4. ВЗРЫВОЗАЩИТА. ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ И ПЕРСОНАЛА
4.1. Элементы, узлы и оборудование системы пылеприготовления защищаются от разрушения при взрывах следующими способами:
- применением оборудования, узлов и элементов, рассчитанных на внутреннее избыточное давление, превышающее максимально возможное давление, возникающее при взрыве;
- применением оборудования, узлов и элементов, рассчитанных на внутреннее избыточное давление, величина которого меньше максимального давления взрыва при наличии разгрузочных устройств - ВПК.
4.2. Расчету на прочность подлежат все элементы, узлы и оборудование системы пылеприготовления, начиная с питателя сырого топлива до горелок включительно (питатели и течки сырого топлива, лопастные затворы, пылевые шнеки, бункера и питатели пыли, корпус огнепреградителя), а также участок газовоздухопровода от мельницы до напорного распределительного короба сушильного агента или до индивидуального ВСА.
При наличии трубчатого огнепреградителя перед мельницей газовоздухопровод расчету на прочность не подлежит.
Компенсаторы устанавливаются в безопасных для персонала местах и расчету на прочность не подлежат.
4.3. Для систем пылеприготовления без ВПК оборудование, узлы и
элементы рекомендуется рассчитывать на расчетное внутреннее
избыточное давление (Р ) не менее 0,35 МПа.
р
4.4. При применении ВПК для всех систем пылеприготовления, за
исключением систем пылеприготовления с М-В, расчетное давление на
прочность принимается:
Р - 0,04 МПа, если суммарная площадь ВПК составляет не менее
р
0,04 кв. м на 1 куб. м объема пылеприготовительной установки;
Р = 0,15 МПа, если суммарная площадь ВПК составляет не менее
р
0,025 кв. м на 1 куб. м объема пылеприготовительной установки.
Для систем пылеприготовления с М-В при расчетном давлении на
прочность 0,04 МПа суммарная площадь ВПК должна составлять не
менее 0,02 кв. м на 1 куб. м объема пылеприготовительной
установки.
Бункер пыли рассчитывается на давление Р = 0,004 МПа.
р
4.5. Системы пылеприготовления оборудуются ВПК в соответствии с таблицей 3.
4.6. Системы пылеприготовления, предназначенные для подготовки к сжиганию топлив I группы взрывоопасности, ВПК не оснащаются.
4.7. Расчет элементов системы пылеприготовления на прочность производится по методике завода-изготовителя.
4.8. Расчет на прочность пылегазовоздухопроводов круглого сечения производится по существующим нормам. Расчет на прочность пылегазовоздухопроводов прямоугольного (квадратного) сечения производится по методике завода-изготовителя.
Испытания на прочность внутренним давлением элементов пылеприготовительных установок не производятся.
Качество сварочных работ, выполняемых при монтаже и ремонте оборудования, обеспечивается контролем за соблюдением технологий при производстве работ, допуском к производству работ квалифицированных сварщиков и тщательностью приемки.
В технических условиях на выпускаемое оборудование заводов-изготовителей и в документации на пылеприготовительные установки проектных организаций указывается расчетное внутреннее избыточное давление.
4.9. Разгрузочные камеры паровых и газовых барабанных сушилок рассчитываются на внутреннее избыточное давление 0,04 МПа и оборудуются ВПК суммарной площадью не менее 0,04 кв. м на 1 куб. м объема сушилки.
Таблица 3
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СЕЧЕНИЙ
ВЗРЫВНЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ
И ИХ РАЗМЕЩЕНИЮ НА ЭЛЕМЕНТАХ ПЫЛЕПРИГОТОВИТЕЛЬНОЙ
УСТАНОВКИ, РАБОТАЮЩЕЙ ПОД РАЗРЕЖЕНИЕМ
ИЛИ ПРИ ИЗБЫТОЧНОМ ДАВЛЕНИИ <*> Р <= 0,01 МПА
и
----------------------------
<*> При избыточном рабочем давлении (Р ) в системах
и
пылеприготовления, превышающем 0,01 МПа, табличные значения
расчетных давлений (Р ) следует увеличить на величину (Р + Р ) х
р р а
Р / Р , где Р - атмосферное давление, МПа.
