СО 153-34.03.352-2003. Инструкция по обеспечению взрывобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива (взамен РД 153-34.1-03.352-99, РД 34.03.352-89)
МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УТВЕРЖДЕНО
Приказом
Министерства энергетики
Российской Федерации
от 24 июня 2003 г. № 251
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ
ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ТОПЛИВОПОДАЧ
И УСТАНОВОК
ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
И СЖИГАНИЯ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА
Вводится в действие с 24 июня 2003 г.
Настоящая Инструкция (СО 153-34.03.352-2003) устанавливает основные подходы и научно-технические решения по обеспечению взрывобезопасности оборудования, трактов топливоподач, пылеприготовительных и котельных установок электростанций, промышленных и отопительных котельных при эксплуатации их на твердом топливе, а также производственных зданий и помещений, в которых размещается технологическое оборудование.
Настоящую Инструкцию рекомендуется применять при проектировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации зданий, сооружений и оборудования топливоподач, пылеприготовительных и котельных установок электростанций, промышленных и отопительных котельных, работающих на твердом топливе, а также при техническом перевооружении и реконструкции оборудования, зданий и сооружений независимо от организационно-правовых форм и форм собственности. Все вышеперечисленные работы выполняются организациями, имеющими лицензии.
Настоящая Инструкция распространяется на весь тракт топливоподачи (включая разгрузочные устройства и бункера сырого топлива), пылеприготовительные установки (включая бункера пыли), котельные установки и производственные помещения, в которых размещено технологическое оборудование топливоподачи, пылеприготовительных и котельных установок, а также на все реконструируемые объекты.
В настоящей Инструкции приняты следующие сокращения.
БЦУ - батарейная циклонная установка;
ВПВ - вентилятор первичного воздуха;
ВПК - взрывной предохранительный клапан;
ВСА - вентилятор сушильного агента;
ГЗУ - гидрозолоудаление;
ДРГ - дымосос рециркуляции газов;
М-В - мельница-вентилятор;
MB - мельничный вентилятор;
ММ - молотковая мельница;
НКПРп - нижний концентрационный предел распространения пламени;
ПВКд - подача пыли с высокой концентрацией под давлением;
СМ - среднеходная мельница;
ШБМ - шаровая барабанная мельница.
1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Настоящая Инструкция разработана с учетом опыта проектирования, изготовления и эксплуатации топливоподающих, пылеприготовительных и котельных установок электрических станций, промышленных и отопительных котельных, работающих на природном твердом топливе, а также производственных зданий и помещений, в которых размещается указанное технологическое оборудование.
1.1 При совместном сжигании в топках котлов пылевидного топлива с жидким или газообразным и при использовании последних для растопки следует руководствоваться настоящей Инструкцией, а также действующими нормами.
1.2 Электрооборудование для топливоподачи, пылеприготовительных и котельных установок должно соответствовать требованиям "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ), утвержденным Минэнерго России, и межгосударственным стандартам, входящим в "Систему стандартов безопасности труда (ССБТ)", в том числе ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность. Общие требования" и ГОСТ 12.1.041-83 "Пожаробезопасность горючих пылей. Общие требования".
1.3 Настоящую Инструкцию рекомендуется использовать при оснащении топливоподачи, пылеприготовительных и сушильных установок, а также котлов системами измерений, защит и блокировок, обеспечивающих их взрывобезопасную эксплуатацию, при освидетельствовании и приемке оборудования в эксплуатацию, составлении местных инструкций и действиях персонала при возникновении и ликвидации аварийных ситуаций.
1.4 При разработке разомкнутых пылеприготовительных установок и их эксплуатации необходимо руководствоваться настоящей Инструкцией и опытом эксплуатации этих систем на ТЭС.
2 ВЗРЫВООПАСНОСТЬ ПЫЛИ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ
2.1 Угли, сланцы, фрезерный торф и их пыль склонны при хранении и транспортировке к повышению температуры в слое и самовозгоранию. Опасность самовозгорания возрастает с увеличением доступа воздуха в слой топлива и при нагревании топлива. Склонность пыли к самовозгоранию возрастает с ее утонением и уменьшением влажности, с увеличением содержания кислорода и температуры среды, а также при контакте отложившейся пыли с горячими поверхностями.
2.2 Взрывоопасными следует считать все природные твердые топлива, взвешенная в воздухе пыль которых способна взрываться при наличии источника зажигания.
Взрывоопасные свойства пыли твердых топлив обусловлены их природой и зависят от химической активности горючих компонентов его летучих, содержания кокса и золы.
Взрывоопасные свойства топлив могут изменяться в пределах вида, марочного состава и месторождения топлива.
