Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов

Трубопроводы пара и горячей воды. Трубопроводы горячей воды с температурой выше 115 °С и пара с рабочим давлением р ≥ 0,07 МПа подразделяют на четыре категории (табл. 6.27).

Таблица 6.27.

Категории трубопроводов водяного пара и горячей воды [29]

При проектировании, монтаже, ремонте трубопроводов и их элементов предусматриваются применение материалов, отвечающих стандартам и техническим условиям на марку стали, сортамент труб и отливок, виды прочностных испытаний в зависимости от давления и температуры среды [26].

Расчет трубопроводов на прочность проводят по нормам [27]. При этом учитывают нагрузки, возникающие от собственного веса трубопровода (с учетом изоляции), давления транспортируемой среды, теплового удлинения металла.

Элементы трубопровода соединяют сваркой. Применение сварных швов на сгибах труб не допускается. Фланцевые соединения применяют только при подсоединении трубопровода к арматуре или деталям оборудования, имеющим фланцы. Трубопроводы и несущие их конструкции защищают от коррозии.

Подземная прокладка трубопроводов 1-й категории совместно с продуктопроводами запрещается. Трубопроводы 2-й—4-й категорий допускают совместную подземную прокладку с другими трубопроводами, за исключением трубопроводов с химически едкими, ядовитыми и воспламеняющимися веществами.

Воздушную прокладку трубопроводов осуществляют в соответствии с [30] и учитывают требования к расположению трассы относительно улиц и наземных путей сообщения.

Горизонтальные участки паропроводов выполняют с уклоном не менее 0,002 с устройством дренажа. Участок между неподвижными опорами трубопровода рассчитывают на компенсацию тепловых удлинений за счет самокомпенсации или установки компенсаторов.

Прочность и герметичность трубопровода проверяют гидравлическими испытаниями. Пробное давление воды с температурой не ниже + 5 °С должно составлять 1,25 рабочего давления; время выдержки пробного давления 5 мин. Арматура и фасонные детали проходят гидравлические испытания в соответствии с ГОСТ 356-80. Давление во время испытаний фиксируется двумя манометрами, один из которых является контрольным. Трубопровод считается выдержавшим испытание, если не образуется разрывов, течей, слез, потения и видимых остаточных деформаций.

Для предотвращения аварий паропроводов, работающих в условиях, вызывающих ползучесть металла (углеродистая сталь имеет ползучесть при температуре пара 450 °С, хромомолибденовая — при 500 °С, высоколегированная — при 540 °С), осуществляют систематический контроль за ростом остаточных деформаций (наблюдение, контрольные измерения, вырезки).

Надзор за работой и обслуживание паропроводов ведут в соответствии с требованиями [29, 31].

На каждый трубопровод имеются: паспорт, составленный предприятием-владельцем; свидетельства об изготовлении элементов трубопровода завода-изготовителя, а при монтаже трубопровода — монтажной организации. Сведения о ремонтных работах заносят в журнал.

Результаты внеочередного освидетельствования после ремонта, данные о материалах и качестве сварки при ремонте фиксируют в паспорте трубопровода.

Трубопроводы горючих, токсичных и сжиженных газов. В зависимости от условного давления газов все газопроводы подразделяют на газопроводы низкого давления с условным давлением до 10 МПа включительно и температурой до 700 °С и высокого давления с условным давлением от 10,1 до 100 МПа и температурой до 510 °С.

Газопроводы низкого давления, работающие при температурах от –150 до +700 °С, в зависимости от характера транспортируемой среды подразделяют на группы А и Б, а в зависимости от рабочих параметров давления и температуры — на четыре категории, указанные в табл. 6.28.

Таблица 6.28.

Классификация газопроводов низкого давления [32]

Применяемые в газопроводах низкого давления элементы (трубы, фасонные соединительные детали, фланцы, крепежные изделия) должны отвечать требованиям ГОСТ 8732-78, СНиП III-Г.9-62, СниП II-Г.14-62 и [32].

Газопроводы для транспортирования горючих и токсичных газов выполняют из бесшовных холоднокатаных и горячекатаных стальных труб.

