Разрывы труб поверхностей нагрева являются основной причиной аварийных остановов и отказов котлов. Наиболее серьезные последствия с обязательным остановом котла наблюдаются при разрывах экранных труб.При появлении свищей и трещин в экономайзерах и пароперегревателях иногда допускается работа котла в течение некоторого времени, однако при этом усиливают контроль, особенно дефектных участков, и, как только предоставляется возможность, котел останавливают, чтобы избежать более серьезных повреждений. Разрывы экранных труб в барабанных котлах сопровождаются сильным шумом в топочной камере и газоходах, понижением уровня воды в барабане (несмотря на усиленное питание), ростом давления в топке и выбиванием из нее газов, снижением давления в барабане и др. При разрывах в других поверхностях нагрева вследствие меньших диаметров труб эти же признаки проявляются в меньшей степени: разрыв труб пароперегревателей не сказывается на изменении уровня воды.

Основными причинами разрывов труб поверхностей нагрева являются: превышение давления; нарушение температурных условий работы; коррозионно-эрозионные процессы, происходящие на наружной и внутренней поверхностях труб; неудовлетворительный водный режим котла; усталостные разрушения и повышенные напряжения (например, при защемлениях труб); низкое качество изготовления труб и применение несоответствующего материала; некачественные монтаж и ремонт (особенно плохая сварка); недостаточный технический надзор за состоянием труб.

Во избежание чрезмерного повышения давления на паропроводах свржего и вторично перегретого пара устанавливают предохранительные клапаны, исправность которых регулярно контролируют. Пуск котла при неисправных предохранительных клапанах запрещается. Нарушения температурных условий работы труб наблюдаются при повышении температуры сверх допустимых пределов или резких ее колебаниях, вызывающих появление усталостных трещин. Сопротивление металла действующим нагрузкам уменьшается при повышении температуры, которое может быть вызвано недостаточным расходом пара или воды через трубу, ростом температуры газа и тепловых потоков образованием значительных внутренних отложений из-за неустойчивой циркуляции среды по трубам.

Недостаточный расход охлаждающей среды может возникнуть из-за невнимательности машиниста, упуска воды из барабана, появления разрывов в трубах, неустойчивости или нарушения циркуляции, неисправности контрольно-измерительных приборов, связанных с питанием котла. Причиной повышения температуры газов может быть чрезмерный расход топлива, неудовлетворительный топочный режим, вызывающий общее затягивание горения, или неравномерность («перекосы» температур) газов по сечению топки и газоходов (неправильная загрузка горелок).

Внутренние отложения появляются при неудовлетворительных водном режиме и химподготовке, интенсивном протекании коррозионных процессов, недостаточной очистке пара. Увеличение содержания солей в котлах вызывается забросом влаги из барабана при повышении уровня воды сверх допустимого. Кроме точного соблюдения режима эксплуатации и топочного процесса, а также постоянного контроля показаний приборов для сокращения аварий из-за разрыва труб персоналу станции следует регулярно проводить водяные и кислотные промывки внутренних поверхностей труб.

Коррозионные процессы протекают как с внутренней стороны труб, так и со стороны движения газа. Внутренняя коррозия определяется наличием в воде или паре коррозионно-активных соединений (кислорода, водорода, углекислого газа, нитратов, нитритов и др.). Коррозия может протекать как при работающем, так и остановленном котле (стояночная коррозия). При работе оборудования в большинстве случаев внутренняя коррозия происходит из-за неудовлетворительной деаэрации питательной воды и низкого качества внутрикотловой обработки воды.

Стояночную коррозию, вызванную проникновением атмосферного воздуха в трубы при остановах оборудования, устраняют при консервации котлов, которую выполняют в соответствии с «Руководящими указаниями по консервации теплоэнергетического оборудования». Наружная коррозия труб в высокотемпературных котлах наиболее сильно проявляется при сжигании мазута и твердых топлив с повышенным содержанием серы (ванадиевая, сульфидная коррозия) и в поверхностях нагрева в зоне низких температур газов (низкотемпературная сернистая коррозия).

Водный режим котла в значительной степени определяет коррозионные процессы и образование внутренних отложений. Для снижения аварийности в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации» следует: поддерживать общее солесодержание питательной воды и содержание соединений железа, меди, кремния, кислорода не выше допустимых пределов; правильно дозировать обрабатывающие материалы (гидразин, аммиак, фосфат и др.); выдерживать требуемый расход воды непрерывной продувки и своевременно выполнять периодическую продувку; проводить предпусковые промывки котлов. Повышенные напряжения и усталостные разрушения могут быть вызваны неправильным проектированием оборудования, а также заклиниванием (защемлением) труб, резкими сменами температур. При пусках, остановах и эксплуатации оборудования контролируют удлинение трубопроводов и состояние поверхности труб, выявляют поврежденные участки и своевременно заменяют их.

Аварии и отказы из-за низкого качества изготовления , монтажа и ремонта вызываются: браком металла; отсутствием входного контроля; браком заводских, монтажных или ремонтных сварных стыков; применением несоответствующих материалов; нарушени­ями технологии и объема работ.

Выявление причин разрывов труб позволяет определить пути их устранения и аварийные ситуации, при которых следует немедленно остановить котел (даже если повреждение не произошло), чтобы избежать серьезных последствий и выхода его из строя на значительный срок.

В соответствии с «Правилами технической эксплуатации» котел немедленно останавливается действием защит или персоналом при:

упуске воды;

недопустимом повышении или понижении ее уровня в барабане, либо выходе из строя всех водоуказательных приборов;

быстром снижении уровня воды, несмотря на усиленное питание;

выходе из строя всех расходомеров питательной воды (в прямоточном котле) или прекращении питания любого из его потоков более чем на 30 с;

прекращении действия питательных насосов;

недопустимом повышении давления в пароводяном тракте; прекращении действия более 50% предохранительных клапанов или заменяющих их устройств.

При разрыве труб пароводяного тракта , появлении трещин, выпучин, пропусков в сварных стыках и соединениях основных элементов (барабане, коллекторе, перепускных трубах и др.) котел следует немедленно остановить. В прямоточных котлах при резком снижении давления в тракте до встроенной задвижки может произойти вскипание воды, что приводит к неравномерной раздаче пароводяной смеси по отдельным трубам, вызывает пульсацию давлений и расхода в них, увеличение температуры. Поэтому при недопустимом превышении или понижении давления до встроенной задвижки котел должен быть остановлен.

Разрывы питательных трубопроводов и основных паропроводов наблюдаются значительно реже, чем разрывы труб поверхностей нагрева. Однако по своим разрушающим последствиям эти повреждения гораздо опаснее. Среди причин разрывов следует отметить:

превышение давления рабочей среды; коррозионные (внутренние) процессы;

эрозионный (внутренний) износ в местах установки регулирующей арматуры;

развитие усталостных трещин; появление повышенных напряжений при защемлениях трубопроводов или резкой смене температур;

низкое качество металла, сварных соединений или конструкций;

несоответствие материала труб.

