Реконструкция котельной Речицкого пивзавода

9. Охрана труда и экология

 

9.1. Охрана труда.

        Паровые и водогрейные котлы должны удовлетворять нормам и требованиям по обеспечению безопасной их эксплуатации., которые изложены в соответствующих Правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

        Конструкция котла и его основных элементов должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации на расчетных параметрах в течение назначенного срока службы, а также возможность технического освидетельствования, очистки, промывки, ремонта и эксплуатационного контроля металла, фасонных и литых деталей, сварных соединений.

        Конструкция котла должна обеспечивать возможность равномерного прогрева и свободного теплового расширения его элементов при растопке и нормальном режиме работы.

        Каждый котел с камерным сжиганием топлива должен быть снабжен взрывными предохранительными устройствами, которые должны быть размещены и устроены так, чтобы при их срабатывании исключалось травмирование людей. Газоходы, через которые подаются отходящие газы, должны иметь взрывные клапаны такой конструкции, которая обеспечит безопасность обслуживающего персонала при их срабатывании. Горелочные устройства должны быть безопасны и экономичны. Должны обеспечивать надежное воспламенение и устойчивое горение топлива без отрыва и проскока пламени за пределы топки в заданном диапазоне режимов работы, не допускать выпадения капель жидкого топлива на под и стенки.

 

        Изготовление, монтаж, ремонт, а также реконструкция, модернизация котлов и их элементов должны выполнятся специализированными предприятиями и организациями, располагающими техническими требованиями, необходимыми для качественного выполнения работ. При изготовлении, монтаже и ремонте должна применяться система контроля качества, которая гарантировала бы выявление недопустимых дефектов, ее высокое качество и надежность в эксплуатации. Контроль качества сварки и сварных соединений включает:

1. проверку уровня квалификации и аттестации персонала;
2. проверку сборочно – сварочного, контрольного оборудования, аппаратуры, приборов и инструментов;
3. контроль качества основных материалов;
4. контроль качества сварочных материалов и материалов для дефектоскопии;
5. операционный контроль технологии сварки;
6. неразрушающий контроль качества сварных соединений;
7. разрушающий контроль;
8. контроль исправления дефектов.

         Основными методами неразрушающего контроля металла и сварных соединений котлов являются:

- визуальный и визуально  – оптический;

- радиографический;

- ультразвуковой;

- капиллярный;

- прогонка металлического шара;

- гидравлическое испытание.   

       При разрушающем контроле должны проводиться испытания механических свойств.

         Для управления работой котлов и обеспечения режимов эксплуатации они должны быть оснащены:

1. устройствами, предохраняющими от повышения давления (предохранительными устройствами);
2. указателями уровня воды (для паровых котлов);
3. манометрами;
4. приборами для измерения температуры среды;
5. запорной и регулирующей арматурой;
6. приборами безопасности.

         Каждый элемент котла, внутренний объем которого ограничен запорной арматурой, должен быть защищен предохранительными устройствами, автоматически предотвращающими повышение давления сверх допустимого путем выпуска рабочей среды в атмосферу.

          В качестве предохранительных устройств допускается применять:

1. рычажно – грузовые предохранительные клапаны прямого действия исключая их использование в транспортабельных котельных;
2. пружинные предохранительные клапаны прямого действия;
3. выкидные предохранительные устройства (гидрозатворы).

         Манометры, устанавливаемые на котлах и трубопроводах в пределах котельной, должны иметь класс точности не ниже 2,5.

  У водогрейных котлов для измерения температуры воды устанавливают термометры при входе воды в котел и на выходе из него. При наличии в котельной двух и более котлов термометры, кроме того размещают на общих подающем и обратном трубопроводах.

        Арматура, установленная на котлах и трубопроводах, должна иметь маркировку с указанием:

1. условного прохода;
2. условного или рабочего давления и температуры среды ;
3. направления потока среды.

          Каждый котел оборудуют следующими трубопроводами :

1. для продувки котла и спуска воды при остановке котла ;
2. для удаления воздуха из котла при растопке ;
3. для удаления конденсата из паропроводов ;
4. для отбора проб воды и пара ;
5. для ввода корректирующих (моющих) реагентов при эксплуатации (химической очистке) котла.

