Безопасность эксплуатации котельных установок. Меры пожарной безопасности в котельной

Утверждена
Министерством топлива и энергетики
Российской Федерации.
Приказ от 04.07.1995 г. N144.

Согласована
Постановлением президиума
ЦК Российского профсоюза
работников химических отраслей промышленности
от 26.12.1994 г.
Протокол N21.

ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ
ПО МЕРАМ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАРОВЫХ
И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ С ДАВЛЕНИЕМ НЕ СВЫШЕ 0,07 МПА
НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НЕФТЕПРОДУКТООБЕСПЕЧЕНИЯ

ТОИ Р-112-09-95

1. Общие требования безопасности

1.1. В настоящей Инструкции предусматриваются основные требования по мерам безопасности при эксплуатации паровых котлов с избыточным давлением пара не свыше 0,07 МПа, водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой воды не свыше 115 град. C (далее - "котлов").
1.2. Ответственным за безопасную эксплуатацию и техническое состояние котлов назначается лицо из числа специалистов предприятия, имеющих опыт работы по эксплуатации котлов, прошедших проверку знаний в установленном порядке и имеющих соответствующее удостоверение.
1.3. При нарушении правил безопасной эксплуатации водогрейных и паровых котлов работник может быть подвержен термическим ожогам, поражению электрическим током, динамическим ударам при взрыве котла.
1.4. К обслуживанию водогрейных и паровых котлов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение по соответствующей программе, проверку знаний квалификационной комиссией и получившие удостоверение на право обслуживания котлов.
1.5. Повторная проверка знаний у работников котельной проводится квалификационной комиссией не реже одного раза в год, как правило, в начале отопительного сезона, а также:
при переводе котлов на другой вид топлива;
при переходе работников на обслуживание котлов другого типа.
1.6. Допуск работников к самостоятельному обслуживанию котлов должен оформляться приказом по предприятию.
1.7. На предприятии должна быть разработана и утверждена главным инженером инструкция по режиму работы и безопасному обслуживанию котлов. Инструкция должна находиться на рабочих местах и выдаваться работникам под расписку.
1.8. Схемы включения котлов должны быть вывешены на рабочих местах.
1.9. Работники, обслуживающие котельные, должны быть обеспечены спецодеждой и спецобувью в соответствии с действующими нормами:
костюмом хлопчатобумажным;
рукавицами комбинированными;
очками защитными.
Котлочист должен быть обеспечен, кроме того:
бельем нательным;
ботинками кожаными или сапогами кирзовыми;
шлемом с наплечниками;
подшлемником трикотажным;
респиратором.
1.10. В котельной должны быть огнетушители марки ОХП-10 (2 шт.) и ОП-10.
Работники, обслуживающие котельные, должны уметь пользоваться первичными средствами пожаротушения.
Запрещается использовать пожарный инвентарь не по назначению.
1.11. В котельной запрещается нахождение лиц, не имеющих отношения к эксплуатации котлов и оборудования котельной. В необходимых случаях посторонние могут допускаться в котельную только с разрешения администрации и в сопровождении ее представителя.
1.12. Котлы и котельное оборудование должны содержаться в исправном состоянии. Запрещается загромождать помещение котельной или хранить в нем какие-либо материалы или предметы. Проходы в котельном помещении и выходы из него должны быть всегда свободны.
1.13. Не допускается размещение баков с легковоспламеняющимся жидким топливом, а также запасов горюче - смазочных материалов в помещении, где установлен котел.
1.14. Надзор за техническим состоянием котлов в период эксплуатации путем наружного осмотра должен осуществляться:
ежесменно работниками котельной с записью в сменном журнале;
ежедневно лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию и техническое состояние котлов;
периодически не реже одного раза в год главным инженером предприятия.
Результаты периодического наружного осмотра должны отражаться в акте обследования котла.
1.15. При работе в котле, на его площадках и в газоходах для местного освещения должны применяться переносные аккумуляторные светильники во взрывозащищенном исполнении напряжением не свыше 12 В, включение и выключение которых должно осуществляться вне взрывоопасной зоны.

2. Требования безопасности перед началом работы

2.1. Одеть предусмотренную нормами спецодежду.
2.2. Проверить наличие первичных средств пожаротушения, ознакомиться с записями в сменном журнале и проверить исправность обслуживаемых котлов и относящегося к ним оборудования, а также исправность аварийного освещения, телефонной связи (или звуковой сигнализации) для вызова в экстренных случаях представителей администрации и связи котельной с местами потребления пара.
2.3. Прием и сдача смены оформляется в сменном журнале за подписями ответственных по смене лиц. Записи в журнале ежедневно проверяет лицо, ответственное за безопасную эксплуатацию котлов.
Не разрешается принимать и сдавать дежурство во время ликвидации аварии в котельной.
2.4. Перед растопкой котла следует проверить:
исправность топки и газоходов, запорных и регулирующих устройств;
исправность контрольно - измерительных приборов, питательных устройств, вентиляторов, а также наличие естественной тяги;
исправность оборудования для сжигания жидкого или газообразного топлива;
уровень воды в котле, герметичность фланцев, запорной арматуры, люков;
отсутствие заглушек на продувочных, спускных и питательных паропроводах, мазутопроводах, газопроводах, а также до и после предохранительного клапана;
отсутствие в топке и газоходах посторонних предметов.
2.5. Запрещается пуск в работу котлов с неисправными: арматурой, питательными приборами, средствами автоматики, средствами противоаварийной защиты и сигнализации.
2.6. Непосредственно перед растопкой котла должна быть произведена вентиляция топки и газоходов в течение 10 - 15 мин.

