Безпека при експлуатації систем під тиском і кріогенної техніки.

Небезпека при експлуатації систем під тиском полягає у можливому раптовому вибуху великої потужності за рахунок вивільнення енергії адіабатичного розширення пари або газу. При цьому руйнуються технологічні конструкції, що часто супроводжується важкими травмами.

Вибухи при роботі компресорів можуть відбуватися внаслідок перевищення тиску стисненого повітря, підвищення його температури при стисненні та утворення вибухонебезпечних сумішей кисню з продуктами розкладу мастил, а також при порушенні вимог безпеки в процесі обслуговування, експлуатації та догляду за технічним станом компресорів. Вони призводять до руйнування обладнання, будівлі, а також можуть призвести до травмування обслуговуючого персоналу. Холодильні установки небезпечні, тому що холодоагенти, які використовуються в них, можуть спричинити отруєння, а суміш холодоагента із повітрям може бути вибухонебезпечною. Для безаварійної експлуатації компресорних і холодильних установок необхідно суворо дотримуватися правил безпеки.

Компресорні установки є небезпечними, тому що при стисненні повітря від атмосферного тиску до 1МПа його температура може підвищитись з 20°С до 300°С, мастила при цьому частково випаровуються, а при надмірному змащуванні розпилюються у вигляді туману, що може утворювати вибухонебезпечну суміш з повітрям. Дотримання вимог до мастил та режимів змащування у поєднанні з 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.

Кожна компресорна установка повинна бути оснащена системою автоматики та контролю, арматурою, манометрами, запобіжними клапанами, термометрами і термопарами, контактними пристроями та іншими приладами контролю, що забезпечують її надійну і безаварійну роботу. Компресори продуктивністю біля 50 м³/хв мають бути обладнані пристроями для автоматичного регулювання тиску нагнітання.

Компресорні станції з трьома і більше компресорами обладнуються системою дистанційного контролю, сигналізацією роботи установок і блокуючими пристроями, які автоматично вимикають привод 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 холодоагента (аміаку або фреону) крізь нещільні з'єднання. Аміак утворює з повітрям вибухонебезпечну суміш, що особливо небезпечно при ремонтних роботах з відкритим полум'ям. Газоподібний аміак токсичний, його граничнодопустима концентрація у повітрі робочої зони дорівнює 20 мг/м³. Рідкий аміак викликає тяжкі опіки шкіри та опіки очей, що може призвести до сліпоти.

Компресори, як правило, слід розміщувати в окремих одноповерхових будівлях. Допускається розміщення компресорів продуктивністю до 20 м³/хв у прилягаючих приміщеннях за умови відокремлення від суміжних приміщень перегородкою, висотою не менше як З м і товщиною не менше ніж 12,5 см. Окремі компресо­ри продуктивністю до 10 м³/хв можуть встановлюватися на нижніх поверхах багатоповерхових виробничих будівель за умови їх відокремлення глухими вогнестійкими стінами.

Аміачні холодильні установки розміщують з дотриманням протипожежних норм. Машинне й апаратне відділення холодильних установок не слід з'єднувати проходом з виробничими приміщеннями. Вони обладнуються проточною вентиляцією з підігрівом повітря у холодний період року, яка забезпечує двократний повітрообмін, аварійною вентиляцію, аварійним освітленням та двома евакуаційними виходами.

На підприємствах для технологічних, енергетичних та інших потреб широко використовуються стаціонарні посудини різного призначення, що працюють під тиском (розварники, автоклави, випарні апарати, бродильні апарати, карбонізатори, ресивери тощо). При підвищенні тиску можуть статися зриви болтів, кришок люків, випинання і розриви корпусів та днищ, інші види руйнування, що зумовлюються дефектами виготовлення, корозійним руйнуванням та іншими видами пошкоджень, а також порушенням технологічного режиму й правил експлуатації, несправностями арматури, приладів контролю та запобіжних пристроїв.

Для надійної їх експлуатації необхідно:

- своєчасно проводити огляди, випробування та профілактичні ремонти;

- щоб конструкція посудин дозволяла можливість внутрішнього огляду, легкого очищення та ремонту Зварні шви повинні бути тільки стиковими і доступними для контролю при виготовленні, монтажу і експлуатації посудини;

- матеріали, з яких виготовлена посудина, повинні відповідати призначенню та мати сертифікат якості.

Стаціонарні посудини оснащуються відповідними контрольно - вимірювальними приладами, запобіжними пристроями, засобами автоматизації, покажчиками рівня рідини, запірною або запірно- регулювальною арматурою.

