Компресорні і холодильні установки

Та їх безпека

Деякі технологічні процеси відбуваються з використанням стисненого повітря й холоду. Наприклад, при фасуванні пива у бочки та пляшки на заводі продуктивністю 4 млн. декалітрів на рік витрата стисненого повітря перевищує 2000 м³/год. а добове витрачання холоду при охолодженні сусла, бродінні, доброджуванні пива та інших операціях становить 26 000 МДж. Для цього використовуються компресорні та холодильні установки.

Вибухи при роботі компресорів можуть відбуватися внаслідок перевищення тиску стисненого повітря, підвищення його температури при стисненні та утворенні вибухонебезпечних сумішей кисню з легкими продуктами розкладу мастил, а також при порушенні вимог безпеки в процесі обслуговування, експлуатації та догляду за технічним станом компресорів. Вони призводять до руйнування як самого компресора, так і будови у якій він розміщений, а також до травм обслуговуючого персоналу із важкими наслідками.

Холодильні установки небезпечні також тому, що холодоагенти, які використовуються в них, можуть спричинити отруєння, а суміш холодоагенту із повітрям вибухонебезпечна.

Для безаварійної експлуатації компресорних і холодильних установок слід додержуватись вимог безпеки, що викладені в державних стандартах та інструкціях з техніки безпеки.

При стисненні температура повітря значно підвищується, К:

, (17.2)

де T - абсолютна температура повітря до стиснення, К; p₁, p₂ - абсолютний тиск газу відповідно до і після стиснення, Па; m -показник політропи:

т =- (с - с_р)/(с - с_V),

де с - питома теплоємність повітря при даних тиску і температурі, Дж/(кг·К); c_p і c_V - питома теплоємність повітря при сталому тиску і сталому об'ємі Дж/(кг·К).

Наприклад, якщо початкова температура повітря становить 293 К, а тиск дорівнює атмосферному, то при його стисненні до 1,0 МПа температура підвищується до 573 К. При високій температурі мастила частково випаровуються, а при надмірному змащуванні розпилюються у вигляді і, лану, що може утворювати із повітрям вибухонебезпечну суміш. Додержання вимог до мастил та режимів змащування у поєднанні із надійним охолодженням є основним заходом попередження вибухів парів мастила при його розкладі. У компресорах низького тиску і малої продуктивності достатньо повітряного охолодження, а в інших необхідно застосовувати водяне охолодження.

Підтримання заданого технологічного режиму забезпечується за допомогою арматури, контрольно-вимірювальних приладів, регулюючої апаратури, систем автоматичного управління та пристроями безпеки.

Кожна компресорна установка повинна бути оснащена, як мінімум, такими приладами та арматурою: манометрами і запобіжними клапанами на кожному ступені компресора, на холодильниках і ресиверах; термометрами і термопарами на кожному ступені компресора, після проміжно-і о та кінцевого холодильника; контактними пристроями, тепловими реле для сигналізації і автоматичного відмикання двигуна компресора при підвищенні тиску і температури стисненого повітря понад установлене значення, а також при припиненні подачі води на охолодження компресора; манометрами і термометрами для вимірювання тиску і темперами мастила при автоматичному (централізованому) змащуванні; зворотним клапаном та запірним органом на лінії нагнітання за умови роботи декількох компресорів, підімкнених до одної загальної магістралі. Компресори продуктивністю більше 50 м³/хв мають бути обладнані пристроями для автоматичного регулювання тиску нагнітання.

Компресорні станції із трьома і більше компресорами обладнуються системою дистанційного контролю, сигналізацією роботи установок і блокуючими пристроями, які автоматично відмикають привід компресора при перевищенні температури і тиску стисненого повітря та температури води, що надходить з компресора після охолодження.

Вибухи та аварії холодильних установок інколи трапляються внаслідок гідравлічного удару, відмови запобіжних пристроїв і розриву нагнітального трубопроводу чи балонів з холодильним агентом та витоку аміаку або фреону крізь нещільність з'єднань. Аміак утворює з повітрям вибухонебезпечну суміш, що особливо небезпечно при ремонтних роботах із застосуванням відкритого полум'я. Газоподібний аміак токсичний, його гранично допустима концентрація у повітрі робочої зони дорівнює 20 мг/м³. Рідкий аміак викликає тяжкі опіки шкіри, а опіки очей призводять до сліпоти.

Наявність витоку аміаку можна виявити органолептично або експрес-методом за допомогою газоаналізатора УГ-2. Крім того, при нецілодобовому обслуговуванні автоматизованих холодильних установок приміщення машинних і апаратних відділень оснащуються індикаторами витоку та сигналізаторами аварійної концентрації аміаку у повітрі.

Індикатори витому дають попереджувальний сигнал у приміщення чергового персоналу та вмикають витяжну вентиляцію при концентрації аміаку в повітрі понад 500 мг/м³. Якщо концентрація аміаку досягає 1500 мг/м³, сигналізатори аварійної концентрації вимикають електроживлення холодильної установки та одночасно вмикають аварійну вентиляцію, світлозвукову сигналізацію, табло над входом у машинне і апаратне відділення, що попереджує про загазованість приміщення.

Початкове зарядження холодильних установок рідким аміаком необхідно робити згідно з існуючими умовними нормами заповнення внутрішнього об'єму їх елементів у процентах. При цьому ресивери (лінійні, дренажні, циркуляційні і захисні - горизонтальні) заповнюються не більше як на 80%, а ресивери циркуляційні і захисні (вертикальні), проміжні посудини - не більше як на 70%. Комплектні компресорні установки заряджаються рідким аміаком у відповідності з інструкцією заводу-виготовлювач а.

Для зарядження використовують рідкий аміак без домішок. Технічні умови на його постачання, тара і маркування повинні відповідати вимогам діючого стандарту (ГОСТ 6221-82 Е).

Заповнення системи аміаком здійснюється по трубопроводу, який виводиться назовні від балонів залізничних або автомобільних цистерн згідно з вимогами типових інструкцій.

При експлуатації та зарядженні аміачних холодильних установок обслуговуючий персонал і інженерно-технічні робітники забезпечуються засобами індивідуального захисту: спецодягом, гумовими рукавичками, гумовими чоботами, фільтрувальними протигазами типу КД та ізолюючими дихальними апаратами стисненого повітря типу АСВ або ізолюючими протигазами ІП.

У випадку аварійних робіт у загазованому приміщенні передбачено захисний костюм Л-1 або КИХ-4.

Компресори, як правило, слід розміщати в окремих одноповерхових будинках. Допускається розміщення компресорів продуктивністю до 20 м³/хв у прилеглих приміщеннях за умови відокремлення від суміжних приміщень перегородкою висотою не менше 3.0 м і товщиною не менше 0,125 м. Окремі компресори продуктивністю до 10 м³/хв можуть, за умови їх відокремлення від виробничих ділянок глухими вогнестійкими стінами, встановлюватися на нижніх поверхах багатоповерхових виробничих будівель.

Аміачні холодильні установки розміщують із додержанням протипожежних норм як в окремих приміщеннях, так і у підвалах та інших місцях, що знаходяться у безпосередній близькості до технологічних ділянок, пов'язаних з процесом обробки продуктів холодом. Машинне і апаратне відділення холодильних установок не слід з'єднувати проходом з виробничими приміщеннями. Вони мають бути обладнані припливною вентиляцією з підігрівом повітря у холодний період року, яка забезпечує дворазовий обмін повітря у приміщенні щогодини. Машинне відділення повинно також мати аварійну інстиляцію, аварійне освітлення та два виходи.