Меры профилактики электротравматизма
Можно выделить следующие основные меры профилактики электротравматизма:
Изоляция (силовые и осветительные сети низкого напряжения должны иметь сопротивление изоляции на каждом участки сети не менее 0,5 Мом);
Защитное зануление (преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением). При пробое изоляции на корпус происходит однофазное короткое замыкание, вызывающее срабатывание защиты и тем самым автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети;
Защитное заземление(преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут случайно или аварийно оказаться под напряжением). Основным назначением защитного заземления является снижение напряжения прикосновения до безопасной величины;
Естественные заземление (проложенные в земле водопроводные трубы, обсадные трубы артезианских колодцев, скважин, металлические конструкции зданий, соединенные с землей);
Искусственные заземлители (вертикальные и горизонтальные электроды (контуры): стальные трубы диаметром 30-50 мм, стальные уголки от 40х40 мм до 60х60 мм длинной 2,5-3 м, заглубляемые в землю в определенном порядке в соответствии с проектом);
Защитное отключение(быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Основные требования: высокая чувствительность, малое время отключения (0,06 - 0,2 сек), достаточная надежность). Защитное отключение является надежной защитой в электроустановках, когда по какой-либо причине трудно осуществить эффективное заземление или зануление, а также, когда высока вероятность случайного прикосновения к токоведущим частям.
Электрическое разделение сетей.Разветвленные сети большой протяженности имеют значительные емкости и небольшие активные сопротивления изоляции относительно земли. Однофазное прикосновение в таких случаях весьма опасно. Электрическое разделение сети, т.е. разделение сети на отдельные, не связанные между собой участки, способствует резкому снижению опасности поражения электрическим током за счет уменьшения емкостной и активной проводимости. Для разделения сети применяются разделяющие трансформаторы, позволяющие изолировать электроприемники от сети, а также преобразователи частоты и выпрямительные устройства, которые связываются с питающей их сетью через трансформаторы.
Применение малых напряжений. Малым называется номинальное напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Малые напряжения используются для питания электрифицированного инструмента, переносных светильников и местного освещения в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных.
57.Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.).Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п. Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования). Заземление будет эффективным лишь в том случае, если ток замыкания на землю IЗ практически не увеличивается с уменьшением сопротивления заземлителя. Такое условие выполняется в сетях с изолированной нейтралью (типа IT) напряжением до 1 кВ, так как в них ток замыкания на землю в основном определяется сопротивлением изоляции проводов относительно земли, которое значительно больше сопротивления заземлителя.
Типы заземляющих устройств. Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное. Выносное заземляющее устройство характеризуется тем, что заземлитель вынесен за пределы площадки, на которой размещено заземляемое оборудование, или сосредоточен на некоторой части этой площадки. Поэтому выносное заземляющее устройство называют также сосредоточенным. Контурное заземляющее устройство характеризуется тем, что электроды его заземлителя размещаются по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Часто электроды распределяются на площадке по возможности равномерно, и поэтому контурное заземляющее устройство называется также распределенным.
Безопасность при распределенном заземляющем устройстве может быть обеспечена не только уменьшением потенциала заземлителя, но и выравниванием потенциалов на защищаемой территории до таких значений, чтобы максимальные напряжения прикосновения и шага не превышали допустимых. Это достигается за счет соответствующего размещения одиночных заземлителей на защищаемой территории.
58,
Зануление - это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.
Для соединения открытых проводящих частей потребителя электроэнергии с глухозаземленной нейтральной точкой источника используется нулевой защитный проводник.
Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.
Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания. зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.
Назначение нулевого защитного проводника в схеме зануления - обеспечить необходимое для отключения установки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для этого тока цепи с малым сопротивлением.
Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи - быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период. В соответствии с этим зануление рассчитывают на отключающую способность.
Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.
Назначение защитного отключения - обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальным устройством защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно контролирует условия поражения человека электрическим током.
Область применения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.
Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.
Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (устав-кой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.
Изоляция токоведущих частей
Рабочая изоляцияобеспечивает нормальную работу электроустановок и защиту от поражения электрическим током.
Дополнительная изоляцияпредусмотрена наряду с рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.
Двойнойназывается изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной. Материалы, используемые для рабочей и дополнительной изоляции, имеют различные свойства, что делает маловероятным одновременное их повреждение.
