Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Повышение надежности и долговечности деталей, механизмов, агрегатов, машин 
________________________________________________________________________________ 
93 
Блок №1 - сухой очистки газа состоит из 2-х параллельно соединенных филь-
тров типа FA 11/350, до и после которых установлены отключающее затворы, что 
позволяет периодически их очищать. Байпас фильтров (затвор № 6) служит для пода-
чи газа в обход фильтров при необходимости их отключения. 
Блок №2 - замер расхода газа состоит из диафрагмы, в комплекте с регистри-
рующими приборами расхода, давления и температуры газа на щите № 1. 
Блок №3 - редуцирование газа представляет собой две одинаковые нитки тру-
бопроводов из которых одна рабочая, другая резервная с автоматическим вводом в 
действие при понижении давления на выходе из ГРП. 
Анализ пожарной опасности позволил сформулировать выводы. Повышенную 
пожарную опасность производства определяют такие параметры, как: сложность 
технологических линий; значительное количество горючего газа (природный газ), 
большое число емкостей и аппаратов, в которых находится газ под высоким давлени-
ем и при высокой температуре, разветвленная сеть технологических трубопроводов с 
многочисленной запорно-пусковой и регулирующей арматурой и контрольно-
измерительными приборами; высокая теплота сгорания и скорость выгорания при-
родного газа. 
С точки зрения потенциального воздействия на окружающую среду, аварийное 
разрушение трубопроводов и технологического оборудования с природным газом 
сопровождается [2,3,4]: 
-
образованием волн сжатия за счет расширения в атмосфере природного 
газа, заключенного под давлением в объеме «мгновенно» разрушившейся части 
трубопровода или оборудования, а также волн сжатия, образующихся при 
воспламенении газового шлейфа и расширении продуктов сгорания; 
- термическим воздействием пожара на окружающую среду в случае воспламе-
нения газа. 
Основными поражающими факторами аварий на площадке хранения горючих 
газов являются [2,3]: 
-
избыточное давление во фронте воздушной ударной волны, образующейся 
при расширении газа при разгерметизации оборудования или трубопроводов и при 
сгорании ГВС; 
-
разлет осколков (фрагментов) трубы и оборудования; 
-
создание локальной зоны загазованности при истечении газа без 
воспламенения; 
-
прямое огневое воздействие и тепловой поток с поверхности пламени при 
горении шлейфа газа. 
В качестве наиболее вероятного сценария развития аварии принято следующий 
сценарий: утечка газа из газопровода внутри помещения ГРП 

поступление газа в 
объѐм помещения 

наличие источника зажигания 

одновременное образование 
облака взрывоопасной смеси 

попадание взрывоопасного облака в зону нахождения 
источника зажигания 

зажигание ГВС 

взрыв газового облака 

разрушение по-
мещения ГРП, попадание в зону возможных поражающих факторов людей и/или обо-
рудования 

поражение персонала предприятия избыточным давлением от ударной 
волны и тепловым излучением. 
Размеры и форма факела зависят от характера повреждения трубопроводов, ар-
матуры; чаще всего факел образуется осесимметричной (при истечении продукта из 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
94 
круглых отверстий) или веерной струей из щелевых отверстий. Высота пламени зави-
сит, главным образом, от количества истекающего продукта и может достигать 50 м 
и более (расход газа около 20 кг/с). Выходящий газ при неполном сгорании горит 
желтым или красным пламенем, горение сопровождается сильным свистящим шу-
мом. Высота пламени в 2 – 2,5 раза больше среднего диаметра площади горения; ли-
нейная скорость выгорания 90 см/ч. Температура горения составляет 1300°С и более. 
При факельном горении всегда имеется опасность температурной деформации уже в 
первые 5-10 мин. Омываемых пламенем или находящихся вблизи него конструкций и 
технологических аппаратов. В процессе горения газа почти всегда имеется опасность 
разрыва трубопроводов в результате быстрого нарастания в них давления и сниже-
ния прочности материала трубопровода вследствие обогрева. 
Помещение газорегуляторного пункта согласно расчетам относится к категории 
А «повышенная взрывопожароопасность». 
Главный вид аварии на газораспределительных пунктах (далее – ГРП) – утечка 
транспортируемого газа с последующим развитием чрезвычайной ситуации (далее – 
ЧС). Основной причиной является нарушение режима работы газотранспортной сети. 
Так как на компрессорных станциях, откуда подается газ в магистральные газопрово-
ды, не всегда возможна бесперебойная транспортировка газа, из-за насосов, которые 
работают под переменным напряжением, вследствие чего наблюдаются скачки 
напряжения в электросети.
Возникновение аварийных разрывов на газопроводах, а также на подключен-
ных к ним сосудах и аппаратах связано с физическими эффектами двух видов: 

внутренними - нестационарными газодинамическими процессами в самих тру-
бопроводах или сосудах, определяющими динамику выброса природного газа в атмо-
сферу; 

внешними - определяющими воздействие процесса разрушения участка трубо-
провода или сосуда высокого давления на окружающую среду. Внешние эффекты со-
провождаются: 

образованием волн сжатия за счет расширения в атмосфере природного газа, 
выброшенного под давлением из разрушенного участка трубопровода (сосуда), а так-
же волн сжатия, образующихся при воспламенении подводящих и отводящих газо-
проводов и расширении продуктов его сгорания; 

образованием и разлетом осколков (фрагментов) разрушенного участка трубо-
провода (сосуда, аппарата); 

термическим воздействием пожара на окружающую среду. 
Причины аварий следующие: 

механические повреждения наружных газопроводов при производстве земля-
ных работ 99 (26 %); 

повреждения подземных газопроводов, вызванные потерей прочности сварных 
стыков (разрывы) из-за брака, допущенного при строительстве - 25 (7 %); 

коррозионное повреждения подземных газопроводов - 19 (5 %); 

повреждения надземных газопроводов транспортными средствами и в резуль-
тате природных явлений - 40 (11 %); 

прочие - 31 (8 %). 
К основным причинам, приводящим к отказу оборудования, относятся: 

прекращение подачи энергоресурсов; 

---