автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Повышение безопасности паровых котлов малого давления в АПК при работе предохранительных клапанов путем разработки инженерно-технических мероприятий

На правах рукописи

И"

Власенко Светлана Анатольевна

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ МАЛОГО ДАВЛЕНИЯ В АПК ПРИ РАБОТЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ

МЕРОПРИЯТИЙ

05.26.01 Охрана труда (в агропромышленном комплексе)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0рел-2003

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Поландов Ю.Х.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Чернышев В.И.;

кандидат технических наук Добкин С.М.

Ведущая организация: Подольская государственная

зональная машиноиспытательная станция

Защита диссертации состоится «2£у> ноября 2003 г. в # ч.^мнн. на заседании диссертационного совета К 220.073.01 в ФГНУ ВНИИОТ по адресу: 302016, г. Орел, ул. Комсомольская, 127, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГНУ ВНИИОТ. Автореферат разослан «■/&>> октября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

И.А. Хуснутдинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Паровые котлы малого давления (рабочее давление пара не превышает 0,17 МПа), которые широко эксплуатируются в агропромышленном комплексе (АПК) с середины 20 века, являются одним из видов наиболее травмоопасного оборудования. Кроме травматизма операторов при взрывах котлов отмечены случаи поражения верхних дыхательных путей горячей пароводяной смесью. Как показала статистика за последние 14 лет, по причине воздействия горячих жидкостей и пара при эксплуатации паровых котлов указанного типа в России погибает в среднем два человека в год. Однако в актах Н-1 и в действующей нормативно-технической документации на безопасную эксплуатацию котлов не указываются те нарушения технологического процесса, в результате которых пароводяная смесь попадает в рабочую зону оператора. Последние исследования, проведенные на котлах малого давления, показали, что мощным источником горячей пароводяной смеси является предохранительный клапан. Обнаружено, что пароводяная смесь с большим количеством воды может выбрасываться из котла как при самопроизвольном, так и при принудительном срабатывании предохранительного клапана. Самопроизвольное срабатывание клапана можно исключить за счет работы автоматической системы безопасности. Однако, обследование хозяйств, эксплуатирующих паровые котлы малого давления, показало, что подавляющее количество котлов используется без указанной системы. Ежесменный принудительный подрыв клапанов, который регламентирован нормативно-технической документацией и предназначен для проверки работоспособности узла, также может служить причиной получения операторами ожогов.

К сожалению, ни разработчики паровых котлов, ни испытатели на машиноиспытательных станциях не исследуют процессы, возникающие в котле при срабатывании предохранительных клапанов, относя эти режимы к опасным и недопустимым.

В соответствии с этим изучение характера протекания внутрикотловых процессов в паровых котлах малого давления при срабатывании предохранительных клапанов и влияния конструктивных и технологических параметров на эти процессы с целью разработки инженерно-технических мероприятий по снижению опасности этого режима работы является актуальным.

Цель исследования: разработка инженерно-технических мероприятий, направленных на повышение безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительных клапанов, на основе результатов исследования физических процессов, происходящих в котле.

Задачи исследования:

- проанализировать причины травматизма операторов паровых котлов малого давления в АПК России; рскГ н шионлльнля I

рос. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

- проанализировать известные результаты исследований безопасности паровых котлов малого давления и причины выброса пароводяной смеси из котла;

- проанализировать результаты исследований увеличения объема воды в результате ее кипения;

- разработать математическую модель внутрикотлового процесса в паровом котле при срабатывании предохранительного клапана;

- провести экспериментальные исследования внутрикотлового процесса в паровом котле при срабатывании предохранительного клапана;

- разработать рекомендации по повышению безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительного клапана.

Научную новизну диссертации составляют:

1) Результаты экспериментальных исследований внутрикотлового процесса при срабатывании предохранительного клапана на паровых котлах малого давления.

2) Математическая модель внутрикотлового процесса, происходящего в паровом котле малого давления при срабатывании предохранительного клапана;

Практическую ценность представляют:

- Методика расчета параметров внутрикотлового процесса в паровом котле с рабочим давлением пара до 0,07 МПа избыточных при работе предохранительного клапана. Методика позволяет определить сочетание конструктивных параметров, которое исключает выброс воды из котла.

- Инженерно-технические мероприятия по повышению безопасности парового котла малого давления при работе предохранительного клапана.

- Экспериментальная установка, которая может быть использована для демонстрации опасных ситуаций на котлах малого давления в процессе обучения и подготовки операторов котельных установок.

На защиту выносятся:

1) Результаты экспериментального исследования изменения параметров внутрикотлового процесса в паровом котле с рабочим давлением пара до 0,07 МПа избыточных при работе предохранительного клапана: динамика температурного поля в котле при работе предохранительного клапана, количество выбрасываемой через предохранительный клапан воды при разных исходных уровнях воды в котле.

2) Математическая модель внутрикотлового процесса, возникающего при работе предохранительного клапана.

3) Методика расчета параметров внутрикотлового процесса в паровом котле с рабочим давлением пара до 0,07 МПа избыточных при работе предохранительного клапана.

Реализация и внедрение результатов работы.

Результаты экспериментальных исследований внесены в акт государственных испытаний парового котла марки ВКВ-300Л. Получены акты внедрения на изменение паспорта котла в части обеспечения безопасной эксплуатации котлов марки ВКВ-300Л. В частности, рекомендовано производить принудительный «подрыв» клапана при давлениях пара и уровнях воды в барабане котла не превышающих значений 0,02 МПа избыточных и 1,12 м соответственно. ' По результатам исследований разработана и внедрена на заводе ОАО

«Возовсельмаш» (п. Возы, Курской области) конструкция предохранительного клапана «Сержант» с улучшенными % характеристиками.

Апробация работы.

Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на страницах журнала «Безопасность жизнедеятельности», на девятой ежегодной международной научно-технической конференции "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (МЭИ (ТУ), г. Москва, 2003), на восьмой ежегодной конференции преподавателей и сотрудников Орел ГТУ «Неделя науки- 2003».

Публикации.

По результатам диссертационного исследования опубликовано 3 статьи и 1 тезис.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 6 таблиц, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников, включающего 98 наименований и четырех приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность работы, определена ее цель, показана научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен анализ причин смертельного травматизма операторов котлов малого давления по Росси за последние 14 лет. Выявлено, что главными причинами смертельного травматизма являются взрывы котлов, пожары, отравления газами, а также ожоги от воздействия горячих жидкости и пара.

Обзор показал, что большая часть аварий происходит по вине обслуживающего персонала, допускающего грубые нарушения правил безопасной эксплуатации паровых котлов, которые приводили к опасным отклонениям в протекании физических процессов в котле (упуск воды, накопление топливо- воздушной смеси в топках, демонтаж предохранительных клапанов и другие).

На рисунке 1 представлено распределение случаев смертельного

травматизма при эксплуатации паровых котлов малого давления по виду

травматических ситуаций. Анализ нормативно-

технических документов,

регламентирующих условия эксплуатации паровых котлов малого давления показал, что в них отсутствуют требования, соблюдение которых позволит избежать опасности, связанной с выбросом пароводяной смеси через предохранительный клапан в случае его срабатывания.

К сожалению, ГОСТ 12.2.096-85. ССБТ «Котлы паровые с рабочим давлением до 0,07 МПа» не подтверждает требование, содержащееся в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации водогрейных котлов с температурой нагрева не свыше 115 °С и паровых котлов с давлением пара не более 0,07 МПа», и заключающееся в использовании специальных пароотводных труб, которые не позволяют горячей смеси попасть в рабочую зону. В связи с этим имеющиеся конструкции клапанов для паровых котлов малого давления не предусматривают крепление указанных труб. Таким образом, в этой ситуации избежать опасности можно только, эксплуатируя оборудование, созданное с учетом особенностей физических процессов, протекающих в нем при функционировании.

Обзор источников показал, что изучению внутрикотловых процессов, протекающих в паровых котлах малого давления, уделено мало внимания. Подавляющее большинство работ посвящено исследованию процессов, происходящих в сосудах высокого давления и больших температур, которые широко используются в атомной и промышленной теплоэнергетике и химической промышленности, и, кроме того, проводилось на лабораторных установках.

