Меню

Безопасность эксплуатации герметических систем работающих под давлением

Тема 3.9 Безопасность эксплуатации герметичных систем работающих под давлением.

Герметичность устройств и установок — это свойство не пропускать через стенку, соединения и другие элементы конструкции жидкости и газы, которые в них содержатся. Герметичность обеспечивает создание условий, необходимых для проведения соответствующих технологических процессов, а в ряде случаев является условием обеспечения безопасности труда. Это прежде всего относится ко всем системам, работающим под давлением, не равным атмосферному: компрессорам, стационарным установкам, баллонам, газо- и трубопроводам, а также вакуумным установкам.

Разгерметизация может привести к возникновению в рабочей зоне ряда опасных и вредных факторов (токсичных паров и газов, ионизирующих излучений, если рабочее тело радиоактивно, тепловых излучений при высоко- и низкотемпературных рабочих телах), а также перемещению разгерметизировавшихся емкостей в пространстве, резкому повышению давления, обрушению строительных конструкций и оборудования при взрыве.

Таким образом, разгерметизация может быть причиной отравлений, ожогов (как тепловых, так и химических), радиоактивного облучения, механического травмирования.

Вещества, способные образовывать взрывоопасную среду используются в производстве. Это прежде всего пары разного рода смазочных веществ, горючие газы, используемые в системах газоснабжения предприятий, водород. Все эти пары и газы активно вступают в реакцию с кислородом. Но окислителем может быть не только кислород, но и другие химические элементы и соединения (озон, фтор, хлор, окислы азота и т.п.). Взрывоопасную среду могут образовывать также пыли и вещества, склонные к взрывному разложению (ацетилен, гидрозин, озон, аммиачная селитра и т. п.). Взрывобезопасность должна быть обеспечена мерами взрывопредупреждения и взрывозащиты, организационными и организационно-техническими мероприятиями. Для предупреждения взрыва необходимо исключить образование взрывоопасной среды и возникновение источника инициирования взрыва. Предотвращение образования взрывоопасной среды и обеспечение в воздухе производственных помещений содержания взрывоопасных веществ, не превышающего нижнего концентрационного предела воспламенения, должно достигаться: контролем состава воздушной среды; применением герметичного производственного оборудования; применением рабочей и аварийной вентиляции; отводом взрывоопасной среды.

Взрывозащита — система мероприятий, предотвращающих воздействия на людей опасных и вредных факторов, возникающих в результате взрыва. Она включает применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва; применение огнепреградителей, гидрозатворов, водяных заслонов, инертных газовых или паровых завес; защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие отсеченные и обратные клапаны и т. д.).

Причины аварий и несчастных случаев при работе компрессоров и условия безопасности их эксплуатации.

Взрыв компрессоров может быть следствием перегрева его стенок, повышения рабочего давления, возникновения на корпусе зарядов статического электричества, загорания и взрыва смеси паров смазочного материала с воздухом, гидравлического удара (в цилиндрах компрессоров, холодильных установок).

Опасность перегрева элементов конструкции компрессора связана прежде всего с тем, что при сжатии любых газов их температура повышается и тем больше, чем больше степень сжатия. Кроме того, она обусловлена образованием «нагара» на стенках цилиндра, клапанных устройств и трубопроводов, представляющего собой смеси твердых продуктов разложения смазочных масел. Нагар увеличивает трение и приводит к местным перегревам, инициирующим взрыв.

Превышение рабочего давления чаще всего объясняется отсутствием или неисправностью контрольно-измерительной аппаратуры, нарушением правил эксплуатации компрессора.

В компрессорах холодильных установок возможны конденсация используемых в цилиндре легко сжимаемых газов и возникновение гидравлического удара, что может быть причиной его разрушения.

Безопасность эксплуатации компрессоров достигается строгой регламентацией вида применяемого смазочного материала, устройством систем охлаждения и очистки рабочих тел.

