Аварии паровых котлов. Разрушения и производственный травматизм при взрывах паровых котлов. Причины взрывов паровых котлов и их предотвращение Причины аварий котлов

5

Агрессивность котловой воды определяется наличием в ней растворенной едкой щелочи и кремнекислоты, являющейся катализатором процесса межкристаллитной коррозии. За счет выпара воды в неплотностях соединений откладываются щелочи, значительно увеличивающие концентрацию щелочи. На рис. 11 показан шлиф заклепочного соединения. Черные пятна представляют собой места интенсивного ржавления поверхности шлифа под действием отложившихся в зазорах солей.

Рис. 11. Шлиф заклепочного соединения

Появление хрупких разрушений начинается с образования мелких невидимых волосных трещин, постепенно увеличивающихся в длину и углубляющихся по толщине листа. Трещины обычно появляются на соприкасающихся поверхностях металла и даже при значительном развитии могут не доходить до поверхности листа, что затрудняет своевременное выявление начавшегося процесса разрушения. При отсутствии у персонала навыков выявления процесса по внешним признакам межкристаллитная коррозия может привести к полному разрушению накладок (рис. 12) и обечаек барабана и вызвать тяжелую аварию котла.

Внешними признаками процесса образования хрупких разрушений являются пропаривания у кромок листов заклепочных соединений, в вальцовочных соединениях, у основания приклепанных штуцеров и воротниковых фланцев; появление солевых грибков в этих же местах и у наружных головок заклепок; отскакивание головок заклепок при их обстукивании молотком (известны случаи отскакивания головок заклепок и без обстукивания).

При появлении внешних признаков хрупких разрушений тщательно исследуют подозрительные места барабанов. Из вынутых заклепок делают шлифы. Заклепочные и трубные отверстия, а также поверхность металла возле отверстий зашлифовывают и после травления реактивами рассматривают в лупу. В необходимых случаях выявляют трещины ультразвуковым способом; для уточнения вынимают ряд заклепок и проверяют их магнитной порошковой дефектоскопией. Для выявления степени разрушений снимают часть накладки заклепочного шва, удаляют развальцованные концы труб, разбирают соединения труб, штуцеров и воротниковых фланцев с барабаном.

Наиболее эффективной мерой борьбы с появлением трещин является выполнение барабанов без заклепочных и вальцовочных соединений. Для предупреждения образования механических перенапряжений металла обеспечивают свободу расширения трубных систем котла и достаточную самокомпенсацию труб, закрепленных между барабаном и неподвижными камерами. Компенсационные зазоры нижних барабанов и труб в обмуровке при ремонте котлов очищают от золы, шлака и кусков кирпича.

Исключают причины, вызывающие прогибы барабанов. От местного обогрева газами барабаны водотрубных котлов надежно защищают обмуровкой и торкретом.

Питательная вода должна равномерно поступать в барабан по всей его длине и хорошо перемешиваться с котловой водой. При растопке котла равномерность температуры воды должна обеспечиваться паровым прогревом и усиленной продувкой нижних барабанов и камер. Заполнение холодного котла горячей водой и усиленная подпитка котла холодной водой для ускорения расхолаживания не допускаются. При горячем резерве котлы надежно отключают от паропровода.

Во время ремонтов все неплотности заклепочных и вальцовочных соединений устраняют. Нельзя оставлять даже самых малых пропариваний. Недопустима перевальцовка труб, приводящая к развальцовочной усталости металла трубных досок. Вводы в барабан паровых и водяных трубопроводов с температурой среды, отличающейся от температуры котловой воды, выполняют с рубашками.

Описанные мероприятия снижают механические и термические напряжения, однако они не всегда достаточны. В некоторых случаях требуется создать специальный режим котловой воды, снижающий ее агрессивность.

Выявленные хрупкие разрушения устраняют, заменяя отдельные вальцовочные соединения, части накладок, поврежденные заклепки, штуцеры и фланцы. Наиболее радикальным методом ремонта поврежденных заклепочных швов, а часто и единственно возможным, является замена заклепочных соединений барабанов сварными. При значительных повреждениях барабаны заменяют.

Рис. 12. Разрушение накладки барабана при межкристаллитной коррозии

Безопасной эксплуатации паровых котлов уделяется большое внимание.

