85.Безопасность эксплуатации компрессорных установок, насосов и газгольдеров.
Компрессоры используются для сжатия и перемещения воздуха, различных газов и их смесей под давлением не ниже 115 кПа.
Взрывы при работе компрессоров могут происходить вследствие превышения давления и температуры сжимаемого газа сверх допустимых норм, а также образования взрывоопасных смесей кислорода воздуха с продуктами разложения смазочных масел. Кроме того, при эксплуатации компрессоров может происходить утечка в атмосферу взрывоопасных газов через неплотности в оборудовании, сопровождающаяся взрывом.
Воздушные компрессоры представляют большую опасность, чем газовые, так как в них возможно образование взрывоопасных смесей в результате попадания горючих газов с забираемым воздухом или смещения продуктов разложения смазочных масел с кислородом сжимаемого воздуха. Поэтому воздух забирают из зоны, не содержащей примесей горючих газов и пыли, на высоте не менее 3 м от уровня земли и очищают в фильтрах различной конструкции.
Запрещается размещение компрессорных установок под бытовыми, конторскими и подобными им помещениями.
Воздушные компрессоры производительностью более 10 м3/мин должны быть оборудованы концевыми холодильниками и влагомаслоотделителями. При отсутствии автоматической продувки ручная продувка влагомаслоотделителей (промежуточных и концевого) производится два раза в смену, если заводской инструкцией не предусмотрен более короткий период продувки. Корпуса компрессоров, холодильников и влагомаслоотделителей должны быть заземлены.
Для обеспечения безаварийной работы компрессорные установки должны быть снабжены следующими контрольно-измерительными приборами:
манометрами, устанавливаемыми после каждой ступени сжатия и на линии нагнетания после компрессора, а также на воздухосборниках или газосборниках; при давлении на последней ступени сжатия 30 МПа и выше должны устанавливаться два манометра;
термометрами или другими датчиками для указания температуры сжатого воздуха или газа, устанавливаемыми на каждой ступени компрессора, после промежуточных и концевого холодильников, а также на сливе воды.
приборами для измерения давления и температуры масла, поступающего для смазки механизма движения.
Каждый компрессор должен быть оборудован системой аварийной защиты, обеспечивающей звуковую и световую сигнализацию при прекращении подачи охлаждающей воды, повышении температуры сжимаемого воздуха или газа выше допустимой и автоматическую остановку компрессора при понижении давления масла для смазки механизма движения ниже допустимой.
Осмотр клапанных коробок воздушного компрессора на отсутствие нагара производится не реже чем после 1000 ч работы. В случае обильного нагарообразования необходимо выяснить причину и устранить ее, а все клапанные коробки тщательно очистить от нагара.
Обеспечению герметичности особое внимание уделяется при работе водородных компрессоров, так как нижний концентрационный предел распространения пламени очень низок - 4,2 % по объему, и даже небольшое количество выделившегося водорода может привести к созданию в помещении взрывоопасной среды.
При сжатии кислорода необходимо исключить его контакт с любыми смазочными маслами, так как они быстро окисляются и воспламеняются.
Компрессор необходимо немедленно остановить:
в случаях, предусмотренных в инструкции завода-изготовителя;
если манометры на любой ступени компрессора, а также на нагнетательной линии показывают давление выше допустимого;
если манометр системы смазки механизма движения показывает давление ниже допустимого нижнего предела;
при внезапном прекращении подачи охлаждающей воды или другой аварийной неисправности системы охлаждения;
при температуре сжатого воздуха выше предельно допустимой нормы, установленной паспортом завода-изготовителя и Правилами;
при пожаре;
при появлении запаха гари или дыма из компрессора или электродвигателя;
Во время работы компрессорной установки обслуживающий персонал обязан контролировать:
давление и температуру сжатого газа после каждой ступени сжатия;
температуру сжатого газа после холодильников;
непрерывность поступления в компрессоры и холодильники охлаждающей воды;
температуру охлаждающей воды, поступающей и выходящей из системы охлаждения по точкам;
давление и температуру масла в системе смазки;
ток статора, а при синхронном электроприводе - ток ротора электродвигателя;
правильность действия лубрикаторов и уровень масла в них.
Показания приборов через установленные инструкцией промежутки времени, но не реже чем через 2 ч записываются в журнал учета работы компрессора.
Для транспортирования жидких сред используют подъемники и насосы.
Подъемники - устройства, обеспечивающие лишь нагнетание жидкости (монтажа, эрлифты и ленточные устройства). Они имеют вспомогательное значение и применяются ограниченно. Гораздо шире применяются насосы.
Насос - это машина, в которой происходит преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости, благодаря чему осуществляется ее движение.
Различают динамические и объемные насосы.
По принципу действия они делятся на: центробежные, поршневые, роторные, винтовые, диафрагменные, шестеренные, пластинчатые, червячные, вихревые, струйные, магнитно-гидродинамические, вибрационные, лабиринтные, шнековые, эрлифтные и др.
В промышленности наиболее широко используются центробежные насосы.
Безопасность эксплуатации насосов обеспечивается их надежной конструкцией, коррозионной стойкостью материала и герметичностью уплотнения движущихся частей. При перекачивании горячей жидкости предусматривается система охлаждения деталей насоса, а также принимаются специальные меры защиты персонала от ожогов. Детали насосов, соприкасающиеся с перекачиваемыми кислотами, изготавливают из коррозионностойких материалов или покрывают защитными составами.
Газгольдеры представляют собой резервуары, предназначенные для приема, хранения и выдачи газов, распределения их по потребителям и т.д. Газгольдеры, предназначенные для хранения горючих газов, относятся к объектам повышенной опасности.
Газгольдеры - сложные инженерные сооружения, снабженные специальными устройствами для регулирования основных параметров хранимых в них газов (количества, давления, температуры, состава и т.п.). В зависимости от рабочего давления газгольдеры подразделяются на два класса:
I класс - газгольдеры низкого давления с рабочим давлением до 7 кПа (рис. 12.1, а-в). Они характеризуются переменным рабочим объемом, а давление газа в процессе их наполнения или опорожнения остается неизменным;
II класс - газгольдеры высокого давления с рабочим давлением 0,07-3,0 МПа и выше (рис. 12.1, г). Их геометрический объем остается постоянным, давление при наполнении изменяется в пределах, определяемых параметрами технологического процесса, а также прочностью и надежностью сооружения.
Газгольдеры низкого давления в соответствии с технологическими и конструктивными особенностями разделяют на две группы: мокрые (с вертикальными направляющими) и сухие, которые могут быть поршневого типа и с гибкой секцией (мембраной).
Рис. 12.1. Газгольдеры низкого (а-в) и высокого (г) давления: а - мокрый с вертикальными направляющими; б - сухой поршневого типа; в - сухой с гибкой секцией (мембраной); г - вертикальный цилиндрический
Мокрые газгольдеры просты по конструкции, надежны в эксплуатации и менее опасны в случае пожара. Они рассчитываются на максимальное давление 7 кПа. Наибольшее распространение получили газгольдеры объемом 600, 1000, 6000, 10 000, 20 000 м3. Их широко применяют на предприятиях химической промышленности.
Причинами аварий и взрывов при эксплуатации мокрых газгольдеров для горючих газов могут быть: образование вакуума или взрывоопасных газовоздушных смесей; утечка газа из газгольдера и системы трубопроводов; замерзание воды в гидрозатворе и образование ледяной корки на стенках резервуара.
Сухие газгольдеры - эта группа газгольдеров низкого давления предназначена для хранения таких газов, для которых не допускается увлажнение. К ним относятся конструкции поршневого типа, а также газгольдеры с гибкой секцией.
Изотермические газгольдеры по принципу работы относятся к газгольдерам высокого давления, хотя их рабочее давление может значительно колебаться (от нескольких единиц до нескольких сотен кПа) и зависит от максимально допустимой температуры хранения продукта в сосуде.