Среди систем теплоснабжения, котельные остаются самым востребованным вариантом получения энергии и тепла. Одновременно котельные, согласно действующим нормам закона относятся к опасным производственным объектам, требующим повышенного внимания к обслуживанию и эксплуатации. Источник опасности котельного оборудования – повышенное давление и применение газового топлива. Аварии в котельных по статистике являются наиболее частыми техногенными чрезвычайными ситуациями в теплоэнергетике.

Возможные причины аварии

Возникновения аварийной ситуации связано с рядом факторов. Аварии в котельных возникают в первую очередь из-за износа оборудования и систем коммуникации. Согласно данным статистики, средняя величина износа коммуникации в теплоснабжении составляет 65%. Авария в котельной также становится следствием следующих причин:

• топлива . Использование газовой смеси делает котел «миной замедленного действия» и нарушение режимов правильной эксплуатации может спровоцировать взрыв. Причиной взрыва газовых котлов становится перенасыщение горючей смеси, возникающее при накоплении несгоревшего топлива. Еще одной причиной взрыва топлива является нарушение работы горелок;
• снижение уровня воды . Поддержание требуемого уровня воды является залогом нормальной работы котла. Длительное функционирование котельного оборудования с недостаточным уровнем воды может привести к нагреванию стальных труб и их расплавлению;
• нарушение водоподготовки . Аварии в котельных с участием промышленных котлов происходят из-за недостаточного смягчения воды или ее загрязнения. Водоподготовка является обязательной процедурой, позволяющей снизить количество образующейся накипи и устранить излишки кислорода, который служит причиной язвенной кислородной коррозии. Причина аварии вследствие нарушения водоподготовки характеризуется появлением сквозной ржавчины на небольшом участке оборудования, приводящей к нарушению работы, что может стать причиной аварии;
• нарушение правил разогрева котла . При пуске или остановке котельной, оборудование испытывает повышенные нагрузки, что требует четкого следования правилам эксплуатации. Соблюдение регламента разогрева и следование этапам необходимых операций пуска послужит гарантией длительного срока службы котла и предотвратит аварию.

Дополнительные причины аварий в котельных заключаются в механических повреждениях труб, нарушении правильности хранения котла в режиме простоя, ошибках монтажа котельного оборудования.

Во избежание подобных проблем нужно своевременно проводить сертификацию газового оборудования. О порядке проведения процедуры и перечне документов .

Статистические данные по авариям в котельных

Специально созданный государственный орган – Ростехнадзор, выполняет задачу по обеспечению безопасной работы опасных промышленных объектов и осуществляет контроль того, как происходит ликвидация аварий на газовых котельных. Ежегодно ведется учет статистических данных, позволяющих проследить динамику ситуации в стране в целом и отдельных регионах, отследить наиболее частые причины аварии на котельных, статистика по которым имеет табличную форму для удобства восприятия. Статистика аварий на котельных за 9 лет, приведена в следующей таблице:

Параллельно с общим учетом случаев аварии на котельных, статистика включает данные по распределению категории работников, пострадавших при возникновении чрезвычайной ситуации, соотношения случаев по травмирующему фактору, распределение аварийных сбоев по видам котельного оборудования.

Например, аварии на газовых котельных, статистика которых составляет 43,2% от общей массы всех видов устройств, занимают первое место по аварийности. Показатели, демонстрирующие рост чрезвычайных случаев, могут свидетельствовать о постепенном выходе из строя оборудования и его износе.

Последствия аварии и их ликвидация

Любая организация, имеющая оборудование, работающее под давлением и занимающаяся обеспечением производства тепла, должна иметь разработанный план, согласно которому осуществляется ликвидация аварий на газовых котельных. Там должны быть прописаны первоочередные действия персонала, система оповещения при возникновении аварийной ситуации, список ответственных лиц, отвечающих за опасный производственный объект. Важной частью плана является установление масштабов повреждений, действия, нужные для их ликвидации и сроки ремонта.

По факту произошедшего чрезвычайного происшествия назначается комиссия, в число членов которой входят технические эксперты Ротехнадзора, чьей обязанностью является проведение экспертизы.

По итогам расследования составляет акт об аварии на котельной, в котором отображаются последствия происшествия в котельных, причины возникновения, описательная часть и техническая информация о случившемся инциденте.