В результате замены морально устаревших конструк­ций (вертикально-цилиндрических, жаротурбинных и др.) аварийность паровых котлов за последнее время резко со­кратилась. Однако полностью аварии пока не изжиты, осо­бенно из-за упуска воды. В отдельных случаях упуск воды приводил к взрывам паровых котлов с разрушением котель­ного помещения и человеческими жертвами.

За последние годы в связи с оснащением паровых кот­лов номинальной паропроизводительностью 0,7 т/ч и бо­лее автоматически действующими звуковыми сигнализато­рами верхнего и нижнего предельных положений уровней воды аварии по упуску воды на таких котлах резко сокра­тились. Упуски воды были лишь на котлах, у которых сиг­нализаторы отсутствовали или вследствие плохого ухода за ними были неисправны и в момент аварии бездействовали.

В некоторых случаях последствия аварии усугублялись неправильными действиями обслуживающего персонала, производившего подпитку котла после обнаружения упус­ка воды в нарушение требований «Типовой инструкции для персонала котельных», утвержденной Госгортехнадзором СССР 12 июля 1979 г.

Анализ аварий паровых котлов, на которых не установ­лены автоматические регуляторы питания, показывает, что аварии из-за упуска воды происходят в основном в резуль­тате ослабления внимания персонала, преимущественно в вечернее и ночное время. Так, в период с 0 до 8 ч утра число аварий доходит до 50 %, с 8 до 16 ч - до 20 % и с 16 до 24 ч-до 30 %.

В результате нарушений производственной дисциплины персонала происходит около 80 % аварий из-за упуска воды.

Упуск воды в паровом котле может произойти не толь­ко по вине персонала, не подпитавшего своевременно ко­тел, но и из-за технических неисправностей водоуказатель - ных приборов, продувочной и питательной арматуры, пита­тельных устройств, недостаточной производительности и напора питательных устройств, разрыва экранной, кипятиль­ной или экономайзёрной трубы. Приведем несколько приме­ров.

На ТЭЦ из-за глубокого упуска воды произошла авария котла ТГМЕ-454 производительностью 500 т/ч (давление в барабане"16,2 МПа). При этом произошел разрыв четырех экранных труб, в двух трубах появились свищи, вся экранная система была деформирована с ампли­тудой до 250 мм (топка газоплотная).

Материальный ущерб от аварии составил около 200 тыс. руб. Рас­следованием установлено, что причиной аварии явились: работа котла с отключенной автоматикой безопасности (прекращение подачи топ­лива в котел при понижении уровня воды ниже допустимого), непра­вильные действия машиниста котла в аварийной обстановке.

На ТЭЦ из-за глубокого упуска воды, произошла авария парового котла ТП-35 производительностью 45 т/ч (давление в барабане 3,9МПа). При этом произошел разрыв двух экранных труб, 40 % экранных труб деформировано. Материальный ущерб от аварии составил 10 тыс. руб.

Причины аварии: работа котла с подачей газа к горелкам по баи- пасной линии, исключая автоматическое отключение топлива при упус - ке воды. Машинист котла вмешался в работу автоматики регулирова­ния воздействием на ключ управления регулирующего клапана пита­ния, закрыл вручную задвижку на узле питания котла водой, при аварийном низшем уровне воды в. котле начал ручную подпитку, чем нарушил требования должностной инструкции и инструкции по предупреждению и ликвидации аварий. Начальник смены ТЭЦ в связи с изменениями в режиме работы котла не обеспечил соблюдение под­чиненным ему персоналом требования производственных инструкций, не принял мер по аварийной остановке котла. Имело место неудовлетво­рительное состояние производственной дисциплины среди обслужива­ющего персонала и ИТР, выразившееся в невыполнении требований действующих правил безопасности и инструкций.

В третьем случае в котельной из-за глубокого упуска воды произо­шла авария парового котла ДКВР-2,5/13. В результате аварии по­вреждены, экранные и кипятильные трубы котла.

Причины аварии: машинист оставил работающий котел без над­зора; котел работал с неисправной автоматикой безопасности; обслу­живающий персонал нарушил производственные инструкции.

В котельной из-за глубокого упуска воды произошла авария паро­вого котла ДКВР-10/13. В результате аварии повреждены экранные и кипятильные трубы котла с нарушением вальцовочных соединений. Поврежденные трубы также полностью заменены.

