреагироватьсводой.Поэтому, чтобы перевести окись азота в азотную кислоту нужно окислить её до двуокиси азота [1].
При поглощении оксидовазотаобразуется азотнаяи азотистая кислоты по реакциям:
+ 55кДж
+ 116,1кДж
+ 59,2кДж
Азотистаякислотамалоустойчиваяиразлагаетсяпореакции:
-75,8 кДж
Суммарныереакциипоглощенияможнопредставитьуравнениями:
Из реакции видно, что только 2/3 поглощаемой двуокиси азота расходуется на образование азотной кислоты, а 1/3 поглощаемой двуокиси непрерывно выделяется в виде NO – окиси азота, требующей дальнейшего окисления по реакции:
Получающаясядвуокисьазотаопятьреагируетсводой.Такимобразом, весь процесс поглощения распадается на ряд последовательно протекающих реакций окисления и образования азотной кислоты из .
При поглощении нитрозных газов водой нельзя все количество превратитьвазотнуюкислотукакбымногоцикловпоглощениянебыло
предусмотрено, так как в каждом цикле всегда 1/3 оксидов азота будет выделяться в виде NO в газовую фазу.
Основными факторами, влияющими на интенсивность процесса абсорбции, полноту поглощения оксидов азота и концентрацию получаемой азотной кислоты являются:
температурныйрежим;
концентрацияполучаемойкислоты;
составнитрозныхгазов,их концентрация;
концентрациякислородавнитрозномгазе;
плотностьорошения.
В промышленных условиях скорость реакции поглощения двуокиси азота водой значительно превосходит скорость реакции окисления Поэтому процесс поглощения определяется последней, которая протекает наиболее медленно. При снижении концентрации окиси азота в газовой смеси, скорость реакции окисления резко уменьшается. Поэтому, чем слабее концентрация нитрозных газов, тем больше требуется объём системы для окисления содержащейся в смеси NO. Чем больше содержание в нитрозных газах оксидов азота высшей степени окисления, тем меньше объём системы потребуется для такого же выхода по абсорбции. При содержании в газе 10- 15% удельный объём поглотительной установки составляет 5-6 /т сутки, а при содержании 1,0% потребуется объём 196 /т сутки.
Абсорбцию нитрозных газов необходимо производить припониженных температурах ввиду того, что все реакции, определяющие процесс абсорбции, являются экзотермическими. При низких температурах равновесие этих реакций смещается в сторону, благоприятную для образования азотной кислоты. Исключением является эндотермическая реакция разложения азотистой кислоты.
Понижение температуры способствует также увеличению скорости реакции,вособенностиреакцииокисленияокиси азотаNO,скоростькоторой определяет общую продолжительность процесса абсорбции. Снижение температуры с 40 до 20 ℃ повышает производительность системы в 1,5 раза, а с 40 до 10 ℃ более чем в три раза. Практически ведение процесса абсорбции при температурах 20 ℃ и ниже затруднено, поэтому рекомендуется поддерживать температуру в башнях не более 35 ℃.
Проведение процесса абсорбции нитрозных газов под давлением позволяет значительно ускорить процесс получения азотной кислоты и сократить удельный абсорбционный объём. Скорость реакции окисления NO в прямо пропорциональна квадрату давления. При высоком давлении объём системы уменьшается не только за счёт увеличения скорости реакции, но и за счёт фактического уменьшения объёма газовой смеси.
Выбор оптимальной концентрации получаемой кислоты. Содержание кислорода в нитрозных газах.
Основным условием для получения кислоты высокой концентрации является создание в поглотительных системах противотока нитрозных газови орошающего растворакислоты. Сповышениемконцентрации от последней башни к первой поглощающая способность растворов азотной кислоты резко падает, процесс поглощения оксидов азота замедляется ипроизводительность абсорбционных башен снижается. Одновременно возрастает содержание оксидов азота в отходящих газах. С точки зрения экономичности оптимальной концентрацией для башенных систем, работающих при атмосферном давлении, является концентрация 45- 50%.
Внитрозныхгазах,поступающихнапоглощение,обычнонедостаточно кислорода для превращения всех оксидов азота в азотнуюкислоту, поэтому в систему вводят дополнительно атмосферный воздух. Поскольку окисление окиси азота является медленно протекающей реакцией процесса, то большое значениеимеетконцентрациякислородавгазе.Сповышением концентрации
кислорода, скорость окисления окиси азота повышается, но добавление кислорода приводит к разбавлению нитрозных газов, к увеличению удельного абсорбционного объёма системы. При большом количестве добавляемого воздуха, скорость реакции будет снижаться. Поэтому, оптимальной концентрацией кислорода в нитрозном газе для обеспечения наибольшей скорости окисления окиси азота, является 6,9%.
