Московский государственный университет печати

В технологии полиграфического производства широко используют энергию сжатого воздуха, а также паров и газов, находящихся под давлением, превышающим атмосферное. К системам, работающим под давлением, относятся: паровые и водогрейные котлы и их приборы - пароперегреватели и экономайзеры; компрессоры и воздухосборники (ресиверы); баллоны со сжатыми и сжиженными газами и другие герметически закрытые емкости, работающие под давлением выше 0,07 МПа (0,7 ), а также трубопроводы для сжатого воздуха, газа и пара.

Использование сжатого воздуха, газа и пара позволяет совершенствовать технологию, механизировать и автоматизировать трудоемкие производственные процессы.

В то же время сосуды и аппараты, работающие под давлением, являются источником повышенной опасности для окружающих. Основная опасность заключается в возможности их разрушения под давлением газов и паров - так называемом физическом взрыве. Мощность таких взрывов может быть очень большой. Например, мощность взрыва (разрыва) сосуда вместимостью 1 , содержащего воздух под давлением
1 МПа (10 ), составляет 13,2 Мвт. Если же в сосуде при тех же условиях находится водяной пар, то мощность будет уже около 200 Мвт.

Наиболее частыми причинами разрушения таких сосудов являются: недостатки конструкции; превышение допустимого давления; потеря механической прочности материала сосуда вследствие коррозии, внутренних дефектов, местных перегревов и других причин; неисправность защитных устройств, неправильная эксплуатация.

Для предотвращения аварий этих сосудов они должны изготовляться и эксплуатироваться в соответствии с действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Действие этих правил распространяется на:

• сосуды, работающие под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 );
• цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление которых при температуре до 50С превышает 0,07 МПа;
• баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением свыше 0,07 МПа;
• сосуды и цистерны для хранения и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением свыше 0,07 МПа.

Правила не распространяются на приборы парового и водяного отопления; сосуды и баллоны вместимостью не свыше 25 л, для которых произведение вместимости в литрах на рабочее давление в МПа не превышает 20; части машин не представляющие самостоятельные сосуды (цилиндры двигателей паровых и воздушных машин и компрессоров, неотключаемые промежуточные холодильники и масловлагоотделители компрессорных установок и др.); сосуды из неметаллических материалов; воздушные резервуары тормозного оборудования автомобилей.

Указанные правила устанавливают специальные требования к конструкции и материалам сосудов, их изготовлению, монтажу, установке, регистрации, техническому освидетельствованию, содержанию и обслуживанию.

Изготовление и монтаж систем, находящихся под давлением, и их элементов допускаются по утвержденным и согласованным проектам и ТУ на предприятиях, которые располагают техническими средствами, обеспечивающими их качественное изготовление, и имеют на то разрешение местного органа Госгортехнадзора. На монтаж и установку таких систем не требуется разрешения органов Госгортехнадзора, но к работе эти системы допускаются только после их регистрации и технического освидетельствования в порядке, установленном Правилами.

Разрешение на ввод в эксплуатацию регистрируемых систем выдает инспектор Госгортехнадзора после регистрации и технического освидетельствования, нерегистрируемых - представитель технической администрации предприятия. Обследование и техническое освидетельствование систем производятся в присутствии лица, ответственного за их исправное состояние и безопасную эксплуатацию. Техническое освидетельствование заключается во внутреннем осмотре (не реже одного раза в четыре года) и гидравлическом испытании с предварительным внутренним осмотром (не реже одного раза в восемь лет).

Гидравлическое испытание проводится пробным давлением, превышающим рабочее в 1,25-2 раза. Если невозможно выполнить гидравлическое испытание, правила допускают его замену пневматическим, но только после тщательного внутреннего осмотра и при условии соблюдения целого ряда предохранительных мер.