Для предупреждения этих разрывов состояние трубопроводов регулярно проверяют в соответствии с «Инструкцией по наблюдению и контролю за металлом трубопроводов и котлов». В ходе проверок своевременно выбраковывают поврежденные участки трубопроводов и впоследствии заменяют их. Особенно тщательно осматривают трубы, которые проработали время, близкое к предельно допустимому. В случае разрыва участка трубопровода (или паропровода) паровой котел немедленно останавливают, отключая все подводы к аварийному участку и отводы от него. Признаками разрыва трубопроводов являются сильный шум и парение в помещении цеха, резкое падение давления "в магистрали, снижение расхода пара и воды (за участком разрыва, в трубопроводах питательной магистрали).

Повреждения арматуры вызываются превышением давления, развитием трещин усталостного и коррозионного характера, нарушением плотности сальниковых и фланцевых соединений, а также износом и разрушением уплотнительных поверхностей (колец, затворов и шпинделя). При разрыве или обнаружении трещин в арматуре трубопроводов больших диаметров (более 50 мм) котел следует немедленно остановить. При обнаружении небольших течей и парений котел также требует останова, однако по разрешению главного инженера может работать еще некоторое время.

Хлопки и взрывы в топках и газоходах происходят из-за скопления значительных количеств непрореагировавшего топлива при неналаженном топочном режиме, обрыве факела и повторном зажигании его без вентиляции, и особенно при подаче угольной пыли в ненагретую топку. Хлопки и взрывы могут происходить также при обрушении значительных глыб шлака в водяную ванну шлакового комода. При сжигании газообразного топлива взрывы (часто с тяжелыми последствиями) наблюдаются.во время растопки котла с непровентилированной топкой при утечке в нее газа, а также зажигании факела (после обрыва) без предварительной вентиляции топки и газоходов. Пожары и взрывы при сжигании жидкого топлива происходят вследствие плохого его распыла и неналаженного топочного процесса. При взрыве в топке.или газоходах, особенно в случае разрушения обмуровки, каркаса или других элементов, котел следует немедленно остановить. Котел должен быть также остановлен в ситуациях, которые могут вызвать взрыв с серьезными последствиями. Такими аварийными ситуациями являются погасание факела и недопустимое понижение давления за регулирующими клапанами газа или мазута. Аварии с хлопками и взрывами большей частью происходят по вине обслуживающего персонала, нарушающего пусковые и эксплуатационные инструкции, в частности указания о вентиляции котла перед пуском.

Пожары в газоходах возникают вследствие неудовлетворительного ведения топочного процесса, когда продукты неполного сгорания (несгоревшее топливо, сажа, смолистые вещества) оседают и скапливаются на поверхностях нагрева экономайзеров и воздухоподогревателей. Возгорание этих отложений вызывает серьезные повреждения поверхностей нагрева и газоходов. Признаками загораний являются несвойственное для данной зоны повышение температуры газов, ухудшение тяги, выбивание пламени, разогрев обшивки. Обнаружив пожар, немедленно прекращают подачу топлива, локализуют горение (отключением дутьевых вентиляторов и дымососов и плотным закрытием газовых и воздушных шиберов) и

включают местное пожаротушение.

Кроме пожара в газоходах могут возникать пожары в помещении котельного или других цехов. В зависимости от места и размеров пожара принимают соответствующие меры и ликвидируют его всеми доступными средствами. При пожаре, угрожающем персоналу или оборудованию, а также системе дистанционного управления и отключающей арматуре защиты, котел останавливают немедленно.

Шлакование топок и поверхностей нагрева также снижает надежность работы и создает аварийные ситуации. Кроме неравномерности обогрева труб и нарушения циркуляции шлакование вызывает деформацию и повреждение отдельных экранных труб и их подвесной системы, разрушение холодной воронки, шлаковых шахт, устройств шлакоудаления и обмуровки (при падении глыб шлака), повышает температуру в топке и увеличивает тепловые потоки на незашлакованные участки труб. Шлакование экранов и поверхностей нагрева значительно ограничивает мощность котла и увеличивает затраты на тягу. При сильном шлаковании топки, когда наблюдаются перекрытие шлаком ее нижней части и прекращение его выхода с накоплением в топке, производят аварийный останов котла.

При эксплуатации котлов типа ПТВМ основными при­чинами неполадок и отказов в работе являются: Нарушения правил технической эксплуатации (работа с отключенными технологическими защитами, без режим­ных карт, с поврежденной обмуровкой и со …

На котле ТП-30 с шахтной топкой при сжигании под­московного угля воздухоподогреватель систематически за­бивался летучей золой и уносом. При этом сопротивление его по газу резко увеличивалось. Из-за плохой работы воз­духоподогревателя температура …

Аварии котлов из-за отложения внутритрубных образо­ваний, как правило, возникают при существенных повреж­дениях элементов котлов. Кроме того, внутритрубные отло­жения на стенках поверхностей нагрева вызывают большой пережог топлива. В период освоения энергоблока …

Для обеспечения надежной работы питательных насосов завод-изготовитель гарантирует их исправную работу с уче­том использования запасных частей не менее 12 мес со дня ввода в эксплуатацию для конденсатных насосов с подачей …

При эксплуатации экономайзеров нередко происходят их повреждения. Это объясняется тем, что во время рез­кого-снижения давления пара экономайзеры работают в тяжелых условцях. В, эксплуатации экономайзер требует особого внимания обслуживающего персонала в …

Паровые котлы, экономайзеры, пароперегреватели, тру­бопроводы пара и горячей воды эксплуатируются в тяжёлых условиях, и на надежность их влияет множество факторов: механические свойства металла, неоднородность его струк­туры, наличие и характер остаточных …

При пуске на электростанции котла ПТВМ-100, работающего на мазуте, и увеличении нагрузки наблюдалась пульсация факела и силь­ная вибрация котла, вызвавшая на нем растрескивание изоляции. При­чина- нехватка дутья в результате большого …

Для нормальной работы воздухоподогревателей для всех топлив необходимо: Не допускать загрязнения воздухоподогревателей; строго соблюдать график остановок котлов для расшла - ковки и очистки поверхностей нагрева, в том числе воздухо­подогревателей; Не …

На надежность работы энергетического оборудования в зависимости от обстоятельств влияют следующие факто­ры: конструкция оборудования; материалы, из которых из­готовлены элементы оборудования; водно-химический ре­жим; характер эксплуатации оборудования (отсутствие шлакования топки, загрязнение …

Условия, в которых находятся элементы паровых котлов во время эксплуатации, чрезвычайно разнообразны. Как показали многочисленные коррозионные испытания и промышленные наблюдения, низколегированные и даже аустенитные стали при эксплуатации котлов могут подвер­гаться …

