РД 26-4-87

Группа Г43

     

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

ПРАВИЛА

Оборудование для безбаллонного обеспечения предприятий двуокисью углерода

Выбор и применение

ОКСТУ 3602

Дата введения 1987-07-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ письмом Министерства химического и нефтяного машиностроения от 4 марта 1987 г. N 11-10-4/281

РАЗРАБОТАН НПО "Волгограднефтемаш", Всесоюзным научно-исследовательским институтом технологии химического и нефтяного аппаратостроения (ВНИИПТхимнефтеаппаратуры)

Первый заместитель генерального директора по научной работе НПО "Волгограднефтемаш" В.А.Самойлов

Заместитель директора по НИР ВНИИПТхимнефтеаппаратуры, к.т.н. А.Г.Ламзин

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Заведующий отделом газового оборудования для сварки, руководитель темы Р.В.Козминский

Ведущий конструктор В.Б.Кирнесс

Старший научный сотрудник отдела технико-экономических обоснований и исследований В.А.Порядков

СОГЛАСОВАН:

с Главным техническим управлением Министерства химического и нефтяного машиностроения

Начальник отдела стандартизации Ю.О.Мухин

с Институтом электросварки им. Е.О.Патона АН УССР

Заместитель директора, д.т.н. К.А.Ющенко

Заместитель руководителя отдела П.В.Игнатченко

с Союзглавхимом при Госснабе СССР

Заместитель начальника В.П.Лукин

с Всесоюзным научно-исследовательским и конструкторским институтом химического машиностроения (НИИхиммаш)

Заместитель директора В.В.Грязнов

с ЦК профсоюза рабочих тяжелого машиностроения

Технический инспектор труда А.И.Нагибин

ВЗАМЕН РТМ 26-325-79

ПЕРЕЧЕНЬ
ссылочных нормативно-технических документов

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие с 01.10.89 листом утверждения ВНИИПТхимнефтеаппаратуры от 20.09.89

     Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных

Настоящий руководящий документ распространяется на типовое оборудование для безбаллонного обеспечения предприятий двуокисью углерода и устанавливает методику выбора и правила применения наиболее экономичного оборудования в зависимости от годового расхода двуокиси углерода и удаленности предприятия-потребителя от предприятия-поставщика.

1. ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА ЖИДКАЯ

1.1. Двуокись углерода или углекислый газ (CO) может находиться в газообразном, сжиженном и твердом (в виде сухого льда) состояниях. Плотность двуокиси углерода зависит от давления, температуры и агрегатного состояния, в котором она находится.

Тройная точка двуокиси углерода характеризуется избыточным давлением 0,428 МПа (4,28 кгс/см) и температурой минус 56,6°С. В жидком состоянии двуокись углерода может находиться только под давлением выше 0,428 (4,28 кгс/см). Двуокись углерода не представляет опасность для здоровья человека при концентрации ее в воздухе рабочей зоны 0,5% по объему. При содержании в воздухе свыше 5% двуокиси углерода появляется ощущение раздражения слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, кашель, ощущение тепла в груди и головные боли.

Технические требования к жидкой двуокиси углерода определяются ГОСТ 8050-85 "Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия".

1.2. Двуокись углерода находит большое применение в различных отраслях народного хозяйства: машиностроительной, пищевой, нефтедобывающей, химической, сельском хозяйстве и др.

В машиностроении особое место занимает сварка в среде двуокиси углерода, так как является одним из перспективных направлений дальнейшей механизации сварочных работ, обеспечивающая повышение производительности труда в 2-4 раза и высокое качество сварных швов.

Объемы применения этого вида сварки в СССР непрерывно возрастают, а потребности сварочного производства в двуокиси углерода удовлетворяются еще недостаточно. Основными причинами такого положения являются дефицит в баллонах и отсутствие специальных хранилищ-накопителей для утилизации двуокиси углерода у большинства поставщиков, вследствие чего значительное количество двуокиси углерода вместе с отходящими газами различных производств выбрасывается в атмосферу. Широкое применение безбаллонного способа позволит сократить большие транспортные расходы, значительно уменьшить потери двуокиси углерода и улучшить использование мощностей углекислотных производств.

2. СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА

2.1. Для централизованного обеспечения двуокисью углерода потребителем могут быть применены: газопровод от поставщика к потребителю, автономная станция и изотермические резервуары среднего давления, предназначенные для хранения и транспортировки жидкой двуокиси углерода под рабочим давлением до 2,5 МПа.

2.2. Газопровод обеспечивает подачу двуокиси углерода под определенным давлением, которая, пройдя регулирующие устройства, поступает к рабочим постам. Этот способ транспортировки газа прост. Однако вследствие высокой стоимости строительства газопровода, особенно в черте города или на пересеченной местности, его можно рекомендовать к применению только после проведения технико-экономического анализа.