Реальные случаи аварии в котельных

Октябрь 2016 года. В Балашихе произошел сбой автоматической системы котельной, приведший к выходу из строя вентиляции. Произошедший взрыв, причиной которого явилось накопление отработанных газов, повредил вентиляционный короб и выбил стекла здания. Никто не пострадал.

Декабрь 2016 года. В Бузулуке из-за прорыва трубопровода, проходящего внутри котельной, произошла аварийная ситуация, результатом которой явилось нарушение системы отопления нескольких микрорайонов . Из-за последствий происшествия без отопления остались жилые дома, школы и детские учреждения. Их ликвидация потребовала двое суток усиленной работы коммунальщиков.

Январь 2017 года. В результате гидроудара произошло отключение водоснабжения в Щербинке. Это небольшое поселение, являющееся частью Новой Москвы. Отзывы жителей позволяют судить о том, что авария была оперативно устранена.

Еще одна чрезвычайная ситуация произошла в Красногорске. Авария случилась из-за выхода из строя насосов. Более 12 тысяч жителей на долгое время остались без теплоснабжения при температуре окружающего воздуха -25 градусов.

Февраль 2017 года. В Кемерово при внутри котельной, который возник вследствие возгорания трансформатора, было нарушено теплоснабжение нескольких . Оперативное прибытие на место коммунальных служб позволило быстро переподключить тепловые носители на резервную схему работы.

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 . 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 . 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 , 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.

Каковы основные причины взрыва паровых котлов?

На пищевых предприятиях широко используются паровые и водогрейные котлы, эксплуатация и обслуживание которых относятся к работам повышенной опасности. Наибольшую опасность представляют взрывы паровых котлов.

Основными причинами взрывов котлов являются: нарушение правил технической эксплуатации, режимов их работы, а также должностных инструкций, требований техники безопасности вследствие несоблюдения трудовой и производственной дисциплины обслуживающим персоналом; дефекты и неисправности конструкторских узлов котлов.

Нарушения указанных инструкций и правил приводят к следующим главным техническим причинам взрывов котлов: резкое снижение уровня воды, превышение рабочего давления, неудовлетворительный водный режим котла, образование накипи, наличие взрывоопасных топочных газов. Наибольшее количество аварий при эксплуатации паровых котлов происходит из-за резкого снижения уровня воды в котле. Вследствие снижения уровня воды ниже линии соприкосновения поверхности котла с горячими газами в его топочной части стены котла нагреваются выше критической температуры. При этом механические свойства металла изменяются, снижается его прочность и под давлением пара стенки выдуваются, что может закончиться взрывом.

При пуске воды категорически запрещено подавать в котел холодную воду, так как в этом случае его взрыв неминуем из-за потери металлом стенок котла свойств пластичности при резком изменении их температуры, увеличения хрупкости металла и образования в нем трещин; бурного парообразования и резкого повышения давления в котле при соприкосновении воды с его перегретыми стенками. При выявлении упуска воды котел немедленно должен быть остановлен, т. е. прекращена подача топлива к горелкам. Котел вводится в работу после его охлаждения, проверки состояния и заполнения водой до установленного уровня.

Для предупреждения возможности снижения воды ниже допустимого уровня котлы должны быть оснащены устройствами автоматического контроля верхнего и нижнего предельных уровней воды, автоматического прекращения подачи топлива к горелкам, двумя водоуказателями прямого действия, двумя независимыми друг от друга насосами производительностью не менее 110% и производительностью котла. Все котлы с давлением пара выше 0,07 МПа и производительностью более 0,7 т/ч должны быть оснащены автоматическими звуковыми сигнализаторами предельного нижнего уровня воды поплавкового типа. Котлы с камерным сжиганием топлива паропроизводительностью 0,7 т/ч и выше должны оборудоваться устройствами автоматического прекращения подачи топлива к горелкам при снижении уровня воды ниже допустимого, а при производительности 2 т/ч и более -- автоматическими регуляторами питания.

Рис. 27. Схема установки водоуказательного прибора на котле: 1 - уровень воды в котле; 2 - пар; 3,5,6 - паровой, водяной испускной краны; 4 - водомерное стекло.

