4.1 Повышение давления в кубе колонны с выходом за регламентные нормы.
4.2 Повышение температуры в кубе колонны с выходом за регламентные нормы.
4.3 Изменение температуры на контрольной тарелке.
4.4 Ухудшение качества товарного продукта в аналитической пробе при нормальных показателях технологического режима.
Рассмотрим подробнее ситуацию 4.1.
4.1.1 Повысилось давление в кубе колонны. При этом давление вверху колонны осталось постоянным, перепад давления по колонне начал возрастать, уровень в колонне упал. Расход пара на ПЭУ (пароэжекторная установка) не изменился. Причина: колонна захлебнулась.
Студент должен быстро принять решение, чтобы устранить неполадки. Необходимо снизить расход пара в кипятильник.
4.1.2 Повысилось давление в кубе колонны. Вверху колонны также зафиксировано повышение давления, при этом перепад давления по колонне остался постоянным. Датчик подачи пара на паровой эжектор сигнализирует о снижении количества пара на ПЭУ. Температура в кубе и вверху колонны возросла.
Студенту необходимо предложить решение по устранению возникшей проблемы: обеспечить регламентные значения пара на ПЭУ.
4.1.3 Повысилось давление в кубе колонны. Вверху колонны тоже повысилось давление, при этом перепад давления по колонне остался постоянным. Датчик подачи пара на паровой эжектор показывает, что расход пара на ПЭУ не изменился, вакуум на входе в ПЭУ также остался постоянным. Расход пара в кипятильник остается в пределах регламентных норм, расход воды в дефлегматор не изменился. Причина: пробита прокладка на линии ПЭУ и начался неконтролируемый подсос воздуха.
Студент должен быстро принять решение, чтоб устранить неполадки. Заменить прокладку на линии ПЭУ.
4.1.4 Повысилось давление вверху и внизу колонны, при этом перепад давления по колонне не изменился. Расход пара на ПЭУ в норме. Уровень в колонне не изменился, расход пара в кипятильник не изменился, расход воды в дефлегматор не изменился. Причина: клапан регулировки подсоса инертного газа заклинило в открытом положении.
Студент должен предложить решение: закрыть клапан подсоса инертного газа на линии ПЭУ.
Вторым важным моментом формирования технологического мышления у студентов профиля «Оборудование нефтегазопереработки» является установление причинноследственных связей между режимами работы оборудования и выбором соответствующей аппаратуры для проведения ректификации и сорбции. При выборе современных КУ проводятся гидродинамические расчеты с определением основных конструктивных характеристик колонн и КУ (диаметр, высоты переливов, количество клапанов и их геометрия, тип насадки, ее характерные размеры, гидравлическое сопротивление и т.д.). Расчеты проводятся с использованием специализированных программ-тренажеров, таких как «Тарелка» и «Насадка», разработанных в Горном университете.
Построение практических занятий также проводится на основе ситуационного моделирования. Рассматривается несколько ситуаций.
1. В существующем корпусе аппарата за счет замены КУ поднять производительность аппарата, при этом необходимо вместе со студентами проанализировать и сопоставить те или иные контактные устройства (по выбору преподавателя), оценить возможность их использования в конкретной ситуации с учетом свойств среды, давления в аппарате, производительности и необходимой общей эффективности колонны.
2. В существующем корпусе аппарата за счет замены КУ поднять эффективность аппарата.
3. На основе выбранных технологических режимов провести замену существующего колонного аппарата с выбором КУ. Оценить возможные затраты на новое контактное устройство, корпус аппарата с учетом их монтажа и транспортировки. Обсудить вопросы техники безопасности при выполнении требуемых операций.
Для каждой из ситуаций рассчитываются тарельчатые КУ, насыпные и регулярные насадки. В результате расчета определяется диаметр аппарата, конструктивные характеристики КУ, гидравлическое сопротивление аппарата, диапазон устойчивой работы, относительная стоимость.
Результаты исследования и их обсуждение
В результате практических занятий с использованием ситуационного моделирования у студентов:
1) формируются навыки быстрого реагирования в части определения причины возникших неполадок на производстве при проведении процессов ректификации и сорбции;
2) формируются навыки принятия решения с целью скорейшего устранения неполадок и избежания аварийной ситуации;
3) формируются знания в области путей повышения эффективности и безопасности ведения процесса, развивается умение производить расчет и выбор основного технологического оборудования с учетом требуемой производительности, свойств материалов и условий эксплуатации.
Заключение
Ситуационное моделирование позволяет повысить эффективность обучения студентов, обучающихся по техническим направлениям, в частности сформировать умение принимать решение в случае нарушения регламентных норм ведения технологического процесса, что в конечном итоге приведет к уменьшению числа аварийных ситуаций и снизит риск травматизма.
Список литературы
1. Ефимова А.В., Градобоева К.В., Шингаркина О.В. Производственный травматизм и проблема его неоднозначной статистики // Вестник молодого ученого УГНТУ. 2016. № 4. С. 52-57.
2. Проскура В.С., Галлямов М.А. К анализу причин возникновения аварийных ситуаций на объектах нефтехимического комплекса и выявление причин возникновения данных ситуаций // Вестник молодого ученого УГНТУ. 2016. № 3. С. 31-34.
3. Булавка Ю.А. Анализ производственного травматизма на нефтеперерабатывающем предприятии // Вестник Полоцкого государственного университет. Серия B. Промышленность. Прикладные науки. 2011. № 3. С. 130-138.
4. Проблемы промышленной безопасности в металлургической отрасли. [Электронный ресурс]. URL: https://1cert.ru/stati/problemy-promyshlennoy-bezopasnosti-v-metallurgicheskoy- otrasli (дата обращения: 05.05.2019).
5. Охрана труда и техника безопасности в металлургии. [Электронный ресурс]. URL: https://metallplace.ru/about/stati-o-chernoy-metalurgii/okhrana-truda-i-tekhnika-bezopasnosti-v- metallurgii/ (дата обращения: 05.05.2019).
6. Леонтьев В.С. Оптимизация одноколонных ректификационных аппаратов для химических технологий и процессов нефтепереработки // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2012. № 2. С. 265-275. [Электронный ресурс]. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Leontiev_6.pdf (дата обращения: 05.05.2019).
7. Башаров М.М., Лаптева Е.А. Модернизация промышленных установок разделения смесей в нефтегазохимическом комплексе: монография / Под редакцией А.Г. Лаптева. Казань: Отечество, 2013. 297 с.