На газопроводах, работающих при температуре - 40 °С и ниже, применяют арматуру, изготовленную из легированных сталей или специальных сплавов, имеющих ударную вязкость металла не ниже 0,2 МДж/м². Запорную арматуру с условным проходом более 400 мм следует применять с механическим, электрическим, пневматическим или гидравлическим приводами.

Уплотнение разъемных соединений деталей трубопроводов достигается линзовыми или овальными прокладками. Уплотняющую поверхность фланцев арматуры при условном давлении до 20 МПа выполняют в соответствии с ГОСТ 12824-67 и ГОСТ 12825-67, а при условных давлениях 20,1 – 100 МПа — в соответствии с ГОСТ 9400-81.

Газопроводы для горючих газов в пределах предприятия должны прокладываться преимущественно в траншеях и на эстакадах. Не допускается прокладка газопровода над зданиями и сооружениями, в которых размещены производства, не связанные с газопроводами. Не разрешается прокладывать газопроводы по наружным стенам производственных зданий, а также в подземных непроходных каналах. Устройство и прокладка газопровода топливного газа должны соответствовать требованиям [33].

Независимо от места и способа прокладки газопроводов они должны иметь уклоны не менее 0,002 по ходу газа и 0,003 против хода газа. Все газопроводы монтируют на специальных опорах или подвесках, рассчитанных на вес газопровода, воды (при гидравлическом испытании), тепловой изоляции и возможные атмосферные осадки. Расположение опор и расстояние между ними определяются проектом.

Для компенсации температурных удлинений устанавливают П-образные, лирообразные, линзовые, волнистые или другие компенсаторы. Газопроводы снабжают штуцерами с запорными устройствами для удаления воздуха при продувках инертным газом, а также дренажными устройствами для газов, содержащих пары воды. Тепловую изоляцию газопроводов выполняют при необходимости уменьшения тепловых потерь; во избежание ожогов при температуре стенки выше 60 °С; при необходимости обеспечения нормальных температурных условий в помещении. Теплоизоляционные материалы должны быть несгораемыми.

Газопроводы принимают в эксплуатацию после окончания всех монтажных работ и испытаний на герметичность и прочность. Гидравлическое испытание проводят на пробное давление, которое должно составлять:

§ 1,5р_раб, но не менее 0,2 МПа для стальных газопроводов при рабочих давлениях 0,1—0,5 МПа, а также для газопроводов, работающих при температуре стенки выше 400 °С, независимо от давления;

§ 1,25р_раб, но не менее р_раб + 0,3 МПа для стальных газопроводов при рабочих давлениях выше 0,5 МПа.

Результаты гидравлических или пневматических испытаний газопровода заносят в паспорт.

Надежная безаварийная работа газопровода и безопасность его обслуживания должны обеспечиваться постоянным наблюдением за его состоянием, соблюдением плановых сроков ремонта и выполнением требований [32, 33].

Требования безопасности к компрессорам, дымососам и вентиляторам

В тепловом хозяйстве промышленных предприятий наибольшее распространение имеют стационарные поршневые и ротационные компрессоры. Их эксплуатация при установленной мощности от 14 кВт и выше должна отвечать правилам и инструкциям завода-изготовителя [26].

Помещения компрессорных установок, их электрооборудование выполняют в соответствии с требованиями [34, 35].

Компоновка оборудования должна обеспечивать удобство его монтажа, обслуживания и ремонта с использованием средств механизации. В здании размещают только аппаратуру и оборудование, технологически и конструктивно связанные с компрессорами, при этом в соседних помещениях не допускается размещение взрывоопасных и химических производств, над компрессорными — бытовых и аналогичных им помещений.

Движущиеся части компрессоров должны быть ограждены, а корпуса заземлены. Заземляют также корпуса холодильников и влагомаслоотделителей, входящих в компрессорную установку.

Компрессорные установки комплектуют контрольно-измерительными приборами давления (манометрами) и температуры, устанавливаемыми по тракту движения рабочего тела, а также приборами измерения давления и температуры масла, поступающего на смазку механизмов.

