энергоэффективные технологии. Диплом 2014 новый. Обоснование необходимости реконструкции
 Скачать 4.17 Mb.
|
14. Защита трубопроводов от коррозииДля устранения коррозии в системе осуществляется дозирование (комплексом фирмы SEKO) реагента в умягченную воду. В качестве реагента применяется ADVANTAGE K 350 − ингибитор коррозии и образования окалины для теплофикационных систем местного нагрева. Данный продукт эффективно связывает растворенный кислород даже при низких температурах, повышает уровень рН в воде, поглощает свободную двуокись углерода и защищает медные и бронзовые компоненты. Для умягчения воды на данном объекте применяется установка SLS 3072 TW. Жесткость исходной воды 0,9 мг-экв/литр, содержание железа 0,3 мг-экв/литр. Предполагается данную систему очистки использовать для контура ГВС, котлового, сетевого контура. Дозирование реагента будем осуществлять в сетевой и котловой контур. Установка умягчения воды непрерывного действия состоит из двух натрий-катионитных фильтров. В каждый момент времени в рабочем режиме находится только один натрий-катионитный фильтр, а второй проходит регенерацию или находится в режиме ожидания. Регенерация фильтров осуществляется по заданному расходу воды. Корпуса установок выполнены из полимерных материалов. В качестве фильтрующего материала используется сильнокислотная катионообменная смола. Регенерация производится насыщенным раствором поваренной соли. На регенерацию одного фильтра уходит около 72кг поваренной соли. До выхода на регенерацию одного фильтра будет произведено около 683 м3 воды. В целях защиты от наружной коррозии в качестве защитного антикоррозийного слоя трубопроводы покрывают мастикой битумно-резиновой органо-силикатной мастикой МБР-ОС-Х-150. В целях защиты от электрохимической коррозии проектом предусмотрено: для пассивной защиты трубопроводов теплосети от электрохимической коррозии предусмотрена установка поперечных и продольных электроперемычек в местах расположения запорной арматуры на ответвлениях от магистральной и распределительной тепловой сети; для пассивной защиты трубопроводов теплосети от электрохимической коррозии предусмотрена установка электроизолирующих подвижных и неподвижных опор; для замера разности потенциалов по трассе предусмотрена установка контрольно-измерительных пунктов с электроперемычками между трубопроводами согласно альбому 5.905-6; проектируемый участок теплосети оборудован контрольно-измерительными приборами. 15. Разработка предложений по обеспечению безопасности жизнедеятельности персонала при эксплуатации котельной и тепловых сетейКраткая характеристика проектируемых объектов и участка строительства В проекте разрабатывается автоматизированная газовая котельная, предназначенная для теплоснабжения и горячего водоснабжения административных и жилых зданий, расположенных в Центральном районе Санкт-Петербурга. Согласно [8] потребители тепла относятся ко II-ой категории по надёжности теплоснабжения, проектируемая котельная относится ко II-ой категории по надёжности отпуска тепла. Климатический район по [4]. Средняя температура наиболее холодной пятидневки - минус 26ᵒС. Вес снегового покрова Wo=126кг/м2. Скоростной напор ветра So=30 кг/м2. Передача тепла от котельной к индивидуальным тепловым пунктам предусмотрена по четырехтрубной схеме, присоединение потребителей системы отопления − зависимое, непосредственное присоединение, присоединение потребителей системы ГВС − через отдельную линию с циркуляционным трубопроводом. Температурный график теплоснабжения тепловых пунктов потребителей − 95/70 °С, с погодозависимым регулированием. Теплоноситель для системы ГВС − питьевая вода с температурой 65 °С. Котельная работает в автоматическом режиме и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Основное топливо − природный газ по [25], теплотворной способностью 8000 ккал/м3, плотностью 0,68 кг/м3. Таблица 16. Состав газообразного топлива
