Образование повышенного или пониженного давления

  • материального
    баланса;

  • теплового
    баланса;

  • процесса
    конденсации паров;

  • экзотермических
    химических процессов;

  • образование
    повышенного или пониженного давления
    в результате попадания в объем аппарата
    легкокипящих жидкостей.

Эффективным
средством защиты от выхода горючих
веществ наружу при повреждениях и
авариях является выявление и предупреждение
возможных причин повреждений аппаратов
и трубопроводов.

Поэтому рассмотрим
возможные причины повреждений аппаратов
и трубопроводов более подробно.

Одна из причин
повреждения аппаратов и трубопроводов
является результатом механического
воздействия.

Под механическими
воздействиями обычно понимают такие
воздействия, которые возникают в
результате превышения расчетных нагрузок
на оборудование при сохранении его
расчетной прочности.

Различают три вида
механических воздействий на материал
стенок аппаратов и трубопроводов:
образование
повышенного или пониженного давления,
воздействие динамических нагрузок и
эрозийный износ.

Образование
повышенного или пониженного давления.

Изменение давления
может быть вызвано нарушением материального
и теплового балансов, процессов
конденсации, попаданием легкокипящих
жидкостей в объем высоконагретых
аппаратов, а также нарушением протекания
экзотермических химических процессов.

Рассмотрим
образование повышенного или пониженного
давления в результате нарушения
материального баланса.

1. Образование повышенного или пониженного давления в результате нарушения материального баланса.

Чрезмерное
внутреннее давление в аппарате может
возникнуть в результате нарушения
материального баланса

в оборудовании.

В установившемся
процессе вводимые в систему потоки
веществ, составляющие приходные статьи
баланса, должны равняться потокам
веществ, выводимым из системы, которые
составляют расходные статьи баланса.
Другими словами, сумма всех количеств
поступающих веществ должна быть равна
сумме всех количеств выходящих веществ:
Giпр
=∑
Giух,
где

Giпр
количество
поступающих (приходящих) веществ;

Giух
количество
выходящих (уходящих) веществ.

В этом случае в
аппарате сохраняется нормальное
(рабочее) давление, установленное для
данного аппарата.

Нарушение же
материального баланса в общем случае

может привести к образованию опасного
перепада между внутренним и наружным
(атмосферным) давлением, т.е. к повышению
или понижению давления, когда по каким
либо причинам перестает соблюдаться
равенство между суммой приходящих в
аппарат веществ Giпр
и суммой уходящих из аппарата веществ
Giух.

В каких случаях
это может произойти?

Это может произойти
в результате:

  • несоответствия
    между подачей веществ в аппарат и их
    расходом.

    Несоответствие между подачей веществ
    в аппарат и их расходом является наиболее
    характерным механическим воздействием,
    что приводит к чрезмерному внутреннему
    давлению.

Несоответствие
между подачей веществ в аппарат и их
расходом может произойти в результате
изменения расхода веществ при завышенной
или заниженной подаче насосов и
компрессоров.

Частный случай –
переполнение емкостных аппаратов
периодического действия (резервуаров,
смесителей, газгольдеров и т.п.). Если в
этих аппаратах Giпр
≠ 0,
а
Giух
= 0, (что означает проведение операции
наполнения без отвода веществ), то при
достижении предельного уровня и
несвоевременного отключения насосов
или компрессоров возникает опасность
переполнения и повреждения этих
аппаратов.

Переполнение
технологического оборудования жидкостями
или газами чаще всего наблюдается при
нарушении технологического режима, при
недостаточном контроле за технологическим
процессом, при неисправности защитной
автоматики.

  • соединения
    аппаратов с разным рабочим давлением.

    Соединение аппаратов с разным рабочим
    давлением является распространенным
    решением, применяемым в технологических
    процессах производств; например при
    производстве полиэтилена
    реакторы-полимеризаторы, работающие
    при давлении 250 МПа (2500 ат) и более,
    соединяются с сепараторами, рабочее
    давление которых составляет около 30
    МПа (300 ат). При соединении таких аппаратов
    напрямую сепаратор не выдержит такого
    высокого давления и произойдет его
    разрушение.