Два водоуказательных прибора прямого действия, т. е. соединенные непосредственно с котлом и работающие на принципе сообщающихся сосудов, устанавливаются на каждом котле так, чтобы с рабочего места оператора котла были видны показания уровня воды б нем. Установленные на котлах водоуказательные приборы проверяются каждую смену продувкой (рис. 27).

Основными причинами превышения допустимого давления в котле являются нарушение заданного режима его работы, неисправность аппаратуры безопасности. Для предупреждения превышения допустимого давления котлы оснащаются манометрами и предохранительными клапанами.

На каждом паровом котле устанавливаются манометры для измерения давления -- в котле, на выходном коллекторе пароперегревателя, на питающей линии и на отключаемом по воде экономайзере, а на водогрейном котле --на входе холодной воды в него и на выходе нагретой. Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5 (допустимая ошибка не должна превышать 2,5% диапазона показаний); рабочий участок в средней трети шкалы; красную черту на делении высшего допустимого давления. Оки присоединяются к элементам котла с помощью соединительной сифонной трубки диаметром не менее 10 мм с 3-ходовым краном. Последний снабжается фланцем для присоединения контрольного манометра с целью проверки показаний рабочего манометра, а также обеспечивает продувку трубки.

Манометры не реже 1 раза в 12 мес проходят проверку в органах Госстандарта и на них ставится клеймо (пломба). Не реже I раза в 6 мес показания манометров проверяются работниками предприятия по контрольному, а также ежесменно с помощью 3-ходовых кранов, что регистрируется в журналах проверки манометров и сменном.

Основными средствами предупреждения взрывов котлов при повышении давления выше допустимого являются предохранительные клапаны, которые при срабатывании должны поддерживать в котле давление, превышающее рабочее не более чем на 10%.

На котлах производительностью менее 100 кг/ч устанавливается один, а на более высокой производительности--не менее двух предохранительных клапанов, один из которых контрольный. По принципу действия клапаны бывают пружинные и рычажно-грузовые (рис. 28). В первых при закрытом клапане его тарелка прижимается к седлу пружиной, а во втором -- рычагом с грузом с помощью шарнирно соединенного с ним штока. При превышении допустимого давления клапан приподнимается и через отводную трубку выпускает избыточный пар в атмосферу. Предохранительные рабочий и контрольный клапаны должны открываться на паровых котлах, работающих под давлением до 1,3 МПа -- при его превышении соответственно на 0,03 и 0,02 МПа, а работающих при большем давлении -- соответственно при 1,05 и 1,03 МПа рабочего. Рабочие клапаны должны открываться на отключаемом водяном экономайзера -- со стороны входа воды в него при давлении не более 1,25 МПа, а на выходе-- 1,1 МПа, рабочего давления н котле, на водогрейных котлах -- при давлении не более 1,08 МПа рабочего.

Неудовлетворительный водный режим, т, е. нарушение качества, и прежде всего жесткости вода, питающей котел, является причиной отложения шлама и накипи на внутренних стенках его поверхности. Для котлов с естественной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и выше и рабочим давлением?3,9 МПа в питающей воде содержание солей не должно превышать; для газотрубных и жаротрубных котлов, работающих на твердом топливе, -- 500 мг-экв/кг, на газообразном и жидком топливе -- 30; для водотрубных котлов с рабочим давлением до 1,3 МПа --20, а от 1,3 до 3,9 МПа -- 15 мг-экв/кг. Одной из причин перегрева котла является появление на внутренней его поверхности слоя накипи, образующейся из солей, содержащихся в питающей воде. Для предупреждения перегрева котла проводится их периодическая чистка с тем, чтобы толщина слоя накипи на наиболее теп лона пряженных участках поверхности нем рева не превышала 0,5 мм.

Причинами скапливания в топке котла взрывоопасных газов являются нарушения режимов работы тягодутьевых устройств или подачи топлива. Для предупреждения скапливания взрывоопасных газов устанавливается аппаратура контроля тяги, которая автоматически прекращает подачу топлива к горелкам при снижении разрежения в топке котла или за ним.

Распространенными причинами взрывов котлов вследствие дефектов и неисправности основных узлов являются дефекты конструктивных элементов, снижение их механической прочности в процессе эксплуатации и неисправность аппаратуры безопасности и измерительных приборов.

