50
ГЛАВА 3. Оценка экономических показателей и безопасности
проектных решений
3.1 Безопасность котельной
3.1.1 Анализ опасностей и вредных производственных факторов
На две основные части можно разделить безопасность труда
условно:
1) не допускающих действия опасных производственных факторов
на работников система организационных мероприятий и технических
средств – техника безопасности;
2) не допускающих или уменьшающих действия вредных
производственных факторов на работников система организационных
мероприятий и технических средств, которые – производственная
санитария.
Гигиеничные и лечебно-профилактические мероприятия также
относятся к производственной санитарии.
Возможные поступки и действия работников в той или иной
ситуации для того чтобы предусмотреть используют организационные
мероприятия. Поскольку эти мероприятия зависят от степени их
сознательности (например, обучение правилам безопасности), состояния
людей, сами по себе они субъективны, так как осуществляются через
сознание людей, принимающих участие в производстве и не исключают
опасность или вредность.
На объективные факторы направлены и непосредственно защищают
людей от опасности, вредности технические мероприятия, в связи с этим
их эффективность выше (например, создание защиты).
Факторы, посредством которых в определенных условиях на
работников приводит к внезапному ухудшению здоровья или травме
51
представляют собой опасные производственные факторы. Опасные
факторы, которые могут быть травмоопасными - подвижная
транспортерная лента топливоподачи, горячая вода, пар.
К снижению работоспособности или к заболеванию приводят в
определенных условиях на работников вредные производственные
факторы.
К серьезным профессиональным заболеваниям могут привести
повышенный уровень шума и вибрации или монотонность труда, действуя
долговременно на человека.
На группы подразделяются по характеру воздействия на человека
вредные и опасные факторы:
а) воздействие температуры поверхностей оборудования,
транспортных и грузоподъемных средств, подвижных частей
технологического оборудования , уровня шума на рабочем месте и прочее
– физические факторы;
б) воздействие раздражающих, токсичных и других веществ на
организм, пути проникновения их в организм (через органы дыхания, кожу
и другие) – химические факторы;
в) воздействия микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности
– биологические факторы;
г) воздействие нервно психических и физических перегрузок –
психофизиологические факторы.
Разделить повреждения и аварии в котельных можно на две группы
соответственно причинам, их вызывающим:
1) к взрыву газовоздушной смеси приводит неправильное
обслуживание горелок и газового оборудования или неправильное
сжигание газа;
2) невыполнение правил эксплуатации котлов и отдельных их
элементов, а также режимов работы.
52
Следующие причины вызывают аварии и повреждения котельных:
простои оборудования долгое время;
в поставке тепла потребителю некоторый перерыв;
на длительное время оборудование, выведенное из строя;
сооружений котельных разрушение;
обслуживающего персонала травмирование.
Возникать в следующих случаях могут повреждения котла, которые
приводят к взрыву:
а) рабочего давления в котле превышение;
б) воды из котла спуск;
в) при большой длине факела отдельных мест поверхностей нагрева
в топке чрезмерный перегрев;
г) к гидравлическим ударам и повреждению главного парового
коллектора и арматуры приводит к переполненности котла водой и
вспенивание.
В порядке, установленном инспекцией Котлонадзора осуществляется
расследование аварий и несчастных случаев.
Инспектора местного Котлонадзора извещает администрация
котельной о каждом случае аварий и повреждений. если это не угрожает
жизни людей и не вызывает дальнейшего развития аварии к прибытию
инспектора местного Котлонадзора администрация котельной
обеспечивает сохранность всей обстановки.
3.1.2 Причины повреждения основного оборудования
Повреждения пароперегревателей вызываются причинами:
откладывание на внутренних поверхностях труб большое
содержание солей в котловой воде;
внутренняя промывка не достаточна или не регулярна;
насыщенного пара из котла увеличение расхода;
53
воды в котле превышение допустимого высшего уровня;
сварных швов или мест вальцовки труб низкое качество;
температурный перекос вызывает неравномерная температура
газов в газоходе пароперегревателя;
при зажигании котла некачественная продувка
пароперегревателя.
Стальных экономайзеров основные повреждения:
а) на внутренней и внешней поверхностях коррозия труб;
б) из-за дефектов, допущенных при изготовлении или монтаже
образование свищей в сварных швах;
в) труб летучей золой местный износ;
г) в местах приварки змеевиков к коллектору нарушение плотности;
д) в лючковых соединениях пропуски.