Нормальное
функционирование аппаратов с разным
рабочим давлением обеспечивается путем
их соединения между собой через
специальные устройства автоматического
регулирования давления.

  • увеличения
    сопротивления в трубопроводных линиях.

    Это может быть вызвано уменьшением
    проходного сечения при образовании в
    трубопроводах полимерных отложений
    или неполном открывании задвижек,
    причем, если уменьшение проходного
    сечения происходит в линии за насосом
    или компрессором, то участок этой линии
    между насосом и местом сужения окажется
    под избыточным давлением.

Если же пробка
отложений образовалась в линии перед
насосом, то участок этой линии между
насосом и пробкой окажется под пониженным
давлением.

И тот и другой
вариант может привести к аварийной
ситуации.

Источник

Нарушение
экзотермических химических процессов
также связано с возможностью образования
повышенного давления в результате более
интенсивного выделения тепла и образования
побочных парогазообразных продуктов
в зоне реакции.

Скорость
тепловыделения и образования побочных
продуктов в общем случае определяется
скоростью химической реакции, которая,
в свою очередь, зависит от условий
выделения и отвода тепла, а также
интенсивности образования и отвода
побочных продуктов, т.е. теплового и
материального балансов.

Скорость химической
реакции может увеличиться в результате
нарушения соотношения компонентов,
подаваемых в зону реакции, и особенно
при увеличенной подаче катализатора.

Увеличение
тепловыделения за счет ускорения
химической реакции может происходить
при нормальном отводе тепла из зоны
реакции или при его нарушении.

Это неизбежно
приведет к возрастанию температуры в
аппарате, повышенному выходу побочных
паров и газов.

Рост рабочей
температуры, в свою очередь, вызовет
увеличение тепловыделения в единицу
времени и т. д.

Таким образом,
создаются условия, при которых химическая
реакция становится неуправляемой,
выделение тепла и побочных газов
происходит лавинообразно (спонтанно).

При этом в аппарате
резко повышается давление, что может
привести к разрушению аппарата или
выбросу реакционной массы через отводные
(стравливающие линии).

Уменьшение
количества тепла, отводимого из зоны
реакции, может происходить из-за снижения
интенсивности или полного прекращения
перемешивания реакционной массы,
уменьшения или прекращения подачи в
аппарат хладоагента, загрязнения
теплообменной поверхности отложениями.

Рост давления
может происходить также в результате
несвоевременного отвода из зоны реакции
побочных парогазообразных продуктов.
Это происходит чаще всего при неисправности
отводящих и стравливающих линий, при
образовании в них пробок.

Пример. На
установке по производству гидроперекиси
изопропилбензола для предупреждения
термического разложения реакционной
массы в колонне синтеза поддерживают
глубокий вакуум (остаточное давление
по высоте колонны сверху – вниз изменяется
от 1,33х10
3
до 5,33х10
3
Па – это соответствует от 10 до 40 мм рт.
ст.), что позволяет процесс синтеза вести
при температуре от 50 до 90
0
С, соответственно, сверху вниз по высоте
колонны. Нижняя часть колонны была
оборудована водяным холодильником,
предназначенным для обеспечения
нормального температурного режима ее
работы. В период пуска установки внезапно
начала повышаться температура низа
колонны. Вскоре реакция стала неуправляемой,
произошло разложение реакционной массы.
Силой взрыва многотонная колонна синтеза
была приподнята над землей и отброшена
на несколько метров в сторону.

5. Образование повышенного или пониженного давления в результате попадания в объем аппаратов легкокипящих жидкостей.

Попадание в объем
высоконагретых аппаратов легкокипящих
жидкостей связано с их быстрым испарением.
За счет этого происходит резкое увеличение
давления в аппарате.

Как правило, такая
ситуация, как попадание легкокипящих
жидкостей в объем высоконагретых
аппаратов, возникает из-за ошибок,
допущенных при пуске установок или
узлов установки. Например, при пуске
вакуумной установки вследствие допущенных
ошибок в вакуумную колонну с температурой
кубового остатка около 370 0С
был подан бензин. В результате интенсивного
парообразования в колонне произошло
резкое увеличение давления, которое
привело к повреждению стенок аппарата
и возникновению пожара.