Усиленная изоляция-это улучшенная рабочая изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция, но конструктивно выполненная так, что каждую из составляющие изоляции отдельно испытать нельзя.
С двойной изоляцией изготавливаются отдельные электротехнические изделия, например, ручные светильники, ручные электрические машины (электроинструмент), разделяющие трансформаторы. Част в качестве дополнительной изоляции используется корпус электроприемника, выполненный из изоляционного материала. Такой корпус защищает от поражения электрическим током не только при пробое изоляции внутри изделия, но и при случайном прикосновении рабочей части инструмента к токоведущей части. Если же корпус изделия металлический, то роль дополнительной изоляции играют изоляционные втулки, через которые питающий кабель проходит внутрь корпуса, и изолирующие прокладки, отделяющие электродвигатель от корпуса.
Усиленная изоляция используется только в тех случаях, когда двойную изоляцию затруднительно применить по конструктивным причинам, например, в выключателях, щёткодержателях и др.
Изделия, имеющие двойную изоляцию и металлический корпус, запрещается заземлять или занулять
Для выявления дефектов и повреждений проводятся приёмосдаточные испытания - для вновь вводимого в эксплуатацию или прошедшего восстановительный ремонт или реконструкцию оборудования.Испытание изоляции на прочность производится повышенным напряжением от постороннего источника (например, передвижные электроустановки переменного тока). Выявленные дефекты устраняются, производятся повторные испытания исправленного оборудования.Изоляция считается выдержавшей испытание, если при приложении полного испытательного напряжения не наблюдается скользящих разрядов, толчков тока, утечки или нарастания установившегося значения тока, пробоя или перекрытий изоляции, а если Rиз, измеренное мегомметром, после испытания осталось прежним. Контроль состояния изоляции – это измерение ее активного сопротивления. Он бывает:Периодический. И Постоянный.1. Периодический контроль: 1). Первичный (при приемке в эксплуатацию после монтажа и далее).2). Периодический (в сроки, установленные ПУЭ и ПТЭ).3). Внеочередной (при обнаружении дефектов).Измерения должны производиться при отключенной установке. При таком измерении можно определить Rиз отдельных участков сети.Судить об исправности или о появлении дефектов можно только при сравнении с результатами предыдущих измерений. Если обнаружено резкое уменьшение Rиз, то это указывает на количество дефектов изоляции.2. Постоянный контроль.Постоянный контроль – измерение Rиз под рабочим напряжением в течении всего времени работы электроустановки без автоматического отключения. При снижении Rизниже установленного предела (замыкается цепь сигнализации), подается звуковой и/или световой сигнал.В сетях с изолированной нейтралью постоянный контроль осуществляется без изменения схемы сети.В сетях с глухо-заземленной нейтралью требуется нейтраль трансформатора изолировать от земли по постоянному току и соединять ее с заземлением через малое переходное сопротивление по переменному току 50 Гц.Для выполнения этого нейтраль трансформатора соединяется с заземлением через разделительный конденсатор большой емкости или через последовательный резонансный контур, настроенный на промышленную частоту.
К защитным средствам от прикосновений к токоведущим частям электроустановок относятся: изоляция, ограждение, блокировка, электрозащитные средства, сигнализация и плакаты.
Изоляция проводов характеризуется ее сопротивлением. Высокое сопротивление изоляции проводов от земли и корпусов электроустановок создает безопасные условия для обслуживающего персонала. Во время работы электроустановок состояние электрической изоляции ухудшается за счет нагревания, механических повреждений, влияния климатических условий и окружающей производственной среды: химически активных веществ и кислот, температуры, давления, большой влажности (выше 80%) и чрезмерной сухости. Состояние изоляции характеризуется сопротивлением току утечки. Ограждения применяются сплошные и сетчатые. Они должны быть огнестойкими. Сплошные ограждения (кожухи и крышки) и сетчатые применяются в электроустановках напряжением до 1000 В и выше 1000 В. В электроустановках напряжением выше 1000 В должны соблюдаться допустимые расстояния от токоведущих частей до ограждений, которые нормируются ПУЭ.Блокировка применяется в электроустановках напряжением выше 250 В, в которых часто производятся работы на ограждаемых токоведущих частях. Она снимает напряжение с токоведущих частей электроустановок при проникновении к ним без снятия напряжения. По принципу действия блокировки делят на механические, электрические и электромагнитные.
