Основные правила безопасной эксплуатации котлов на производстве

На сегодняшний день паровые и водогрейные котлы нашли широкое применение в системе отопления. Они используются вместе с отопительными приборами, расширительными баками, фитингами. Большое значение имеет эксплуатация котлов с точки зрения их безопасности. Паровые котлы — это своего рода теплогенераторы. Они представляют собой устройства, благодаря которым происходит нагрев теплоносителя и подача его в распределительную сеть. Подобный агрегат практически всегда имеет металлический корпус, выполненный из нержавеющей стали или чугуна.

Несмотря на простоту устройства, паровые котлы небезопасны, поэтому огромное значение имеют правила их использования, соблюдение техники безопасности. Данный вопрос актуален как при установке паровых котлов, так и в ходе эксплуатации. При нарушении этих требований возможны аварийные ситуации, в том числе разрыв котла, затопление помещения, а в результате — большие затраты на ремонт оборудования. Правила безопасной эксплуатации котлов знать просто необходимо. Предохранительные устройства являются важным этапом при организации отопительной системы и обеспечения безопасности для окружающих.

Классификация отопительных котлов

В настоящее время выделяют несколько групп подобного оборудования. К ним можно отнести газовые, электрические и универсальные котлы, на жидком и твердом топливе. Газовый котел может работать как на газу из баллонов, так и от магистрального газопровода. Такое оборудование имеет большую популярность. В промышленных условиях можно встретить котлы на твердом топливе. Они работают на дровах, угле, отходах при обработке древесины. Наиболее популярными являются котлы, осуществляющие свою деятельность на основе воды.

При эксплуатации подобного агрегата нужно уметь отличать водогрейный котел от парового. Все довольно просто: основное отличие заключается в том, что в первом случае в роли теплоносителя выступает вода, а во втором — водяной пар. Наибольший интерес представляют оптимальные условия эксплуатации котлов на водяной основе, а также тех, которые работают на пару. Существуют нормативные документы, которые регламентируют правила установки, монтажа и безопасной эксплуатации котлов. Нужно отметить, что эти правила соблюдаются не всегда, что может привести к печальным последствиям, особенно если котел применяется не в жилом доме, а в промышленности.

Требования к конструкции котла

Строительными нормами и правилами предусматривается соблюдение требований по устройству паровых котлов.

Конструкция нагревательного агрегата должна обеспечивать безопасную работу при его эксплуатации.

Составляющим элементом любого котла является барабан. Если же он препятствует дефектоскопическому контролю, то он должен быть съемным. Схема парового котла должна способствовать снижению температуры поверхности тех элементов, которые находятся под большим давлением. По правилам, паровые котлы должны обеспечивать равномерное прогревание теплоносителя для обеспечения оптимального отопления. Кроме того, предусматривается возможность свободного температурного расширения котла.

Действующие правила по эксплуатации распространяются и на бойлер. Бойлер — это составляющая часть котла, которая расположена вне барабана. Рекомендуется устанавливать его на опорах, то есть в несколько подвешенном состоянии. Такое положение должно обеспечивать тепловое увеличение сечения труб, которые непосредственно идут от бойлера к агрегату. Нормы регламентируют и максимальную температуру наружных частей паровых котлов. Эта мера защиты актуальна для обслуживающего персонала.Температура стенок котла, с которыми может соприкасаться работник, в норме не превышает 55°С. При этом могут использоваться теплоизоляционные материалы. Большое значение имеет и степень нагрева воздуха в помещении. В норме она не превышает 25°С.

Оптимальный уровень жидкости при эксплуатации паровых котлов

Действующие правила распространяются и на объем воды в резервуаре. Имеются минимальные и максимальные границы. В котлах с газовыми трубами нижняя граница жидкости должна находиться на 10 см выше верхнего положения поверхности нагрева. Для безопасной эксплуатации водотрубных котлов подобные нормы устанавливает сама специализированная организация. Что же касается верхнего показателя воды котла, то подобные расчеты осуществляет автор проекта котлов. Согласно нормам на любом паровом котле ставятся 1 или 2 указателя, с помощью которых можно визуально определить наполняемость резервуара. Исключение составляют прямоточные котлы.