3. Требования безопасности во время работы

3.1. Растопка котлов должна производиться только при наличии распоряжения, записанного в сменном журнале ответственным за безопасную эксплуатацию котлов.
3.2. Время начала растопки и пуска котла в работу должно фиксироваться в сменном журнале.
3.3. Режим растопки котлов должен соответствовать требованиям документации завода - изготовителя.
Не допускается применение при растопке котла, работающего на твердом топливе, легковоспламеняющихся нефтепродуктов (бензин, керосин, дизельное топливо и др.).
3.4. Подтягивание болтовых соединений, лючков и т.п. во время растопки котла должно производиться с соблюдением необходимой предосторожности в присутствии лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котла, с применением стандартных ключей без использования удлиняющих рычагов.
3.5. Во время дежурства работники котельной должны следить за исправностью котла и всего оборудования котельной и строго соблюдать установленный режим работы котла.
Выявляемые в процессе работы оборудования неисправности должны фиксироваться в сменном журнале. Работники должны принимать немедленные меры к устранению неисправностей, угрожающих безопасной и безаварийной работе оборудования. Если неисправности устранить собственными силами невозможно, то необходимо сообщить об этом лицу, ответственному за безопасную эксплуатацию котлов, и принять меры по остановке работы котла.
3.6. Во время работы следует поддерживать установленные:
уровень воды в котле и равномерное питание его водой. При этом нельзя допускать, чтобы уровень воды спускался ниже допустимого низшего уровня или поднимался выше допустимого высшего уровня;
давление пара. Не разрешается повышение давления пара выше допустимого;
температуру перегретого пара, а также температуру питательной воды после экономайзера;
нормальную работу горелок (форсунок).
3.7. При работе котла не реже одного раза в смену следует осуществлять проверку:
исправности действия манометров с помощью трехходовых кранов или заменяющих их запорных вентилей;
водоуказательных приборов (продувкой);
исправности действия предохранительных клапанов (продувкой);
исправности питательных насосов, путем кратковременного пуска каждого из них в работу.
3.8. Периодическая продувка котла должна производиться в присутствии лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котлов. До продувки необходимо убедиться в исправности водоуказательных приборов, питательных устройств, наличии воды в питательных баках.
Открытие продувочной арматуры должно производиться осторожно и постепенно.
Во время продувки необходимо вести наблюдение за уровнем воды в котле и не допускать его понижения.
В случае возникновения в продувочных линиях гидравлических ударов, вибрации трубопровода или других отступлений от нормы, продувка должна быть прекращена.
Запрещается производить продувку при неисправной продувочной арматуре, открывать и закрывать арматуру ударами молотка или других предметов, а также при помощи удлиненных рычагов. Время начала и окончания продувки котла следует записывать в сменный журнал.
3.9. Чистку топки следует производить при пониженной нагрузке котла, ослабленном или выключенном дутье и пониженной тяге.
При удалении шлака и золы из топки должна быть включена вытяжная вентиляция.
3.10. Работники котельной во время дежурства не должны отвлекаться от выполнения своих обязанностей.
3.11. Запрещается во время работы котлов запирать двери для выхода из котельного помещения.
3.12. Работы внутри топок и газоходов котла могут выполняться только при температуре не выше 60 град. С по наряду - допуску на работы повышенной опасности.
Пребывание одного и того же работника внутри котла или газохода при температуре 50 - 60 град. C без перерыва не должно превышать 20 мин. Необходимые меры безопасности при производстве таких работ оговариваются в наряде - допуске.
3.13. Перед закрытием люков и лазов необходимо проверить отсутствие внутри котла людей, посторонних предметов, а также наличие и исправность устройств, установленных внутри котла.
3.14. До начала производства ремонтных работ внутри барабана, камеры или коллектора котла, соединенного с другими работающими котлами общими трубопроводами (паропровод, питательные, дренажные и спускные линии и т.д.), а также перед осмотром или ремонтом элементов котла, находящихся под давлением, при наличии опасности ожога людей паром или водой, котел должен быть изолирован от всех трубопроводов заглушками или отсоединен. Отсоединенные трубопроводы также следует заглушить.
3.15. При работе на газообразном топливе котел должен быть надежно отделен от общего газопровода в соответствии с инструкцией по обслуживанию котла.
3.16. Неисправности элементов котла и коммуникаций, находящихся под давлением или воздействием высокой температуры от топки или пара, устраняют при неработающем котле.
3.17. При отключении участков трубопроводов и газоходов на вентилях, задвижках и заслонках, а также на пусковых устройствах дымососов, дутьевых вентиляторов и питателей топлива должны быть вывешены плакаты: "Не включать - работают люди!", при этом у пусковых устройств дымососов, дутьевых вентиляторов и питателей топлива должны быть сняты плавкие вставки.
3.18. При остановке котлов на длительное время или летом по окончании отопительного сезона их очищают от сажи и накипи, заливают полностью водой и отключают от водопроводной системы.
3.19. При остановке в холодное время котлов, установленных в неотапливаемых помещениях, их также очищают от сажи, накипи с последующей промывкой и гидроиспытанием и обязательно спускают воду из котла - водонагревателя, насоса и трубопроводов.

