Безопасност при експлоатация на парни котли и водогрейни котли
Резюме по темата:
"БЕЗОПАСНОСТ ПРИ ЕКСПЛОАТАЦИЯ НА ПАРИ И ВОДОРОДНИ КОТЛИ"
БЕЗОПАСНОСТ ПРИ ЕКСПЛОАТАЦИЯ НА ПАРИ И ВОДОРОДНИ КОТЛИ
Експлозиите на парни котли представляват моментално освобождаване на енергия от прегрята вода и намаляване на налягането до атмосферно налягане. Това е адиабатен взрив. При атмосферно налягане водата кипи при 100°C в отворен съд. В затворен - кипенето започва при 100 ° C, парата притиска повърхността на водата - и кипенето спира. За да продължи кипенето, е необходимо водата да се загрее до температура, съответстваща на налягането на парите. Например при Р=0,6 MPa (6 kfs/cm 2 ) – Т=169°С, при Р = 0,8 MPa - 171°C, при Р = 1,2 MPa - 189°C, при Р = 1,96 MPa - 211°C. Ако спрете да нагрявате вода при 190 ° C и използвате нормално пара, тогава водата ще кипи, докато температурата й падне под 100 ° C, докато колкото по-бързо се отнеме парата, толкова по-интензивно ще бъде кипенето и изпарението поради излишната енергия, съдържаща се във водата. Този излишък на топлинна енергия (от Pmax до Ratm) се изразходва изцяло за изпаряване. Прегрятата вода до 190 ° C напълно се превръща в пара: 1700 m 3 пара се образуват от 1 m 3 вода. Следователно опасността не се крие в парата, която е в котела, а във водата, загрята над 100 ° C, която има огромен запас от енергия и е готова да се изпари всеки момент с рязък спад на енергията. Следователно, колкото повече вода има в котела на единица нагревателна повърхност, толкова повече топлина се акумулира в него и толкова по-експлозивен е котелът. Надеждно проектиран и изработен според спецификациите, с правилна поддръжка и контрол, съд под налягане никога няма да експлодира. Разрушителната енергия на прегрятата вода е сравнима сбарут - 60 kg прегрята вода до 160 ° C, P \u003d 0,5 MPa, според енергията на експлозията \u003d 1 kg барут.
Причините за експлозията могат да бъдат: превишаване на проектното налягане поради неизправни предпазни клапани; понижаване нивото на водата, когато отопляемите стени вече не се охлаждат от вода; амортизация на инсталацията от дългогодишна експлоатация; нарушение на техническите изисквания за експлоатация; недостатъци в дизайна и несъответствие на материала с проектните параметри.
Съгласно правилата на Gosnadzor, всеки парен котел е оборудван с: предпазни клапани, манометри (работни и контролни); водопоказателни устройства, термометри; спирателен кран и възвратен кран на топлопровода за захранване на котела с вода; изпускателен кран със шибър (защита).
Броят на предпазните клапани, техните размери и производителност трябва да бъдат избрани съгласно следното изчисление: котелът с капацитет на пара над 100 kg / h трябва да бъде оборудван с най-малко два предпазни клапана, за котли с капацитет под 100 kg / h - монтиран е един предпазен клапан.
Фиг.3.3.1 Контролно-измервателни и предпазни устройства
Общият дебит на предпазните клапани, монтирани на котела, трябва да бъде най-малко часовата производителност на котела. Предпазните клапани трябва да бъдат поставени на места, достъпни за проверка. Работната среда, напускаща предпазния клапан, трябва да се изхвърли на безопасно място.
Не се допуска монтирането на заключващи устройства на нагнетателните и дренажните тръби. Количеството пара, което предпазният клапан може да пропусне при налягане в котли от 0,07 MPa до 2 MPa, е както следва:
за наситена пара:
Ако налягането на парата в котлите е над 12 MPa, тогава количествотодвойка
където Dn.p., Dp.p., D е капацитетът на клапана, kg/h: α е дебитът на пара (течност) на клапана, определен от проектантската организация (производител) експериментално за всеки дизайн на клапана и записан в паспорта; P1 - максимално свръхналягане пред предпазния клапан, MPa Vn.p., Vp.p. V - специфичен обем пара пред предпазния клапан, m 3 /kg; F е площта на напречното сечение на клапана, равна на най-малката площ на напречното сечение в пътя на потока, mm. Има пружинни и лостови предпазни клапани (фиг. 3.3.1-3.3.2.).
