5. Проектирование и эксплуатация пневматических установок

5.1. Требования к пневматическим установкам

Пневматическая установка каждой подстанции представляет собой самостоятельный комплекс, содержащий одну или несколько компрессорных установок и систему воздухопроводов, подающих сжатый воздух к отдельным потребителям.

Компрессорные агрегаты желательно располагать в отдельно стоящем одноэтажном здании, в некотором отдалении от центрального поста управления подстанции, где постоянно работает дежурный и эксплуатационный персонал. Это требование вызвано тем, что компрессоры при работе вызывают значительный шум, вредно влияющий на нервную систему людей. Вместе с тем для сокращения длины магистральных воздухопроводов и для оперативного наблюдения дежурным персоналом за работой компрессорного оборудования здание компрессорной должно находиться непосредственно на территории подстанции.

Для закрытых распределительных устройств (ЗРУ) с воздушными выключателями в соответствии с решением Минэнерго СССР разрешается расположение в одном с ними здании компрессорных установок и воздухосборников как неотъемлемых элементов технологической схемы выключателей. При этом воздухосборники и компрессорные установки размещаются только в первом этаже, в специально выделенных изолированных друг от друга и от ЗРУ-помещениях. Перекрытия их не должны разрушаться в случае аварии с компрессорами и воздухосборниками; кроме того, как перекрытия, так и стены указанных помещений должны обладать пределом огнестойкости 1,5 ч. В помещениях предусматривается отопление и вентиляция с таким расчетом, чтобы температура здесь не превышала температуру в месте установки выключателей.

Работа пневматических установок подстанций должна быть полностью автоматизирована и иметь достаточные резервы оборудования и воздухопроводной сети. Перерыв, даже кратковременный, в воздухоснабжении выключателей и другой коммутационной аппаратуры недопустим, так как это может повлечь за собой тяжелые системные аварии.

При выборе производительности и числа компрессорных агрегатов должна быть учтена возможность выхода из строя или отключения для профилактического ремонта одного из них. Число компрессорных агрегатов для обслуживания воздушных выключателей должно быть не менее двух. Должен также быть резерв вместимости установленных воздухосборников, пропускной способности перепускных и редукционных клапанов, воздухопроводной сети. Отключение любого элемента схемы не должно вызывать перерыва в подаче сжатого воздуха. Допустимо отключение вместе с ремонтируемым участком воздухопровода только одного выключателя.

Пневматические установки подстанций должны удовлетворять требованиям следующих нормативных документов:

а)Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением [6];

б)Правил технической эксплуатации электростанций и электрических сетей [5];

в)Правил устройства электроустановок [4];

г)Норм технологического проектирования.

Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов [7] не регламентируют требований к проектированию и эксплуатации компрессорных установок подстанций с машинами малой производительности (менее 5м³/мин), работающих на периодическом цикле (30 мин работы с двухчасовым перерывом). Вопросы, связанные с устройством и эксплуатацией таких компрессорных станций, должны в каждом конкретном случае решаться проектной организацией.

Основные требования по безопасности, относящиеся конкретно к проектированию компрессорных установок подстанций, изложены, ниже.

Температура сжатого воздуха в нагнетательных трубках каждой ступени сжатия компрессора не должна превышать +170 °С во избежание взрыва масловоздушных паров.

Все питаемые непосредственно компрессорами воздухосборники должны быть рассчитаны на полное рабочее давление компрессоров. Если какой-либо воздухосборник или воздухопровод работают при меньшем давлении, на каждом питающем трубопроводе должен быть установлен редукционный или автоматический перепускной клапан и контрольный манометр.

Воздухосборники должны устанавливаться на фундаментах за стеной компрессорного помещения на специальной площадке. Если вблизи воздухосборников имеются проезды и проходы, предусматриваются ограды высотой не менее 1 м на расстоянии не менее 2 м от стенки крайнего воздухосборника. Расстояние между воздухосборником и стеной здания должно быть не менее 0,8 м, а между стенками соседних воздухосборников - не менее 0,5 м. Установка воздухосборников должна гарантировать их от опрокидывания, обеспечивать доступ для осмотра, очистки и окраски, а также для ремонта на своем фундаменте.

Воздухосборник должен иметь предохранительный клапан, спускной кран в низшей точке для отвода конденсата и манометр диаметром 160 мм. Манометры разрешается устанавливать на высоте 2 - 5 м от площадки наблюдения. Шкала манометра должна находиться в вертикальной плоскости или с наклоном вперед до 33".

Предохранительные клапаны воздухосборников и воздухопроводов должны иметь устройства для проверки исправности их действия в рабочем состоянии путем принудительного открывания во время работы пневматической установки подстанций.

Расстояние между зданием компрессорной, а также воздухосборниками и находящимся под напряжением оборудованием должно быть не менее указанных в разделе IV-2 ПУЭ [4] в зависимости от напряжения.

К зданию компрессорной должен быть подъезд шириной не менее 3,5 м с дорожным покрытием. Здание должно быть одноэтажным, огнестойким с огнестойкой кровлей. Полы - ровные, из несгораемого материала, маслоустойчивые и нескользкие, например, из метлахских плиток. Для подвода кабеля и труб к компрессорному оборудованию и щитам управления в полу делаются каналы, закрываемые плитами либо рифленой сталью заподлицо с полом. Стены должны быть оштукатурены и окрашены масляной краской на высоту не менее 1,5 м. Цвет окраски принимается по СН 181 - 70. Высота помещения компрессорной должна быть, как правило, не менее 4 м. Освещенность, отнесенная к полу, в соответствии с нормами искусственного освещения (СНиП 114 - 79) должна быть не менее 60 лк.