К электрозащитным средствам относятся:1) изолирующие средства (оперативные изолирующие штанги и клещи, диэлектрические резиновые перчатки, рукавицы, боты, галоши, коврики и дорожки, а также изолирующие подставки);2) переносные указатели напряжения и токоизмерительные клещи.
Изолирующие защитные средства делятся на основные и дополнительные.Основными называются такие средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановки. При использовании этих средств допускается прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением. К основным изолирующим защитным средствам относятся: в. электроустановках напряжением выше 1000 В изолирующие штанги, клещи, лестницы, площадки; в электроустановках напряжением до 1000В диэлектрические перчатки и инструмент с изолирующими рукоятками.Дополнительными называются такие изолирующие защитные средства, которые сами по себе не могут обеспечить безопасность от поражения током. Они являются дополнительной мерой защиты к основным защитным средствам. К дополнительным в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся диэлектрические перчатки, рукавицы, галоши, боты, коврики, дорожки и изолирующие подставки; до 1000 В - диэлектрические галоши, коврики и подставки. Изолирующие электрозащитные средства должны проходить соответствующие испытания на электрическую и механическую прочность [5].Сигнализация привлекает внимание работающих и предупреждает их неправильное действие при обслуживании электроустановок. Она осуществляется при помощи ламп накаливания или неоновых ламп. Плакаты также имеют важное значение в обеспечении электробезопасности. Они разделяются на виды: запрещающие, предостерегающие, напоминающие, разрешающие.
| код климатического исполнения | Климат |
| У ХЛ УХЛ Т ТС ТВ О В | Умеренный Холодный Умеренный и холодный Тропический Тропический сухой Тропический влажный Общеклиматическое исп. Всеклиматическое исп. |
Код климатического исполнения электрооборудования.
У - Для умеренного климата. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже +40 °С, средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура выше -45 °С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации -45...+40 °С.
ХЛ - Для холодного климата. Средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура ниже -45 °С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации -60...+40 °С.
УХЛ - Для умеренного и холодного климата. Диапазон рабочих температур при эксплуатации -60...+40 °С.
ТВ - Для влажного тропического климата. Сочетание температуры, равной или выше +20 °С и относительной влажности выше 80% наблюдается 12 и более часов в сутки за непрерывный период более 2 месяцев (концентрация хлоридов - менее 0,3 мг/м2·сут., сернистого газа - 20 - 250 мг/м2·сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации +1...+40 °С.
ТС - Для сухого тропического климата. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше +40 °С (концентрация хлоридов - менее 0,3 мг/м2·сут., сернистого газа - 20 - 250 мг/м2·сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации -10...+50 °С.
О - Общеклиматическое исполнение. Для макроклиматических районов на суше, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов - 0,3 - 30 мг/м2·сут., сернистого газа - 20 - 250 мг/м2·сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации -60...+50 °С.
В - Всеклиматическое исполнение.
Для макроклиматических районов на суше и на море, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов - 0,3 - 300 мг/м2·сут., сернистого газа - не более 250 мг/м2·сут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации -60...+50 °С.
Код категории размещения электрооборудования:
1 - Для работы на открытом воздухе
2 - Для работы в помещениях, где колебания влажности воздуха не очень отличаются от колебаний на открытом воздухе, например: в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухах комплектных устройств категории 1 или под навесом (отсутствует прямое действие солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие).
3 - Для работы в закрытых помещениях с природной вентиляцией, без искусственного регулирования климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также действие песка и пыли значительно меньше, чем снаружи, например: в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (значительное уменьшение дейсвия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, отсутствие росы).
4 - Для работы в помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом, например: в закрытых обогреваемых и вентилируемых производственных и других, в том числе подземных, помещениях с хорошей вентиляцией (отсутствие прямого действия атмосферных осадков, ветра, а также песка и пыли внешнего воздуха).
5 - Для работы в помещениях с повышенной влажностью.
Условное обозначение климатического исполнения и категории размещения приводят в конце условного обозначения типа (марки) оборудования, например, ….УХЛ3
Воздействие токсических веществ на организм человека в условиях производства не может быть изолированным от влияния других неблагоприятных факторов, таких, как высокая и низкая температура, повышенная, а иногда и пониженная влажность, вибрация и шум, различного рода излучения и др. При сочетанном воздействии вредных веществ с другими факторами эффект может оказаться более значительным, чем при изолированном воздействии того или иного фактора.