К мероприятиям по устранению гидравлических ударов относится обеспечение непрерывного или периодического отвода сконденсированной жидкости из холодильников, а также контроль относительной влажности воздуха, засасываемого в компрессор должна быть не более 60 %. Для поддержания необходимого давления используют предохранительные устройства — клапаны открытого и закрытого типа.

Читайте также:  Человек выпил алкоголь как его давление

Все движущиеся части компрессора с приводом ограждают.

Для исключения ошибочных действий обслуживающего персонала к обслуживанию компрессоров допускаются машинисты и аппаратчики, прошедшие специальную подготовку, сдавшие экзамены и имеющие соответствующие удостоверения.

Причины аварий стационарных сосудов, газовых баллонов, газо- и трубопроводов.

Эти причины весьма многообразны и могут быть разделены на конструкторские, технологические и эксплуатационные. К конструкторским причинам относятся неправильный выбор конструкции или отдельных ее элементов, отсутствие проверочного расчета на прочность. К технологическим причинам относятся появление дефектов конструкции, снижающих ее прочностные характеристики. Это литейные раковины, непровары, газовые поры и шлаковые включения сварных соединений, дефекты заклепок, внутренние и наружные трещины, прожоги. Все они в значительной мере обусловливают вероятность разгерметизации системы под давлением.

К эксплуатационным причинам относятся: нарушение режимов эксплуатации (превышение допустимых значений давлений, температур), в том числе вследствие ошибочных действий персонала или из-за отсутствия контрольных приборов; побочные процессы в устройствах и установках (коррозия, образование накипи); расширение жидкостей в замкнутых объемах вследствие нагрева;

изменение прочностных свойств конструкционных материалов в условиях низких температур; образование смеси «горючее — окислитель».

Взрыв баллонов сжатых и сжиженных газов может произойти при заполнении их рабочим телом, для которого они не предназначены.

Применительно к системам трубо- и газопроводов причиной разгерметизации может быть замерзание конденсата, деформации вследствие тепловых расширений.

С учетом названных причин аварий систем, работающих под давлением, правила Гостехнадзора устанавливают требования к устройству и безопасной их эксплуатации.

Для выявления технологических факторов разгерметизации сосуды и аппараты, работающие под давлением, перед пуском в эксплуатацию, а также периодически подвергают освидетельствованию и испытаниям. При этом осуществляют внутренний осмотр всех сосудов.

Газо- трубопроводы также должны иметь сигнальную окраску.

Важным мероприятием, содействующим выявлению появления газа в воздухе рабочей зоны, является придание ему запаха (одоризация).

Газопроводы прокладывают с небольшим уклоном в сторону движения газа, а буферную ёмкость снабжают в нижней части спускной трубкой с краном для систематического удаления водяного конденсата и масла.

Паропроводы снабжают конденсатоотводчиками, которые позволяют предотвратить возникновение гидравлических ударов и пробок.

К эксплуатации установок и сосудов, работающих под давлением, допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие обучение и аттестацию и имеющие удостоверение на право их обслуживания.

В системах, работающих под давлением, используют различные контрольные приборы. Это, прежде всего, манометры для измерения давления.

При необходимости понижения давления газа или воздуха при их отборе из баллона или емкости применяют редукционные клапаны.

Для контроля температуры в установках под давлением повсеместно используют термометры, а также термопары. Для контроля наличия жидкости в котлах и подобных им установках применяют указатели уровня жидкости.

Источник

Безопасность систем , работающих под давлением

На предприятиях различных отраслей промышленности широко используются сосуды и аппараты, коммуникации, работающие под повышенным давлением.

Сосудами называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ.

Баллоны, цистерны и бочки, наполненные сжиженными газами; компрессоры, паровые и водогрейные котлы относятся к сосудам, работающим под давлением.

Разгерметизация их может привести к выбросу в рабочую зону токсичных паров и газов, ионизирующих излучений, тепловых излучений, резкому повышению давления, обрушению строительных конструкций и оборудования при взрыве.

Взрыв баллона может быть следствием удара, нагревания солнечными лучами, переполнения сжиженными газами, ошибочного заполнения его другими газами (например, кислородного баллон метаном).