Причины аварии: неправильные действия машиниста, производив­шего продувку котла без должного контроля за уровнем воды в верх­нем барабане котла; неисправное состояние автоматики безопасности и сигнализации по упуску воды из котла; принятие смены старшим ма­шинистом без проверки состояния и автоматики безопас­ности; допуск к обслуживанию паровых котлов персонала, не прошед­шего проверку знаний действующих правил безопасности и производст­венных инструкций.

Для предупреждения упуска воды в паровых котлах не­обходимо:

Не допускать к обслуживанию котлов лиц, не прошедших обучение в объеме соответствующей программы и не имею­щих удостоверения квалифицированной комиссии на пра­во обслуживания котла;

Не допускать эксплуатацию котлов с неисправной водо - указательной, продувочной и питательной арматурой, а также автоматикой безопасности, обеспечивающей веде­ние нормального режима котла с пульта контроля и управ­ления;

Проверять исправность всех питательных насосов крат­ковременным пуском их в работу (у котлов с рабочим дав­лением до 2,4 МПа в сроки, установленные производствен­ной инструкцией, производить проверку водоуказательных приборов продувкой у котлов с рабочим давлением до 2,4 МПа не реже 1 раза в смену, у котлов с рабочим дав­лением от 2,4 до 3,9 МПа - не реже одного раза в сутки, а свыше 3,9 МПа - в сроки, установленные инструкцией);

Запретить оставлять во время работы котел без постоян­ного наблюдения со стороны персонала и выполнение ма­шинистом каких-либо других обязанностей, не предусмот­ренных инструкцией.

Аварии и неполадки в работе котельной установки и мероприятия по их устранению.

Котельные и компрессорные установки.

Котлы работают на жидком, твёрдом и газообразном топливе. Правила запрещают устанавливать котлы в школах, клубах, банях и т.п., а также в зданиях примыкающих к складу горючих материалов.

Техническое освидетельствование парового котла заключается во внутреннем осмотре, проводимом не реже одного раза в 4 года. И гидравлическом испытании. Проводимом не реже одного раза в 8 лет. При осмотре котла или компрессора проверяются и прочность стенок, швов, труб (внутри котла), работоспособность приборов.

Паровые котлы, водогрейные котлы подвергаются гидравлическим испытаниям: при рабочем давлении 1,5 Р раб (но не менее 200 кПа); при Р раб > 500 кПа –- 1,25 Р раб (но не менее 300 кПа). Давление увеличивают до предельного (затем снижают до рабочего) медленно и постепенно. Предельное давление выдерживают в течении 5 мин.

Взрыв парового котла происходит в результате понижения давления в нем до атмосферного. Температура в паровом котле,в котором давление больше атмосферного,превышает 100 0 С. При сообщении с атмосферой давление воды понижается до атмосферного,а ее температура понижается соответственно до 100 0 С. В результате в массе воды освобождается огромное количество теплоты, идущее на мгновенное парообразование. Образуется огромное объёмное количество пара, т.к. При превращении воды при атмосферном давлении в пар происходит увеличение ее объёма примерно в 1700 раз. Давление в котле при этом мгновенно повышается, и происходят большие по своим размерам и последствиям разрушения. Источник опасности - вода; чем больше в паровом котле воды, тем больше освобождается тепла, а, следовательно, и больше образуется пара. Так действие воды массой 60 кг с начальным давлением 0,5 МПА при взрыве котла равносильно действию пороха массой1 кᴦ.

Причины взрыва котлов :

1) низкое качество металла котла или плохая его обработка;

2) общая изношенность котла (с течением времени стенки котла утрачивают свои металлические свойства);

3) неправильная конструкция котла или неправильная его установка;

4) спуск воды (одна из базовых причин)- понижение уровня воды в

5) паровом котле может произойти из-за несвоевременного и недоста-

6) точного питания водой котлоагрегата;

7) чрезмерное повышение давления в котлоагрегате, особенно при работе с неисправными манометрами и предохранительными клапанами, при навешивании на предохранительные клапаны добавочных грузов или заклинивании рычагов клапанов, а также в случае, в случае если при достижении стрелки манометра красной черты и соответствующем - открытии предохранительного клапана, кочегар не принимает срочных мер для понижения давления.

8) обвал кладки котла выше огневой линии, когда газообразные продукты сгорания начинают обогревать стенки парового котла, не охлаждаемые с другой стороны котловой водой, вследствие чего они перегреваются;

9) отложение накипи и шлама на поверхности нагрева котла;

10) внутреннее и наружное разъедание стенок котлоагрегата;

Аварии и неполадки в работе котлоагрегатов, сопровождающиеся иногда большими разрушениями, представляют из себяопасность для здоровья и жизни людей. В связи с этим эксплуатацию и регулирование работы котлоагрегатов должны вести специально обученные кочегары, получившие права на уход за ними.