Природные горючие газы по токсикологической характеристике относятся к веществам 4 класса опасности по [26]. Природные горючие газы относятся к группе веществ, способных образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Концентрационные пределы воспламенения (по метану) в смеси с воздухом, объемные проценты: нижний - 5, верхний - 15. Категория взрывоопасной смеси 11А-Т1 по [25]. Предельно допустимая концентрация (ПДК) углеводородов природного газа в воздухе рабочей зоны равна 300 мг/м3 в пересчете на углеводород по [27]. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3, сероводорода в смеси с углеводородами С1-С5 - 3 мг/м3. В качестве резервного топлива предусмотрено дизельное топливо по [28], теплотворной способностью 10100ккал/кг. Физические свойства топлива: плотность: не более 860 кг/м³, температура вспышки: 55 °C, температура застывания: −5 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180-360ᵒС. Рост температуры конца выкипания приводит к усиленному закоксовыванию форсунок и дымности. Дизельное топливо представляет собой горючую жидкость. Взрывоопасная концентрация его паров и смеси с воздухом составляет 2–3 % (по объему). Температура самовоспламенения топлива 300 °С; температурные пределы воспламенения нижний 69, верхний 119ᵒС. Температура вспышки— выше 60 °С. Предельно допустимая концентрация паров топлива в воздухе рабочей зоны 300 мг/м3. Дизельное топливо относится к малотоксичным веществам 4-го класса опасности. Топливо раздражает слизистую оболочку и кожу человека. Котельная выполнена в существующем здании без изменения его параметров. Объект реконструкции относится к числу объектов культурного наследия федерального значения. Здание котельной представляет собой 2 этажное кирпичное строение. Здание без подвала и чердака. В настоящее время здание эксплуатируется. В плане здание котельной имеет Г-образную форму. Максимальная высота здания около 7,0 м. Общая площадь здания составляет 457,7 м2. Здание оборудовано всеми основными инженерными системами: газопроводом, отоплением, водопроводом, канализацией, электроснабжением, средствами связи. Конструктивно здание выполнено с поперечными наружными несущими кирпичными стенами. Котельная - прямоугольная в плане, общими размерами: 21.9х9.22м по наружным граням стенового ограждения. Котельная зал запроектирована в несущем стальном рамно-связевом каркасе. Стропильные конструкции − стальные балки. Стены-трехслойные сэндвич-панели. Кровля − односкатная, совмещенная. Гидроизоляционный слой − 2 слоя «Техноэласта». Утеплитель − минераловатная плита «Рокволл-Руф-Баттс». Несущий элемент кровли − оцинкованный профилированный настил. В котельной выгорожено помещение дизель-генератора. Каркас котельной − металлический, рамно-связевый. Двери наружные и внутренние − металлические по ГОСТам, в обычном и противопожарном исполнении. Перегородки – «сэндвич-панели» толщиной 100мм с минераловатным утеплителем. Основные конструкции здания относятся к I степени огнестойкости. По [29] определяем требуемые пределы огнестойкости и группы возгораемости строительных конструкций: наружные и несущие стены и опоры — не менее 2,5 ч (несгораемые); перекрытия — не менее 1,0 ч (несгораемые); внутренние ненесущие стены (перегородки) — не менее 0,5 ч (несгораемые); покрытия (крыши) — не менее 0,5 ч (несгораемые). В качестве легкосбрасываемых конструкций приняты окна с однократным остеклением их расчёта 0,03м2 площади ЛСК на 1м3 объёма котельного зала. Категория помещения по взрывной и пожарной опасности − Г. За условную отметку 0,000 принят чистый пол котельного зала. Компоновка котельной разработана с применением комплектных блоков полной заводской готовности, состоящих из котлов марки Термотехник ТТ-100 компании "Энтророс" и горелок фирмы "Oilon". Вспомогательное оборудование размещено на свободных площадях с соблюдением необходимых для его обслуживания проходов. Анализ опасных и вредных производственных факторов источника теплоснабжения Опасно производственные факторы − факторы среды и трудового процесса, воздействия которых в определённых условиях может привести к травме или смерти. Вредно производственные факторы − факторы среды и трудового процесса, воздействия которых в определённых условиях может привести к профессиональным заболеваниям, снижению работоспособности. В производственном помещении, где установлены котельные агрегаты и вспомогательное оборудование, опасно и вредно производственными факторами при эксплуатации оборудования котельной можно разделить на следующие группы: Физические факторы: движущиеся машины и механизмы (колеса