В данной статье авторы доводят до сведения широкого круга специалистов положения нормативно-правовых актов, касающихся вентиляторов промышленных предприятий, указывают перечень распространенных нарушений требований безопасной эксплуатации, и дефектов вентиляторов, предоставляют свои замечания и рекомендации.
Ключевые слова: экспертиза промышленной безопасности (ЭПБ); вентиляционная система; вентилятор, паспорт, дефекты, нормативная техническая документация (НТД).
In this article, the authors bring to the attention of a wide range of experts, the provisions of legal acts related to fans industrial enterprises, indicate a list of common violations of requirements for safe operation, and defects of the fans, provide their comments and recommendations.
Keywords: examination of industrial safety; ventilation system; the ventilator, passport, defects, normative technical documentation.
Современное здание невозможно представить без систем электроснабжения, водоснабжения и водоотведения, систем кондиционирования, и конечно, вентиляции. Для промышленных предприятий, еще на стадии проектирования, разрабатывается индивидуальная вентиляционная система с определенной конструкцией и производительностью. Неотъемлемой частью вентиляционной установки (воедино собранное оборудование, которое обеспечивает обслуживаемое помещение вентиляцией — необходимым воздухообменом) являются вентиляторы, обеспечивающие приток или отвод газо-воздушной массы.
Заметим, что в данной статье авторы не касаются вентиляторов установок главного проветривания предприятий по подземному способу добычи полезных ископаемых.
По своему назначению различают следующие вентиляционные системы: приточные, вытяжные и аварийные; по режиму работы непрерывного действия и периодические; по конструктивному исполнению осевые и центробежные.
Вентиляционные системы не являются технологическим оборудованием, но важность их велика. Вентиляционные системы обеспечивают приток воздушной массы для поддержания процессов горения в различных котлах и аппаратах, обеспечивают отвод газо-пыле-воздушных смесей от рабочих мест персонала, обеспечивают своевременный отвод опасных газо-пыле-воздушных смесей при аварийных ситуациях на технологическом оборудовании.
В зависимости от агрессивности среды в составе вентиляционной установки используются вентиляторы общего или специального назначения. Для вентиляторов общего назначения характерно выполнение элементов из углеродистой стали. Для радиальных вентиляторов плотность перемещаемой газообразной среды до 1,2 кг/м3, они предназначены для перемещения воздуха и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха, с температурой до плюс 80 °С, не содержащих липких веществ, волокнистых материалов, с содержанием пыли и других твердых примесей не более 100 мг/м3. Для осевых вентиляторов плотность перемещаемой газообразной среды до 1,2 кг/м
, они предназначены для перемещения, и других газовых смесей, агрессивность которых по отношению к углеродистым сталям обыкновенного качества не выше агрессивности воздуха, не содержащих липких веществ, волокнистых материалов, с содержанием пыли и других твердых примесей не более 100 мг/м3 для вентиляторов с расположением привода вне корпуса вентилятора и не более 10 мг/м3 — с расположением привода в потоке перемещаемой среды.
Отличительной особенностью вентиляторов специального назначения — это применение коррозионно-стойких и разнородных не искрящих материалов. Такими материалами, для изготовления корпусов и рабочих колес, могут быть алюминиевые сплавы, стали коррозионно-стойкие жаропрочные. Вентиляторы специального назначения комплектуются электродвигателями во взрывозащищенном исполнении, по степени взрывозащиты, соответствующем характеристикам рабочей среды (или рабочей зоны).
Для служб эксплуатации вентиляционных установок промышленных предприятий приводим перечень нормативной документации по вентиляторам. Действующими документами по вентиляторам общего назначения являются ГОСТ 11442–90 «Вентиляторы осевые общего назначения. Общие технические условия», ГОСТ 10616–90 «Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры», ГОСТ 5976–90 «Вентиляторы радиальные общего назначения. Общие технические условия», СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий» (актуализированная редакция СНиП 3.05.01–85), ГОСТ 12.4.021–75 «Системы вентиляционные. Общие требования» (с изменениями).