Неотъемлемым компонентом промышленных котлов являются различные лазы, люки, дверцы. Правила устанавливают размеры и внешние характеристики этих элементов оборудования. Лазы в барабанах должны быть круглыми или овальными. При эксплуатации паровых котлов огромное значение имеют размеры лаз, дверец. Размер круглого лаза предпочтительнее делать более 40 см. При наличии тяжелой крышки она оснащается специальным устройством, облегчающим ее открывание. В газовых ходах и на поверхностях самой топки обязательно встраиваются специальные смотровые лазы. Это необходимо для того, чтобы отслеживать весь технологический процесс и состояние внутренней части котла. Для того чтобы исключить возможность случайного открывания дверей и лазов, они должны хорошо и плотно закрываться. Целесообразно оборудовать их запирающими устройствами.

Использование предохранительных устройств

Работа котлов на основе камерного сжигания топлива предусматривает применение при их эксплуатации специальных устройств, снижающих взрывоопасность агрегата. Это актуально только для котлов с производительностью до 60 тонн пара в час. Предохранительные элементы располагаются так, чтобы контактирующие с котлом люди не смогли пострадать. В ситуации, когда котел мощностью более 60 т / ч, подобными устройствами он не оснащается, это нецелесообразно. Здесь рекомендуется использовать автоматическую систему блокировок.

Все конструктивные особенности предохранительных элементов устанавливаются разработчиками проекта. Правила по эксплуатации паровых котлов определяют монтаж отключающего устройства между рабочим котлом и котлом, утилизирующим продукты сгорания. Это нужно для обеспечения автономной работы аппарата.

Сварные швы и отверстия

Действующие строительные нормы и правила распространяются и на сварные соединения. Наиболее надежными являются сварные стыковые швы. Применение нашли и угловые швы, но только тогда, когда трубы вместе со штуцерами сцепляются с коллекторами и барабанами котлов. При соединении деталей, имеющих различную толщину, сварка осуществляется так, чтобы имелся постепенный переход от более толстой детали к менее толстой с углом наклона не более 15°.

Большое значение при эксплуатации подобного оборудования имеет и то, что пересечение стыковых швов между собой не допускается. Предпочтительнее, чтобы сварные соединения были сделаны автоматической сваркой. В тех местах котлов, где швы пересекаются, требуется проводить ультразвуковое и радиотехническое исследование, дефектоскопию, чтобы выявить возможные дефекты (трещины, сколы, пустоты).

Продув труб и избавление от конденсата

В ходе эксплуатации паровых котлов необходимо помнить, что они оснащаются трубопроводами. В зависимости от выполняемой ими функции трубопроводы подразделяются на следующие типы: для подвода воды, продува котла и спуска ее в случае, если котел перестает работать. Кроме того, должны иметься трубы, которые непосредственно удаляют воздушную массу из котла и способствуют подаче жидкого теплоносителя. Обязательно предусматриваются трубы для продувания, взятия воды для лабораторных исследований, для отведения излишков воды или пара, когда осуществляется растопка котла и конечно же трубы, обеспечивающие разогрев барабанов.

Продувочная труба должна спускать воду в резервуар, в котором нет никакого давления. В редких случаях допускается использование резервуара под давлением, но только если надежность конструкции подтверждается расчетными данными и обеспечивает полную безопасность для окружающих. Для отвода конденсата, который может образовываться в ходе эксплуатации паровых котлов, целесообразно использовать дренажи. Они устанавливаются в тех местах паропровода, где имеет место быть отключение запорными устройствами.