охлаждения двигателей вентиляторов горелок, насосов); тепловое излучение (поверхности котельных агрегатов, теплообменного оборудования и трубопроводов горячей воды, являющиеся источниками постоянных тепловыделений); повышенное давление (всё теплообменное оборудование и трубопроводы, находящиеся под давлением); повышенный уровень шума (работа насосов и горелочных вентиляторов, предохранительных клапанов, резкие перепады давления в трубопроводах, пробивание прокладок фланцевых соединений, движение газа и воды в трубах с большой скоростью); общая вибрация (работа насосов и горелочных вентиляторов, движение газа и воды в трубах с большой скоростью); опасность поражения электрическим током (все токоприёмники: двигатели, устройства плавного пуска, частотные преобразователи, автоматика, находящиеся под напряжением); взрывопожароопасность (природный газ); повышенная температура воздуха рабочей зоны; пониженная влажность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещение ( естественное − вследствие затенённости оборудования и конструкций, искусственное − вследствие плохой работы осветительных приборов). Химические: токсичность (природный газ содержит соединения, вызывающие удушение и отравления). 3. Биологические ОВПФ отсутствуют. 4. Психофизиологические ОВПФ отсутствуют. Влияние выявленных опасных и вредных производственных факторов на организм человека и методы их снижения Движущиеся машины и механизмы. Во избежание случайного захвата частей тела, согласно [30. − п.2.2], движущиеся части производственного оборудования, к которым возможен доступ работающих, предусмотрены механические защитные ограждения, соответствующие требованиям [31]. Защитные ограждения съёмные, изготовленные из отдельных секций. Ограждения снабжены приспособлениями для надёжного удержания их в закрытом (рабочем) положении. Тепловое излучение. Котельные агрегаты, трубопроводы горячей воды являются источниками избыточного теплового излучения, кроме того прикосновение к поверхностям оборудования могут вызвать ожоги. Согласно [32. − п.2.2.1], все горячие части оборудования, трубопроводы, баки и другие элементы имеют тепловую изоляцию, рассчитанную таким образом, что температура на поверхности изоляции при температуре окружающего воздуха 25ᵒ С должна быть не выше 45ᵒ С. Трубопроводы изолируются матами прошивными минераловатными фирмы «Rockwool». Все изолируемые трубопроводы обшиваются оцинкованной сталью толщиной 0,8мм. На обшивку наносятся цветные кольца в соответствии с технологическим назначением трубопровода и стрелки, указывающие направление потока. Повышенное давление. Всё оборудование и трубопроводы в котельной находятся под давлением. Согласно [33], [34], котлы и обратный сетевой трубопровод оборудованы сбросными предохранительными клапанами. Котлы оборудованы двумя защитными клапанами, срабатывающими при давлении 6.6 бар (10% от рабочего). На обратный сетевой трубопровод устанавливается один сбросной клапан, с давлением срабатывания 3.3бар. Котельная оборудована автоматикой защиты и безопасности, отключающая тепломеханическое оборудование при следующих ситуациях: понижение давления воздуха перед горелкой ниже заданного значения; повышение или понижение давления газа перед котлом; повышение давления воды на выходе из котла выше допустимого по условиям безопасной работы котла. Трубопроводы соединяются при помощи сварки, за исключением мест присоединения к арматуре. Присоединение к арматуре осуществляется при помощи разборных фланцевых соединений. Муфтовые соединения применяются на трубопроводе, диаметром не более 50мм. Все участки трубопроводов оборудованы отключающей арматурой и спускными кранами для опорожнения. Для отвода воздуха в верхних точках трубопроводов устанавливаются воздухоотводчики. Каждый трубопровод имеет паспорт, в котором есть технологическая схема с указанием применяемых труб, материалов, запорной арматуры, сроков и результатов осмотров и проверок с повышенным давлением, ФИО должностного лица, ответственного за безопасную эксплуатацию данного трубопровода и подпись инженера-конструктора Госгортехнадзора, который принял трубопровод в эксплуатацию. Трубопроводы должны проходить регулярную проверку на прочность и герметичность. На газопроводы нанесены красные