Повреждения экономайзеров котлов промышленных ко­тельных или электростанций почти во всех случаях приво­дя? к аварийному останову котла. Основными повреждениями могут быть: стальных экономайзеров: коррозия труб на внутренней и наружной поверхностях нагрева …

Для безаварийной и надежной работы трубопроводов необходимо систематически вести квалифицированный над­зор за состоянием паропроводов и питательных трубопрово­дов, на каждом предприятии из числа инженерно-техниче­ских работников назначить ответственное" лицо, имеющее соответствующую техническую …

Ежегодно по окончании отопительного сезона необхо­димо проводить контроль толщины стенок труб в районе горелок и пода, в конвективных пакетах - в районе нижне­го ряда труб нижнего пакета и верхнего ряда …

По конструкции вентиляторы и дымососы имеют много общего, но назначение и условия работы машин различны: дутьевой вентилятор обеспечивает подачу в топку воздуха, необходимого для организации процесса горения топлива; дымосос отсасывает …

В процессе эксплуатации осуществляется контроль за: трубопроводами в пределах котла с наружным диаметром 100 мм и более; станционными паропроводами с наружным диаметром 108 мм и более; питательными трубопроводами с наружным …

Кислородная коррозия является самым распространен­ным видом разрушения металла котла, ей подвергаются, все элементы котла, изготовленные из углеродистых и низко­легированных сталей, которые контактируют с водой прак­тически с любым содержанием в ней …

Эрозионный (механический) износ наружных поверхно­стей труб экономайзера происходит из-за истирания труб износом (золой). Интенсивность износа зависит от скорос - ти дымовых" газов, концентрации й абразивности содержа1 щихся в них частиц …

По назначению арматура подразделяется на запорную, регулирующую, предохранительную, распределительно-сме­сительную и другую трубопроводную промышленную ар­матуру. Некоторые установленные ГОСТ 24856-81 термины и определения основных понятий в области трубопроводной промышленной арматуры приведены ниже. …

И ТРУБОПРОВОДЫ В ПРЕДЕЛАХ КОТЛА * Поверхностью нагрева стационарного котла в соответ­ствии с ГОСТ 23172-78 называется элемент котла, необхо­димый для передачи теплоты рабочей среде или воздуху. В соответствии с указанным …

Причинами повреждений тягодутьевых машин во время работы могут быть причины механического, электрическо­го и аэродинамического характера. Причинами механиче­ского характера являются: неуравновешенность рабочего колеса в результате износа или отложений золы (пыли) на …

Основными мероприятиями и условиями по обеспечению надежности, водотрубных котлов являются: Соблюдение графика обдувки и расшлаковки поверхно­стей нагрева при работе котлов-на твердом топливе; Постоянный контроль за состоянием зажигательных поя­сов в экранированных, …

Межкристаллитная коррозия появляется в виде хруп­ких межзеренных разрушений - трещин в заклепочных швах, развальцованных концах кипятильных, экранных труб и в металле барабана при наличии следующих одно­временно действующих факторов: мест глубокого …

Экономайзеры всех типов обычно выполняются как дре­нируемые, т. е. после останова и необходимого охлаждения вода из них может быть полностью спущена, если это не­обходимо. При низких температурах воду из экономайзера …

Условия работы пароводяной арматуры в тепловых схе­мах разнообразны. С помощью арматуры производятся включение и отключение котлов, отдельных элементов и уз­лов, регулирование протекающих теплотехнических процес­сов, а также осуществляется защита оборудования. Так …

Трубы поверхностей нагрева, трубопроводов и коллек­торов работают в тяжелых условиях. К их качеству предъ­являются высокие требования, так как от этого в значитель­ной степени зависит надежность работы котла. Продолжительность эксплуатации элементов …

Основными причинами вибрации дымососов и вентиля­торов могут быть: неудовлетворительная балансировка ро­тора после ремонта или разбалансировка во время работы в результате неравномерного износа и повреждения лопаток рабочего колеса или повреждения подшипников; …

Пароперегреватель - это устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответ­ствующей давлению в стационарном котле. Перегреватель современного котла выполняется, как прлвило, из нескольких частей (пакетов) с радиационным, полурадйационным и …

В практике эксплуатации поверхностей нагрева паро­вых котлов встречается пароводяная коррозия, которая является результатом непосредственного химического взаимодействия металла и среды. Пароводяная коррозия поверхностей нагрева котлов может иметь как равномерный, так и …

Чугунные экономайзеры собирают из чугунных ребрис - тьп труб с фланцами и соединяют между собой с помощью чугунных колен (калачей) таким образом, чтобы питатель­ная вода могла последовательно пройти по трубам …

Для предупреждения повреждений арматуры следует: при транспортировке, разгрузке и хранении не допускать ударов и деформаций арматуры; При транспортировке и монтаже тяжелой арматуры стро­повку производить только за корпус; Электроприводы, исполнительные механизмы, …

При различных нарушениях на металлургическом или трубопрокатном заводе технологического процесса внутри труб остаются скрытые дефекты. К металлургическим дефектам относятся: несоответствие металла заданному химическому соста­ву, что приводит к изменению его рабочих …

В тягодутьевых машинах применяются подшипники ка­чения и скольжения. Для подшипников скольжения. приме­няются вкладыши двух конструкций: самоустанавливаю­щиеся с шаровой и с цилиндрической (жесткие) опорной поверхностью посадки вкладыша в корпус. Повреждения подшипников …

Различная температура пара на выходе из перегревате­ля вызывается неравномерным обогревом змеевиков со стороны дымовых газов (газовый перекос) или гидравли­ческой неравномерностью распределения пара в отдельных змеевиках (паровой перекос). Особенно неблагоприятны для …

Подшламовая коррозия металла кипятильных и экран­ных труб паровых котлов развивается в виде раковин под слоем шлама, в основном железнооксидных осадков, а так­же под железофосфатными и другими рыхлыми отложения­ми, которые скапливаются …

На большинстве котлов с естественной циркуляцией во­ды имеется линия, соединяющая барабан с входными (нижними) коллекторами экономайзера. На котлах со ступенчатым испарением эту линию включают в чистый"от­сек барабана. При растопке таких …

ОБ АВАРИЯХ НА ОБЪЕКТАХ КОТЛОНАДЗОРА

Целью настоящего раздела является ознакомление персонала обслуживающего объекта котлонадзора, инженерно-технических работников предприятий, а также инспекторский состав Госгортехнадзора с обстоятельствами и причинами аварий на объектах котлонадзора с тем, чтобы после изучения этих причин были приняты необходимые меры по предупреждению подобных аварий.

Здесь описаны некоторые аварии, которые произошли в течение многих лет при эксплуатации паровых котлов, сосудов, работающих под давлением, и трубопроводов пара и горячей воды.

