Cwymp Setlwr Tiwbiau Tua: 5 Achos Gwraidd Cryniad Slwtsh a'r 4 Atgyweiriad a'i Ataliodd

Haf 1993. Uchafbwynt y galw am ddŵr. Mae gwaith dŵr cwmni ffibr cemegol yn Jiangsu yn atgyweirio falf chwythu i lawr. Mae'r tanc gwaddodiad yn cael ei wagio - a heb rybudd, mae'r tiwbiau ar oleddf yn cwympo. Ddim yn sag araf. Ddim yn anffurfiad graddol. Methiant strwythurol sydyn, llwyr. Nid oedd yr hyn a ddarganfu ymchwilwyr yn un achos unigol ond yn gadwyn o bum methiant rhyng-gysylltiedig: llaid a ddylai fod wedi'i ollwng ond nad oedd, cynhalwyr a oedd wedi cyrydu ers blynyddoedd, roedd gweithredwyr falfiau'n ofni troi, a thanc yn gwthio 18% y tu hwnt i'w lwyth dylunio. Mae'r erthygl hon yn dadbacio pob achos a'r pedwar mesur ôl-osod sydd wedi cadw'r setlwr yn ddiogel ers hynny.

Y BLANED, YR AFON, A'R CWYMP

Comisiynwyd y gwaith dŵr ym mis Mai 1991 gyda chapasiti dylunio o25,000 m³/d, gan dynnu dŵr crai o Afon Wanggang - prif allfa'r môr yn ardal Lixiahe yng ngogledd Jiangsu. Cyflwynodd y dŵr crai ddwy her: llygredd trwm i fyny'r afon a dylanwad llanw cryf i lawr yr afon. Yn ystod digwyddiadau ymwthiad dŵr môr, cyrhaeddodd crynodiadau NaCl1,000-10,000 mg/L. Roedd cymylogrwydd blynyddol yn amrywio o 30 i 100 NTU, gan gynyddu i 700 NTU yn ystod stormydd glaw tymor byr.

Am ddwy flynedd bu'r setlwr tiwb ar oleddf yn gweithredu heb ddigwyddiad mawr. Yna, yn ystod haf 1993, yn ystod cyfnod o alw brig, fe ddraeniodd gweithredwyr y tanc i atgyweirio falf chwythu i lawr. Ildiodd y tiwbiau - wedi'u llwytho â llaid cronedig, wedi'u cynnal gan ddur cyrydu.

1. PAM MAE LLAWR YN GORFFEN MEWN TIWBIAU AR OLEDIG

Mewn tiwb wedi'i lwytho'n iawn ar oleddf, gweladwyrhyngwyneb cymylog clirffurflenni. Uwchben iddo mae dŵr clir y mae'r rhan fwyaf o fflocs wedi gwahanu oddi wrtho. Islaw mae parth crog mewn setlo rhwystredig - mae fflocs yn gwrthdaro, yn rhwymo gronynnau mân, ac yn tyfu'n agregau mawr, trwchus sy'n setlo ar wyneb isaf y tiwb ac yn llithro i lawr trwy ddisgyrchiant i'r parth llaid.

Ond pan fydd y cyflymder ar i fyny yn y tiwbiau yn codi - boed o weithrediad gorlwytho neu gamddosbarthu llif - mae'r cydbwysedd hwn yn cwympo. Yn lle hynny, mae fflociau a ddylai setlo yn cael eu cludo i fyny i'r parth dŵr clir. Yna maent yn setloar ben y tiwbiau, gan ffurfio croniadau llaid y mae gweithredwyr yn eu disgrifio fel "cymylau madarch" yn codi o'r allfeydd tiwb. Po fwyaf o orlwytho, y mwyaf trwchus y daw'r llaid haen uchaf.

Mae cymhlethdod pellach. Nid yw llif y tu mewn i diwbiau ar oleddf yn laminaidd delfrydol. Mae'n allif dau gam hylif-solet- mae gronynnau dwysach na dŵr yn setlo o dan eu pwysau eu hunain, gan greu mudiant cymharol rhwng cyfnodau. Mae forticau hynod o fach yn ffurfio yn y rhanbarth deffro y tu ôl i ronynnau ffloc, ac mae eu curiad yn tarfu ar y maes gwaddodiad. Y canlyniad: mae effeithlonrwydd gwaddodiad y byd go iawn yn is nag y mae'r rhagdybiaeth llif laminaidd yn ei ragweld, ac mae llaid yn cronni y tu mewn i'r tiwbiau hyd yn oed o dan weithrediad "normal".

