Безопасность при эксплуатации сосудов, работающих под давлением

     В основу работы компрессорных установок, где рабочим телом является сжатый воздух, положен политропный процесс. При сжатии газов в компрессоре  растет температура при сохранении    P•V^m = const.

     Температура возрастает  согласно выражению:

      

                                 (3.3.11),                            

     где  Т₁ и Т₂  - абсолютная температура газа соответственно до сжатия и после, К;

     Р₁ и Р₂ – давление газа соответственно до и после сжатия, Па;

     m – показатель политропности.

     Из  табл3.3.3 видно, что с увеличением  давления более 0,5 МПа в компрессорной  установке температура повышается до 230˚С, что создает пожаро- и  взрывоопасность при попадании  в компрессор горючей пыли, волокон  или смазок.      

     Таблица. 3.3.3

     Изменения температуры в  компрессоре в  зависимости от давления.

 

     Взрывы  при работе компрессоров могут возникать  вследствие:

     превышения  давления сжатия нормативного;

     превышения  температуры нагревания и образования  взрывоопасных смесей  продуктов  разложения масел смазки с кислородом воздуха;

     нарушения требований эксплуатации профилактического  ремонта;

     нарушения графика очистки от нагара;

     засасывания в компрессор взрывоопасных газов, пыли, волокон, масел и т.д.

     Так, при попадании в компрессор низкотемпературных масел при концентрации в воздухе 6-11%, взрыв возможен под давлением 0.05 МПа и при температуре 200˚С.

     Для достижения безопасной эксплуатации компрессорных установок они должны быть оснащены (рис.3.3.10): 

     - манометрами (один рабочий, второй  контрольный), термометрами и термопарами  на каждой ступени компрессора;

     манометрами и термометрами для контроля давления и температуры масел смазки при автоматической смазке;

     предохранительными  клапанами на каждой ступени компрессора;

     аварийной сигнализацией и автоматикой  отключения компрессора при превышении температуры и давления выше допустимых значений, запорной арматурой, системой дистанционного управления и контроля за компрессорной установкой.

     В качестве профилактических мер необходимо:

     своевременное удаление нагара и отложений цилиндров  и рабочих камер компрессора (нагар  и отложения удаляют каждые 6 месяцев). Нагар и отложения удаляются  путем пропарки нанесения 2-3% раствора сульфатного или метилового раствора и затем очисткой;

     применение  специальных термостойких, очищенных  смазочных материалов с температурой воспламенения на 75% выше температуры  рабочих газов компрессора (масла  должны быть окислительно стойкими);

     применение  надежной многоступенчатой системы  воздушного и водяного охлаждения; Воздушное охлаждение, как правило, используется в компрессорах низкого  давления малой производительности, а также в компрессорах холодильных  установок. В компрессорах высокого давления используется водяное охлаждение. В установках должны быть установлены системы автоматики, отключающие компрессор при превышении критической температуры охлаждения (температура охлаждающей воды выходящей из компрессора не должна быть более 40˚С);

     применение  многоступенчатой очистки всасывания воздуха (фильтры керамические, фетровые и др.) Забор всасываемого воздуха  воздушного компрессора должен производиться  снаружи здания компрессорной станции  на высоте не менее 3м от уровня земли;

     во  избежание искрообразования из-за образования  разрядов статического электричества, компрессоры заземляют. Фильтры  подлежат периодически, в установленные  сроки, очистке или замене;

     для исключения гидравлических ударов предусмотрено  отведение конденсата из холодильника компрессора и контроль влажности поступающего воздуха в компрессор (влажность не более 60%).

     в компрессорных установках, снабженных холодильниками, должны быть предусмотрены  влагомаслоотделители на трубопроводе между холодильником и воздухосборником. Воздухосборники требуется ежедневно продувать через предохранительный клапан и  спускать накопившиеся масло и влагу. Для проведения периодических осмотров и ремонта воздухосборников, необходимо предусматривать возможность их отключение от сети (масло и вода  при продувке должны отводиться в специальные приемники). Воздухосборник должен быть установлен на фундамент вне здания компрессорной и должен быть огражден.

     для снижения пожарной опасности в кислородных  компрессорах для смазки используют дистиллированную воду с добавлением глицерина или применяют самосмазывающиеся втулки и кольца  по графиту (смазка маслом запрещается);

     защита  кислородных компрессоров от попадания  масла достигается установлением  между ползунком и цилиндрами предсальника с маслосъемными кольцами;

     безопасность  в работе компрессоров для сжатия ацетилена достигается медленным  ходом поршня (не более 0,7 – 0,9 м/с) и  системой охлаждения (температура на линии нагнетания не должна быть более 50˚С);

     Для смазки цилиндров компрессоров для сжатия хлора используется серная кислота (моногидрат);

     Компрессорные установки  производительностью  более 20 м³/мин должны размещаться в отдельных зданиях. В помещениях компрессорных установок не допускается размещение оборудования и аппаратуры не связанной с работой компрессора. Общие размеры помещения должны удовлетворять условиям безопасного обслуживания и ремонта оборудования компрессорной установки. Проходы в машинном зале должны быть не менее 1,5м., а расстояние между оборудованием и стенами здания – не менее 1м. Полы помещения компрессорной должны быть ровными и с нескользящей поверхностью, маслоустойчивы, и выполняться из несгораемого износоустойчивого материала. Двери и окна помещений компрессорной должны открываться наружу. Помещение компрессорной должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией, телефоном. Оборудование в машинном зале должно быть установлено с учетом снижения вибрации на конструктивные элементы, а также компенсирующие устройства. Все движущиеся и вращающиеся части компрессоров, электродвигатели и другие механизмы должны быть ограждены с установкой знаков безопасности.

     Аммиачные холодильные установки размещаются  в отдельных помещениях с выполнением  противопожарных норм. Газоподобный аммиак является весьма токсичным, предельно-допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны равна 20мг/м³.

       
 
 
 
 

     Рис.3.3.10 Схема передвижной компрессорной  установки:

     1-рессивер; 2-манометр; 3-предохранительный клапан; 4-термометр; 5-холодильник; 6-фильтр; 7-двигатель; 8-рабочее заземлене. 

     Жидкий  аммиак вызывает тяжелые ожоги кожи, ожоги глаз, и может вызвать слепоту. Поэтому в помещениях с возможной утечкой аммиака устанавливаются индикаторы, оповещающие персонал о достижении аварийной концентрации аммиака в воздухе, и включении вытяжной вентиляции. Вход в помещение посторонним лицам запрещен, на входе должна быть установлена табличка: «Вход посторонним запрещен». Запрещено хранение в машинном отделении компрессорной бензина, керосина и других легковоспламеняющихся жидкостей.

     Важнейшее значение в поддержании безопасной эксплуатации компрессорных установок отводится подготовке персонала и аттестации, которая проводится не реже 1 раз в 12 месяцев, а также проведению технического освидетельствования и эксплуатация компрессорных установок,  проведению профилактического ремонта в установленные сроки.

     В соответствии с «Правилами…» администрация  предприятия обязана назначить  ответственное лицо за техническое  состояние компрессорных установок  и разработать инструкции по безопасному  обслуживанию компрессорных установок и вывесить их на рабочем месте.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Литература:

1. Закон РК "О  безопасности и охране труда" (от 28.02.04г.№528-II)

2. Инструкции  по безопасности и охране труда (рабочих  профессий и видов работ) в  Республике Казахстан  Скала В.И., Скала Б.В.  2009 г.