Персонал, непосредственно обслуживающий котлоагрегат, обязан немедленно остановить его работу и сообщить об этом ответственному по котельной в следующих случаях:

1) давление в котле поднялось выше разрешенного и продолжает расти несмотря на принятые меры (прекращение подачи топлива.уменьшение тяги и дутья, усиленное питание котлоагрегата водой);

2) произошел спуск воды в котле или быстро понижается ее уровень в котле, несмотря на продолжающееся усиленное его питание;

3) перестали действовать всœе питательные приборы (насосы, инжекторы);

4) разрушилась кладка или обнажились от обмуровки части котлоагрегата или элементы котла,перекос и обшивка котла накалились докрасна;

5) перестали действовать всœе водонагревательные приборы или всœе предохранительные клапаны;

6) в базовых элементах котла (барабане, коллекторе, камере, жаровой трубе, огневой коробке, кожухе топки, трубной решетке) обнаружены выпучены (кроме труб водотрубного котла), трещины, неплотности сварных швов, разрывы труб, обрыв двух и более связей, находящихся рядом;

7) расплавилась контрольная пробка (специальных котлов);

8) уровень воды поднялся выше верхней точки водоуказательного стекла (или выше верхнего водопробного крана), а продувкой котла не удается быстро его снизить;

9) разорвались паропровод или экономайзерные трубы;

10) внезапно полностью прекратилась подача газа (при выходе из строя регулятора, при срабатывании запорного предохранительного клапана, аварии в газопроводе);

11) остановился вентилятор, и прекратилась подача воздуха в горелки с принудительной подачей воздуха;

12) резко и сильно повысилось давление газа у горелок (при неисправности регулятора, предохранительного запорного клапана);

13)самопроизвольно погасли газовые горелки;

14) прекратилась тяга;

15) газ пропускается в помещение котельной;

16) пожар в помещении котельной (или наличие угрозы пожара);

17) повреждены газопровод и газовая арматура;

18) взрыв газов в топке или газоходе котлоагрегата;

19) обнаружено горение топлива в газоходах хвостовой части котлоагрегата.

Причины аварийной остановки котла следует записывать в вахтенном журнале. Котлоагрегат останавливают с разрешения ответственного по котельной в следующих случаях:

1) обнаружены течи в заклепочных швах или в местах вальцовки труб;

2) обнаружены свищи на трубах водопроводного котла;

3) неисправен манометр, указывающий давление в данном котлоагрегате;

4) замечены непонятные явления (шум, удары, стук в котлоагрегате).

При остановке котла крайне важно:

1) быстро прекратить работу газовых горелок и мазутных форсунок, плотно закрыть рабочие и контрольные задвижки перед горелками, открыть открыть краны газопровода безопасности и свечи, закрыть краны запальников (при аварийной остановке всœей котельной закрыть задвижку на вводе газопровода в котельную);

2) отключить котлоагрегат от главного паропровода;

3) продолжать питание котлоагрегата͵ если не было спуска воды;

4) постепенно выпускать пар через приподнятые предохранительные клапаны или через аварийный вентиль (кроме случаев повышенного уровня воды и прекращение действия всœех питательных приборов);

Указания по безопасной работе и охране труда кочегаров :

1) наружные двери котельной никогда не должны запираться на замки и засовы и всœегда должны открываться наружу от нажатия руки. Двери из котельной в служебные, бытовые и вспомогательно-производственные должна быть с пружинами и открываться в сторону котельной. Во избежании сквозняков в котельной устанавливаются тамбуры;

2) всœе горячие трубопроводы и баки должны быть покрыты теплоизоляцией;

3) во избежании ожогов при выбросœе пламени из топки и в случае прикосновения к раскаленным частям котла, кочегары должны пользоваться дымчатыми или синими стеклами и рукавицами;

4) при растопке котла не следует стоять против топочных дверец, чтобы не получить повреждения в случае хлопков в топке, такую же осторожность нужно соблюдать, открывая дверцы топки и гляделок;

5) при всœех работах в котельной установке нельзя пользоваться персональными электрическими лампами напряжением выше 12 В, а во время чистки - керосиновыми лампами во избежание поражения электрическим током и получения тяжелых ожогов. Для электрических ламп местного и общего освещения, подвешиваемых на высоте ниже 2,5м над уровнем пола или рабочей площадки, допускается напряжение не выше 36В;

6) включать электродвигатели следует в резиновых перчатках;

7) во время пожара и каких-нибудь несчастных случаев вне котельной, кочегары должны оставаться на своих рабочих местах.