Одним из направлений известных исследований является изучение процесса кипения жидкости при внезапном разуплотнении сосуда под давлением и определение при этом расхода пароводяной смеси. Практически все экспериментальные исследования показали один и тот же механизм процесса вскипания жидкости, который заключается в резком падении давления в сосуде, что вызывает подъем уровня и дальнейший ее выброс через течь во внешнюю среду. При этом выявлены параметры, влияющие на интенсивность вскипания и выброс пароводяной смеси.

взрывы

53% "

ожог горячей водой и паром 4%

установлено 6%

пожары 18% '

электро- поражения 1%

Рисунок 1 - Распределение количества погибших в АПК России при эксплуатации котлов за период с 1988 по 2001 годы

Среди них отмечены размер течи и исходный уровень воды в сосуде. Кроме того, исследования показали, что, несмотря на один и тот же механизм вскипания жидкости, возникающий в сосудах высокого и малого давления в результате их разгерметизации, условия протекания и последствия отличаются.

Приводятся математические модели процессов, происходящих в сосудах под давлением при их разуплотнении, а также аналитические методы определения физических параметров, влияющих на интенсивность и количество выброса пароводяной смеси. При этом во многих математических моделях парообразование и темп снижения температуры считаются постоянными по всему объему воды и во времени, а форма сосуда представляется в виде вертикального цилиндра.

Процесс выброса пароводяной смеси из парового котла малого давления при срабатывании предохранительного клапана исследовался только во ВНИИОТ (г. Орел). Эти исследования показали опасность данной ситуации. Кроме того, выявлено, что механизм увеличения объема воды при ее кипении схож с механизмом вскипания жидкости в сосудах высокого давления, который был описан ранее. Однако, подробно вскипание воды в котлах малого давления, вызванное срабатыванием предохранительного клапана, освещено не было, что не позволило авторам достаточно уверенно дать практические рекомендации по устранению опасной ситуации.

Таким образом, анализ показал актуальность экспериментальных и теоретических исследований внутрикотловых процессов, связанных с работой предохранительных клапанов в котлах малого давления.

Во второй главе разработана математическая модель внутрикотлового процесса в паровом котле малого давления при срабатывании предохранительного клапана.

Процесс увеличения объема кипящей воды в котле при сбросе избыточного давления в результате разгерметизации сосуда, описывается более сложной математической моделью, чем известные. Так, например, в предложенной модели учтены следующие положения.

Описывается процесс, происходящий в сосуде произвольной формы

F = F(A), (1)

где Р(И) - площадь горизонтального сечения водяного пространства парового котла в зависимости от высоты.

Производится учет подвода тепла к водяному пространству от топки при срабатывании предохранительного клапана. Скорость подъема паровых пузырей зависит от значения паросодержания по высоте котла и согласно известным экспериментальным данным может быть описана выражением уу=1,05-

Исходное выражение, описывающее закон сохранения энергии при парообразовании, представлено в виде:

где/- объемная доля пара, паросодержание;

р,, р2- плотности воды, пара соответственно, кг/м3; с - удельная теплоемкость воды, Дж/(кгК); Г - температура воды, К; t - время, с;

<7 - тепловая мощность топки, Дж/с; Л - высота слоя воды, м; г - теплота парообразования, Дж/кг.

Как показали исследования, температура пароводяной смеси в котле при работе предохранительного клапана изменяется во времени и по высоте котла, что в общем случае описывается выражением:

ДГ(А) = Л Т„-ф), (3)

где А Т(И) - изменение температуры смеси в зависимости от высоты котла, К;

Д7* - перепад температур в верхнем слое смеси, соответствующий снижению давления в результате работы клапана, К;

ф(/г) - функция изменения температуры по высоте котла, функция <р(А) | а-о=0 на глубине залегания слоев воды, не участвующих в парообразовании, <р(А) | Атах= I на глубине залегания слоев воды, максимально участвующих в парообразовании.

Темп изменения температуры воды прямо зависит от темпа изменения давления в котле, что объясняется кривой насыщения и может быть описано выражением:

где Ь - коэффициент, характеризующий связь температуры и давления воды на кривой насыщения, К/Па; р - давление пара, Па.

Давление в котле определяется с одной стороны расходом пара т„ через предохранительный клапан в случае закрытой расходной магистрали, а с другой - массой ти образующегося пара в котле. Расход пара рассчитывается по известным газодинамическим функциям, гидравлическим и геометрическим характеристикам входного патрубка

предохранительного клапана. В случае равновесного процесса выполняется условие т„= ти, которое определяет скорость падения давления в котле при открывании клапана:

Ф

(5)

Л

о

где ^ - площадь поперечного сечения входного патрубка предохранительного клапана; м2;

Ра—давление пара в котле, при котором открывается клапан, Па. Система уравнений (1)-(4) вместе с начальными условиями /|/н>=0; Р(г=0,П МПа замкнута и ее численное решение позволяет найти функцию

Приращение объема воды за счет ее кипения, возникающего в результате падения избыточного давления в котле можно найти по формуле:

где Н реальный уровень воды в котле при кипении, м. Путем сравнения ДК с величиной свободного парового объема определяется количество воды, выбрасываемой из котла через предохранительный клапан при его срабатывании.

Предложенная математическая модель универсальна для определения параметров внутрикотловых процессов, происходящих при срабатывании предохранительного клапана во всех котлах с рабочим давлением пара до 0,17 МПа. Уточнение значений таких параметров как площадь горизонтального сечения водяного пространства, тепловая мощность топки, площадь сечения входного патрубка предохранительного клапана и диапазон рабочих уровней воды в котле, позволит определить значение массы воды, выбрасываемой из котла через клапан при его срабатывании применительно к определенной марке парового котла.

В третьей главе обоснован выбор экспериментальной модели, метод и средства экспериментального исследования внутрикотлового процесса. В работе показано, что наиболее достоверные результаты можно получить, проводя исследования на натурном образце парового котла малого давления, который можно считать физической моделью группы котлов данного класса. При проведении исследований использовался метод намеренного перевода парового котла в опасное состояние, который разработан во ВНИИОТ и ОрелГТУ.

ящ.

н

(6)

Использование реального котла исключает необходимость отработки на модели процессов, сопровождающих работу экспериментальной установки, к которым можно отнести процессы смесеобразования, надежного воспламенения и генерации пара. Кроме того, натурный образец является объектом исследования, конструкция которого разработана в соответствии с действующей нормативно-технической документацией, что позволяет ожидать развития опасной ситуации, характерной для всего класса котлов.

В качестве объекта исследования был выбран реальный паровой котел малого давления марки ВКВ-300Л (рисунки 2,3).

1-горелка; 2-манометр; 3- предохранительный клапан; 4- жаровая труба; 5- кипятильные трубы; 6- паросборник; 7- пароперегреватель; 8-расходный вентиль; 9- насос; ДУ-дистанционный уровнемер; ПП-преобразователь перемещения; Т„ Д- места установки преобразователей температуры и давления соответственно

Рисунок 2 - Паровой котел ВКВ-300Л и система измерительных преобразователей

Метод намеренного перевода исследуемого объекта в опасное состояние подразумевает

наличие экспериментальной базы, обеспечивающей

безопасность персонала

исследователей.

Для проведения

эксперимента был разработан информационно-измерительный комплекс (ИИК) на базе персонального компьютера, который позволял осуществлять дистанционный сбор,

регистрацию, обработку и преобразование с высокой частотой (до 20 кГц) большого количества информации, а также отображать результаты

Рисунок 3 - Вид на ксггел

измерений в реальном времени. Структурная схема комплекса представлена на рисунке 4.

Температура пароводяной смеси измерялась

преобразователями температуры ГГГ-С, которые представляют собой термопреобразователи сопротивления. Измерение давления пара в котле и клапане производилось при помощи преобразователей давления КРТ-5, основанных на

тензорезистивном эффекте. Значение уровня воды в котле определялось посредство^

специально изготовленного дистанционного уровнемера. Масса воды, выбрасываемой из котла, определялась по разнице уровней воды в котле до и после срабатывания клапана. Перемещение предохранительного клапана в момент его срабатывания измерялось также с помощью специально изготовленного индуктивного преобразователя перемещения ППИ-1.

