Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
ВЗРЫВЫ В ТОПКАХ КОТЛОВ, РАБОТАЮЩИХ НА ГАЗООБРАЗНОМ ТОПЛИВЕ
Эксплуатация котлов на газообразном топливе требует от машинистов (операторов) большого навыка и внимания. Невнимательность или ошибка при ведении топочного режима может привести к тяжелым последствиям. Машинист должен знать и учитывать опасные свойства горючих газов, т. е. их взрывоопасность.
Наиболее частыми причинами образования взрывоопасной концентрации газовоздушной смеси могут быть: недостаточное вентилирование топки и газоходов; подача газа в горелку до внесения или образования запального факела; срыв пламени переносного запального устройства в топке при включении горелок; попытка розжига соседней горелки от работающей без применения запального факела; повторное включение горелок после срыва запального или основного факела без предварительной вентиляции топки и газоходов; неправильное или преждевременное открытие кранов перед горелками; неправильная продувка газопроводов перед пуском котла в работу.
Причинами взрывов и загазованности при включении горелочных устройств также являются: неисправность запальника или неправильная его установка; ошибки обслуживающего персонала в фиксации положения запорной газовой арматуры и ее неплотность; включение горелоч - йых устройств при отключенной или неисправной автоматике контроля пламени; неправильная оценка показаний контрольно-измерительных приборов или их неисправность.
Во время эксплуатации котла причинами погасания факела, загазованности топки и взрыва от раскаленных поверхностей обмуровки могут быть: кратковременное прекращение подачи газа; срыв пламени в результате резкого возрастания разрежения в топке; погасание факела в случаях неисправности регулятора давления газа или клапана «газ — воздух», засорение газовыходных отверстий, остановка дымососа или вентилятора, а также неправильные - действия персонала при регулировании тепловой мощности горелок.
Даже незначительные утечки газов в плохо вентилируемом помещении могут создавать взрывоопасные смеси.
Отсутствие запаха у газов, не содержащих меркаптано - вой серы, а также цвета у всех углеводородов создает трудности своевременного выявления и устранения возможных утечек газа.
Поэтому газу придают запах путем добавки остропах - нущих веществ, в частности этилмеркаптана C2H5SH, с целью определения утечек. Этот процесс называется одоризацией газов. Запах одоризированного газа должен ощущаться при содержании его в воздухе в количестве примерно 7б нижнего предела взрываемости газа.
Вследствие того что плотность воздуха составляет 1,293 кг/м3, а природного газа в зависимости от содержания компонентов — около 0,8 кг/м3, при утечках газы вна-. чале будут скапливаться в верхних частях помещения (так как они легче воздуха), чем затрудняется их обнаружение.
Сжигание газового топлива в топках котлов осуществляется горелочными устройствами.
Качество работы газогорелочных устройств оценивается полнотой сгорания газа. Для определения полноты сгорания газа в настоящее время применяют различные приборы: газоанализаторы (ВТИ, ГХП-100), хроматографы (ГСТЛ, «Газохром-3101») и др.
Газовое топливо различных видов для обеспечения надежной и безопасной работы горелочных устройств должно соответствовать государственным стандартам и отвечать следующим основным требованиям: содержать возможно меньше количество вредных и балластных (несгорающих) примесей; обладать постоянным составом компонентов и соответственно иметь неизменяющуюся теплоту сгорания,; содержать минимальное количество кислорода и воздуха, способствующих коррозии внутренней поверхности газопроводов.
При неправильном режиме работы котлов на газовом топливе, т. е. при нарушении устойчивости горения (отрыв или проскок пламени при резких изменениях режимов работы, неисправности газогорелочных, тягодутьевых и стабилизирующих устройств, повреждения газоходов и воздуховодов и т. д.), в их топках, газоходах и боровах при определенных условиях может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь. Если ее температура достигнет температуры воспламенения, то независимо от того, произошло ли это во всем объеме или в ограниченной его части, возможен взрыв смеси.
