До основних причин аварій та вибухів компресорних установок належать: дефекти, допущенні при їх виготовленні чи ремонті (тріщини, пропуски у зварних швах, розриви прокладок і т. п.); підвищення температури стисненого повітря або нагрівання частин компресорної установки вище допустимого внаслідок незадовільного охолодження; підвищення тиску вище допустимого внаслідок несправності засобів захисту; потрапляння пилу, вологи, парів мастильних речовин, гасу, бензину тощо в камеру стискання, накопичення зарядів статичної електрики (пасові передачі, тертя струменя стисненого повітря об стінки); незадовільні експлуатація та нагляд за установками.
Причинами розгерметизації в системах трубопроводів для стисненого повітря, газу чи пари можуть бути: дефекти при зварюванні труб; корозія металу і, як наслідок, зменшення товщини стінок труб; підвищення тиску вище допустимого; замерзання конденсату; деформації в наслідок теплового розширення; механічні пошкодження трубопроводів.
Таким чином, основними причинами аварій при експлуатації систем, що працюють під тиском можна вважати: неякісне виготовлення, монтаж чи ремонт посудин, апаратів, трубопроводів; порушення технологічного режиму та правил експлуатації; несправність запобіжних пристроїв, контрольно-вимірювальних приладів, арматури; корозія металу.
Вимоги безпеки до посудин, що працюють під тиском
Посудинами, що працюють під тиском називаються герметично закриті ємності, які призначенні для здійснення в них хімічних і теплових процесів, а також для зберігання та перевезення стиснених, зріджених і розчинених газів та рідин.
Посудини, що працють під тиском належать до об’єктів з підвищеною небезпекою, тому при їх виготовленні та експлуатації необхідно дотримуватись вимог ДНАОП 0.00-1.07-94 „Правила будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском”. Дія цих Правил поширюється на:
– посудини, що працюють під тиском води з температурою вище 115˚С або іншої рідини зтемпературою, що перевищує температуру кипіння при тиску 0,07 МПа (0,7 кгс/см3), без врахування гідростатичного тиску;
– посудини, що працюють під тиском пари або газу, вищим 0,07 МПа;
– балони, призначені для транспортування і зберігання зріджених, стиснених і розчинениггазів під тиском, вищим 0,07 МПа;
– цистерни і посудини для транспортування і зберігання зріджених, стиснених газів, рідин і сипких тіл, в яких тиск вище 0,07 МПа утворюється періодично для їх випорожнення барокамери.
Посудини, що працюють під тиском до пуску в роботу повинні бути зареєстровані в експертно-технічних центрах (ЕТЦ). Реєстрації в ЕТЦ не підлягають:
– посудини 1-ї групи, що працюють при температурі не вище 200 ˚С, в яких добуток тиску вМПа (кгс/см3) на місткість м3 (літрах) не перевищує 0,05 (500), а також посудини2,3 і 4-ї групи, що працюють при зазначеній вище температурі, в яких добуток тиску в МПа (кгс/см3) на місткість м3 (літрах) не переревищує 1 (10000). Група посудин визначаеться за таблицею.
– бочки для перевезення зріджених газів, балони місткістю 100 л включно, які встановлені стаціонарно, а також, які призначенні для транспортування і (або) зберігання стиснених, зріджених і розчинених газів;
– посудини для зберігання або транспортування зріджених газів, рідких і сипких тіл, що перебувають під тиском періодично при їх випорожню ванні;
– посудини із стисненими і зрідженими газами, що призначені для забезпечення паливом двигунів транспортних засобів, на яких вони встановлені;
– та деякі інші посудини.
Група посудин
| Група посудини | Розрахунковийтиск, МПа | Температура стінки, ˚С | Характер робочого середовища |
| 1 | Понад 0,07 | Незалежно | Вибухонебезпечне або пожежо-небезпечне, або 1, 2-го класів небезпеки за ГОСТ 12.1.007 |
| 2 | До 2,5Понад 2,5 до 4Понад 4 до 5Понад 5 | Нижче – 70, вище 400Нижче – 70, вище 200Нижче – 40, вище 200Незалежно | Будь-яке, за винятком указаної для 1-ї групи посудин |
| 3 | До 1,6Понад 1,6 до 2,5Понад 2,5 до 4Понад 4 до 5 | Від -70 до -20,від 200 до 400Від -70 до 400Від -70 до 200Від -40 до 200 | Будь-яке, за винятком указаної для 1-ї групи посудин |
| 4 | До 16 | Від -20 до 200 |
Посудини, що працюють під тиском піддаються технічному опосвідченню до пуску в роботу та періодично в процесі експлуатації, а в необхідних випадках – позачерговому опосвідченню; технічне опосвідчення проводиться у визначенні ДНАОП 0.00-1.07-94 терміни експертами ЕТЦ, а посудини, що не реєструються в органах Держнаглядохоронпраці – особою, відповідальною за їх справний стан і безпечну експлуатацію. Окрім того, технічне опосвідчення посудин, цистерн, балонів і бочок може проводитись на спеціальних ремонтно-випробувальних пунктах, на підприємствах-виготовлювачах, наповню вальних станціях, які мають відповідний дозвіл органів Держнаглядохоронпраці.