К обслуживанию систем, находящихся под давлением, допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и имеющие необходимую теоретическую и практическую подготовку. Аттестацию должны проводить специальные комиссии, имеющие разрешение органов Госгортехнадзора и располагающие необходимой учебной базой и квалифицированными специалистами.

Администрация предприятия обязана содержать системы, находящиеся под давлением, в исправном состоянии, обеспечивающем безопасность обслуживания и надежность работы. На каждом предприятии должны быть инструкции по их безопасному обслуживанию. Инструкции утверждаются главным инженером, и выдаются под расписку обслуживающему персоналу.

На многих промышленных предприятиях применяются различные баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами, относящиеся к сосудам, работающим под давлением.

Основными причинами аварий баллонов со сжатыми, сжиженными и растворенными газами являются: ошибки и неточности, допущенные при их изготовлении (дефекты сварных швов, резьбы вентиля или горловины баллона), низкое качество или осадка пористой массы в ацетиленовых баллонах; превышение давления вследствие заполнения баллонов сжиженными газами сверх установленной нормы; нагревание баллонов под действием тепла солнечных лучей, открытого огня, нагревательных приборов, чрезмерно быстрого заполнения газом; нарушения правил безопасности при хранении и транспортировке баллонов (падение и удары о твердые предметы, быстрый отбор газа, попадание масла в выходное отверстие вентиля кислородных баллонов).

Безопасность эксплуатации баллонов обеспечивается:

• необходимой механической прочностью баллонов и надлежащим контролем за их состоянием;
• исключением возможности наполнения горючими газами баллонов, предназначенных для негорючих газов, и наполнения кислородом баллонов, предназначенных для горючих газов;
• соблюдением правил наполнения, транспортирования и использования.

Для исключения ошибочного наполнения не тем газом боковые штуцеры вентилей баллонов, наполняемых водородом и другими горючими газами, имеют левую резьбу, а баллонов наполняемых кислородом и другими негорючими газами, - правую. Кроме того, правила строго регламентируют окраску баллонов, текст и цвет надписи, маркировочные полосы. Баллоны для негорючих газов в основном окрашиваются в черный, коричневый и серый цвета; для водорода в зеленый; для кислорода в - голубой; для горючих газов - в красный цвет.

Запрещается эксплуатировать баллоны с просроченным сроком очередного освидетельствования и без паспортных данных, а также при отсутствии соответствующих Правилам окраски и надписей; при повреждении корпуса (коррозия наружных или внутренних поверхностей, трещины, раковины, вмятины и риски глубиной более 10% от номинальной толщины стенок, заметные изменения формы, надрывы, выщерблены); и при износе резьбы горловины.

Баллоны, направляемые на зарядку, должны иметь остаточное давление не ниже 0,004 МПа, а баллоны для ацетилена - 0,005-0,1 МПа.

Нельзя совместно перевозить и хранить баллоны с кислородом, горючими газами и барабаны с карбидом кальция. Запрещено транспортировать баллоны без колпаков или с присоединенными редукторами, перевозить людей в кузове автомобиля рядом с баллонами.

Баллоны должны храниться в специальных складских помещениях на расстоянии не менее 1 м от радиаторов и других отопительных приборов; допускается хранение на открытом воздухе под навесом, защищающим от атмосферных осадков и солнечных лучей, в оборудованных гнездах (клетках, ограждениях, шкафах и т.п.).

На полиграфических предприятиях широко используются пневмомеханизмы и системы, работающие на сжатом или разреженном воздухе, для получения которого служат индивидуальные или централизованные компрессорные установки. Индивидуальные компрессоры, обеспечивающие работу самонакладов, копировальных рам, противоотмарочных аппаратов и других устройств, сравнительно просты и безопасны в эксплуатации, так как создаваемое в них давление не превышает 0,2 МПа.

Для обслуживания пневмомеханизмов обжимных и паковальных прессов, одноножевых бумагорезальных машин и т.д. - применяются одинарные и двойные поршневые компрессоры с давлением 0,2-0,6 МПа.