При пожаре в котельной кочегары должны принять меры к его ликвидации и одновременно поднять тревогу. В случае непосредственной угрозы роботающие котлы должны быть остановлены в аврийном порядке, а пар выпущен из них через предохранительные клапаны.

Кочегары могут покинуть котельную лишь после остановки котлов и погашения топок. При несчастных случаях пострадавшему оказывают первую помощь и вызывают врача.

Аварии и неполадки в работе котельной установки и мероприятия по их устранению. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Аварии и неполадки в работе котельной установки и мероприятия по их устранению." 2017, 2018.

Основными дефектами котлов являются коррозионные и термоусталостные разрушения металлических конструкций, потеря плотности вальцовочных соединений, разрывы и трещины труб и коллекторов в результате перегревов, неисправностей форсуночных и воз-духонаправляющих устройств, арматуры, контрольно-измерительных приборов и кирпичных кладок топок. Трубки водотрубных котлов чаще подвержены отказам, чем другие элементы, так как находятся в более тяжёлых условиях. К основным видам повреждений трубок следует отнести: утонение стенок, свищи, выпучины, трещины, разрывы, деформации (прогибы). Утонение трубок происходит из-за протекания процессов коррозии и эрозии.
Наиболее часто наблюдаются высокотемпературные - вана-диево-натриевые и низкотемпературные - сернистые и коррозионные разрушения наружных поверхностей нагрева.
Газовая коррозия представляет собой химическое взаимодействие металла трубок и других металлических конструкций котла с газообразными или твёрдыми агрессивными компонентами, находящимися в дымовых газах. В процессе газовой коррозии на поверхности металла образуется плёнка окислов железа (a-Fe203), защищая металл от дальнейшего разрушения.
Наличие в топливе ванадия способствует протеканию ванадиевой коррозии. Плавясь при температурах в диапазоне 600 - 700°С двуокись ванадия (V205), содержащаяся в золе продуктов сгорания, растворяет защитную плёнку окислов железа, способствуя диффузии кислорода и поверхности металла, интенсифицируя коррозионный процесс.
Присутствие в продуктах сгорания сульфата натрия (Na2S04) с температурой плавления 885°С способствует протеканию сульфидно-окисной коррозии из-за диффузии через окисную плёнку серы. Внедрение серы в кристаллическую решётку усиливает процесс окисления, и скорость коррозии увеличивается в несколько раз.
Для предотвращения коррозионного воздействия натрия и ванадия применяют специальные присадки в топливо, основу которых составляет МдО (нейтрализация ванадия), Si02 и Gr203 (нейтрализация натрия).
Следует отметить, что защитная окисная плёнка может быть разрушена вследствие механических и термических напряжений в плёнке, связанных с изменениями температурного состояния котла, например, при переходных режимах работы или выводе котла из действия.
Иные условия развития низкотемпературной сернистой коррозии. Органические соединения серы в процессе сжигания топлива (в топках котлов, газовых турбинах, ДВС), частично превращаются в агрессивную серную кислоту в её парообразной фазе, которые вызывают интенсивный коррозионный износ поверхностей нагрева, имеющих сравнительно низкую температуру. Температура, при которой происходит конденсация паров серной кислоты на поверхности нагрева, называется точкой росы, зависящая в свою очередь, от процентного содержания серы в топливе. В таблице показана зависимость температуры точки росы от содержания серы в топливе.

