3.2.5. Безпека при експлуатації балонів

У багатьох галузях виробництва здійснюється газополум'яна обробка металів з використанням ацетилену, кисню та інших газів.

Для зберігання, транспортування і споживання цих газів використо­вуються балони.

Балони — це закриті металеві посудини різних ємностей, що працюють під тиском. Вони виготовляються з тих же матеріалів, що і конструкції котлів. Для газів, що знаходяться під тиском до ЗО ат, використовуються зварні балони з п'ятикратним запасом міцності, а при тиску понад 30 ат безшовні конструкції з трикратним запасом міцності.

Стійкість балонів у вертикальному положенні досягається за допомогою стального башмака, впресованого у нижню частину конструкції у гарячому стані.

Вибух балонів супроводжується потужною вибуховою хвилею від миттєвого розширення газу, яка розносить осколки на відстань радіусом понад 150 м. Особливо небезпечним є вибух балона з го­рючим газом, який супроводжується пожежею.

Причиною вибухів балонів може бути: переповнення їх ріди­ною для зріджених газів, підвищення тиску в балонах, нагрівання або переохолодження, потрапляння в балон жирових речовин, нако­пичення в них металевих часток, тривале зберігання газу без вико­ристання, помилкове заповнення балона іншим газом, а також не­правильна експлуатація.

Для запобігання неправильному використанню балонів штуцера запірного вентиля мають неоднакову різьбу: для кис­невих балонів і балонів з інертними газами — праву, для горю­чих газів — ліву.

Крім того введено чітке маркування корпусів балонів для запо­бігання неправильному наповненню іншим газом. Корпуси балонів фарбуються різними кольорами, залежно від їх призначення. Зо­внішня поверхня балона фарбується відповідно до даних, наведених у табл. 3.6.

Написи на балонах наносять по периметру не менше 1/3 пери­метру, а смуги — по всьому периметру шириною 25 мм.

На верхній сферичній частині кожного балона наносяться шля­хом клейміння такі дані:

а) товарний знак завода, номер і об'єм балона, л;

б) фактична маса порожнього балона;

в) дата виготовлення і рік наступного Огляд

г) робочий тиск/?, кгс/см²; пробний гідравлічний тиск /7, кгс/см². Місце на балоні, де вибито паспортні дані, покривається без- барвним лаком і обводиться помітною фарбою у вигляді рамки.

Особливу небезпеку для балонів становить їх падіння або удар в умовах низьких температур близько 30-40 °С, оскільки за таких умов дуже сильно знижується ударна в'язкість металу і настає яви­ще холодоламкості.

Граничний робочий тиск в балоні приймається для стиснених газів при температурі + 20 °С, а для зріджених газів + 50 °С. Якщо температура балонів буде збільшуватися, тоді тиск всередині його може перевищувати допустиме значення, що призведе до неминучо­го вибуху. При збільшенні температури газу всього на 1 °С, тиск всередині балону збільшується на 0,5 ат. Враховуючи таке об'ємне розширення газів у балоні, не дозволяється їх переповнення.

Практично нормований незаповнений об'єм має становити 10 % від об'єму балона.

Зберігання балонів має виключати можливість їх нагрівання со­нячними променями або іншими джерелами тепла. У приміщеннях балони з газом встановлюють на відстані не менше 1 м від радіаторів опалення і не менше 5 м — від джерел тепла з відкритим полум'ям.

За високих температур ударна в'язкість металу не знижується, однак удари балонів о тверді предмети при транспортуванні за таких умов також можуть призводити до вибуху.

При швидкому відкриванні вентиля на горловині балона різко підвищується температура газу всередині вентиля внаслідок підви­щення тиску. Для деяких газів таке підвищення температури у вен­тилі призводить до спалахування, тому що в балоні і вентилі завжди знаходиться іржа, окалина від зносу різьби вентиля. При пошкод­женні різьби на вентилі або балоні може статися виривання вентиля з горловини тиском газу, а забруднення горловини кисневих балонів маслом або жиром може викликати займання їх в результаті актив­ного окислення при виході кисню з балону.

Пластмасові ущільнювачі вентиля в кисневому середовищі мо­жуть спалахувати. До того ж деякі пластмаси електризуються, вна­слідок чого виникає електростатичний іскровий розряд, який при­зводить до спалахування кисню. Електростатичний заряд може ви­никати також при швидкому витіканні кисню.

Зберігання ацетиленових балонів дуже небезпечне тому, що во­ни чутливі до різноманітних імпульсів. Для запобігання самочинно­го вибуху ацетиленові балони заповнюють пористою масою, просо­ченою ацетоном. За якість пористої маси (деревне активоване вугіл­ля) і за правильність заповнення балонів несе відповідальність за­вод, який наповнював балони пористою масою. У 1 л ацетону розчи­няється 23 л ацетилену при тиску 1 кгс/см², а з підвищенням тиску кількість розчиненого ацетилену пропорційно зростає.

При наявності пористої маси вибухове розкладання ацетилену не розповсюджується по всьому балону, бо молекули ацетону роз'єдну­ють молекули ацетилену. Балони заповнюють розчиненим ацетиленом на 90 %. При підвищенні температури до 50 °С допускається збільшен-

ня його об'єму без небезпечного зростання тиску в балоні. Якщо зрід­женим газом буде заповнений весь об'єм балона, тоді з підвищенням температури може значно підвищуватись допустимий тиск.

Тому з метою запобігання вибухів балони зі зрідженим газом завжди заповнюються не повністю.

