Безопасность при эксплуатации систем, работающих под давлением

Безопасность при эксплуатации автоклавов

Автоклавы применяют в строительной индустрии для тепловой обработки силикатных изделий, пено- и газобетона, силикатного кирпича, пропитки древесины и т.д.

Аварии с автоклавами могут произойти из-за превышения давления пара сверх допустимого, открытия крышек при наличии давления более 0,01МПа (0,1кгс/см2) в автоклаве, впуска пара при неполном закрытии крышек, нахождении обслуживающего персонала внутри автоклава.

Автоклавы для обеспечения безопасной работы снабжаются, также как и сосуды, работающие под давление, предохранительной и запорной арматурой, контрольно-измерительными приборами.

Безаварийная работа автоклавов достигается качеством изготовления, режимом эксплуатации, своевременным проведением технического освидетельствования и профилактических ремонтов в установленные сроки.

Во избежание аварий, автоклавы оборудуются системой блокировок, исключающей впуск пара в автоклав с не полностью закрытыми крышками, а также открывание крышек при наличии давления в автоклавах.

На рис. 8 приведена схема автоматической блокировки крышки автоклава при наличии в нем давления.

Из автоклав (рис. 8) через конденсационный сосуд 8 пар поступает в реле давления 7 и, прогибая резиновую мембрану 5, приводит в движение шток 6. Последний упирается в выключатель 4 и разрывает электрическую цепь электромагнитного замка 9. В этом случае электромагнитный замок отпускает сердечник 10, который под действием пружины 11 замыкает фиксатор 12. Последний не позволяет вращать ручку 13 червячной лебёдки 14 и тем самым препятствует повороту крышки 15 автоклава в затворе.

Если давление пара в автоклаве снято, то электрическая сеть замка 9 замыкается переключателем 4, сердечник 10 втягивается в электромагнит и размыкает фиксатор 12. Этим обеспечивает возможность вращения ручки 13 для открывания крышки автоклава.

Рис. 8. Автоматическая блокировка крышки автоклава.

Схема автоматической блокировки подачи пара в автоклав (рис. 9) исключает возможность впуска пара в автоклав, если крышки автоклава не закрыты. На автоклаве 1 помещен конечный выключатель 2, который срабатывает в том случае если крышка 3 плотно закрыта и шток 4, преодолев усилие пружины 5, воздействует на этот выключатель. При замыкании цепи электромагнит 6, сжимая пружину 7, поднимает стопор 8 и освободит храповое колесо 9. После этого можно вращать маховик 10, соединенный с храповым колесом, для впуска пара в автоклав через вентиль 11.

При эксплуатации автоклавов применяют систему, при которой рабочий-пропарщик во время пропарки изделий запирает в своём шкафу жетон с номером автоклава и номером его крышки. Окончив пропарку и сняв давление в автоклаве, пропарщик передаёт жетон загрузчику-выгрузчику, который имеет право открывать и закрывать крышку автоклава. Закончив работу, лицо, обсуживающее автоклав, закрывает его крышку, а жетон под расписку возвращает пропарщику. Жетонная система позволяет избежать нарушения правил безопасного обслуживания автоклава и предотвратить несчастные случаи.

Рис. 9. Схема автоматического впуска пара в автоклав

Безопасность эксплуатации компрессорных установок

При эксплуатации стационарных, поршневых и разборных компрессоров должны выполняться требования "Правил устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов".

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

Температура возрастает согласно выражению:

,

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. 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. 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);