Краткое описание некоторых аварий.

На предприятиях различных отраслей спиртовой промышленности эксплуатировались сосуды – разварники вместимостью 5,0 и 5,3 м3 с давлением пара 0,6 МПа. Они предназначались для обработки паром картофеля, свеклы, зерна и других пищевых продуктов. Для защиты нижней конической части от механического износа разварники снабжались предохранительной гильзой высотой 1600 мм.

На некоторых заводах не проводился должный контроль за техническим состоянием указанных сосудов и износ их стенок своевременно не выявлялся, что приводило к авариям с тяжелыми последствиями. Так на одном из заводов разрушение разварника во время эксплуатации произошло из-за того, что утонение стенок конической части произошло с 12,0 мм до 2-2,8 мм.

На другом заводе разварник взорвался при следующих обстоятельствах.

При монтаже разварника был вырезан штуцер отвода ввиду его ненадобности и в этом месте вварена заплата диаметром 240 мм. Для заплаты применена сталь с содержанием углерода 0,7% вместо допустимых 0,3%

Заплата была вставлена в гнездо не полностью, со смещением  стыкуемых кромок до 5,5 мм. Сварка произведена с непроваром корня шва по всему периметру заплаты глубиной до 50%.

Подготовка отверстия под заплату производилась газовым резаком без зачистки кромок абразивным инструментом. Качество сварки не проверялось. После окончания ремонта разварник не был предъявлен инспектору котлонадзора для технического освидетельсвования..

За два часа до разрыва разварник был отключен от паропровода и находился в рабочем состоянии, заполненный разваренной массой. Из-за неплотности в запорной арматуре в нем образовалось  давление, при этом произошло разрушение сварного шва заплаты, вызвавшее взрыв.

В результате взрыва были разрушены стены, повреждено технологическое оборудование и коммуникации, при этом разварник пробил бетонное основание и углубился в грунт на 2,2 м.

Из-за нарушений водно-химического режима на котлах типа МЗК-7Г при наработке от 1700 до 3500 часов происходили разрывы труб поверхностей нагрева. Расследование показало, что причиной разрыва труб явилось полное перекрытие живого сечения труб отложениями солей накипи. На предприятиях, эксплуатирующих указанные котлы было выявлено следующее:

  • котлы питались частично сырой водой или водой, жесткость которой во много  раз превышала норматив Госгортехнадзора;
  • продувка котлов производилась нерегулярно и не в достаточном количестве, а некоторые котлы вообще не продувались, и продувочные вентили были полностью забиты накипью и шламом;
  • режимные карты по регенерации фильтров и продувке котлов специализированными (наладочными) организациями индивидуально для объекта не были составлены, сроки остановки котла на ревизию и очистку не установлены;
  • систематический контроль за качеством воды в питательных баках отсутствовал;
  • грубо нарушались требования по эксплуатации водоподготовительных блоков для котлов производительностью 1,0-0,4 т/ч.

Таким образом, как показывает изложенное, основной  причиной ускоренного наноса внутренних поверхностей нагрева котлов солями накипи и образованием шлама в нижнем коллекторе является неудовлетворительный водный режим, т.е. питание котлов с высокой жесткостью питательной воды.

В процессе эксплуатации котлов малой производительности типа Е-1/9 происходили аварии с тяжелыми последствиями.

Так на маслозаводе в результате аварии с паровым котлом Е 1/9 было полностью разрушено помещение котельной. При расследовании установлено, что паровой котел предназначался для работы на твердом топливе.

По согласованию с заводом-изготовителем  котел был переоборудован для работы на жидком топливе. При этом было установлено горелочное устройство, смонтировано автоматическое устройство для отключения подачи топлива при понижении уровня воды ниже допустимого или повышении давления выше установленного, а также выполнены другие работы, рекомендованные заводом-изготовителем.

Перед вводом котла в эксплуатацию работниками маслозавода произведена замена оказавшегося неисправным питательного насоса НД-1600/10 производительностью 1,6 м3/час и напором 10 кгс/см2, центробежно-вихревым насосом производительностью 14,4 м3/час c напором 8,2 кгс/см2.

Большая электрическая мощность двигателя этого насоса не позволила подключить его к электрической  схеме автоматического регулирования питания котла. Поэтому питание котла водой осуществлялось вручную, а автоматика отключения подачи топлива при понижении уровня ниже допустимого осталась в нерабочем состоянии.

