Котли водяні й парові

Контрольні запитання і завдання

1.	На якому етапі повинні вирішуватися питання забезпечення безпеки праці?
2.	Викладіть загальні вимоги безпеки до виробничих процесів.
3.	Як позначається виконання ергономічних вимог до організації робочого місця на процесі праці?
4.	Викладіть вимоги безпеки при транспортуванні вантажів.

Глава 3.2. Забезпечення безпеки праці при експлуатації посудин і апаратів, що працюють під тиском

3.2.1. Аварії, вибухи посудин і апаратів, що працюють під тиском. Причини виникнення вибухів

Посудиною, що працює під тиском, називають герметично закриту ємність, призначену для ведення хімічних і теплових процесів, а також для збереження і перевезення стиснутих зріджених чи розчинених газів і рідин під тиском (парові, водогрійні котли, компресори, газові балони, паро-газопроводи, автоклави).

Середовище таких посудин може бути високотемпературним, низькотемпературним, мати тиск, що вимірюється тисячами атмосфер, або низький, у межах до 10^-12 Па.

Границею посудини, що працює під тиском, є вхідні й вихідні штуцери.

У ряді випадків розгерметизація посудин не тільки негативна в технічному плані, але й небезпечна для обслуговуючого персоналу, виробництва в цілому та навколишнього середовища, тому що може викликати фізичний або хімічний вибух.

Застосування великого числа посудин з різними технологічними параметрами висуває завдання створення здорових і безпечних умов праці з одночасним вирішенням питань зниження рівня виробничого травматизму.

При атмосферному тиску вода кипить при t^o = 100 ^oС. У закритому котлі вода закипає при t^o = 100 ^oС, однак пара, що утворюється при цьому, давить на поверхню води і кипіння припиняється. Таким чином, щоб вода продовжувала кипіти в котлі, її необхідно нагрівати до температури, яка відповідає тиску пари на її поверхню. Так, при тиску пари Р = 6·10⁵ Па для кипіння води її потрібно нагріти до температури t^o = I69 ^oС; при Р = 8· 10⁵ Па – до t^o = 171 ^oС і т. д.

Якщо після нагрівання води, наприклад, до t^o = 189 ^oС, припинити подачу тепла і повільно витрачати пару, то через зниження тиску на поверхню вода буде кипіти доти, доки її температура не стане нижчою за t^o = 100 °С. Таким чином, кипіння в котлі буде відбуватися за рахунок надлишку теплової енергії води.

У випадку механічного розриву стінок котла, що працює під тиском, в ньому порушується внутрішня механічна рівновага через раптове падіння внутрішнього тиску до атмосферного. Це викликає утворення великої кількості пари (з 1 м³ води утворюється 1700 м³ пари), що призводить до руйнування котла за рахунок реактивної сили. Унаслідок цього небезпека котлів полягає не в парі, а у воді, нагрітій до температури t^o > 100 °С.

З цього випливає, що менш небезпечними за наслідками можливого вибуху, є котли з малим об’ємом води, що приходиться на одиницю поверхні такої посудини, працюючої під тиском. До таких котлів відносяться водотрубні й прямоточні котли.

Енергія, що утримується в 60 кГ перегрітої води в котлі під тиском 5 · 10⁵ Па відповідає енергії вибуху 1 кГ пороху.

Фактори, що сприяють вибуху котла, який працює під тиском:

1. Порушення технічних вимог експлуатації. Недотримання розрахункового тиску, наприклад, при псуванні запобіжних клапанів.

2. Зменшення кількості води в котлі до рівня, при якому стінки, що нагріваються полум'ям, перестають охолоджуватися водою і перегріваються. Це викликає їхню деформацію, зниження межі текучості матеріалу при підвищеній температурі.

3. Недоліки конструкції і порушення технології при виготовленні котла (невідповідність матеріалу, дефекти зварювання і т. п.).

4. Старіння матеріалу котла, місцеві ослаблення, корозія через багаторічну експлуатацію.

5. Порушення інструкцій котлонагляду при ремонті:

· заварювання тріщин без видалення дефектного шва;

· заварювання без засвердловки межі тріщин;

· заварювання тріщин і корозійних роз'їдань без врахування глибини і площі роз'їдань.

Дата добавления: 2014-10-15