4. Требования безопасности в аварийных ситуациях

4.1. Работа котла должна быть немедленно остановлена:
при резком повышении давления и температуры выше установленных в котле и системе, несмотря на принятые меры (прекращение подачи топлива, уменьшение тяги и дутья);
при наличии повреждения котла с утечкой воды из места повреждения;
при неисправностях питательных приборов, водоуказательных приборов, манометров, термометров, предохранительных клапанов;
при прекращении циркуляции воды в системе (неисправность насоса, отключение электроэнергии);
при обнаружении в элементах котла (барабане, жаровой трубе, огневой коробке, трубной решетке и т.п.) трещин, вспучин, неплотностей сварных швов, разрывов труб;
при накаливании докрасна элементов котла или каркаса;
при горении сажи и частиц топлива в газоходах, пароперегревателе;
при обнаружении не свойственного при работе котла шума, вибрации, стука;
при неисправности предохранительных блокировочных устройств;
при возникновении пожара, непосредственно угрожающего котлу.
4.2. Причины аварийной остановки котла должны быть записаны в сменном журнале.
4.3. При аварийной остановке котла необходимо:
прекратить подачу топлива и воздуха, резко ослабить тягу;
как можно быстрее удалить горящее топливо из топки;
после прекращения горения в топке открыть на некоторое время дымовую заслонку;
отключить котел от главного паропровода;
выпустить пар через приподнятые предохранительные клапаны или аварийный выхлопной вентиль.
Запрещается подпитывать раскаленный выше допустимой температуры котел водой во избежание взрыва.
4.4. При остановке котла из-за загорания сажи или частиц топлива в газоходах, пароперегревателе или экономайзере немедленно прекратить подачу топлива и воздуха в топку, прекратить тягу, остановить дымососы и вентиляторы и полностью перекрыть воздушные и газовые заслонки.
Если возможно, заполнить газоход паром и после прекращения горения провентилировать топку.
4.5. В случае возникновения в котельной пожара работники должны немедленно вызвать пожарную охрану и принять меры к тушению, не прекращая наблюдения за котлами.
Если пожар угрожает котлам и невозможно быстро его потушить, необходимо остановить котлы в аварийном порядке.

5. Требования безопасности по окончании работы

5.1. После окончания работы в котельной следует убрать рабочее место.
5.2. Сдать дежурство ответственному по смене с записью в сменном журнале о всех замеченных недостатках, неисправностях, указаниях, распоряжениях руководства.
5.3. Остановка котла (за исключением аварийной) производится по письменному распоряжению лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котла, о чем делается запись в сменном журнале.
5.4. В случае остановки котла работники котельной не имеют права покидать свое рабочее место до полного прекращения горения в топке котла, удаления из нее остатков топлива и снижения давления до нуля, за исключением котлов, не имеющих кирпичной кладки. В таких котлах снижение давления до нуля после удаления топлива из топки не обязательно, если котельная будет закрыта на замок.

Требования пожарной безопасности

Территория участка, производственные помещения, котельное и вспомогательное оборудование, площадки и другие сооружения должны содержаться в чистоте и порядке.

Подъезды к установке, пожарным гидрантам, подступы к пожарным лестницам содержатся в исправном состоянии, а зимой очищены. Эвакуационные пути и выходы должны быть всегда свободными.

Территория цеха должна иметь наружное освещение, достаточное для быстрого нахождения пожарных гидрантов, пожарных лестниц, входов в здания.

Курение в цехе разрешается только в специально отведенном месте.

Первичные средства пожаротушения должны содержаться в исправности, устанавливаться на видных местах со свободным доступом к ним. Обслуживающий персонал при приеме и сдаче смены должен проверить наличие и исправность противопожарного инвентаря с занесением результатов в вахтовый журнал согласно инвентарной описи.

Расположение пожарного инвентаря и оборудования на установке паровой котельной:

Ящик с песком и совком в фильтровальном зале, в котельном зале;

Огнетушители в операторной, на ГРУ, в фильтровальном зале, в аммиачном хозяйстве, в котельном зале, в лаборатории, на втором этаже;

Пожарные краны в фильтровальном зале, в котельном зале, в насосной ХВО и котельной.

Каждый работник цеха должен знать их место нахождения и уметь ими пользоваться.

Не допускать хранение ГЖ и ЛВЖ в помещениях котельной.

Для мойки оборудования, изделий и деталей должны применяться не горючие технические моющие средства, безопасные в пожарном отношении способы.

Разогрев замерзших трубопроводов, дренажей следует проводить горячей водой, паром и другими безопасными способами. Применение для этих целей открытого огня не допускается.

Запрещается развешивать для просушки одежду, а также класть какие-либо горючие материалы на горячие поверхности трубопроводов и аппаратов. В карманах спец. одежды запрещается оставлять промасленную ветошь и другой обтирочный материал. Оставлять спец. одежду на рабочих местах не разрешается. Хранение обтирочного материала в помещениях насосных, вентиляционных установок, в котельном зале запрещается. Обтирочный материал должен храниться в металлическом ящике с плотно закрывающейся крышкой. Для сбора использованного обтирочного материала необходимо установить также металлический ящик с плотно закрывающейся крышкой. Ящик должен своевременно очищаться.

Пользоваться электронагревательными приборами без разрешения службы главного энергетика и согласования с пожарной охраной запрещается. Электроплита и электрочайник должны иметь подставку из несгораемых материалов. Электроплита должна иметь закрытый нагревательный элемент, соответствовать классу 01. Все электроприборы должны быть заземлены.