Характерен и другой
случай вскипания легкокипящей жидкости,
когда в аппарат с ее остатками поступает
высококипящая жидкость, нагретая до
высокой температуры.

Или еще такая
ситуация, в период пуска при подаче в
аппарат высоконагретой (с высокой
температурой кипения) жидкости, если
после его пропарки или промывки осталось
некоторое количество воды, происходит
резкое вскипание остатков воды,
образование парой фракции, и в результате
происходит резкое повышение давление.

Приращение давления
∆Р в аппарате в этих случаях можно
рассчитать по уже известному вам
соотношению (когда мы говорили с вами
о нарушении процесса конденсации):

Р = Р0Vп/
V
св,
где Р0— барометрическое
давление, Па; Vсв
— свободный внутренний объем аппарата,
м3;
Vп
— объем неконденсированного пара, м3.

Только в данном
случае Vп будет
означать объем паров, образующихся при
испарении легкокипящей жидкости, который
можно определить по формуле:

Vп
=
m
V
п΄
, где m
– количество кипящей жидкости, участвующей
при испарении, кг; Vп΄
— удельный объем паров легкокипящей
жидкости при температуре ее испарения,
м3/кг.

Общее давление в
аппарате определяется по формуле: Р
= Р
раб
+ ∆Р
.

При этом необходимо
помнить, что формула, по которой
определяется приращение давления ∆Р
= Р
0Vп/
V
св,
учитывает только статическое давление.

Однако при
значительной разности температур
испарение может протекать настолько
быстро, что образующиеся пары легкокипящей
жидкости успевают за время контакта с
высоконагретой поверхностью аппарата
или высококипящей жидкостью сильно
перегреться.

При этом формируется
ударная волна, разрушающее действие
которой в несколько раз больше статического
давления.

Источник

Каждый человек периодически сталкивается с необходимостью определения своего артериального давления (АД), но точно установить показатели может только тонометр. Когда аппарата нет рядом, отличить повышенное давление от пониженного можно по признакам. Поэтому важно знать, как проявляет себя каждая из патологий, поскольку при отсутствии своевременного лечения гипертонии возможны нарушения кровообращения и повреждения сосудов. Гипотония тоже требует коррекции, ведь ее проявления ухудшают качество жизни человека, иногда становятся симптомом серьезных недугов.

Показатели нормы артериального давления

АД показывает, с какой силой поток крови действует на сосудистые стенки. Данные значения обусловлены активностью сердечных сокращений и количеством жидкости, которую пропускает через себя сердце. По цифрам давления определяются самочувствие человека и работа его организма. Давление измеряется у всех возрастных категорий специальным прибором – тонометром.

По указанию ВОЗ, нормальное давление соответствует показаниям 120/80 мм ртутного столба. К повышению в пределах нормы относят цифры 130–140/85–90. О патологии свидетельствуют значения выше 140/90, если давление держится длительное время, диагностируется артериальная гипертензия. Но с необратимыми возрастными трансформациями в организме меняется и АД. Поэтому чем старше человек, тем выше границы нормы. Если для юноши или девушки нарушением работы сосудистой системы считаются показатели 140/90, речь идет о гипертонии. У пожилых людей такое давление не относят к патологическому явлению, экстренного снижения не требуется. Гипотония – длительное понижение давления — определяется, когда шкала прибора указывает на 100/60 и ниже.

Как определяют повышенное или пониженное давление по признакам и изменению самочувствия?

Симптомы гипертонии

В начальной стадии гипертонии симптомы зачастую не беспокоят человека. О повышении показателей он узнает случайно на диспансерном осмотре. Иногда и тяжелая стадия болезни протекает без ярко выраженных признаков, поэтому понять, что давление повышено, сложно. Так случается, если заболевание развивается медленно, без резких скачков, организм успевает адаптироваться, а незначительное недомогание люди списывают на усталость и переутомление. К косвенным признакам скрытой гипертонии относится:

  • голова может болеть в затылке или присутствует ощущение тяжести;
  • пульсация в височной области;
  • чувство усталости;
  • тахикардия;
  • головокружение, мелькание мушек в глазах.