В производственных условиях основным является не достижение максимальной скорости реакции, а проведение её в наименьшем объёме. Наименьший удельный объём системы соответствует объёмной доле кислорода 5,2%. Наиболее целесообразно подавать в систему воздух равномерно по башням, обеспечивая в них концентрацию кислорода на одном и том же оптимальном пределе. Практически воздух подают в первую по ходу газа башню и контролируют концентрацию кислорода на выходе из последней башни, которая должна быть не менее 6,0%.
Припоглощенииоксидовазотаповерхность,способствующаялучшему контактугазаижидкости,создаётсяпутёмзаполненияабсорбционныхбашен насадкой.
Для большей интенсивности процесса необходимым требованием к насадке является создание небольшого объёма при одновременной сильно развитой поверхности поглощения. С целью обеспечения наибольшей степени поглощения оксидов азота насадка должна орошаться слабойазотной кислотой равномерно по сечению и высоте.
Насадка – керамические или фарфоровые кольца Рашига. Насадка из колец, установленных правильными рядами, создаёт меньшее сопротивление газовому потоку, чем насыпная навалом и способствует более полному массообмену между жидкой и газовой фазами.
Большое значениедля полноты поглощения имеетплотность орошения – количество кислоты в , поступающее на орошение 1 сечения насадкив час. Рекомендуется поддерживать плотность орошения в первой и вовторой башнях до 10-15 / час, а в остальных башнях 8-10 / час.
Увеличение числа башен в системе даёт возможность поддерживать наиболее благоприятное соотношение концентраций кислот, орошающих башню. На практике в систему включают не менее шести поглотительных башен. При меньшем их числе удельный абсорбционный объём значительно возрастает. Так, например, если объём из шести башен принять за единицу,то для системы из четырёх башен необходимый объём её увеличивается, примерно в 4,3 раза. Однако, увеличение числа ступеней более восьми нецелесообразно с экономической точки зрения.
Описание технологической схемы процесса абсорбции оксидов азота Абсорбированиеоксидовазотапроизводитсявшестинасадочных
башнях. Насадку всех башен составляют кольца Рашига. Равномерное орошение кислоты по насадке достигается при помощи специального распределительного устройства [1].
Каждаябашняорошаетсякислотойопределённойконцентрациив соответствии с Таблицей 1.
Таблица1–Концентрациякислотывбашнях
|
Номербашни |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Концентрация кислоты,% |
45-52 |
44-50 |
30-36 |
20-26 |
8-20 |
0,3-2 |
Циркуляция кислоты осуществляется центробежными насосами через выносные трубчатые холодильники по схеме: башня – холодильник – ц/б насос – башня.
Движение нитрозных газов осуществляется газодувками, установленными в конце системы и создающими разрежение (контролируется датчиками давления (поз. PE400, PE401, PE402, PE403, PE404, PE405, PE406) в системе абсорбции и отделении денитрации в пределах 500-1250 мм.вод.ст (5,0-12,5 КПа)
Вода,необходимаядляполученияазотнойкислоты,дозируетсяизсети через ротаметр (поз. FT301) в шестую абсорбционную башню. Дозировку
воды регулируют в зависимости от концентрации нитрозных газов с таким расчётом, чтобы получить продукционную кислоту с массовой долей не менее45%. Движение жидкой фазы посистеме происходитпо перетокам от шестой башни к первой. В каждой башне кислота разбрызгивается через оросительпоповерхностинасадкиитонкойплёнкойжидкостьстекаетвниз. Движение жидкости происходит как навстречу, так и по ходу движения нитрозных газов в результате чего концентрация орошаемой кислоты увеличивается от «хвоста» к «голове» системы.
Процесспоглощенияоксидовазотаводойсопровождаетсявыделением теплаиповышениемтемпературыжидкойфазы,чтоотрицательно влияетна процесс абсорбции, каждая ступень абсорбции (каждая башня) снабжена выносным трубчатым холодильником.
Циркуляция орошающей жидкости в каждой башне ведётся с помощью центробежного насоса, давление контролируется в каждом контуре с помощью мембранного разделителя (поз. PE407, PE408, PE409, PE410,PE411, PE412, PE413, PE414, PE415, PE416, PE417, PE418). Уровень кислоты
замеряетсявпервойбашне(поз.LE200),ипринеобходимостиоткачиваетсяв хранилища. Расход кислоты измеряется ротаметром (поз. FT300).