Аварии происходят редко, но в отдельных случаях они сопровождаются травмированием людей, вызывают разрушение зданий и оборудования и наносят предприятиям значительный материальный ущерб.

АВАРИИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Основные причины аварий при эксплуатации паровых котлов: упуск воды, превышение давления, нарушение водного режима, дефекты изготовления и ремонта.

Аварии паровых котлов, вызванные упуском воды

Анализ причин этих аварий показывает, что они являются следствием неудовлетворительного надзора за эксплуатацией паровых котлов со стороны администрации предприятий, недостаточной квалификации рабочих, обслуживающих паровые котлы, и низкой трудовой дисциплины в котельных.

Большинство аварий, вызванных упуском воды, происходит из-за того, что кочегары оставляют работающие котлы без надзора (отлучки из котельной, сон во время дежурства) или в результате неправильных действий кочегаров при обслуживании котлов. Аварии из-за упуск а воды чаще происходят в вечерние и ночные часы дежурства, а также в выходные и праздничные дни, когда контроль администрации за работой кочегаров ослаблен или совершенно отсутствует. Ряд аварий произошел на предприятиях, где начальниками котельных назначали малоквалифицированных практиков, знания которых не были проверены экзаменационными комиссиями в соответствии с «Типовым положением о проверке знаний руководящих и инженерно-технических работников правил, норм и инструкций по технике безопасности».

В отдельных случаях последствия аварий усугублялись неправильными действиями кочегаров, производивших питание котла водой после обнаружения упуска воды, в нарушение требований Инструкции для персонала котельных, утвержденной Госгортехнадзором (ХСР, категорически запрещающей при упуске воды производить, подпитку котла.

Чтобы повысить требования к качеству обучения и аттестации машинистов (кочегаров) котлов и водосмотров правила котлонадзора по паровым котлам1 предусматривают аттестацию персонала только постоянно действующими квалификационными комиссиями, организуемыми при профессионально-технических училищах, институтах технического обучения, а также на крупных предприятиях, располагающих соответствующими условиями и специалистами с обязательным участием в комиссии инспектора котлонадзора.

Действенным средством борьбы с упуском воды явилось оснащение паровых котлов надежно действующими сигнализаторами предельных положений уровня воды и автоматическими регуляторами питания котла.

Перевод с твердого топлива на газообразное и жидкое дает возможность оснастить котльк более эффективными средствами автоматики безопасности. К таким средствам относятся автоматические устройства, прекращающие подачу топлива в топки котлов при снижении уровня воды в котле ниже допустимого.

В настоящее время, в соответствии с Правилами котлонадзора, паровые котлы производительностью 0,7 т/ч и выше оснащены автоматически действующими звуковыми сигнализаторами верхнего и нижнего предельных положений уровня воды, а котлы с камерным сжиганием топлива, кроме того, - автоматическим отключением подачи топлива при снижении уровня воды ниже допустимого. Котлы производительностью 2 т/ч и более снабжены автоматическими регуляторами питания.

При осуществлении Госгортехнадзором СССР мер, направлен* ных на обеспечение безопасных условий эксилуатации паровых котлов, особое внимание уделялось условиям работы вертикальных цилиндрических котлов, эксплуатация которых связана с повышенной опасностью. Практика работы подобных котлов показала, что относительно.небольшие деформации жаровой трубы (внутренней цилиндрической обечайки), возникающие вследствие перегрева металла при снижении уровня воды ниже допустимого или из-за отложений накипи, могут привести к взрыву котла. В то же время в водотрубных котлах типа ДКВР при аналогичных нарушениях режима работы происходит лишь разрыв кипятильных труб.

Наиболее уязвимым местом вертикальных цилиндрических котлов является плоское уторное кольцо, присоединяемое к корпусу и жаровой трубе котла угловыми швами, проверка качества которых связана с большими трудностями.

В жестком сварном соединении наружной и внутренней обечаек с плоским уторным кольцом при форсировках режима и резких колебаниях нагрузки возникают повышенные термические напряжения. Изготовление котлов с плоскими уторными кольцами было запрещено Госгортехнадзором СССР. Заводы начали выпускать котлы с штампованными уторными кольцами, соединяемыми с наружной и внутренней обечайками сварными стыковыми швами, которые легко доступны для проверки качества неразрушающими методами дефектоскопии.

При переводе вертикальных цилиндрических котлов на газообразное или жидкое топливо увеличивается опасность их эксплуатации. При работе на твердом топливе тепловые напряжения топочной камеры сравнительно невелики. Уторное кольцо, расположенное выше колосниковой решетки, находится в зоне низких температур. При работе на газообразном и жидком топливе сжигание происходит во внешних топках, сооружаемых под котлом. Условия работы существенно меняются. Температура в топке и тепловые нагрузки металла повышаются. Уторное кольцо оказывается в зоне с высокой температурой, что при обычной загрязненности шламом внутренней стороны нижней части котла и неудовлетворительной защите футеровкой со стороны топки создает угрозу перегрева стенки котла и аварии.

Для предупреждения возможных аварий Госгортехнадзор СССР разрешил работу вертикальных цилиндрических котлов с плоским уторным кольцом только на твердом топливе со сниженным давлением. Котлы со штампованным уторным кольцом допускаются к эксплуатации на жидком и газообразном топливе при соблюдении следующих условий:

Перевод котлов на жидкое и газообразное топливо осуществлять только по проекту, выполненному специализированной организацией:

В процессе эксплуатации производительность котла не должна превышать номинальную, указанную в паспорте;

Нижняя часть котла со стороны топки должна быть защищена футеровкой, исключающей возможность перегрева элементов котла выше допускаемой температуры.

Состояние футеровки должно быть проверено кочегарами при каждой сдаче и приемке смен и не реже одного раза в неделю лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию котлов. Результаты проверки должны быть записаны в сменный журнал.

С 1января 1972 г. вертикальные цилиндрические котлы сняты* с производства. Котлостроительными заводами освоен выпуск менее опасных и более экономичных в эксплуатации водотрубных котлов производительностью до 1 т/ч (типа Е- 1/9),

Хозяйственными организациями проведена большая работа по замене вертикальных цилиндрических жаротрубных котлов современными водотрубными котлами, в результате чего число первых сократилось в несколько раз. Число находящихся в эксплуатации вертикальных цилиндрических котлов уменьшилось также благодаря переводу предприятий на централизованное теплоснабжение.

Благодаря мерам, принятым Госгортехнадзором СССР, число аварий из-за упуска воды резко сократилось.

Приводим характерные аварии паровых котлов, которые произошли вследствие унуска воды.

