Studiu privind evitarea riscului tehnic în cazul echipamentelor care lucrează în prezența mediilor periculoase

1. EVITAREA RISCULUI TEHNIC PRIN FOLOSIREA MEMBRANELOR DE SIGURANTA

1.1 Notiuni generale

Membranele de siguranta sunt dispozitive simple de protejare a echipamentelor tehnologice (recipiente, aparate, conducte, cisterne, rezervoare,etc.) impotriva cresterii rapide periculoase a presiunii interioare sau a scaderii rapide a vacuumului interior. Modul de functionare a membranelor de siguranta este foarte simplu si consta, de fapt, in ruperea lor si punerea in legatura a incintei presurizate cu admosfera.

Sudiul membranelor de siguranta a inceput in anul 1920, cand Biroul National de Standarde al S.U.A. a initiat un program de experimentare a utilizarii acestui tip de dispositive pentru protejarea separatoarelor de gaze din industria petroliera. De atunci si pana in present au fost proiectate si aplicate in practica aprox. 300 de tipuri constructive de sisteme de protective cu membrane de siguranta.

In cazul recipientelor sub presiune, membranele de siguranta s-au incercat in S.U.A. in anul 1935 si s-au introdus in codul A.S.M.E., ca dispositive de protective antiexploziva a recipientelor sub presiune, din anul 1942. Cu toate acestea, standardizarea din punctual de vedere al terminologiei nu a fost abordata in nici o tara. Astfel, in literature de specialitate se intalnesc numeroase denumiri, dintre care se mentioneaza urmatoarele: diafragme de rupere, placi de siguranta, discuri de siguranta, membrane de explozie, membrane antiexplozie, supape fara inertie, discuri de autodistrugere, rondele(saibe, garniture, blinde) de autodistrugere, discuri de rupere, panouri de explozie, rasuflatori, membrane de rupere, membrane de securitate, discuri de securitate etc.

Utilizarea acestor dispositive s-a materializat printr-o economisire considerabila de fluide tehnologice. De exemplu, intr-o instalatie de obtinere a cauciucului butilic, prin montarea de membrane de siguranta in amonte de supapele siguranta, s-au redus pierderile de clor-metan cu aproximativ 1100 tone/an. De asemenea intr-o instalatie de purificare fina a etilenei, prin instalarea a 5 membrane de siguranta in amonte de supape de siguranta s-a preintampinat scurgerea a 283 tone/an de etilen.

1.2 Caracteristici tehnico-functionale

Dispozitivele de protective cu membrane de siguranta constituie un punct slab permanent in structura unui sistem tehnologic ce poate fi supus unei presurizari sau vacuumari periculoase. Ruperea membrane, care survine instantaneu, asigura un orificiu cu o arie suficienta pentru a permite descarcarea complete, in atmosfera a excesului de presiune si, astfel, inlatura orice pericol de explozie sau avarie.

In cazul unei vacuumari accidentale a unui recipient, prin ruperea membranei de siguranta se poate preveni deformarea acestuia (insotita de aparitia de fisuri si pierderi de fluide tehnologice) din cauza fenomenului de pierdere a stabilitatii.

Pentru a functiona in conditii optime, asemenea dispositive trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii minime:

Sa cedeze exploziv, adica sa se declanseze instantaneu la presiunea (suprapresiune sau vacuum) prevazuta;

- Sa aiba o durata de serviciu indelungata, pentru o valoare determinata a raportului dintre presiunea de cedare exploziva si presiunea de lucru normala din sistemul tehnic protejat;

- Dupa declansarea exploziva, sa asigure o capacitate de evacuare corespunzatoare.

Membranele de siguranta se pot folosi pentru protectia recipientelor in locul supapelor de siguranta sau in combinatie cu acestea (tabelul1), atunci cand din cauza sursei de presiune, fluidul de lucru si naturii procesului tehnologic, nu este posibila folosirea supapelor de siguranta si anume [42,43]:

- Daca presiunea din recipient poate creste brusc, ca urmare a unor reactii chimice

- Daca este posibila o ingrosare, cristalizarea sau formarea de depuneri aderente a fluidului de lucru;

- Daca fluidul de lucru are o actiune puternic coroziva asupra supapei de siguranta;

- Daca supapele de siguranta nu pot asigura o etansietate suficienta, existand astfel posibilitatea depasirii limitelor admisibile pentru poluarea atmosferei, pierderii unor fluide foarte valoroase sau producerii avariilor si accidentelor din cauza scurgerii unor fluide inflamabile sau explozibile.