2.3 Для оценки взрывоопасных свойств природных твердых топлив рекомендуется использовать методику, разработанную ВТИ, по критерию взрываемости Кт, определяемому расчетным путем по фактическим значениям элементного и технического составов топлив.
Топлива подразделяются на четыре группы взрывоопасности, для которых устанавливаются необходимые средства взрывопредупреждения и взрывозащиты:
I группа - Кт £ 1,0;
II группа - 1,0 < Кт £ 1,5;
III группа - 1,5 < Kт £ 3,5;
IV группа - Кт > 3,5.
Распределение некоторых энергетических углей по группам взрывоопасности приведены в таблице 1.
Таблица 1
Распределение некоторых энергетических твердых топлив
по группам взрывоопасности
|
Группа взрывоопасности |
Наименование топлива (бассейн, месторождение, марка) |
Значение Кт* |
|
I |
Донецкий и Кузнецкий бассейны - А, АШ, ОС, Т |
0,05¸0,95 |
|
Kт £ 1 |
Куучекинское месторождение - 2К |
0,52 |
|
|
Экибастузский бассейн - СС |
0,63 |
|
|
Нерюнгринское месторождение - 3СС |
0,76 |
|
|
Богословское месторождение - 3Б |
0,94 |
|
II |
Волчанский разрез - 3Б |
1,03 |
|
1 < Kт £ 1,5 |
Кузнецкий бассейн - СС |
1,14 |
|
|
Подмосковный бассейн (ш. Бельская) - 2Б |
1,31 |
|
|
Печорский бассейн (ш. Воркутинская) - Ж |
1,35 |
|
|
Райчихинское месторождение - 2Б |
1,41 |
|
|
Ангренский разрез - 2Б |
1,43 |
|
|
Челябинский бассейн - 3Б |
1,24¸1,46 |
|
III |
Бикинское месторождение - 1Б |
1,79 |
|
1,5 < Кт £ 3,5 |
Реттиховское месторождение - 1Б |
1,79 |
|
|
Холбольджинский разрез - 3Б |
1,93 |
|
|
Печорский бассейн (ш. Интинская) - Д |
1,95 |
|
|
Харанорское месторождение - 1Б |
2,18 |
|
|
Гусиноозерское месторождение - 3Б |
2,20 |
|
|
Черемховское месторождение - Д |
2,32 |
|
|
Тугнуйское месторождение - Д |
2,64 |
|
|
Донецкий бассейн - Д |
1,98¸2,78 |
|
|
Кизеловский бассейн - Ж |
2,73 |
|
|
Павловское месторождение - 1Б |
2,75 |
|
|
Подмосковный бассейн - 25 |
1,70¸2,83 |
|
|
Итатское месторождение - 1Б |
2,49¸2,80 |
|
|
Назаровский разрез - 2Б |
2,86 |
|
|
Азейское месторождение - 3Б |
3,04 |
|
|
Боготольское месторождение - 1Б |
3,10 |
|
|
Донецкий бассейн - Г |
1,53¸3,19 |
|
|
Ирша-Бородинский разрез - 2Б |
3,22 |
|
|
Кузнецкий бассейн - Д, Г |
1,53¸3,40 |
|
|
Ерунаковское месторождение - Г |
3,36 |
|
|
Березовский разрез - 2Б |
3,45 |
|
|
Сланцы Прибалтики и Ленинградской обл. |
2,38¸3,49 |
|
IV |
Барандатское месторождение - 2Б |
3,81 |
|
Кт > 3,5 |
Зарентуйский - Д (Иркутский бассейн) |
4,14 |
|
|
Тюльганское месторождение - 1Б |
4,18 |
|
|
Сергеевское месторождение - 1Б (Дальний Восток) |
4,53 |
|
|
Свободное месторождение - 1Б (Дальний Восток) |
4,60 |
|
|
Бабаевское месторождение - 1Б |
5,97 |
|
|
Фрезерный торф |
4,76¸7,27 |
|
* Рассчитан по техническому и элементному составу топлив, приведенных в справочнике "Энергетическое топливо СССР" (М.: Энергоатомиздат, 1991). |
||
При совместном или раздельном сжигании в котле топлив, относящихся к различным группам взрывоопасности, средства взрывопредупреждения и взрывозащиты выбираются по наиболее взрывоопасному топливу.
Группа взрывоопасности для топлива с неизвестным марочным составом определяется специализированной организацией.
2.4 Наиболее взрывоопасной является пылевоздушная взвесь с содержанием частиц размерами менее 0,2 мм. Понижение влажности и зольности пыли, повышение температуры пылевоздушной смеси и тонкости помола пыли увеличивают взрывоопасность пылевзвеси.
