Трубопроводов и баллонов

На предприятиях, в том числе и ВТ, широко используется сжатый воздух, пар, горячая вода, красильные растворы, транспортировка которых осуществляется под определенным избыточным давлением. Применяют водород, хлор, кислород, ацетилен и другие, сжатые и сжиженные газы, доставляемые на предприятия в баллонах. Неправильная эксплуатация компрессоров, трубопроводов и баллонов может быть причиной взрывов и аварий.

В процессе эксплуатации компрессоров необходимо тщательно соблюдать рекомендуемый режим смазки и охлаждения. Неправильная или нерациональная смазка приводит к образованию нагара на поршнях цилиндров, на выкидных линиях и в воздухосборниках. Масляные отложения и нагары в процессе работы компрессора могут подвергаться дальнейшему окислению с образованием нестойких продуктов разложения (перекисей), способных к самовозгоранию и взрыву. Недостаточное охлаждение компрессора может привести к повышению температуры сжимаемого воздуха и интенсивному испарению масла, пары которого в смеси с воздухом могут взрываться при температуре 200 С. Большую опасность представляет разложение на горячих поверхностях компрессора смазочного масла с выделением водорода, других легких углеводородных газов, образующих с воздухом взрывоопасные смеси. Поэтому при эксплуатации воздушных компрессоров, необходимо применять смазочные масла с температурой воспламенения не ниже 400 °С, при этом температура вспышки их паров (220-240 °С) должна быть на 50 °С выше температуры сжатого воздуха.

Для предотвращения самовозгораний нагаров и масляных отложений компрессоры, воздухопроводы и воздухосборники необходимо регулярно промывать 5 %-ным раствором каустической соды или технического сульфонола, подогретого до 60-90 °С. Промывка сульфонолом проста, эффективна, требует мало времени (3-6 ч) и исключает применение для этой цели агрессивного реагента. Компрессоры на всех ступенях сжатия должны иметь манометры, термометры, предохранительные клапаны и разрывные мембраны, а также специальные устройства, которые при повышении давления воздуха (газа) выше допустимой величины переводят компрессор на работу вхолостую (на себя) или полностью его останавливают .

Для транспортировки пара, горячей воды, сжатого воздуха, газа и красильных растворов используются трубопроводы, которые изготовляют из цельнотянутых (бесшовных) гладких труб со сварными соединениями на стыках. Для монтажа и ремонта трубопровода в нескольких его местах предусматривают фланцевые соединения.

Для предотвращения деформации и разрыва (вследствие термических напряжений при колебаниях температуры) все трубопроводы снабжают компенсирующими устройствами. Компенсировать температурные напряжения, обусловленные способностью металлов к линейному удлинению при их нагревании, можно с помощью изогнутых под определенным углом отдельных участков трубопровода (П-образные, S-образные и лирообразные компенсаторы), а также с помощью линзовых или сальниковых компенсаторов (рис. 4.3).

Рис.4.3. Компенсаторы теплового удлинения: а – сальниковый;

б – линзовый; в – лирообразный

Компенсаторы из гнутых труб просты в изготовлении, имеют значительную компенсирующую способность (до 400—500 мм) и малые осевые усилия. Недостатками их являются значительные габаритные размеры и большое гидравлическое сопротивление.

Линзовые компенсаторы изготовляют одно-, двух-, трех- и четырех линзовыми. Компенсаторы с большим числом линз (5—10) применяют редко. Линзовые компенсаторы снабжают ограничителями сжатия, а при передаче жидкостей или конденсирующихся паров в них устанавливают спускные краны.

Компенсация теплового удлинения в сальниковом компенсаторе происходит не в результате упругой деформации, а путем перемещения конца трубы в сальнике-уплотнителе.

Для предотвращения гидравлических ударов и пробок трубопроводы укладывают с небольшим уклоном по направлению движения жидкости; повороты трубопроводов должны быть плавными с радиусом закругления, в 3-5 раз превышающим диаметр трубы, при перекачивании загрязненных и кристаллизирующихся жидкостей - с радиусом закругления, в 7-8 раз превышающим диаметр трубы.

