Небезпечні зони обладнання. Огороджувальні, захисні, блокувальні, сигнальні та запобіжні пристрої, їх схеми.?

55. Причини аварій систем, які працюють під тиском. Системи які реєструються та контролюються Держгірпромнаглядом охорони праці. Недотримання правил улаштування і безпечної експлуатації об­ладнання, що працює під тиском більше атмосферного, призводить до вибуху, а відтак і до руйнування обладнання, будівель і до трав­матизму. Основними причинами більшості аварій і несправностей облад­нання є недостатня кваліфікація персоналу, порушення експлуата­ційним персоналом правил технічної експлуатації, правил техніки безпеки і виробничих інструкцій, низька трудова і технологічна дис­ципліна, погана якість ремонтних робіт. Практика показує, що багато аварій і несправностей носять ідентичний характер або є повторними, що свідчить про недостатню роботу щодо боротьби з аваріями. Для запобігання таким явищам необхідно, щоб кожна аварія, несправність або брак у роботі облад­нання ретельно розслідувались і вивчались експлуатаційним персо­налом з метою своєчасного їх усунення. Причиною багатьох аварій з тяжкими наслідками є переповнен­ня або упускання води в паровому котлі. При значному переповнен­ні вода разом з паром потрапляє в паропровід на великій швидкості, що стає причиною виникнення гідравлічних ударів такої сили, яка призводить до розриву паропровода. Тривалість вибуху обладнання становить десяті долі секунди, тому потужність під час вибуху досягяє величезної сили. Вибух по­судини під тиском — це таке руйнування її стінок, при якому внут­рішній тиск миттєво знижується до атмосферного. Перегріта (понад 100 °С) вода має величезний запас енергії. При миттєвому падінні тиску вона раптово перетворюється на пару, збільшуючись в об'ємі приблизно в 1700 разів. Це явище носить назву адіабатичного роз­ширення (вибуху). Основні причини вибухів посудин, що працюють під тиском, різноманітні, але в загальному вигляді їх можна звести до таких: підвищення тиску вище за допустиме, механічна або хімічна дія, де­фекти виготовлення, порушення технологічного режиму і правил експлуатації, несправність приладів і арматури, корозія металу. Ви­бух посудин під тиском супроводжується великими руйнівними нас­лідками. Найнебезпечнішими є вибухи парових котлів. Причиною вибухів котлів є перенапруження металу. Метал по­судин, що працюють під тиском вище атмосферного, постійно зна­ходиться під дією високих температур і тиску. Внаслідок цього у металі відбуваються пластичні деформації. Тому міцність металу знижується, збільшується відносне подовження стінок посудин і зменшується поперечний переріз стінок котла. При дії великих на­пружень з підвищенням температури в металі розвивається явище повзучості. Корозія металу буває двох типів: загальна, при якій вся поверхня металу руйнується з однаковою швидкістю, і місцева, яка активно розвивається в місцях клепки внаслідок порушення структури металу. Механічний розрив стінок котла виникає тоді, коли у посудині недостатня кількість води. Коли за недоглядом у котлі падає рівень води, тоді теплота, що розрахована на її нагрівання і випаровування, не відводиться, а перегріває стінки котла. Внаслідок явища повзу­чості металу стінки котла випинаються, потоншуються до утворення тріщин, з появою яких котли розриваються. До появи тріщин причи­ною аварії може стати подача води у такий перегрітий котел. У цьо­му випадку, при появі на котлі випучин, треба перекрити подачу те­плоти і випустити пар, а не подавати в нього воду. Перекачка або упускання води в котлі відбувається в основно­му внаслідок халатного відношення до обов'язків або недостатньої кваліфікації обслуговуючого персоналу. Досвід експлуатації парових котлів показує, що несправності і аварії бувають внаслідок порушення водного режиму (наприклад, не­задовільне хімводоочищення, неправильний режим фосфотування та ін.). Усе це призводить до утворення на внутрішніх стінках накипу. Накип небезпечний для котла, як з фізичної, так і з хімічної точки зо­ру. Статистичні дані свідчать, що на кожні 100 аварій, які пов'язані з порушенням водного режиму, 83 виникають внаслідок відкладання накипу і шлаку, 17 — внаслідок корозії металу. Накип і шлам харак­теризується низьким коефіцієнтом теплопровідності, що призводить до недопустимого підвищення температури стінок, в результаті чого міцність металу різко падає і елементи котла руйнуються. Причиною несправності обладнання під тиском може бути по­трапляння сторонніх предметів (піску, бруду, та ін.) під час монтажу або капітального ремонту, що веде до порушення циркуляції. Не­справності труб виникають також і з інших причин, наприклад, вна­слідок зносу їх летючими речовинами при спалюванні багатозольно- го палива або агресивності котельної води, а також низької якості металу або його зварювання. Вибухи і спалахи палива часто є причиною пошкодження ко­тельних установок. Вони переважно відбуваються внаслідок недо­тримання" правил роботи на пилоподібному, рідкому та