Визуальное наблюдение за изменением давления пара в котле проводилось с помощью манометра, установленного на котле.

Точность измерения физических величин, определялась погрешностями элементов системы измерения. При этом погрешности измерения давления, температуры и перемещения не превышали 2 %, погрешность измерения массы выбрасываемой через клапан воды не превышала 5 %.

В разделе также описаны методика и программа проведения эксперимента по изучению процесса вскипания жидкости при срабатывании предохранительного клапана.

В четвертой главе представлены результаты исследования внутрикотловых процессов, возникающих при выходе парового котла малого давления на рабочий режим, который характеризуется нагревом воды до температуры кипения и увеличением давления пара до значения, не превышающего 0,16 МПа, и на опасный режим, при котором происходит срабатывание предохранительного клапана. Исследования проводились совместно с Подольской государственной зональной машиноиспытательной станцией, а результаты экспериментов вошли в состав акта государственных испытаний парового котла марки ВКВ-300 Л, о чем свидетельствует дополнение к протоколу государственных периодических испытаний № 09-10-02 (2060013).

П- преобразователь перемещения; ГГГ6-преобразователи температуры; Р,, Р2-преобразователи давления, ПК- персональный компьютер, АЦП- аналого-цифровой преобразователь

Рисунок 4 - Структурная схема ИИК

Эксперименты показали, что выход котла на рабочий режим проходил в соответствии с требованиями нормативной документации и завершался прогревом смеси и достижением давления пара значения не превышающего 0,16 МПа.

При проведении

эксперимента использовался грузо-рычажный предохранительный клапан марки КПС-0,7-550, диаметр входного патрубка которого составлял 0,043 м (рисунок 5).

В каждой из пяти серий экспериментов определялось влияние объема воды в котле на ее расход при срабатывании клапана. Для этого перед проведением очередного опыта котел заполнялся жидкостью до определенного уровня в диапазоне от 1,10 до 1,18 м (каждой серии опытов соответствовало определенное значение исходного уровня).

В качестве примера на рисунке 6 приведены результаты исследования, зарегистрированные системой измерения: графики изменения давления в котле и в клапане, график перемещения грибка при открывании входного патрубка при минимальном (а) и максимальном (б) значениях исходного уровня воды в котле в указанном диапазоне.

Опыты показали, что клапан открывается и закрывается при давлениях равных 0,08 и 0,05 МПа избыточных соответственно. С увеличением исходного уровня воды в котле время «зависания» клапана растет от 50 до 80 с. Колебание клапана объясняется неравномерностью концентрации жидкой фазы истекающей пароводяной смеси.

Внутрикотловой процесс, вызванный внезапным разуплотнением парового котла малого давления в результате срабатывания предохранительного клапана, обладает тем же механизмом, который был выявлен экспериментами, проведенными другими исследователями в сосудах при более высоких давлениях.

Выявлено, что с повышением исходного уровня воды в котле увеличивается масса воды, выбрасываемой через клапан (рисунок 7). При достижении исходным уровнем воды значения 1,18 м (верхний рабочий уровень), из котла выбрасывается 65 кг кипящей воды.

1- входной патрубок; 2- грибок; 3- груз-крыльчатка; 4- тяга; 5- рычаг; 6- рукоятка

Рисунок 5 - Конструкция предохранительного клапана КПС- 0,7

20 40 60 80 а) Исходный уровень #=НРУ-20 мм

100 150 200 250 I, с б) Исходный уровень Д=НРУ+60 мм

1- изменение давления в котле; 2- перемещение клапана; 3- изменение давления в клапане; НРУ- нижний рабочий уровень (НРУ=1,12 м)

Рисунок 6 - Изменение параметров при работе клапана

1- границы доверительного интервала; 2- теоретическая кривая; 3- экспериментальные значения; НРУ- нижний рабочий уровень; ВРУ- верхний рабочий уровень

Рисунок 7 - Зависимость массы воды, выбрасываемой через клапан от исходного уровня воды в котле

Эксперименты также подтвердили предположение о неравномерности распределения температуры воды по высоте котла как в процессе разогрева, так и в процессе срабатывания клапана.

Выявлена важнейшая характеристика внутрикотлового процесса: слои воды участвуют в парообразовании по-разному в зависимости от их высоты (рисунок 8).

Наиболее интенсивное кипение происходит в верхней части объема воды. При этом падение давления, возникающее при открывании клапана, приводит в большей мере к «остыванию» верхних слоев пароводяной смеси.

при открывании клапана; *- при посадке клапана на место; во время работн клапана.

Рисунок 8 - Изменение температуры в слоях пароводяной смеси

100 102

112 114 116 Т, С

Согласно представленным графикам экспериментальные значения конечных изменений температуры (Д7) за врлм работы клапана аппроксимированы следующей зависимостью:

AT(h) = ATt • e~Hh~h'* ), (7)

где АТ± - изменение температуры в самом верхнем слое воды, К; h0 - уровень нагретой воды в барабане, м.

По результатам опытов чыброс горячей воды через предохранительный клапан однозначно оценен как опасная ситуация.

Кроме описания экспериментов в данном разделе также проведено сопоставление результатов экспериментальных и теоретических исследований. Численное решение математической модели с помощью программного продукта Mathcad 2000 Professional позволило теоретически определить массу жидкой фазы пароводяной смеси, выбрасываемой через предохранительный клапан при его работе. Результат расчета показан на рисунке 7: максимальное заполнение котла водой приведет при срабатывании клапана к выбросу порядка 110 кг жидкости.

Определение границ доверительного интервала экспериментальных значений (кривые 1 на рисунке 7) позволило сделать вывод о том, что с доверительной вероятностью р=0,95 теоретическая кривая, полученная расчетным путем, может являться одной из реализаций появления экспериментальных точек, что говорит о достоверности предложенной математической модели внутрикотлового процесса. Кроме того, отклонение теорети" жой кривой от экспериментальных значений составляет 20%.

На основе математической модели и результатов экспериментальных исследований предложена методика, позволяющая теоретически без проведения предварите :.ных испытаний рассчитать значения:

- расхода пароводяной смеси в зависимости от высоты исходного уровня воды в котле,

- максимально допустимого парового объема в котле, диаметра входного патрубка клапана, а также исходного уровня воды в котле, при которых исключен выброс жидкой фазы пароводяной смеси при работе клапана.

Расчет значений производится по выражениям (1) - (7).

С помощью методики удалось определить максимально допустимое значение объема свободного парового пространства исследуемого парового котла ВКВ-300Л, при котором вода из барабана в клапан при его работе не попадет.

На рисунке 9 представлены графики прироста объема пароводяной смеси (ДК(/г)) при ее кипении, возникающего в результате срабатывания клапана, и свободного объема пароводяного пространства (Уы(К)). Пересечение кривых (точка С на рисунке 9) характеризует критическую отметку исходного уровня воды в котле, а также значение допустимого свободного объема. В том случае, если значение уровня превысит 1,1 м, то при срабатывании клапана обеспечен выброс пароводяной смеси в окружающую среду.

Экспериментальные исследования подтверждают данный факт, поскольку выброс жидкой фазы смеси наблюдался только при значениях уровня более 1,1м.

Увеличение свободного объема снизит вероятность выброса горячей воды через клапан, поскольку не позволит вскипающей воде достичь предохранительного клапана.

В пятой главе предложены инженерно-технические мероприятия, разработанные на основе результатов исследования и направленные на предотвращение опасности, связанной с выбросом пароводяной смеси через предохранительный клапан при его работе. Также определена социально-экономическая эффективность указанных мероприятий.

Опыты показали, что одного предохранительного клапана с указанными характеристиками достаточно для сброса избыточного давления пара, накапливаемого в котле. Основываясь па результатах известных исследований можно предположить, что увеличение суммарной

НРУ ВРУ / Г / -------1------Г7-Г/-Г7-1---1

с ! ! / !/ ! / ! _1

1,10 1,12 1,14 1,16 1,18 1,20 1,22 1,24 Я, м

1- прирост объема смеси при кипении;

2- свободный объем парового пространства; 3- объем выбрасываемой через клапан воды;

Рисунок 9 -Изменение прироста объема воды и свободного объема при разных исходных уровнях воды

пропускной способности при использовании одновременно двух клапанов может повысить интенсивность вскипания воды в котле при внезапном его разуплотнении. Поэтому необходимо для вновь разрабатываемых паровых котлов уменьшить число предохранительных клапанов до одного и ограничить верхний предел их пропускной способности.