Влияние содержания серы S, % на температуру точки росы t°C

При снижении температуры газов ниже точки росы, толщина слоя отложения на поверхности трубок увеличивается. Отложения имеют плотную структуру, белого или светло-серого цвета, их величины неравномерны - от нескольких десятых миллиметра (0,2/0,4мм), до 1,5/2,Омм и, как правило, покрыты сверху слоем сажи и золы, толщиной 2/4мм. Слой отложений светлого цвета, имеющий блестящую (похожую на лужёную) поверхность, является характерным признаком низкотемпературной сернистой коррозии, протекающей под слоем загрязнений без доступа кислорода.
Возможность конденсации паров серной кислоты при температуре, равной температуре точки росы, является основной причиной, ограничивающей глубину утилизации тепла уходящих газов.
Радикальным средством борьбы с низкотемпературной сернистой коррозией хвостовых поверхностей котлов является повышение температуры поверхности нагрева.
Учитывая возможность возникновения застойных зон и неравномерности теплового потока в поперечных сечениях котла, температура газа на выходе из него должна поддерживаться в эксплуатации 10-15°С выше температуры точки росы.
Низкотемпературную коррозию могут вызвать вода или пар, попадающие на наружные поверхности нагрева вследствие нарушения герметичности (разрывы, трещины, свищи, неплотности вальцовочных соединений) трубных систем и коллекторов.
Занос поверхностей нагрева продуктами сгорания ухудшает условия теплообмена, снижая технико-экономические показатели работы котельных агрегатов.
Однако большую опасность представляют неравномерные величины загрязнений поверхностей нагрева, которые определяются неодинаковыми скоростями потока газов по фронтальному сечению. Причём, иногда, наблюдаются полные заносы межтрубных пространств на отдельных участках. Вследствие неравномерности отложений, создаются потоки газов с большой скоростью (от 10 до 16м/с), что является источником интенсивного конвективного теплообмена, воспринимаемого ограничивающими поток трубками.
В местах максимального тепловосприятия повышение температуры трубок может достичь 10%. Длительные воздействия повышенных температур увеличивают тепловые напряжения, ухудшают структуру материала, снижают их прочностные характеристики, а в сочетании с другими видами разрушающих воздействий (низко и высокотемпературные коррозионные разрушения) являются одной из основных причин образования свищей, трещин и разрывов трубок.
Поверхности нагрева подвержены коррозионному разрушению не только с внешней, но и с внутренней стороны. При высокой температуре котловой воды повышается её коррозионная активность, природа коррозии - электрохимическая. Вызывается растворённым в воде воздухом, который в виде пузырьков осаждается на внутренних поверхностях коллекторов и трубок. Так как концентрация кислорода внутри пузырька выше, чем в воде, то поверхность металла внутри пузырька около стенки оказывается катодом, а около стенки вне пузырька - анодом. В результате металл разрушается по периметру пузырька с внешней стороны. Скорость коррозии возрастает при увеличении кислорода, растворённого в воде, и зависит от внутренних факторов - увеличения концентрации солей в котловой воде и наличия в металле отдельных включений, являющимися сильными катодами. Опасно, когда сварной шов является анодом.
Утонение трубок может происходить при механической очистке их от накипи.
Деформации, выпучины, трещины и разрывы трубок являются следствием не только тепловых и разрушающих воздействий с внешней стороны, но и перегрева металла в связи с отложениями накипи или нефтепродуктов внутри трубок.
Низкая теплопроводность накипи и нефтепродуктов приводит к росту термического сопротивления теплопередаче, что вызывает рост температуры металла трубок. Перегрев возможен при установке неправильного угла наклона трубок, препятствующем свободному выходу пузырьков воздуха.
Иногда причиной повреждений трубок может явиться небрежное обслуживание. Отмечались случаи перегрева и разрыва трубок из-за попадания в питательную систему, а затем в трубки, волокон сальниковой набивки. Осевшая в трубках набивка может привести к местному перегреву металла трубок.
Прогиб трубок, являющийся следствием перегрева, зависит от длины трубок, угла наклона и площади её поперечного сечения.
Упуск воды в водотрубных котлах вызывает тяжёлые последствия - сгорание трубок и других металлических частей котла, примыкающих к топке, повреждение кирпичной кладки и арматуры, деформацию съёмных щитов, кожухов, дымохода, корпуса.
Неправильное вальцевание, неудовлетворительный отжиг концов трубок могут явиться причиной появления, идущих вдоль трубки, трещин и течей в месте входа трубки в барабан или коллектор.
Основными повреждениями барабанов, коллекторов и секций водотрубных котлов являются течи швов, трещины между трубными отверстиями, коррозионные разрушения, деформации. Течи швов барабана может быть следствием температурных напряжений, давлений выше рабочего, низкого качества сварки или клёпки, коррозии швов. Эти же причины, а также тяжёлые условия работы при неравномерном нагреве и высоких температурах, если имеются отложения накипи и межкристаллитная коррозия, приводят к образованию трещин. Коррозия барабанов и коллекторов может носить не только равномерный, но и локальный характер, т.е. в отдельных местах могут образовываться отдельные глубокие язвы и сквозные свищи.
При равномерной коррозии происходит утонение стенки барабана почти на одну и ту же величину по всей поверхности. Это опасно сточки зрения обеспечения прочности.
Эрозионные разрушения, вызываемые механическим воздействием быстродвижущихся капель влаги и других частиц, наблюдаются в коллекторах пароперегревателя. Коррозионному разрушению подвергаются стенки коллекторов и входящие в них трубки, причём концы развальцованных трубок разрушаются в основном в месте входа насыщенного пара.
Неисправности форсуночных и воздухонаправляющих устройств связаны обычно с их механическими повреждениями и износом; повышением производительности форсунок в результате увеличения проходного сечения, вызванного изнашиванием стенок соплового отверстия, расширением тангениальных канавок распылителей механических форсунок, ухудшающих качество распыливания топлива; деформацией деталей воздухонаправляющих устройств, ухудшающих качество перемешивания топлива с воздухом.
Наиболее часто встречающимися неисправностями арматуры котлов являются пропуски рабочих сред при закрытом состоянии клапанов, разрушение или потеря прозрачности стёкол (слюдяных пакетов), водоуказательных приборов, заклинивание стопорных устройств, несрабатывание главных предохранительных клапанов при повышении давления пара в паровом коллекторе.

