yandex.metrica
Агрегаты под давлением

Паровые котлы, сосуды, работающие под давлением, компрессоры

Паровые котлы

Основные опасности при работе паровых котлов заключаются в возможности их взрывов, а также ожогов работающих горячей водой и паром при нарушении целости или плотности отдельных элементов котлов.

Значительные разрушения, возникающие при взрыве паровых котлов, объясняются тем, что в момент разрыва стенок котла давление в нем выравнивается до атмосферного, в результате чего перегретая в котле вода почти мгновенно превращается в пар. Объем же пара примерно в 1600 раз больше объема воды и поэтому возникающая при взрыве котла энергия может привести к разрушению здания котельной и даже к повреждению соседних строений.

Современные высокопроизводительные водотрубные котлы по сравнению с цилиндрическими старого типа представляют неизмеримо меньшую опасность, так как они содержат относительно небольшой объем воды.

Основными причинами взрыва паровых котлов являются: недостаток воды в котле, чрезмерное отложение накипи на его стенках, повышение давления в котле сверх допустимого, дефекты металла и неправильное изготовление котла, чрезмерный износ отдельных его элементов.

Недостаток воды в котле влечет за собой понижение ее уровня ниже допустимого. При этом стенки котла, омываемые топочными газами, не охлаждаются котловой водой, оказываясь в зоне парового пространства, что приводит к быстрому перегреву ‘стенок и к взрыву котла. Чтобы избежать недостатка воды, необходимо обеспечить нормальную ‘работу водопитающих устройств и исправность водоуказательных приборов. В случае недостатка .воды необходимо немедленно остановить котел. Нельзя допускать также и перекачку воды в котел, так как это может повести к забросу воды в пароперегреватель и паропроводы и вызвать аварию от гидравлических ударов.

Большое значение для безопасной работы паровых котлов имеет качество воды. Питание котлов жесткой водой вызывает отложение накипи на стенках котла, отчего происходит местный перегрев металла. Содержание в воде кислот или масел ведет к разъеданию стенок котла, при наличии свободного кислорода или углекислого газа возникает коррозия металла котла, повышенная щелочность влечет за собой явление щелочной хрупкости металла. Для питания паровых котлов следует применять умягченную воду.

Во избежание чрезмерного повышения давления в котле, кроме манометров, котлы оборудуют предохранительными клапанами, отрегулированными так, чтобы в котлах с рабочим давлением до 1,2 Мн/м2 (12 ати) давление не могло подняться выше, чем на 0,03 Мн/м2 (0,3 ати), а у котлов с давлением от 1,3 (13) до 10 Мн/м2 (100 ати) —более чем на 5%. На каждом котле устанавливается не менее двух предохранительных клапанов.

Разумеется, паровые котлы должны изготовляться из доброкачественной стали, отвечающей требованиям ГОСТа на котельную сталь.

Согласно правилам Госгортехнадзора, паровые котлы раз в год подвергаются наружному осмотру в рабочем состоянии, при котором проверяется общее состояние и исправность арматуры и всех вспомогательных устройств котла.

Внутренний осмотр котла производится не реже одного раза в три года. При этом котел останавливается, охлаждается, очищается от накипи и проверяется состояние его стенок, связей, швов, вальцовочных соединений и обмуровки.

Гидравлическое испытание котла производится не реже одного раза в шесть лет. При этом определяется прочность котла и герметичность его соединений. Гидравлическое испытание паровых котлов с рабочим давлением до 0,5 Мн/м2 (5 ати) включительно производится при полуторном рабочем давлении [но не менее чем 0,2 Мн/м2 (2 ати)]. Котлы с рабочим давлением более 0,5 Мн/м2 (5 ати) испытывают давлением, превышающим рабочее на 25%, но не менее рабочего давления, увеличенного на 0,3 Мн/м2 (3 ати).

Паропроводы и трубопроводы для горячей воды периодически подвергаются техническому освидетельствованию, которое заключается в наружном осмотре трубопроводов и их гидравлическом испытании при давлении, превышающем рабочее на 25%.

Устройство зданий котельных и размещение паровых котлов и вспомогательного оборудования регламентируется специальными правилами Госгортехнадзора. Здания котельных должны быть хорошо освещены и оборудованы эффективной вентиляцией.

Обслуживание паровых котлов разрешается лицам не моложе 18 лет, прошедшим медицинское освидетельствование и специальное техническое обучение по эксплуатации паровых котлов и правилам техники безопасности при обслуживании котельных установок.

В котельных на видном месте должны быть вывешены Правила для персонала котельной и инструкции по безопасному обслуживанию паровых котлов и их вспомогательных устройств.

При эксплуатации паровых котлов различают два вида остановки котлов — нормальную и аварийную. В первом случае при остановке котла прекращается его отопление, выпускается пар, продувается пароперегреватель и котел постепенно охлаждается.

При аварийной остановке котла прекращают подачу топлива и дутья и уменьшают тягу. При использовании для отопления котла твердого топлива следует удалить из топки горящее топливо.

Во время ремонта паровых котлов, кроме отключения всех коммуникаций ремонтируемого котла от работающих котлов вентилями и задвижками, необходимо дополнительно устанавливать прочные заглушки.

Сосуды, работающие под давлением

Основная опасность при эксплуатации сосудов, находящихся под давлением, заключается в возможности их взрывов. Большой разрушительный эффект, наблюдающийся при взрыве, объясняется тем, что вся работа, затраченная на сжатие газа, при разрыве стенок сосуда переходит в кинетическую энергию.

Работа адиабатического расширения сжатого газа при взрыве сосуда определяется по формуле

3

Мощность взрыва определяется по формуле:

3

Мощность взрыва при разрыве сосудов достигает многих тысяч, а иногда и десятков тысяч киловатт.

Сосуды, работающие под давлением, снабжаются контрольно-измерительной аппаратурой и предохранительными устройствами.

Сосуды, работающие под давлением, подлежат регистрации в органах Госгортехнадзора и периодическому техническому освидетельствованию, которое заключается в наружном осмотре сосудов в рабочем состоянии (не реже одного раза в год); внутреннем осмотре (не реже одного раза в три года, а также при очередном ремонте и чистке сосуда) и гидравлическом испытании (не реже одного раза в шесть лет и каждый раз после ремонта). Сосуды и аппараты, предназначенные для работы под вакуумом, испытываются под давлением 0,2 Мн/м2 (2 ати). Сосуды с ядовитыми веществами, кроме того, подвергаются пневматическому испытанию на герметичность, которое проводится под давлением, превышающим рабочее на 5%.

Баллоны

Баллоны, являющиеся закрытыми сосудами небольшой емкости (до 100 л), применяются для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов.

В горловину баллона ввинчивается запорный вентиль. Для предохранения вентиля от повреждения и загрязнения при транспортировке на горловину баллона навинчивается предохранительный колпак.

В зависимости от давления баллоны подразделяются на пять типов (таблица 1).

Таблица 1. - Типы баллонов
Таблица 1. – Типы баллонов

У баллонов, наполняемых горючими газами, боковые штуцера вентилей снабжаются левой резьбой, а у баллонов для негорючих газов — правой. При транспортировке и хранении баллонов на штуцер баллона должна быть плотно навернута специальная заглушка.

В тех случаях, когда отбираемые из баллонов газы расходуются при пониженном давлении, к баллону присоединяется редуктор. Баллоны маркируются.

Для предохранения баллонов от коррозии и возможности различия баллоны окрашиваются в условные цвета, на них делаются следующие надписи и полосы:

3

На кислородных баллонах, из которых раз в полгода удаляется вода, конденсирующаяся из газообразного кислорода, ставится специальное клеймо с указанием следующего срока удаления воды.

К изготовлению баллонов предъявляются повышенные требования. Стенки баллонов не должны иметь раковин, плен, закатов и рисок глубиной более 10% нормальной толщины стенки. Допускаются лишь незначительные дефекты в виде углублений, вдавлин от окалины, образующихся во время ковки днища и горловины баллонов, и рисок небольшой глубины.

Периодическое освидетельствование баллонов, находящихся в эксплуатации, производится не реже одного раза в 5 лет. Баллоны, предназначенные для корродирующих газов (хлопа, сероводорода, хлористого водорода и др.), должны испытываться не реже одного раза в 2 года. Освидетельствование баллонов заключается в тщательном осмотре наружной и внутренней поверхностей баллона, проверке его массы и емкости и гидравлическом испытании. Бракуются баллоны по установленным нормативам Госгортехнадзора. На забракованных баллонах выбивается специальное клеймо (круг диам. 12 мм с крестом внутри).

При наполнении баллонов сжатыми и особенно сжиженными газами необходимо строго соблюдать установленные нормы наполнения. Нельзя допускать нагревания баллонов выше 45 °С.

Для возможности проверки содержимого перед повторным наполнением баллонов давление в них должно быть не менее 0,05 Мн/м2 (0,5 ати).

Складские помещения выполняются из несгораемых материалов. Полы следует делать из нетвердых материалов с нескользкой поверхностью. При сохранении горючих газов материал пола должен исключать возможность образования искр при ударе о пол каких-либо предметов.

Баллоны с башмаками устанавливаются в вертикальном положении. Во избежание падения баллонов необходимо применять специальные гнезда, клетки или барьеры. Баллоны без башмаков можно хранить в горизонтальном положении на деревянных рамах или стеллажах, высота штабеля должна быть не более 1,5 м. При хранении горючих газов применяется взрывобезопасное освещение. Здания складов оборудуют грозозащитой. Для обогрева их в зимнее время допускается применение водяного или парового отопления.

Вентиляция складов применяется естественная или искусственная. Температура воздуха в них не должна быть выше 35°С. При наличии баллонов с ядовитыми газами (хлор и др.) обслуживающий персонал необходимо обеспечить противогазами.

Склады баллонов располагаются от других помещений на расстоянии, установленном нормами Госгортехнадзора.