Повреждения чугунных экономайзеров вызываются следующими
основными причинами:
1) накипью или шламом внутреннее загрязнение поверхности труб;
2) из-за плохих поверхностей фланцевых соединений или
некачественного прокладочного материала пропуски в прокладках
фланцев;
3) из-за гидравлических ударов или термических напряжений
разрыв ребристых труб или калачей.
Перетеканием воздуха в газовый тракт и подсосом воздуха сквозь
неплотности обмуровки и обшивки, коррозией труб, пережогом труб могут
быть вызваны повреждения стальных трубчатых воздухоподогревателей.
Механического, электрического и аэродинамического характера
могут быть причины повреждений тягодутьевых машин.
Можно выделить следующие причины механического характера:
54
в результате износа или отложений на лопатках
неуравновешенность рабочего колеса;
соединительной муфты износ элементов;
ослабление растяжек крыльчатки или ослабление посадки
ступицы рабочего колеса на валу;
недостаточная жесткость опорных конструкций машин или
ослабление фундаментных болтов;
центровка валов неудовлетворительная;
из-за повышенной температуры дымовых газов чрезмерный
нагрев и деформация вала.
Значительная неравномерность воздушного зазора между ротором и
статором электродвигателя является причиной электрического характера.
Возникшая из-за неправильного регулирования заслонок и
направляющих аппаратов различная подача дымовых газов и воздуха
может явиться аэродинамической причиной.
Вследствие ошибок при пуске и остановке, неправильной сборки и
центровки, плохого смазывания подшипников, неудовлетворительного
ремонта и обслуживания, плохого балансирования во время монтажа
происходят механические повреждения и неисправности питательных
насосов.
Включение обратных клапанов в общий разгрузочный трубопровод и
во всасывающую линию питательных насосов, их отсутствие или
отсутствие ограничителей расхода на линиях разгрузки, неправильное
устройство разгрузочных линий питательных насосов или их отсутствие к
тяжелым последствиям привести может.
3.1.3 Эксплуатация газопроводов котельной
Может быть выявлена утечка газа на газопроводах и оборудовании в
месте ее появления:
55
1) посредством появления запаха;
2) посредством обработки мыльным раствором соединений и швов
газопроводов, а также арматуры;
3) посредством приборных измерений.
Из мыла готовят мыльные или индикаторные растворы.
Растворением в 1 литр воды 35 грамм мыльного порошка или 50 грамм
туалетного или хозяйственного мыла получают мыльный раствор.
Переносные электрические газоанализаторы ШФ-2М, газовые
интерферометры ШИ-3, газовые интерферометры «ГАЗИ» получили
широкое распространение для определения содержимого метана в воздухе.
Утечка газа, а также загрязнение различными механическими
примесями являются характерными неполадками газовых фильтров.
Большой перепад давления за счет повышения сопротивления потока газа
(500 мм. вод. ст. – сетчатые; 1000 мм. вод. ст. – волосяные фильтры)
является признаком загрязнения фильтров. К разрыву металлических сеток
обоймы может привести данное явление.
Необходимо периодически контролировать перепад давления на
фильтре и в случае необходимости очищать его от механических примесей
для предупреждения подобных случаев.
Предохранительно-запорные клапаны могут иметь следующие
неполадки:
а) подачу газа не перекрывает клапан. Порядок устранения
следующий:
можно определить и исправить при разборке загрязнен клапан
или есть дефекты седла;
дефект (заедает шток или рычаги клапана, от чего при падении
молоточка клапан остается открытым определяют при внешнем осмотре).
б) без повышения давления газа за регулятором клапан перекрывает
подачу газа. Следствием чего может быть следующее:
56
мембрана под действием груза опускается и клапан срабатывает –
произошел разрыв мембраны головки клапана или загрязнение
импульсной трубки;
настройка клапана плохая;
от вибрации самостоятельное закрытие клапана.
в) Клапан при настройке не открывается. Следствием чего может
быть следующее:
при подъеме клапана определяют (отрыв клапана от штока)
дефект;
не дает возможности выровнять давление над и под основным
клапаном загрязнение перепускного клапана;
штока клапана заедание.
г) в местах его соединения с другим газовым оборудованием и в
различных частях клапана утечка газа сквозь неплотности.
Можно выделить РДУК-2 регулятора следующие неполадки:
д) газ потребителям не подает регулятор. Следствием чего может
быть следующее:
клапан под действием груза закрылся, подача газа прекратилась
вследствие произошедшего разрыва мембраны (или образования
отверстия, давление газа над и под мембраной выровнялось);
прекратилась нагрузка на мембрану пилота, клапан его закрылся
вследствие выхода из строя пружины пилота;
загрязнился клапан пилота или прошло его обмерзание, пилот
перестал действовать вследствие загрязнения импульсных линий.