и а а
┌──────────┬────────────────────┬────────────────────────────────┐ │Элемент │ Расчетное давление │ Расчетное давление │ │системы │ Р = 0,15 МПа │ Р = 0,04 МПа │ │пылеприго-│ р │ р │ │товления │ │ │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │ 1 │ 2 │ 3 │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │1. Система│Суммарная площадь │Суммарная площадь ВПК составляет│ │пылеприго-│ВПК составляет не │0,04 кв. м на 1 куб. м объема │ │товления │менее 0,025 кв. м на│пылеприготовительной установки │ │в целом │1 куб. м объема │без учета объемов бункера пыли │ │ │пылеприготовительной│и пылепровода от места ввода │ │ │установки без учета │пыли в смеситель до горелки │ │ │объемов бункера пыли│Для систем пылеприготовления с │ │ │и пылепровода от │прямым вдуванием пыли в топку │ │ │места ввода пыли в │суммарная площадь ВПК уменьшает-│ │ │смеситель до горелок│ся на величину площади свободно-│ │ │ │го выходного сечения горелочного│ │ │ │устройства, если длина пылепро- │ │ │ │вода от сепаратора до горелки не│ │ │ │превышает 10 его диаметров │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │2. Газо- │Площадь ВПК состав- │Площадь ВПК составляет не менее │ │воздухо- │ляет не менее 0,7 │0,7 площади сечения газовозду- │ │проводы │площади сечения тру-│хопровода у входного патрубка │ │перед │бопровода, примыкаю-│ММ. На пылепроводе за мельницей │ │мельницей │щего к патрубку ШБМ.│(сепаратором) ВПК не устанавли- │ │и пыле- │ВПК устанавливается │ваются │ │проводы за│на воздухопроводе у │ │ │мельницей │входного и пылепро- │ │ │ │воде выходного │ │ │ │патрубков ШБМ │ │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │3. Центро-│Суммарная площадь │Суммарная площадь ВПК сепарато- │ │бежные │ВПК сепараторов, │ров, встроенных в ММ, составляет│ │сепараторы│встроенных в СМ, │не менее 0,04 кв. м на 1 куб. м │ │ │составляет не менее │объема мельницы, сепаратора и │ │ │0,025 кв. м на │пылевыделителя │ │ │1 куб. м объема │Устанавливается не менее двух │ │ │мельницы и сепарато-│ВПК для отвода продуктов взрыва │ │ │ра. В схеме с ШБМ и │из внутреннего конуса (на │ │ │выносным сепаратором│крышке) и не менее двух ВПК для │ │ │при расчете площади │отвода продуктов взрыва из │ │ │ВПК объем сепаратора│внешнего конуса сепаратора │ │ │увеличивается в 1,5 │ │ │ │раза │ │ │ │Устанавливается не │ │ │ │менее двух ВПК для │ │ │ │отвода продуктов │ │ │ │взрыва из внутрен- │ │ │ │него конуса (на │ │ │ │крышке) и не менее │ │ │ │двух ВПК для отвода │ │ │ │продуктов взрыва из │ │ │ │внешнего конуса │ │ │ │сепаратора │ │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │4. Инерци-│Не применяются │Суммарная площадь ВПК, включая │ │онные и │ │свободное сечение для выхода │ │гравитаци-│ │газов в топку через горелочные │ │онные │ │устройства для шахтного сепара- │ │сепараторы│ │тора и при длине пылепроводов от│ │ │ │сепаратора до горелки не более │ │ │ │10 его диаметров, составляет не │ │ │ │менее 0,04 кв. м на 1 куб. м │ │ │ │объема мельницы и сепаратора │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │5. Инерци-│Не применяются │Суммарная площадь ВПК составляет│ │онные │ │не менее 0,02 кв. м на 1 куб. м │ │сепараторы│ │объема мельницы и сепаратора без│ │М-В │ │учета объема подводящего патруб-│ │ │ │ка │ ├──────────┼────────────────────┴────────────────────────────────┤ │6. Бункер │Суммарная площадь ВПК составляет 0,005 кв. м │ │пыли │на 1 куб. м объема бункера, но не менее 1 кв. м │ ├──────────┼────────────────────┬────────────────────────────────┤ │7. Циклоны│Суммарная площадь │Не применяются │ │ │ВПК составляет не │ │ │ │менее 0,025 кв. м на│ │ │ │1 куб. м объема цик-│ │ │ │лона. Устанавли- │ │ │ │вается один или нес-│ │ │ │колько ВПК на крышке│ │ │ │выходного патрубка │ │ │ │циклона. Для обеспе-│ │ │ │чения требуемой нор-│ │ │ │мы допускается │ │ │ │дополнительная уста-│ │ │ │новка ВПК на кольце-│ │ │ │вой крышке циклона, │ │ │ │при этом диаметр ВПК│ │ │ │составляет не более │ │ │ │0,75 ширины кольца │ │ │ │крышки │ │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │8. Бата- │Оборудуются ВПК │Не применяются │ │рейные │одинакового сечения │ │ │циклонные │на входе и выходе │ │ │установки │общей площадью не │ │ │(БЦУ) │менее 0,025 кв. м на│ │ │ │1 куб. м объема БЦУ │ │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │9. Пыле- │Площадь каждого ВПК │Не применяются │ │проводы │составляет не менее │ │ │перед и за│0,7 площади сечения │ │ │циклоном │пылепровода. Эти ВПК│ │ │ │устанавливаются при │ │ │ │невозможности разме-│ │ │ │щения на циклоне │ │ │ │необходимого коли- │ │ │ │чества ВПК │ │ ├──────────┼────────────────────┴────────────────────────────────┤ │10. Пыле- │Площадь ВПК составляет не менее 0,7 площади сечения │ │провод │пылепровода │ │перед МВ │ │ │или венти-│ │ │лятором │ │ │запыленно-│ │ │го первич-│ │ │ного │ │ │воздуха │ │ ├──────────┼─────────────────────────────────────────────────────┤ │11. Пыле- │Суммарная площадь ВПК составляет не менее 0,025 кв. м│ │провод за │на 1 куб. м объема короба, если последний расположен │ │МВ и коро-│на расстоянии менее 10 м от МВ, ВПК устанавливаются │ │ба запы- │на коробе │ │ленного │Если короб расположен на расстоянии более 10 м от МВ,│ │первичного│ВПК устанавливаются на пылепроводе за вентилятором и │ │и сбросно-│на коробе; суммарная площадь этих ВПК составляет не │ │го сушиль-│менее 0,025 кв. м на 1 куб. м объема подводящего │ │ного │трубопровода МВ и короба (разветвления к горелкам) │ │агента │ │ ├──────────┼────────────────────┬────────────────────────────────┤ │12. Отводы│Диаметр отводящего │Диаметр отводящего трубопровода │ │от ВПК │трубопровода от ВПК │от ВПК должен быть не менее │ │ │должен быть не менее│диаметра патрубка ВПК, а длина │ │ │диаметра патрубка │не должна превышать 10 диаметров│ │ │ВПК, а длина отвода │патрубка, в том числе для │ │ │не должна превышать │бункеров пыли │ │ │30 диаметров │ │ │ │патрубка │ │ ├──────────┼────────────────────┼────────────────────────────────┤ │13. Взрыв-│Длина патрубка ВПК │Длина патрубка ВПК не должна │ │ной предо-│не должна превышать │превышать двух диаметров клапана│ │хранитель-│двух диаметров кла- │и быть не более 2 м │ │ный клапан│пана и быть не более│Мембрана ВПК должна полностью │ │ │2 м │раскрываться при давлении не │ │ │Мембрана ВПК должна │более 0,025 МПа │ │ │полностью раскры- │ │ │ │ваться при давлении │ │ │ │не более 0,05 МПа │ │ └──────────┴────────────────────┴────────────────────────────────┘
4.10. На вертикальных угольных электрофильтрах, имеющих свободный выход очищенного сушильного агента в атмосферу, ВПК не устанавливаются, корпуса электрофильтров на избыточное давление не рассчитываются.