1. Основными причинами взрывов котлов являются: нарушение правил технической эксплуатации, режимов их работы, а также должностных инструкций, требований техники безопасности вследствие несоблюдения трудовой и производственной дисциплины обслуживающим персоналом; дефекты и неисправности конструкторских узлов котлов. . Нарушения указанных инструкций и правил приводят к следующим главным техническим причинам взрывов котлов: резкое снижение уровня воды, превышение рабочего давления, неудовлетворительный водный режим котла, образование накипи, наличие взрывоопасных топочных газов. Наибольшее количество аварий при эксплуатации паровых котлов происходит из-за резкого снижения уровня воды в котле. Вследствие снижения уровня воды ниже линии соприкосновения поверхности котла с горячими газами в его топочной части стены котла нагреваются выше критической температуры. При этом механические свойства металла изменяются, снижается его прочность и под давлением пара стенки выдуваются, что может закончиться взрывом.

Распространенными причинами взрывов котлов вследствие дефектов и неисправности основных узлов являются дефекты конструктивных элементов, снижение их механической прочности в процессе эксплуатации и неисправность аппаратуры безопасности и измерительных приборов.

2. Взрывы при работе компрессоров могут происходить вследствие превышения давления сжатого воздуха, а также из-за повышения его температуры при сжатии, образования взрывоопасных смесей из кислорода воздуха и легких продуктов разложения смазочных масел. Обусловленные этими причинами взрывы возникают при нарушениях требований безопасности по уходу, обслуживанию и эксплуатации компрессоров. Они приводят к разрушению как самого компрессора, так и здания, в котором он расположен, а также к травмам с тяжелыми последствиями.. Повышение температуры резко интенсифицирует процесс разложения смазочного масла, что увеличивает опасность взрыва. Разложение смазочных масел происходит с выделением легких взрывоопасных фракций (водорода, предельных и непредельных газов, в том числе ацетилена), а также тяжелых фракций (сажа, смола, кокс, асфальтены и карбоиды). Последние отлагаются на стенках цилиндра компрессора, клапанных устройствах и трубопроводах. Это увеличивает трение и приводит к возникновению местных перегревов. Слой нагара из тяжелых фракции способен к самовозгоранию, что может явиться причиной взрыва компрессора и трубопроводов.

При высокой температуре смазочные масла частично испаряются, а при излишне обильной смазке распыляются в виде тумана, который также может образовать взрывоопасную смесь с воздухом при содержании в нем 6--11 % масляных паров. Такая смесь взрывается при температуре 200 °С, которая возникает при сжатии воздуха до давления около 0,4 МПа. Для предупреждения взрывов компрессоров и холодильных установок, а также входящих в их систему аппаратуры (сосудов под давлением) и трубопроводов, обеспечения безопасности при их эксплуатации должны соблюдаться требования ГОСТ 12.2.016--81 и ГОСТ 12.2.003-- 74, а также специальные требования, которые можно разделить на организационные, предупреждающие превышение давления, перегрев установок, взрывы паров масла, продуктов их разложения, а также хладагентов.. Размещение компрессоров должно соответствовать требованиям СНиП, противопожарных норм строительного проектирования промышленных предприятий и санитарным нормам их проектирования. Компрессоры, как правило, должны размещаться в отдельно стоящих одноэтажных зданиях.