Температурный фактор. При одновременном воздействии вредных веществ и высокой температуры возможно усиление токсического эффекта.
Выраженность токсического эффекта при сочетанном воздействии с повышенной температурой может зависеть от многих причин: от степени повышения температуры, пути поступления яда в организм, концентрации или дозы яда. Высокая температура воздуха увеличивает летучесть ядов и повышает их концентрации в воздухе рабочей зоны. Понижение температуры в большинстве случаев ведет также к усилению токсического эффекта. Так, при пониженнои температуре увеличивается токсичность оксида углерода, бензина, бензола, сероуглерода и др.
Повышенная влажность воздуха. При повышенной влажности может увеличиваться опасность отравлений в особенности раздражающими газами. Причина, по-видимому в усилении процессов гидролиза, повышении задержки ядов на поверхности слизистых оболочек, изменении агрегатного состояния ядов. Растворение газов и образование мельчайших капелек кислот и щелочей способствует возрастанию раздражающего действия.
Изменение барометрического давления. При повышенном давлении возрастание токсического действия происходит по двум причинам: во-первых, вследствие усиленного поступления яда, обусловленного ростом парциального давления газов и паров в альвеолярном воздухе и ускоренным переходом их в кровь; во-вторых, вследствие изменения многих физиологических функций, в первую очередь дыхания, кровообращения, состояния ЦНС и анализаторов. При пониженном давлении первая причина отсутствует, но усиливается влияние второй. Например, при понижении давления до 500 - 600 мм рт. ст. токсическое действие оксида углерода возрастает в результате того, что влияние яда усиливает отрицательные последствия гипоксии и гиперкапнии.
Шум и вибрация. Производственный шум может усиливать токсический эффект. Это доказано для оксида углерода, стирола, алкилнитрила, крекинг-газа, нефтяных газов, аэрозоля борной кислоты.
Промышленная вибрация аналогично шуму также может усиливать токсическое действие ядов. Например, пыль кобальта, кремниевые пыли, дихлорэтан, оксид углерода, эпоксидные смолы оказывают более выраженное действие при сочетании действия с вибрацией по сравнению с воздействием чистых ядов.
Динамические физические нагрузки активизируют основные вегетативные системы жизнеобеспечения - дыхание и кровообращение, усиливают активность нервно-эндокринной системы, а также многие ферментативные процессы. Увеличение легочной вентиляции приводит к возрастанию общей дозы газообразных веществ и паров, проникающих в организм через дыхательные пути; В связи с этим увеличивается опасность отравления наркотиками, раздражающими парами и газами, токсическими пылями. Более быстрому распределению яда в организме способствует увеличение скорости кровотока и минутного объема сердца. Повышение функциональной активности печени, желез внутренней секреции, нервной системы и увеличение кровоснабжения в интенсивно работающих органах может сделать их более доступными действию яда.
Режимные параметры оборудования, определяющие безопасность производства в целом, зависят от особенностей технологического процесса, типа оборудования, его назначения, рабочей среды.
Температура среды в оборудовании задаётся в соответствии с тепловым режимом процесса. Регули-
рование температуры процесса возможно изменением скорости и температуры тепло- или хладоагента,расхода и температуры компонентов исходного сырья и т.д. Если в результате принятых мер не удаётся восстановить нормальную температуру процесса, то должны быть приняты меры к экстренной (аварийной) остановке оборудования или производства в целом. Многие технологические процессы проводятся под избыточным давлением. Различают избыточное давление условное, пробное и ра-
бочее. Под условным давлением понимается наибольшее давление при температуре среды 20 °С, при котором допустима длительная работа оборудования и деталей трубопровода. Пробное давление – это давление, при котором должно проводиться гидравлическое испытание на прочность. Рабочее же давление – наибольшее значение давления, обеспечивающего заданный режим эксплуатации.
Причинами непредусмотренного процессом повышения давления в аппаратах могут быть: повышение температуры среды, нарушение стабильности качественного и количественного состава сырья, закупорка отходящих от аппарата коммуникаций, неисправность регуляторов давления на стороне нагнетания насосов или компрессоров, нарушение правильной порционной дозировки (при периодических процессах) компонентов сырья и интенсивности перемешивания среды и др.