Взрывоопасными являются режимы пуска, останова и аварийные режимы, обусловленные перебоями подачи топлива в мельницу, вследствие его зависания в бункерах и течках топлива, а также при опорожнении мельницы после переполнения ее топливом. Наличие инертных газов (продуктов сгорания топлива) и водяных паров приводит к уменьшению объемного содержания кислорода в пылевоздушной смеси, что снижает риск возникновения взрывоопасной ситуации.
2.5 Непосредственной причиной взрыва пылевоздушной смеси в системах пылеприготовления является наличие источников зажигания прежде всего тлеющих отложений пыли внутри оборудования и элементов установки, а также очагов горения в топливе, подаваемом в мельницу. Возникновение очагов тления в отложившейся пыли возможно уже при содержании кислорода в окружающей газовой среде более 3%.
Особую опасность представляет взвихривание тлеющих отложений пыли при пуске и останове в резерв или ремонт оборудования. В тракте топливоподачи возгорание топлива и конвейерных лент может служить источником взрыва угольной пыли.
2.6 В топочных устройствах при сжигании любого вида топлива может произойти взрыв вследствие образования в топке или в последующих газоходах котла взрывоопасных концентраций пыли из-за недостаточной вентиляции котла при пуске, неустойчивости процесса горения, обрыва факела, сепарации пыли на под котла, а также при переходе на сжигание с одного вида топлива на другой.
Возможны также взрывы водяного газа, представляющего собой смесь монооксида углерода и водорода, в "холодной" воронке котла, в подвесной камере, соединяющей "холодную" воронку котла и шлакоудаляющее устройство, вследствие некачественного процесса горения и сепарации пыли из факела. Взрывы водяного газа могут происходить как на работающем котле во время расшлаковки топки, так и при саморасшлаковке вследствие контакта раскаленных частиц углерода с водой в шлакоудаляющем устройстве.
2.7 Повышенная запыленность помещений топливоподачи, пылеприготовления и котельной приводит к накоплению топливной пыли на элементах строительных конструкций и технологическом оборудовании. При взвихривании этих отложений и наличии источника зажигания может произойти взрыв в объеме помещения, характеризующийся большой мощностью. Источниками зажигания могут быть тлеющие отложения пыли или открытый огонь (сварка, факел, искрение электроконтактов, замыкание проводов, выброс пламени из топки или при разрыве мембран ВПК систем пылеприготовления, курение и т.п.).
2.8 При запыленности воздуха в помещениях топливоподачи, пылеприготовления и котельной в пределах санитарной нормы (до 10 мг/м3) вероятность взрыва в них взвешенной топливной пыли исключается.
Контроль запыленности помещений следует производить не реже одного раза в месяц. Помещения подлежат систематической влажной уборке, исключающей взвихривание отложившейся пыли. Узлы пересыпки топливоподачи должны быть тщательно уплотнены и оборудованы устройствами аспирации и пылеподавления.
3 ВЗРЫВОПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
3.1 Конструкция зданий и размещение оборудования
3.1.1 Категории зданий и помещений топливоподачи, пылеприготовления и котельной по взрывопожарной опасности определяются в соответствии с действующим законодательством.
3.1.2 Стены внутри помещений топливоподачи, пылеприготовления и котельной рекомендуется выполнять гладкими и окрашивать водостойкими красками в тона, контрастные цвету топливной пыли. Стены могут быть облицованы кафельными (стеклянными) плитками.
3.1.3 Стенные и оконные выступы рекомендуется выполнять с откосами под утлом не менее 60° к горизонту и окрашивать водостойкой краской либо облицовывать кафельными плитками.
Для вновь проектируемых и реконструируемых помещений топливоподачи, пылеприготовительных и котельных цехов оконные переплеты рекомендуется изготовлять металлическими и располагать их в одной плоскости с внутренней поверхностью стен.
3.1.4 Для сброса давления, образовавшегося при взрыве пыли в помещении котельной, если в котельной размещены системы пылеприготовления, оборудованные ВПК, выполняется остекление хотя бы одной наружной стены помещения. Площадь остекления должна быть не менее 20% площади наибольшей наружной стены котельной с учетом площади примыкающих к ней стен помещений газоочистки.
Площадь и толщина одного листа стекла определяется в соответствии с действующими нормами.
3.1.5 В надбункерной галерее остеклению подлежит наружная стена, площадь остекления которой рекомендуется выбирать из расчета не менее 0,03 м2 на 1 м3 объема галереи. Остекление стены надбункерной галереи, смежной с помещением котельной или машинного зала, не рекомендуется.