К металлу, из которого изготовляются отдельные элементы котлов, предъявляются особые требования. На используемые для этого, а также при ремонте котлов материалы органы Госпроматомнадзора выдают сертификаты.

При эксплуатации механическая прочность котлов снижается вследствие коррозии его стенок и конструктивных элементов. Для предупреждения взрыва котла из-за внутренних (скрытых) дефектов материалов, из которых он изготовлен, при конструировании и расчетах его прочности принимается коэффициент запаса. Снижение прочности котла из-за коррозии учитывается при установлении допустимого давления в нем.

Для своевременного выявления возможных дефектов котлов, других объектов, работающих под давлением, они подвергаются техническому освидетельствованию и испытанию до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и внепланово.

Техническим освидетельствованием, проводимым техническим инспектором Госпроматомнадзора в присутствии начальника котельной или лица, ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию объектов, работающих под давлением, предусматривается внутренний осмотр для выявления состояния внутренних и внешних поверхностей и влияния среды на стенки -- нe реже 1 раза в 4 года; гидравлическое испытание с предварительным внутренним осмотром -- не реже 1 раза в 8 лет.

Результаты технических испытаний котлов, регистрируемых в органах Госпроматомпадзора, записываются в паспорт котла инспектором, а для нерегистрируемых -- лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию.

Котлы должны устанавливаться в специальных помещениях, не примыкающих к производственным и другим зданиям. Как исключение, допускается их размещение в примыкающих зданиях при условии отделения их противопожарной стеной с пределами огнестойкости не менее 4 ч. Помещение котельной строится из несгораемых материалов, должно иметь два выхода, оборудовано вентиляцией и аварийным освещением.

2017-06-23 Евгений Фоменко

Причины перегрева котлов

Существует много различных причин, из-за которых может произойти подобное, попробуем рассмотреть их на примерах котлов с различными способами работы.

Газовые

Первая причина, почему перегревается газовый котел, и жидкость в нем бурлит — это отсутствие циркуляции в отопительном контуре. Причина этого кроется в засорении фильтров, или произошло завоздушивание отопительного контура. Необходимо просмотреть все фильтры, промыть их, а при необходимости, заменить новыми. Если проблема кроется в завоздушивании, необходимо удалить воздух. Очень часто такая ситуация возникает в старых газовых устройствах фирмы Навьен.

Следующей причиной может послужить банальное засорение накипью, то есть, частички налета отслоились и забили проток. При этом во время работы могут идти щелчки, или такие звуки, будто он стучит. Решение довольно простое — необходимо прочистить аппарат при помощи специальных химических средств, или используя кислоты.

Так же возможно, что было продолжительное неиспользование системы, а затем ее пуск без предварительной прогонки вентиляционной системы. При запуске возможны звуки шума, и устройство выдает ошибку о недостаточной циркуляции. Этому может служить залипание в насосе по причине простоя. Нужно разобрать насос и промыть, затем повторить запуск вновь.

Некачественная газовоздушная смесь может послужить причиной взрыва, существуют нижние и верхние пределы, при которых происходит взрыв.

Еще одна причина — это несоблюдение рекомендаций по месту установки оборудования. Если помещение имеет высокую влажность воздуха или низкую температуру, металл, из которого изготовлен котел, будет портиться. Возможно образование коррозии в случае, если использовали сернистое топливо.

Ведь существую такие участки, которые нет возможности прочистить полностью при помощи продувки, например зазоры труб и перегородок. Если котел постоянно находится в рабочем состоянии влага не сможет повредить ему, а когда он отключен зола, а также поверхность обмуровки впитывают влагу, которая потом приводит к коррозии, а это в свою очередь может привести к утечки газа и взрыву.

Часто у пользователей возникает вопрос, почему булькает вода, причин может быть несколько. Первая — вышел из строя насос или подклинивает, происходит закипание теплоносителя и слышны подобные звуки. Вторая — засорилась батарея.

Если у вас происходит перегрев устройства необходимо выполнить следующие действия для устранения:

Твердотопливные

Очень часто ненормальная работа твердотопливного котла отопления связана с неправильным выбором модели. То есть, выбирая дровяной котел, пользователь отдает предпочтение устройству, которое обладает большой по размерам топкой, которая рассчитана на отопление площади свыше 150 м2.