Если эти признаки беспокоят человека, присутствует начальная стадия гипертонии, пора контролировать давление и начинать лечение. Также высокое АД определяют по следующим проявлениям:

  • кровотечение из носа;
  • нарушение сна;
  • тошнота, иногда рвота;
  • дискомфорт в области глазных яблок;
  • отечность лица и ног (при сердечной недостаточности);
  • снижение памяти;
  • онемение в руках;
  • боли за грудиной.

С прогрессированием заболевания развиваются изменения в работе сердца, так как постоянная нагрузка вызывает переутомление органа. Страдают мозг и почки, что усугубляет течение болезни и ее проявления. Артериальная гипертензия опасна развитием гипертонического криза. Если приступ не купировать вовремя, возможны инфаркт или инсульт.

Норма АД

Основные признаки гипотонии

Гипотония определяется при снижении АД. 100/65 мм рт. ст. не относится к серьезным патологиям, некоторые живут с таким давлением всю жизнь и хорошо себя чувствуют. Физиологическая гипотония не требует коррекции, это индивидуальная особенность человека. Но у людей со среднестатистическими показателями резкое и длительное расширение сосудов становится причиной сокращения скорости кровотока, ухудшения внутричерепного кровоснабжения, что приводит к кислородному голоданию мозга. Поэтому пациенты с пониженным давлением вялые, испытывают недомогание, повышенную сонливость, проходящую к полудню. А после обеда им вновь хочется спать. К проявлениям патологической гипотонии относится:

  • слабость и головокружение по утрам, при резком вставании с кровати в глазах темнеет;
  • из-за расширения артерий беспокоит тупая головная боль в области лба;
  • человек легко раздражается, плаксив;
  • работоспособность понижена;
  • кисти рук и стопы холодные;
  • иногда отмечается снижение температуры до 35,5–36 °C;
  • возможны тошнота и рвота;
  • обмороки встречаются чаще в молодом возрасте;
  • снижены память и концентрация внимания.

Гипотоники метеозависимы, быстро утомляются, при физической нагрузке у них учащается пульс, беспокоит дискомфорт в области сердца. Это обычно люди субтильного телосложения, с бледной кожей. Пониженное давление, как правило, свойственно молодым женщинам. Признаки состояния у них проявляются с подросткового возраста.

Важно знать, что симптомы гипотонии легко спутать с иными опасными недугами, поэтому если состояние беспокоит постоянно, необходимо пройти обследование.

Методы нормализации давления. Способы понижения и повышения АД

Высокое давление

Как понизить АД

Методы снижения давления зависят от причин возникновения гипертонии, а также степени развития заболевания. Повышение, вызванное физическим напряжением, не требует коррекции, восстановление происходит самостоятельно. При стойкой гипертензии необходимо обратиться к врачу. Терапевт назначит лекарства, которые помогут остановить возрастание АД и снизят его негативное влияние на организм:

  • Ингибиторы АПФ оказывают сосудорасширяющее действие за счет блокирования гормона ангиотензин II, выступающего фактором, повышающим давление («Эналаприл», «Лизиноприл», «Моноприл»).
  • Бета-адреноблокаторы воздействуют на адренорецепторы, снижают учащенное сердцебиение («Соталол», «Талинолол», «Бисопролол»).
  • Диуретики влияют посредством выведения жидкости через почки («Хлорталидон»).
  • Антагонисты кальция препятствуют прохождению ионов элемента в клетки стенок сосудов, предупреждая спазм. Препараты влияют на сердечный ритм, препятствуют формированию атеросклеротических отложений («Верапамил», «Коринфар»).

Лекарства должен назначить только врач, исходя из причин заболевания, возраста и степени развития недуга. Для стабилизации работы вегетососудистой системы применяется физиотерапия:

  • электрофорез;
  • гальванизация;
  • низкочастотная магнитотерапия;
  • УВЧ;
  • инфракрасная терапия.