         Гидравлическому испытанию подлежат все котлы и их элементы после изготовления. Котлы, изготовление которых заканчивается на месте установки, транспортируемые на место монтажа отдельными деталями, элементами или блоками, подвергаются гидравлическому испытанию на месте монтажа.

         Гидравлическому испытанию с целью проверки плотности и прочности всех элементов котла, а также всех сварных и других соединений подлежат :

1. все трубные, сварные, литые, фасонные и другие элементы и детали, а также арматура, если они не прошли гидравлическое испытание на местах их изготовления ; гидравлическое испытание не является обязательным для перечисленных элементов и деталей, если они подвергаются стопроцентному контролю ультразвуком или иными равноценными неразрушающими методами дефектоскопии ;
2. элементы котлов в собранном виде ;
3. котлы, пароперегреватели и экономайзеры после окончания их изготовления или монтажа.

          Пробное давление при гидравлическом испытании должно составлять 1,5 рабочего давления, но быть не менее 0,2 МПа (2 кг*с/см²) . Котлы, на которые имеются ГОСТы, должны испытываться давлением, указанным в этих ГОСТах.

          Для гидравлических испытаний должна применяться вода с температурой не ниже 278 К (5 ⁰С) и не выше 313 К (40 ⁰С).

          Котел считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

1. признаков разрыва ;
2. течи, слезок и потения на основном металле и в сварных соединениях;
3. остаточных деформаций.

         Время выдержки котла под пробным давлением должно быть не менее 10 мин. Падение давления во время испытания не допускается.

         Устройство помещений и чердачных перекрытий над котлами не допускается. Место установки котлов внутри производственных помещений должно быть отделено от остальной части помещения несгораемыми перегородками по всей высоте котла, но не менее 2 м, с устройством дверей. Для обслуживающего персонала в зданиях котельной должны быть оборудованы бытовые и служебные помещения в соответствии с санитарными нормами. Выходные двери из помещения котельной должны открываться наружу.

         Помещения котельной должны быть обеспечены достаточным естественным светом, а в ночное время – электрическим освещением. Помимо рабочего освещения в котельной должно быть аварийное электрическое освещение.

         Помещение котельной, котлы и все оборудование следует содержать в исправном состоянии и чистоте. Проходы в котельном помещении и выходы из него должны быть всегда свободными.

         Водно – химический режим должен обеспечивать работу котла и питательного тракта без повреждения их элементов в следствие отложений накипи и шлама, повышения относительной щелочности котловой воды до опасных пределов или в результате коррозии металла.

         Для жидкостных котлов должно быть установлено не менее двух циркуляционных насосов с электрическим приводом, из которых один должен быть резервным. Подача и напор циркуляционных насосов должны выбираться так, чтобы была обеспечена необходимая скорость циркуляции теплоносителя в котле.

         Жидкостные котлы должны быть оборудованы линией рециркуляции с автоматическим устройством, обеспечивающим поддержание постоянного расхода теплоносителя через котлы при частичном или полном отключении потребителя.

    Для восполнения потерь циркулирующего в системе теплоносителя должно быть предусмотрено устройство для обеспечения подпитки системы.

                 

         8.2. Экология.

8.2.1. Общие положения.

   Газ не содержит  твердых примесей, связанного азота  и практически не содержит серы, за исключением поставок газа, не прошедшего стадий очистки на газоперерабатывающем  предприятии, или когда сжижаются попутные газы, технологические сбросные газы нефтехимического или металлургического производства.

                Отсюда следует, что борьба  с выбросами  оксидов азота  часто является единственным средством, позволяющим  обеспечить чистоту атмосферы в районе расположенного теплоэнергетического объекта, работающего на газу.

  Концентрация оксидов азота в дымовых газах при сжигании природного газа в крупных котлах (производительностью по пару 210-420 т/ч) составляет обычно 0,4-0,8 г/м³ (в пересчете на диоксид NO₂) , а в мощных энергетических котлах может достигать 1,5 г/м³  . В дымовых газах небольших отопительных и промышленных котлов содержится меньше оксида азота ( 0,1-0,5г/м³), но дымовые трубы, которыми оснащают такие котельные, имеют обычно столь малую высоту, что приземная концентрация Nox  часто превышают санитарные нормы. В отличие от молекулярного  азота  N₂, который составляет  почти  79%  атмосферного  воздуха, оксиды азота содержатся в атмосфере в значительно меньших количествах, но, несмотря на это, роль их в жизни человека весьма существенна.

