Разрушающее действие при взрыве сосуда, работающего под давлением.

При нарушении герметичности сосуда (находящегося) под давлением происходит адиабатическое расширение сжатого газа, работа которого определяется выражением:

А = (р₁ * V₁)/(k-1)*[1- (р₂/р₁)^((к-1)/к)] ,(кДж);

где р₁ - начальное давление сжатого газа в сосуде, кПа; р₂ - конечное давление (атмосферное); V₁ - объём сосуда; к=С_р/С_v - показатель адиабаты, отношение теплоёмкостей при постоянном давлении и объёме. Для воздуха к = 1,41.(C_р - удельная теплоёмкость газа при постоянном давлении, Дж/(кг*К); С_v - удельная теплоемкость при постоянном объёме, Дж/(кг*К)).

Мощность взрыва зависит от величины работы взрыва и от времени его действия и определяется по формуле:

N = А/t ,кВт ;

Так, например, при взрыве ресивера объёмом в 1,5 м³ при давлении 1,1 МПа энергия взрыва составляет 20 тыс. кВт, которой достаточно для взрыва здания (время взрыва 0,1 сек).

(Мощность взрыва парового котла объёмом 2 м³ при давлении 1,3 МПа и температуре 189°С N=3,6 млн. кВт.)

Кроме взрывов при авариях систем находящихся под давлением имеется опасность:

- получения ожогов под воздействием высоких или низких температур - термические ожоги или под воздействием агрессивной среды - химические ожоги;

- отравления токсичными, а иногда и инертными газами;

- травмирование перемещающимися под давлением или за счёт реактивных сил частей установки (разгерметизированных сосудов, баллонов).

Безопасная эксплуатация паровых и (водогрейных) водонагревательных котлов

Факторами нарушения целостности стенок котла, предшествующими его механическому разрыву и взрыву являются:

1) превышение расчётного давления при неисправности предохранительных клапанов;

2) понижение уровня воды (упуск воды), воздействие пламени на не охлаждаемые водой стенки котла, перегрев, уменьшение прочностных характеристик металла при нагреве, а также переполнение котла (гидравлический удар);

3) Дефекты в металле, дефекты сварки, клёпки, недостатки в конструкции;

4) Ухудшение свойств и характеристик котла в процессе длительной эксплуатации, в том числе за счёт износа и коррозии;

5) Отложение накипи на стенках котла, в результате чего могут возникать местные перегревы;

6) Перегрев (нарушение контроля температуры);

7) Нарушения правил эксплуатации.

Для предупреждения взрывов и аварий паровых и (водогрейных) водонагревательных котлов их оборудуют:

1) предохранительными клапанами;

2) манометрами (один рабочий и один контрольный);

3) водоуказательными приборами;

4) запорным вентилем и обратным клапаном на линии питания котла водой;

5) спускным или задвижным вентилем;

6) термометрами и термопарами.

При газовом нагреве топки котлов оборудуются автоматикой, выключающей подачу газа к гарелкам при падении давления в газовой сети, при затухании пламени гарелки и повышении температуры в котле выше установленной, а также при изменении уровня воды в котле.

Паровые котлы подлежат регистрации в органах надзора (?Госюртехнадзоре и котлонадзоре), техническому освидетельствованию (паровых котлов с давлением свыше 170 кПа и водогрейных котлов с температурой нагрева выше 115°С), которое включает:

- внутренний осмотр 1 раз в 4 года;

- гидравлическое испытание 1 раз в 8 лет;

- проверка приборов не реже 1 раза в год (манометров не реже 1 раза в 6 месяцев и остальных приборов по инструкциям).

К обслуживанию котлов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие теоретическое и практическое обучение и имеющие удостоверение квалификационной комиссии (проверка не реже 1 раза в год).