Безопасность оборудования, работающего под избыточным давлением.

20.07.2025 | Категория: Учебные материалы

Безопасность производства и промышленная безопасность

Безопасность производств и оборудования. Опасные производственные объекты. Безопасность эксплуатации подъемных сооружений. Безопасность оборудования, работающего под избыточным давлением. Требования безопасности на объектах газораспределения и газопотребления. Электробезопасностъ.

Тема 5.4. Безопасность оборудования, работающего под избыточным давлением.

Требования к сосудам, работающим под давлением

Требования к сосудам, работающим под давлением, представлены в Постановлении Минтруда РФ от 12-05-2003 28 «Об утверждении межотраслевых правил по охране труда на автомобильном транспорте».

Далее представлены пункты из этого Постановления, которые распространяются на изучаемые в рамках данного подраздела требования:

• 7.4. Требования к сосудам, работающим под давлением, к компрессорам, воздухопроводам и газопроводам.

• 7.4.1. К сосудам, работающим под давлением, относятся герметически закрытые емкости для хранения и транспортировки сжатых, сжиженных, растворимых газов и жидкостей под давлением, и они должны соответствовать требованиям действующих нормативных актов.

• 7.4.2. Руководство организации обязано обеспечить содержание сосудов в исправном состоянии и безопасные условия их работы. В этих целях необходимо назначить приказом по организации работника из числа специалистов, прошедших в установленном порядке проверку знаний действующих правил, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов, а также ответственных по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов.

• 7.4.3. Все сосуды, находящиеся на балансе организации, должны быть занесены в книгу учета и освидетельствования сосудов, хранящуюся у работника, осуществляющего надзор за сосудами.

• 7.4.4. Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра. Наносить черту на стекло манометра запрещается. Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев должна производиться проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок.

• 7.4.5. Устройство и эксплуатация компрессоров, воздухопроводов и газопроводов должны отвечать требованиям действующих государственных стандартов и иных нормативных актов.

• 7.4.6. В каждой организации, имеющей компрессоры, должен быть назначен работник из числа специалистов, ответственный за их безопасную эксплуатацию.

• 7.4.7. Компрессоры устанавливаются в отдельных помещениях, двери и окна которых должны открываться наружу. Снаружи, на входной двери, должен быть вывешен запрещающий знак: «Вход посторонним воспрещен». Не разрешается размещать в этих помещениях аппаратуру и оборудование, технологически и конструктивно не связанных с компрессорами. Отдельные компрессорные установки, производительностью до 10 м3/мин, с давлением до 0,8 МПа, по согласованию с органами Госгортехнадзора России, могут устанавливаться в нижних этажах многоэтажных производственных зданий при наличии достаточной расчетной прочности перекрытий, обеспечивающей невозможность их разрушения в случае аварий. Эти установки должны быть отделены от производственных участков глухими негорючими стенами. Не разрешается установка компрессоров под бытовыми, административными и подсобными помещениями.

• 7.4.8. Общие размеры помещений должны удовлетворять условиям безопасного обслуживания и ремонта оборудования компрессорной установки и отдельных ее узлов.

• 7.4.9. При отсутствии разводки воздухопроводов во все зоны, цеха и участки разрешается устанавливать стационарные компрессоры в зонах технического обслуживания, ремонта и проверки технического состояния АТС, а также на шиномонтажных участках с обязательным их ограждением.

• 7.4.10. Все компрессорные установки должны быть снабжены контрольно-измерительными приборами, сигнализирующими и предохранительными устройствами.

• 7.4.11. Запрещается оставлять работающие компрессоры (кроме полностью автоматизированных) без надзора работников, допущенных к их обслуживанию.

• 7.4.12. На каждый компрессор должно быть нанесено краской на видном месте или на специальной табличке, форматом не менее 200×150 мм: регистрационный номер; разрешенное давление; число, месяц и год следующих наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания.

• 7.4.13. Устройство, изготовление, монтаж, установка, испытания и приемка трубопроводов производятся в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил. Трубопроводы, составляющие неотъемлемую часть компрессорных установок, принимаются в эксплуатацию в соответствии с требованиями действующего нормативного акта.

