Безпечність експлуатації котельних, компресорних установок, трубопроводів і газопроводів.

Трубопроводи з'єднують між собою різноманітні технологічні апарати і машини. Особливо багато технологічних трубопроводів використовують у хімічній, нафтовій, нафтохімічній, газовій та інших суміжних галузях промисловості. У різних галузях промисловості широко експлуатуються трубопроводи пари і гарячої води.

Трубопроводи пари і гарячої води бувають діаметром від декількох сантиметрів до декількох метрів, маса їх також буває різноманітною.

Із всіх трубопроводів самими небезпечними є паропроводи, що відводять від котлів пар та трубопроводи, по яким під тиском подається вода. Аварії паропроводів і трубопроводів спричинюються низькою якістю метала, незадовільним виконанням монтажних робіт, зварних з'єднань, фланцевих кріплень та несправною арматурою.

Небезпеку чинять також гідравлічні удари, які відбуваються внаслідок конденсації насиченої пари і скупчення води в паропроводі при прогріванні його перед початком роботи.

Для запобігання гідравлічним ударам в паропроводах влаштовують дренажні пристрої, які являють собою відводні лінії з вентелями і відкритими лійками.

Безпечна експлуатація трубопроводів залежить від середовища, в якому вони працюють, від величини тиску і температури нагріву.

Для захисту обслуговуючого персоналу від опіків, а також для зменшення тепловтрат трубопроводи підлягають ізоляції. Трубопроводи з гарячими теплоносіями при нагріванні їх до 250 °С азбесткизильгуром; від 250 до 450 °С сумішшю азбесту (15-20 %) і магнезії (85-80 %).

Складність монтажу та експлуатації трубопроводів полягає в тому, що вони мають різноманітну конфігурацію, велику кількість рознімних і нерознімних з'єднань трубної арматури, багато різних фланців, трійників, переходів та заглушок.

Конструкція і геометричні розміри труб, патрубків, що зварюються на прямих ділянках трубопроводів, повинна відповідати вимогам галузевих стандартів, нормативів технічних умов.

Проект трубопроводів має передбачати можливість виконання всіх видів контролю, якого вимагають Правила улаштування і безпечної експлуатації трубопроводів пари і гарячої води.

Вказані Правила визначають вимоги до улаштування, виготовлення, монтажу, експлуатації і Огляд трубопроводів, що транспортують водяний пар з робочим тиском понад 0,7 кгс/см² або гарячу воду з температурою понад 115 °С.

Усі трубопроводи, на які розповсюджуються ці Правила, поділяються на чотири категорії (табл. 3.3).

При визначенні категорії трубопровода робочими параметрами середовища, що транспортується, потрібно вважати:

а) для паропроводів від котлів — тиск і температуру пари за їх номінальним значенням на виході з котла;

б) для подаючих і зворотних трубопроводів водяних теплових мереж — найбільший тиск води на трасі і максимальну температуру води в подаючому трубопроводі.

Категорія трубопроводів визначається за робочими параметрами середовища, які відносяться до всього трубопроводу, незалежно від його довжини.

Якість і властивість матеріалів трубопроводів має відповідати вимогам стандартів і технічних умов, які завірені сертифікатами заводів-постачальників.

Таблиця 2. Категорія трубопроводів

Категорія трубопроводу	Найменування середовища	Робочі параметри середовища
Температура, °С	Тиск (надлишковий), кгс/смі
Іа	Перегріта пара	Понад 580	Не обмежено
Іб	Перегріта пара	Від 540 до 580	Не обмежено
Ів	Перегріта пара	Від 450 до 340	Не обмежено
Іг	Перегріта пара	До 450	понад 39
Ід	Гаряча вода, насичена пара	понад 115	понад 80
2а	Перегріта пара	від 350 до 450	до 39 включно
2б	Перегріта пара	до 350 включно	від 22 до 39
2в	Гаряча вода, насичена пара	понад 115	від 39 до 80 включно
За	Перегріта пара	від 250 до 350 включно	до 22 включно
3б	Перегріта пара	до 250 включно	від 16 до 22
Зв	Гаряча вода	понад 115	від 1 б до 39
4а	Перегріта й насичена пара	від 115 до 250 включно	від 0,7 до 16 включно
4б	Гаряча вода	понад 115	до 16 включно

За вибір раціональної схеми трубопровода і його конструкцій, правильність розрахунків на міцність, вибір способу прокладки і системи дренажу відповідає організація, що розробляла проект трубопровода.