сигнальные кольца. Повышенный уровень шума на рабочем месте. Для теплоэнергетического оборудования характерны механические, аэродинамические и гидродинамические шумы − неупорядоченное распространение звуков разной интенсивности и частоты, оказывающие неблагоприятное воздействие на организм человека: снижается острота слуха, зрения, нарушается деятельность сердечнососудистой системы. Сильный производственный шум может быть причиной функциональных изменений нервной, кровеносной, а также пищеварительной систем организма человека. В котельной значительный шум вызывают аэродинамические причины, к которым относятся: работа насосов и горелочных вентиляторов; работа предохранительных клапанов; резкие перепады давления в трубопроводах; пробивание прокладок фланцевых соединений; движение газа и воды в трубах с большой скоростью. Действующим нормативным документом в данной области регламентируется предельный уровень шума в производственных помещениях - 80дБ, уровень шума дутьевых вентиляторов составляет - 76 дБ при максимальном режиме работы, насосов - 54 дБ [35]. С целью снижения уровня шума в котельной проводят следующие мероприятия: улучшение режима эксплуатации оборудования; центровка и балансировка механизмов; наложение шумовой изоляции (шумозащитные кожухи). Помимо мер технологического и технического характера, широко применяются средства индивидуальной защиты − антифоны, выполненные в виде наушников. Общая вибрация. Длительное воздействие вибрации приводит к различным нарушениям здоровья человека и, в конечном счёте, к вибрационной болезни. Общая вибрация оказывает неблагоприятное воздействие на нервную систему человека, наступают изменения в сердечнососудистой системе, вестибулярном аппарате, нарушается обмен веществ. Согласно действующим нормативным документам в данной области нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратичные величины колебательной скорости в октавных полосах частот, возбуждаемые работой оборудования (машин, станков, электродвигателей, вентиляторов и т.п.) и передаваемые на рабочие места в производственных помещениях (сиденья, пол, рабочая площадка) [36],[37]. Для устранения вибрации котлы смонтированы на самостоятельных фундаментах, виброизолярованных от пола. Все трубопроводы проходят на достаточном расстоянии от стен и соседних трубопроводов. Все работы по возможности на выполняются на выключенном оборудовании. Если работы ведутся на работающем оборудовании, то в качестве индивидуальных средств защиты от вибрации применяются гасящие вибрацию рукавицы и специальная обувь. Опасность поражения электрическим током. Воздействие электрического тока на организм человека может быть термическое (ожоги), электролитическое (разложение, изменение состава крови), биологическое (судороги мышц, остановка дыхания и сердца) и механическое (разрыв тканей). Безопасность труда при эксплуатации электроустановки обеспечивается строгим выполнением требований приведенных в [38], [39]. Для обеспечения безопасности при эксплуатации электроустановок, все токопотребляющие установки заземляются, путем присоединения их в первую очередь к главной заземляющей шине (ГЗШ), а далее к контуру заземления. Контур заземления состоит из горизонтальных заземлителей (полосы 40х4мм) и вертикальных заземлителей (уголка 50х5мм) длиной 3 метра. Сопротивление заземляющего устройства меньше величины 30 Ом при линейном напряжении 380В источника трёхфазного тока согласно [39]. Заземление электрооборудования обеспечивает безопасность персонала при эксплуатации и ремонте электроустановок. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 и 8 Ом при межфазных напряжениях 380 и 220 В, соответственно. Расчетные токовые нагрузки не превышают максимально допустимые для выбранных сечений проводов и кабелей, из расчёта 10А на 1 мм2 сечения кабеля. В проекте предусмотрены системы и средства автоматизации, обеспечивающие автоматическую защиту и блокировку оборудования с выдачей необходимых сигналов аварийных параметров в соответствии с заданием и требованием действующих норм и правил безопасности. Обеспечивается необходимое время отключения (0,4 сек) для всех электроприемников при однофазных коротких замыканиях. Для предотвращения несчастных случаев, в помещении котельной