• 7.4.14. Конструкция трубопроводов должна предусматривать возможность свободного температурного расширения, предотвращающую его деформацию, а также возникновение дополнительных усилий на соединенные с ним машины или аппараты.

• 7.4.15. Арматура, устанавливаемая на трубопроводах, должна быть доступна для удобного и безопасного обслуживания и ремонта.

• 7.4.16. Устройство наружных нагнетательных воздухогазопроводов должно исключать возможность их внутреннего обмерзания.

• 7.4.17. Вентили, задвижки, клапаны должны быть в полной исправности и обеспечивать возможность быстрого и надежного прекращения доступа воздуха или газа.

• 7.4.18. Техническое освидетельствование трубопроводов проводится в следующие сроки: наружный осмотр трубопроводов, находящихся под рабочим давлением — не реже одного раза в год; гидравлическое испытание трубопроводов на прочность и герметичность, под давлением 1,25 рабочего, но не менее 0,2 МПа перед пуском в эксплуатацию; после ремонта, связанного со сваркой стыков, а также при пуске в работу воздухопроводов или газопроводов после нахождения их в консервации более года.

• 7.4.19. Записи о результатах проведенной чистки трубопроводов, текущего осмотра и ремонта, а также результаты пневматического и гидравлического испытаний трубопроводов должны заноситься в журнал учета ремонта компрессорной установки.

Меры безопасности при эксплуатации котлов

Основной фактор системы теплоснабжения — это топливо, то есть горючие вещества, которые сжигаются для получения тепла.

В зависимости от физического состояния, топливо принято разделять на следующие виды:

• твердое;

• жидкое;

• газообразное.

Виды твердого топлива: древесина, торф, горючие сланцы, каменный уголь.

Виды жидкого топлива: сырая нефть, разные нефтепродукты и мазут.

Виды газообразного топлива: природное, разные промышленные газы: доменный, коксовый, генераторный и пр.

Под каждый вид топлива создают специализированные теплогенераторы (котлы) для систем индивидуального отопления.

Статистические данные свидетельствуют о том, что из общего количества эксплуатируемых в РФ котлов, около 50 % действуют на газе, треть — на дизельном топливе, около 10 % — электрические и порядка 5% — твердотопливные.

Природный газ обладает высокими потребительскими качествами. Но физико-химические свойства данного топлива требуют внимательного отношения к организации топочного процесса. Взрывы бытового газа, отравление им или продуктами его сгорания из-за превышения допустимых концентраций в закрытых помещениях — это опасности, которые приносят много бед.

Проблема обеспечения безопасного функционирования газового котла может быть рассмотрена в рамках эксплуатации индивидуальной системы отопления в общем целом.

В ее состав, кроме теплогенератора, входят: трубопроводы, насосы, запорно-регулировочные устройства, средства автоматики и контроля, включая топочное помещение. Данные элементы прямо или косвенно осуществляют обеспечение оптимальных условий надежной и безаварийной работы оборудования.

Отметим, что газовый котел — сложный, с инженерной точки зрения, прибор и источник потенциальной опасности (табл. 5.1.).

Таблица 5.1. Причины и следствия аварийных ситуаций при эксплуатации газовых котлов. Основные способы их предупреждения

Основное назначение систем безопасности — это ограждение котла от нештатной работы, а пользователя — от аварий и несчастных случаев.

Данные системы представлены автоматикой защиты и структурными элементами:

• расширительный бак;

• предохранительный клапан;

• воздушный клапан;

• датчик на содержание оксида углерода;

• датчик на содержание природного газа и др., которые служат для обеспечения оптимальных условий функционирования теплогенератора.

В процессе эксплуатации котла наиболее опасным является самопроизвольное затухание горелки, как следствие, поступление газа в помещение.

Вероятные причины затухания:

• падение давления газа в сети ниже допустимого (или кратковременное прекращение подачи газа);

• отсутствие тяги в дымоходе;

• отключение питающего напряжения;

• погасание запальника.

Данные ситуации подразумевают немедленное прекращение подачи газа к горелке.