Повышение давления приводит либо к разгерметизации оборудования, либо к его взрыву.
Поскольку в производственных условиях возможны отклонения от заданного режима, необходимо непрерывно контролировать и поддерживать установленные параметры процесса. Этой цели служат автоматические дозаторы, регуляторы температуры среды и уровня жидкости в аппарате, регуляторы давления и т.д. На случай отказа приборов управления и регулирования технологические аппараты снабжаются системами противоаварийной защиты, в том числе предохранительными устройствами.
Под надёжностью оборудования понимается его комплексное свойство выполнять заданные функции,сохраняя свои основные эксплуатационные характеристики в установленных пределах. В это понятие входят безотказность, долговечность и ремонтопригодность. Показателями надёжности являются вероятность безотказной работы оборудования, срок службы, наработка на отказ и т.д. Снижение надёжности оборудования может привести к постепенному нарушению технологического процесса – постепенному отказу, ухудшению качественных и количественных показателей системы. Безотказность-свойство оборудования непрерывно сохранять работоспособность, оценивается по результатам анализа фактических
параметров работы оборудования (производительности, температуры, давления, потребляемой мощности, расхода сырья и выхода целевого продукта с учётом его качественных показателей) между двумя после-
довательными ремонтами.
Основная задача, связанная с повышением безопасности оборудования, заключается в регулировании, вплоть до полной ликвидации, износовых отказов, и создании условий для проявления минимального числа внезапных отказов, их лёгкого и быстрого устранения. В процессе эксплуатации надёжность оборудования поддерживается строгим соблюдением заданных параметров рабочего режима, качественным обслуживанием и своевременным проведением профилактических работ по поддержанию работоспособности оборудования.
Одним из методов повышения надёжности является резервирование, т.е. введение в систему добавочных (дублирующих) элементов, включаемых параллельно основным, что способствует созданию систем, надёжность которых выше надёжности любых входящих в них элементов. При выходе из строя одного из элементов дублёр выполняет его функции и узел не прекращает своей работы.
Для повышения надёжности отдельных единиц оборудования и технологических систем в целом используются также техническая диагностика и техническое обслуживание. Техническое обслуживание – это совокупность организационных и технических мероприятий, направленных на предупреждение отказов,
обеспечение исправного состояния в процессе эксплуатации и готовности объектов к использованию. Техническое обслуживание позволяет поддерживать и восстанавливать требуемый уровень надёжности объектов за счёт организации периодических проверок состояния объектов, замены и ремонта некоторых элементов, регулировки параметров и устранения выявленных неисправностей.В случае необходимости производят ремонт. Ремонт, состоящий в замене и восстановлении отдельных частей оборудования и их регулировке, считается текущим. Ремонт, осуществляемый для восстановления исправности и ресурса работы объекта с заменой или восстановлением любых его частей, включая основные, и их регулировкой, называется капитальным.
Герметизация обеспечивает непроницаемость для газов или жидкостей внутренних частей аппаратов, механизмов, стен зданий, стыков, резьбовых соединений. К герметизации часто прибегают в самых разных областях. Вариант герметизации выбирается в зависимости от конкретных задач и условий (сварка, припайка и холодное напыление.)
К герметизирующим материалам относятся минеральные и листовые материалы, а также разнообразные составы на основе полимеров.
Герметизирующие материалы обычно имеют в своем составе наполнитель и вулканизующие отвердители.
После нанесения герметика собственно герметизирующие компоненты образуются в результате твердения на месте стыка поверхностей (соединительном шве).
Герметики должны быть достаточно прочны, эластичны и устойчивы к действию различных сред и перепадов температур. Материалы, используемые в электротехнических деталях, кроме вышеперечисленных свойств, должны иметь также удовлетворительные электроизоляционные показатели. Герметизация является важнейшим условием обеспечения нормальной работоспособности и долговечности устройств, механизмов и приборов, используемых в разных отраслях техники.