Все огневые работы должны быть организованы и выполнены в соответствии с требованиями производственной инструкции.

Лоток технологических трубопроводов цеха должен быть чистым.

Подшипники насосов должны иметь достаточное количество смазки. Не допускается перегрев подшипников выше паспортных данных.

В цехе должна быть табличка с фамилией и должностью сотрудника, являющегося ответственным за соблюдение правил пожарной безопасности.

В случае разлива ЛВЖ и ГЖ они должны быть немедленно устранены.

В котельной цеха предусмотрена автоматика безопасности и сигнализации.

Непосредственно на котлах и в местах возможного повышения концентрации топливного газа установлены сигнализаторы загазованности.

На паровых котлах ДЕ 25-24-250 установлена автоматика безопасности, предусматривающая отключение топлива на котел с подачей звукового и светового сигнала в операторной.

Подача топлива отключается по следующим параметрам:

А) погасание факела;
б) понижение давления газа - 1.8 кПа;
в) повышение давления газа - 50 кПа;
г) понижение давления воздуха - 0,2 кПа;
д) повышение уровня воды в барабане - +80 мм;
е) понижение уровня воды в барабане - -80 мм;
ж) снижение разряжения в топке - -10 кПа.

Для обеспечения контроля за загазованностью в местах возможного образования взрывоопасной концентрации топливного газа на установке установлены сигнализаторы загазованности. Они установлены у продувочных колодцев, в районе ГРУ. Сигнализаторы подают звуковой сигнал в операторную при повышении концентрации топливного газа более чем на 1 % по объему.

Кроме этого на котлах установлены взрывные клапана:

2 шт. на газоходе - мембранные;
- 2 шт. на экономайзере - откидные.

Состояние мембраны проверяется ежесменно. Мембраны взрывных клапанов по виду материала и толщине должны соответствовать проектным данным.

Аварийный останов котла

Котел должен быть остановлен аварийно в случаях, предусмотренных производственной инструкцией. При этом:

А) поддерживать уровень воды в котле выше среднего;
б) прекратить подачу топлива в топку;
в) отключить его от паропроводов, главной паровой задвижкой, после полного прекращения горения в топке, открыть продувку пароперегревателя.

Розжиг котла:

А) провентилировать топку котла в течение 15 мин. при открытых шиберах на воздуховоде газоходе;
б) закрыть полностью шибера воздуховода и газохода;
в) осмотреть горелку, камеру сжигания и проверить наличие воздуха, газа;
г) розжиг горелки производится дистанционно - запальником или вручную переносным факелом;
д) факел запальника при розжиге должен быть устойчивым и достаточно длинным, чтобы надежно воспламенить газ. При наличии в амбразуре запального факела необходимо плавно открыть подачу топлива.
е) после воспламенения факела основной горелки закрыть запорную арматуру на линии подачи газа на запальник. Отрегулировать подачу воздуха на горелку и разряжение в топке;
ж) в случае погасания или отрыва пламени немедленно прекратить подачу газа на горелку, выяснить причины погасания, устранить их.
Провентилировать топку в течение 15 минут и только после этого повторить розжиг котла в установленном порядке.

Запрещается:

А) производить розжиг котла без предварительной вентиляции в течение 15 минут;
б) эксплуатировать неисправные котлы, а также при неисправном газовом оборудовании, автоматики безопасности, регулирования сигнализации, отсутствии разряжения в топке, при утечках газа.

В случаях возникновения пожара на установке немедленно сообщить по телефону диспетчеру завода по телефону 1-47, 1-48 и газоспасательную службу по телефону 1-01, 3-65 при этом назвать свою фамилию, место работы и место пожара, принять меры немедленной ликвидации очага пожара, обеспечить встречу и въезд на установку боевых расчетов пожарной охраны.

Горящее электрооборудование перед началом тушения необходимо обесточить. Дымососы и вентиляторы отключаются кнопкой "Стоп" непосредственно у агрегата или на щите в операторной. Крышные вентиляторы отключаются кнопкой на каждом вентиляторе и на щите у операторной. Вентсистема в венткамере отключается на щитке в помещении венткамеры. Отключение насосов производится выключателями, расположенными у агрегатов и в помещении КТП.

Горящее электрооборудование тушить порошковым огнетушителем.

При возникновении пожара на газопроводах котельной установки, снижается давление газа до минимального, а затем тушится пламя и после этого полностью перекрывается газ.

Правила применения средств пожаротушения

Обслуживающий персонал установки при приеме и сдаче вахты должен проверить по описи наличие и исправность противопожарного инвентаря с занесение результатов в вахтовый журнал.

Использование первичных средств пожаротушения не по прямому назначению категорически запрещается. За утерю, порчу или приведение средств пожаротушения и оборудования в негодность, виновные привлекаются к дисциплинарной и материальной ответственности согласно действующему положению.

Списание средств пожаротушения, пришедших в негодность, производится на общих основаниях по согласованию с отделом ОТ и ПБ.

Перемещение пожарного инвентаря и оборудования из одного помещения в пределах здания и сооружения производится с разрешения начальника цеха по согласованию с отделом ОТ и ПБ.

Первичные средства пожаротушения должны устанавливаться на видных местах со свободным доступом к ним.

Заряженный огнетушитель должен быть подвешен или установлен в вертикальном положении, но не выше 1,5 м от пола до подошвы огнетушителя.