В современных отопительных котлах эту функцию выполняет целый автомат:

• датчик контроля наличия пламени;

• датчик контроля тяги;

• устройство блокировки котла при отключении газа (снижении давления ниже допустимого);

• устройство отключения котла при пропадании электропитания;

• устройство отключения котла при снижении объема теплоносителя.

Они все входят в систему безопасности котла.

Принципы действия основных систем обеспечения безопасности

Минимальный набор автоматики обеспечивает индикацию наличия пламени, тяги в дымоходе и выключение котла при любой аварийной ситуации.

Основной способ обеспечения безопасности — это контроль пламени.

Принцип работы этой автоматики бывает разным.

В простом виде он осуществляется следующим образом.

После открытия клапана подачи газа, при помощи пьезозажигания запускается запальная горелка.

При розжиге запальника основная горелка автоматически заблокирована.

Дальнейшее управление газовым клапаном осуществляется за счет напряжения, которое возникает при нагреве термопары, который постоянно находится в пламени запальной горелки котла, или за счет нагрева дополнительного термогенератора (мощный более источник энергии, чем термопара) от пламени основной горелки. Выработанное данными устройствами напряжение передается на катушку электромагнитного газового клапана.

Напряжение, которое было выработано термопарой (термогенератором), удерживает клапан в открытом состоянии и обеспечивает, таким образом, поступление газа на запальную и основную горелку.

Как только напряжение исчезает, клапан немедленно перекрывает подачу газа. Напряжение, которое вырабатывается термогенератором, позволяет урегулировать подачу газа за счет увеличения или уменьшения температуры теплоносителя.

Сегодня в большинстве современных котлов применяется более чувствительная система — ионизационная.

Ее принцип работы основан на электропроводных свойствах пламени. На нем построена система розжига горелки.

С целью предотвращения опасности перегрева, система отопления оснащена датчиком давления теплоносителя, контролирующего работу циркуляционного насоса и отключающего котел при его блокировании.

Затухание горелки — это причина другого негативного явления.

Остановка котла приводит к размораживанию водяного контура теплогенератора и системы отопления в общем целом. Избежать данного отрицательного явления можно при помощи автоматики защиты от замерзания, которая при падении температуры теплоносителя ниже +5 °С самостоятельно разжигает котел и отключает его после того, как температура достигает +15 °С.

Расширительный бак вступает в работу, когда нагретый в отопительной системе теплоноситель увеличивается в объеме. Без данного важного элемента могут потечь трубы и лопнуть обечайка котла. Бачок открытого типа устанавливается на чердаке и утепляется.

Более современные расширительные устройства закрытого типа, которые выполнены в виде капсулы шарообразной или овальной формы, могут быть размещены рядом с теплогенератором.

Данный бак разделен внутри герметичной мембраной на 2 части — воздушной и жидкостной.

При увеличении объема теплоносителя в системе отопления мембрана растягивается в сторону воздушной части, позволяя жидкости занять освободившееся пространство.

При снижении температуры уровень воды в системе восстанавливается, воздух выдавливает излишки теплоносителя назад в систему, и мембрана занимает первоначальное положение.

Бачок закрытого типа обладает преимуществами по отношению к «открытым» аналогам:

• в нем не происходит соприкосновения теплоносителя с воздухом;

• жидкость не испаряется и не окисляется кислородом (продукты взаимодействия не разъедают внутреннюю поверхность теплообменника, трубопроводов и радиаторов);

• бак можно разместить в любой точке системы.

Перед осуществлением запуска котла полагается стравливание скопившегося или попавшего при заполнении системы отопления теплоносителем воздуха, при этом в процессе нагрева он появляется снова.

Образовавшиеся пузырьки создают воздушную пробку, мешающую прохождению жидкости по трубам и радиаторам, которая препятствует циркуляции теплоносителя.

Наличие воздушного клапана позволяет автоматически осуществить вывод воздуха из системы.

Требования нормативных документов по оборудованию котельных и безопасной эксплуатации котлов

На основании действующих строительных норм, в помещении, которое оснащено котлом, рекомендуется осуществлять установление газоанализатора, который предупреждает относительно утечки и аварийного электроклапана для экстренного отключения подачи газа.

В домах, в которых применяется поквартирное отопление, данные требования — это обязательные для каждой квартиры.