Измерение давления

Для безопасной эксплуатации котлов очень важно, чтобы имелись манометры. Они нужны для того, чтобы показывать давление водяных паров. Оптимальное расположение манометра — за барабаном отопительного резервуара. Если же есть пароперегреватель, то рекомендуется устанавливать измеритель давления за ним. Для того чтобы рабочий персонал мог с высокой точностью отслеживать показания прибора, манометр монтируется таким образом, чтобы его шкала располагалась вертикально и была хорошо видна. Допускается небольшой наклон вперед. При эксплуатации паровых котлов важно, чтобы на манометре имелась метка красного цвета, которая показывала бы оптимальное давление для определенного элемента конструкции.

Совместно с манометром для обеспечения продувания, проверки и выключения аппарата предусматриваются трехходовые краны. Перед манометром, который показывает давление пара, обязательно должна располагаться сифонная трубка. Лучше, если ее диаметр будет более 10 см. Для безопасной эксплуатации котла важно, чтобы манометры были исправными и хорошо работали. Поэтому не рекомендуется применение подобного оборудования без клейма, свидетельствующего о его проверке, а также если срок проверки вышел, имеются внешние дефекты на стекле и при выключении прибора стрелка не возвращается на исходное, нулевое положение.

Использование термометров

Безопасность котлов определяется не только по показателям манометра. Большое значение имеют данные приборов, которые определяют температурные характеристики пара или другого теплоносителя. В ситуации, когда отопительный котел оборудован перегревающим пар устройством, обязательно на всех паровых трубах монтируются термометры, которые постоянно будут показывать температуру водяных паров. Если же имеются охлаждающие приборы, то на выходе из них также ставятся термометры. Это правило распространяется и на те отопительные агрегаты, где в роли нагревательного элемента и теплоносителя выступает вода. При этом термометр располагается на входе и на выходе воды.

/youtu.be/dVJpwhRfa6k

Максимально допустимая температура жидкости в месте выхода из котла и перед попаданием в распределительную сеть должна отмечаться меткой красного цвета на шкале термометра во избежание превышения или снижения оптимальных показателей. Помимо этого правила предполагают монтаж термометров в тех участках котла, которые в наибольшей степени нагреваются при растопке. К ним относятся барабаны, трубные решетки. Поверхности их сделаны из металла, температуру которого тоже нужно обязательно регулировать.

Обеспечение безопасности при эксплуатации котлов отопления

Очень важно, что действующие правила по безопасной эксплуатации котлов предусматривают различные мероприятия для защиты самого оборудования и людей от возможных аварийных и чрезвычайных ситуаций. В первую очередь сюда нужно отнести применение в ходе технологического процесса приборов безопасности. К ним относят аппаратуру, которая прекращает работу котла в случае выявления каких-либо отклонений в показателях, например, если превышено давление или температура. Подобное оборудование работает автоматически.

/youtu.be/0WvmSb9cck8

Большое значение имеет и расположение отопительных котлов. Их располагают в отдельном помещении, которое отвечает всем правилам нормативных документов. Категорически запрещено размещать над котлами жилые, чердачные помещения. Немаловажную роль для нормальной эксплуатации отопительных агрегатов имеет рациональное освещение. Так как котлы работают в дневное и ночное время, ночью должно быть предусмотрено электрическое освещение, а днем — естественное. Дополнительно предусматривается и аварийное освещение на случай отключения основной электроэнергии. Для удобной эксплуатации котлов и обеспечения оптимальных условий работы персонала должны иметься постоянные площадки и лестницы. Лестницы оборудуются перилами. Оптимальная высота их составляет 90 см. Лестницы делают достаточной ширины, а высота ступеней не может превышать 20 см.

/youtu.be/MrJJSFyKe-k

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что эксплуатация отопительного котла, будь он паровым или водяным, является довольно сложной и опасной работой. Нужно помнить, что оборудование котла должно быть максимально механизированным и автоматизированным. Обязательными элементами обеспечения безопасной эксплуатации являются измерительные приборы (манометры, термометры), запирающие устройства и т.д. При эксплуатации паровых котлов огромную роль имеет соблюдение техники безопасности самим персоналом. Все оборудование должно быть исправным и периодически подвергаться экспертизе. При работе отопительного котла требуется знать, какой уровень воды является оптимальным, каким должно быть рабочее давление пара и многое другое.