Дипломная работа. Проект котельной мощностью 115,17 МВт. 2010 г. / 8 Охрана труда и защита окружающей среды

8. ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ

8.1. Охрана труда

Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов распространяются на паровые котлы, котлы-бойлеры, автономные пароперегреватели и экономайзеры, водогрейные и паровые котлы, энерготехнологические котлы, котлы-утилизаторы, трубопроводы пара и горячей воды в пределах котла. Отступление от настоящих правил допускается лишь в исключительных случаях по разрешению Гостехнадзора. Правила обязательны для исполнения всеми должностными лицами, занятыми проектированием, изготовлением, монтажом, ремонтом и эксплуатацией котлов, автономных пароперегревателей, экономайзеров и трубопроводов в пределах котла.

При проектировании котельной, земельный участок выбирается с учетом розы ветров, схемы теплоснабжения, проектом планирования и застройки городов, поселков сельских населенный пунктов. На площадке располагается главный корпус, сооружения топливного хозяйства, трансформаторная подстанция, газорегуляторный пункт. Ограждения проектируются в соответствии с указаниями по проектированию ограждений площадок и участков предприятий, зданий, сооружений.

Расстояние до жилых и общественных помещений принимается согласно СНиП II – 35 – 76, от складов топлива, кислот, щелочей и других, сильно действующих веществ – по специальным нормам. Проектом предусматривается возможность подъезда автотранспорта к зданиям, сооружениям котельной и оборудованию, установленным на открытых площадках. Уровень пола не ниже уровня территории. Все измерительные приборы, устройства регулирования и управления работой котлов и рабочие места обслуживающего персонала – в теплых помещениях.

Конструкция котла и его основных частей должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность эксплуатации на расчетных параметрах в течении расчетного ресурса безопасной работы котла. Внутреннее устройство в паровой и водяной частях барабанов котлов, препятствующее осмотру их поверхности, а также проведению дефектоскопии должны выполняться съемными. Температура стенок элементов котла, пароперегревателя и экономайзера не должна превышать значения, принятого в расчетах на прочность. Конфигурация размещенных в газоходах труб должна исключать возможность образования в них паровых мешков пробок. Конструкция котла должна обеспечивать возможность равномерного прогрева его элементов при растопке и нормальном режиме работы, а также возможность свободного расширения отдельных элементов котла.

Участки элементов котла и трубопроводов с повышенной температурой поверхности доступны для обслуживающего персонала и должны быть покрыты изоляцией, обеспечивающей температуру наружной поверхности не более 55ºС при температуре окружающей среды не более 25ºС.

Конструкция котла должна обеспечивать удаление воздуха из всех элементов, находящихся под давлением, в которых могут образовываться воздушные пробки при заполнении и пуске. Устройство газоходов должно исключать возможность образования взрывоопасных скоплений газов, а также обеспечивать условия, необходимые для очистки газоходов от отложений продуктов сгорания.

Нижний допустимый уровень воды в газотрубных (жаротрубных) котлах должен быть не менее чем на 100 мм выше верхней точки поверхности нагрева котла. Иногда допускается уменьшение этой величины, если более низкий уровень подтверждается специальными расчетами. Верхний допустимый уровень воды в паровых котлах должен обеспечивать предупреждение попадания воды в пароперегреватель или паропровод.

Для барабанов и коллекторов должны применяться лазы и лючки в соответствии с определенными требованиями. В барабанах лазы выполняются круглой, эллиптической или овальной формы (диаметр круглого лаза должен быть не менее 400 мм). Если масса крышки лаза более 30 кг, то она должна быть снабжена приспособлением для облегчения открывания и закрывания.

В стенках топки и газоходов предусматриваются лазы, смотровые окна, гляделки, обеспечивающие возможность контроля горения и состояния поверхности нагрева, обмуровки, изоляции обогреваемых частей барабанов и коллекторов. На котлах с избыточным давлением газов в топке лючки и смотровые окна газоходов должны быть оснащены устройствами, исключающими выбивание газа наружу при их открывании.