находятся пластиковые таблички «Не включать! Работают люди!», которые следует вывешивать при проведении работ на электрооборудовании. Взрывопожароопасность. Основным видом топлива является природный газ, поэтому существует опасность взрыва и пожара. Система обеспечения пожарной безопасности котельной включает в себя систему предотвращения пожара, систему противопожарной защиты, комплекс организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности. Система предотвращения пожара − комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение условий возникновения пожара, а именно применение автоматизированного теплогенерирующего оборудования, электротехнического и другого оборудования со степенью защиты, обеспечивающей их пожаровзрывобезопасную эксплуатацию. В котельной предусмотрены следующие мероприятия: установка быстродействующего электромагнитного отсечного клапана для управления потоком газа в качестве запорно-регулирующих органов и органов безопасности; установка термозапорного клапана для автоматического прекращения подачи газа в случае пожара на трубопроводе; для подвода газа предусмотрены трубы повышенной прочности; для дизель-генератора предусмотрено дизельное топливо с температурой вспышки не ниже +61 °С; предусмотрено аварийное освещение во взрывозащищенном исполнении; предусмотрена система диспетчеризации с основным и резервным каналами связи. Система противопожарной защиты здания характеризуется: применением объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара за пределы очага; устройством эвакуационных путей, удовлетворяющих требованиям безопасной эвакуации людей при пожаре; устройством систем обнаружения пожара (установок и систем пожарной сигнализации); применением основных строительных конструкций с пределами огнестойкости и классами пожарной опасности, соответствующими требуемым степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности здания; применение автоматических установок пожаротушения; применением первичных средств пожаротушения. Ограничение распространения возможного пожара за пределы очага в котельной предусматривает устройство противопожарных перегородок с пределом огнестойкости EI 60. Перегородки разделяют помещения с различной категорией по взрывопожарной и пожарной опасности. На эвакуационных путях котельной предусмотрено: устройство эвакуационных выходов шириной не менее 0,8 м высотой 2 м; устройство автоматических световых указателей и звуковых оповещателей; беспрепятственное движение людей. Все помещения котельной предусматривается защитить автоматической установкой пожарной сигнализации. Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опасности, высота котельной и площадь этажа в пределах пожарного отсека предусмотрены в соответствии с требованиями. Пределы огнестойкости основных строительных конструкций предусмотрены соответствующими требованиям Специальных технических условиях на проектирование пожарной безопасности котельной. Все помещения котельной предусматривается защитить автоматической модульной установкой пожаротушения. В процессе строительства и эксплуатации предусмотрено обеспечить помещения котельной первичными средствами пожаротушения. Микроклимат рабочей зоны. Работы ведутся в производственном помещении с выделением тепла. Микроклимат определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения. Если сочетание этих параметров является неоптимальным для организма человека, нарушается функциональное и тепловое состояние, сопровождающееся напряжением реакции терморегуляции, ухудшением самочувствия. Согласно действующим нормативным документам, регламентирующим метеорологические условия [40], [41], работа эксплуатационного персонала попадает под характеристики, изложенные в Таблице 17. Таблица 17. Микроклимат рабочей зоны