Приведение огнетушителя в действие должно производится строго в соответствии с инструкцией, имеющейся на корпусе каждого огнетушителя.

Для успешного применения огнетушителей необходимо:

А) приводить огнетушители в действие ближе к месту горения, чтобы не терять напрасно огнегасящего вещества:
б) действовать огнетушителем быстро, т.к. работа огнетушителя кратковременна;
в) при тушении горящих веществ порошковыми огнетушителями следует покрыть порошком всю горящую поверхность.

Песок в ящиках следует регулярно осматривать и при комковании или увлажнении просушивать и просеивать.

Рукава внутренних пожарных кранов должны быть всегда сухими, хорошо скатанными, один конец рукава должен быть примкнут к стволу, а другой к внутреннему пожарному крану. Соединительные головки пожарных кранов и рукава должны иметь прокладки. Пожарный шкаф должен быть опломбирован. Давление во внутренних пожарных кранах должно проверяться не реже двух раз в год.

Огнетушители, ящики для песка и пожарных рукавов, ручки лопат должны быть окрашены в соответствии с требованиями ГОСТа.

Ящики для песка должны быть рассчитаны на хранение 0,5м3 песка, окрашены в красный цвет, должны иметь плотно закрывающуюся крышку и надпись белой краской: «Для тушения пожара». У каждого ящика должна быть лопата совкового типа или совок.

Безопасность газовых котельных имеет много аспектов. Это возможность возгорания котельной, взрыв газа, отравление персонала продуктами горения. Для обеспечения полной безопасности требуется комплекс мер и большой спектр различного оборудования.

Проектные решения по обнаружении загазованности в котельной

Проектом предусматривается контроль загазованности в помещениях при помощи стационарных газоанализаторов. Датчики загазованности опасным газом (CH 4) имеют два порога срабатывания.

При 1-ом пороге срабатывания (0,5% объемной концентрации) – срабатывает предупредительная сигнализация.

При 2-ом пороге срабатывания (1% объемной концентрации):

- срабатывает аварийная сигнализация;

- прекращается подача газа путем закрытия электромагнитного клапана на входе;

- производится отключение технологической вентиляции;

- производится включение аварийной вентиляции;

- у входа загораются красные сигнальные лампы и срабатывает местная звуковая сигнализация

Сигналы о загазованности поступают в АСУТП.

Проектирование системы пожарной безопасности

При поступлении сигнала о задымлении (возгорании) в помещениях от пожарных извещателей, установленных на потолочных перекрытиях на общий диспетчерский пульт здания котельной происходит включение систем в зависимости от сложившейся обстановки и отключение общеобменной вентиляции.

Проектирование АСУТП газовой котельной

Все системы системы безопасности объединяются с единую систему АСУТП. Проект котельной включает в себя комплект датчиков и измерительных приборов, системы диспетчеризации сигналов и помещение единого диспетчерского пункта газовой котельной. Проектирование также включает в себя разработку программного обеспечения и рабочего места оператора.

Проектные решения по заземлению и молниезащите

Частыми причинами пожара являются попадание молнии и возникновение электрических разрядов в результате производственной деятельности. Для обеспечения электрической безопасности газовых котельных обязательно предусматривается разработка системы уравнивания потенциалов и молниезащиты.

Развитие отечественной теплоэнергетики неразрывно связано с именами русских ученых и инженеров. Основы теплотехнической науки были заложены в середине XVIII в. великим русским ученым М.В. Ломоносовым. В 1766 г. талантливый русский теплотехник И.И. Ползунов создал в Барнауле первую в мире теплосиловую установку для привода заводских механизмов, которая включала паровой котел. Практическое использование паросиловых установок дало новый источник энергии и сыграло большую роль в развитии промышленного производства. Ряд теоретических и экспериментальных работ по исследованию рабочих процессов котельных установок был проведен в конце XVIII и начале XI X вв. учеными В.В.Петровым и Я.Д. Захаровым.

Котельные установки по виду вырабатываемого теплоносителя делятся на:

Паровые (для выработки пара);

Водогрейные (для выработки горячей воды).

Водогрейная котельная имеет один теплоноситель – воду в отличие от паровой котельной, у которой два теплоносителя – вода и пар. В связи с этим в паровой котельной необходимо иметь отдельные трубопроводы для пара и воды, а также бака для сбора конденсата.

Котельные установки оборудуют водоподготовительными устройствами, контрольно-измерительными приборами и соответствующими средствами автоматизации, что обеспечивает их бесперебойную и надежную эксплуатацию. Водогрейные котельные установки предназначены для получения горячей воды, используемой для отопления, горячего водоснабжения и других целей.

Водогрейные и паровые котельные различаются в зависимости от вида используемого топлива, конструкции котлов, топок и т.п. В состав как паровой, так и водогрейной котельной установки обычно входят несколько котлоагрегатов, но не менее двух и не более четырех-пяти. Все они связываются между собой общими коммуникациями – трубопроводами, газопроводами и др.

Котельные установки в зависимости от типа потребителя разделяются на:

Энергетические;

Производственно-отопительные;

Отопительные.

Энергетические котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях. Такие котельные оборудуют, как правило, котлоагрегатами большой и средней мощности, которые вырабатывают пар повышенных параметров.

Производственно-отопительные котельные установки (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительные котельные установки (в основном водогрейные, но они могут быть и паровыми) предназначены для обслуживания систем отопления, горячего водоснабжения и вентиляции производственных и жилых помещений.