Технологическое оборудование, в котором обращаются горючие, взрывоопасные или токсичные газы (или жидкости) под давлением, испытывают на герметичность в соответствии с действующими нормативными документами. Пневматические испытания на герметичность заключаются в создании в аппарате или трубопроводе максимально разрешённого рабочего давления и контроля его падения в течение не менее 4 часов при периодической проверке и 24 часов для вновь устанавливаемых аппаратов. Вновь устанавливаемое оборудование считается выдержавшим испытание на герметичность, если падение давления в нём за 1 час не
превышает 0,1% при пожаро- и взрывоопасных средах. В оборудовании, подвергающемся повторному испытанию, допускается падение давления до 0,5% в час.
Порядок подготовки и проведения испытаний трубопроводов не отличается от принятого для технологического оборудования. При этом цеховые трубопроводы испытывают совместно с оборудованием цеха.
При испытании газопроводов диаметром более 250 мм падение давления определяют умножением проведённых выше значений на поправочный коэффициент К.
Если потери давления при испытании превышают нормы, то необходимо найти место утечки. Для этого используют специальные приборы (течеискатели) или обмазывают швы, сальники, арматуру и
разъёмные соединения мыльным раствором. После обнаружения мест утечек давление должно быть полностью снято и причины пропусков устранены. Устранение дефектов и подтяжка крепёжных соединений, а также обстукивание корпуса оборудования, находящегося под давлением, не допускаются. После устранения дефектов испытания на герметичность проводят повторно.
ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ
В процессе эксплуатации металлические конструкционные материалы подвергаются коррозии. Ущерб,приносимый коррозией металлов, связан не только с технологическими потерями, но и выходом из строя металлических конструкций, химических аппаратов, машин, поскольку нарушается их прочность, герметичность, что в конечном итоге может привести к авариям. По механизму коррозионного действия различают химическую и электрохимическую коррозию. Химическая коррозия вызывается непосредственным воздействием на металл агрессивной среды: кислот, щёлочей, сухих газов (главным образом при высоких температурах). Электрохимическая коррозия представляет собой взаимодействие
металла с раствором электролита, при которой происходит ионизация атомов металла и переход катионов металла в раствор (анодный процесс), а освобождающиеся электроны связываются окислителем (ка-
тодный процесс). Основным показателем скорости коррозии является коррозионная проницаемость, т.е. глубина разрушения металла, выражаемая в миллиметрах в течение года (мм/год). Для изготовления аппаратов, предназначенных для работы с коррозионноактивными веществами и/или при высоких температурах, применяют легированные стали. Согласно ГОСТ 5632–72 в зависимо-
сти от основных свойств эти стали подразделяют на три группы:
− коррозионностойкие (нержавеющие) стали, обладающие стойкостью против химической и электрохимической коррозии (08Х13, 12Х18Н10Т, 14Х17Н2);
− жаростойкие (окалиностойкие) стали, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температуре выше 550 °С и работающие в слабонагруженном состоянии (15Х25Т, 20Х23Н13 и др.);
− жаропрочные стали, работающие при высоких температурах в нагруженном состоянии и обладающие при этом достаточной окалиностойкостью (20Х13, 20Х13Н18 и др.).
Эффективная защита технологического оборудования, сооружений от химической коррозии осуществляется за счёт: a) применения конструкционных материалов с коррозионной
проницаемостью не более 0,1 мм/год; б) использования антикоррозионных покрытий (иногда аппараты
изготавливают двухслойными: внутренний слой – из высоколегированной стали, а наружный – из низколегированной); в) выбора оптимальных режимов эксплуатации и конструкции
элементов химических аппаратов, исключающих возможность местных перегревов, возникновения застойных зон, которые могут усилить коррозию; г) применения для замедления скорости коррозии специальных ингибиторов (так, скорость растворения стали в соляной кислоте в
присутствии ингибитора ПБ4 снижается в 20…300 раз). Для борьбы с электрохимической коррозией аппаратов, емкостей, подземных трубопроводов применяются методы катодной и протек-
торной защиты.
Сосуд — герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.
Сосуды, работающие под давлением, являются оборудованием повышенной опасности. Требования к их проектированию, устройству, наладке, монтажу, ремонту и эксплуатации определены правилами Госгортехнадзора России [26]. Правила распространяются на:
§ сосуды, работающие под давлением воды, или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа без учета гидростатического давления;
§ сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;
§ баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;
§ цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 °С превышает 0,07 МПа;
§ цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;
§ барокамеры.
Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от их назначения снабжаются: специальной запорной или запорно-регулирующей арматурой; приборами для измерения давления; прибор