На подвижном составе железных дорог установками, работающими под давлением, являются компрессорные, тормозные и котельные.
Безопасность всех этих объектов (установок) обеспечивается целой системой мероприятий. Так, при проектировании установок и сосудов, работающих под давлением, пользуются строго регламентированными методами расчета их элементов на прочность. Регламентированы требования к контрольно-измерительной аппаратуре, предохранительным устройствам и арматуре. Для изготовления установок и их элементов применяют только те материалы и заготовки, которые удовлетворяют требованиям, предусмотренным нормами и правилами.
Право изготовления таких установок предоставляется предприятиям органами Госгортехнадзора. В процессе изготовления контролируют качество сварных швов неразрушающими методами (ультразвук, рентгено- и гаммадефектоскопия), а также качество металла, толщину стенок, отсутствие дефектов, для чего проводят механические испытания и металлографические исследования и т. п. Изготовленную установку обязательно испытывают и только после этого сдают заказчику. Помещения, предназначенные для монтажа установок, должны удовлетворять ряду требований в отношении их размеров, конструкции перекрытий, стен, дверей и окон, устройства вентиляции и освещения, размещения оборудования. Смонтированную установку до пуска в работу подвергают техническому освидетельствованию, которое проводит представитель органа надзора в присутствии администрации. В процессе эксплуатации установки проводят периодические технические освидетельствования. Пуск установки после технического освидетельствования осуществляется в присутствии представителя надзора.
На эксплуатацию установки должно быть получено разрешение органа Госгортехнадзора, а сама эксплуатация производится в строгом соответствии с инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия.
Ремонт установки выполняют в соответствии с правилами, предусматривающими обеспечение полной безопасности ремонтных рабочих и другого персонала, а также необходимость проверки качества произведенных работ.
К обслуживанию установок, работающих под давлением, допускается только хорошо обученный персонал, прошедший медицинское освидетельствование.
Естественно, что жесткость перечисленных требований возрастает по мере повышения давления и температуры в установке, увеличения агрессивности, пожаро- и взрывоопасности перемещаемой среды, а также размеров установки. Исходя из этого все установки, работающие под давлением, делят; на классы. В зависимости от класса паровые котлы с избыточным давлением пара менее 70 кПа (0,7 кгс/см2) или водогрейные котлы с температурой воды ниже 115°С не подлежат регистрации в органах надзора, хотя их конструкция должна удовлетворять требованиям, установленным этими органами. Баллоны для сжатых и сжиженных газов могут не иметь постоянных контрольно-измерительных приборов.
Авария установки, работающей под давлением, обычно является следствием потери ею герметичности. Если разгерметизация произошла на значительной площади поверхности и внезапно, имеет место взрыв установки.
При взрыве за короткое время освобождается значительная энергия. Потенциальная энергия нагретой воды или пара затрачивается на увеличение объема (при фазовых превращениях) и на создание большой скорости истечения среды. Мощность этого процесса, обычно происходящего по адиабатическому закону, вследствие его кратковременности может быть весьма значительной.
Источником опасности травм при авариях являются осколки, части, детали разрушенной установки и здания, ударная волна (волна давления). Высокотемпературная среда служит причиной тепловых ожогов, а химически активная или агрессивная среда — химических ожогов и отравлений. Взрыв или разгерметизация установки, содержащей горючие жидкости или газы, может привести к тяжелым последствиям в виде пожара, взрыва смеси горючего газа с воздухом. Давление в помещении при взрыве достигает 0,5 — 0,8 МПа (5 — 8 кгс/см2), если не предусмотрены меры для беспрепятственного расширения газа (легкосбрасываемое перекрытие, достаточная площадь остекления, противовзрывные клапаны и т. п.).
Авария установки, находящейся под давлением, обычно влечет значительный материальный ущерб. Прекращение подачи тепла или электроэнергии при аварии парового котла или трубопровода, перерыв в подаче сжатого воздуха при взрыве компрессора или горючего газа при аварии в системе газоснабжения нарушают нормальный ход производства, а ликвидация последствий аварии нередко связана с большими затратами.
Причины аварий подразделяют на технические и эксплуатационные. Техническими причинами могут быть дефекты проектирования, изготовления или монтажа установки. Эксплуатационные причины весьма разнообразны и характерны для каждого вида установок.
В процессе эксплуатации паровых котлов аварии чаще всего происходят в результате упуска воды, превышения давления, нарушения водного режима (большая накипь на стенках, омываемых горячими газами). Аварии сосудов, работающих под давлением, нередко являются следствием неисправности запорных устройств (например, быстросъемных крышек у пропарочных камер), превышения давления, нарушения технологического процесса, воспламенения паров масла в воздухосборниках, износа (коррозии) стенок.
Аварии баллонов со сжиженными газами имеют место при заполнении их сверх нормы, когда незначительное термическое расширение жидкого газа приводит к разгерметизации баллона. Чтобы избежать разрыва баллона из-за расширения сжиженного газа, при заполнении обязательно оставляют свободный объем (около 10% всего объема баллона). Баллоны со сжиженным ацетиленом, кроме того, заполняют пористой массой, что уменьшает взрывоопасность этого газа. Кислородный баллон может взорваться вследствие попадания масла в баллон или запорный орган.
Общими для всех баллонов причинами аварий являются нагрев и механические повреждения при ударах, обусловленные нарушениями правил безопасности при транспортировке и хранении.
Главные причины аварий компрессорных установок — применение смазочного масла, не предусмотренного правилами эксплуатации (что приводит к вспышке паров и взрыву), нарушение работы системы охлаждения, а также превышение давления.
В системах газоснабжения существуют две основные причины аварий. Одна из них — нарушение герметичности каких-либо элементов установки, другая — срыв пламени (прекращение горения газа), что приводит к поступлению горючего газа в помещение и взрыву газовоздушной смеси от случайного источника воспламенения.
Технические мероприятия по предупреждению аварий и взрывов
Конструкция установок должна обеспечивать их надежную и безопасную работу, возможность осмотра и очистки, промывки, продувки и ремонта, а также проведения необходимых испытаний
В процессе обслуживания установок особое внимание обращают на тепловой режим, добиваясь надежного охлаждения стенок элементов, находящихся под давлением. Важное значение в связи с этим имеют предотвращение образования накипи в котлах (водоподготовка, удаление уже образовавшейся накипи), применение автоматики для предупреждения «упуска» воды, теплоизоляция плохо охлаждаемых элементов со стороны горячих газов. На особо ответственных деталях устанавливают температурные датчики для дистанционного контроля за температурой и включения автоматики безопасности в случае недопустимого повышения температуры.
Скачать реферат