3. На предприятиях применяются разнообразные баллоны, предназначенные для хранения, перевозки и использования сжатых (азот, воздух, кислород, сероводород), сжиженных (аммиак, сернистый ангидрид, диоксид углерода, фреон) и растворимых (ацетилен) газов под давлением 0,6--15 МПа. В связи с этим их взрывы представляют опасность независимо от того, содержат баллоны горючий или негорючий газ.

Причины взрывов можно разделить на общие для всех баллонов, а также на специфические для отдельных из них. К общим относятся: удары или падения баллона, особенно при высоких или низких температурах, так как в первом случае резко возрастает давление в баллоне за счет нагревания содержащегося в нем газа, а во втором -- материал, из которого сделан баллон, приобретает свойство хрупкости; переполнение баллона сжиженным газом без оставления свободного нормированного объема около 10% всего объема баллона; нагрев баллона солнечными лучами пли другими источниками, что приводит к увеличению давления в нем выше допустимых значений. Специфические причины, присущие кислородным баллонам: попадание масла на внутренние области вентиля, применение необезжиренных прокладок, а также замасливание поверхности баллона, так как в результате окисления масла может произойти его воспламенение и взрыв; наличие ржавчины или окалины в баллоне, при движении которых могут возникнуть искры и накапливаться статическое электричество с последующим новообразованием, могущим вызвать взрыв кислорода в баллоне;быстрый отбор газа из баллона, что может вызвать искрообразование в струе кислорода; присущие ацетиленовым баллонам: низкое качество или осадок пористой массы (древесный активированный уголь); недостаток ацетона в баллоне; применение оборудования редукционных клапанов, трубопроводов), содержащих более 70% меди, при контакте с которой ацетон вступает в химическую реакцию с большим выделением теплоты; быстрый отбор газа из баллона, что может вызвать вынос ацетона, который при расходе ацетилена 1,7 м3/ч и более не должен превышать допустимый, разный 20 г/м3 газа.

Ацетилен в обычных баллонах (без пористой массы) взрывается при давлении более 0,1 МПа. Поэтому для снижения его взрывоопасности и повышения предельного давления заполнения баллонов применяются стальные баллоны заполненные пористой массой, пропитанной ацетиленом. Это позволяет в баллоне объемом 40 дм3 растворять в ацетоне 7,5 м3 ацетилена при давлении 2 МПа.

Взрывы баллонов от ударов, падений предупреждаются путем увеличения их прочности за счет использования специальных материалов и способов изготовления, контроля качества изготовления, снабжения предохранительными колпаками и опорными башмаками, соблюдение?: правил транспортирования и эксплуатации. Для изготовления баллонов применяют бесшовные трубы из углеродистой стили, для баллонов низкого давления (до 3 МПа) допускается применение сварных баллонов. Для предупреждения взрывов из-за неправильного заполнения или быстрого отбора газа баллоны снабжаются вентилем, через который происходит наполнение и удаление газа. Для защиты вентиля от повреждений он закрывается металлическим колпаком. К вентилю присоединяется редукционный клапан, обеспечивающий отбор газа с более низким давлением, чем в баллоне. Для каждого вида баллонов используются специально предназначенные для содержащегося в нем газа редукционные клапаны. Они имеют 2 манометра, расположенные один - на стороне высокого, а другой - низкого давления. Понизительная камера редуктора снабжена манометром и предохранительным клапаном, отрегулированным на максимальное рабочее давление, предусмотренное для емкости, в которую отбирается газ.

Для предупреждения неправильного использования баллонов, предназначенных для разных газов, вентили имеют разную резьбу (для кислорода и инертных газов - правую, горючих - левую, а для ацетона - хомут), что исключает присоединение к ним редукционных клапанов.

Для предупреждения перегрева при хранении баллонов на открытом воздухе они должны быть защищены от солнечных лучей, а также от воздействия атмосферных осадков. При эксплуатации в помещениях баллоны не должны располагаться на расстоянии менее 1,5 м от отопительных приборов и газовых плит и менее 5 м от печей и других источников открытого огня.