В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются на местные (индивидуальные), групповые и районные.

По материалу конструкций котлов – чугунные и стальные.

По аэродинамическому режиму топки – с разрежением и с наддувом.

По перемещению продуктов сгорания и воды – газотрубные, водотрубные, газо-водотрубные.

По конструктивным особенностям: цилиндрические, горизонтально-водотрубные, вертикально-водотрубные.

По характеру циркуляции рабочего тела – с естественной или принудительной циркуляцией.

По транспортабельности – стационарные и передвижные.

По принятой в настоящее время маркировке паровые стационарные котлы в соответствии со схемой циркуляции в них теплоносителя имеют следующие обозначения:

Е – с естественной циркуляцией;

Еп - с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;

ПР – с многократной принудительной циркуляцией;

П – прямоточный;

Пи – прямоточный с промежуточным перегревом пара;

Кп – с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом пара.

К обозначению котла цифрами добавляют:

паропроизводительность, Т/ч;

абсолютное давление, кгс/см 2 ;

индекс топки (Г – газ, М - мазут);

если топка под наддувом – буква «н»;

температуру перегрева пара показывают цифрами в скобках.

Например: Е-10-14Г; Еп-16-14-ГМ(250).

Водогрейные котлы теплопроизводительностью 4…180 Гкал/ч обозначают буквами КВ. К обозначению добавляют вид сжигаемого топлива (буквами), теплопроизводительность Гкал/ч (цифрами), температуру нагретой воды С.

Например: КВ-ГМ-10-150.

Функционально котел и его оборудование можно разделить на несколько частей (рисунок):

Система подачи топлива;

Система подачи воздуха;

Горелочные устройства;

Система подачи воды;

Барабан котла.

Рисунок - Функциональная схема котла

В соответствии с приведенной схемой собственно котлоагрегат включает в себя:

Топочное устройство, в котором сжигается топливо и образуются топочные газы – высоконагретые продукты сгорания;

Котел (металлическую емкость), внутри которого циркулирует теплоноситель и через поверхность которого передается теплота от газов к теплоносителю;

Систему газоходов, служащих для удаления топочных газов в атмосферу;

Устройства для подачи топлива и воздуха в топку, удаления остатков топливосжигания и продуктов сгорания, циркуляции теплоносителя;

Системы трубопроводов воды, пара, воздуха, конструктивно выполненных как единое целое с котлоагрегатом.

Котельная установка – совокупность одного или нескольких котлоагрегатов, установленных в одном помещении и оборудованных общими вспомогательными устройствами топливоподготовки, шлакозолоудаления, водоподготовки и питания котлов, очистки и удаления газов.

К вспомогательным элементам котельной относят:·

дутьевые вентиляторы, необходимые для подачи воздуха в топку котлов;·

дымососы-вентиляторы, способствующие усилению тяги и тем самым уменьшению размеров дымовой трубы;·

питательные устройства (насосы), необходимые для подачи воды в котлы;·

устройства по очистки питательной воды, предотвращающие накипеобразование в котлах и их коррозию.·

водяной экономайзер служит для подогрева питательной воды до ее поступления в котел;

воздухоподогреватель предназначен для подогрева воздуха перед его поступлением в топку горячими газами, покидающими котлоагрегат;

приборы теплового контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную работу всех звеньев котельной.

Арматурой котлов называют приборы и устройства, которые обеспечивают безопасную и безаварийную работу котлов и котельного оборудования.

Котельные установки в соответствии с ФЗ-116 «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» относятся к категории опасных производственных объектов со всеми вытекающими последствиями относительно требований по обеспечению безопасной эксплуатации.

Требования безопасности при эксплуатации котлов изложены в Правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (Постановление Гсгортехнадзора РФ № 88 от 11.06.2003 г.).

К работе с котлами допускаются лица:

не моложе 18 лет;

имеющих соответствующую подготовку;

прошедших проверку знаний по правилам эксплуатации;

прошедшим инструктажи.

Результаты экзаменов и периодической проверки знаний обслуживающего персонала должны оформляться протоколом за подписью председателя комиссии и ее членов и заноситься в специальный журнал. Лицам, выдержавшим экзамены, выдаются удостоверения за подписью председателя комиссии и инспектора котлонадзора.

Допуск оформляется приказом. Повторная проверка знаний обслуживающего персонала котельной должна проводиться периодически, не реже одного раза в 12 месяцев.

Персонал, обслуживающий теплоиспользующие установки и тепловые сети, должен ясно представлять технологические особенности своего предприятия (организации) и его значение для народного хозяйства, знать и выполнять настоящие Правила, правила техники безопасности, инструкции и другие директивные материалы.

При эксплуатации оператор (машинист) котельной обязан:

произвести прием и проверку исправности аппаратуры, записать показания КИП и А;

не покидать рабочее место;

обеспечивать соблюдение режима работы;

при производстве работ внутри котлов – обязательное оформление наряда-допуска за подписью нач. котельной;

ежесуточная проверка исправности КИП (с записью в журнале дежурства);

проверка предохранительной арматуры (с записью в журнале дежурства).

При плановой остановке котлов :

сжечь неиспользованное топливо;

при работе на газу – уменьшить подачу газа, прекратить его подачу, отключить подачу воздуха;

продуть и проветрить топку.