1. На одном из предприятий управления бытового обслуживания населения произошла авария парового котла ДКВР-6,5-13. В котельной этого предприятия установлено три паровых котла ДКВР (один паропроизводительностью 6,5 т/ч и два-4 т/ч), которые обслуживались двумя машинистами.

В день аварии по указанию администрации предприятия один из машинистов был отправлен на погрузочные работы, а через некоторое время второй машинист также покинул свое рабочее место, оставив котлы без надзора.

В результате этого на одном котле ДКВР-6,5-13 произошел глубокий упуск воды, при этом часть труб вырвало из трубных отверстий барабана. Выброшенными из топочной камеры горячей водой и паром был травмирован слесарь, ремонтировавший в это время на котле взрывной предохранительный клапан.

Котел ДКВР-6,5-13 оснащен сигнализатором предельных уровней воды, автоматическим устройством для прекращения подачи топлива при снижении уровня воды ниже допустимого и автоматическим регулятором питания. Однако в момент аварии средства сигнализации и автоматики защиты бездействовали, так как были отключены от электросети.- Устройство для отключения установлено на общей панели в месте, легко доступном для посторонних лиц. Комиссии по расследованию аварии не удалось установить, кто произвел отключение.

В котельной холодильника был допущен упуск воды на вертикальном цилиндрическом котле типа ММЗ, работающем на твердом топливе. В результате понижения уровня воды внутренняя цилиндрическая обечайка котла подвергалась значительной деформации и только благодаря счастливой случайности не произошло взрыва котла. В ночь, когда произошла авария, ответственный дежурный по холодильнику заходил в котельную и видел, что машинист котла спит, но никаких мер при этом не принял. И в этом случае имевшийся на котле сигнализатор был отключен. Машинисты неоднократно отключали сигнализатор, так как допускали отклонения уровня воды от нормального, а включающаяся при этом сирена «мешала» им работать.

Расследованием установлено, что в этой котельной допускались грубейшие нарушения Правил безопасности. Исполняющим обязанности начальника котельной был назначен сварщик, не имевший специального образования и опыта работы по эксплуатации котлов, причем работу начальника котельной он совмещал с работой сварщика. Машинисты котлов принимали и сдавали дежурства без проверки исправности питательных насосов, арматуры и приборов безопасности и без внесения соответствующих записей в сменный журнал.

Показательной является также авария с вертикальным цилиндрическим котлом на фабрике художественной галантереи. Машинист котла, находясь на дежурстве, в 19 часов ушел, оставив котельную без надзора, и возвратился в 23 часа в нетрезвом состоянии. По возвращении в котельную он начал форсировать работу котла, находившегося в горячем резерве, и при этом допустил глубокий упуск воды, в результате чего на внутренней цилиндрической обечайке образовалась выпучина размером 2000X600 мм со стрелой прогиба до 400 мм. Авария привела к прекращению производства на длительное время, фабрике нанесен значительный материальный ущерб.

Комиссией по расследованию аварии и здесь выявлены грубейшие нарушения Правил безопасности. Питательные насосы работали с перебоями, сигнализатор и автоматическое устройство для прекращения подачи топлива отключены, так как были в неисправном состоянии. Приказом по фабрике не было назначено лицо, ответственное за исправное состояние и безопасное действие котла. Машинист, допустивший аварию, был не обучен и не имел удостоверения на право обслуживания котла. Главный механик и другие инженерно-технические работники не проходили проверки знаний по правилам безопасности. Администрация фабрики без согласования с

профсоюзной организацией увеличила длительность дежурств машинистов до 24 ч.

Для предупреждения подобных аварий Госгортехнадзор СССР обязал руководителей предприятий обеспечить должную производственную дисциплину в котельных и строгое соблюдение Правил безопасности при эксплуатации и ремонте паровых котлов.

Особое внимание должно быть обращено на обеспечение своевременного и качественного проведения наладки, регулировки и ремонта устройств и приборов сигнализации и автоматики безопасности и осуществление мер, ограничивающих доступ к отключающим устройствам лиц, не имеющих отношения к их обслуживанию и ремонту. Следует строго наказывать лиц, преднамеренно отключающих приборы безопасности на котлах, находящихся в эксплуатации.

В производственную инструкцию необходимо внести дополнительные требования, регламентирующие порядок, сроки и способы периодической проверки исправности действия сигнализации и автоматики.

Госгортехнадзором СССР дано также указание госгортехнадзорам союзных республик и управлениям округов РСФСР вменить в обязанность инспекторов котлонадзора при проведении периодических обследований котельных обращать особое внимание на качество обучения и правильность аттестации машинистов (кочегаров) котлов, на техническое состояние средств сигнализации и автоматики безопасности котлов и организацию надзора за их эксплуатацией и ремонтом. Предложено также провести целевые обследования предприятий, на которых в 1974 и 1975 гг. были аварии при эксплуатации объектов котлонадзора, предусмотрев проверку выполнения этими предприятиями мер, исключающих возможность повторения аварий.

2. На локомобильной электростанции производственного объединения «Стеклотара» при эксплуатации локомобилей допускались грубейшие нарушения Правил безопасности. На станции не было производственной инструкции, прием и сдача дежурств производились без проверки технического состояния и исправности оборудования, питательных насосов, арматуры и приборов безопасности. На электростанцию беспрепятственно могли попасть посторонние лица.

Паровые котлы локомобилей оснащены звуковыми сигнализаторами предельных уровне воды. В процессе эксплуатации локомобилей были резкие колебания уровня воды в котлах, что приводило к частым включениям сигнализаторов. Машинисты локомобилей с ведома начальника станций отключили сигнализаторы.

Руководители производственного объединения, директор, и. о. главного инженера и главный энергетик не контролировали работу персонала станции. Пренебрежительное отношение администрации и машинистов локомобилей к соблюдению требований правил безопасности привело к серьезной аварии котла - упуску воды, вызвавшему взрыв котла.

При упуске воды в верхней части жаровой трубы образовалась выпучина длиной 1000 мм со стрелой прогиба 300-350 мм, а затем произошел разрыв трубы. Здание станции было разрушено, повреждено оборудование.

При расследовании выяснилось, что машинист локомобиля, допустивший упуск воды, более года не работал по специальности и был допущен к обслуживанию локомобиля без предварительной проверки его знаний.

3 В котельной мясокомбината из-за упуска воды произошел взрыв котла типа ММЗ. Установлено, что кочегар уснул, котел длительное время работал без подпитки водой. На котле по требованию местного органа госгортехнадзора было смонтировано автоматическое устройство по отключению подачи жидкого топлива в топку при снижении уровня воды ниже допустимого. Установленный на трубопроводе клапан-отсекатель соленоидного типа подачи мазута имел обводную линию (байпаса). Мазут поступал из бака, расположенного на небольшой высоте. Из-за отсутствия необходимого подогрева и недостаточного давления мазута, поступавшего самотеком к форсункам, пропуск топлива через клапан-отсекатель был затруднен и мазут поступал по обводной линии. При упуске воды автоматическое устройство сработало, однако горение не прекратилось, так как мазут продолжал поступать к форсунке котла через открытый пробковый кран на обводной линии.