1) давление газа повышает регулятор. Следствием чего может быть
следующее:
клапан не плотно закрыт;
57
клапаны пилота и регулятора полностью открылись вследствие
произошедшего разрыва мембраны пилота, давление газа перестало
противодействовать пружине;
расход газа потребителями уменьшился вследствие заедания
штока клапана, его зависания;
импульсная трубка, которая подает газ с высокой стороны
загрязнилась.
Ротационные счетчики могут иметь следующие неисправности:
а) утечка газа;
б) роторы не проворачиваются вследствие загрязнения различными
механическими примесями пространства между роторами и стенками
камер;
в) перед счетчиком небольшое давление;
г) счетчик создает перепад выше допустимого, хотя работает;
д) счетчик не показывает расход или показывает его неверно, хотя
роторы счетчика проворачиваются.
3.1.4 Пожаровзрывобезопасность
Состояние объекта, при котором с вероятностью возникновения,
равной 10
6
, исключается возможность появления и развития пожара,
воздействия на людей вредных факторов пожара, а также обеспечивается
защита материальных ценностей окружающей среды называют
пожаровзрывобезопасностью (ПВБ). На основании положений [10], а
также межотраслевыми правилами пожарной безопасности, инструкциями
по обеспечению пожарной безопасности на объекте регламентируется ПВБ
объектов. К группе B-IA взрывоопасных помещений и категории Г
пожароопасных производств относится блочно-модульная котельная.
Пожар может спровоцировать опасные факторы:
1) искры и открытый огонь;
58
2) температура воздуха повышенная;
3) повышенное содержание окислов углерода и углекислого газа в
воздухе и пониженная концентрация кислорода;
4) токсичных газов накопление;
5) взрывы;
6) повреждение зданий и сооружений, а также их обрушение.
Обслуживающий персонал проходит обучение правилам пожарной
безопасности для предотвращения возможности появления пожара. Около
выходов из котельной в легко доступном месте располагаются пожарные
щиты. Для пожаротушения по нормам пожаронадзора котельная
обеспечивается следующими средствами.
Проводимыми организационно-техническими мероприятиями;
разработкой должностных инструкций; регламентов, норм и правил
поведения на объекте и регулярного инструктажа обслуживающего
персонала; служба обеспечения контроля и надзора за соблюдением норм
технологического режима, правил и норм техники безопасности
обеспечивается взрывозащита систем повышенного давления. системами
взрывозащиты - гидрозатворы, огневые преграды; обеспечение агрегатов
аппаратурой экстренного сброса давления (предохранительные мембраны
и клапаны, задвижки, обратные клапаны), должно быть обеспечено
оборудование повышенного давления в обязательном порядке.
Пожаро-взрыво-предупреждениями по [11] и пожаро-взрывозащитой
по [12] обеспечена ПВБ. Применение герметичного оборудования; отвод и
изоляция горючих и взрывоопасных сред в зону без нахождения людей;
избежание образования горючих и взрывоопасных сред; обеспечение
контроля за качеством горючей среды; использование рабочей и аварийной
вентиляции; применение соответствующего оборудования включает в себя
ПВБ.
59
Следующими мероприятиями обеспечивают противопожарную
защиту:
1) в производственном процессе необходимо максимальное
применение негорючих, малогорючих веществ и материалов;
2) применение современных средств пожаротушения; максимальное
изолирование горючей среды; снижение количества горючих веществ до
минимально возможного;
3) за пределы очага возгорания уменьшение зоны распространения;
4) организация пожарной охраны объекта; установка средств
пожарной сигнализации и системы оповещения о пожаре.
Предусмотрена установка электроламп с арматурой во
взрывозащитном исполнении с индивидуальной проводкой в связи с тем,
что блочно-модульная котельная работает на природном газе, кроме
основного освещения. За пределами котельной находятся выключатель и
предохранитель этой линии.
Регламентируются [13] противопожарные нормы проектирования
зданий и сооружений котельной. В соответствии с правилами пожарной
безопасности для энергетических объектов [14] оборудованы и размещены
сооружения для хранения и транспортировки топлива.
3.2 Охрана окружающей среды
3.2.1 Экологическая характеристика объекта
Одной из актуальнейших на современном этапе развития общества
является проблема охраны окружающей среды. выбросы в атмосферу
токсичных оксидов азота, сернистого ангидрида, продуктов неполного
сгорания предопределяют технологические особенности
теплоэнергетических предприятий. Основные источники загрязнения
окружающей среды производственной котельной мощностью 18 МВт
показаны на рисунке 3.1.