Главная Прочие дисциплины Охорона праці - Москальова В.М.

Охорона праці - Москальова В.М.

5.2 Безпека при експлуатації кріогенної техніки та систем, що працюють під тиском

5.2.1 Вимоги безпеки до посудин, що працюють під тиском

До обладнання, що працює під тиском відносяться парові і водяні котли, компресори і балони зі стиснутим або зрідженими газами. До посудин, що працюють під тиском, відносяться ємності, у яких (0,07мПа) або , де V –внутрішній об’єм посудини, л.

Порушення правил експлуатації обладнання, що працює під тиском більше атмосферного призводить до вибуху, а відтак до руйнування будівель і травмування людей.

Основними причинами більшості аварій є:

• недостатня кваліфікація персоналу;
• порушення правил експлуатації, безпеки праці;
• низька трудова і технологічна дисципліна;
• відсутність нагляду і контролю;
• низька якість випробувальних і ремонтних робіт.

Причиною аварій є переповнення або нестача води у паровому котлі. При значному переповненні вода разом з паром потрапляє у паропровід, що стає причиною виникнення гідравлічних ударів такої сили, що призводить до його розриву.

Тривалість вибуху обладнання становить долі секунди, тому потужність вибуху досягає величезної сили.

Вибух посудини під тиском – це таке руйнування її стінок, при якому внутрішній тиск миттєво знижується до атмосферного. Перегріта понад 100С вода має величезний запас енергії. При миттєвому падінні тиску вода раптово перетворюється на пару, збільшується в об’ємі приблизно у 1700 разів. Це явище носить назву адіабатичного розширення (вибуху).

Енергію при адіабатичному розширенні обчислюють за формулою:

, (28)

де - енергія вибуху, Дж;

, - початковий і кінцевий тиск у посудині, Н/м;

- об’єм посудини, м;

- показник адіабати (для повітря n=1,41).

Потужність, що розвивається під час вибуху, кВт визначається за формулою:

, (29)

де - тривалість вибуху, с.

Основні причини вибуху:

• підвищення тиску вище за допустиме значення;
• механічна або хімічна дія, корозія металу;
• дефекти виготовлення або монтажу;
• порушення технологічного режиму і правил експлуатації;
• несправність приладів і арматури і ін.

Причиною вибухів є перенапруження металу через дію високих температур і тиску, що призводить до пластичних деформацій, які знижують міцність металу в якому розвивається явище повзучості.

Механічний розрив стінок котла виникає і через недостатню кількість води в посудині. У цьому випадку тепло, що розраховане на нагрівання і випаровування води не відводиться, а перегріває стінки котла. Внаслідок повзучості металу стінки котла випинаються, потоншуються до утворення тріщин, з появою яких котел розривається. Поява тріщин також виникає тоді коли у перегрітий котел подають воду. При появі випучин, потрібно негайно перекрити подачу тепла і випустити пару, а не подавати воду.

Незадовільна якість води призводить до утворення на внутрішніх стінках накипу, що є небезпечним з фізичної та хімічної точки зору. Статистика свідчить про те, що на кожні 100 аварій, які пов’язані з порушенням водного режиму, 83 виникають через відкладування накипу і шлаку, 17 – внаслідок корозії металу, яка може бути двох типів: загальною і місцевою в місцях клепки внаслідок порушення структури металу.

Причиною пошкодження котельних установок є вибух і спалах пиловидного, рідкого або газоподібного палива.

Для спостереження за правильною роботою та безпечною експлуатацією котли обладнують контрольними, контрольно-вимірювальними приладами та приладами безпеки. Для зручного спостереження їх встановлюють на видному місці.

За допомогою приладів здійснюють контроль за такими параметрами:

• температура і тиск нагрітої пари на виході;
• тиск пари в котлі і температура води, що живить котел;
• рівень води у котлі;
• кількість води, що надходить у котел і кількість пари, що виробляється;
• вміст СО і Н в димових газах і ін.

Для вимірювання тиску встановлюються манометри, що можуть вимірювати тиск у дуже широких межах – від десятих долей до тисяч кг/см.

Для регулювання теплових процесів вводиться автоматичне управління котельним агрегатом. Автоматикою безпеки передбачається автоматичне відключення подачі газу до пальників у випадку несправної роботи окремих пристроїв котла.

Основними деталями автоматики є запобіжні клапани, які автоматично спрацьовують, якщо тиск у котлі підвищується до відповідного значення.

До котельної арматури належать водовказівні прилади, за допомогою яких контролюється рівень води в котлі.

Парові котли характеризується трьома основними параметрами: паропродуктивністю, тиском і температурою перегрітої пари, а водогрійні котли – теплопродуктивністю і температурою гарячої води.

Парові або водогрійні котли встановлюються в окремих будівлях або приміщеннях і експлуатуються відповідно до вимог “Правила улаштування і безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів”. Ці правила розповсюджуються на парові котли, що працюють під тиском 0,07 мПа, водогрійні котли з температурою води більше 115С.

Посудини під тиском можуть бути допущені до роботи на підставі письмового розпорядження адміністрації підприємства, після прийомки їх комісією від монтажної організації і наявності дозволу Держгірпромнагляду.

Власник на балансі якого є посудини під тиском, має зареєструвати їх в органах Держгірпромнагляду, якщо вони відповідають таким вимогам:

(t - 100) V 5,

де t – температура насиченої пари при робочому тиску;

V – об’єм котла, м.

Реєструють котли на підставі письмової заяви власника котла до якою додають такі документи:

• паспорт встановленої форми;
• посвідчення про якість монтажу;
• план приміщення котельні;
• довідка про якість води.

Дозвіл на експлуатацію котельних установок видається після їх реєстрації та технічного огляду, який проводять перед пуском (первинний), періодично в процесі експлуатації (плановий) і в необхідних випадках (позачерговий).

Технічний огляд посудин під тиском полягає у зовнішньому і внутрішньому огляді та гідравлічному випробуванні котла під тиском (в 1,25 – 1,5 рази вище робочого).

Котел вважається таким, що витримав гідравлічне випробування, якщо не виявлено:

• ознак розриву;
• течі, сльозин і потіння у зварних з’єднаннях і на металі;
• залишкової деформації.

Внутрішній огляд котлів здійснюють не рідше одного разу на 4 роки; гідравлічне випробування – не рідше одного разу на 8 років.

Достроковий огляд здійснюють у випадках коли котел:

• не експлуатувався більше одного року;
• був демонтований і знову встановлений;
• ремонтувався;
• за вимогою адміністрації чи органів нагляду.

У аварійних випадках обслуговуючий персонал має негайно зупинити котел. Можливі причини аварійної зупинки мають бути вказані у виробничій інструкції і записані у змінному журналі.

Обслуговуючий персонал несе відповідальність за порушення інструкцій щодо експлуатації посудин під тиском.