Огляд балонів

Перевірка якості і огляд балонів здійснюється відповідно до ви­мог ГОСТів на балони і технічних умов на їх виготовлення.

Огляд балонів, крім ацетиленових, включає: огляд внутрі­шньої і зовнішньої поверхні, перевірку маси і об'єму, гідравлічне випробування.

Огляд балонів здійснюють з метою виявлення на стінках коро­зії, тріщин, вм'ятин та інших пошкоджень для визначення придатно­сті їх до подальшої експлуатації.

Перед оглядом балони очищують і промивають водою, в деяких випадках розчинником або засобами дегазації.

Балони, на яких при огляді зовнішньої і внутрішньої поверхні виявлено тріщини, вм'ятини, раковини, надриви, вищерблення, знос різьби горловини, а також на яких відсутні деякі паспортні дані, по­винні вибраковуватись.

Об'єм балона визначають за різницею між масою балона, напо­вненого водою, і масою порожнього балона.

При втраті в масі 10-15 % або при збільшенні об'єму в межах 2-2,5 % балони переводяться на тиск, зменшений проти встановле­ного не менше ніж на 50 %. При втраті в масі понад 20 % або збіль­шенні об'єму понад 3 % балони бракують.

Усі балони, крім ацетиленових, при періодичних Оглядх підля­гають гідравлічному випробуванню пробним тиском, що в 1,5 раз перевищує робочий тиск.

Балони для ацетилену випробовуються стисненим азотом під тиском 35 кгс/см² без видалення пористої маси. Стан пористої маси в балонах перевіряється на заводах не рідше ніж через 24 місяці.

Терміни випробувань балонів залежать від ступеня небезпечно­сті газів. За ступенем небезпеки і токсичності всі гази поділяють на такі групи:

а) горючі і вибухонебезпечні;

б) інертні і негорючі;

в) такі, що підтримують горіння;

г) отруйні.

Періодичність огляду балонів для хлору, фосгену, сірководню, сірчаного газу становить 2 роки, для інертних газів — 5 років.

Результати огляду балонів заносять в журнал випробувань за підписом особи, яка здійснювала огляд. При задовільних результа­тах балони продовжують експлуатувати.

Відповідно до Правил, забороняється наповнювати газом бало­ни, у яких:

а) закінчився термін періодичного огляду;

б) несправні вентилі або відсутні встановлені клейма;

в) пошкоджений корпус (тріщини, корозія, зміна форми);

г) забарвлення і написи не відповідають Правилам.

Балони з газом повинні зберігатися на складах окремо відповід­но до груп небезпеки. Балони з отруйними газами необхідно зберіга­ти в спеціальних закритих приміщеннях, влаштування яких регла­ментується відповідними нормами і положеннями. Балони з іншими газами можуть зберігатися як в спеціальних приміщеннях, так і на відкритому повітрі, захищені при цьому від атмосферних опадів і сонячних променів. Заборонено зберігати в одному приміщенні ба­лони з киснем і балони з горючим газом.

Балони з газами зберігають у вертикальному положенні, закріп­люючи їх біля стіни хомутами.

Перевезення наповнених газом балонів здійснюють в горизон­тальному положенні обов'язково з прокладками між балонами. Для прокладання використовують дерев'яні бруски з вирізаними для ба­лонів гніздами, а також шнурові або гумові кільця товщиною не ме­нше 25 мм (по два кільця на балон) або інші прокладки, що захища-

ють балони від ударів один об другий. Усі балони при транспорту­ванні мають укладатися вентилями в один бік.

Під час навантаження, розвантаження, транспортування і збері­гання балонів вживаються заходи для запобігання падінню, пошкод­женню і забрудненню балонів.

Стандартні балони об'ємом 12 л транспортуються і зберігають­ся з навернутими ковпаками.

Ковпаки мають отвори для запобігання утворенню під ними надлишкового тиску при витіканні газу з-під вентиля. Відсутність такого отвору викликала б відрив ковпака на останніх витках різьби при відкручуванні, що призводило б до травмування людей.

Основним пристроєм, який забезпечує безпеку при користуван­ні балонами зі стисненими газами є редуктор. Редуктор знижує тиск стисненого газу до робочого. За принципом дії редуктори поділя­ються на редуктори прямої дії, коли газ, діючи на клапан редуктора, намагається відкрити його, і зворотної дії, коли газ, діючи на кла­пан, намагається закрити його. За кількістю камер редуктори бува­ють одно- і двокамерні. Двокамерні редуктори забезпечують більшу постійність робочого тиску, ніж однокамерні. їх використовують при великих витратах газу. Редуктор використовується тільки для того газу, для якого він призначений, і має пофарбування, яке позна­чає цей газ.

Приєднання балонів з газом до споживачів цього газу здійсню­ється за допомогою шлангів, виготовлених з вулканізованої гуми з льняною прокладкою.

У зимовий час, внаслідок потрапляння в кисневий редуктор па­рів води, він може не відкриватися. Відігрівають редуктор чистою, не замащеною маслом або жиром ганчіркою, змоченою гарячою во­дою. Забороняється відігрівати редуктори відкритим полум'ям.

Посадові особи, інженерно-технічні робітники і працівники, зайняті проектуванням, виготовленням, монтажем, експлуатацією, ремонтом балонів, зобов'язані виконувати вимоги Правил безпеки при роботі з посудинами, що працюють під тиском.

Посадові особи і працівники, винні в порушенні Правил, несуть відповідальність незалежно від того, чи привели ці порушення до аварії або нещасних випадків з людьми, в порядку, встановленому чинним законодавством.