Аналогичные аварии по тем же причинам произошли с котлом ДКВР-4-13 на винзаводе и котлом ММЗ на другом мясокомбинате.

На винзаводе при упуске воды из котла, несмотря на срабатывание клапана - отсекателя, топливо продолжало поступать в топку котла по обводной линии, в результате чего произошла авария котла.

На мясокомбинате необученный кочегар в ночное время оставил без наблюдения работающий котел, что привело к упуску воды и аварии, в результате которой котел полностью выведен из строя.

Как показало расследование, из-за отсутствия подогрева мазут имел большую вязкость. При этих условиях усилие, раззиваемое клапаном-отсекателем, оказалось недостаточным для прекращения подачи мазута в топку.

4. В феврале 1975 г. в котельной специализированного управления произошел взрыв вертикального цилиндрического котла типа ММЗ.

В результате взрыва разрушило здание котельной, наружная цилиндрическая обечайка котла с пучком труб отброшена на 58 м.

В котельной установлено два вертикальных цилиндрических котла (ММЗ и ВГД-28/8). Оба котла со штампованными упорными кольцами работали на жидком топливе. Котел ММЗ длительное время бездействовал, так как из-за неудовлетворительного технического состояния был запрещен к эксплуатации инспектором котлонадзора.

В день аварии в работающем котле ВГД-28/8 резко ухудшилась тяга, и топочные газы начали проникать в котельное помещение. В связи с этим главный механик управления, ответственный за безопасную эксплуатацию котлов, дал указание кочегару остановить котел ВГД-28/8 и временно пустить в работу запрещенный к эксплуатации котел ММЗ.

Котел был растоплен кочегаром без проверки исправности контрольно-измерительных приборов, арматуры и приборов безопасности. Такая проверка предусмотрена Инструкцией для персонала котельных и обязательна перед каждой растопкой котла. В данном случае проверка тем более была необходима, так как котел длительное время бездействовал. Через несколько часов после пуска в работу в котле повысилось давление, сработали предохранительные клапаны, по давление при этом мало изменилось и клапаны продолжали оставаться в открытом положении.

Кочегар не принял мер к снижению давления и попытался закрыть предохранительные клапаны с помощью дополнительного груза Эта попытка не удалась, и он ушел из котельной, чтобы позвонить

домой начальнику транспортного участка и выяснить как ему следует поступать дальше. Начальник участка, не будучи специалистом и не зная конкретной ситуации в котельной, тем не менее дал указание кочегару продолжать работу и по возможности продержаться до утра. По возвращении в котельную кочегар обнаружил упуск воды и вместо немедленного прекращения работы котла, включил питательный насос, а затем, по-видимому, почувствовав непосредственную угрозу аварии, поспешно покинул котельную.

В результате глубокого упуска воды внутренняя цилиндрическая обечайка по всей высоте деформировалась, а затем последовал разрыв металла в зоне приварки уторного кольца к обечайке.

Имевшееся у котла автоматическое устройство для отключения подачи топлива при снижении уровня воды ниже допустимого в момент аварии оказалось в неисправном состоянии.

5. В октябре 1975 г. на заводе профилированного стального настила произошла авария парового котла Д КВ Р-20 13. Котел изготовлен в 1973 г. и введен в эксплуатацию на газообразном топливе в июле 1975 г.

Из-за неисправности автоматического регулятора питания в процессе эксплуатации котла были кратковременные упуски воды и пе-репитки котла При очередной перепитке котла машинист решил снизить уровень воды продувкой котла через продувочный вентиль второй ступени испарения. Длительная продувка привела к нарушению циркуляции, перегреву и образованию свищей на двух трубах правого бокового экрана второй ступени испарения.

Строгое соблюдение водного режима с тщательным контролем за качеством питательной воды и безнакипным состоянием поверхностей нагрева является одним из основных условий обеспечения безопасности эксплуатации таких котлов. Это тем более необходимо для котлов, работающих на газообразном топливе, так как в этом случае при неравномерной работе горелок возможно резкое повышение локальных тепловых нагрузок радиационных поверхностей нагрева.

Между тем в данном случае допускались серьезные нарушения водного режима. Непосредственно перед аварией в течение нескольких дней, из-за отсутствия на складе поваренной соли, регенерация натрий-катионовых фильтров не производилась и котлы питали водой с общей жесткостью 5 мг-экв/кг при норме 0,015 мг-экв/кг.

Наличие отложений на внутренних поверхностях экранных труб ускорило развитие аварии.

6. В котельной завода дорожных машин произошла авария парового котла Шухова-Берлина типа А~5, изготовленного Бийским котельным заводом для работы на твердом топливе. В 1966 г. котел был переведен на природный газ. Питание котла осуществлялось автоматическим регулятором питания.

Из-за невнимательности и низкой квалификации кочегара во время работы котла произошел упуск воды. Желая скрыть допущенную ошибку, кочегар, вопреки требованиям производственной инструкции, включил питательный насос. В котле была нарушена плотность вальцовочных соединений двадцати кипятильных труб, у трубных решеток образовался прогиб до 26 мм.

Котел оснащен сигнализатором предельных уровней воды, автоматическим регулятором питания, автоматической отсечкой и сниженными указателями уровня. Все средства сигнализации и автоматической защиты были подключены к одному датчику. Выход из

строя датчика привел к одновременному отключению всех этих средств безопасности.

7. В котельной фабрики было установлено два котла типа ММЗ. Ответственным за безопасную эксплуатацию котлов приказом директора был назначен механик фабрики, не имевший специального образования и необходимого опыта работы с котлами. Он мало интересовался работой котлов и редко посещал котельную.

При эксплуатации котлов допускались грубые нарушения правил котлонадзора. Периодическая проверка знаний кочегаров не проводилась. К обслуживанию котлов допускались необученные рабочие. Неоднократно кочегары оставляли котлы без наблюдения.

Котел был введён в эксплуатацию за три дня до аварии после ремонта, при котором применялась сварка. Вопреки требованиям правил котлонадзора котел не был предъявлен инспектору котлонадзора для технического освидетельствования. Администрация фабрики не сочла нужным проверить качество выполненных работ.

В первые часы работы котла выяснилось, что ремонт выполнен неудовлетворительно. В сварном шве шуровочного кольца наблюдалась течь. Вентиль на питательной линии пропускал, а обратный клапан не «садился» на место, вследствие чего вода из котла уходила и кочегары вынуждены были усиленно питать котел водой даже при небольшом отборе газа. Из-за неисправности единственного питательного насоса (правилами требуется установка не менее двух питательных насосов) питание котла осуществлялось из водопровода, причем манометр на водопроводной линии отсутствовал и давление определялось кочегарами по напору струи воды из крана.