Ориз. 3.3.2 Лостов предпазен клапан
1 - противотежест; 2— лост; 3 - тяло на клапана
Броят и диаметърът на прохода на предпазните клапани, монтирани на водогрейни котли, се определят по формулата
където n е броят на предпазните клапани;
d е вътрешният диаметър на леглото на клапана, cm;
h е височината на повдигане на клапана, cm;
Q - максимална топлинна мощност на котела, J;
k е емпиричен коефициент: за вентили с ниско повдигане k = 135(h/d≤1/20), клапани с пълно повдигане - k=70(h/d≤1/4);
P е абсолютното максимално допустимо налягане в котела при напълно отворен вентил, MPa;
i е енталпията на наситената пара при максимално допустимо налягане в котела, J; т В.Х . - температура на водата, постъпваща в котела, °C.
За предпазен клапан доставчикът трябва да изпрати на клиента паспорт и инструкция за експлоатация.
Ако поради вида на производството или поради вредността на средата в съда, предпазният клапан не може да работи надеждно, тогава съдът трябва да бъде оборудван с предпазна плоча, която се счупва, когато налягането в съда се превиши с не повече от 25% от работното налягане. Предпазната пластина (мембрана) можеда бъдат монтирани пред предпазния клапан, при условие че между тях има устройство, което ви позволява да контролирате здравето на плочата. В стената на котела от страната на пещта са монтирани предпазни вложки (тапи) от топима (оловно-калаена) сплав. При липса на вода нагряването на корка води до неговото топене.
Фиг.3.3.3 Схема на предпазния клапан
Всички предпазни плочи и стопяеми връзки трябва да бъдат фабрично щамповани, показващи налягането, което счупва плочата или точката на топене.
Всеки съд трябва да бъде оборудван с манометър, който се монтира на арматурата на корпуса на съда, на тръбопровода до спирателните кранове или на таблото за управление. Показанията на манометъра трябва да са ясно видими за обслужващия персонал. В същото време неговата скала трябва да бъде или във вертикална равнина, или наклонена напред до 30 ° (фиг. 3.3.4). Монтирането на манометри на височина над 5 m от нивото на сервизната платформа е забранено. Номиналният диаметър на манометрите, монтирани на височина от 2 до 5 m от мястото на наблюдение, трябва да бъде най-малко 160 mm. Между манометъра и съда трябва да се монтира трипътен вентил.
На съдовете се монтират манометри с клас на точност най-малко 2,5 и с такава скала, че границата на измерване на работното налягане е във втората третина на скалата. На делението, съответстващо на работното налягане в съда, е начертана червена линия или е прикрепена метална пластина, боядисана в червено.
Манометърът не трябва да се използва, ако няма печат или щампа, или ако стрелката на манометъра не се връща на нула, когато е изключен, или ако стъклото е счупено. Манометрите трябва да се проверяват и пломбират поне веднъж годишно. Освен това поне веднъж на всеки шест месецапредприятието извършва допълнителна проверка на манометрите с контролен манометър или проверен работник със запис на резултатите в дневника на контролните проверки.
За котли с капацитет на пара по-малък от 0,7 t / h е разрешено да се замени едно от водопоказателните устройства с два щепселни крана или вентила. Долният кран или вентилът се настройва на минималното ниво, а горният - на нивото на максимално допустимото ниво на водата в котела.
Ориз. 3.3.4 Манометри:
a, b - работни манометри; и контрол; 1,2 - пружини;
3 - стрелка; 4 - зъбно задвижване; 5 - панта; 6 - рамо;
7 - зърното; 8 - багажник;
9 - мащаб; 10 - тяло;
11 - зъбно колело;
12 - манометри; 13— кран;
16 - сифонна тръба.
На всеки новопроизведен парен котел за постоянно следене на положението на нивото на водата трябва да се монтират най-малко два водопоказателни уреда с директно действие (фиг. 3.3.5).
Фиг.3.3.5 Нивомер на водата в котела: мерно стъкло
Ориз. 3.3.6 Схема на монтаж на контролно-измервателни уреди на парния котел: WWW - най-високото водно ниво;
HLW - най-ниското водно ниво.
Вътрешният диаметър на крана или вентила трябва да бъде най-малко 8 mm. Водоиндикаторното устройство е проектирано така, че да има възможност за смяна на стъклото или корпуса по време на работа на бойлера. На водопоказателите срещу допустимото минимално ниво на водата в котела трябва да се монтира неподвижен метален индикатор с надпис "Минимално ниво". Това ниво трябва да бъде най-малко 25 mm над долния видим ръб на стъклото. Ако разстоянието от мястото, от което се извършва наблюдението, до водопоказателни инструменти с пряко действие е повече от 6 m, тогавамонтирани са два надеждни спуснати дистанционни индикатора за нивото на водата.