Правила безопасности при эксплуатации агрегатов, работающих под высоким давлением

В современном индустриальном обществе широко используются возможности сжатого воздуха, пара или газа. Так, например, технология производства железобетонных или просто бетонных изделий, в большинстве случаев, не может обойтись без обработки паром в специальных камерах или автоклавах. А сколько людей пользуются пневматическим инструментом? Тот же сжатый воздух в баллонах применяется в строительно-монтажных работах. И много где еще можно увидеть контролируемую энергию воздуха, пара и газа.

Существует определенный уровень давления, который становится опасным для окружающих и в случае несоблюдения правил безопасности, возможные аварии и несчастные случаи. Нормативные требования и правила по эксплуатации емкостей, в которых давление выше 0.7 кг. на см. кв., зафиксированы в специальном документе – «Правила котлонадзора». Именно ими должны руководствоваться организации, эксплуатирующие такие технологические объекты, как котлы, работающие на пару, а также водогрейные, паровозные резервуары, электрические станции, разнообразные емкости, в которых осуществляется хранение и перевозка сжиженных газов. Кроме того, требования этого документа обязательны при эксплуатации трубопроводов, транспортирующих пар и газ, стационарных и мобильных компрессоров (поршневых), газо- и воздухопроводов имеющих, сверхнормативное давление.

Все эти системы являются опасными производственными объектами, и поэтому нарушение требований регламента строительства и несоблюдение правил безопасности при их эксплуатации может привести к необратимым последствиям, основной причиной которых, как правило, бывает мощный взрыв огромной разрушительной силы. Это обусловлено скоротечностью процесса, который проходит мгновенно (десятые доли секунды). Подобные аварии, как правило, происходят по следующим причинам:

• отклонение от проекта при производстве оборудования;
• дефекты или полный отказ приборов и датчиков;
• коррозионные процессы металлических поверхностей.

Сила, заложенная в металлической емкости (при давлении выше атмосферного) может быть огромной. Давление и крайне высокая температура в постоянном режиме воздействует на металл, уменьшая его прочность, вплоть до появления процесса ползучести. Со временем происходят негативные коррозионные процессы, имеющие как общий характер, так и локальный (например, на клепках).

Именно поэтому необходимо осуществлять постоянный мониторинг состояния работы оборудования. Для этого используются разнообразные контрольные датчики и приборы. К ним относятся температурный прибор (для воды, пара и газа), манометр, а также устройство, фиксирующее уровень воды, которых, например, в паровом котле должно быть два (для верхнего и нижнего уровня воды).

Манометры, отражающие уровень давления пара в системе, должны соответствовать мощности котла. Речь идет о том, что, чем выше давление, тем более качественный, в плане точности, необходим и прибор. Контроль над исправностью манометров (в том числе опломбирование) осуществляется 1 раз в год.

Также на котловых системах существуют разнообразные устройства, обеспечивающие их безопасность. К ним относятся разнообразные клапана (предохранительные и взрывные), устройства (противовзрывные и блокирующие, при определенных изменениях параметров, подачу топлива).

Принцип срабатывания предохранительных механизмов достаточно простой. Существуют нормативные показатели давления или уровня воды. Их превышение прекращает действие некой технологической функции, отсутствие которой ведет к отключению всего механизма или его части. Естественно, это происходит в автоматическом режиме. Так, например, предохранительный клапан пружинного типа функционирует следующим образом: при сверхнормативном давлении происходит сжатие пружины и автоматическое открытие специального отверстия, через который осуществляется сброс лишнего воздуха (пара, газа). Далее происходит возврат к исходному положению. Необходимо учитывать, что количество предохранительных устройств и производительность системы должны соответствовать друг другу.

Существуют также клапаны предохранительные из материалов, имеющих хрупкую основу (применяется и пластик). Как правило, для этих целей используют стекло, асбестовый лист или алюминий. Подобные устройства срабатывают, если давление превысило норму на 25%.

Для обеспечения котловых механизмов водой используется прибор, регулирующий нормативный уровень жидкости. В момент достижения воды соответствующего предела первое из двух устройств посредством магнитного пускателя блокирует работу двигателя, приводящего в движение насос. В случае низкого уровня воды прибор запускает насос.

В Российской Федерации контроль над котловым хозяйством осуществляет Ростехнадзор, в котором все эти устройства зарегистрированы. Государственная структура 1 раз в 4 года проводит внутренний осмотр котла. Гидравлические испытания (по регламенту они проходят 1 раз в 8 лет под контролем Ростехнадзора) призваны оценить степень отклонения (или подтвердить соответствие) от нормативного уровня прочности и плотности всех составляющих частей котлового механизма.

Поршневые компрессоры воздушного типа приводят в действие энергию сжатого воздуха в разнообразных пневматических механизмах и инструментах. Учитывая, что процедура сжатия воздуха является политропным процессом, то все показатели, характеризующие деятельность устройства, могут измениться одномоментно. Так, например, увеличение давления и одновременный скачок температуры может привести к взрыву. Высокая температура, при остатках масла (как правило, в цилиндрах), провоцирует возгорание механизма. Давление в системе поднимается, как раз из-за неисправности компрессора. В случае, если на всасывающем патрубке фильтр имеет дефект, то существует вероятность образования пыли непосредственно в цилиндрах. А именно она вместе с воздухом является крайне взрывоопасным веществом.

Таким образом, можно увидеть, что проблема безопасности при эксплуатации механизмов и устройств, в которых энергия сжатого воздуха, пара и газа является частью технологического цикла, зависит от строгого соблюдения нормативных правил, требований и технического регламента, регулирующих этот процесс.