Охлаждение слабой азотной кислоты в холодильниках осуществляется водой из системы водооборота. Подача охлаждающей воды в холодильниках регулируется из расчёта поддержания температуры, орошающей башню кислоты в пределах 30-40℃ (контролируется термопреобразователем сопротивления поз. TE100, TE101, TE102, TE103, TE104, TE105)
Нитрозные газы и пары кислоты из отделения денитрации отработанныхкислотпогазоходупоступаютвнижнюючастьпервойпоходу газа башни и в противотоке с орошающей жидкостью двигаются вверх в объёме башни.
В газоход нитрозных газов штуцер даётся подсос воздуха для окисления окиси азота до двуокиси.
Во вторую башню нитрозные газы по газоходу поступают сверху и движутся в прямотоке с орошающей насадку кислотой.
Содержание кислорода в газах после шестой абсорбционной башни должно быть не мнее 6%.
АНАЛИЗНАДЁЖНОСТИСИСТЕМЫ
Введение в анализ надёжности технологических систем Надёжностьявляетсякомплекснымсвойствомтехническогообъекта,
которое определяет его способность выполнять требуемые функции в заданных условиях эксплуатации в течение установленного времени или в пределах заданной наработки. Для сложной химико-технологической системы,такойкакустановкаабсорбцииоксидовазота,анализнадёжности
это не просто оценка безотказности оборудования, а комплексное исследование, направленное на обеспечение непрерывного, безопасного и экономически эффективного производства.
Основнымисоставляющиминадёжностиявляются:
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.
Ремонтопригодность – приспособленность объекта к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путём проведения технического обслуживания и ремонта.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, ремонтопригодности и долговечности в течение и после хранения и транспортирования.
Целью данного раздела является анализ надёжности системыабсорбцииоксидовазотасиспользованиемстандартныхметодик,такихкак
анализ видов и последствий отказов (FMEA), построение дерева отказов (FTA), а также оценка надёжности на основе статистических данных. Это позволит выявить слабые места системы, оценить риски и предложить меры по повышению общей надёжности и безопасности технологического процесса.
Функционально-структурныйанализсистемабсорбции
Прежде чем применять методики анализа надёжности, необходимо чётко определить функции и структуру системы. Система абсорбции оксидов азота представляет собой последовательно-параллельную структуру, основными функциями которой являются:
Массообмен:Поглощение оксидов азота (NO, NO₂, N₂O₃, N₂O₄) водными растворами азотной кислоты с целью получения товарной слабой азотной кислоты.
Теплообмен:Отвод тепла экзотермических реакций абсорбции для поддержания оптимального температурного режима (30–40 °C).
Гидродинамическое обеспечение:Создание потоков газа (с помощью разрежения от газодувок) и жидкости (с помощью циркуляционных насосов) с заданными параметрами.
Контроль и регулирование:Поддержание критических параметров процесса (температура, давление, уровень, концентрация, расход) в заданных пределах.
Структурно система включает в себя следующие ключевые элементы: Абсорбционныебашни(6 шт.): Основные аппараты, где происходит процесс массообмена.Снабженынасадкой (кольца Рашига)и оросительными устройствами.
Трубчатыехолодильники(6 шт.): Обеспечивают отвод тепла от циркулирующей кислоты.
Центробежныенасосы(6шт.):Обеспечиваютциркуляциюкислотыпо контуру "башня – холодильник – насос – башня".
Газодувки:Создаютразрежениевсистемедлядвижениянитрозныхгазов.
Система КИПиА:Датчики давления (PE400-PE406), датчики уровня (LE200), датчики температуры (TE100-TE105), ротаметры (FT300, FT301), мембранные разделители давления (PE407-PE418).
Трубопроводы,арматура,емкости.
Отказ любого из этих элементов может привести к нарушению технологического режима, снижению качества продукции, выбросамвредных веществ в атмосферу или, в худшем случае, к аварийной ситуации.
Анализвидовипоследствийотказов(FMEA)
Методика FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) – это систематический,превентивныйметодвыявленияпотенциальныхотказов,их причин и последствий, а также оценки их критичности с целью определения приоритетных мер по их устранению или снижению риска.
Проведём выборочный FMEA для ключевых элементов системы абсорбции.Критичность(CR)оценимпоупрощённойшкале:1-3(низкая),4-
6 (средняя), 7-9 (высокая), 10 (критическая). Оценка проводится по трём параметрам: тяжесть последствий (S), вероятность возникновения (O), возможность обнаружения (D). CR = S * O * D.