Для отвода тепловыделений в котельной предусматривается приточная и вытяжная вентиляция с естественным побуждением в объеме не менее 3х кратного воздухообмена в один час, без учета воздуха, засасываемого в топки котлов для горения. Приточный воздух подается через жалюзийные решетки, установленные в стене. Отопление котельного зала осуществляется в основном за счет тепловыделений от технологического оборудования. Для поддержания температуры воздуха в котельной +50С предусматривается система воздушного отопления. Для нагрева приточного воздуха, на жалюзийных решетках предусматриваются калориферные установки. Неблагоприятное освещение. Возникает вследствие недостаточной работы осветительных приборов и затенённостью оборудования, конструкций. В проекте предусматривается обеспечение достаточным дневным светом помещения котельной, а в ночное время искусственным освещением. Места, которые по технологическим причинам не обеспечиваются дневным светом, предусмотрено обеспечить электрическим светом. Помимо рабочего освещения в котельной предусматривается аварийное освещение от источников питания, независимых от общей освещённости котельной. Подлежат аварийному освещению следующие места: фронт котлов, а также проходы между котлами, пространство сзади котлов и над ними; тепловые щиты и пульты управления; водоуказательные и измерительные приборы; вентиляционная площадка; помещения для баков; площадки и лестницы; площадки размещения насосного оборудования. Недостаточное освещение в помещении котельной может привести к повышению травматизма ремонтного и эксплуатационного персонала, ухудшению остроты зрения, нервному перенапряжению. Согласно действующему нормативному документу в данной области, помещение котельной должно быть освещено таким образом, чтобы обеспечить качественный монтаж котла, а при эксплуатации, возможность правильной работы. Разряд зрительной работы VIIIа − общее наблюдение за ходом производственного процесса. Нормированное значение освещенности помещений котельной принимается 200Лк [42]. Токисчность. Согласно [30], помещения, по которым проходят газопроводы, необходимо проверять на загазованность воздуха в них с помощью газоанализаторов взрывозащищённого исполнения по графику, утверждённому главным инженером предприятия. Разработка предложений по организации безопасной эксплуатации тепловых сетей и индивидуальных тепловых пунктов потребителей Разработки предложений выполнены в соответствии с [30]. Тепловые пункты размещены в отдельных изолированных помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией. Габариты тепловых пунктов обеспечивают возможность нормального обслуживания оборудования (арматуры, трубопроводов, узлов учёта, КИП). В тепловых пунктах отсутствует постоянный дежурный персонал. Помещения тепловых пунктов заперты на замки, ключи от них находятся в точно установленных местах и выдаются лицам, указанным в списке, утверждённым начальником района тепловых сетей. Подземные тепловые камеры (ТК) оборудованы четырьмя люками, т.к. площадь камер более 6м2. Спуск в камеры осуществляется по стационарным металлическим лестницам, расположенным непосредственно под люками. До начала вентиляция путём открытия не менее двух люков с установкой около них и во время работы в камере обеспечивается естественная специальных козырьков, направляющих воздушные потоки в люки. До спуска людей в ТК продолжительность вентиляции должна составлять не менее 20мин. Если естественная вентиляция не обеспечивает полного удаления вредных веществ, производится принудительная вентиляция камеры применением передвижного вентилятора или компрессора с полным обменом воздуха в течение 10-15мин. На расстоянии 10-15м от открытых люков ТК, расположенных вблизи проезжей части в обе стороны движения транспорта предусмотрена установка предупреждающих дорожных знаков. Место производства работ также ограничивается. Обходы теплотрассы без спуска в подземные сооружения осуществляются группой, состоящей не менее 2-х человек. При спуске в камеру или выполнении работы в них бригада должна состоять не менее чем из 3-х человек. При обходе теплотрассы эксплуатационный персонал снабжается слесарными инструментами, а также ключом для открывания камер, ограждения для установки их у открытых камер и на проезжей части улицы, осветительные средства (аккумуляторные фонари, ручные светильники напряжением не выше 12В во взрывозащитном исполнении), индивидуальные средства защиты органов дыхания, газоанализаторы, средства связи. Работы, связанные с пуском водяных тепловых сетей, а также испытания теплосети или отдельных её элементов производятся по специальным программам, утверждённым главным инженером. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||