Причины возникновения опасности герметичных систем.

Анализ показывает, что разгерметизация устройств и установок происходит в результате действия целого ряда факторов, которые можно условно разделить на две группы — эксплуатационные и технологические.

Эксплуатационные обусловлены физико-химическими свойствами рабочего тела, параметрами его состояния, условиями эксплуатации и т. д. К ним, например, относят:

• протекание побочных процессов в устройствах и установках, приводящих к ослаблению прочности конструкции;

• образование взрывчатых смесей;

• неправильную эксп­луатацию и др.

Технологические связаны с дефектами при изготовлении, монтаже, транспортировании и хранении устройств.

Основными причинами разрушения или разгерметизации сис­тем повышенного давления являются:

• внешние механические воздействия;

• снижение механической прочности;

• нарушения технологического режима;

• конструкторские ошибки;

• изменение состояния герметизируемой среды;

• неисправности в контрольно-измерительных и предохрани­тельных устройствах;

• ошибки обслуживающего персонала.

Опасности, возникающие при нарушении герметичности

В ряде случаев нарушение герметичности, т. е. разгерметизация устройств и установок, не только нежелательна с технической точки зрения, но и опасна для обслуживающего персонала и производства в целом.

Во-первых, нарушение герметичности может быть связано с взрывом. Здесь следует различать две причины. С одной стороны, взрыв может являться следствием нарушения герметичности, напри­мер, воспламенение взрывчатой смеси внутри установки. С другой, нарушение герметичности может стать причиной взрыва, например, при нарушении герметичности ацетиленового трубопровода вблизи участков нарушения образуется ацетиленовоздушная смесь, которая может воспламениться самыми слабыми тепловыми импульсами. Незамеченное длительное горение приводит к такому сильному ра­зогреву трубопровода, что ацетилен в нем самовоспламеняется.

Во-вторых, при разгерметизации создаются опасные и вредные производственные факторы, зависящие от физико-химических свойств рабочей среды, т. е. возникает опасность:

• получения ожогов под воздействием высоких или, наоборот, низких температур (термические ожоги) и из-за агрессивно­сти среды (химические ожоги);

• травматизма, связанного с высоким давлением газа в системе, например, нарушение герметичности баллона с газом при давлении 20 МПа с образованием отверстия диаметром 15 мм приведет к появлению начальной реактивной тяги около 3,5 кН; при массе баллона 70 кг он может приобрести ускоре­ние и переместиться на некоторое расстояние;

• радиационная, возникающая, например, при использовании в установках в качестве теплоносителя жидких радиоактивных металлов, обладающих высоким уровнем ионизирующего из­лучения;

• отравления, связанные с применением инертных и токсичных газов и др.

Причины аварий и их профилактика при эксплуатации баллонов для сжатых и 

сжиженных газов

Аварии баллонов для сжатых и сжиженных газов относительно редки, но их взрывы обычно вызывают большие разрушения и травматизм людей. Основные причины аварий - это низкое качество изготовления баллонов, заполнение их сжиженными газами сверх установленных норм, нарушение правил безопасности при хранении и транспортировке баллонов.

Помимо своего основного назначения или прекращения срока годности металл баллонов используют в качестве конструкционного металла. Например, из баллонов сваривали металлическую опору. Во время резки очередного баллона, оказавшегося под давлением, произошел взрыв, вызвавший тяжелые последствия. В другом случае взрыв произошел при обработке баллона на токарном станке. Иногда баллоны взрываются при подготовке их к сдаче в металлолом во время газовой резки.

Аварии пропан-бутановых баллонов происходят из-за дефектов сварных швов и неисправных вентилей. Возникают также утечки газа с образованием взрывоопасной газовоздушной смеси по названным причинам.

Аварии с кислородными баллонами вызваны загрязнением маслами и попаданием их внутрь баллона в результате окисления и значительного повышения температуры. Эти баллоны очень чувствительны к механическим ударам. Так, например, при переносе баллона двумя рабочими через цех, баллон уронили. От удара об рельс баллон взорвался. В другом случае газорезчик для снятия колпака воспользовался молотком. От ударов колпак взорвался, а рабочий был травмирован осколками.

В летние солнечные дни баллоны должны храниться под навесом, так как при повышении температуры газа в баллоне на каждые 2 градуса, давление возрастает примерно на 1 атм.

Аммиачные баллоны подвержены взрыву из-за переполнения, повышения температуры выше +35 °С. Опасная зона при взрыве может достигать в радиусе до 70 - 100 метров.