Технічне опосвідчення складається із зовнішнього, внутрішнього оглядів і гідравлічного випробування. Зовнішні і внутрішні огляди мають за мету при періодичних і позачергових опосвідченнях встановити справність посудин і можливість її подальшої роботи. При цьому звертається увага на виявлення можливих тріщин, надривів, випинів, видомів і корозії на внутрішніх і зовнішніх поверхнях стінок, слідів пропусків у зварних і клепаних з′єднаннях. Гідравлічне випробування посудин проводиться тільки при задовільних результатах зовнішнього і внутрішнього оглядів. Його мета – перевірка міцності елементів посудини та щільності зєднань. Величина пробного тиску визначається, виходячи із дозволеного тиску для посудини. Під пробним тиском посудина повинна перебувати 5 хв., якщо відсутні інші вказівки підприємства-виготовлювача. Посудини, що працюють під тиском шкідливих речовин (рідин, газів) 1 і 2-го класів небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76 підлягають випробуванню на герметичність повітрям або інертним газом під тиском, що дорівнює робочому тиску. Результати технічного опосвідчення, а також термін наступного, записуються у паспорт встановленої форми, який повинна мати кожна посудина, що працює під тиском.
Контрольно-вимірювальні прилади,запобіжні пристрої та арматура
Для забезпечення нормальних умов експлуатації та запобігання аварій і вибухів посудини, апарати та трубопроводи, що працюють під тиском повинні бути оснащені запірною або запірно-регулювальною апаратурою, запобіжними пристроями, приладами для вимірювання тиску, температури, покажчиками рівня рідини і т. п. Кількість, тип і місце встановлення контрольно-вимірювальних приладів, запобіжних пристроїв, арматури обирається організацією-розробником проекту, виходячи з конкретних умов експлуатації.
Посудини, що спорядженні швидкознімними затворами повинні мати запобіжні пристрої, які виключають можливість вмикання посудини під тиск при неповному закритті кришки і відкриття її при наявності в посудині тиску. Для запобігання підвищення тиску вище допустимого в посудинах, апаратах та трубопроводах встановлюють пружинні або важільно-вантажні запобіжні клапани. Вони автоматично відкриваються при підвищенні тиску вище значення, що задається (регулюється) гвинтом стиснення пружини або вантажем, який встановлюється на важіль клапана. Для того, щоб запобігти дії газу чи пари на обслуговуючий персонал при спрацюванні запобіжного клапана до нього приєднують пристрої, що відводять пар чи газ у безпечне місце. Встановлювати запірну арматуру (крани, засувки) між посудиною та запобіжним клапаном не допускається.
Посудини для вибухо- та пожежонебезпечних речовин, речовин 1 і 2-го класів небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76, а також випарники з вогневим чи газовим обігрівом повинні мати на підвідній лінії від насоса або компресора зворотній клапан, який автоматично закривається тиском з посудини і запобігає виходу з неї речовини при падінні тиску в підвідній лінії.
Якщо посудина під’єднана до джерела живлення, в якому тиск більший за робочий тиск в посудині, то на відвідній лінії встановлюють редукційний клапан, який автоматично підтримує задане значення робочого тиску.
У разі необхідності контролю рівня рідини в посудинах, що мають границю поділу середовищ застосовують покажчики рівня рідини. На посудинах що обігріваються полум’ям або гарячими газами, в яких можливе зниження рідини нижче дозволеного, має бути встановлено не менше двох покажчиків рівня прямої дії. На кожному покажчику рівня повинні бути вказані допустимий верхній і нижній рівні. Крім покажчиків рівня на посудині можуть бути встановлені звукові, світлові та інші сигналізатори і блокування за рівнем.
Кожну посудину і самостійну порожнину з різним тиском необхідно супроводжувати манометрами – приладами для вимірювання тиску. Манометри повинні мати клас точності не нище: 2,5 – при робочому тиску посудини до 2,5 МПа, 1,5 – при робочому тиску посудини понад 2,5 МПа. Треба вибрати манометри з такою шкалою, щоб межа вимірювання робочого тиску знаходилась у другій третині шкали. На шкалі манометра наноситься червона риска, яка б вказувала на робочий тиск в посудині. Манометр встановлюється так, щоб його покази було чітко видно обслуговуючому персоналу.
Безпека при експлуатації котельних установок