З'єднання елементів трубопроводів здійснюється шляхом зварювання. Використання фланцьового з'єднання допускається тільки для приєднання трубопроводів до арматури і обладнання, що має фланці.

Основна вимога до котельних установок, згідно НПАОП 0.00.-1.08-94,,Правила будови і безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів” полягає в тому, щоб підтримувати поряд з постійним тиском постійну номінальну температуру пари без значних відхилень. Допустиме відхилення температури перегрітої пари ± 5° С.

При експлуатації котельних установок нерідко бувають випадки значного відхилення температури пари від номінальної. Причини, які викликають порушення нормальної роботи котельних установок, розглянуто нижче.

2. Основні причини аварій і несправностей котельного агрегату.

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.

Компресор — це машина для отримання стисненого повітря, що є енергетичним джерелом для приведення в дію багатьох технологічних процесів, пневматичних інструментів та механізації інших трудомістких видів робіт.

Компресія (від латинського compressio — стиснення) — стиснення повітря, газу або горючої паливно-повітряної суміші в циліндрах поршневих машин-компресорів або двигунах внутрішнього згорання та ін.

Компресорні установки бувають стаціонарні і пересувні. Поршневі компресори є основним типом машин для створення високого тиску (до 2000 кг/см²).

Пересувні компресорні установки бувають причіпні, переносні або такі, що монтуються на шасі автомобіля.

Стаціонарні компресорні станції являють собою централізовані установки, які подають стиснене повітря в цехи або обслуговують цілі групи підприємств.

Вимоги до безпечної експлуатації компресорних установок визначені Правилами влаштування і безпечної експлуатації стаціонарних компресорних установок повітропроводів і газопроводів.

Компресорні станції мають три основні блоки: компресор з приводом і холодильником, ресівер (резервуар-повітрозбірник) та повітропроводи. Повітряні компресори продуктивністю понад 10 м³/хв обладнуються кінцевими холодильниками і вологомасловідокремлювачами.

До обладнання компресорних установок входять фільтри, призначені для очистки повітря від пилу і димових газів. Не дозволяється встановлювати компресорні станції в тих місцях, де до всмоктуваного повітря може потрапити пил, волога, газ або інша вибухонебезпечна суміш. Не дозволяється здійснювати збір повітря біля тепловипромінюючих апаратів або відкритих джерел тепла. Забір повітря має відбуватися в зоні, яка захищена від сонячної радіації в незагазованій і незапиленій стороні на висоті не менше 3 м від рівня землі. Повітря, що засмоктується компресором, повинно мати вологість не більше 60 %. Для конденсації водяних парів з метою відокремлення води зі стисненого повітря компресорні станції обладнуються проміжними і кінцевими холодильниками. Кінцеві холодильники ставляться у тому випадку, якщо на виході з компресора температура повітря становить більше 120 °С. У цьому випадку кінцевий холодильник знижує температуру повітря на виході до 60 °С.

Холодильне устаткування встановлюється на компресорних станціях при високократному стисненні повітря. На станціях, де відбувається 4—6-кратне стиснення повітря, холодильники не встановлюються. Температура стисненого повітря на таких компресорах знижується шляхом водяного охолодження. З цією мстою використовують чисту проточну воду. Водяні резервуари для охолодження забезпечуються вимірювальними приладами і вказівними поплавками.

У тих випадках, коли необхідно мати сильно осушене повітря, крім кінцевих холодильників компреси обладнують спеціальними осушувальними установками. Осушувальні установки працюють за методом виморожування вологи за допомогою аміачних холодильних установок. Такі установки розташовують в ізольованих від компресора приміщеннях.

До обладнання компресорної станції входить повітрозбірник або ресівер, призначення якого полягає у поглинанні поштовхів повітря, що надходить з компресора, тобто для вирівнювання пульсації тиску в трубопроводі.

У ресивері відбувається також охолодження повітря і відокремлення вологи і масла. При неправильній експлуатації ресівер може вибухнути. Тому його встановлюють на фундамент поза будівлею компресорної установки, у тих місцях, де немає скупчення або руху людей. Краще ресивер встановити на північній стороні будівлі, щоб уникнути нагрівання його сонячним промінням.

Для кращого звільнення ресивера від води і масла повітря подають знизу, а відводять в розподільчу мережу зверху.

Воду і масло з ресивера видаляють не менше 2-3 разів за зміну. Чистять ресівер через лаз або люк один раз у 6 місяців.

Масло і вода, що виділяються з ресивера, мають відводитися у спеціально обладнані пристрої (збірники), щоб уникнути забруднення виробничих приміщень, стін будівлі і оточуючої території.