При взрывах сосудов под давлением развиваются большие мощности, которые могут приводить к значительным разрушениям. Особенно опасны взрывы сосудов, содержащих горючую среду, так как кроме пожара осколки резервуаров даже большой массы (до нескольких тонн) разлетаются на расстояние до нескольких сот метров и при падении на здания, технологическое оборудование, емкости вызывают разрушения, новые очаги пожаров, гибель людей.

Читайте также:  Автоклавы высокого давления и температур

Основными причинами аварий и взрывов компрессорных установок являются:

· дефекты, допущенные при изготовлении (трещины, утончения стенок ресиверов, пропуски в сварных швах, разрывы прокладок и т.п.);

· неудовлетворительный монтаж (ремонт);

· повышение температуры сжатого газа или перегрев частей компрессора, вследствие неудовлетворительного охлаждения;

· повышение давления выше допустимого вследствие неисправности средств защиты;

· утечка сжимаемых газов через неплотности в оборудовании;

· попадание пыли, влаги, паров смазки, керосина, бензина и т.п. в камеру сжатия;

· накопление зарядов статического электричества;

· образование нагара на стенках цилиндров компрессоров;

· неудовлетворительная эксплуатация и надзор за установками.

Основными причинами аварий передвижных сосудов являются:

· ошибки и неточности, допущенные при их изготовлении (дефекты сварных швов, резьбы вентиля или горловины баллона);

· низкое качество или осадка пористой массы в ацетиленовых баллонах;

· превышение давления вследствие заполнения сжиженными газами сверх установленной нормы;

· нагревание баллонов под воздействием солнечных лучей, открытого огня, нагревательных приборов, чрезмерно быстрого заполнения газом; нарушения правил безопасности при хранении и транспортировке баллонов (падение и удары о твердые предметы, быстрый отбор газа, попадание масла в выходное отверстие вентиля кислородных баллонов);

· отсутствие четкой окраски и маркировки баллонов и др.

Водородные баллоны представляют опасность при загрязнении водорода кислородом в количестве более 1% об., при образовании взрывоопасных смесей в процессе кислородно-водородной сварки, водородной коррозии, а также при накоплении в баллонах окалины.

Взрывы кислородных баллонов возможны при попадании масел и других жировых веществ во внутреннюю полость вентиля и баллона или при применении необезжиренных прокладок. Масло способно воспламениться в струе выходящего из баллона кислорода, что в конечном итоге может привести к взрыву баллона.

Требования безопасности к системам, находящимся под давлением

К сосудам (системам) под давлением относятся емкости, заполненные сжатыми, сжиженными и растворенными газами и жидкостями, компрессоры, баллоны, паровые котлы, а также трубопроводы, предназначенные для транспортировки газов, паров и жидкостей.

Системы под давлением являются объектами повышенной опасности, т.к при нарушении их герметичности и режимов эксплуатации возможны взрывы большой мощности, за счет высвобождения потенциальной энергии сжатого газа и действия кинетической энергии.

Причины взрывов сосудов:

1. неправильное изготовление сосудов

2. нарушение режимов работы и правил эксплуатации

3. неисправность арматуры и контрольно-измерительных приборов

5. механические удары

6. превышение давления

7. воздействие высоких температур и открытого пламени

В компрессорах взрыв может произойти из-за перегрева стенок; загорания и взрыва паров смазочного масла; разрядов статического электричества; засасывания грязного воздуха и т.д.

Причины взрывов трубопроводов

1. внутренняя коррозия

3. некачественная сварка, изготовление труб, фланцевых соединений

Взрывы паровых котлов возникают при снижении уровня воды ниже допустимого; превышения давления; дефектов изготовления.

Причинами взрывов баллонов, кроме перечисленных, может быть случайное попадание внутрь баллона газов, образующих с содержимым баллона взрывоопасную смесь.