Компрессор оборудуют аварийной защитой, обеспечивающей звуковой и световой сигналы при прекращении подачи воды на охлаждение, повышении сверх допустимой температуры сжимаемого воздуха или газа, а также автоматический останов при падении давления масла для смазки ниже допустимого уровня.

После каждой ступени компрессора устанавливают предохранительные клапаны. Размеры и пропускную способность предохранительных клапанов выбирают из условия превышения давления над рабочим: 0,05р_раб при р_раб ≤ 0,03 МПа; 0,15р_раб при 0,3 < р_раб < 6 МПа и 0,1 р_раб— при Р_раб > 6 МПа.

На нагнетательном трубопроводе к газо- или воздухосборнику устанавливается обратный затвор.

Применяемые масла и смазка компрессора должны соответствовать инструкциям завода-изготовителя или рекомендациям специализированных организаций. Их доставку и хранение проводят в соответствии с требованиями [30].

Охлаждение компрессорных установок осуществляется водой или воздухом. Применяемая для охлаждения вода должна иметь общую жесткость не более 7 мг-экв/л и содержать растительные и механические примеси в количестве не более 40 мг/л. Температура охлаждающей воды на выходе из компрессора или холодильников должна быть не выше 40 °С. Забор воздуха компрессором подачей более 10 м³ /мин проводится снаружи помещения на высоте не менее 3 м от уровня земли. Заборную часть оборудуют фильтром, предохраняющим компрессор от попадания пыли.

В отличие от компрессоров тягодутьевые машины ТЭС — вентиляторы и дымососы — не являются объектами наблюдения Котлонадзора. Их эксплуатацию, монтаж и ремонт проводят в соответствии с заводскими инструкциями и правилами технической эксплуатации [36].

Характеристика вентилятора должна быть устойчивой и гарантировать работу без помпажа. При проектировании рабочая частота вращения ротора должна быть на 25—30 % меньше или на 25—30 % больше критической частоты вращения. Работа на критической частоте не допускается.

При проектировании тягодутьевых машин должно быть предусмотрено ограждение вращающихся частей, заземление корпуса, защита электродвигателей от короткого замыкания; переходы и смотровые площадки выполняют в соответствии с требованиями к таким элементам в пределах котла [26].

Электробезопасность

Общие сведения

Электробезопасность — система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электротравма — травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Все электротравмы условно можно свести к двум видам: местным электротравмам, при которых возникает местное повреждение организма человека (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия); общим электротравмам (электрическим ударам), при которых поражается весь организм из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Исход воздействия тока на человека зависит от ряда факторов, в том числе от значения тока, длительности протекания его через тело человека, рода и частоты тока, индивидуальных свойств человека.

Оценить опасность поражения человека электрическим током можно по значению тока, протекающего через тело человека, и по напряжению прикосновения.

Напряжение прикосновения — напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Нормируются наибольшие допустимые напряжения прикосновения и тока при нормальном и аварийном режимах работы различных электроустановок [37]. Допустимые напряжения прикосновения при аварийных режимах работы производственных электроустановок приведены в табл.6.29.

Таблица 6.29.

Наибольшее допустимое напряжение прикосновения U и ток I, проходящий через человека, при аварийном режиме производственных электроустановок напряжением до 1 кВ с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1 кВ с изолированной нейтралью [37]

Примечания: 1. В таблице приведены предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов, проходящих через человека при взаимодействии с электроустановками производственного назначения и в аварийном режиме.

1. Аварийный режим электроустановки — работа неисправной электроустановки, при которой могут возникнуть опасные ситуации, приводящие к электротравмированию людей, взаимодействующих с электроустановкой.

2. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и тока установлены для путей тока в теле человека от одной руки к другой и от руки к ногам.

3. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и тока, протекающего через человека в течение более 1 с, соответствуют отпускающим (переменным) и неболевым (постоянным) токам.

4. Для переменных токов в таблице указаны действительные (эффективные) значения нормируемых величин, а для выпрямленных — амплитудные.

Все помещения по степени опасности поражения человека электрическим током делятся на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные. Характеристика этих классов помещений дана в табл. 6.30.

Таблица 6.30.