Кроме того, все оборудование подлежит ежегодному обслуживанию специалистами сервиса, как следствие, снижение риска нештатных ситуаций до минимума.

При осуществлении выбора места для котла (на этапе проектирования) руководствуются требованиями СниПа II-35-76 «Котельные установки» и сводом Правил по проектированию СП 41-104-2000, предусматри-вающие четкие нормы обустройства следующих систем:

• площадь помещения — не менее 4 м2 на один котел;

• высота потолков — не менее 2,5 м;

• внешняя дверь — шириной не менее 80 см;

• окно естественного освещения (на каждые 10 м3 помещения — 0,3 м2 окна);

• отверстие для притока наружного воздуха — не менее 8 см2 на 1 кВт номинальной мощности котла, или 30 см2 на 1 кВт — в случае притока воздуха изнутри здания;

• при проектировании и строительстве дымоходов для обеспечения достаточной тяги и отсутствия задувания (возникновения обратной тяги) целесообразно выводить верхний срез дымохода выше конька крыши. В любом случае верхний срез дымохода должен быть не ниже условной поверхности обратного конуса 1:3;

• дымоход (или дымоходы — при установке двух котлов) должен иметь сечение, соответствующее устанавливаемому оборудованию (для котла с открытой камерой сгорания, до 30 кВт достаточно трубы диаметром 130 мм, для 40 кВт — 170 мм). В любом случае площадь сечения дымохода не должна быть меньше площади выходного сечения дымохода котла;

• в каждом дымоходе должно быть ревизионное отверстие, расположенное ниже входного отверстия дымохода не менее чем на 25 см;

• канал естественной вентиляции в верхней части помещения;

• введенные прямая и обратная трубы системы отопления;

• ввод трубопровода холодного водоснабжения;

• введенная труба внутренней разводки горячей (бытовой воды);

• канализационный сток;

• источник электропитания, размещенный на отдельном АЗС (автомате защиты сети) вводного щитка 220В, 20А;

• введенный проводник домового контура заземления.

Следует иметь в виду, что полное сгорание газа возможно при определенном соотношении «воздух-топливо», поэтому одним из условий является наличие притока воздуха к камере сгорания котла.

Поскольку необходимый для сгорания газа воздух берется в том же помещении, где и установлен котел (исключение — котлы с закрытой камерой сгорания), то оно должно обеспечивать приток воздуха снаружи в пределах 30 м3/час. Именно такое количество требуется для полного сгорания 2,5 м3/час газа, чтобы получить среднее значение тепловой мощности ≈20 000 ккал/час или 23,3 кВт.

Владелец должен знать, что в случае недостатка воздуха, топливо не сгорает полностью и происходит образование оксида углерода (СО, «угарный газ» — вещество без цвета и запаха).

Пребывание человека в помещении с концентрацией СО 1% в течение 15 минут может стать причиной смертельного исхода.

Кроме того, горение газа с недостатком воздуха повышает его потребление, как следствие, затраты энергоносителя на нагрев.

В этой ситуации владелец должен обеспечить беспрепятственный доступ воздуха в помещение с работающим котельным оборудованием.

Потенциальный источник опасности — это неверные действия владельца во время эксплуатации котельной.

Требования мер безопасности:

• нельзя хранить в помещении, где установлен котел, взрывоопасные и легковоспламеняющиеся материалы (бензин, краски, растворители, бумагу и т.д.);

• при запахе газа закрыть кран на вводе в котел и не производить каких-либо действий, способных вызвать воспламенение или искру (включать/выключать электроприборы или освещение); открыть окно и обеспечить приток воздуха в помещение;

• не прислоняться и не прислонять предметы к корпусу работающего котла (минимальное расстояние — 20 см);

• не допускать наличия препятствий на линии подачи воздуха к отопительному котлу;

• периодически проверять давление воды в системе;

• во избежание возникновения термических напряжений и повреждения теплообменника производить подпитку только охлажденного котла;

• защитную крышку на смотровом окошке котла держать закрытой во избежание выхода отходящих газов;

• не производить самостоятельных действий с датчиком тяги.

