Причины аварий и несчастных случаев при эксплуатации герметических систем, работающих под давлением

ЛЕКЦИЯ 12

Безопасность эксплуатации герметических систем, работающих под давлением

На предприятиях различных отраслей промышленности широко используются сосуды и аппараты, коммуникации, работающие под повышенным давлением.

Сосудами называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ (МНПАГПАН – 5.01.98).

Баллоны, цистерны и бочки, наполненные сжиженными газами; компрессоры, паровые и водогрейные котлы относятся к сосудам, работающим под давлением.

Разгерметизация их может привести к выбросу в рабочую зону токсичных паров и газов, ионизирующих излучений, тепловых излучений, резкому повышению давления, обрушению строительных конструкций и оборудования при взрыве.

Взрыв баллона может быть следствием удара, нагревания солнечными лучами, переполнения сжиженными газами, ошибочного заполнения его другими газами (например, кислородного баллон метаном).

При взрывах сосудов под давлением развиваются большие мощности, которые могут приводить к значительным разрушениям. Так, мощность, выделяющаяся при разрыве сосуда емкостью 1 м³, содержащего воздух под давлением 1,2 МПа (12 кгс/см²), при длительности взрыва 0,1 с составляет 28 МВт.

При взрыве парового котла резко снижается давление до атмосферного, и находящаяся в нем вода мгновенно испаряется. Объем, занимаемый этим паром, будет примерно в 700 раз больше объема испарившейся воды.

Особенно опасны взрывы сосудов, содержащих горючую среду, так как кроме пожара осколки резервуаров даже большой массы (до нескольких тонн) разлетаются на расстояние до нескольких сот метров и при падении на здания, технологическое оборудование, емкости вызывают разрушения, новые очаги пожаров, гибель людей.

Основными причинами аварий и взрывов компрессорных установок являются: дефекты, допущенные при изготовлении (трещины, утончения стенок ресиверов, пропуски в сварных швах, разрывы прокладок и т.п.); неудовлетворительный монтаж (ремонт); повышение температуры сжатого газа или перегрев частей компрессора, вследствие неудовлетворительного охлаждения; повышение давления выше допустимого вследствие неисправности средств защиты; утечка сжимаемых газов через неплотности в оборудовании; попадание пыли, влаги, паров смазки, керосина, бензина и т.п. в камеру сжатия; накопление зарядов статического электричества; образование нагара на стенках цилиндров компрессоров; неудовлетворительная эксплуатация и надзор за установками.

Основными причинами аварий передвижных сосудов являются: ошибки и неточности, допущенные при их изготовлении (дефекты сварных швов, резьбы вентиля или горловины баллона); низкое качество или осадка пористой массы в ацетиленовых баллонах; превышение давления вследствие заполнения сжиженными газами сверх установленной нормы; нагревание баллонов под воздействием солнечных лучей, открытого огня, нагревательных приборов, чрезмерно быстрого заполнения газом; нарушения правил безопасности при хранении и транспортировке баллонов (падение и удары о твердые предметы, быстрый отбор газа, попадание масла в выходное отверстие вентиля кислородных баллонов); отсутствие четкой окраски и маркировки баллонов и др.

Водородные баллоны представляют опасность при загрязнении водорода кислородом в количестве более 1% об., при образовании взрывоопасных смесей в процессе кислородно-водородной сварки, водородной коррозии, а также при накоплении в баллонах окалины.

Взрывы кислородных баллонов возможны при попадании масел и других жировых веществ во внутреннюю полость вентиля и баллона или при применении необезжиренных прокладок. Масло способно воспламениться в струе выходящего из баллона кислорода, что в конечном итоге может привести к взрыву баллона.