газоподібно­му паливі. Пошкодження барабанів котла є найбільш небезпечним, тому що може призвести до великих аварій — вибухів. Вибухи котлів відбуваються також внаслідок міжкристалічної корозії. Це дуже небезпечний вид корозії. Міжкристалічна корозія починає розвиватися в місцях, не доступних для огляду — в закле­почних і завальцьованих з'єднаннях барабанів. Тому при зовнішніх оглядах цих з'єднань тріщини важко виявити. При сильному розвит­ку вони призводять до вибуху котла. Для спостереження за правильною роботою та безпечною екс­плуатацією котли обладнують арматурою, контрольно-вимірюваль­ними приладами та приладами безпеки. Контрольно-вимірювальні прилади слугують для систематично­го контролю відповідності основних параметрів котла (тиск, темпе­ратура та ін.) номінальним, а також для вимірювання кількості отри­маної пари, витрати води, палива, повітря та ін. За показниками цих приладів визначають режим роботи котла. Тому всі контрольно-вимірювальні прилади мають бути встановлені на видному місці, зруч­ному для спостереження за їх показниками. Усі контрольно-вимірювальні прилади умовно поділяються на дві основні категорії: показуючі та реєструючі. Показуючі застосо­вують тоді, коли допускаються періодичні записи режиму роботи котла. Реєструючі самописні прилади застосовують, коли необхідно знати параметри роботи агрегату постійно або за будь-який промі­жок часу. На щитку управління котла переважно встановлюються всі як показуючі так і реєструючі контрольно-вимірювальні прилади. За допомогою цих приладів здійснюється спостереження (і контроль) за такими величинами і параметрами:температурою і тиском перегрітої пари на виході;• тиском пари в котлі;• тиском і температурою води, що живить котел;• розрідженням в топці котла і перед димосмоком;• температурою і тиском повітря до і після повітропідігрівання;• рівнем води в котлі;• кількістю пари, що виробляє котел;• кількістю води, яка надходить в котел;• вмістом С02 і H2 в димових газах. Для вимірювання тиску використовуються манометри різної конструкції, що можуть вимірювати надлишковий тиск у дуже ши­роких межах — від десятих долей до тисяч кг/см2. За шкалою мано­метра, яка градуйована в одиницях тиску (кг/ см2), судять про вели­чину тиску. Манометр на котлі встановлюється так, щоб його покажчик бу­ло добре видно обслуговуючому персоналу. Циферблат манометра має знаходитися у вертикальній площині або з нахилом вперед до 30°. На циферблаті манометра має бути нанесена червона риска по тиску, який відповідає вищому допустимому робочому тиску для да­ного котла. Для вимірювання температури використовуються термометри. Простішими з них є рідинні ртутні термометри. Для дистанційного вимірювання високих температур перегрітої пари і димових газів використовуються термопари. Для регулювання теплових процесів вводиться автоматичне управління котельним агрегатом. Сутність усякого регулювання по­лягає у підтримуванні заданих кількісних і якісних показників ви­робничих процесів. Так, якщо споживання пари збільшиться або зменшиться, то щоб уникнути пониження або підвищення тиску зверх нормального, одночасно має бути збільшений або зменшений її виробіток. Автоматикою безпеки передбачається автоматичне відключен­ня подачі газу до пальників у випадку ненормальної роботи окремих пристроїв котла.Основними деталями автоматики безпеки є запобіжні клапани. Запобіжні клапани автоматично спрацьовують, якщо тиск у котлі підвищується до відповідного значення. За принципом дії за­побіжні клапани бувають важільно-вантажні, важільно-пружинні та пружинні, за конструктивним виконанням — відкритими або закри­тими. Вони встановлюються на котлі спарено або поодиноко. Запобіжні клапани забезпечуються пристроями, які захищають обслуговуючий персонал від опіків, коли спрацює клапан або пере­віряється їх дія. Крім цього, запобіжні клапани мають сигнальні пристрої у вигляді свистка, щоб при виході пари з котла на робочо­му місці подавався сигнал. За допомогою автоматики передбачено спеціальні пускові прила­ди, що забезпечують безпечне розпалювання котлів. Пускові прилади автоматики безпеки допускають подачу газу в газопровід перед робо­чими пальниками тільки при наявності в топці полум'я запалюваль­ного пальника і при умові, що крани перед робочими пальниками і на скиді в атмосферу закриті. Автоматика безпеки здійснює контроль за процесом горіння і нагрівання води у котлі. У випадку порушення нормальної роботи котла і його параметрів, контролюючі прилади ді­ють на запобіжну систему і відключають подачу газу до котла. Перед пуском котла в роботу прилади автоматики мають бути перевірені і відрегульовані за заданим режимом. До арматури котельних установок належать водовказівні прила­ди, за допомогою яких контролюється рівень води у котлі. Водовка­зівні прилади діють за законом рівності рівнів рідин в сполучених посудинах. Водовказівні прилади безпосередньо приєднуються до котла за допомогою верхньої і нижньої труб, включених в паровий і водяний простір.