4.11. Для вновь проектируемых установок допускается применение тканевых угольных фильтров. Эти фильтры рассчитываются на внутреннее избыточное давление 0,15 МПа, на них устанавливаются ВПК общей площадью не менее 0,025 кв. м на 1 куб. м объема фильтра.
4.12. Применяемые в системах пылеприготовления ВПК должны состоять из круглого патрубка, присоединенного к корпусу защищаемого оборудования или стенке пылепровода по периметру соответствующего отверстия, двух фланцев с мембраной между ними, закрывающей выходное сечение патрубка, а также поддерживающей мембрану решетки или сетки.
Диаметр патрубка ВПК, устанавливаемого на основном и вспомогательном оборудовании системы пылеприготовления, выбирается в пределах от 150 до 1200 мм, на бункерах пыли - от 600 до 1500 мм.
Поддерживающая решетка или сетка имеет размер ячеек не более 100 мм, рассчитывается на нагрузку, превышающую не менее чем на 980 Н нагрузку на мембрану от максимального разрежения при работе установки. Суммарная площадь элементов решетки или сетки, перекрывающих проходное сечение патрубка, при расчете площади клапана не учитывается.
4.13. Мембраны ВПК выполняются легко разрывными из алюминиевого листа согласно рекомендациям, приведенным в таблице 4.
4.14. Мембраны ВПК изготавливаются из отожженного алюминиевого листа марок А7М, А6М, А5М, АОМ, АДОМ, АД1М (ГОСТ 21631-76) со швом (одинарным фальцем) шириной до 20 мм, расположенным по диаметру мембраны. Шов (фалец) заканчивается у прижимного фланца, под фланцем листы перекрываются внахлест без шва.
Для систем пылеприготовления, рассчитанных на давление 0,15 МПа, допускается применение ВПК диаметром не менее 500 мм, с мембранами из листового нагартованного алюминия марок А7Н, А6Н, АОН, АДОН, АД1Н (ГОСТ 21631-76), имеющими надрез (канавку) по диаметру глубиной не менее половины толщины листа.
Таблица 4
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ МЕМБРАН ВПК
┌────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐ │ Место установки│ Диаметр │ Толщина │ Тип │ Материал │ │ клапанов │клапана, мм│ мембраны, │ мембраны │ мембраны │ │ │ │ мм │ │ │ ├────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Внутри зданий на│150 - 300 │0,2, │Со швом │Алюминиевый│ │установках под │ │не более │(фальцем) │лист │ │разрежением или │ │ │по диаметру│ │ │давлением 2 кПа │ │ │ │ │ ├────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Установки, │300 - 700 │0,3 │Со швом │Алюминиевый│ │рассчитанные на │700 и более│0,5, не │(фальцем) │лист отож- │ │0,04 МПа │ │более │по диаметру│женный │ ├────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Бункер пыли │600 - 1000 │0,5, │- │- │ │ │ │не более │ │ │ │ │1000 - 1500│0,8, │ │ │ │ │ │не более │ │ │ ├────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │Установки, │300 - 500 │0,3 │- │- │ │рассчитанные на │500 - 700 │0,5, не │ │ │ │0,15 МПа │ │не более │ │ │ │ │700 - 1200 │0,8, │ │ │ │ │ │не более │ │ │ │ ├───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤ │ │500 - 700 │0,4, │С надрезом │Алюминиевый│ │ │ │не более │по диаметру│лист нагар-│ │ │700 - 1200 │0,6, │ │тованный │ │ │ │не более │ │ │ └────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘
4.15. Допускается применение мембран из материалов, отличающихся от указанных в таблице 4, если они удовлетворяют следующим требованиям:
- при разрыве мембраны должно полностью освобождаться сечение клапана, при этом мембрана не должна выдергиваться из фланцевого соединения;
- в системах пылеприготовления, рассчитанных на избыточное давление 0,04 МПа, ВПК должны вскрываться при давлении не более 0,025 МПа, а в системах, рассчитанных на избыточное давление 0,15 МПа, при давлении не выше 0,05 МПа;
- материал мембран должен обладать антикоррозионной стойкостью.