3.1.6 Галереи топливоподачи рекомендуется оборудовать быстродействующими автоматическими установками пожарной сигнализации и секционированного дренчерного водяного пожаротушения с учетом конструктивных особенностей оборудования и трактов топливоподачи независимо от группы топлива по взрывопожароопасности. Для обеспечения надежности работы этих установок температура воздуха в галереях топливоподачи должна быть не ниже +5 °С.
3.1.7 Помещения топливоподачи, пылеприготовления и котельной оборудуются естественной или принудительной вентиляцией и освещением, соответствующими нормативным требованиям, а также надежно действующими пылеудаляющими и пылеподавляющими устройствами (пеногенераторы, водяные, паровые форсунки или другие эффективные средства).
3.1.8 Пылепроводы пылеудаляющих и аспирационных устройств выполняются таким образом, чтобы исключалась возможность отложения в них пыли. Для осмотра и очистки пылесборников предусматриваются лючки.
3.1.9 Уменьшение пыления в узлах пересыпки обеспечивается минимально возможной высотой падения топлива при компоновке зданий и оборудования.
3.1.10 На вновь проектируемых электростанциях полы и стены помещений топливоподачи, пылеприготовления и котельной рекомендуется выполнять с учетом необходимости проведения гидроуборки отложившейся пыли.
При оснащении топливоподач установками пожаротушения по п. 3.1.6 настоящей Инструкции выполняется гидроизоляция полов и стен галерей.
3.1.11 В помещениях топливоподачи устанавливаются отопительные приборы с гладкими поверхностями в легко доступных для их очистки местах. Применение электрообогревателей для отопления этих помещений не рекомендуется.
3.1.12 Для вновь проектируемых электростанций конвейеры топливоподачи для топлив II-IV групп взрывоопасности рекомендуется комплектовать лентой из трудносгораемых материалов.
3.1.13 Прокладка транзитных трубопроводов отопления, технологического пара и электрокабелей в помещениях топливоподачи не рекомендуется.
Транзитными считаются трубопроводы и электрокабели, которые не подводятся к технологическому оборудованию, установленному в данном помещении. Запрещается прокладка в помещениях топливоподачи трубопроводов кислорода, ацетилена и других горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей.
3.1.14 Для вновь проектируемых электростанций, использующих топливо IV группы взрывоопасности, не рекомендуется объединение в одном здании размораживающего и разгрузочного устройств.
3.1.15 Для удаления в безопасные места продуктов взрыва от ВПК, установленных внутри помещения, применяются отводы. Размещение клапанов и отводов от них в сочетании с общей компоновкой оборудования, расположением рабочих площадок и проходов должно обеспечивать безопасность персонала от поражения взрывной волной и струей горячих газов с горящей пылью при взрывах в системах пылеприготовления. При этом должны учитываться дальнобойность струи, достигающей 40 диаметров отвода, возможность отражения ее от стен и перекрытий, а также распространения струи вдоль них. Горячие газы и горячая пыль не должны попадать на кабельные линии, мазутопроводы, маслопроводы и газопроводы.
3.1.16 Пылеприготовительная установка, а также проходящие через помещение пылеприготовления паропроводы, пылегазовоздухопроводы покрываются тепловой изоляцией из несгораемого материала. Изоляционное покрытие должно удовлетворять существующим нормативным требованиям. На элементах системы пылеприготовления, подверженных усиленному износу, рекомендуется устанавливать съемные изоляционные покрытия.
3.1.17 Пылегазовоздухопроводы и оборудование окрашиваются водостойкой краской, контрастной цвету топливной пыли.
3.1.18 Оборудование в производственных помещениях следует располагать таким образом, чтобы были обеспечены свободные проходы и удобный доступ ко всем его элементам, взрывным предохранительным клапанам, устройствам пожаротушения, а также к лестничным клеткам.
Хранение незадействованного оборудования в помещениях пылеприготовления не рекомендуется.
3.1.19 Лестницы и площадки для обслуживания технологического оборудования внутри помещения во избежание скопления на них пыли изготавливаются решетчатыми.
Площадки над ВПК или их отводами систем пылеприготовления, топки и газоходов, а также под мазутными форсунками выполняются сплошными.
3.1.20 Теплоизоляция элементов пылеприготовительной установки, расположенных вне здания, выбирается из условий, исключающих возможность конденсации водяных паров на внутренних стенках этих элементов при минимальной для данной местности температуре окружающего воздуха. Теплоизоляция защищается от воздействия атмосферных осадков.