В день аварии кочегар закончил дежурство в 20 ч и, не дождавшись прихода кочегара другой смены, ушел домой, никого не предупредив. Отбор пара из котла в это время был минимальным, так как большинство потребителей было отключено. Спустя 30 мин явился на работу в нетрезвом состоянии кочегар следующей смены.

В 21 ч 45 мин в результате упуска воды и неправильных действий кочегара (обнаружив упуск воды, кочегар начал питать котел водой) произошел взрыв котла.

Котел был отброшен на 240 м от места установки.

8. В январе 1975 г. на одном из предприятий г. Орджоникидзе произошла авария котла ДКВР-10-13, работающего на газообразном топливе.

Котельная установка этого предприятия, состоящая из трех котлов ДКВР-10-13, обслуживалась двумя кочегарами. В день аварии работал один котел.

В 20 ч старший кочегар самовольно ушел из котельной, поручив обслуживание котла второму кочегару. В 3 ч ночи он вернулся и увидел, что все помещение котельной заполнено дымом! Питательные приборы бездействовали, в водоуказательных приборах воды не было, горелки включены и работают на полную мощность. Второй кочегар, будучи в нетрезвом состоянии, спал крепким сном. Старший кочегар сразу же отключил подачу газа и прекратил работу котла.

В результате упуска воды верхний барабан деформирован, экранные трубы сожжены, в нижнем барабане между трубными отверстиями образовались трещины. Нижняя часть труб расплавилась, при этом расплавленный металл через трубные отверстия стекал в нижний барабан. Внутри барабана обнаружен застывший расплавленный металл.

Так, вследствие преступно-пренебрежительного отношения кочегара к своим обязанностям и отсутствии должного контроля со стороны руководителей предприятия за техническим состоянием котла (автоматика безопасности работы котла была неисправна) и работой обслуживающего персонала был выведен из строя паровой котел.

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.

Для предупреждения аварий паровых котлов из-за пре­вышения давления Правилами по котлам предусматри­вается установка предохранительных клапанов.

: Назначение предохранительных клапанов состоит в пре­дупреждении увеличения давления в паровых котлах и тру­бопроводах выше установленных пределов.

Превышение рабочего давления в котле может привести к разрыву кипятильных экранных и экономайзерных труб и стенок барабана.

Причинами повышенного давления в котле являются внезапное уменьшение или прекращение расхода пара (от­ключение потребителей) и чрезмерная форсировка топки,

Таблица 2.3. Неисправности водоуказательных приборов, их причины и способы устранения Характер неисправности Причины неисправности Способ устранения Стекло полностью за­полнено водой Засор парового крана. Вследствие конденсации пара, находящегося над уровнем воды, в верхней части стекла образуется разрежение и вода под­нимается, заполняя все стекло Продуть стекло Перекрытие верхнего кон­ца трубки (верхнего штуцера колонки пло­ского водоуказательного стекла) набивкой сальни­ка. Резиновое кольцо сальника выдавилось че­рез кромку стекла и за­крыло его просвет Уровень воды несколь­ко выше нормального Уменьшение прохода па­рового крана в результа­те засорения или образо­вания в нем накипи. Давление пара, проходя­щего через суженное от­верстие, снижается. Вследствие того что дав­ление воды в этом слу­чае станет несколько больше, чем давление. па­ра, уровень воды будет повышаться Продуть стекло Спокойный уровень Засор водяного крана. Нижний конец стеклян­ной трубки (нижний штуцер колонки плоско­го водоуказательного стекла) перекрылся на­бивкой сальника Продуть паровой штуцер Уровень воды в стекле постепенно повышается вследствие конденсации находящегося над водой пара Поставить стекло большей длины

Продолжение табл. 2.3 Характер неисправности Причины неисправности Способ устранения Незначительное коле­бание уровня воды Частичный засор водяно­го крана или частичное перекрытие нижнего кон­ца стеклянной трубки на­бивкой сальника Продуть стекло, про­чистить нижний конец трубки Отверстие в пробке кра­на находится не против отверстия в корпусе в ре­зультате неправильной притирки. При движении через смещенные отвер­стия вода встречает гид­равлическое сопротивле­ние При большом несов­падении отверстий следует заменить пробку Пропуск пара или во­ды в сальнике водо­указательного стекла и как результат - не­верное показание Неплотность сальников, плохая притирка кранов, износ пробок Сменить сальниковую набивку, притереть краны, сменить проб­ки кранов Разрывы водоуказа­тельных стекол Перекос стекол, наличие трещин, поступление го­рячей воды в непрогре - гое стекло Устранить перекос. Установить стекла, не имеющие трещин, прогреть стекло перед его включением

Особенно при работе на мазуте или газообразном топливе.

Поэтому чтобы давление в котле не могло подняться вы­ше допустимого, эксплуатация котлов с неисправными или неотрегулированными клапанами категорически запреща­ется.

Мерами предупреждения повышения давления в паро­вом котле являются: регулярная проверка исправности предохранительных клапанов и манометров, устройство сиг­нализации от потребителей пара для получения информа­ции о предстоящих расходах пара, обученность персонала и хорошее знание и исполнение ими производственных ин­струкций и противоаварийных циркуляров. -

Для проверки исправности действия предохранительных клапанов котла, пароперегревателя и экономайзера произ­водят их продувку, принудительно открывая вручную:

При рабочем давлении в котле до 2,4 МПа включитель­но- каждый клапан не реже 1 раза в сутки;

При рабочем давлении от 2,4 до 3,9 МПа включительно- поочередно по одному клапану каждого котла, пароперегре­вателя и экономайзера не реже одного раза в сутки, а так­же при каждом пуске котла, а при давлении выше 3,9 МПа- в сроки, установленные инструкцией.

В практике эксплуатации котлов все еще бывают ава­рии, связанные с превышением давления в котле выше до­пустимого. Основной причиной этих аварий является рабо­та котлов с неисправными или неотрегулированными пре­дохранительными клапанами и неисправными манометрами. В отдельных случаях аварии происходят из-за того, что котлы вводят в эксплуатацию с предохранительными кла­панами, отключенными с помощью заглушек или заклинен­ными, либо допускают произвольное изменение регулиров­ки клапанов, накладывая дополнительный груз на рычаги клапанов при неисправности или отсутствии средств авто­матики и безопасности.