Конечная температура воды в чугунном экономайзере должна быть не менее чем на 20ºС ниже температуры насыщения пара в котле.

Вальцовочные соединения, выполненные с применением ручной или механической вальцовки, а также с применением взрыва внутри вальцуемой трубы, используется для труб с наружным диаметром не более 102 мм при температуре стенки трубы в месте вальцовки в условиях эксплуатации не более 400ºС. При этих же ограничениях допускается использование вальцовочного соединения с обваркой трубы до и после вальцовки.

Каждый котел должен иметь трубопроводы:

- подвода питательной или сетевой воды;

• продувки котла и спуска воды при его остановке;

• удаление воздуха из котла при заполнении его водой и растопке;

• продувки пароперегревателя и паропровода;

• отбора проб воды и пара;

• ввода в котловую воду корректирующих реагентов в период эксплуатации и моющих реагентов при химической очистке котла;

• отвода воды или пара при растопке и остановке;

• разогрева барабанов при растопке.

Продувочный трубопровод должен отводить воду в емкость, работающую без давления (допускается емкость под давлением, если обеспечивается не менее десятикратного перепада давления между емкостью и элементом котла). На всех участках паропровода, которые могут быть отключены запорными органами, должны быть установлены дренажи, обеспечивающие отвод конденсата.

Бесшовные трубы должны изготавливаться из катанной, кованной или центробежно-литой заготовки. Применение электросварных труб с продольным или спиральным швом допускается при условии выполнения радиографического или ультразвукового контроля сварного шва по всей длине. Каждая бесшовная или сварная труба должна проходить гидравлическое испытание пробным давлением.

Для выявления дефектов сварки, вальцовки и т.д. применяются проникающие методы неразрушающего контроля:

• радиографический;

• ультразвуковой;

• магнитно-порошковый;

• цветная дефектоскопия.

Стыковые сварные соединения, выполненные при ремонте, должны быть проверены радиографией или ультразвуком по всей длине сварных соединений.

Гидравлическому испытанию подлежат все котлы и их элементы после изготовления:

• все трудные, сварные, литые, фасонные и другие элементы и детали, а также арматура, если они не прошли гидравлические испытания на месте их изготовления (гидравлические испытания вышеперечисленных элементов и деталей не являются обязательными, если они подвергаются 100%-му ультразвуком или другим радиационным неразрушающим методом дефектоскопии);

• элементы котлов в собранном виде;

• котлы, пароперегреватели и экономайзеры после их монтажа (если проведение гидравлического испытания невозможно отдельно от котла, то испытания проводятся совместно для всего котлоагрегата).

Минимальное значение пробного давления при гидравлическом испытании для котлов, пароперегревателей, экономайзеров, а также для трубопроводов в пределах котла принимаются:

- при рабочем давлении не более 0,5 Мпа: Р_П=1,5Р, но не ниже 0,2Мпа;

- при рабочем давлении более 0,5 Мпа: Р_П=1,25Р, но не менее (Р+0,3).

При гидравлических испытаниях барабанных котлов, а также пароперегревателей и экономайзеров за рабочее давление принимается давление в барабане котла, а для котлов с принудительной циркуляцией (безбарабанных и прямоточных) – давление питательной воды на входе в котел.

Максимальное значение пробного давления устанавливается расчетами на прочность и согласовывается с Госгортехнадзором.

После термообработки и обнаружения дефектов обязательны гидравлические испытания котла и всех его элементов. Гидравлические испытания производятся водой не ниже 5ºС и не выше 40ºС, если в технических условиях не указаны значения температур. Разница температур металла и окружающего воздуха во время испытаний не должны вызывать выпадения влаги на поверхностях объекта испытаний. Время выдержки под пробным давлением должно быть не менее 10 минут. После выдержки под пробным давлением его снижают до рабочего, при котором производят осмотр всех соединений. Давление воды при испытании контролируется двумя манометрами (из которых один имеет класс точности не ниже 1,5). Использование сжатого воздуха или газа для подъема давления не допускается. После проведения гидравлического испытания необходимо обеспечить удаление воды. Агрегат считается выдержавшим испытание, если не будет обнаружено остаточной деформации, трещин или признаков разрыва.