При перевозке баллонов необходимо предохранять их от ударов. Для этого следует применять стеллажи в виде деревянных брусьев с вырезанными гнездами или кольца из резины или органических канатов толщиной не менее 25 мм (по два кольца на баллон). При транспортировке баллонов в летнее время надо защищать их от нагревания солнечными лучами (укрывать смоченным водой брезентом и т. д.). При перемещении баллонов на короткие расстояния (в пределах цеха) следует пользоваться специальными тележками или носилками с гнездами для баллонов. Переносить баллоны на плечах или в руках запрещается. Не допускается также поднимать баллоны кранами.

Компрессоры

Основным видом опасности при эксплуатации компрессоров является возможность их взрыва. При сжатии воздуха в цилиндрах компрессора происходит резкое повышение температуры воздуха. Температура воздуха определяется из уравнения

1

При адиабатическом сжатии воздуха в цилиндрах компрессора с начальной температурой 20 °С температура воздуха следующая:

1

Горючими веществами в цилиндрах компрессора могут быть пары масла, а также содержащаяся в воздухе пыль органических веществ и горючие газы, случайно попавшие в воздух. В результате вспышки в цилиндрах компрессора может произойти разрушение его и несчастные случаи.

Разрушения компрессоров возможны также из-за чрезмерного повышения давления при отсутствии или неисправности предохранительных клапанов.

Основными мерами, обеспечивающими безопасную эксплуатацию компрессоров, являются: эффективное охлаждение сжимаемого воздуха; применение смазочного масла с высокой температурой вспышки; наличие исправной контрольно-измерительной аппаратуры и предохранительных клапанов, регуляторов давления и других устройств.

Эффективное охлаждение воздуха при работе компрессора достигается водяным охлаждением. Максимальный нагрев воздуха в цилиндрах компрессора не должен превышать 160 °С для одноцилиндровых и 140 °С для многоступенчатых компрессоров. На случай прекращения подачи охлаждающей воды компрессоры следует оборудовать блокировкой для автоматической остановки их. Во избежание выпадения осадков временной жесткости температура воды при выходе из охлаждающей системы не должна превышать 50 °С. Периодически водоохлаждающую систему надо очищать от осадков, выпадающих из воды, механическим путем или растворением их 25%-ным раствором соляной кислоты.

Для предупреждения вспышки паров масла в цилиндрах компрессоров для смазки цилиндров требуется применять специальное компрессорное масло с температурой вспышки в пределах 220—240 °С. Количество смазки должно быть минимально необходимым, так как излишнее масло является причиной взрывов, порчи компрессоров и ведет к возникновению пожаров в воздушных аккумуляторах и воздухопроводах.

Во избежание загрязнения маслом воздушных аккумуляторов и воздухопроводов применяются маслоотделители.

По мере накопления сконденсировавшиеся масло и влага удаляются из воздухосборников и масло- и водоотделителей воздухопроводов продувкой, которую необходимо осуществлять ежедневно, а в зимнее время года во избежание замерзания воды — после каждой остановки компрессора. Желательно применять масло- и водоотделители с приспособлениями для их автоматической продувки. Не реже одного раза в 6 мес. необходимо тщательно прочищать участок воздухопровода между компрессором и воздухосборником, воздухосборник и воздухопроводы.

Для очистки воздуха от пыли во всасывающих отверстиях устанавливаются сухие фильтры.

Для безопасной работы компрессоров важно обеспечить исправность его клапанов, которые необходимо систематически проверять, и своевременно устранять возникшие неисправности.

Для обеспечения нормальной и безаварийной работы компрессоры должны быть снабжены следующей арматурой:

  • манометрами на всех ступенях сжатия и на промежуточных холодильниках;
  • предохранительными клапанами на всех ступенях сжатия;
  • автоматическим регулятором давления, который отключает компрессор от двигателя в случае повышения давления выше рабочего или переключает компрессор на холостой ход;
  • приборами для измерения температуры сжатого воздуха и охлаждающей воды (термопарами, термометрами);
  • обратным клапаном на выбросе воздуха из компрессора в сеть. Приборы для измерения температуры сжатого воздуха рекомендуется оборудовать сигнальными устройствами для оповещения персонала о повышении температуры выше допустимой.

Воздушные аккумуляторы (воздухосборники) предназначаются для выравнивания давления в сети и для очистки сжатого воздуха от конденсата, масла и воды. В связи с опасностью взрыва аккумуляторы устанавливаются на открытом месте вблизи компрессоров и ограждаются от доступа посторонних лиц. Воздушные аккумуляторы снабжаются манометрами, предохранительными клапанами и масло-водоотделителями.

Помещение компрессорной требуется обеспечивать вентиляцией и отоплением. Выходные двери помещения должны открываться наружу. Проходы между компрессорами и другим оборудованием следует делать не менее 1,5 м. Компрессоры, а также углубления и каналы в полу должны быть ограждены.

Между компрессором и воздухосборником не следует устанавливать запорных устройств, кроме обратного клапана. В практике наблюдались взрывы в результате пуска компрессора при закрытой задвижке.

Для предупреждения искровых разрядов статического электричества компрессоры, воздухосборники и воздухопроводы необходимо тщательно заземлять.

0

Нажмите здесь, чтобы оставить комментарий