В котельной произошла авария парового котла Е-1/9-1Т из-за пре­вышения давления, в результате чего частично разрушено помещение котельной. Котел Е-1/9-IT изготовлен Таганрогским домостроительным заводом для работы на твердом топливе. По согласованию с заводом - изготовителем котел был переоборудован на жидкое топливо, при этом установлено горелочное устройство АР-90 и смонтированы авто­матические устройства для отключения подачи топлива в котел в двух случаях - при понижении уровня воды ниже допустимого и повыше­нии давления выше установленного. Перед вводом в эксплуатацию котла оказавшийся неисправным питательный насос НД-1600/10 с по­дачей 1,6 м3/ч и давлением на нагнетании 0,98 МПа был заменен цен - тробежно-вихревым насосом с подачей 14,4 м3/ч и давлением на нагне­тании 0,82 МПа. Большая мощность двигателя этого насоса не позво­лила включить его в электрическую схему автоматического регулиро­вания питания котла водой, поэтому оно осуществлялось вручную. Автоматика защиты от снижения уровня воды была отключена, а автоматика защиты от превышения давления не работала из-за не­исправности датчика. Оператор, обнаружив упуск воды, включил пи­тательный насос. Сразу же была вырвана крышка люка верхнего ба­рабана и разрушен нижний левый коллектор в месте приварки к нему колосниковой балки. Авария произошла из-за резкого повышения дав­ления в котле из-за глубокого упуска воды и последующей подпитки его. Расчеты показали, что давление в котле в этом случае могло по­выситься до 2,94 МПа.

Толщина крышки люка в ряде мест была менее 8 мм, и крышка была деформирована.

В связи с этой аварией Госгортехнадзор СССР предло­жил владельцам, эксплуатирующим паровые котлы : не до­пускать эксплуатацию котлов при отсутствии или неисправ­ности средств автоматики безопасности и контрольно-изме­рительных приборов; обеспечить обслуживание, наладку и ремонт средств автоматики безопасности квалифициро­ванными специалистами.

В соответствии с письмом Госгортехнадзора СССР № 06-1-40/98 от 14.05.87 «Об обеспечении надежной экс­плуатации паровых котлов Е-1,0-9» владельцы котлов ука­занного типа обязаны снизить разрешенное в эксплуатации давление для котлов, которые имеют толщину крышки лю­ка 8 мм с креплением крышки люка шпильками до 0,6 МПа, так как заводами Минэнергомаша барабаны котлов Е-1,0-9 паропроизводительностью 1 т/ч выпускались с крышка­ми люка толщиной 8 мм и толщина крышки люка была уве­личена до 10 мм.

В котельной произошла авария с котлом Е-1/9Т йз-за превыше­ния давления.

В результате отрыва днища нижнего барабана котел был отброшен с места установки в сторону другого котла и, ударившись, сорвал об­шивку," разрушил обмуровку, деформировал 9 труб бокового экрана. Предохранительные клапаны при ударе были вырваны из своих гнезд. При испытании на стенде на давление 1,1 МПа клапаны не сработа­ли. При разборке клапанов установлено, что его подвижные части кла­пана прикипели.

Расследованием установлено, что днище котла 0 600X8 мм было изготовлено кустарным способом из стали, не имеющей сертификата.

После" приварки днища работниками котельной было проведено гидравлическое испытание давлением 0,6 МПа, при этом днище де­формировалось. Через несколько1 дней работы котла в сварном шве появились трещины, которые были заварены.

Из-за изменения конструкции крышки люка нижнего барабана (без согласования завода-изготовителя), неудовлетворительного проведения ремонта, стала возможной авария с тяжелыми последствиями.

Неисправности предохранительных клапанов

Для предупреждения аварий паровых и водогрейных котлов из-за превышения давления в них Правилами Гос-

Таблица 2.4. Неисправности предохранительных клапанов, их причины и способ устранения Характер неисправности Причина неисправности Способ устранения Предохранитель­ный клапан не от­крывается Прикреплен слишком большой груз Тарелка клапана прики­пела к седлу Снять лишний груз Продуть клапан, а если он не открывается, по­вернуть его ключом Наличие клиньев в вил­ках Удалить клинья из вилок клапана Предохранитель­ный клапан откры­вается слишком поздно Груз расположен очень близко к краю рычага Сдвинуть груз ближе к клапану Лишний груз, у пружин­ных клапанов слишком затянута пружина Снять лишний груз, у пружинных предохрани­тельных клапанов осла­бить - пружину Рычаг заржавел в шар­нире Удалить ржавчину в шар­нире и смазать его Тарелка клапана начала прикипать к седлу Продуть клапан Заедание рычага в пере­кошенной направляющей вилке Устранить перекос на­правляющей вилки Предохранитель­ный клапан от­крывается слиш­ком рано (до пе­рехода стрелкой красной черты ма­нометра) Груз находится очень близко к клапану, у пру­жинного клапана слабо затянута пружина Сдвинуть груз к краю рычага, у пружинного клапана затянуть пружи­ну Уменьшен груз на рыча­ге Износ тарелки клапана или седла Добавить груз Заменить тарелку или седло (или то и другое) Наличие раковин в сед­ле или тарелке Попадание песка, накипи между тарелкой и "сед­лом клапана Перекос тарелки в сед­ле клапана Проточить седло или та­релку и притереть Продуть клапан Устранить перекос Перекос рычага или шпинделя Устранить перекос рыча­га или шпинделя

Гортехнадзора СССР предусматривается установка не ме­нее двух предохранительных клапанов на каждый котел па­ропроизводительностью более 100 кг/ч.

На паровых котлах с давлением выше 3,9 МПа уста­навливаются только импульсно-предохранительные кла­паны.

Из-за неправильной эксплуатации предохранительных клапанов или дефектов их имели место аварии в котельных промышленных предприятий и на электростанциях. Так, на одной электростанции при резком сбросе нагрузки из-за не­исправности предохранительных клапанов давление пара в котле повысилось с 11,0 до 16,0 МПа. Это нарушило цир­куляцию, и произошел разрыв экранной трубы.

На другой электростанции в тех же условиях эксплуа­тации давление повысилось с 11,0 до 14,0 МПа, в резуль­тате чего произошел разрыв двух экранных труб.

Расследованием установлено, что некоторые предохра­нительные клапаны не работали, так как импульсные ли­нии были перекрыты клапанами, а остальные клапаны не обеспечили необходимого сброса пара из-за применения у импульсных предохранительных клапанов некалиброван - ных пружин и вследствие этого поломка части их.

Разрушение пружин наблюдалось у импульсных клапа­нов после каждого их открытия. Это происходило в резуль­тате больших динамических усилий от струи выходящего пара в момент открытия клапана, имеющего диаметр про­ходного сечения седла 70 мм.

Основные неисправности в работе рычажно-грузовых и пружинных предохранительных клапанов приведены в табл. 2.4.

Предохранительные клапаны должны защищать котлы и пароперегреватели от превышения в них давления более чем на 10% расчетного. Превышение давления при пол­ном открытии предохранительных клапанов выше чем на 10 % расчетного может быть допущено лишь в том случае, если при расчете на прочность котла и пароперегревателя учтено это возможное повышение давления.