Однако если у вас отапливаемое помещение всего 70м2 это приведет к тому, что устройство перегревается. А так же к росту давления в котле, что может в конечном итоге привести к взрыву. Еще одной причиной может послужить неверная установка, ведь часто такое ответственное дело доверяют не квалифицированным специалистам, а людям с улицы.

Следующая ситуация, способная повысить давление, это, если внезапно отключается электричество, и, как следствие этого, останавливается циркуляционный насос. Теплоноситель прекращает циркулировать по отопительной системе, резко повышается давление, и начинает быстро закипать жидкость, все это может привести к возникновению аварии.

Циркуляционный насос в системе отопления

Что делать, если это случилось? Перекройте подачу топлива к камере сгорания, категорически запрещается тушить пламя водой, так как это может привести к термическому ожогу кожи и взрыву котла. Чтобы безопасно потушить пламя, можно воспользоваться песком, золой.

Паровые

Рассмотрим, каковы основные причины, почему может взорваться котел. Если в паровом котле резко снизить уровень жидкости. Эта причина является самой частой, из-за уменьшения жидкости происходит перегрев стенок выше максимально допустимого значения. Происходит изменения химической структуры металла, уменьшается его сопротивление, и при воздействии на стенки давления, они поддаются выдуванию, что в конечном итоге приводит к взрыву.

При снижении уровня воды ни в коем случае нельзя заполнять его холодной водой, это приведет в кому, что металл потеряет свою пластичность, повысится его хрупкость и образуются трещины. Если обнаружили снижения воды, необходимо постепенно отключить устройство, прекратить подачу топлива. После того, как он остынет, заполните его жидкостью до установленной нормы, затем запустите вновь.

Для недопущения снижения уровня жидкости до критического значения он должен быть оборудован устройством, контролирующим верхние и нижние границы уровня жидкости, и при обнаружении несоответствия значений прекратить подачу топлива.

Жидкость несоответствующего качества. Происходит вследствие изменения химического состава воды, а чаще всего, повышение ее жесткости, поскольку увеличивается отложение накипи. Если вода, которая течет у вас в трубопроводе, не соответствует заявленным в инструкции характеристикам, необходимо очистить ее.

Для этого используют содово-известковый раствор, натриевый, фосфатное осаждение, можно также очищать катионированием, этот метод предполагает фильтрацию воды через специальный материал катион.

Образование накипи на внутренних элементах, которая образуется в результате скопления солей, содержащихся в питающей жидкости. Избежать этого можно используя фильтры очистки, которые устанавливаются перед входом в устройство. Если она уже скопилась, необходимо прочистить котел, дабы избежать его перегрева. Слой накипи не должен превышать 0,5 мм для исправной работы устройства.

Скопление в топочной камере взрывоопасного газа, возникающее вследствии неправильной работы вентиляционной системы, либо поступления топлива.

Часто причиной взрывов устройств служат дефекты или неисправность главных узлов, уменьшение их запаса прочности, вследствии неправильной эксплуатации, поломки датчиков контроля, а также измерительных устройств.

Увеличение рабочего давления. Основной причиной подобной неисправности служит выход из строя элементов безопасности, а также несоблюдение установленного режима.

Группа безопасности котла отопления

Для того, чтобы своевременно выявить неисправность, необходимо периодически подвергать их техническому освидетельствованию (один раз за год), а также испытаниям, для большей безопасности проводите их не только по плану.

Электрические

Причины перегрева в электрокотлах:

Меры предупреждения и профилактика перегрева

К мерам предупреждения и недопущения аварийных ситуаций можно отнести следующее:

• Устанавливайте дополнительный контур для охлаждения котла, который работает на твердом топливе. В двухконтурном котле при повышении теплоносителя, жидкость сможет охладиться за счет системы водоснабжения.
• Установка буферной емкости , она предупредит закипания котла, возьмет на себя лишнюю температуру, а также может хранить тепло для отопительного контура.
• Нужно установить источник бесперебойного питания . Если произойдет отключение электроэнергии, автоматически включится бесперебойник, энергия будет поступать из аккумулятора, и система продолжит работать.
• Периодически прочищать вентиляционную систему .