Для попередження підвищення тиску у посудині вище критич­ного використовуються запобіжні клапани або розривні запобіжні мембрани, які прості за конструкцією і відрізняються миттєвою дією. При тиску, що перевищує робочий не більше ніж на 25%, мем­брана розривається, і тиск у посудині падає.

Посудини із швидкознімними затворами повинні мати запобіжні пристрої, що виключають можливість її роботи при негерметично закритій кришці. Такі посудини також мають бути оснащені затворами, що запобігають їх несанкціонованому увімкненню.

Правила безпеки при експлуатації балонів

У виробничих процесах часто застосовують різноманітні балони, які призначені для зберігання, перевезення та використання стиснених (азот, повітря, кисень, сірководень), зріджених (аміак, сірчистий ангідрид, діоксид вуглецю, фреон) чи розчинних (ацетилен) газів під тиском 0,6..... 15 МПа.

Найчастішими причинами вибухів балонів є:

- удари або їх падіння, особливо при високих чи низьких температурах, оскільки у першому випадку різко зростає тиск у балоні за рахунок нагрівання газу, що міститься у ньому, а у другому - матеріал, з якого виготовлений балон, набуває крихкості;

- переповнення балона зрідженим газом без залишення вільного нормованого об'єму (біля 10% усього об'єму балона);

- нагрівання балона сонячними променями чи іншими джерелами, що спричиняє збільшення тиску у ньому вище допустимого;

- помилкове використання балона, наприклад наповнення кисневого балона метаном;

- занадто швидке наповнення балона, яке також супроводжується різким нагріванням газу і, як наслідок, збільшенням тиску.

Застосування спеціальних матеріалів і способів виготовлення, що підвищують механічну міцність балонів, обладнання запобіжними ковпаками й опірними башмаками підвищує їх безпеку. Балони виготовляють з вуглецевої та легованої сталі безшовними при тиску ЗМПа і вище, та зварними зі швами при меншому тиску.

Вентилі та редукційні клапани забезпечують відбір газу при більш низькому тиску, ніж у балоні, що запобігає вибуху балону при наповненні чи відборі.

Для запобігання неправильному використанню балонів, призначених для різних газів, вентилі мають різну різьбу (для кисню та інертних газів - праву, для горючих - ліву). Крім того, балони фарбують у різні кольори та наносять на них кольорові смуги та відповідні надписи (таблиця 2).

 

Таблиця 2 - Маркування балонів Газ Колір балона Надпис Колір надпису Колір смуги Азот Чорний Азот Жовтий Коричневий Аміак Жовтий Аміак Чорний - Ацетилен Білий Ацетилен Червоний - Кисень Блакитний Кисень Чорний - Повітря Чорний Стиснене Білий -     повітря     Сірчастий Чорний Сірчастий Білий Жовтий ангідрид   ангідрид

При зберіганні балонів необхідно їх розміщувати на відстані не менше ніж 1 м від джерел тепла та на відстані не менше ніж 5 м від джерел нідкритого полум'я. Переміщення балонів здійснюють за допомогою спеціально пристосованих для цього візків або інших пристроїв.

Балони зберігаються і транспортуються з накрученими запобіжними ковпаками. Під час перевезення у горизонтальному положенні між балонами встановлюються підкладки із дерев'яних брусів з вирізаними гніздами, та одягаються мотузкові або гумові кільця товщиною не менше 25 мм (по два кільця на балон), на які балони опираються, при цьому вентилі балонів укладають в один бік. Перевезення балонів у вертикальному положенні здійснюють у спеціальних контейнерах або без них з використанням прокладок між балонами і стропувальним закріпленням від можливого падіння.

Газові балони зберігаються як у спеціальних приміщеннях (складах), так і на відкритому повітрі за умови їх захисту від сонячних променів та дії атмосферних опадів.

Наповнені балони зберігаються у вертикальному положенні в спеці­альних гніздах, клітках або огороджуються бар'єром для запобігання їх падіння. Балони без башмаків можуть зберігатись у горизонтальному положенні на дерев'яних рамах або стелажах.

Склади для зберігання балонів з газами будуються одноповерхові з негорючих матеріалів. При зберіганні на балони не повинно потрапляти сонячне проміння, стіни і підлога складу повинні бути виконані з матеріалів, що не утворюють іскор, не допускається зберігати разом з балонами вибухопожежонебезпечні матеріали, приміщення повинні добре вентилюватися, електричні мережі виконуються у іскрозахисному варіанті.

Балони з отруйними газами зберігають в спеціальних закритих при­міщеннях.

При обслуговуванні, переміщенні і транспортуванні балонів повинні виконуватись правила безпеки, що виключають можливість травмування людей та пошкодження балонів.

Пожежна безпека