Устройство и эксплуатация систем, находящихся под давлением, должны отвечать требованиям «правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»; «правил устройства и безопасной эксплуатации компрессорных устройств, воздуховодов и газопроводов»; «правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, взрывоопасных газов» и т.д. Для каждой системы существуют свои правила.

Сосуды под давлением свыше 70 кПа в соответствии с правилами подвергаются техническому освидетельствованию (гидроиспытанию) и внутреннему осмотру до пуска в работу, периодически и досрочно.

Гидравлическое испытание проводят пробным давлением, регламентированным «правилами. » в зависимости от конструкции сосудов, рабочего давления, а также допускаемых напряжений для материалов сосудов и их элементов при температуре стенки сосуда 20( С и расчетной рабочей температуре. Баллоны на заводе изготовителе испытывают пробным гидродавлением, указанным на баллоне, а также подвергают пневматическому испытанию давлением, равным рабочему.

Читайте также:  Чабрец чай повышает или понижает давление

В период эксплуатации осуществляются следующие виды контроля:

1. внутренний осмотр, не реже 1 раза в 4 года.

2. гидравлическое испытание, не реже 1 раза в 8 лет.

3. ежегодный осмотр сосудов в рабочем состоянии.

В период эксплуатации баллоны подвергаются периодическому освидетельствованию не реже 1 раза в 5 лет. При этом проводится осмотр внутренней и наружной поверхностей, проверка массы и емкости. Гидроиспытания производят под давлением в 1.5 раза больше рабочего. У горловины каждого баллона, у сферической части выбивается товарный знак предприятия-изготовителя, дата изготовления, испытания и дата следующего испытания в соответствии с правилами.

Стальные трубопроводы для горючих газов подлежат осмотру и проверке на плотность через три года. Чугунные газопроводы подвергаются проверке на плотность ежегодно.

Системы, работающие под давлением обеспечиваются предохранительными устройствами: клапанами (рычажными и пружинными) и мембранами (разрывными).

Клапаны используются для автоматического выпуска избытка газа, пара и жидкости из системы при аварийном росте давления. Разрывные мембраны применяются для защиты при аварийном быстром росте давления. В сосудах под давлением используются контрольно-измерительные приборы и автоматика: манометры и термометры. Контрольно-измерительная аппаратура проверяется не реже 2х раз в год специальными организациями.

Давление сжатого воздуха в компрессорах контролируется и регулируется автоматически, регулятор давления при его повышении переводит компрессор на холостой ход, а предохранительный клапан снижает давление до нормального, выпуская воздух в атмосферу. Во избежание взрыва, сжатый воздух охлаждается водой и воздухом. На случай прекращения подачи воды предусматривается автоматическая сигнализация и блокировка для остановки компрессора. Смазка циллиндров осуществляется компрессорным маслом с температурой вспышки не менее 216-240 (С и температурой самовоспламенения более 400 (С.

Их безопасность обеспечивается механической прочностью и контролем состояния с соблюдением правил наполнения и транспортировки. Во избежание смешения горючих и негорючих газов боковые штуцеры на баллонах для кислорода и инертных газов имеют правую резьбу, а на баллонах горючих газов, образующих с воздухом взрывоопасные смеси — левую резьбу. Баллоны окрашиваются в разные цвета с указанием газа (горючие газы — красный; кислород — голубой; инертные газы — черный). В баллонах со сжиженными газами после их использования должно быть избыточное давление не менее 49 кПа для предотвращения подсоса воздуха внутрь баллона и исключения образования в нем конденсата. Во избежание перегрева расстояние от баллона до источников тепла устанавливается не менее 2м, от открытых источников не менее 5м, от солнечных лучей баллоны защищают навесами. Баллоны с горючими взрывоопасными газами, такими как ацетилен, водород, метан и др. хранятся в

специальных огнестойких складах отдельно от других взрывоопасных веществ. Во избежание ударов, падений и загрязнения баллоны перевозят на специально оборудованных машинах, карах, тележках со специальной фиксацией каждого баллона. При этом фары автомобилей должны быть включены.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Adblock
detector