Немедленно приступить к остановке котла (при одновременном сообщении руководству и аварийным службам) в случаях:

нерегулируемое повышение температуры и давления внутри котла выше технологических параметров;

снижение уровня воды;

неисправна контрольно-измерительная аппаратура;

обнаружение в основных элементах котла и кожуха трещин, выпучин, разрывов трубопроводов и других конструктивных нарушений.

Запрещается:

загромождать помещение посторонними предметами;

оставлять без надзора работающий котел;

допускать в помещение котельной посторонних лиц;

использовать легковоспламеняющиеся жидкости при растопке котлов и содержать их в помещении;

производить какие-либо ремонтные работы при эксплуатации котлов;

тушить в топке пламя засыпкой свежего топлива или водой.

Причины аварий и профилактика паровых котлов

Утечка воды часто приводит к взрывам, вызывающим большие разрушения и несчастные случаи. Организационные причины - нарушение правил и инструкций, отсутствие кочегара на рабочем месте. Технические причины - отсутствие или неисправность звукового сигнализатора предельных уровней воды, датчика температуры, неисправность водоуказательного стекла.

1. Аварии паровых котлов вследствие неудовлетворительного водного режима происходят при добавлении в котел неочищенной воды, появления накипи на кипятильных трубах, отсутствии или неисправности запорных щеколд на топочных дверцах шуровочных отверстий, через которые часто выбрасываются пламя, зола, шлак и пар, что приводит в свою очередь к травматизму.

Профилактика: регулярный контроль за качеством питательной воды, ее химической очистки, осуществление продувки и промывки, механической очистки поверхностей нагрева котла.

2. Аварии, связанные с явлением щелочной коррозии металлов происходят в результате одновременного воздействия на металл повышенных местных напряжений, близких к пределу текучести или превышающих его, и щелочно-агрессивной котловой воды. Все это усугубляется при резких изменениях режима работы котлов (колебания нагрузок и параметров пара, форсирование растопки и расхолаживания паровых котлов). Опасность возникает при концентрации щелочей 100 г/л, т. е. при 10 %-ном растворе. Агрессивность воды повышается при увеличении ее щелочности. Для ее контроля необходимо пользоваться приборами-индикаторами.

Профилактика: проведение регулярных осмотров (выявление солевых отложений с наружной стороны заклепочных швов или в местах вальцовки труб, а при гидравлических испытаниях нужно следить за пропуском воды через неплотность швов и соединений); легкое простукивание молотком поверхностей (при наличии “хрупких” разрушений головки заклепок выпадают из отверстий); осуществление дефектоскопии.

3. Аварии паровых котлов из-за превышения рабочего давления возникают по следующим причинам: неисправность или отсутствие манометров продувочных краников, предохранительных клапанов, их преднамеренное заклинивание или отсутствие регулировки на разрешенное давление; работа котла на повышенном давлении.

Организационные причины: необученность персонала, нарушение требований инструкций или их отсутствие, нарушение растопочного режима котла.

4. Аварии паровых котлов из-за износа их элементов происходят при нарушении или игнорировании требований правил безопасной эксплуатации котлов в часы профилактических работ и при замене дефектных узлов, деталей, приборов и устройств контроля.

11. Безопасность эксплуатации котельных установок

11.1 Общие сведения о котельных установках

Котельная установка – комплекс устройств для получения водяного пара под давлением (или горячей воды). Котельная установка (КУ) состоит из следующих основных систем:

– котлоагрегата;

– газо- и воздухопроводов;

– трубопроводов пара и воды;

– арматуры (отключающие, регулирующие, соединительные и т.п. устройства);

– тягодутьевых устройств;

– сооружений водоподготовки и др.

Мощные котельные установки занимают помещения объёмом в сотни тысяч м 3 и вырабатывают до 4 тысяч т пара в сутки.

Основным сооружением любой котельной установки является парогенератор – аппарат для производства водяного пара.

Парогенератор, в котором пар получают за счёт тепла сжигаемого органического топлива, называется паровым котлом, а при использовании электрической энергии – электрокотлом.

Паровой котел – устройство, имеющее топку для сжигания углеводородного топлива, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного.

Современный паровой котел представляет собой агрегат, конструктивно объединяющий в себе комплекс устройств для получения пара под давлением или горячей воды за счёт сжигания топлива. Главной частью такого котлоагрегата является топочная камера с газоходами, в которых размещены поверхности нагрева, воспринимающие тепло продуктов сгорания топлива (пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель). Элементы котлоагрегата опираются на каркас и защищены от потерь тепла обмуровкой и теплоизоляцией.

В топочной камере происходит частичное сгорание топлива и частичное охлаждение продуктов сгорания, за счёт нагрева труб, покрывающих стены топочной камеры (топочные экраны), по которым циркулирует вода или пар. На выходе из топки газы имеют температуру ~ 1000 0 С и на пути их движения устанавливаются пароперегреватели (трубчатые змеевики). После пароперегревателей температура газов составляет 700…600 о С и далее тепло от них отбирается в водяном экономайзере и воздухоподогревателе. Температура газов, после рассмотренных устройств снижается до 170…130 о С. Дальнейшее снижение температуры отходящих газов путём полезного использования их тепла препятствует конденсация паров воды и серной кислоты на рабочих поверхностях, приводящих к осаждению на них золы и коррозии.

Охлаждённые газы через систему золоулавливания и сероочистки выбрасываются из дымовой трубы в атмосферу. Твёрдые продукты сгорания топлива периодически или непрерывно удаляются из котлоагрегата и направляются в золошламонакопители.