4.16. При обслуживании ВПК контролируется правильность изготовления, выбора материала и толщины мембран. Эти сведения, а также периодичность замены мембран фиксируются в ремонтной документации с указанием ответственного лица и даты производства работ.
4.17. Патрубки клапанов присоединяются к пылепроводам и оборудованию таким образом, чтобы в местах примыкания исключалось образование отложений пыли. Патрубки клапанов устанавливаются вертикально или с углом наклона к горизонту не менее 45°. На вновь проектируемых системах пылеприготовления клапаны вне производственных помещений устанавливаются под углом к горизонту не менее 60°.
4.18. Патрубки клапанов, находящихся вне помещения, покрываются тепловой изоляцией, плоскость мембраны клапанов, не имеющих отводов, выполняется с углом наклона к горизонту не менее 10°.
4.19. На защищаемом оборудовании следует устанавливать вместо нескольких ВПК малого диаметра меньшее количество клапанов большего диаметра такого же суммарного сечения.
4.20. На пылепроводах и газопроводах ВПК устанавливают, как правило, с внешней стороны поворотов (гибов).
4.21. Взрывные предохранительные клапаны размещаются с учетом общей компоновки оборудования, площадок, проходов с тем, чтобы исключить возможность прямого или отраженного попадания выбрасываемых продуктов взрыва в рабочие зоны обслуживания оборудования, а также на кабельные линии, мазутопроводы, маслопроводы и газопроводы.
4.22. При невозможности удаления продуктов взрыва от клапанов и отводов в места, безопасные для обслуживающего персонала и сгораемого оборудования, предусматриваются дополнительные средства их защиты: заградительные щиты, огнепреградители (пламегасители), навесы.
4.23. При наличии отвода от ВПК мембрана устанавливается между фланцами его патрубка, а не на отводе.
В нижней части отвода предусматриваются плотные лючки для осмотра и очистки наружной поверхности мембраны от отложений пыли и мусора. Периодичность осмотра и очистки мембран ВПК устанавливается местной инструкцией.
В таблице 3 указана предельно допустимая длина патрубка ВПК и отвода для систем пылеприготовления, спроектированных на избыточное внутреннее давление 0,04 и 0,15 МПа.
4.24. Продукты взрыва из циклонов и бункеров пыли удаляются за пределы здания с помощью отводов, которые прикрываются от атмосферных осадков козырьками, навесами, зонтами или другими устройствами, не создающими помех истечению продуктов взрыва.
4.25. Котлы с камерным сжиганием топлива паропроизводительностью до 60 т/ч (включительно) снабжаются взрывными предохранительными устройствами. Конструкция, количество, размещение и размеры проходных сечений этих устройств определяются проектом котла.
4.26. Котлы с камерным сжиганием любого вида топлива паропроизводительностью более 60 т/ч взрывными предохранительными устройствами не оснащаются. Надежная и взрывобезопасная эксплуатация этих котлов во всех режимах, включая подготовку к пуску, работу при номинальных параметрах, останов в резерв или ремонт должна обеспечиваться автоматической системой защит и блокировок, закладываемых в проект.
Каркасы топки и газоходов, а также газоплотные экраны с элементами жесткости рассчитываются на восприятие давления в топке и газоходах, превышающее атмосферное не менее чем на 3 кПа для установок, работающих под разрежением, и на давление, превышающее максимальное рабочее не менее чем на 3 кПа для установок, работающих под наддувом. При реконструкции котлов с негазоплотными экранами расчетное давление в топке и газоходах принимается не менее 1,5 кПа. Расчетные величины давления и разрежения выбираются проектировщиком.
Конструкция котлов должна учитывать возможность кратковременного повышения давления (разрежения), соответствующего максимальной нагрузке установленных тягодутьевых устройств.