Основные причины аварий и взрывов компрессорных установок: дефекты, допущенные при их изготовлении (трещины, утончения стенок ресиверов, пропуски в сварных швах, разрывы прокладок и т.п.); неудовлетворительный монтаж (ремонт); повышение температуры сжатого воздуха или перегрев частей компрессорной установки вследствие неудовлетворительного охлаждения; применение легкоплавких масел, способных разлагаться при низкой температуре с образованием взрывоопасной смеси; повышение давления выше допустимого вследствие неисправности средств защиты; попадание пыли, влаги, паров смазки, керосина, бензина и т.п. в камеру сжатия; накопление зарядов статического электричества; образование нагара на стенках цилиндров; неудовлетворительная эксплуатация и надзор за установками.

В центробежных компрессорах недостаточное охлаждение может привести к перегреву машины, повышенной вибрации корпуса и подшипников.

Таким образом, для безопасной эксплуатации компрессоров необходимо, в первую очередь, обеспечить их герметичность (особенно при сжатии ядовитых и взрывоопасных газов), исправное состояние всех контрольно-измерительных приборов, рациональную смазку и достаточное охлаждение.

При проектировании, строительстве (реконструкции) и эксплуатации компрессорных установок следует руководствоваться «Правилами устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов», ГОСТ 12.2.016-81 и ТУ завода-изготовителя на компрессорное оборудование конкретного типа. Правила Госгортехнадзора распространяются на стационарные поршневые и ротационные компрессоры установленной мощностью от 14 кВт и выше, работающие на воздухе и инертных газах с давлением 0,2-40 МПа.

Компрессорные установки должны быть снабжены автоматическими предохранительными, сигнализирующими и блокировочными устройствами. Каждая ступень поршневого компрессора должна быть оборудована предохранительным клапаном, установленным на линии нагнетания в месте наименьшей пульсации давления газа. Если компрессор сжимает токсичный или взрывоопасный газ, то предохранительный клапан должен быть закрытого типа, а газ сбрасываться в закрытую систему. При определенных условиях разрешается вместо предохранительных клапанов устанавливать разрывные мембраны с отводом газа в закрытую систему или клапан вместе с мембраной.

Компрессорные установки должны быть снабжены приборами для измерения давления и температуры. Они устанавливаются после каждой ступени сжатия на линии нагнетания и на газосборниках. Контролироваться должны также давление и температура масла, поступающего для смазки.

Каждый компрессор должен быть оборудован системой аварийной защиты, обеспечивающей звуковую и световую сигнализацию при прекращении подачи охлаждающей воды и превышении допустимой температуры сжимаемого газа, а также автоматическую остановку компрессора, если давление масла в системе смазки упадет ниже допустимого.

Корпуса компрессоров, холодильников и влагоотделителей должны быть заземлены или занулены.

Газовое топливо в полиграфии используется для отапливания зданий, сушки оттисков в рулонных печатных машинах.

Аварии, взрывы, пожары и несчастные случаи при использовании газового топлива происходят в основном в результате утечки газа через щели при неплотном соединении деталей, отверстия в стенках труб, открытые штуцеры и отключающие устройства. Так как природные газы не имеют запаха, перед подачей к потребителям к ним примешивают специальные сильнопахнущие легколетучие жидкости - одоранты (например, этилмеркаптан). Это позволяет быстро обнаружить органами обоняния наличие в атмосферном воздухе газа.

Сооружение газопроводов, газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных установок (ГРУ) на территории полиграфических предприятий, монтаж газового оборудования, а также монтаж установок сжиженных газов производится в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и «Правил безопасности в газовом хозяйстве», утвержденных Госгортехнадзором.

Газопроводы вводятся непосредственно в помещения, где находятся газовые приборы. Допускается проводить газопроводы низкого и среднего давления через помещения, в которых газ не используется, но при условии, что в пределах этих помещений газопроводы выполнены в виде сварных труб и не имеют задвижек и другой арматуры. Не разрешается прокладывать газопроводы через подвалы, взрывоопасные помещения, вентиляционные камеры и вентиляционные каналы (воздуховоды) и т.п.

