Безопасность эксплуатации компрессорных установок

При эксплуатации стационарных, поршневых и разборных компрессоров должны выполняться требования "Правил устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов".

В основу работы компрессорных установок, где рабочим телом является сжатый воздух, положен политропный процесс. При сжатии газов в компрессоре растет температура при сохранении PVm = const.

Температура возрастает согласно выражению:

 ,

где Т₁ и Т₂ - абсолютная температура газа соответственно до сжатия и после, К;

Р₁ и Р₂ - давление газа соответственно до и после сжатия, Па;

m - показатель политропности.

Из табл3.3.3 видно, что с увеличением давления более 0,5 МПа в компрессорной установке температура повышается до 230˚С, что создает пожаро - и взрывоопасность при попадании в компрессор горючей пыли, волокон или смазок.

Таблица 3. Изменения температуры в компрессоре в зависимости от давления.

Взрывы при работе компрессоров могут возникать вследствие:

превышения давления сжатия нормативного;

превышения температуры нагревания и образования взрывоопасных смесей продуктов разложения масел смазки с кислородом воздуха;

нарушения требований эксплуатации профилактического ремонта;

нарушения графика очистки от нагара;

засасывания в компрессор взрывоопасных газов, пыли, волокон, масел и т.д.

Так, при попадании в компрессор низкотемпературных масел при концентрации в воздухе 6-11%, взрыв возможен под давлением 0.05 МПа и при температуре 200˚С.

Для достижения безопасной эксплуатации компрессорных установок они должны быть оснащены (рис. 10):

манометрами (один рабочий, второй контрольный), термометрами и термопарами на каждой ступени компрессора;

манометрами и термометрами для контроля давления и температуры масел смазки при автоматической смазке;

предохранительными клапанами на каждой ступени компрессора;

аварийной сигнализацией и автоматикой отключения компрессора при превышении температуры и давления выше допустимых значений, запорной арматурой, системой дистанционного управления и контроля за компрессорной установкой.

В качестве профилактических мер необходимо:

своевременное удаление нагара и отложений цилиндров и рабочих камер компрессора (нагар и отложения удаляют каждые 6 месяцев). Нагар и отложения удаляются путем пропарки нанесения 2-3% раствора сульфатного или метилового раствора и затем очисткой;

применение специальных термостойких, очищенных смазочных материалов с температурой воспламенения на 75% выше температуры рабочих газов компрессора (масла должны быть окислительно стойкими);

применение надежной многоступенчатой системы воздушного и водяного охлаждения; Воздушное охлаждение, как правило, используется в компрессорах низкого давления малой производительности, а также в компрессорах холодильных установок. В компрессорах высокого давления используется водяное охлаждение. В установках должны быть установлены системы автоматики, отключающие компрессор при превышении критической температуры охлаждения (температура охлаждающей воды выходящей из компрессора не должна быть более 40˚С);

применение многоступенчатой очистки всасывания воздуха (фильтры керамические, фетровые и др.) Забор всасываемого воздуха воздушного компрессора должен производиться снаружи здания компрессорной станции на высоте не менее 3м от уровня земли;

во избежание искрообразования из-за образования разрядов статического электричества, компрессоры заземляют. Фильтры подлежат периодически, в установленные сроки, очистке или замене;

для исключения гидравлических ударов предусмотрено отведение конденсата из холодильника компрессора и контроль влажности поступающего воздуха в компрессор (влажность не более 60%).

в компрессорных установках, снабженных холодильниками, должны быть предусмотрены влагомаслоотделители на трубопроводе между холодильником и воздухосборником. Воздухосборники требуется ежедневно продувать через предохранительный клапан и спускать накопившиеся масло и влагу. Для проведения периодических осмотров и ремонта воздухосборников, необходимо предусматривать возможность их отключение от сети (масло и вода при продувке должны отводиться в специальные приемники). Воздухосборник должен быть установлен на фундамент вне здания компрессорной и должен быть огражден.

для снижения пожарной опасности в кислородных компрессорах для смазки используют дистиллированную воду с добавлением глицерина или применяют самосмазывающиеся втулки и кольца по графиту (смазка маслом запрещается);

защита кислородных компрессоров от попадания масла достигается установлением между ползунком и цилиндрами предсальника с маслосъемными кольцами;

безопасность в работе компрессоров для сжатия ацетилена достигается медленным ходом поршня (не более 0,7 - 0,9 м/с) и системой охлаждения (температура на линии нагнетания не должна быть более 50˚С);

Для смазки цилиндров компрессоров для сжатия хлора используется серная кислота (моногидрат);

Компрессорные установки производительностью более 20 м³/мин должны размещаться в отдельных зданиях. В помещениях компрессорных установок не допускается размещение оборудования и аппаратуры не связанной с работой компрессора. Общие размеры помещения должны удовлетворять условиям безопасного обслуживания и ремонта оборудования компрессорной установки. Проходы в машинном зале должны быть не менее 1,5м., а расстояние между оборудованием и стенами здания - не менее 1м. Полы помещения компрессорной должны быть ровными и с нескользящей поверхностью, маслоустойчивы, и выполняться из несгораемого износоустойчивого материала. Двери и окна помещений компрессорной должны открываться наружу.

Помещение компрессорной должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией, телефоном. Оборудование в машинном зале должно быть установлено с учетом снижения вибрации на конструктивные элементы, а также компенсирующие устройства. Все движущиеся и вращающиеся части компрессоров, электродвигатели и другие механизмы должны быть ограждены с установкой знаков безопасности.

Аммиачные холодильные установки размещаются в отдельных помещениях с выполнением противопожарных норм. Газоподобный аммиак является весьма токсичным, предельно-допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны равна 20мг/м³.

Рис. 10. Схема передвижной компрессорной установки:

1-рессивер; 2-манометр; 3-предохранительный клапан; 4-термометр; 5-холодильник; 6-фильтр; 7 - двигатель; 8-рабочее заземлене.

Жидкий аммиак вызывает тяжелые ожоги кожи, ожоги глаз, и может вызвать слепоту. Поэтому в помещениях с возможной утечкой аммиака устанавливаются индикаторы, оповещающие персонал о достижении аварийной концентрации аммиака в воздухе, и включении вытяжной вентиляции. Вход в помещение посторонним лицам запрещен, на входе должна быть установлена табличка: "Вход посторонним запрещен". Запрещено хранение в машинном отделении компрессорной бензина, керосина и других легковоспламеняющихся жидкостей.

Важнейшее значение в поддержании безопасной эксплуатации компрессорных установок отводится подготовке персонала и аттестации, которая проводится не реже 1 раз в 12 месяцев, а также проведению технического освидетельствования и эксплуатация компрессорных установок, проведению профилактического ремонта в установленные сроки.

В соответствии с "Правилами…" администрация предприятия обязана назначить ответственное лицо за техническое состояние компрессорных установок и разработать инструкции по безопасному обслуживанию компрессорных установок и вывесить их на рабочем месте.