Принцип работы системы отопления

Если описать очень кратко, тогда принцип отопительной системы в частном доме заключается в том, что некая жидкость, будь то вода или часто используемый антифриз, прогревается в котле до заданной пользователем температуры.

Схема системы отопления

Затем по отопительной магистрали (трубе) протекает к радиаторам, в которых отдает свое тепло, затем обратно циркулирует при помощи обратного контура к отопительному устройству. Там вновь прогревается, это по сути представляет из себя замкнутый контур.

Существует две разновидности системы:

• Однотрубная. Является наиболее экономичной и простой в исполнении. Имеет вид кольца, в который последовательно вмонтированы отопительные радиаторы. Теплоноситель циркулирует по кругу, при этом к первому радиатору поступает наиболее прогретая жидкость, которая делится с ним теплом и при этом теряет несколько градусов, в то время как к пятому или шестому радиатору доходит уже значительно остывший теплоноситель.

  Выход из подобной ситуации, чтобы не были холодными батареи, это увеличение количества секций с каждым последующим радиатором, дабы потери в тепле не были столь ощутимы. Или увеличивать температуру теплоносителя в котле, а это повлечет за собой значительные затраты.

  Однако, можно установить циркуляционный насос, который будет искусственно увеличивать скорость движения теплоносителя и, соответственно, снижать потерю тепла, а также это незначительно сократит интервал нагрева. Однако, и тут есть недостаток, а именно, затраты на электроэнергию.

• Двухтрубная, в разы превосходит по энергетическим показателям. Она предполагает разветвление теплоносителя на два выхода, как следствие потери тепла сокращаются вдвое. Обратный контур у них совместный.

  Однако для построения подобной системы понадобится вдвое больше труб, запорных арматур, датчиков. Наиболее часто используется в газифицированных помещениях.

Мероприятия по предупреждению взрывов в котлах, топках, газоходах и боровах можно разделить на три категории: мероприятия по обеспечению правильного устройства, монтажа, ремонта и эксплуатации оборудования; мероприятия по правильной подготовке к пуску, по самому пуску, выключению горелочно-форсуночных устройств и останову котла; мероприятия по правильной эксплуатации котлов на любом топливе, исключающие взрывы топливо-воздушной смеси.[ ...]

К первой категории мероприятий относятся: тщательный контроль при монтаже и эксплуатации за состоянием оборудования и обеспечение выполнения требуемых от них действий.[ ...]

Из практики эксплуатации газовых котельных известны аварии из-за нарушения этого требования. В топках котлов квартальной отопительной котельной в г. Воскре-сенске из-за отсутствия аварийного освещения и перерыва в подаче электроэнергии кочегары в темноте после погашения горелок перекрутили краны, не имевшие фиксаторов открытия и закрытия, в результате чего топка наполнилась газом. При очередном розжиге и недостаточной вентиляции произошел взрыв. По такой же примерно причине произошел взрыв в топке во время розжига котла в котельной Люберецкого завода им. Ухтомского, У одного из кранов перед горелками вследствие заводского брака сместилось стопорное кольцо, ограничивающее поворот пробки. Дефект можно было бы вовремя заметить, но персонал невнимательно отнесся к состоянию запорной арматуры. В результате газ заполнил топку, при внесении факела газовоздушная смесь взорвалась, два человека получили ожоги.[ ...]

Наиболее ответственный момент при эксплуатации котлов на газовом топливе - зажигание горелок во время растопки котла, правильное управление горелками и запорными устройствами, особенно при случайном затухании горелок, отрыве или проскоке пламени. Длительные и повторяющиеся безуспешные попытки зажечь горелки могут привести к образованию в топке и газоходах взрывоопасной смеси. После каждой неудачной попытки зажечь горелки надо тщательно провентилировать газовый тракт котла. Запальники надо выбирать надежные.[ ...]

Примеры аварий из-за неправильной подготовки к растопке газовых котлов и их причины здесь не приводятся, так как они были достаточно полно рассмотрены выше. Следует заметить, что очень часто случаи взрывов по такой причине встречаются при сжигании не только газа, но и жидкого и твердого топлива. Причины- плохой надзор со стороны администрации котельной и недостаточный уход со стороны обслуживающего персонала за измерительными приборами, оборудованием, системами регулирования, контроля и защиты.[ ...]