Проход между компрессорами и главный проход должны быть не уже 1,5 м, а расстояние между выступающими частями компрессора и стеной помещения - не менее 1 м. Движущиеся части компрессорного агрегата должны иметь ограждение.

Фундаменты для компрессорных агрегатов не должны быть связаны со стенами здания. Для снижения вибрации и шума желательно применять амортизирующие приспособления.

Для разгрузки электродвигателя при пуске компрессора должно быть разгружающее устройство.

При работе нескольких компрессоров на общую сеть на нагнетательном трубопроводе каждого из них должен быть установлен обратный клапан и запорный вентиль. Запорными вентилями должен отключаться от сети каждый воздухосборник либо группа из нескольких воздухосборников.

Забор воздуха компрессорами желательно производить снаружи поме­щения, в зоне, защищенной от солнца и пыли, на высоте не менее Зм от уровня земли. Всасывающий трубопровод в этом случае должен иметь козырек для защиты от атмосферных осадков и пылеудерживающий фильтр. Для отдельных компрессоров подстанций допускается забирать воздух непосредственно из помещения компрессорной. При этом должна предусматриваться усиленная вентиляция помещения.

Каждый компрессор должен иметь маслоотделитель на нагнетательном воздухопроводе с дренажным устройством. Осушительные установки с твердыми адсорбентами разрешается устанавливать в помещении компрессорных агрегатов.

Вентиляция помещения компрессорной должна быть естественной или принудительной .приточно-вытяжной в соответствии с "Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий" (СН 245 - 71). Отопление здесь предусматривается электропечами. Температура должна поддерживаться не ниже 10 и не выше 35 °С. Окна и входные двери помещения компрессорной должны открываться наружу. Размеры дверей должны позволять доставку собранного компрессора. Двери должны иметь самозакрывающиеся замки, открывающиеся изнутри без ключа, с помощью рукоятки. Помещение компрессорной, как правило, должно быть оборудовано стационарными грузоподъемными средствами - тельфером или кран-балкой для монтажа и ремонта компрессорных агрегатов.

При установке в компрессорной более трех компрессоров желательно иметь в здании компрессорной небольшую мастерскую, площадью 8 - 12 м². В здании компрессорной должно быть предусмотрено специальное место для хранения в закрытом виде обтирочных материалов, инструментов и пр. Запрещается хранение здесь керосина, бензина и других легковоспламеняющихся жидкостей.

Компрессорные установки подстанций должны быть полностью автоматизированы и снабжены предупредительной и аварийной сигнализацией, вынесенной на пост дежурного по подстанции.

К эксплуатации пневматических установок допускается только специально обученный персонал.

При проектировании компрессорных установок должны быть также учтены следующие указания. Воздухопроводы на участке, проходящем в стене и между стеной компрессорной и стенками воздухосборников, должны иметь теплоизоляцию во избежание намерзания в них конденсата в периоды между остановкой и очередным пуском компрессоров. Днища воздухосборников должны быть оборудованы электроподогревателями для оттаивания скопившегося конденсата перед очередной продувкой. Конденсат из водомаслоотделителей компрессоров должен отводиться в яму или бак-маслоуловитель, чтобы не загрязнять территорию. Конденсат при продувке воздухосборников можно отводить в дренаж территории, так как содержание масла в нем незначительно.

Воздухопроводы в помещении компрессорной должны крепиться к стенам таким образом, чтобы вибрации и масса труб не передавались на трубопроводную арматуру. Узлы трубопроводов желательно унифицировать. В стенах воздухопровод заключается в предохранительную обойму.

Магистральные воздухопроводы между компрессорной и потребителями прокладываются по возможности по кратчайшему пути либо в каналах или лотках, либо по воздуху с креплением к опорным конструкциям подстанции. Они не должны перекрывать проездов и проходов по территории; следует стремиться к минимальному числу пересечений с кабальными трассами. Если воздухопроводы между распределительным шкафом и воздушным выключателем прокладываются по опорным конструкциям, то высота их от поверхности земли должна быть не менее 2 м. При прокладке воздухопроводов на отдельных коротких участках в одном канале с кабелями размеры канала должны обеспечивать расстояние между ними не менее 0,5 м. На этих участках фланцевые соединения и установка арматуры недопустимы.

Трубы должны быть бесшовными; соединения их должны выполняться сваркой таким образом, чтобы исключалось попадание продуктов сварки внутрь трубы. При наличии фланцевых соединений прокладки должны быть маслостойкими и морозостойкими. Применение графита для смазки уплотнительных прокладок недопустимо во избежание загрязнения изоляции воздушных выключателей.

Глухие отводы и заглушённые штуцера на воздухопроводах недопустимы, так как в них могут скапливаться самовоспламеняющиеся масляные отложения.

Манометры, клапаны, вентили, продувочные устройства и другие элементы воздухопроводов должны располагаться в легкодоступных для их разборки и очистки местах и желательно так, чтобы ясно было их назначение.