Из-за неисправности датчика не работала также автоматика прекращения подачи топлива при повышении давления.

В день аварии кочегар, растопив котел, вышел в соседний цех завода для проверки показаний манометра на паропроводе, так как телефонной связи в котельной не было. За время отсутствия кочегара (15-20 минут) питание котла водой не производилось. Вскоре после возвращения кочегара в котельную произошла авария котла, при которой вырвало крышку люка нижнего барабана и разрушен нижний левый коллектор в месте приварки к нему колосниковой балки.

Комиссией, производившей расследование аварии, установлено, что авария котла произошла из-за значительного  превышения давления сверх допустимого. Причинами повышения давления явились упуск воды из котла (котел не подпитывался 15-20 минут) и последующая затем интенсивная подпитка его. Произведенные расчеты показали, что давление в котле в этом случае повысилось до 20-30 кгс/см2.

В котельной банно-душевого комбината произошел взрыв парового котла

Е-1/9-1М, в результате которого полностью разрушено здание. Взрывом котел был сорван с фундамента и отброшен на расстояние 20 метров от котельной.

Паровой котел, изготовленный для работы на жидком топливе, был установлен в помещении котельной, примыкающей к бане, оборудован химводоподготовкой и автоматикой безопасности (автоматическая подпитка котла, устройством для автоматической отсечки топлива  при достижении уровня воды в котле и повышении давления выше установленного, приборами сигнализации).

При осмотре котла после аварии выявлено, что у верхнего и нижнего барабанов вырваны крышки люков, от барабанов оторваны коллектора боковых и потолочного экранов, запорный вентиль на паропроводе от котла закрыт, автоматика безопасности и приборы сигнализации находились в отключенном состоянии (тумблер на щите зафиксирован в положении ручного управления).

Комиссией, производившей расследование аварии, установлено, что взрыв котла произошел из-за значительного превышения давления выше допустимого. Причиной повышения давления в котле явился глубокий упуск воды с последующей интенсивной подпиткой воды центробежным насосом Кс-10-55/2 повышенной производительности (7-19 м3/час). В нарушение правил насос Кс-10-55/2 был установлен администрацией банно-душевого предприятия  вместо предусмотренного заводом насоса ПН-1,6-16 производительностью 1,6 м3/час без согласования с заводом-изготовителем котельной установки.

Произведенные Всесоюзным научно-исследовательским институтом атомного энергетического машиностроения (ВНИИАМ) расчеты показали, что при интенсивной подаче большого количества воды на раскаленный металл котла насосом, давление в котле предположительно могло повыситься до 61 кгс/см2. Температура металла труб котла по результатам проведенных институтом исследований достигала 720-840°С.

Причинами аварии также явились грубейшие нарушения правил безопасности. Администрация предприятия не обеспечила должного технического надзора за работой котельной установки. К обслуживанию котла допускался необученный персонал. В котельной имела место низкая производственная дисциплина обслуживающего персонала. На время отпуска лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котла, был назначен инженерно-технический работник, не прошедший проверку знаний по правилам безопасности. Из-за нарушения водного режима на поверхностях нагрева котла имелись солевые отложения. В котельную допускались посторонние люди.

В котельной пивоваренного завода произошел взрыв парового котла типа Е-1/9, в результате которого разрушено здание котельной.

При взрыве верхний и нижний барабаны с конвективным пучком труб были отброшены за пределы котельной, боковые экраны с коллекторами оторваны, у нижнего барабана вырвало крышку люка.

Паровой котел работал на твердом топливе.

Причиной взрыва явился глубокий упуск воды с последующей подпиткой котла. Металлографические исследования образцов металла,  вырезанных из труб котла, показали, что в результате упуска воды температура стенок труб превышала 720°С, давление в котле после подпитки поднялось до 70 кгс/см2.

В процессе расследования были вскрыты грубейшие нарушения Правил эксплуатации котлов.

На заводе в соответствии со штатным расписанием имеется три инженерно-технических работника – директор, технолог и механик. Все они, а также кочегары и зольщики котлов обучены, аттестованы и получили удостоверения установленной формы. Периодическая проверка знаний персонала производилась своевременно и оформлялась соответствующими протоколами.

Требуемая Правилами котлонадзора оперативная документация (сменный журнал, журналы проверки знаний и проведения инструктажа, журнал по водоподготовке и др.) имелись и записи вносились в нее регулярно.