Котлоагрегат, например, для энергоблока мощностью 300 МВт представляет собой постройка высотой > 50 м и в плане занимает площадь ~ 1000 м 2 . На сооружение такого агрегата, расходуется ~ 4500 т металла, из которых ~ 33 % приходится на трубные системы, работающие под давлением > 2,5 МПа.

В качестве топлива в котлоагрегатах используются:

природный газ;

каменный уголь;

горючие сланцы;

11.2 Основные опасности, возникающие при эксплуатации котельных установок

Котельные установки относятся к опасным производственным объектам т.к. при их эксплуатации возможна реализация следующих потенциальных опасностей (основных):

неконтролируемые взрывы газовоздушных и аэрозольных горючих систем;

– физические взрывы систем, работающих под давлением;

– разрушение трубопроводов с паром и горячей водой за счёт температурных градиентов, обусловленных отложением солей жёсткости (накипи) из нагреваемой воды на нагретых поверхностях;

– генерирование вибрации и шума за счёт работы дробильных, размольных и транспортных агрегатов, а также тягодутьевых устройств;

– опасность термических ожогов при контакте работающих с нагретыми поверхностями и паром;

– загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы газообразными, аэрозольными, жидкими и твердыми отходами;

– загрязнение окружающей природной среды неиспользованной теплотой отходящих газов, охлаждающей воды и твердофазных отходов.

11.3 Основные способы обеспечения безопасной эксплуатации котельных установок

С целью безопасной эксплуатации котельных установок применяется следующая арматура безопасности:

манометры, для контроля давления среды (воды, пара и др.);

предохранительные устройства для сброса избыточного давления рабочей среды (разрывные мембраны, предохранительные клапаны, и др.);

парозапорные вентили для отключения КУ от паровой магистрали;

водозапорные вентили (задвижки) для впуска воды в КУ и регулирование её количества;

обратный питательный клапан, предотвращающий пропуск воды из КУ обратно в питательную магистраль при аварии на питательном трубопроводе;

воздушные клапаны для удаления из КУ воздуха и др. газов.

Вся арматура должна иметь сертификаты (паспорта), где отражаются параметры эксплуатации, схемы включения в технологическую систему и др. сведения.

Соединения трубопроводов котельных установок выполняются фланцевыми или сварными.

Котельные установки оборудуются также необходимой гарнитурой безопасности:

заслонки и шиберы для регулирования тяги и дутья;

лазы в обмуровке для осмотра топочной камеры, газоходов и др. поверхностей нагрева и футеровки;

предохранительные взрывные клапаны для защиты обмуровки и каркаса КУ от разрушений при взрывах горючей смеси в топке и газоходах;

затворы на шлаковых и золовых бункерах для удаления шлака и золы из топки, газоходов и др. мест.

В целях предупреждения взрывов автоматически контролируется температура топочных газов, пара и воды, причём системы контроля блокируются с питательными системами (по топливу и воде), которые отключаются при превышении критических величин температур.

Для обеспечения безопасности процесса розжига КУ предусматриваются автоматические системы контроля и регулирования подачи горючего на запальник и в топку.

Особое значение для безопасной эксплуатации КУ являются, умягчение питательной воды с целью предупреждения образования накипи на нагретых поверхностях. При умягчении (обессоливании) воды из неё удаляют соли жесткости (Ca(HCO 3) 2 ; Mg(HCO 3) 2 ; CaSO 4 ; MgSO 4 ; MgCI 2) обеспечивающие карбонатную и некарбонатную жёсткость воды.

Умягчение питательной воды производится при помощи ионообменных смол (катиониты и аниониты), а также реагентными методами (обработка кислотами с выпадением солей жёсткости в осадок).

Проектирование, эксплуатация, содержание и т.п. котельных установок подведомственны органам Ростехнадзора (котлонадзор).

Безопасная эксплуатация котельных установок регламентируется рядом нормативных документов:

ПБ 10-574–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов»;

ПБ 10-575–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации электрических котлов и электрокотельных»;

ПБ 10-573–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды»;

ПБ 03-576–03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и др.

Загораний. Умейте правильно определять категории производств по взрыво- и пожароопасности, а для этого надо знать, какими показателями характеризуется каждая категория производства. Изучи­те классификацию производственных помещений по Правилам устройства электро­установок (ПУЭ) и умейте выбирать 5)Средства защиты работающих от опасностей.Системы автоматики.Методы повышения травмобезопасности...

Психического состояния персонала, занятого на ответственных работах, и принятие административных мер могут положительно влиять на сокращение травматизма и повышение надежности работы сложных систем. производственный безопасность психический медицинская помощь 3. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПОСТРАДАВШИМ Аптечка первой помощи. Перевязочные материалы: бинты, вата, индивидуальные перевязочные пакеты, ...

И обеспечение готовности этих объектов к локализации и ликвидации последствий этих аварий. Промышленная безопасность технологических операций на опо обеспечивается следующим комплексом мероприятий: -наличием и функционированием необходимых приборов и систем контроля за производственными процессами, а так же аппаратуры наблюдения, оповещения, связи и поддержки неотложных действий...

Требований промышленной безопасности - один из важнейших элементов системы управления промышленной безопасностью на опасных производственных объектах. Производственный контроль организуется и осуществляется субъектами хозяйственной деятельности, независимо от их организационно-правовой формы, эксплуатирующими опасные производственные объекты. Внедрение производственного контроля является первым...