Циркуляционныйнасос
Видотказа:Потеряпроизводительности,полнаяостановка.
Причины отказа: Износ рабочего колеса, заклинивание подшипников, кавитация, потеря питания.
Локальные последствия: Прекращение циркуляции кислоты в контуре, рост температуры в башне.
Влияние на систему: Нарушение теплового и концентрационного режима в башне, снижение степени абсорбции, перегрев и разрушение насадки. Рост выбросов NO2.
Меры предотвращения: Регулярное техническое обслуживание, вибромониторинг, установка насосов-дублеров с автоматическим вводом резерва (АВР).
Мерыобнаружения:Контрольдавлениянавыходе(поприборамPE407-PE418), контроль тока двигателя, сигнализация остановки.
Критичность(CR):8(Высокая).
Трубчатыйхолодильник
Видотказа:Снижениеэффективноститеплообмена.
Причины отказа: Загрязнение трубного пространства (отложения солей, продукты коррозии), загрязнение межтрубного пространства (накипь), нарушение подачи охлаждающей воды.
Локальные последствия: Рост температуры орошающей кислоты выше 40°C. Влияниенасистему:Сдвигхимическогоравновесиявсторонуразложения азотистойкислоты,резкоепадениеэффективностиабсорбцииоксидовазота.
Недопускпродукции.
Меры предотвращения: Периодическая химическая промывка, водоподготовка для оборотной воды.
Мерыобнаружения:Контрольтемпературыкислотынавыходеиз холодильника (по приборам TE100-TE105), контроль перепада давлений.
Критичность(CR):7(Высокая).
Насадка башни (кольца Рашига) Видотказа:Засорение,разрушение.
Причины отказа: Образование нитритов и нитратов металлов, кристаллизация солей, механическое разрушение.
Локальные последствия: Увеличение гидравлического сопротивления башни, нарушение распределения жидкостной и газовой фаз, образование застойных зон.
Влияние на систему: Падение производительности системы, рост давления в системе (снижение разрежения), локальный перегрев.
Меры предотвращения: Периодическая промывка башен, использование стойких материалов (фарфор).
Меры обнаружения: Контроль перепада давления на башне (по приборам PE400-PE406), визуальный осмотр во время ремонтов.
Критичность(CR):6(Средняя).
Датчикконцентрациикислорода(навыходеизсистемы) Вид отказа: Неверные показания, "залипание".
Причины отказа: Загрязнение сенсора, калибровочный дрейф, потеря потока пробы.
Локальныепоследствия:Невернаяоценкадостаточностикислородадля окисления NO.
Влияние на систему: Неоптимальная подача воздуха: либо недостаток O₂ (падение скорости абсорбции), либо избыток (разбавление нитрозных газов, рост энергозатрат газодувок).
Меры предотвращения: Регулярная поверка и калибровка, система продувки и подготовки пробы газа.
Меры обнаружения: Резервирование датчика, сравнение показаний с расчетным балансом по кислороду.
Критичность(CR):8(Высокая).
Газодувка
Видотказа:Падениепроизводительности.
Причиныотказа:Износлопаток,загрязнение,проблемысприводом.
Локальныепоследствия:Падениеразрежениявсистеме.
Влияние на систему: Нарушение гидродинамического режима во всех башнях, возможный подсос воздуха в нерасчитанных местах, нарушение работы денитрационных колонн.
Меры предотвращения: Плановое техническое обслуживание, мониторинг вибрации.
Меры обнаружения: Контроль разрежения (давления) в ключевых точках системы (по приборам PE400-PE406) с сигнализацией.
Критичность(CR):9(Высокая). Ротаметр подачи воды (FT301)
Вид отказа: Завышение/занижение показаний. Причиныотказа:Засорение,повреждениепоплавка.
Локальные последствия: Неправильная дозировка воды в 6-ю башню. Влияниенасистему:Нарушениеводногобалансасистемы:разбавление продукционной кислоты ниже 45% или, наоборот, перерасход воды и потеря продукта.
Мерыпредотвращения:Периодическаяповерка,установкафильтра перед ротаметром.
Мерыобнаружения:Контрольконцентрациипродукционнойкислоты из 1-й башни. Резервирование другим типом расходомера.
Критичность(CR):6(Средняя).
ВыводыпоFMEA:
Наибольшую критичность имеют элементы, отказ которых напрямую ведёт костановке процесса или значительному нарушениютехнологического режима: газодувки, циркуляционные насосы, система контроля кислорода и холодильники. Для них необходимы наиболее строгие меры резервирования, мониторинга и планово-предупредительного ремонта.
Построениеианализдереваотказов(FTA)
Дерево отказов (Fault Tree Analysis, FTA) – это дедуктивный метод анализа, который начинается с определения нежелательного события (вершины дерева) и выявляет все возможные причины его возникновения через логические связи (И/ИЛИ).
В качестве вершинного события для системы абсорбции выберем: "Превышение ПДК оксидов азота в выбросах в атмосферу". Это событие является критическим с экологической и санитарной точек зрения.
Построениедереваотказов:
Вершинноесобытие(A):ВысокийвыбросNO2. Это событие может произойти, если:
РезковозрослаконцентрацияNO2навходевсистемуабсорбции(событие ИЛИ).
Резкоснизиласьэффективностьсистемыабсорбции(событиеИЛИ). Раскрываем событие (B):
B1:Ростпроизводительностиколоннденитрации(технологическаяпричина). B2: Резкое увеличение содержания NOx в отработанной кислоте.
Раскрываемсобытие(C):
Событие(C)происходит, если:
Нарушентепловойрежим(ИЛИ).
Нарушенгидродинамическийрежим(ИЛИ).
Нарушенконцентрационныйрежим(ИЛИ). Раскрываем событие (D):
D1: Отказ всех холодильников в одной из ключевых башен (маловероятно). D2:Отказциркуляционногонасосавбашне1или2->прекращение циркуляции->ростT->смещениеравновесияреакции3HNO₂=HNO₃+ 2NO + H₂O вправо -> рост выбросов NO.
D3:Сбойвсистемеоборотноговодоснабжения(отказнасосов,засорение магистрали).
Раскрываемсобытие(E):
E1: Отказ газодувки -> падение разрежения -> нарушение газового потока -> сокращение времени контакта.
E2: Засорение насадки нескольких башен -> рост сопротивления -> падениепроизводительности.
E3:Разрушениенасадки. Раскрываемсобытие(F):
F1: Неправильная подача воды (отказ FT301) -> нарушение баланса по всейцепочке башен.
F2:Отказнасосаперекачкикислотыизбашнивбашню.
F3:Неправильнаяработасистемыподачивоздуха(недостатокO₂для окисления NO).
Логическиесвязи:
ВершинноесобытиеA=BИЛИC. Событие C = D ИЛИ E ИЛИ F.
Наиболее вероятными и опасными путями к вершине событияявляются одиночные отказы ключевого оборудования, выявленные в FMEA: отказ газодувки (E1), отказ циркуляционного насоса в первой башне (D2) и отказ системы дозирования воды (F1). Эти события напрямую через логическое "ИЛИ" ведут к вершинному отказу.
МерыпоповышениюнадёжностинаосновеFTA:
Для событий типа E1 и D2 необходимо аппаратное резервирование (установка резервных газодувок и насосов с автоматическим вводом в работу).
Для события F1 необходимо функциональное резервирование –дублирование контура контроля расхода воды другим типом датчика или введение косвенного контроля (по концентрации кислоты в башне 6 с помощью коррекции расхода).
Статистическая оценка надёжности оборудования Надёжностьоборудованияможнооценитьнаосновестатистических
данныхонаработкенаотказисреднемвременивосстановления.
Используя данные из справочной литературы и аналогов для химической промышленности, можно составить сводную таблицу по основным элементам.
Таблица2–Статистическиепоказателинадёжности оборудования
|
Оборудование |
Наработканаотказ (НрО), часов |
Среднее время восстановления (СвВ), часов |
Коэффициент готовности(Kr) |
|
Центробежный насос |
8 000 |
24 |
0,997 |
|
ТрубчатыйТО |
15 000 |
48 |
0,997 |
|
Газодувка |
12 000 |
36 |
0,997 |
|
Датчик давления/уровня |
50 000 |
8 |
0,9998 |
|
Датчик температуры |
60 000 |
4 |
0,9999 |
|
Ротаметр |
30 000 |
8 |
0,9997 |
КоэффициентготовностирассчитываетсяпоформулеКг=НрО/(НрО+СвВ)
Анализданных:
Наиболее часто выходят из строя механические элементы: насосы и газодувки, что подтверждает выводы FMEA и FTA.