Меры безопасности при эксплуатации компрессорных установок

Рассмотрим меры безопасности при техническом обслуживании и ремонте механического оборудования компрессорной установки.

К обслуживанию шахтной компрессорной установки допускаются лица, которые достигли 18-летнего возраста и имеют образование не менее 8 классов, которые прошли обучение по специальной программе, имеют удостоверение на право обслуживания данных установок и удостоверение относительно присвоения 2-ой квалификационной группы по технике безопасности.

С целью безопасности обслуживающего персонала, все вращающиеся части компрессорных установок закрываются кожухами или ограждаются.

Запрещено во время работы машины производить ремонт, смазку и чистку деталей компрессора.

Во время проведения текущих ремонтов существует необходимость в выключении высоковольтного разъединителя, на его рукоятке и щите управления компрессором вывешивают запрещающий плакат: «Не включать! Работают люди».

Запрещено пользоваться инструментом, который имеет повреждения рабочих поверхностей (сколы, выбоины); острые ребра и заусеницы на боковых гранях в местах зажима их рукой; сколы, трещины, заусеницы на вспомогательных поверхностях; пользоваться гаечными ключами больших размеров с наличием подкладки металлических пластинок между гранями гайки и ключа, удлиненные гаечные ключи за счет присоединения другого ключа или трубы (кроме специальных ключей).

Тяжелые и громоздкие детали и узлы перемещают с помощью подъемных механизмов и приспособлений.

Для подсветки, при исполнении ремонтных работ, существует необходимость пользоваться переносными лампами, у которых напряжение не более 12 В с питанием от аккумуляторов.

Запрещено подавать питание на переносные лампы от автотрансформаторов.

Люки аппарата, во время нахождения работающего, открыты, а аппарат непрерывно вентилируется. Работник, который находится внутри аппарата, должен быть снабжен спецодеждой и защитными очками.

Внутренний осмотр, чистка, ремонт аппарата производятся не менее чем 2 работниками, где 1 находится снаружи и следит за состоянием работающего внутри.

Работы внутри аппарата могут быть произведены только на основании разрешения лица, который ответствен за безопасную эксплуатацию, который инструктирует работающих относительно правил безопасного ведения работ и методов оказания первой помощи.

На данные работы, как на особо опасные, выдается специальный наряд. На аппарате, который находится в ремонте или чистке, вывешен предупреждающий плакат.

Запрещено производить очистку промежуточных концевых холодильников, влагомаслоотделителей, воздухопроводов их выжиганием.

Во время работы с агрессивными промывочными жидкостями персонал должен быть в резиновых сапогах, перчатках, прорезиненном фартуке, головном уборе и грубошерстном костюме. Глаза защищены специальными очками, при этом брюки одеты поверх сапог.

Во время проведения гидравлических испытаний охладителей компрессоров, обслуживающий персонал находится в безопасном месте.

Предохранительные устройства (клапаны) регулируют на давление, которое превышает рабочее на 10 %. Ремонт компрессорных установок может быть произведен только после снятия давления в системе. После очистки и ремонта частей или узлов компрессорной установки существует необходимость в убеждении в том, что в них нет каких-либо посторонних предметов.

Работы по техническому обслуживанию и ремонту считаются законченными, если приведена в порядок зона работ, все защитные устройства установлены на собственные места.

Используемые для очистки компрессорного оборудования от накипи кислоты и препарат ВК-1 при вдыхании оказывают раздражающее действие на верхние дыхательные пути, вызывает кашель, першение в горле и хрипоту.

Во время воздействия на кожу кислоты или каустической соды происходит возникновение ожогов. Как следствие, персонал, который занят химической очисткой, должен быть осведомлен о свойствах кислот и щелочей и проинструктирован относительно правил безопасной работы с ними. Рабочие имеют специальную защитную одежду.

При операциях с кислотами и щелочами около сотрудников находится механик компрессорных установок с целью проведения надзора за соблюдением правил безопасности и оказанием при необходимости первой помощи пострадавшим.

Не допускают присутствие возле промываемого оборудования лиц, которые не принимают участие в данных работах.

Большая опасность при химической очистке оборудования исходит от раствора кислоты или щелочи.