2. PUM ACHOS GWRAIDD Y CWYMPIAD

2.1 Rhyddhau llaid - rhy ychydig, rhy hwyr

Mae practis safonol yn galw am ryddhau llaidddwywaith y shifft- bob 4 awr - gyda mwy o amlder a hyd pan fydd cymylogrwydd dŵr crai yn codi neu pan fydd cynhyrchiant yn cynyddu. Datgelodd yr archwiliad ar ôl damwain fod llaid eisoes wedi ymwthio o'r parth dosbarthu dŵr i'r tiwbiau eu hunain (gweler Ffigur 1). Nid oedd yr amserlen ryddhau wedi'i haddasu i gyfateb i gymylogrwydd cynyddol. Roedd llaid yn cronni'n gynyddol, gan gyrraedd dyfnder o fras10 cm ar ben y tiwbiau- pwysau marw na ddyluniwyd y system gynnal erioed i'w gario.

2.2 Dim fflysio rheolaidd, dim gwagio tanc o bryd i'w gilydd

Roedd rheoliadau'r planhigyn ei hun yn glir: pan fydd slwtsh neu algâu blewog yn ymddangos ar ben y tiwbiau, draeniwch o dan y tiwbiau, datguddiwch yr arwynebau, a glanhewch â gwn dŵr pwysedd uchel yn a.ongl 60 graddi'r tiwbiau. Mewn ardaloedd arfordirol gyda digonedd o olau haul, mae twf algâu ar diwbiau yn gyflym - rhaid i weithwyr fynd i mewn i'r tanc, tynnu algâu â llaw, rinsiwch dro ar ôl tro, ac agor falfiau chwythu i lawr i ollwng malurion. Bob tri mis, dylid gwagio'r tanc yn gyfan gwbl, tynnu'r tiwbiau'n rhannol, a dylid archwilio'r parth llaid a'i droi'n lân. Rhaid cael gwared ar falurion fel pysgod bach a blociau pren sy'n rhwystro'r pibellau llaid tyllog. Ni ddilynwyd y gweithdrefnau hyn yn gyson.

2.3 Y falfiau anghywir - dwyster llafur a oedd yn atal gweithrediad

Roedd y falfiau chwythu i lawr gwreiddiolfalfiau giât pwysedd isel cyffredin, Dg200 mm. Roedd angen gweithredwr i gylchdroi pob falf ar bob cylch rhyddhaudros saith deg tro- a phedair falf o'r fath fesul cylch. Roedd yr ymdrech gorfforol yn sylweddol. Dros amser, nid oedd gweithredwyr yn agor falfiau'n ddigonol, ac roedd rhyddhau llaid yn anghyflawn yn gronig. Daeth y fanyleb falf, mân-ymddangosiad manwl yn y cam dylunio, yn achos sylfaenol y cwymp.

2.4 System gynnal a oedd wedi cyrydu heb ei gwirio

Roedd y system cymorth tiwb gwreiddiol yn fach iawn: mewn an8 m × 7 mtanc setlo, dim ond dwy angor haearn gwreiddio ar ymylon y tanc, gyda bariau dur crwn Dg16 mm a turnbuckles wedi'u tynhau ar gyfnodau o 250 mm. Yn ystod ymwthiad dŵr môr, cyflymodd yr amgylchedd clorid uchel cyrydiad y dur crwn. Dim ond triniaeth gwrth-cyrydu arferol a ddefnyddiwyd - dim arolygiad blynyddol, dim amserlen adnewyddu. Pan oedd y tanc yn llawn dŵr, roedd hynofedd yn gwrthbwyso'r llwyth llaid yn rhannol. Pan gafodd y tanc ei wagio ar gyfer atgyweirio'r falf, trosglwyddwyd pwysau llawn y tiwbiau llawn llaid i'r cynheiliaid cyrydu, ac fe fethon nhw.

2.5 Gweithred gorlwytho - 18% y tu hwnt i'r dyluniad, ac ni allai'r flocs ymdopi

Roedd galw'r haf yn gwthio'r ffatri i weithredu118% o gapasiti dylunio. Yn y tanc ffloculation grid, roedd y cyflymder llif uchel yn ei gwneud hi'n anodd ffurfio fflociau mawr, trwchus - a hyd yn oed fflociau a ffurfiwyd yn flaenorol yn torri ar wahân. Sylwodd y gweithredwyr yn union yr hyn y mae damcaniaeth yn ei ragweld: roedd cyflymder uchel ar i fyny yn y tiwbiau'n ysgubo'r fflociau i'r parth dŵr clir, lle gwnaethant ailsefydlu ar ben y tiwb mewn haenau o fwy na 10 cm. Yn y cyfamser, roedd y tiwbiau eu hunain yn llenwi â llaid oddi isod. Roedd y llwyth cyfunol o'r brig a'r gwaelod yn llethu'r hyn a oedd yn weddill o'r strwythur cymorth.