Для отвода конденсата и воды паропроводы оснащают дренажными устройствами (баки и расширители для снижения давления конденсата), располагаемыми в нижних точках трубопровода через каждые 100- 200 м по его длине. Для обеспечения безопасных условий при обслуживании и эксплуатации трубопроводы оснащают запорной и специальной арматурой (указателями уровня, конденсатоотводчиками, спускными кранами и др.). Типовую арматуру выпускают на 1,6; 4; 6,4; 10 и 16 МПа.

Запорная арматура (задвижки, вентили, краны) служит для отключения одной части трубопровода от другой, отключения и включения тех­нологических установок, аппаратов и сосудов.

Регулирующая аппаратура (регулирующие вентили, дроссельные и питательные клапаны) служит для поддержания или изменения заданного давления или расхода продукта.

Трубопроводную арматуру устанавливают в местах, удобных для об­служивания и ремонта; ширина подхода к арматуре должна быть не менее 0,8 м. Арматура, температура стенок которой достигает 60 °С и более, должна иметь тепловую изоляцию.

При эксплуатации баллонов аварии и взрывы могут происходить из-за неправильного хранения, транспортировки, разгрузки баллонов, при механическом и тепловом воздействии на них, из-за неисправности запорных вентилей и др.

Чтобы предотвратить возможность использования баллонов не по на­значению, в боковом патрубке вентиля для горючих газов делают левую резьбу, а для кислорода и инертных газов — правую. Кроме того, баллоны окрашивают в разные отличительные цвета (кислородные баллоны - в голубой цвет, баллоны для сжатого воздуха и углекислоты - в черный, для ацетилена - в белый) и снабжают соответствующими пояснительными надписями. Все баллоны периодически подвергают освидетельствованию: для газов, не вызывающих коррозия металла, один раз в 5 лет; для газов, вызывающих коррозию, через 2 г. При уменьшении массы баллона из-за коррозии металла на 20 % или увеличении их объема по той же причине более чем на 3 % баллоны бракуются.

Хранить баллоны необходимо в вертикальном положении в специально оборудованных гнездах, клетках и за барьерами, предохраняющими их от падения. Баллоны, не имеющие опорных башмаков, можно хранить в горизонтальном положении на деревянных рамах или стеллажах. При хранении баллонов складские помещения должны быть сухими, неотапливаемыми и хорошо проветриваемыми; двери и окна помещений должны открываться наружу; освещение таких помещений должно быть во взрывобезопасном исполнении. При хранении баллонов на открытом воз­духе они должны быть защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей.

Не допускается нахождение баллонов на расстоянии менее 1 м от ото­пительных приборов, а от источников тепла с открытым огнем — менее 5м.

Особые меры безопасности необходимо соблюдать при эксплуатации кислородных и ацетиленовых баллонов. Во избежание взрыва необходи­мо строго следить за тем, чтобы жиры и масла не попадали в выходные отверстия вентиля кислородного баллона.

Нагрев ацетиленового баллона внешним источником тепла может при­вести к росту давления, при котором начинает происходить процесс полимеризации ацетилена, сопровождающийся дальнейшим ростом давления и температуры, что может привести к взрывному распаду ацетилена. Стенки баллона могут нагреваться до температуры красного каления; если не принять меры для снижения давления в баллоне, может произойти взрыв.

Совместная транспортировка наполненных и порожних кислородных и ацетиленовых баллонов на всех видах транспорта запрещается.

Нельзя расходовать газ в баллонах полностью; в них должно быть остаточное давление: для сжатых газов не менее 0,05 МПа, а для растворенного ацетилена не менее 0,05 МПа и не более 0,1 МПа. Остаточное давление необходимо заводу-наполнителю для того, чтобы определить, каким газом был наполнен баллон и не допустить заполнения его другим газом или жидкостью.

Запорные устройства баллонов должны быть герметичными, иметь редукторы для понижения давления газа, находящегося в баллоне, до величины рабочего давления, под которым газ должен поступать в горенку, резак или емкость (сосуд) с более низким давлением.