2.3. Автономная станция на машиностроительном или другом предприятии представляет отдельный специализированный цех, предназначенный для производства двуокиси углерода для собственных нужд. Станция включает в себя большой комплекс сложного и металлоемкого технологического оборудования.

Исходным сырьем для получения двуокиси углерода является топливо. Продукт сжигания топлива - дымовой газ и пар полностью расходуются на процесс получения двуокиси углерода, где бы сжигание топлива не производилось, в автономных котельных или котлах ТЭЦ. На каждую тонну двуокиси углерода расходуется до 1 т условного топлива.

Двуокись углерода получают из дымовых газов абсорбционно-десорбционным способом, являющимся самым сложным из всех технологических схем его производства.

Технологическая схема автономной станции, как правило, предусматривает возможность получения жидкой двуокиси углерода, накопление ее в стапельной батарее или стационарном накопителе.

Автономная станция с установкой стационарных накопителей позволяет полностью отказаться от баллонного парка и отпускать излишки двуокиси углерода другим предприятиям в транспортные цистерны. Однако она сложна по устройству, требует значительных капитальных затрат (от 200 до 900 тыс. руб.) и производственных площадей, а для обслуживания ее необходим штат персонала в 20-30 человек. Также следует иметь в виду, что основная часть технологического оборудования автономной станции (кроме насосно-компрессорного) изготавливается по индивидуальным заказам.

Строительство автономных станций целесообразно при отсутствии железнодорожного и надежного круглогодичного автомобильного сообщения. В остальных случаях строительство этих станций должно быть экономически обосновано с учетом объема потребления двуокиси углерода, удаленности потребителя от поставщика и в сравнении с другими способами снабжения.

2.4. Изотермические резервуары среднего давления, как транспортные цистерны, так и стационарные накопители, представляют собой теплоизолированные сосуды различной вместимости. При этом жидкая двуокись углерода накапливается и хранится у поставщика в стационарных накопителях при рабочем давлении от 0,8 до 1,6 МПа (8-16 кгс/см), из которых производится заполнение транспортных цистерн, рассчитанных на рабочее давление от 0,8 до 2,0 МПа (8-20 кгс/см) и предназначенных для доставки жидкой двуокиси углерода потребителю. У потребителя жидкая двуокись углерода переливается из транспортных цистерн в стационарные накопители (расходные емкости), рассчитанные на рабочее давление от 0,8 до 2,4 МПа (8-24 кгс/см), а далее через газификатор по системе трубопроводов подается к рабочим постам.

Конструкция емкостей и интервалы рабочего давления в них обеспечивают срок хранения жидкой двуокиси углерода (без потерь его паров через предохранительные устройства в атмосферу) от 6 до 20 суток для стационарных накопителей и автомобильных транспортных цистерн и до 40 суток - для железнодорожных цистерн.

Стационарные резервуары типов УДХ, РДХ и НЖУ-50Д, оборудованные холодильными установками, обеспечивают хранение жидкой двуокиси углерода неограниченное время.

3. БЕЗБАЛЛОННЫЙ СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ЕМКОСТЕЙ

3.1. Схема безбаллонного обеспечения предприятий двуокисью углерода с применением изотермических емкостей среднего давления показана на черт.1. При этом способе в цехе производства СО у поставщика должна предусматриваться станция для наполнения транспортных цистерн низкотемпературной жидкой двуокисью углерода.

СХЕМА БЕЗБАЛЛОННОГОГО СПОСОБА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА

1 - цех по производству СO; 2 - накопитель стационарный; 3 - цистерна транспортная; 4 - газификатор; 5 - трубопровод централизованной разводки; 6 - рабочий пост

Черт.1

Жидкую двуокись углерода получают, как правило, путем двукратного дросселирования с давления 6,0-7,0 до 2,5-2,8 МПа (с 60-70 до 25-28 кгс/см) при подаче в 1-й промежуточный сосуд и с 2,5-2,8 до 0,8-1,0 МПа (с 25-28 до 8-10 кгс/см) при подаче во 2-й промежуточный сосуд или в стационарные накопители станции наполнения (черт.13).

3.2. Безбаллонный способ обеспечения предприятий двуокисью углерода может быть осуществлен с применением автомобильных или железнодорожных цистерн. Принципиальная схема способа в том и другом случае остается неизменной. Выдача жидкой двуокиси углерода из цистерны потребителям и слив ее в стационарные накопители производится переливом за счет разности уровней, передавливанием за счет создания перепада давлений или с помощью специальных перекачивающих устройств.

3.3. Многолетний отечественный и зарубежный опыт эксплуатации оборудования для транспортировки и хранения жидкого кислорода, азота, двуокиси углерода и других сжиженных газов позволяет рекомендовать к широкому внедрению в народное хозяйство безбаллонный способ обеспечения предприятий двуокисью углерода с применением изотермических транспортных цистерн и стационарных накопителей среднего давления как наиболее рациональный и эффективный способ.

Основные преимущества способа хранения и транспортировки жидкой двуокиси углерода в изотермических сосудах среднего давления следующие: