Глава 12 требование безопасности труда при использовании cжатых газов

Для механизации и автоматизации ручных и трудоемких производст­венных процессов в авиационной промышленности широко используется энергия сжатого газа. Сжатый газ применяется при различных технологи­ческих процессах, а также при испытаниях различных систем и устройств, работающих под давлением.

Получение сжатого газа осуществляется на компрессорных установках; подача газа потребителям проводится по трубопроводам. Для хра­нения и транспортировки сжатых, сжиженных и растворенных газов применяются емкости (сосуды).

Работы, связанные с получением и использованием сжатых газов, относятся к работам повышенной опасности.

Вследствие ошибок при проектировании, неправильного изготовления м монтажа, а также несоблюдения правил безопасности при эксплуатации может произойти разрушение оборудования, систем и устройств, в кото­рых получается или используется сжатый газ. Такое разрушение неред­ко сопровождается взрывами и пожарами, разрушением зданий и сооруже­ний, а также травмированием обслуживающего персонала.

Работа А при адиабатическом расширении газа в результате раз­рушения оборудования, систем и устройств, работающих под давлением, определяется по формуле:

, (12.1)

где P₁ - начальное давление газа, МПа;

P₂ - конечное давление, МПа;

V₁ - начальный объект газа, м³;

K - показатель адиабаты.

Причиной разрушения оборудования, систем и устройств, работающих под давлением, может быть повышение внутреннего давления, утончение стенок конструкций и изменение прочностных характеристик материалов под воздействием условий эксплуатации, что приводит к возникновению напряжений, превышающих допустимые.

12.1. Устройство и безопасность обслуживания компрессорных установок

Компрессорные установки обеспечивают сжатие и подачу воздуха, инертных, взрывоопасных и токсичных газов.

К числу основных характеристик компрессорных установок относят­ся - давление сжимаемого газа в МПа и производительность в м³/с. По давлению компрессоры подразделяются: на компрессоры низкого давле­ния (0,2-1,0 МПа), среднего (1,0-10 МПа) и высокого давления (10-100 МПа). По производительности компрессоры подразделяются: на ма­лые - производительностью меньше 0,015 м³/с, среднего - от 0,015 до 1,5 м³/с и большие - производительностью выше 1,5 м³/c.

Компрессорные установки могут быть стационарными и передвижными.

В стационарных компрессорных установках на промышленных пред­приятиях применяются, как правило, многоступенчатые поршневые компрес­соры с электрическим приводом и водооборотной системой охлаждения. На рис.12.1 приведена схема стационарной компрессорной установки для получения сжатого воздуха.

Компрессорная установка включает в себя собственно компрессор с всасывающим и нагнетающим трактом, электропривод с системой элек­троснабжения, системы смазки и охлаждения, а также контрольно-измери­тельные приборы и аппаратуру.

Основными причинами разрушений (аварий) компрессорных установок являются:

1) излишнее повышение давления сжимаемого газа;

2) чрезмерное повышение температуры сжимаемого газа;

3) неравномерность нагнетания воздуха;

4) наличие во всасываемом воздухе влаги, что ведет к образова­нию коррозии; конденсация же влаги может вызвать гидравлический удар;

5) образование смеси паров масла и воздуха, которая может вос­пламениться в результате разряда статического электричества;

6) самовоспламенение нагаромасляных отложений.

Возможны и другие причины разрушений компрессорных установок. Для обеспечения безопасности компрессорные установки, как пра­вило, располагаются в отдельно стоящих одноэтажных зданиях. Проектиру­емое помещение должно обеспечить размещение всего комплекса компрес­сорной установки с учетом рабочих и бытовых помещений для обслужива­ющего персонала.

При проектировании компрессорных станций учитываются требования санитарных и строительных норм и правил к вентиляции, отоплению, освещению, вибрации и шуму, а также требования пожарной безопаснос­ти.

Забор (всасывание) воздуха производится, как правило, снаружи помещения, на высоте не менее 3-х метров от поверхности земли. Ско­рость движения воздуха во всасывающем трубопроводе не должна превы­шать 8-10 м/с для предупреждения образования зарядов статического электричества. Для очистки всасываемого воздуха от пыли и капелек масла применяют матерчатые фильтры, орошаемые скрубберы, фильтры с насадками. Осушка воздуха проводится в специальных камерах. На рис. 12.2 приведен фильтр-камера для очистки и осушки всасываемого возду­ха.

Вода, используемая для охлаждения компрессорных установок, не должна содержать механических и химических примесей. Для получения необходимого качества вода подвергается предварительной очистке, тер­мической, химической и магнитной обработке.

Включение системы охлаждения компрессора производится до его пуска. В процессе работы контролируется проток воды и ее температура. В случае прекращения подачи воды или когда температура воды на выхо­де из системы охлаждения превышает 313 К, компрессор немедленно оста­навливается.

Бесперебойная и безопасная работа компрессора обеспечивается при непрерывной и равномерной подаче масла, при этом контролируется его расход, температура и давление.

Для предотвращения воспламенения и взрывов воздушно-масляной смеси на компрессорных установках применяются следующие предупреди­тельные меры:

1) не допускается повышение температуры сжимаемого воздуха выше температуры вспышки масла;

2) смазка компрессоров строго регламентируется, не допускается ее перерасход с тем, чтобы даже при высоких температурах концентра­ция паров масла не превышала значений, при которых происходит вспыш­ка;

3) не допускается образование нагара на стенках цилиндров ком­прессора и нагнетающего трубопровода, для чего проводится периоди­ческая очистка стенок от нагара и продувка нагнетающего тракта.

Для уменьшения пульсации воздуха компрессорные установки обору­дуются специальными буферными емкостями - воздухосборниками, которые устанавливаются вне здания, где размещается компрессор.

Предохранительные устройства (предохранительные клапаны - рис.12.3) предупреждают повышение давления сжимаемого газа выше допусти­мого и тем самым и разрушение компрессора.

Размеры и пропускная способность предохранительных клапанов выбираются таким путем, чтобы не могло образоваться давление, превы­шающее рабочее более чем на 0,05 МПа при рабочем давлении до 0,3 МПа включительно, на 15% - при рабочем давлении 0,3 до 6 МПа и на 10% при рабочем давлении свыше 6 МПа.

Контроль и управление работой компрессорной установкой осущест­вляется, как правило, дистанционно из кабины наблюдателя.