Для котлов, находящихся в эксплуатации необходимо ввести ограничение на производство принудительного «подрыва» клапанов, который следует проводить только при уровнях воды близких к нижнему рабочему, когда исключается выброс жидкости через открытый клапан.

Рекомендовано:

а) внести в нормативно-техническую документацию требование об уменьшении количества клапанов до одного;

б) во вновь разрабатываемых котлах ограничить верхний предел пропускной способности предохранительных клапанов, объем свободного парового пространства выбирать из условия исключения выброса воды через предохранительный клапан при его работе;

в) для котлов, находящихся в эксплуатации принудительный «подрыв» клапана производить только при нижнем рабочем уровне воды в котле;

г) использовать разработанную методику расчета параметров внутрикотлового процесса в паровом котле малого давления при работе предохранительного клапана для теоретического определения ожидаемого объема выброса воды через клапан при разных исходных уровнях воды в котле, а также оптимальных размеров свободного пароводяного пространства и входного патрубка клапана, при которых выброс жидкости отсутствует.

Социальная эффективность разработанных инженерно-технических мероприятий при их внедрении оценивается по уменьшению числа людей, погибающих от ожогов, полученных в результате выброса горячей воды через предохранительный клапан при его работе.

Экономическая эффективность оценивается снижением затрат на единовременную компенсацию и пенсию, которые выплачиваются иждивенцам при потере кормильца в результате несчастного случая на производстве, а также уменьшением расходов на горючее, которое затрачивается на дополнительный нагрев воды в паровом котле малого давления при его выходе на опасный режим, связанный с работой предохранительного клапана. Ожидается, что затраты при увеличении свободного парового объема могут компенсироваться снижением затрат при производстве предохранительного клапана с меньшей пропускной способностью. Расчет показал, что общая экономия от реализации инженерно-технических мероприятий может составить порядка 134288700 руб. в год.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Анализ травматизма операторов паровых котлов малого давления в АПК России показал, что одной из причин является воздействие горячей воды и пара. Однако источник горячей воды и пара был неизвестен. Последние исследования показали, что таким источником является срабатывающий предохранительный клапан. Обзор нормативно-технической документации на безопасную эксплуатацию паровых котлов малого давления показал, что требований, соблюдение которых предотвратит указанную опасность, не существует.

Известные экспериментальные исследования увеличения объема воды в результате ее кипения в сосудах при внезапном их разуплотнении, проводимые на лабораторных установках и направленные на изучение процессов, происходящих в сосудах преимущественно высокого давления, обладающих формой вертикального цилиндра, показали, что увеличение размеров течи в сосуде под давлением приводит к возрастанию паросодержания и расхода пароводяной смеси, а повышение исходного уровня воды в сосуде способствует увеличению длительности кипения жидкости.

Известные математические модели направлены на описание процессов, происходящих в сосудах высокого давления. В этих моделях не производится учет влияния паросодержания на скорость подъема паровых пузырей и распределения температуры пароводяной смеси по его слоям, что является важным фактором для сосудов малого давления.

Предложенная математическая модель внутрикотлового процесса, возникающего в паровом котле при работе предохранительного клапана, позволяет получить зависимость для численного определения массы жидкости, выбрасываемой через клапан при разных исходных уровнях воды в котле. При этом производится учет послойного изменения температуры пароводяной смеси в период работы клапана, а также изменения скорости подъема паровых пузырей в зависимости от паросодержания смеси. Разработана расчетная методика, позволяющая определить значение исходного уровня воды в котле, а также размеры входного патрубка предохранительного клапана и свободного парового пространства котла, при которых выброс жидкости через клапан исключен.

Экспериментальные исследования внутрикотлового процесса, возникающего при срабатывании предохранительного клапана, проведенные с использованием современных средств сбора и обработки данных на натурном образце парового котла марки ВКВ-300Л показали, что повышение исходного уровня воды в котле приводит к увеличению объемов выброса жидкости через рычажно-грузовой предохранительный клапан марки КПС-0,7-550. Так, например, при значении исходного уровня воды выше НРУ на 60 мм из котла выбрасывалось 65 кг горячей жидкости.

По результатам исследований разработаны рекомендации по повышению безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительного клапана. Конструкция предохранительного клапана, разработанная на основе результатов, проведенных исследований внедрена на заводе ОАО «Возовсельмаш» (п. Возы, Курской области). Там же внедрены рекомендации на внесение в паспорт парового котла ВКВ-300Л требований о проведении принудительного подрыва предохранительного клапана только при давлениях пара и уровнях воды в котле не превышающих значений 0,02 МПа избыточных и 1,12 м соответственно.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Поландов Ю. X. О необходимости уточнения нормативных требований безопасности к котлам с рабочим давлением пара до 0,07 МПа / Ю. X. Поландов, С.А. Власенко, C.B. Иванов // Безопасность жизнедеятельности. — 2003. - № 4. - С. 34-35.

Поландов Ю. X. Об опасности упусков воды в котлах с рабочим давлением до 0,07 МПа / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко, C.B. Иванов // Безопасность жизнедеятельности. - 2003. - № 4. - С. 36-38.

Об опасности выброса воды через предохранительный клапан парового котла малого давления / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко, C.B. Иванов, С.Д. Пахомов // Безопасность жизнедеятельности. - 2003. - № 7.-С. 28-31.

Власенко С.А. О выбросе воды через предохранительный клапан в паровых котлах малого давления / С.А. Власенко, C.B. Иванов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Девятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов,- В 3 т. Т.З. - М.:МЭИ(ТУ), 2003.- С. 94.

1

I

I

I

Подписано к печати "29"сентября 2003 г. Тираж 80 экз. Объем 1 п.л. Заказ № П/ОЗ^ Типография ОрелГТУ 302020, г.Орел, ул. Московская, 65

2ooJ-/l

~T2söir

»1650F

Введение

Глава 1 Обеспечение безопасности паровых котлов малого 12 давления при работе предохранительных клапанов

1.1 Анализ причин человеческого травматизма при эксплуатации паровых котлов с рабочим давлением пара до 0,07 12 МПа

1.2 Анализ требований безопасности, предъявляемых к паровым котлам с рабочим давлением пара до 0,07 МПа избыточных

1.3 Анализ требований безопасности, содержащихся в правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов

1.4 Анализ известных исследований процесса разуп- 20 лотнения сосуда под давлением

1.4.1 Обзор результатов известных теоретических исследований выброса жидкости из сосуда под давлением при его 21 открывании

1.4.2 Обзор экспериментальных исследований физических процессов, связанных с вскипанием и выбросом пароводяной смеси при разгерметизации сосуда 31 Выводы к главе

Глава 2 Математическая модель внутрикотлового процесса в паровом котле малого давления при срабатывании предохранитель- 50 ного клапана

2.1 Математическое описание процесса парообразования в бесконечно тонком слое воды

2.2 Учет влияния расхода жидкости через предохранительный клапан на темп падения давления в сосуде

2.3 Учет влияния скорости подъема паровых пузырей на значение паросодержания

Выводы к главе

Глава 3 Объект, метод и средства экспериментального исследования

3.1 Объект и метод исследования

3.2 Средства измерения

3.3 Программа экспериментального исследования

3.4 Методика проведения эксперимента

Выводы к главе

Глава 4 Анализ результатов исследований

4.1 Экспериментальное исследование выхода котла на 84 рабочий режим

4.2 Экспериментальное исследование внутрикотловых процессов при срабатывании предохранительного клапана

4.3 Учет результатов экспериментального исследования при разработке математической модели внутрикотлового процесса

4.4 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований

Выводы к главе

Глава 5 Социально-экономическая эффективность результатов 103 исследования

5.1 Разработка инженерно-технических мероприятий 103 направленных на предотвращение опасности, возникающей при работе предохранительных клапанов

5.2 Определение социально-экономической эффективности предложенных инженерно-технических мероприятий

Выводы к главе

Актуальность исследования.

Эксплуатация паровых котлов с рабочим давлением пара до 0,07 МПа избыточных и малой тепловой мощности (до 1000 кВт), которые в дальнейшем будем именовать котлами малого давления, началась в середине 20 века с внедрения их в агропромышленном комплексе (АПК) [1, 2]. Это оборудование используется для следующих нужд:

- нагревание воды, идущей на технологические цели;

- нагревание воздуха, применяемого при вентиляции помещений, сушке сельскохозяйственных продуктов и обогреве теплиц и парников;

- запаривание сухих кормов, тепловой обработки пищевых отходов и пастеризации молока и т. д. [3, 4].

В период наиболее интенсивной эксплуатации указанных котлов, приходящийся на восьмидесятые годы, последние являлись наиболее травмоопасным оборудованием из всего стационарного сельскохозяйственного оборудования [5]. В настоящее время, согласно статистическим данным [6], в АПК России эксплуатируется порядка 40000 паровых котлов малого давления, что оставляет решение проблемы обеспечения безопасности паровых котлов актуальным.

Как показано в [7, 8], промышленное котлостроение началось в 19 веке с производства паровых котлов высокого давления (давление пара достигало 16 МПа), что было обусловлено необходимостью удовлетворения потребностей общества, связанных с развитием паровозо- и судостроения, а также повсеместно начинающейся электрификации. Безопасности работы котельных установок содействовали введенные в конце 19 века правила испытаний, освидетельствования и эксплуатации паровых котлов высокого давления и установление государственного надзора за исполнением этих правил.

Таким образом, при массовом внедрении паровых котлов малого давления, для обеспечения их безопасной эксплуатации использовался многолетний опыт разработчиков паровых котлов высокого давления (рабочее давление пара более 0,07 МПа избыточных). Поэтому нормативно-техническая документация на новый тип котлов основывалась на правилах эксплуатации котлов высокого давления и повторяла их требования безопасности.

Этот же опыт использовался и при расследовании причин аварий и несчастных случаев, которые происходили на паровых котлах малого давления. Выявляемые причины повторяли характерные для котлов высокого давления. Среди них отмечены главные: взрыв котла в результате у пуска или отсутствия циркуляции воды в отопительной системе и взрывы в топках [9, 10, 11]. Кроме того, появились летальные исходы из-за ожогов верхних дыхательных путей.

Взрывы котлов в результате упуска воды и взрывы в топках широко изучены [12], чего нельзя сказать о ситуации, в результате которой операторы котельных установок получают ожоги горячей водой и паром. Согласно статистическим данным за последние 14 лет, имеющимся во ВНИИ охраны труда (г. Орел), среди причин летального травматизма операторов паровых котлов малого давления, ожоги находятся на четвертом месте после взрывов, пожаров и отравления газами. При проведении расследований несчастных случаев, комиссии, как правило, не удавалось восстановить ситуацию, в результате которой человек получил ожог.

При исследовании ситуаций, приводящих к травматизму, появляются трудности проведения эксперимента, связанные с неизбежным возникновением опасности. Результаты исследования, представленные в работе [13], показали, что при эксплуатации паровых котлов малого давления реально опасным среди всех возможностей попадания пароводяной смеси в верхние дыхательные пути оператора можно считать только выброс перегретой жидкости из котла при работе предохранительного клапана. Выброс пароводяной смеси через предохранительный клапан происходит только при его срабатывании, причинами которого являются повышение давления пара в котле при закрытом или недостаточно открытом расходном вентиле (самопроизвольное срабатывание), и принудительный «подрыв» в целях проверки работоспособности клапана. Известно [14, 15], что клапан срабатывает при давлении пара 0,07-0,08 МПа избыточных, а опускается при более низком значении давления пара (0,05-0,03 МПа избыточных), то есть обладает гистерезисом по давлению. И в том случае, когда проверка работоспособности клапана проводится при давлении в котле с промежуточным значением в петле гистерезиса, то принудительный «подрыв» клапана может спровоцировать при определенных условиях выброс горячей воды через клапан. Недостаток экспериментальных исследований процесса выброса воды через клапан при срабатывании усугубляет его опасность.

Необходимо отметить, что паровые котлы малого давления снабжены автоматической системой управления, регулирующей работу котла и предназначенной для предотвращения опасности. Но, как показало обследование технического состояния котлов, эксплуатируемых в двадцати хозяйствах Орловской и Брянской областей [16], автоматическая система либо отсутствовала, либо была неисправна. Таким образом, автоматические системы не могут обеспечить полную безопасность при эксплуатировании паровых котлов малого давления за счет исключения самопроизвольного срабатывания предохранительных клапанов.

Безопасная эксплуатация оборудования предполагает наличие средств защиты от воздействия вредных и опасных факторов на человека [17, 18]. Согласно [19] кроме автоматической системы управления паровой котел малого давления должен снабжаться отводными трубами для предохранительных клапанов, исключающих попадание пароводяной смеси в рабочую зону. Но поскольку государственный стандарт [20] не подтверждает это требование, то имеющиеся конструкции предохранительных клапанов для паровых котлов малого давления не предусматривают крепление пароотводных труб.

Как известно из [21] техническая система состоит из двух основных элементов: машины и человека. Опасная ситуация в системе может произойти как по вине человека, так и по причине нарушений в работе машины. Повышение квалификации оператора позволит сократить вероятность возникновения опасности, но, как известно, на работоспособность человека влияют также его психофизиологическое и эмоциональное состояния, которые регулировать практически невозможно. Согласно основам теории вероятностей [22] вероятность безопасности системы в целом складывается из вероятностей отдельных ее элементов. Поэтому для уменьшения влияния человеческого фактора необходимо повышать безопасность оборудования, что может быть достигнуто через изучение процессов, происходящих при его работе, а также использование результатов исследований для усовершенствования конструкции машины и средств обеспечения ее безопасности.

В связи с вышесказанным исследование физических процессов, происходящих в паровом котле малого давления при работе клапанов, а также разработка инженерно-технических мероприятий по повышению безопасности паровых котлов при работе предохранительных клапанов являются вполне актуальными.

Попутным положительным эффектом от разработанных мероприятий может стать снижение энергетических потерь, затраченных на нагрев объема жидкости, который выбрасывается из котла при срабатывании предохранительного клапана.

Целью работы является разработка инженерно-технических мероприятий, направленных на повышение безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительных клапанов, на основе результатов научного исследования физических процессов, происходящих в котле.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать причины травматизма операторов паровых котлов малого давления в АПК России;

- проанализировать известные результаты исследований безопасности паровых котлов малого давления и причины выброса пароводяной смеси из котла;

- проанализировать результаты исследований увеличения объема воды в результате ее кипения;

- разработать математическую модель внутрикотлового процесса в паровом котле при срабатывании предохранительного клапана;

- провести экспериментальные исследования внутрикотлового процесса в паровом котле при срабатывании предохранительного клапана;

- разработать рекомендации по повышению безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительного клапана.

Решение указанных задач возможно с помощью следующих методов:

- метод математического моделирования;

- статистические методы обработки экспериментальных данных;

- метод намеренного перевода натурного образца оборудования в опасное состояние.

В качестве объекта исследования выбран натурный образец парового котла марки BKB-300JL Предметом исследования является внутрикотловой процесс, возникающий при срабатывании предохранительного клапана.

Сбор и обработка экспериментальных данных выполнены с использованием ЭВМ по оригинальным алгоритмам и программам, созданным в программном пакете Borland Delphi [23], а также программных пакетах автоматизации математических расчетов Mathcad 2000 Professional [24] и табличного процессора Microsoft Excel 2000 [25].

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) получены результаты экспериментальных исследований внутрикот-лового процесса при срабатывании предохранительного клапана на паровых котлах малого давления;

2) разработана математическая модель внутрикотлового процесса, происходящего в паровом котле малого давления при срабатывании предохранительного клапана.

Практическую ценность диссертационной работы составляют:

1) методика расчета параметров внутрикотлового процесса в паровом котле с рабочим давлением пара до 0,07 МПа избыточных при работе предохранительного клапана. Методика позволяет определить сочетание конструктивных параметров, которое исключает выброс воды из котла.

2) инженерно-технические мероприятия по повышению безопасности парового котла малого давления при работе предохранительного клапана.

3) экспериментальная установка, которая может быть использована для демонстрации опасных ситуаций на котлах малого давления в процессе обучения и подготовки операторов котельных установок. Реализация и внедрение результатов работы.

Результаты экспериментальных исследований внесены в акт государственных испытаний парового котла марки BKB-300JI. Получены акты внедрения на изменение паспорта котла в части обеспечения безопасной эксплуатации котлов марки BKB-300JI. В частности, рекомендовано производить принудительный «подрыв» клапана при давлениях пара и уровнях воды в барабане котла не превышающих значений 0,02 МПа избыточных и 1,12 м соответственно.

По результатам исследований разработана и внедрена на заводе ОАО «Возовсельмаш» (п. Возы, Курской области) конструкция предохранительного клапана «Сержант» с улучшенными характеристиками.

Апробация работы.

Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на страницах журнала «Безопасность жизнедеятельности», на девятой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (МЭИ (ТУ), г. Москва, 2003), на восьмой ежегодной конференции преподавателей и сотрудников Орел ГТУ «Неделя науки- 2003».

Публикации.

По результатам диссертационного исследования опубликовано 3 статьи и 1 тезис.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 6 таблиц, состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников, включающего 98 наименований и четырех приложений.

Выводы к главе 5

При выявлении социально-экономической эффективности результатов исследования получены следующие результаты:

1) предложен ряд инженерно-технических мероприятий по повышению безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительных клапанов, среди которых отмечены: а) внести в нормативно-техническую документацию требование об уменьшении количества клапанов до одного; б) во вновь разрабатываемых котлах ограничить верхний предел пропускной способности предохранительных клапанов; объем свободного парового пространства выбирать из условия исключения выброса воды через предохранительный клапан при его работе; в) для котлов, находящихся в эксплуатации принудительный «подрыв» клапана производить только при нижнем рабочем уровне воды в котле; г) использовать разработанную методику расчета параметров внутри-котлового процесса в паровом котле малого давления при работе предохранительного клапана для теоретического определения ожидаемого объема выброса воды через клапан при разных исходных уровнях воды в котле, а также оптимальных размеров свободного пароводяного пространства и входного патрубка клапана, при которых выброс жидкости отсутствует.

2) расчет экономической эффективности от использования предложенных инженерно-технических мероприятий показал, что экономия составляет порядка 134288700 руб. в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Анализ состояния безопасности паровых котлов в АПК России показал, что одной из главных причин смертельного травматизма операторов котлов малого давления является воздействие горячей жидкости и пара. Термический ожог может быть получен в результате срабатывания предохранительного клапана, предназначенного для сброса избыточного давления пара, накопившегося в котле. При этом обзор нормативно-технической документации на безопасную эксплуатацию паровых котлов малого давления показал, что кроме требования по использованию специальных средств защиты, иных требований, соблюдение которых предотвратит указанную опасность, не существует.

2 Анализ известных результатов исследований процесса выброса пароводяной смеси из сосуда под давлением при его разуплотнении показал, что большинство экспериментальных исследований проводилось на лабораторных установках и направлено на изучение процессов, происходящих в сосудах высокого давления, обладающих формой вертикального цилиндра. Эксперименты доказали, что увеличение размеров течи в сосуде под давлением приводит к возрастанию расхода жидкости и ее паросодержания, а повышение исходного уровня воды в сосуде способствует увеличению длительности кипения воды, возникающего при разгерметизации.

Известные теоретические исследования посвящены разрешению проблем, возникающих при эксплуатации сосудов высокого давления, и направлены на определение основных характеристик процесса кипения жидкости, к которым относятся расход и паросодержание. При этом не производится учет влияния паросодержания на скорость подъема паровых пузырей и распределения температуры пароводяной смеси по слоям.

3 Разработанная математическая модель внутрикотлового процесса, возникающего в паровом котле малого давления при работе предохранительного клапана, позволяет получить зависимость для численного определения массы жидкости, выбрасываемой через клапан при разных исходных уровнях воды в котле. При этом производится учет послойного изменения температуры пароводяной смеси в период работы клапана, а также изменения скорости подъема паровых пузырей в зависимости от паросодержания смеси. Также возможно определение оптимальных размеров парового пространства и входного патрубка клапана для предотвращения попадания жидкости в рабочую зону при работе клапана.

На основе полученной математической модели разработана методика расчета параметров внутрикотлового процесса в паровом котле малого давления при работе предохранительного клапана для теоретического определения ожидаемого объема выброса воды через клапан при разных исходных уровнях воды в котле, а также оптимальных размеров свободного пароводяного пространства и входного патрубка клапана, при которых выброс жидкости отсутствует.

4 Экспериментальные исследования внутрикотлового процесса, возникающего при срабатывании предохранительного клапана, проведенные с использованием современных средств сбора и обработки данных на натурном образце парового котла марки BKB-300JI показали, что повышение исходного уровня воды в котле приводит к увеличению объемов выброса жидкости через рычажно-грузовой предохранительный клапан марки КПС-0,7-550. Так, например, при значении исходного уровня воды выше ВРУ на 20 мм из котла выбрасывалось около 70 кг горячей жидкости.

5 Сравнение результатов теоретического и экспериментального исследований показало, что максимальное отклонение значений теоретической кривой зависимости массы воды, выбрасываемой через клапан M—J{H), от экспериментальных данных составляет 20%, при этом их доверительный интервал с доверительной вероятностью 0,95 накрывает теоретическую кривую.

Это свидетельствует о том, что теоретическая кривая может являться одной из реализаций появления экспериментальных значений.

6 По результатам исследований разработаны рекомендации по повышению безопасности паровых котлов малого давления при работе предохранительного клапана, среди которых отмечены: а) внести в нормативно-техническую документацию требование об уменьшении количества клапанов до одного; б) во вновь разрабатываемых котлах ограничить верхний предел пропускной способности предохранительных клапанов, объем свободного парового пространства выбирать из условия исключения выброса воды через предохранительный клапан при его работе; в) для котлов, находящихся в эксплуатации принудительный «подрыв» клапана производить только при нижнем рабочем уровне воды в котле; г) использовать разработанную методику расчета параметров внутрикотлового процесса в паровом котле малого давления при работе предохранительного клапана для теоретического определения ожидаемого объема выброса воды через клапан при разных исходных уровнях воды в котле, а также оптимальных размеров свободного пароводяного пространства и входного патрубка клапана, при которых выброс жидкости отсутствует.

7 Расчет экономической эффективности от использования предложенных инженерно-технических мероприятий показал, что экономия составляет порядка 134288700 руб. в год.

1. Морозов Н.М. Развитие системы машин для механизации животноводства / Н.М. Морозов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1982.- №9.- С. 40-46.

2. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1981-90 годы. Ч. 2. Животноводство / ЦНИИТЭИ М., 1981.-42 с.

3. Есин В.В. Практикум по теплотехнике и применению тепла в сельском хозяйстве / В.В.Есин. М.: Колос, 1971.-256 с.

4. Механизация и технология производства продукции животноводства / В.Г. Коба, Н.В. Брамнец, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич. М.: Колос, 1999,- 528 с.

5. Российский статистический ежегодник: Стат. сборник / Госкомстат России,- М., 2000,- 642 с.

6. Радциг А.А. История теплотехники / А.А. Радциг- М-Л.: Изд-во Академии наук, 1936.-430 с.

7. Белькинд Л.Д. История энергетической техники / Л.Д. Белькинд.-М.: Госэнергоиздат, I960.- 664 с.

8. Горбачева И.А. Анализ причин травматизма операторов котельных / И.А. Горбачева // Сборник научных трудов ВНИИОТСХ Орел, 1980 - №1.-С.62-64.

9. Сравнение моделей парового взрыва с последними экспериментальными результатами / ВЦП №Ц - 74653. - М.,1976. - 60с - Пер. ст. Anderson D.R. из журн.: AJChE, Simposium series. - 1974. - Vol. 70, №138. - P. 31-47.

10. Муромский C.H. Техника безопасности при эксплуатации котельных установок малой производительности / С.Н. Муромский.- М.: Стройиз-дат, 1969.- 200 с.

11. Поландов Ю.Х. Повышение взрывобезопасности паровых котлов с рабочим давлением пара до 0,07 МПа в АПК путем инженерно- технических решений: Автореф. дис.д.т.н.: 05.26.01 / Ю.Х. Поландов. Орел, 1998. — 44с.

12. Испытания предохранительных клапанов/ НПОА «Знамя труда» -ЦКБА. 1973.-9 е.: Пер. ст. Jacobs P.W.M. Testing Pelief and Safety Valves, из журн.: Chemical Process Enginiring. - 1972. - Vol. 52, №3. - P. 52 - 53.

13. Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны / Т.Ф. Кондратьева — JL: Машиностроение, 1976.- 272 с.

14. Русак О. И. Безопасность жизнедеятельности / О.Н. Русак.- СПб, 1992.-224с.

15. Бектобеков Г.В. Справочная книга по охране труда в машиностроении / Г.В. Бектобеков; Под общ. ред. О.Н. Русака- JL: Машиностроение, 1989.-316 с.

16. Правила устройства и безопасной эксплуатации водогрейных котлов с температурой нагрева не свыше 115 °С и паровых котлов с давлениемпара не более 0,07 МПа: Утв. Госгортехнадзором БССР в 1984г. Минск: Изд-во "Полымя", 1986г. -40с.

17. ГОСТ 12.2.096-85. ССБТ. Котлы паровые с рабочим давлением до 0,07МПа. Требования безопасности М: Изд-во стандартов, 1985. - 102 с.-УДК 121.18:006.354. Группа Т58.

18. Безопасность производственных процессов / Под ред. С.В. Белова. -М.: Машиностроение, 1985. 320 с.

19. Бочаров П.П. Теория вероятностей: Учеб. пособие / П.П. Бочаров, А.В. Печинкин.-М.: УДН, 1994.- 172 с.

20. Баженова И.Ю. Delphi 6: Самоучитель программиста / ИЛО. Баженова,- М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2002.- 432 с.

21. Дьяконов В. Mathcad 2001: Учебный курс / В. Дьяконов СПб.: Питер,2001.-624 с.

22. Microsoft Excel. Версия 2002. Шаг за шагом: Практ. пособие.- М.: Эком, 2002.- 368 с.

23. ГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определения. -М.: Изд-во стандартов, 1978. 30 е.- УДК 001.4:621.18:006.354. Группа Е00.

24. Онищенко Н. П. Эксплуатация котельных установок / Н.П. Онищен-ко М.: Агропромиздат, 1987 - 352 с.

25. Борщов Д.Я. Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности: Учеб. пособие для проф.-техн. училищ / Д.Я. Борщов.- М.: Стройиздат, 1982 360 с.

26. Берман М.И. Безопасная эксплуатация паровых котлов малой производительности / М.И. Берман.- J1.: Недра, 1974.- 306 с.

27. Елисеев Н.Н. Перспективы развития сельского теплоснабжения / Н.Н. Елисеев // Перспективы электрификации сельского хозяйства и электромеханизации животноводства: Сборник научных трудов ВИЭСХ. М., 1980.-Т. 51.-С.61 -63.

28. Елисеев Н.Н. Основные вопросы технико-экономической оценки парообразователей для животноводческих ферм / Н.Н. Елисеев // Сборник научных трудов ВИЭСХ. М., 1967. - Т. 19. - С. 104 - 126.

29. Антикайн П.А. Эксплуатационная надежность объектов котлонадзора: Справочное издание / П.А. Антикайн, А.К. Зыков.- М.: Металлургия, 1985.- 328 с.

30. Домашняя юридическая энциклопедия. Работа. М.: Олимп: ООО «Изд-во ACT», 1998.- 624 с.

31. Россия в цифрах 2002: Крат. стат. сборник / Госкомстат России.-М., 2002.-398 с.

32. Аварии паровых котлов и меры по их предупреждению / ВЦП.-№Ц-77681.-М., 1978.-14 с. Пер. ст. Такахаси X. из журн.: Нецу канри то когай.-1975.-Уо1. 27, №2.-Р. 69-72.

33. Аварии паровых котлов и меры по их предупреждению / ВЦП.-№Ц-77681.-М., 1978 9 с. - Пер. ст. Такахаси X. из журн.: Нецу канри то ко-гай-1975-Vol. 27,№4.-Р. 45-47.

34. Асташкин Е.И. Предотвращение взрывов в топках паровых котлов / Е.И. Асташкин, Г.В. Малевинский // Обзор иностран. инф М.: ОРГРЭС, 1963.-21 с.

35. Поландов Ю.Х. Чтобы не было аварий котлов / Ю.Х. Поландов // Охрана труда и социальное страхование-1983 Ж7.-С.144.

36. Mitchel Е. Preventing boiler-furnace explosions / Е. Mitchel // Mechanical Engmeering.-1962.-Vol. 84, №5.-P. 78-82.

37. Дмитриев A.A. Конструкции и опыт эксплуатации котельных агрегатов и их вспомогательного оборудования в ФРГ: Обзор / А.А. Дмитриев.-М.: ВИНИТИ, 1973.-Вып. 1-2.-43 с.

38. Поландов Ю.Х. О взрывобезопасности парового котла КВ-ЗООМ на режиме упуска воды / Ю.Х. Поландов // Известия вузов. Машиностроение.-1997. №7. - С.75-79.

39. Поландов Ю.Х. Энергия взрыва паровых котлов в результате перегрева воды и характер разрушения конструкции / Ю.Х. Поландов // Безопасность труда в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов ВНИИОТСХ. -1985. №6 - С.67 - 75.

40. Поландов Ю.Х. Исследование взрывобезопасности паровых котлов / Ю.Х. Поландов // Безопасность труда в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов ВНИИОТСХ.- 1982.-№3.- С. 124-129.

41. Шайдоров А.А. Теоретические основы организации безопасности труда/ А.А. Шайдоров, О.Н. Русак.—Кишинев: Штиница, 1980.-243 с.

42. Поландов Ю.Х. Экспериментальное исследование безопасности паровых котлов типа KB при снижении уровня воды ниже допустимого / Ю.Х. Поландов // Безопасность труда в сельском хозяйстве: Сборник научных трудов ВНИИОТСХ. 1982.-№8. - С.32 - 34.

43. Поландов Ю. X. О необходимости уточнения нормативных требований безопасности к котлам с рабочим давлением пара до 0,07 МПа / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко, С.В. Иванов // Безопасность жизнедеятельности. — 2003.-№4.- С. 34-35.

44. Поландов Ю. X. Об опасности у пусков воды в котлах с рабочим давлением до 0,07 МПа / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко, С.В. Иванов // Безопасность жизнедеятельности. 2003. - № 4. - С. 36-38.

45. Об опасности выброса воды через предохранительный клапан парового котла малого давления / Ю.Х. Поландов, С.А. Власенко, С.В. Иванов, С.Д. Пахомов // Безопасность жизнедеятельности. 2003. - № 7. - С. 28-31.

46. Поландов Ю.Х. Выбросы воды в паровых котлах через предохранительные клапаны: Сборник научных трудов ОрелГПИ — Орел, 1994 —№5. — С.197 201.

47. Крашенинников В.В. Вскипание воды при разгерметизации сосуда низкого давления / В.В. Крашенинников, Г.И. Ефимочкин, B.JI. Вербицкий // Динамика тепловых процессов. Киев.: Наукова Думка,1980.

48. ГОСТ 24570-81. Клапаны предохранительные паровых и водогрейных котлов. Технические требования.- М.: Изд-во стандартов, 1981 8 с. -(Система стандартов безопасности труда). УДК 121.1:006.356. Группа Т58.

49. Кутателадзе С.С.Гидродинамика и теплообмен при парообразовании / С.С. Кутателадзе, М.А. Стырикович- М.: Энергия, 1976.- 352 с.

50. Кутепов A.M. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании: Учеб. пособие для втузов / A.M. Кутепов, JI.C. Стерман, Н.Т. Стюшин — 3-е изд., перераб. и исправл М.: Высш. школа, 1986 - 448 с.