   Оксиды азота  обычно классифицируются в зависимости  от степени окисления азота. При соединении азота с кислородом по мере увеличения его валентности образуются гелиооксид  N₂О, оксид NO, азотистый ангидрид N₂O_3,

диоксид NO_2, тетраоксид диазота N₂O₄  и азотный ангидрид N₂O₅.В проблеме охраны атмосферного воздуха наибольшее практическое значение имеют оксид и диоксид азота, сумму которых часто обозначают как NO_X . Другие оксиды

азота не считаются важным с биологической  точки зрения или их присутствие в земной атмосфере ничтожно мало вследствие неустойчивости этих соединений.

   Оксид азота  NO – малоактивный в химическом  отношении бесцветный газ, лишенный запаха и плохо растворимый в воде. При комнатной температуре и атмосферном давлении растворимость NO составляет лишь  0.047 г/см³, с повышением температуры растворимость падает. Диоксид азота NO₂,более активен, он красно-бурого цвета и отличается резким запахом.

  Главной проблемой, возникающей в результате присутствия в воздухе оксидов азота, является их токсическое воздействие на здоровье людей. Установлено , что  даже кратковременное (до 1 ч) воздействие диоксида азота в концентрации 47-140 мг/м³ может вызвать воспаление легких и бронхит, а при концентрации 560-940 мг/м³ велика вероятность летального исхода в результате отека легких. 

   Повышенные концентрации оксидов азота в воздухе воздействуют не только на людей, но и на растительный мир ; по данным американских исследователей, при концентрациях от 280 до 560 мкг/м³ наблюдались  повреждения томатов и бобовых.

    Основным источником выброса оксидов азота в атмосферу является сжигание ископаемого топлива стационарными установками при производстве теплоты и электроэнергии. Большую роль, особенно в городах , играют также выбросы автотранспорта и некоторых промышленных предприятий ( заводов по производству азотной кислоты, взрывчатых веществ и т.д. ).

   Важнейшей сферой борьбы  с загрязнением атмосферы оксидами  азота является энергетика.

   Для оценки перспектив  загрязнения атмосферы токсичными продуктами сгорания органического топлива важно правильно оценить ожидаемый прирост потребления первичной энергии, а также рост потребления тех энергоносителей . Таковыми являются нефть и нефтепродукты , используемые для сжигания , природный газ , а так же твердые топлива .

   На выходе из дымовой трубы состав окислов азота почти не изменяется по сравнению с топочной камерой, т.е состоит из NO,и только в атмосфере может происходить процесс его постепенного доокисления .

   Наибольший выход окислов  азота характерен для высококалорийных сортов топлива ( мазут, каменный уголь, природный газ ).

   Из анализа влияния основных  факторов на образование окислов  азота выступают методы их подавления в топочной камере.

   При внедрении мероприятий, рассчитанных на снижение образования оксидов азота, приходится учитывать, что некоторые из них могут увеличить содержание других, не менее опасных загрязнителей. В частности  при некоторых режимах сжигания газа образуются канцерогенные продукты: бензаперен и другие полициклические ароматические углеводороды.  Концентрация бензаперена в дымовых газах  при полной нагрузке  газовых котлов составляет 1-10 мкг/100м³, причем нижнее значение соответствует крупным энергетическим котлам, а верхнее- отопительным котлам. Если учесть, что среднесуточная предельно-допустимая концентрация  бензаперена в воздухе равна 0,001 мкг/м³, то становится ясным, что при нормальных условиях работы котла токсичность дымовых газов определяется в основном содержанием в них оксидов азота, и только при частичных нагрузках, главным образом, на отопительных блоках, или при нарушении нормальных режимов горения суммарная относительная токсичность продуктов неполного сгорания может оказаться сопоставимой с токсичностью оксидов азота.