Однако, все это выполнялось формально.

Лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию котлов, был назначен механик с четырехклассным образованием, имевший весьма смутное представление о работе котлов. Он не знал и не выполнял своих функциональных обязанностей, хотя ежедневно расписывался в сменном журнале.

Кочегарами не проводилась предусмотренная Правилами проверка оборудования, арматуры и средств автоматики, но в сменный журнал вносилась одна и та же стереотипная запись о выполнении этой работы. Такая запись была сделана и в день аварии. Авария произошла через час после приемки смены, а к этому времени в сменном журнале уже была сделана запись о работах, выполненных в течении всей смены и о сдаче в 8 часов утра следующего дня.

В котельной отсутствовала тепловая схема котельной установки и электрическая схема автоматики. Инструкция, составленная для котлов на жидком топливе, не была переработана применительно к местным условиям, несмотря на то, что котлы были переведены на твердое топливо.

Профилактическое обслуживание автоматики практически не осуществлялось. По заявлению работников котельной, в случае выхода из строя автоматики, для её наладки или ремонта приходилось вызывать специалиста из Москвы.

В котельной неоднократно имели место нарушения трудовой и производственной дисциплины. В день аварии кочегар и зольщик после сдачи смены не ушли, а остались играть в шашки, чем отвлекали внимание работающей смены. По заключению судебно-медицинской экспертизы все они были в нетрезвом состоянии. Тяжелым последствиям аварии способствовало то, что администрация завода не выполнила предписание котлонадзора об изъятии из эксплуатации дополнительно установленного центробежного насоса, подача которого в десять раз превышала проектную (16,0 м3/час), а в котлонадзор направила ложное уведомление о якобы выполнении указанного требования котлонадзора.

С 1968 г. котлостроительными заводами барабаны котлов Е-1/9 выпускались с крышками люка толщиной 8,0 мм, а с 1977 г. толщина крышки была увеличена до 10,0 мм. В целях предупреждения аварий паровых котлов типа Е-1/9 было принято решение снизить разрешенное при эксплуатации давление до 6,0 кгс/см2 у указанных котлов, имеющих толщину крышек люка 8,0 мм.

Толщина съёмной крышки барабана котла Е—1/9 должна составлять 10 мм при рабочем давлении 8 кгс/см2. При толщине крышки 8 мм давление должно быть снижено до 6 кгс/см2. Крышки меньшей толщины должны быть заменены на крышки толщиной 10 мм.

На ТЭЦ химического комбината была авария с тяжелыми последствиями (отрыв заглушки) трубопроводов четвертой категории (диаметр 400 мм, давление 8 кгс/см2, температура 169,6°С).

Отрыв заглушки трубопровода произошел вследствие гидравлического удара, возникшего при пуске трубопровода в работу без предварительной его продувки. Трубопровод после реконструкции не подвергался внеочередному техническому освидетельствованию, руководство и инженерно- технические работники комбината в нарушение инструкций и приказа по комбинату не сделали записей в журнале распоряжений о пуске трубопровода в работу и не проинструктировали дежурного слесаря о продувке паропровода перед пуском в работу.

Аналогичная авария с тяжелыми последствиями произошла на комбинате «Стройпластмасс», где вследствие гидравлического удара при пуске трубопровода IV категории произошел разрыв чугунного вентиля Ду-200 мм.

На котле ТГМ-96 ТЭЦ произошел разрыв трубопровода диаметром 133 мм байпаса питательной линии котла на прямом участке, расположенном за регулирующим клапаном, вызвавший тяжелые последствия. При осмотре трубопровода был обнаружен эрозионный износ внутренней поверхности трубы в зоне приварки патрубка корпуса клапана к трубопроводу. Труба подвергалась износу по всему периметру с максимальным утонением стенки до 1,2 мм при исходной толщине 10 мм. Обнаружен также эрозионный износ в аналогичной зоне у основания питательного клапана Ду250 мм.  Трубопровод находился в эксплуатации 40 000 часов с параметрами среды Р=230 кгс/см2 и Т=230 °С. Проверка, проведенная котлонадзором на других электростанциях показала, что  эрозионный износ участков трубопроводов, расположенных за регулирующей арматурой, имел место не только в байпасах, но и в основных питательных трубопроводах, а также на внутренней поверхности корпусов регулирующих клапанов.