Примером может служить взрыв газов в борове и экономайзере котлов. При взрыве разрушилось котельное помещение. Стены котельной были сдвинуты, окна выбиты, перекрытие провалилось и было пробито над экономайзером частями первой секции. Место установки экономайзеров представляло собой груду развалин, стена в 4 кирпича, отделяющая прямой ход от экономайзера, была совершенно разрушена. Для предупреждения таких взрывов после перерыва в работе надо немного открыть регистр, поддувало и затем начать растопку обычным порядком. Если котел стоит в горячем резерве с закрытым регистром и поддувалом и с заглушенной топкой, готовый к включению в работу с другими котлами, то при его пуске принимаются те же меры предосторожности.[ ...]

В топках пылеугольных котлов возможно выпадение части несгоревшего топлива из факела и скопление его в газоходах. В случае, если повторно будут разжигаться горелки или если частички угольной пыли воспламенятся от раскаленных стенок топки или тлеющего угля, возможен взрыв. Особенно внимательно надо рассмотреть возможность перехода к сжиганию в топках котлов другого вида топлива, и в первую очередь топлива с большей вероятностью образования взрывоопасной смеси. Котел должен быть специально оборудован и приспособлен к сжиганию в его топке нового вида топлива, в противном случае возможен взрыв топливо-воздушнсэй смеси. Например, в одной котельной г. Горького (с двумя котлами ДКВ-4 и одним судовым оборотным котлом) произошли два взрыва топливо-воздушной смеси после перевода котлов с твердого топлива на мазут. При переводе на мазут в котлах не были обеспечены хорошая тяга и достаточная подачи воздуха к форсункам. Топливо сжигалось с большой неполнотой сгорания и из трубы шел черный дым. Через неплотности в кладке подсасывался воздух, который, соединяясь с газообразными продуктами неполного сгорания, образовывал взрывоопасную смесь. Эта смесь скапливалась в основном в сборном газоходе, расположенном в золовом этаже котельной, где и произошли взрывы. В результате был разрушен отводной газоход от одного из котлов, выступавший над полом. Разлетевшимися кирпичами повреждена часть котельного оборудования и выбиты окна.[ ...]

В некоторых случаях взрывы топливовоздушной смеси происходят вследствие попыток сжигать вместо предназначенного для этих котлов топлива всевозможные горючие отходы. Эти попытки часто приводят к выбросам пламени из топки, ожогам кочегаров, взрывам газов в газоходах и т. д.[ ...]

На другом предприятии в топке для угля с колосниковой решеткой горизонтально-водотрубного котла сжигали древесные отходы, главным образом мелкую стружку. Топка не соответствовала сжигаемому топливу, неоднократно наблюдались выбросы пламени из топки. Для уменьшения возможности выброса пламени была разработана инструкция, в которой ограничивалось количество стружки для каждого заброса в топку, предусматривался заброс не в одно топочное отверстие, а по очереди в каждое и т.д. Но практически режим топки регулировался не инструкцией, а количеством поступавших отходов. В результате при очередном выбросе пламени обожгло четырех рабочих.[ ...]

Еще на одном предприятии в локомобильном паровом котле топка была приспособлена для сжигания хлопковой шелухи. Затем топка была переконструирована для сжигания угля. Через дымовую трубу стали вылетать частицы несгоревшего угля. Во избежание пожара инспекция пожарной охраны потребовала установки искроуловителя. Разработка конструкций искроуловителя и его монтаж были выполнены наспех, очень примитивно, с наличием в них объемных тупиков, способствующих скоплению продуктов неполного сгорания высокой концентрации (поступавших вследствие неправильной эксплуатации топки). В связи с избытком воздуха, входившего через топочные дверки во время шуровки и чистки топки, создавались благоприятные условия для образования взрывоопасной смеси, взрывавшейся при попадании искр в искроуловитель. При взрывах газов из топки выбивалось пламя. За короткий промежуток времени было четыре случая ожогов кочегаров. По требованию инспекции Котлонадзора искроуловитель был заменен другим.[ ...]

Рисунки к данной главе: