Пожарная безопасность паровых котлов
Основными причинами пожаров в котельных установках являются: взрывы котлов; вспышка или вспышка со взрывом и выбросом пламени смеси паров топлива с воздухом в топке
при разжигании форсунок в холодном состоянии; самовоспламенение топлива при соприкосновении его с нагретыми узлами котельных установок; неудовлетворительное техническое состояние форсуночного устройства и топливных трубопроводов; загрязнение котельного отделения топливом, промасленным обтирочным материалом, мусором.
При взрыве происходит мгновенное испарение нагретой свыше 100°С и находящейся под давлением воды в котле вследствие разрыва стенки котла, когда давление в котле внезапно понижается до атмосферного. Вследствие мгновенного испарения воды образуется огромное количество пара - (1л воды, переходя в пар, увеличивается в объеме примерно в 1700 раз), что может привести к большим разрушениям.
Таким образом, опасен не пар в паровом пространстве котла, а готовая в любое мгновение испариться нагретая свыше 100°С вода, обладающая громадным запасом энергии. Например, 60 кг воды, находящейся в котле под давлением 5 кгс/см2, эквивалентны при испарении действию 1 кг пороха.
Чем больше воды и чем выше давление в котле,4 тем быстрее происходит парообразование и тем больше разрушение при взрыве. Работа воды при взрыве приблизительно пропорциональна рабочему давлению пара, весу и объему воды в котле. Поэтому произведение объема воды на рабочее давление может служить критерием разрушительности взрыва. Критерием является также перегрев воды, получающийся в результате соприкосновения ее с перегретым металлом, что является импульсом взрыва.
Наиболее безопасны по последствиям взрыва котлы с малым объемом воды, приходящимся на 1 м2 поверхности нагрева, т. е. водотрубные, прямоточные, а наиболее опасны цилиндрические с жаровыми трубами.
Приблизительный подсчет показал, что тепловой энергии в цилиндрическом котле, работающем при 7 кгс/см2, вполне достаточно, чтобы подбросить котел на высоту 500 м.
Причиной нарушения целостности стенок котла, и следовательно взрыва, является чрезмерное напряжение материала стенок, которое может наблюдаться в следующих случаях:
при чрезмерном давлении пара, которое вызывает напряжение, ведущее к разрыву стенок, рассчитанных с определенным запасом прочности; это может произойти, например, при порче предохранительных клапанов или манометра;
при понижении уровня воды в котле, когда нагревающиеся газами стенки котла перестают охлаждаться водой;
при недостатках конструкции и изготовления котла (дефекты клепки, неточная приладка листов и пр.), низком качестве материала, неудовлетворительном содержании котла и ряде других внешних и случайных причин;
при .неправильном или невнимательном обслуживании и содержании котельных установок.