Для большинства горючих газов температурой воспламенения является температура открытого огня самого различного происхождения: пламени спички, ударной или электрической искры, зажженной сигареты. Так, температура воспламенения газовоздушной смеси метана 645 °С, пропана 490 °С, бутана 475 °С.
Накопление в топках и газоходах горючих газов и образование взрывоопасной смеси происходят наиболее часто при утечке газа из газопроводов в топку через газогорелоч - ные устройства из-за неплотностей запорной арматуры, нарушения порядка продувки газопроводов и розжига горелок и других нарушений инструкций по эксплуатации.
Наиболее ответственным с точки зрения безопасности является розжиг холодного котла. Особенно это относится к котлам, не имеющим дымососов и дутьевых вентиляторов. Вентилирование топок и газоходов в них происходит только с помощью разрежения, создаваемого дымовой трубой. При неработающих котлах значение этого разрежения близко к нулю и для вентилирования газоходов и боровов котельной требуется длительное время. Кроме того, необходима проверка этих объемов с помощью приборов на отсутствие загазованности.
Примеры аварий, связанных со сжиганием газового топлива
На котле ДКВР-6,5/13 при растопке котла после пятичасового простоя в резерве произошел взрыв газовоздушной смеси в топке и газоходах. В результате взрыва разрушена обмуровка, деформированы каркас, фронтальная плита, трубопроводы в районе котла, обшивка экономайзера, остекление котельного помещения.
Причина аварии — несоблюдение инструкции: оператор внес зажженный запальник в топочное пространство, не провентилировав топку и газоходы и не проверив плотность отключающих устройств. Краны перед одной из горелок были неплотно закрыты, и газ через них заполнил топочное пространство.
Останов и пуск котла оператор осуществил без письменного распоряжения лйда, ответственного за безопасную эксплуатацию котла и газового хозяйства. Ранее на этом же котле произошел взрыв газовоздушной смеси из-за отключения дистанционного управления прибо,- ров автоматики безопасности системы «Кристалл». Исполнительные устройства были умышленно выведены из действия, и при отключении дымососа и вентилятора произошла загазованность топки.
Авария котла 'ДЕ-25-14ГМ в новой котельной произошла в период пусконаладочных работ из-за взрыва в топке и газоходе газовоздуш - ной смеси.
Персоналом котельной руководил прораб группы наладчиков. Из - за отсутствия воды в деаэраторе оператор остановил котел. После устранения неисправности по линии питательной воды оператор, по указанию наладчиков, приступил к розжигу котла. Предварительно немного провентилировав топку, отрегулировал разрежение, стал настраивать газовое оборудование. На ГРП взвел клапан ПКВ (предохранительный клапан высокого давления), настроил регулятор давления РДУК2 (регулятор давления универсальный Казанцева) на давление 0,03 МПа, взвел клапан ПКН (предохранительный клапан низкого давления), открыл задвижку на вводе газа к клапану, затем проверил, что задвижка перед газовой горелкой закрыта.
После этого оператор открыл кран на газовой линии запальника и повернул ключ на щите управления для подачи напряжения на центральный электрод электрозапальника. При первой попытке газ в топке не загорелся, при вторичном включении катушки зажигания электрозапальника последовал взрыв.
В результате взрыва частично повреждена обшивка котла и экономайзера, деформирован трубопровод газа диаметром 150 мм от коллектора до горелки, разрушена фронтальная кладка обмуровки и около 85 % оконного остекления котельного помещения.
Расследованием установлено, что задвижка на опускной трубе была открыта на один оборот вращения штока, а под запорным орга* ном задвижки находился оплавленный кусок металла от электросварки, в результате газ поступал в топку и газоходы котла до начала растопки его, а во время растопки, из-за недостаточности вентиляции, что и привело к взрыву газовоздушной смеси после появления искры между электродами электрозапальника.
Аварии можно было бы избежать, если бы длительность предпусковой вентиляции топочной камеры и газоходов соответствовала указанной в инструкции.