51. Стырикович М.А. Методы экспериментального изучения процессов генерации пара: Учеб. пособие для теплоэнергетических специальностей вузов / М.А. Стырикович, М.И. Резников. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1977.-279 с.

52. Голуб С.И. Исследование уноса и сепарации влаги в выпарных аппаратах-испарителях: Автореф. дис.к.т.н.:05.05.04 / С.И. Голуб. -М.:МЭИ, 1970.-18с.

53. Авдеев А.А. Кипение жидкости при сбросе давления / А.А. Авдеев, А.А. Авдеева // Теплоэнергетика. 1980 - №8. - С.83 - 85.

54. Дементьев Б.А. Экспериментальное исследование гидродинамических процессов при разгерметизации сосудов / Б.А. Дементьев, А.П. Скотников // Теплоэнергетика. 1979 - №10. - С.65 - 67.

55. Лабунцов Д.А. Паросодержание двухфазного адиабатного потока в вертикальных каналах / Д.А. Лабунцов, И.П. Корнюхин, Э.А. Захарова //Теплоэнергетика. 1968.- № 4. - С. 62 - 67.

56. Букринский A.M., Расчетная модель сепарации пароводяной смеси в сосуде высокого давления при его разгерметизации / A.M. Букринский, Р.Л. Фукс // Теплоэнергетика. 1978. - №9. - С. 58 - 61.

57. Букринский A.M. Многоэлементная модель для расчетного исследования аварий с потерей пароводяной смеси на АЭС / A.M. Букринский, Р.Л. Фукс // Теплоэнергетика. 1977, № 7.- С. 46-49.

58. Дементьев Д.А. Исследование гидродинамики пароводяных сред в нестационарных условиях. Автореф. дис. .д.т.н. / Д.А. Дементьев. М.: МЭИ, 1977.-40 с.

59. Экспериментальное исследование аварийных процессов при потере пароводяной смеси / Б.А. Дементьев, В.Д. Кузнецов, Б.А. Ионов, Р.Х. Хасанов // Сборник трудов МЭИ. М.,1971. - Вып. 81.

60. Экспериментальное исследование нестационарной гидродинамики при течи пароводяной смеси / Б.А. Дементьев, В.Д. Кузнецов, Б.А. Ионов, Ю.И. Малинин // Сборник трудов МЭИ. М.,1954. - Вып. 257.

61. Дементьев Б.А., Гедрих Г. Исследование колебаний давления при выбросе пароводяной смеси из сосуда / Б.А. Дементьев, Г. Гедрих // Сборник трудов МЭИ. М.,1976. - Вып. 293.

62. Стырикович М.А. Процессы генерации пара на электростанциях / М.А. Стырикович M.-JL: Энергия, 1969. - 312 с.

63. Дементьев Б.А. Определение нестационарного расхода пароводяной смеси при истечении из сосуда высокого давления / Б.А. Дементьев, Х.М. Аль-Бахили // Теплоэнергетика.- 1978. №12. - С. 72 - 75.

64. Гордон Б.Г. К вопросу об измерении расхода двухфазных сред при нестационарном истечении / Б.Г. Гордон, Б.К. Мальцев, C.II. Богдан // Теплоэнергетика,- 1975,-№10.-С. 78 79.

65. Арнольд Л.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учебник для вузов / Л.В. Арнольд, Г.А. Михайловский, В.М. Селиверстов.-2-е изд., перераб. М.: Высш. школа, 1979. - 446 с.

66. Квасников И.А. Термодинамика и статистическая физика. Т.1. Теория равновесных систем. Термодинамика: Учеб. пособие для вузов / И.А. Квасников 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Эдиториал УРСС, 2002.-238 с.

67. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства: Учеб. пособие для теплоэнерг. специальностей вузов / Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган; Под общ. ред. Д.М. Хзмаляна М.: Энергия, 1976 - 487 с.

68. Базаров И.П. Термодинамика: Учеб. пособие для ун-тов / И.П. Базаров- 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. школа, 1976.- 447 с.

69. Данко П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах: Учеб. пособие для студентов втузов. В 2-х ч. Ч. 1 / П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. - 4-е изд., испр. и доп. - М.: Высш. школа, 1986.-304 с.

70. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б. Варгафтик.-2-е изд.- М.: Наука, 1972 527 с.

71. Тепло и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник / Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др.; Под общ. ред. В.А. Григорьева. - М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

72. Чугаев P.P. Гидравлика: Учебник для вузов / P.P. Чугаев.- JL: Энергия, 1975.-600 с.

73. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик.-2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1975.-464 с.

74. Горстко А.В. Познакомьтесь с математическим моделированием / А.В. Горстко.-М.: Знание, 1991.-315 с.

75. Веников В.А. Теория подобия и моделирование / В.А. Весников. -М.: Наука, 1976.-426 с.

76. Большая советская энциклопедия. Т. 16. Мёзия — Моршанск / Под ред. A.M. Прохорова.- 3-е изд.-М.: Советская энциклопедия, 1974.-616 с.

77. Большая советская энциклопедия. Т. 29. Чаган Экс-ле-Бен / Под ред. A.M. Прохорова.- 3-е изд.- М.: Советская энциклопедия, 1978- 640 с.

78. Сидоренко В.И. Исследование зон поражения при взрывах сосудов, работающих под давлением. Автореф. дис.к.т.н.: 05.26.01 / В.И. Сидо-ренко.-М.: МИСИ, 1979.-21 с.

79. Мосашвили З.Т. Исследование взрывозащиты топок малой и средней мощности, работающих на газообразном топливе. Автореф. дис. к.т.н.: 05.26.01 / З.Т. Мосашвили.- М., 1979.-24 с.

80. Паспорт котла КВ-300 JI / Возовсельмаш Зарайск, 1974. -28с.

81. Горелки ГЖ-300: Техническое описание и руководство по эксплуатации ГГ.00.00.000ТО. Мозырь, 2000. - 38 с.

82. Инструкция по монтажу и эксплуатации предохранительного клапана. -М.: Чугунолитейный завод им. Войкова, 1988. 8 с.

83. Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации / Р.Ф. Аб-деев М.: Владос, 1994 - 246 с.

84. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. Структуры и алгоритмы, системотехническое проектирование / М.П. Цапенко 2-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 440 с.

85. Брагин А.А. Основы метрологического обеспечения аналогоциф-ровых преобразователей электрических сигналов / А.А. Брагин, A.JT. Семе-нюк. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 164 с.

86. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: Учебник для техникумов / Г.А. Мурин.-5-е изд., перераб. и доп.— М.: Энергия, 1979. 424 с.

87. Современные миниатюрные измерительные преобразователи давления: Обзорн. информация / Л.Н. Кудрявцева; ЦНИИТЭИ приборостроения,-М., 1984.-28 с.

88. Боднер В.А., Алферов А.В. Измерительные приборы: Учебник для вузов по специальности «Приборы точ. механики».- В. 2 т. Т. 1 Теория измерительных приборов. Измерительные преобразователи.- М.: Изд-во стандартов, 1986.-390 с.

89. Боднер В.А. Измерительные приборы: Учебник для вузов по специальности «Приборы точ. механики».- В 2 т. Т. 2 Методы измерений, устройство и проектирование приборов-М.: Изд-во стандартов, 1986.-223 с.

90. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством: Учебник для вузов / И.Ф. Шишкин; Под ред. Н.С. Соломенко. М.: Изд-во стандартов, 1990.- 341 с.

91. Шишкин И.Ф. Лекции по метрологии: Учеб. пособие / И.Ф. Шишкин.-М.: 1993.-54 с.

92. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для втузов / В.Е. Гмурман.-5-е изд., перераб. и доп.- М.: Высш. школа, 1977. 479 с.

93. Комментарий к Кодексу законов о труде Российской Федерации (постатейный) / Сост. А.Б. Борисов.- М.: Книжный мир, 2000.- 880 с.

94. Комментарий к Кодексу законов о труде Российской Федерации / Под общ. ред. В.И. Шкатуллы,- М.: ИНФРА М, 1997 664 с.