Во время сборки трубопроводов, в которых находится под давлением кислота или щелочь, существует необходимость в стремлении к минимальному количеству стыков, трубопроводы прокладывать по освещенным местам, стыки и фланцевые соединения располагаются таким образом, чтобы при их прорыве находящийся рядом человек смог отойти в сторону, а струя раствора не смогла облить оборудование и аппаратуру.

Во время приготовления растворов и их нейтрализации, концентрированная кислота (или щелочь) должна быть залита при помощи устройств, которые исключают попадание кислоты на людей. Кислота (или щелочь) заливается в раствор тонкой струей во время непрерывного перемешивания.

В процессе химического взаимодействия кислоты с накипью выделяется большое количество углекислого газа, как следствие, в помещении, в которых расположены трубопроводы слива раствора из очищаемой системы, предусмотрена принудительная вентиляция.

Запрещено курение и разведение огня вблизи бака с раствором и вблизи очищаемого оборудования, хранение и прием пиши в помещениях, где осуществляется химическая очистка оборудования.

На рабочем месте кроме обычной аптечки: водопроводная вода, полотенце, вата, 0,5 %-ный раствор столовой соды для промывания глаз и 2 %-ный для нейтрализации кислоты, попавшей на кожу, 2 %-ный раствор борной кислоты для нейтрализации щелочи, попавшей на кожу, вазелин или вазелиновое масло.

При проливании кислоты на пол внутри здания, ее надо нейтрализовать, собрать на лопату, остатки смыть водой из брандспойта.

Пролитая щелочь засыпается опилками, их убирают и промывают водой данное место. Одежда, залитая кислотой, должна быть сначала обмыта обильной струей воды, потом нейтрализована 2-3 %-ным раствором соды, после чего снова промыта водой. Одежда, залитая крепкой щелочью, промывается 2-3 %-ным раствором борной или уксусной кислоты.

При попадании кислоты на тело, немедленно удаляют ее сухой тряпкой, потом промывают пораженное место 2 %-ным раствором столовой соды и обращаются в пункт первой помощи. В случае попадания брызг кислоты в глаза, немедленно промывают их большим количеством воды, а потом 0,5 %-ным раствором соды, и обращаются в пункт первой помощи.

Вскрывают барабаны с твердой каустической содой специальным инструментом — ударник с удлиненной рукояткой, ключ типа консервного ножа и пр.

Дробление крупных кусков каустической соды рекомендуется осуществлять в закрытых дробилках. Каустическую соду берут лопатами, щитами и прочим инструментом, но не голыми руками.

При работе с гидравлической установкой высокого давления возможен прорыв трубопровода, а струя воды под давлением 1 кПа и более способна повредить и разрушить ткань, одежду и тело человека. Поэтому персонал, который занят очисткой охладителей от накипи гидромеханическим способом, должен быть осведомлен об этой опасности.

Очистка охладителей гидромеханическим способом должна проводиться двумя рабочими, один из которых занят проталкиванием штанги через очищаемые трубки, другой управляет насосной установкой и в случае опасности немедленно отключает ее.

Не разрешается проводить очистку одному человеку.

Рабочие должны иметь костюм из грубой ткани, рукавицы, резиновые сапоги, прорезиненный фартук и защитные очки с небьющимися стеклами.

Для предотвращения несчастных случаев перед включением установки проверяют наличие и исправность предохранительного клапана и манометра, целостность высоконапорных шлангов и плотность арматуры; очистку водяного фильтра насоса; промытие высоконапорных шлангов при помощи подключения гидравлической установки высокого давления к водопроводной сети.

Запрещена работа с установкой высокого давления, которая не снабжена предохранительным клапаном и манометром.

Обслуживающий персонал в аварийных случаях обязан немедленно остановить установку.

Такими случаями считают разрыв высоконапорного шланга или возникновение утечек в шлангах, арматуре и других элементах установки; резкое изменение давления воды при работающей установке; выход из строя манометра, штанг очистки или значительная их деформация.

Присутствие посторонних лиц возле установки во время работы недопустимо.

При травмировании или ранении обслуживающего персонала прекращают работу, и после оказания первой помощи обращаются в медпункт.