книги / Промышленная безопасность. Безопасность работ с оборудованием, находящимся под давлением
.pdfРис. 1.12. Схемы парового котла и арматуры (а) и водогрейного котла
иарматуры (б); на рис. а: 1 - котёл; 2 - водоуказатель; 3 - пароводопроводные краны; 4 - манометр; 5 - парозапорный вентиль; 6 - питательный вентиль; 7 - оборотный клапан; 8 - предохранительный клапан; на рис. б: 1 - котел;
2 - термометр; 3 - водозаборный вентиль; 4 - обводная линия; 5 - обратный клапан; 6 - предохранительный клапан; 7- водоподводящий вентиль;
8 -вентиль для спуска воды 9 - вентиль для спуска воды
Вышеперечисленные сосуды, оборудование, работающее под давле нием, регламентированы «Правилами устройства и безопасной эксплуа тации сосудов, работающих под давлением», утверждёнными Гостех надзором 11.06.2003 г. № 091. Этим правилам подчиняются все сосуды, работающие под давлением выше 0,07 МПа (0,7 кг/см2).
1.3. Принцип герметичности как условие безопасной работы сосудов, работающих под давлением
Герметичность - это непроницаемость жидкостями и газами сте нок и соединений, ограничивающих внутренний объём сосудов (уст ройств и установок).
Принцип герметичности, т.е. непроницаемости, в той или иной мере, используется практически во всех устройствах и установках, в которых в качестве рабочего тела применяют жидкость или газ. Этот принцип яв ляется также обязательным для вакуумных установок.
Внутренний объем герметичных устройств и установок ограничи вает среду, которая может быть либо рабочим телом, либо исполнять роль той среды, в которой протекают основные рабочие процессы. По этому параметры её состояния (как и сама среда) различны. Так, среда
И
может быть сильно нагретой или сильно охлажденной; давление внут ри устройства может быть очень высокое или, наоборот, иметь значе ния, характерные для глубокого вакуума.
Таким образом, сосуды, работающие под давлением можно ис пользовать для хранения и транспортировки опасных веществ или для наполнения их веществами, использование которых возможно лишь при выпуске через калиброванные отверстия. К таким ёмкостям также относятся энергопроизводящие установки, в которых можно получить рабочее тело в виде пара или воздуха под высоким давлением.
Нарушения герметичности не желательны не только с технической точки зрения, но и опасны для обслуживающего персонала и производ ства в целом.
Во-первых, нарушение герметичности может быть связано с взры вом. Здесь следует выделить две причины. С одной стороны, взрыв мо жет являться следствием нарушения герметичности (воспламенение взрывчатой смеси внутри установки). С другой стороны, нарушение герметичности может стать причиной взрыва (нарушение герметично сти баллонов ацетилена приводит к образованию ацетилено-воздушной смеси, которая может воспламеняться слабым импульсом).
Во-вторых, при разгерметизации создаются опасные и вредные производственные факторы, которые зависят от физико-химических свойств рабочей среды и приводят:
-к получению ожогов под воздействием высоких или низких тем ператур (термические ожоги) и агрессивности среды (химические ожоги);
-к травматизму, связанному с высоким давлением газа в системе. Например, нарушение герметичности баллона с газом при давлении 20 МПа с образованием отверстия диаметром 15 мм приведет к появ лению начальной реактивной тяги около 3,5 кН, при массе баллона 70 кг он может приобрести ускорение 5g и переместиться на некото рое расстояние;
-к отравлениям, связанным с применением инертных и токсичных газов.
Таким образом, принцип герметичности, используемый при орга низации рабочего процесса ряда устройств и установок, является важ ным с точки зрения безопасности их эксплуатации, и представляет по тенциальную опасность для обслуживающего персонала.
PNRPU
Из газовых примесей наибольшую опасность представляют кислород и углекислота. Они являются коррозионно-агрессивными реагентами, снижение которых сводит к минимуму риск коррозии. Для удаления газов из воды могут быть использованы химические и термические методы.
Химические методы основаны на избирательном взаимодействии удаляемых газов с дозируемыми реагентами. Практически химический метод применим только для удаления кислорода, для этого используют гидразин, который является токсичным веществом. Вместе с гидразином
вводу могут поступать другие примеси.
Внастоящее время широко применяется в основном термическая де аэрация. Термические деаэраторы позволяют удалять из воды любые рас творенные в воде газы и не вносят никаких дополнительных примесей
вводу. Нагревом воды можно уменьшать содержания кислорода, посколь ку коэффициент растворимости (ко2) уменьшается с ростом температуры. Несмотря на уменьшение количества кислорода в воде с повышением тем пературы, оставшаяся его часть значительна. Так, при изменении темпера туры воды от 20 до 50°С количество растворенного в воде кислорода уменьшается с 9 до 5 мг/кг. Оставшаяся часть кислорода (5 мг/кг) в сотни раз превышает допустимые уровни. Для сведения к нулю содержания ки слорода в воде необходимо температуру воды довести до температуры на сыщения, т. е. до кипения. При температуре кипения давление над водой определяется давлением насыщенных паров воды, а количество раство ренного в воде кислорода равно нулю.
Применение коррозионно-стойких конструкционных материалов
Увеличение коррозионной стойкости конструктивного металла дос тигается методом изоляции металлических поверхностей от среды путем применения коррозионно-стойких металлических и неметаллических конструкционных материалов.
В качестве металла для коррозионно-стойких сосудов используют высоколегированные марки стали, легированный чугун или цветные металлы.
Коррозионно-стойкие стали:
-XI8Н ЮТ - хромоникелевая сталь;
-Х17Н13М2Т и X17H13M3T - хромоникельмолибденовые стали;
ОХ21Н5Т, ОХ21Н6М2Т - стали с пониженным содержанием никеля.