У котлов, имеющих пароперегреватель, на паропроводе до главной задвижки должен быть установлен прибор для измерения температуры перегретого пара. У котлов с промежуточным перегревом пара приборы для измерения температуры устанавливаются на входе и выходе пара. При наличии на котле пароохладителя для регулирования температуры перегретого пара до пароохладителя и после него должны быть установлены приборы для измерения температуры пара на входе воды в экономайзер и на выходе из него, а также на питательных паропроводах паровых котлов без экономайзеров, должны быть установлены приборы для измерения температуры питательной воды. Для водогрейных котлов приборы измерения температуры воды должны быть установлены на входе и выходе воды. Допустимая температура горячей воды должна быть отмечена на шкале термометра красной чертой. При работе котлов на жидком топливе на топливопроводе в непосредственной близости от котла должен быть установлен термометр для измерения температуры топлива перед форсунками. Допускается дистанционный контроль этой температуры с установкой вторичного прибора на щите управления котлом. Для контроля за температурой металла и предупреждения повышения ее сверх допустимых значений при растопках, остановках, маневренных режимах котла должны быть предусмотрены приборы для измерения температуры стенки его элементов: барабанов, трубных решеток и т.д.

На входе питательной воды в котел должны быть установлены обратный клапан, предотвращающий выход воды из котла, и запорный орган. У водогрейных котлов следует устанавливать но запорному органу на входе воды в котел и на выходе из него. У котлов с давлением больше 0,8 Мпа на продувочном, дренажном и на трубопроводе отбора проб воды (пара) должны быть установлены не менее двух запорных органов, либо один – запорный и один – регулирующий. При давлении больше 10 Мпа на этих трубопроводах кроме того устанавливаются и дроссельные шайбы. При отводе среды от котла в сборный бак (сепаратор, расширитель и т.д.) с меньшим давлением, чем в котле, сборный бак должен быть защищен от повышения давления выше расчетного. На питательных линиях каждого котла должна быть установлена регулирующая арматура.

Паровые котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами, прекращающими подачу топлива к горелкам при снижении уровня, а для прямоточных котлов – расхода воды ниже допустимого.

Водогрейные котлы с камерным сжиганием топлива должны быть оборудованы автоматическими приборами, прекращающими подачу топлива в топку котла в случае:

• повышения давления воды в выходном коллекторе котла более чем на 5% от расчетного или разрешенного давления;

• понижения давления воды в выходном коллекторе котла до значения, соответствующего давлению насыщения, при максимальной температуре воды на выходе из котла;

• повышения температуры воды на выходе из котла до значения, соответствующего температуре насыщения при рабочем давлении в выходном коллекторе, уменьшенной на 20ºС;

• уменьшения расхода воды через котел до значения, при котором недогрев воды до температуры кипения на выходе из котла при максимальной нагрузке и рабочем давлении в выходном коллекторе достигает 20ºС.

На котлах должны быть установлены автоматически действующие звуковые сигнализаторы верхнего и нижнего предельных положений уровня воды.

Паровые и водогрейные котлы при камерном сжигании топлива должны быть оборудованы автоматическими устройствами для прекращения подачи топлива в топку в следующих случаях:

• при погасании факела в топке;

• при отключении всех дымососов или прекращении тяги;

• при отключении всех вентиляторов.

Аварийный останов котла производится:

1. Перестало действовать более 50% предохранительных клапанов.

2. Давление поднялось выше разрешенного более чем на 10% и продолжает расти несмотря на прекращение подачи топлива, и усиленное питание котла водой, уменьшение тяги и дутья.

3. Произошел упуск воды из котла ( ниже нижней кромки водоуказательного стекла ). Подпитка при этом категорически запрещается.

4. Уровень быстро снижается несмотря на усиленное питание котла водой.

5. Уровень поднялся выше верхней кромки водоуказательного стекла и продувкой котла не удается снизить его.

6. Прекращено действие всех питательных насосов ( устройств ).

7. Прекращено действие всех водоуказательных приборов.

8. Разрыва труб пароводяного тракта или обнаружения трещин, вспучин в основных элементах котла, в паропроводах, питательных трубопроводах и пароводяной арматуре.

9. Взрыва в топке, взрыва или загорания горючих отходов в газоходах, разогрева докрасна несущих балок каркаса, при обвале обмуровки, а также других повреждениях, угрожающих персоналу или оборудованию.

10. Исчезновения напряжения на устройствах дистанционного или автоматического управления, а также на всех КИП.

11. Пожара, угрожающего персоналу, оборудованию или цепям дистанционного и автоматического управления отключающей арматуры, входящей в систему защиты котла.

12. Погас факел в топке котла.

13. Произошел останов дымососа или вентилятора.

14. Недопустимого понижения давления газа ( ниже 5 кгс/см² ).

15. Разрыва газопровода в пределах котла.

Котел должен быть остановлен в случаях:

1) Обнаружения свищей в трубах поверхностей нагрева, пароводоперепускных, а также водоопускных трубах котла, паропроводах, коллекторах, и различных соединениях.

2) Недопустимого превышения температуре металла поверхности нагрева, если снизить температуру изменением режима работы котлоагрегата не удается.

3) Выхода из строя всех дистанционных указателей уровня воды в барабане котла.

4) Резкого ухудшения качества питательной воды против установленных норм.

Паровые котлы независимо от типа и паропроизводительности должны быть снабжены автоматическими регуляторами питания; это требование не распространяется на котлы-бойлеры, у которых отбор пара на сторону, помимо бойлера, не превышает 2т/ч.

Питание котлов может быть групповым с общим для подключенных котлов питательным трубопроводом или индивидуальным – только для одного котла (включение котлов для питания в одну группу допускается, если разница в рабочем давлении не превышает 15%).

Для питания котлов водой допускается применение:

• центробежных и поршневых насосов с электроприводом;

• центробежных и поршневых насосов с паровым приводом;

• паровых инжекторов;

• насосов с ручным приводом.

Использование водопровода допускается только в качестве резервного источника питания котлов при условии, что минимальное давление воды в водопроводе перед регулирующим органом питания котла превышает расчётное или разрешённое давление в котле не меньше чем на 0,15 Мпа. На питательном трубопроводе между запорным органом и поршневым насосом, у которого нет предохранительного клапана, и создаваемый напор показывает расчётное давление трубопровода, должен быть установлен предохранительный клапан.

Стационарные котлы должны устанавливаться в зданиях и помещениях, отвечающих требованиям СниП II-35-76 (Котельные установки), СниП II-58-75 (Электростанции тепловые) и настоящих правил.

Установка котлов вне помещений допускается в том случае, если котёл спроектирован для работы в заданных климатических условиях.

Место установки котлов внутри производственных помещений должно быть отделено от остальной части помещений несгораемыми перегородками по всей высоте котла, но не ниже 2 м с устройством дверей. В зданиях котельной не разрешается размещать бытовые и служебные помещения, которые не предназначены для персонала котельной, а так же мастерские, не предназначенные для ремонта котельного оборудования. Уровень пола нижнего этажа котельного помещения не должен быть ниже планировочной отметки земли, прилегающей к зданию котельной. Устройство приямков в котельной не допускается.

Площадки и ступени лестниц могут быть выполнены:

- из просечно-вытяжного листа;

- из рифленой листовой стали или из листа с негладкой поверхностью, полученной наплавкой или другим способом:

- из сотовой или полосовой (на ребро) стали с площадью просвета ячеек не более 12 см².

Применение гладких площадок и ступеней лестниц, а также выполнение их из прутковой (круглой) стали запрещается.

Площадки и ступени лестниц в котельной полуоткрытого и открытого типов должны быть выполнены ил просечно-вытяжного листа, сотовой или полосовой стали.

Лестницы должны иметь ширину не менее 600 мм, высоту между ступенями не более 200 мм. Ширину ступеней не менее 80 мм. Лестницы большой высоты должны иметь промежуточные площадки. Расстояние между площадками должно быть не более 4 м.

Лестницы высотой более 1.5 м должны иметь угол наклона к горизонтали не более 50°.

Ширина свободного прохода площадок должна быть не менее 600 мм, а для обслуживания арматуры, котельно-измерительных приборов и другого оборудования — не менее 800 мм.

Свободная высота над полом площадок и ступенями лестниц в котельной должна быть не менее 2м.

Котёл должен быть немедленно остановлен и отключён действием защит или персоналом в следующих случаях:

• при обнаружении неисправности предохранительного клапана;

• если давление в барабане котла поднялось выше разрешенного на 10% и продолжает расти;

• при снижении уровня воды ниже нижнего допустимого уровня;

• при повышении уровня воды выше верхнего допустимого уровня;

• при прекращении действия всех питательных насосов;

• при прекращении действия всех водоуказательных приборах;

• если в основных элементах котла обнаружены трещины, выпучины, пропуски в сварных швах, обрыв анкерного болта;

• недопустимого повышения или понижения давления в тракте прямоточного котла до встроенных задвижек;

• при погасании факела в топке при камерном сжигании топлива.

Порядок аварийной остановки должен быть указан в производственной инструкции, причины аварийной остановки должны быть указаны в производственном журнале.

Расстояние от фронта котлов до противоположной стены котельной – 3м, расстояние от выступающих частей горелочных устройств до стены котельного помещения – 1м (СниП II – 35 – 76).

Перед фронтом котлов допустима установка насосов или другого оборудования, если оно не мешает обслуживанию котлов. Расстояние от верхней площадки обслуживания котла до нижних конструктивных частей котельной не менее двух метров. Постоянные площадки и лестницы должны иметь перила 0,9м со сплошной обшивкой к низу шириной не менее 100мм. Переходные площадки и лестницы имеют перила с двух сторон. Площадки более 5м имеют два выхода в разных концах. Для управления работы котла и экономайзера они оснащены контрольно-измерительными приборами и приборами безопасности, доступными для обслуживания и наблюдения. В барабанных котлах есть лазы овальной формы, размером мм. Крышки лазов массой 30кг имеют соответствующее приспособление для облегчения открывания. Элементы котла, куда невозможно проникнуть человеку, снабжаются овальными и круглыми отверстиями не менее 80мм. В топках и газоходах глазки, обеспечивающие наблюдения за горением, состоянием на поверхности нагрева и футеровки. Согласно СниП – 35 – 75 «Нормы проектирования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха».

Вентиляция и отопление обеспечивает удаление излишков влажности, вредных газов, пыли и поддерживает следующую температуру: в зоне постоянного пребывания обслуживающего персонала температура в зимний период не менее 12 ^оС, а летом не более температуры наружного воздуха, в остальных местах возможного пребывания человека температура не должна превышать более чем на 15 ^оС температуру основной зоны. Предусматривается вентиляции производственных и вспомогательных помещений. Отопление – за счет водяного отопления, которое обеспечивает равномерную температуру в помещении в соответствии с СниП II – 33 – 75 и санитарных норм проектирования СН 245 – 71.

Все элементы котлов, трубопроводов, пароперегревателей, экономайзеров и вспомогательного оборудования с высокой температурой стенки наружной поверхности 45 ^оС и выше, расположенные в местах, доступных для обслуживающего персонала, покрываются тепловой изоляцией, температура поверхности которой не превышает 45 ^оС.

Все производственные, вспомогательные, бытовые помещения, проходы, проезды и определенные участки территории котельной предусматривается освещать. Для этого предусматривается естественное и искусственное освещение. Освещенность составляет: машинные залы, насосные – 75лк. Котлы: площадки обслуживания – 30лк, площадки и лестницы котлов и экономайзеров, проходы за котлами – 20лк. Во взрывоопасных зонах применяются взрывозащитные светильники. Аварийное освещение предусмотрено для продолжения работы в аварийной ситуации. Его освещенность – не менее 5% от рабочего освещения при общей системе, но не менее 2лк. Для эвакуации людей достаточна освещенность 0,5лк. Размещение светильников выполняется согласно проекту с учетом требований производства. В теплоэнергетических установках аварийное освещение обеспечивает работу на пультах управления, а также осмотр фронтальной части котла, проход по обслуживающей площадке. Аварийное освещение запитывается от независимого источника энергии. Переносные ручные светильники , ГОСТ 7110 – 69, питаются от сети не выше 42В. В особо неблагоприятных условиях – не выше 12В.

Разряды атмосферного электричества (молнии) могут являться причиной взрывов, пожаров, поражения людей. Поэтому в соответствии с инструкцией по проектированию устройству устройств молниезащиты зданий и сооружений (СН 309 –77) в проекте предусмотрено устройства молниезащиты. Устанавливаются стержневые молниеотводы, принимающие на себя разряд молний и отводящие ток разряда в землю. Проектирование котельной производилось с соблюдением СниП II – 2 – 80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений». Строительные конструкции, в отношение их огнестойкости, т.е. способности сопротивляться воздействию огня или высокой температуре пожара характеризуются их пределом огнестойкости и пределом распространения по ним огня. Согласно ГОСТ 12.1.004 – 76 «Пожарная безопасность, общие требования к паровым и водогрейным котлам» в проекте предусмотрено выполнение ряда требований.

Каждый котел с камерным сжигание снабжается взрывными предохранительными клапанами. Они устанавливаются в обмуровке котла, последнего газохода котла, экономайзера, не менее 2 штук. Их площадь из расчета 290см² на 1м³ объема топки или газохода. Газоходы и газопроводы, подающие газы, оборудуются предохранительными устройствами. На каждом этаже помещения имеются не менее двух выходов, расположенных с противоположных сторонах помещения. Выходные двери открываются наружу от нажатия ручкой и не имеют запоров из котельной. Все выходные двери во время работы котлов не закрываются. Основными мероприятиями противопожарного режима в котельной являются:

• территория котельной, рабочие места постоянно содержатся в чистоте;

• полы ровные и нескользкие;

• запрещено хранение вне специальной тары масла, нитрокраски и других легковоспламеняющихся жидкостей;

• не разрешается курить;

• основное внимание уделяется исправности электрохозяйства.

Для быстрой пожарной охраны в котельной имеются средства связи: телефон, охранная сигнализация с извещателями. Действует добровольная пожарная дружина.

Основным средством пожаротушения является вода. Система пожаротушения имеет надежное наружное и внутреннее водоснабжение всех объектов, кроме того, в цехах есть первичные средства: ОХП, ящики с песком, ведра, багры, пенные огнетушители, лопаты.

Мероприятия по охране труд направлены на профилактику травматизма, профессиональных заболеваний и пожаров на производстве. Для создания безопасных условий на производстве необходимо строгое соблюдение требований техники безопасности, промышленной санитарии и противопожарной профилактики, которые следует широко пропагандировать, а также обучать производственный персонал. В центре внимания охраны труда находится задача по сохранению в процессе производства жизни и здоровья работающих.

К обслуживанию котлов могут быть допущены лица не моложе 18 лет прошедшие медицинское освидетельствование, обученные, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов.

Аттестация операторов котлов производится комиссией с участием инспектора Госгортехнадзора. Лицам прошедшим аттестацию должны быть выданы удостоверения за подписью председателя комиссии и инспектора Госгортехнадзора. Периодическая проверка знаний персонала обслуживающего котлы должна проводиться не реже одного раза в 12 месяцев. Внеочередная проверка знаний проводится: