В компрессорных установках сжатие газа сопровождается повышением его температуры.
Повышение температуры ведет к усиленному разложению масла, используемого для смазки трущихся поверхностей, и к опасности взрыва смеси газообразных продуктов разложения с воздухом. Например, при увеличении давления от 0,1 до 0,6 МПа (1-6 кгс/см2) температура повышается с 20 до 216 °С. Охлаждение воздуха в компрессоре (водяное или воздушное) повышает не только безопасность, но и экономичность его работы. Для смазки цилиндров воздушных компрессоров применяют специальные компрессорные масла с температурой вспышки не менее, чем на 70° выше температуры сжатого воздуха.
В конструкциях трубопроводов для пара, нагретой воды, сжатого воздуха или горючих газов предусматривают неподвижные и подвижные опоры и компенсаторы, обеспечивающие свободу термических деформаций элементов трубопровода при их нагревании или охлаждении. В качестве компенсаторов используют П- и Г-образные участки трубопроводов и специальные устройства — линзовые и сальниковые компенсаторы (рис.1).
|
|
Рис. 1. Компенсаторы: a — сальниковый; б — линзовый
На прочность элементы паровых котлов рассчитывают по соответствующим методам и нормам, утвержденным Госгортехнадзором. При этом обязательно учитывают дополнительную нагрузку на увеличение давления при испытаниях по сравнению с рабочим, а также возможность ускорения процесса коррозии при пластических деформациях.
С целью проверки прочности элементов установки и плотности их соединения проводят гидравлические испытания. Для этого установку наполняют водой до достижения пробного давления, превышающего рабочее (для паровых котлов в 1,5 раза, но не более 0.2 МПа). Температура воды должна быть не ниже 5 °С. Под пробным давлением установку выдерживают не менее 5 мин, после чего давление снижают до рабочего. Установка считается выдержавшей испытание, если в ней не обнаружено признаков разрыва, течи, слезок и потения в сварных соединениях и в основном металле, видимых деформаций, падения давления на манометре.
Помимо испытания водой на прочность, газопроводы, а также трубопроводы для токсичных газов испытывают на герметичность воздухом под давлением.
Перед испытанием газопровод продувают. Отсутствие утечки газа из соединений при испытаниях воздухом проверяют мыльным раствором.
Стационарные котлы устанавливают на отдельных огражденных площадках. Допускается примыкание котельных к производственным помещениям при условии отделения их противопожарной стеной с пределом огнестойкости не менее 4 ч. Внутри производственных помещений возможна установка лишь небольших котлов.
Здание котельной оборудуют бытовыми помещениями для обслуживающего персонала, рабочим и аварийным освещением, вентиляцией, открывающимися наружу дверьми без запоров изнутри. Поверхностная масса перекрытия котельной не более 120 кг/м2, расстояние от фронта котла до ближайшей стены не менее 3 м, ширина боковых проходов не менее 1,5 м.
Размещение котлов и другого работающего под давлением оборудования в энергопоездах и в иных передвижных средствах определяют исходя из максимального удобства обслуживания и безопасности работы. Компрессорные установки размещают, как правило, в отдельных зданиях.
В системах газоснабжения чрезвычайно важно своевременно установить наличие негерметичности трубопровода и арматуры. Для этой цели служат специальные сильно пахнущие вещества — одоранты, непременно добавляемые к горючему газу, поскольку сам природный газ запаха не имеет. Существуют специальные приборы, которые обнаруживают даже незначительные примеси газа к воздуху • помещения и помогают установить место его утечки.
Опасность представляет собой срыв пламени в горелке, который может произойти из-за случайного перерыва в снабжении газом или неустойчивости горения. Для устранения этой опасности применяют соответствующую автоматику, а также вспомогательные источники воспламенения.
Все установки, работающие под давлением, маркируют, т. е. в определенных местах указывают наименование завода-изготовителя, заводской номер установки, год изготовления и дату технического освидетельствования, общую массу установки, вместимость, рабочее и пробное давления, клеймо ОТК завода.
Основные приборы, обеспечивающие безопасность эксплуатации оборудования, работающего под давлением - контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства и арматура и т.п.
Типичная схема установки, работающей под давлением, представлена на рис 2. Эта схема может видоизменяться применительно к установкам того или иного назначения.
Рис. 2. Схема установки, работающей под давлением
В сосуд 1 рабочая среда поступает по трубопроводу 17, снабженному задвижкой 18 и обратным клапаном 19. Температура поступающей среды измеряется термометром 20, а давление — манометром 21, который присоединяется к трубопроводу через сифонную трубку 2 и трехходовой кран 3.
Рабочая среда к потребителю поступает через трубопровод 5 с задвижкой 6 и обратным клапаном 7. Температуру среды в сосуде определяют по термометру 8, а давление — по манометру 4.
Уровень жидкости в сосуде контролируют при помощи указателя уровня 28, присоединенного к сосуду через трехходовые краны 3.
Для предотвращения чрезмерного повышения давления в сосуде служат предохранительные клапаны 9 и 10. При их срабатывании рабочая среда удаляется через отводящую трубу 11.
Спуск рабочей среды из сосуда или воды после гидравлического испытания, а также удаление осадка осуществляют в трубопровод 25 через спускную продувочную трубу 24, снабженную запорным приспособлением 23 и обратным клапаном 22.
Если к сосуду или установке, работающей под давлением, подводится энергия, что на схеме условно показано в виде горелки 14, регулирующего устройства 15 и подводящей линии 16 (для парового котла это может быть газовая горелка или форсунка жидкого топлива, а для компрессора электродвигатель), то предусматривают автоматику безопасности, отключающую или уменьшающую подачу энергии по какому-либо критическому параметру, например, по давлению (датчик 12, импульсная линия 13) или по уровню воды в паровом котле (датчик 27, импульсная линия 26). Контрольный кран А служит для проверки отсутствия давления в сосуде при его открывании, а в некоторых случаях для выпуска воздуха. Спускной кран Б используют для опорожнения питающей линии 17 при закрытой задвижке 18, а также для наполнения сосуда водой при гидравлических испытаниях.
Нельзя устанавливать задвижку 6 между сосудом 1 и предохранительными клапанами 9 и 10, так как в противном случае при закрытой задвижке произойдет авария.