3. Y PEDWAR MESUR ÔL-DDOD

3.1 Falfiau chwythu i lawr sy'n agor yn gyflym

Disodlwyd y falfiau giât pwysedd isel cyffredinfalfiau chwythu i lawr math lifer a weithredir â llaw sy'n agor yn gyflym. Mae'r hyn a oedd angen saith deg a mwy o droadau unwaith yn cymryd un tafliad lifer. Roedd y gostyngiad dramatig mewn dwyster llafur yn golygu nad oedd gweithredwyr bellach yn amharod i berfformio rhyddhau llaid - a phan wnaethant, agorodd y falfiau'n llawn. Gwellodd effeithlonrwydd rhyddhau slwtsh o'r pibellau trydyllog ar unwaith.

3.2 Dŵr pwysedd uchel yn troi uwchben y pibellau llaid

A Pibell ddŵr pwysedd uchel Dg40 mmwedi'i osod 30 cm uwchben y pibellau llaid tyllog (gweler Ffigur 2). Cyn pob gollyngiad llaid, caiff dŵr pwysedd uchel ei gyfeirio ar ongl 90 gradd ar hyd echel y pibellau tyllog am 2 funud i droi'r llaid sefydlog. Mae'r ddyfais droi ategol syml hon yn atal caledu a chywasgu llaid, gan wneud rhyddhau i lawr yr afon yn llawer mwy effeithiol.

3.3 Gwahardd gorlwytho a gorfodi disgyblaeth glanhau

Gwaharddwyd gweithrediad gorlwytho - rheol galed, nid canllaw - i gadw'r amodau adwaith yn y tanc ffloculation grid a chadw'r cyflymderau i fyny yn y tiwbiau o fewn eu hamlen ddylunio. Ar yr un pryd, sefydlwyd amserlen lanhau rhwymol:arwynebau tiwb yn cael eu glanhau o leiaf bob mis, gwagio'r tanc yn llwyr ac archwilio bob chwarter. Dim eithriadau.

3.4 Cynheiliaid tiwb cryfach gyda rhodenni tensiwn

Ychwanegwyd gwiail tensiwn syml i'r system gynhaliol wreiddiol (gweler Ffigur 2), gan drosglwyddo rhan o bwysau'r cynulliad tiwb i'r cafnau casglu. Dosbarthodd hyn y llwybr llwyth - roedd yr hyn a oedd wedi'i gludo'n gyfan gwbl gan ddau angor wedi'i fewnosod a dur crwn wedi cyrydu bellach yn cael ei rannu ar draws elfennau strwythurol lluosog.

DWY FLYNEDD YN OLACH: BETH MAE'R DATA YN EI DDWEUD

Mae'r pedwar mesur hyn bellach wedi bod ar waith ers bron i ddwy flynedd heb unrhyw ddigwyddiad. Nid oedd angen ailgynllunio'r setlwr nac amnewid offer mawr ar gyfer yr ôl-osod - aeth i'r afael â hynnydisgyblaeth weithredol, ergonomeg falfiau, rheoli llaid, a diswyddiad strwythurol. Mae’r gwersi’n syml ond yn hawdd eu hanwybyddu wrth ddylunio a chomisiynu:

1. Materion caledwedd rhyddhau slwtsh.Os bydd falf yn cymryd saith deg tro i agor, bydd gweithredwyr yn y pen draw yn ei hagor yn llai na llawn. Nid moethusrwydd yw falfiau agor cyflym - maent yn anghenraid gweithredol.

2. Mae systemau cynnal yn cyrydu mewn amgylcheddau arfordirol.Mae ymwthiad dŵr môr yn golygu bod lefelau clorid yn cyrraedd 1,000-10,000 mg/L. Mae angen archwiliad blynyddol a chyllideb adnewyddu ar ddur crwn a haearn wedi'i fewnosod - nid yw cotio gwrth-cyrydu arferol yn unig yn ddigon.

3. Mae gorlwytho yn cael effaith cyfansawdd.Mae gweithredu 18% yn uwch na'r dyluniad yn codi cyflymder ar i fyny, yn torri fflocs, yn dyddodi llaid ar ben tiwbiau, ac yn cynyddu'r llwyth marw ar gynheiliaid sydd eisoes dan straen. Nid yw'n un broblem - mae'n bedair problem a ysgogir gan un penderfyniad.

4. Mae cronni llaid yn rhagweladwy.Mae'r model rhyngwyneb cymylog clir yn dweud wrthych pryd a ble y bydd llaid yn cael ei adneuo. Os yw gweithredwyr yn gweld "cymylau madarch" yn codi o'r tiwbiau, mae'r cyflymder i fyny yn rhy uchel - lleihau llwyth neu gynyddu gollyngiad llaid. Peidiwch ag aros i'r llaid haen uchaf gyrraedd 10 cm.

5. Mae glanhau arferol yn rhatach na chwymp.Efallai y bydd glanhau wyneb misol a gwagio tanciau bob chwarter yn teimlo fel baich - ond mae ailosod cydosodiad tiwb sydd wedi cwympo a'r amser segur cysylltiedig yn costio llawer mwy.