К важной составляющей стабилизации АД относится питание. Гипертоникам нельзя перегружать желудок пищей, употреблять излишнее количество жиров и углеводов. Рекомендуется отказаться от соленых и жареных блюд, пряностей, крепкого чая и кофе: они повышают АД, увеличивают холестерин. Показаны кисломолочные продукты с пониженным содержанием жира, фрукты и овощи. Для нормализации давления рекомендуется пить воду (не менее 2 литров), свежевыжатые соки из моркови и свеклы.

Для поддержки сердца и сосудов необходима умеренная физическая нагрузка: плавание, прогулки, лечебная гимнастика, — а от вредных привычек придется отказаться.

Низкое давление

Как повысить АД

Если часто беспокоит пониженное давление, стабилизировать состояние поможет комплекс мер, направленных на устранение основной причины и восстановление тонуса сосудов и мышц. Рекомендации по образу жизни:

  • Длительный сон у гипотоников – потребность организма, поэтому спать необходимо не меньше 8–10 часов. Не стоит быстро вскакивать с кровати, вначале требуется пошевелить руками и ступнями, напрячь мышцы, только после этого неспешно встать.
  • При гипотонии физическая активность необходима, но предпочтительнее щадящие упражнения, соответствующие возрасту. Из видов спорта подойдут теннис, плавание, легкий бег, бадминтон. Длительные пешие прогулки стимулируют мышечный и сосудистый тонус, устраняют головные боли.
  • Для бодрости и восстановления активности рекомендуются контрастный душ комфортной температуры по утрам, гидромассажные процедуры.

Длительное стояние противопоказано гипотоникам: от недостатка кислорода ухудшается состояние, поэтому лучше отказаться от посещения многолюдных мест.

Лекарственные средства

При единовременном понижении давления разрешается принять медикаменты, их действие направлено на стимуляцию нервной системы и сосудов. Но людям с хроническими недугами и беременным не стоит принимать таблетки самостоятельно, их должен назначить врач. Распространенные препараты от пониженного давления:

  • «Цитрамон» содержит кофеин, вещество усиливает процессы возбуждения в мозге. В результате его приема учащается частота сердечных ударов, дыхания, повышается тонус сосудов.
  • «Аскофен» тоже содержит кофеин, при пониженном давлении оказывает аналогичное воздействие, успешно устраняет симптомы гипотонии.
  • «Гутрон» влияет на симпатическую нервную систему и тонус сосудов, таблетки справляются с головными болями, вялостью, спровоцированными понижением давления.
  • «Эфедрин» воздействует на адренорецепторы сосудов, вызывая их сокращение.
  • «Беллатаминал» применятся в комплексной терапии вегетососудистой дистонии, обладает седативным действием.

При пониженном давлении показано применение фитопрепаратов на основе женьшеня, элеутерококка и лимонника. Вытяжки из растений обладают общеукрепляющими и тонизирующими свойствами, имеют минимум противопоказаний. Для восстановления сил народная медицина рекомендует пить настои шиповника, расторопши и курильского чая.

Особенности питания

При гипотонии диета занимает не последнее место, важно скорректировать рацион в соответствии с потребностями организма:

  • Гипотоникам нельзя голодать, поэтому пищу принимают часто, небольшими порциями.
  • Обязательно присутствие в питании белков животного происхождения, это мясо и рыба, куриные яйца и творог. Не возбраняется в меру употреблять сало, молочные продукты с высоким содержанием жира.
  • Для крепких сосудов рацион дополняют витаминами C, E, PP, A группы B.
  • В отличие от больных гипертонией, для гипотоников будет полезным иногда съедать соленые блюда. Рекомендуется добавлять в пищу пряные травы и перец чили, имбирь, горчицу.

Необходимые продукты для людей с пониженным давлением – орехи, сыр, кофе и крепкий чай. Чтобы чувствовать себя в тонусе, утром хорошо выпить чашку ароматного напитка с бутербродом, намазанным маслом, сверху положить кусочек сыра, соленой семги или икру.

Человек должен контролировать свое давление и знать признаки его повышения или снижения. Но не стоит ориентироваться только на ощущения, так как перепутать симптомы просто. Чтобы своевременно начать лечение, для точного определения уровня АД пользуются тонометром.

Загрузка…

Читайте также:

Источник