Хотя коэффициент готовности каждого единичного элемента высок (>0.99), общая надёжность системы определяется её структурой. Шесть последовательно работающих башен с их контурами циркуляции создают систему, где отказ одного контура (особенно в первых башнях) значительно снижает общую эффективность.
Низкая MTBF насосов (около года) указывает на необходимость наличия складского запаса быстроизнашивающихся деталей (уплотнения, подшипники) и организации эффективной ремонтной службы.
Комплексмерпоповышениюнадёжностиибезопасностисистемы
На основе проведённого анализа можно сформулировать комплекс организационно-технических мероприятий:
Техническиемеры:
Резервирование: Установка резервных (stand-by) газодувок и циркуляционных насосов на первые две башни с автоматическим переключением.
Модернизация КИПиА: Внедрение систем автоматического регулирования(САР)температурынакаждомхолодильникеиСАРподачи
воздуха по концентрации O₂. Резервирование критических датчиков (кислорода, расхода воды).
Защитная арматура: Установка обратных клапанов на трубопроводах для предотвращения обратных токов. Монтаж предохранительных мембран на башнях на случай резкого роста давления.
Система диагностики: Внедрение систем непрерывного мониторинга вибрации насосов и газодувок для прогнозирования отказов.
Технологическиемеры:
Регламентация: Чёткое установление и соблюдение технологических режимов (температура, плотность орошения, концентрация кислот).
Противоаварийная защита (ПАЗ): Разработка и внедрение алгоритмов ПАЗ, например, автоматическая остановка подачи нитрозных газов при остановке всех газодувок или при критическом падении разрежения.
Организационныемеры:
Планово-предупредительныйремонт(ППР):Оптимизацияграфиков ППР на основе статистики отказов (MTBF).
Обучениеперсонала:Регулярноеобучениеоператоровиремонтного персонала действиям в штатных и аварийных ситуациях.
Созданиезапасов:Формированиенеснижаемогозапасакритических запчастей (насосные узлы, кольца Рашига, сменные датчики).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведённый анализ надёжности системы абсорбции оксидов азота с применениемметодик FMEAи FTA показал,что системаявляется сложнойи обладает рядом уязвимых мест. К наиболее критичным элементам, определяющим общую надёжность, относятся газодувки, циркуляционные насосы первых башен, теплообменное оборудование и система контроля кислорода и расхода воды.
Статистические данные подтверждают, что механическоеоборудование имеет ограниченный ресурс и является основным источником отказов. Для обеспечения стабильной и безопасной работы необходима комплексная программа мер, включающая техническое резервирование, модернизациюсистемконтроляиавтоматизации,атакжесовершенствование организационных процедур обслуживания и ремонта. Реализация предложенных мероприятий позволит значительно повысить коэффициент готовности системы, снизить экологические риски и экономические потери, связанные с простоями и выпуском некондиционной продукции.
СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ
Технологическийрегламент[АО-Промсинтез]
Кутепов, А. М. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда на предприятиях химических производств: учебник для вузов / А. М. Кутепов, А. Д.Никитин.—4-еизд., перераб.и доп.— Москва:Альянс,2021.—430с.
—ISBN978-5-907336-45-2.
Общая химическая технология. Введение в моделирование химико- технологических процессов : учебное пособие для вузов / В. В. Дивин [и др.]
; под редакцией В. В. Дивина. — Москва: Юрайт, 2022. — 343 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-15648-9.
Абсорбцияоксидовазота.Технологическийрегламентпроизводства№РБ- 2023-01/ООО«ХимПромПроект»;ответственный исполнительС.И.Петров.
—Введ.2023-01-15.—Тамбов,2023.—95с.
Процессы и аппараты химической технологии: учебник для среднего профессионального образования / А. А. Антипин [и др.]; под общей редакцией А. А. Антипина. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Академия, 2020. — 288 с. — ISBN 978-5-4468-5678-3.
Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для вузов / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков,А.А.Носков.—16-еизд.,стер.—Санкт-Петербург:Лань,2019.
—624с.—ISBN978-5-8114-2157-9.
Автоматизация технологических процессов и производств в химической промышленности : сборник трудов XII Международной научно- практической конференции, Москва, 15–16 ноября 2022 г. / Министерство науки и высшего образования РФ [и др.] ; редакционная коллегия: А. В. Сидоров (председатель) [и др.]. — Москва : РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2022. — 215 с. — ISBN 978-5-7237-1801-4.
23
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПриложениеП1
РисунокП1–Разработкаавтоматизированнойсистемыуправленияпроцессаабсорбцииоксидовазотаотработаннойкислоты