Все вновь сооруженные или отремонтированные газопроводы, газовые сети зданий, газорегуляторные установки и арматуру обязательно испытывают на прочность и плотность соединений. Эти испытания проводят, как правило, воздухом. Наземные и внутрицеховые газопроводы с давлением 0,3 МПа (3 ) испытывают на прочность водой.

Производственные газопотребляющие агрегаты и котлы оборудуются контрольно-измерительными приборами для измерения давления газа около горелок, давления воздуха в воздуховоде, разряжения в топке или газоходе до заслонки.

Газовые горелки должны обеспечивать полное сгорание газа и устойчиво работать без отрыва пламени и проскока его внутрь горелки.

Котельные установки оснащаются автоматическими устройствами, благодаря которым подача газа прекращается в случаях: недопустимого отклонения давления газа от заданного; погасания пламени в горелках; нарушения тяги в газоходе; прекращения подачи воздуха; остановки дымососа (в агрегатах, имеющих дымососы).

Сушильные установки на газовом топливе, использующиеся в технологии полиграфического производства, должны оборудоваться системой автоматики, обеспечивающей:

• невозможность зажигания газовых горелок без предварительной продувки сушильной камеры;
• исключение возможности воспламенения бумажной ленты;
• блокировку включения сушильного устройства при остановке машины;
• исключение возможности выхода пламени за пределы сушильной камеры в случае возгорания бумажной ленты.

Осмотры и планово-предупредительные ремонты газовых сетей и оборудования полиграфических предприятий проводятся по графикам, утвержденным главным инженером предприятия, о чем делаются записи в эксплуатационном журнале.

На всех предприятиях в системах отопления и горячего водоснабжения используют разнообразные устройства для подогрева воды (получения пара) - паровые и водогрейные котлы, водоподогреватели (бойлеры), экономайзеры и др.

Основными причинами аварий котлов являются:

• утечка воды;
• превышение давления при работе котлов с неисправными, отключенными, неотрегулированными или заклиненными предохранительными клапанами и неисправными манометрами;
• нарушение водного режима вследствие повышенной жесткости воды, отсутствия подготовительных установок или неправильного проведения водоподготовки;
• дефекты, допущенные при изготовлении или ремонте котлов.

Требования к устройству и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов установлены Правилами в зависимости от основных рабочих параметров - давления пара или температуры воды. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов определяют требования к устройству, изготовлению и эксплуатации паровых котлов, пароперегревателей и экономайзеров с рабочим давлением больше 0,07 МПа и водогрейных котлов с температурой воды выше 115С.

Правила не распространяются на водоподогреватели, обогреваемые водой с температурой менее 100С, на колонки и змеевики для нагревания воды.

Безопасная эксплуатация паровых и водогрейных котлов, пароперегревателей, экономайзеров, водоподогревателей обеспечивается использованием контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств, указателей уровня воды, манометров, приборов для измерения температуры и регулирующей арматуры.

Типоразмеры, класс точности, количество и место установки арматуры и приборов определяют в зависимости от рабочих параметров, производительности и конструкции котла, а также вида используемого топлива (жидкое, газообразное, твердое). Паровые и водогрейные котлы, работающие под давлением свыше 0,07 МПа, до пуска в работу должны быть зарегистрированы в местных органах Госгортехнадзора. Регистрации не подлежат котлы, работающие под давлением не выше 0,07 МПа и те, у которых

Каждый котел должен подвергаться техническому освидетельствованию до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях досрочно. Техническое освидетельствование состоит из внутреннего осмотра и гидравлического испытания.

Результаты технических освидетельствований с указанием состояния котла, сроков следующих освидетельствований и даты проведенных ремонтов заносят в паспорт котла.