52 Безопасность при эксплуатации криогенной техники и систем, работающих под давлением

521 Требования безопасности к сосудам, работающим под давлением

К оборудования, работающего под давлением относятся паровые и водяные котлы, компрессоры и баллоны со сжатым или сжиженным газами К сосудов, работающих под давлением, относятся емкости, в которых (0,07 МПа) или, где V-внутренний объем сосуда, л

Нарушение правил эксплуатации оборудования, работающего под давлением больше атмосферного приводит к взрыву, а затем к разрушению зданий и травмирования людей

Основными причинами большинства аварий являются:

• недостаточная квалификация персонала;
• нарушение правил эксплуатации, безопасности труда;
• низкая трудовая и технологическая дисциплина;
• отсутствие надзора и контроля;
• низкое качество испытательных и ремонтных работ

Причиной аварий является переполнение или недостаток воды в паровом котле При значительном переполнении вода вместе с паром попадает в паропровод, что становится причиной возникновения гидравлических ударов такой силы, что при изводить в его разрыву.

Продолжительность взрыва оборудования составляет доли секунды, поэтому мощность взрыва достигает огромной силы

Взрыв сосуда под давлением - это такое разрушение ее стенок, при котором внутреннее давление мгновенно снижается до атмосферного Перегретый более 100 С вода обладает огромным запасом энергии При мгновенном падении давления вода внезапно превращается в пар, увеличивается в объеме примерно в 1700 раз Это явление носит название адиабатического расширения (взрыва ву).

Энергию при адиабатическом расширении вычисляют по формуле:

, (28)

где - энергия взрыва, Дж;

, - начальный и конечный давление в сосуде, Н / м;

- объем сосуда, м;

- показатель адиабаты (для воздуха n = 1,41)

мощность развивается при взрыве, кВт определяется по формуле:

, (29)

где - продолжительность взрыва, с

Основные причины взрыва:

• повышения давления выше допустимого значения;
• механическая или химическое воздействие, коррозия металла;
• дефекты изготовления или монтажа;
• нарушение технологического режима и правил эксплуатации;
• неисправность приборов и арматуры и др.

Причиной взрывов является перенапряжение металла из-за действия высоких температур и давления, что приводит к пластическим деформациям, которые снижают прочность металла в котором развивается явление ползучести

Механический разрыв стенок котла возникает и из-за недостаточного количества воды в сосуде В этом случае тепло, рассчитано на нагрев и испарение воды не отводится, а перегревает стенки котла результате ползучести металла стенки котла выпячиваются, потоншуються к образованию трещин, с появлением которых котел разрывается Появление трещин также возникает тогда когда в перегретый котел подают воду При появлении выпучин, нужно немедленно перекрыть подачу тепла и выпустить пар, а не подавать водводу.

Неудовлетворительное качество воды приводит к образованию на внутренних стенках накипи опасно по физической и химической точки зрения Статистика свидетельствует о том, что на каждые 100 аварий, связанных с п нарушением водного режима, 83 возникают из-за видкладування накипи и шлака, 17 - вследствие коррозии металла, которая может быть двух типов: общей и местной в местах клепки вследствие нарушения структуры металлу.

Причиной повреждения котельных установок является взрыв и вспышка пылевидного, жидкого или газообразного топлива

Для наблюдения за правильной работой и безопасной эксплуатацией котлы оборудуют контрольными, контрольно-измерительными приборами и приборами безопасности Для удобного наблюдения их устанавливают н на видном местні.

С помощью приборов осуществляют контроль за следующими параметрами:

• температура и давление нагретого пара на выходе;
• давление пара в котле и температура воды, питающей котел;
• уровень воды в котле;
• количество воды, поступающей в котел и количество вырабатываемого пара;
• содержание СО и Н в дымовых газах и др.

Для измерения давления устанавливаются манометры, которые могут измерять давление в очень широких пределах - от десятых долей до тысяч кг / см.

Для регулирования тепловых процессов вводится автоматическое управление котельным агрегатом Автоматикой безопасности предусматривается автоматическое отключение подачи газа к горелкам в случае неисправной работы отдельных устройств котлоа.

Основными деталями автоматики является предохранительные клапаны, которые автоматически срабатывают, если давление в котле повышается до соответствующего значения

К котельной арматуры относятся указатели уровня воды, с помощью которых контролируется уровень воды в котле

Паровые котлы характеризуется тремя основными параметрами: паропроизводительностью, давлением и температурой перегретого пара, а водогрейные котлы - теплопроизводительностью и температурой горячей воды

Паровые или водогрейные котлы устанавливаются в отдельных зданиях или помещениях и эксплуатируются в соответствии с требованиями \"Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов\" Эти прави ила распространяются на паровые котлы, работающие под давлением 0,07 МПа, водогрейные котлы с температурой воды более 115 С

Сосуды под давлением могут быть допущены к работе на основании письменного распоряжения администрации предприятия, после приемки их комиссией от монтажной организации и наличии разрешения Госгорпромнадзора омнагляд.

Владелец на балансе которого сосуды под давлением, должен зарегистрировать его в органах Госгорпромнадзора, если они отвечают следующим требованиям:

(t - 100) V 5

где t - температура насыщенного пара при рабочем давлении;

V - объем котла, м.

Регистрируют котлы на основании письменного заявления владельца котла к которой добавляют такие документы:

• паспорт установленной формы;
• удостоверение о качестве монтажа;
• план помещения котельной;
• справка о качестве воды

Разрешение на эксплуатацию котельных установок выдается после их регистрации и технического осмотра, который проводится перед пуском (первичный), периодически в процессе эксплуатации (плановый) и в необходимых слу адках (внеочередной.

Технический осмотр сосудов под давлением заключается во внешнем и внутреннем осмотре и гидравлическом испытании котла под давлением (в 1,25 - 1,5 раза выше рабочего)

Котел считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

• признаков разрыва;
• течи, слезинок и потения в сварных соединениях и на металле;
• остаточной деформации

Внутренний осмотр котлов осуществляют не реже одного раза в 4 года; гидравлическое испытание - не реже одного раза в 8 лет

Досрочный осмотр осуществляют в случаях когда котел:

• НЕ эксплуатировался более одного года;
• был демонтирован и вновь установлен;
• ремонтировался;
• по требованию администрации или органов надзора

В аварийных случаях персонал должен немедленно остановить котел Возможные причины аварийной остановки должны быть указаны в производственной инструкции и записаны в сменном журнале

Обслуживающий персонал несет ответственность за нарушение инструкций по эксплуатации сосудов под давлением