Вентиляторы специального назначения изготавливаются по техническим условиям (ТУ), но для них также применимы указанные документы в части определения типа конструктивного исполнения, номера вентилятора, расчета параметров.
Общее для всех типов вентиляторов это требование по электробезопасности. При эксплуатации необходимо руководствоваться требованиями ПУЭ «Правила устройства электроустановок», ПТЭЭП «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, ПОТ РМ-016–2001 «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок».
При периодической оценке вибрации необходимо руководствоваться положениями ГОСТ 31350–2007 «Вибрация. Вентиляторы промышленные. Требования к производимой вибрации и качеству балансировки», ГОСТ ИСО 10816–1-97 «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерения вибрации на невращающихся частях. Часть I Общие требования», СА 03–001–05 «Центробежные насосы и компрессорные агрегаты опасных производств. Эксплуатационные нормы вибрации». Возможно возникновение спорной ситуации, так как эти документы по-разному оценивают вибрационное состояние вентиляторов. В этом случае следует выбирать наиболее строгие требования.
Отметим, что в настоящее время утратили силу действия, следующие нормативные документы: ПБ 03–590–03 «Правила устройства, монтажа и безопасной эксплуатации взрывозащищенных вентиляторов», ВСН 316–73 Ведомственные строительные нормы. «Инструкция по эксплуатации вентиляционных устройств промышленных предприятий МинМонтажСпецСтроя СССР», РМ 38.14.008–94 «Руководящий материал. Вентиляторы радиальные (центробежные)» и осевые. Эксплуатация и ремонт».
Сегодня требования к вентиляционным системам отражены в Федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» в нескольких пунктах раздела «VIII. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ» [25].
В свою очередь РМ 38.14.008–94 содержал нормы отбраковки элементов вентиляторов, нигде более не встречающиеся; в ПБ 03–590–03 указывались требования необходимые при проведении экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов; ВСН 313–73 включали в себя «Инструкцию по предпусковым испытаниям, регулировке и эксплуатации вентиляционных устройств», рекомендации по эксплуатации калориферных установок, оросительных камер, работающих по адиабатическому циклу, циклонов, скрубберов, рукавных матерчатых фильтров и пр.
В настоящее время сведения, содержащиеся в нормативной документации, утратившей силу, выпали из поля зрения служб эксплуатации вентиляционных установок и экспертов по промышленной безопасности, так как не имеют силы действия. Одно из последствий — низкая производственная дисциплина и ненадлежащее состояние вентиляционных систем на производственных предприятиях. В связи с всеобшим сокращением штата обслуживающего персонала на промышленных предприятиях, службы механиков цехов и электриков не успевают оказывать своевременное и надлежащие внимание вентиляционным системам, уделяя его основному технологическому оборудованию.
Иногда некомпетентность технологов и проектировщиков приводит к преждевременному износу вентиляторов. Последствия применения вентиляторов не по их назначению мы приведем позже. Также укажем основные нарушения, допускаемые при эксплуатации вентиляторов, к которым причастны ответственные за безопасную эксплуатацию вентиляционных установок и механики цехов. Но прежде озвучим проблемы, с которыми сталкиваются эксперты при проведении экспертизы промышленной безопасности вентиляторов.
Экспертиза промышленной безопасности вентиляторов проводится в случаях, предусмотренных требованиями Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ, нормативными правовыми актами в области промышленной безопасности, а также по предписанием надзорных органов. При эксплуатации вентиляторов на опасных производственных объектах химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности, основания для проведения экспертизы технических устройств изложены в Федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности».
Основными причинами проведения ЭПБ вентиляторов, проведенной авторами статьи, являлись отсутствие паспорта технического устройства [21], отсутствие в технической документации данных о сроке службы технического устройства, при фактическом сроке его службы превышающем двадцать лет [20].
Мы уже отмечали важность проведения проверки эффективности вентиляционных установок, периодической чистки, надзор за электрооборудованием, теперь коснемся ЭПБ.
На предприятиях с низкой культурой производства и технологической дисциплиной вентиляционным установкам не уделяется должного внимания со стороны служб механиков, энергетиков, а порой и начальников цехов. На таких предприятиях, несмотря на разработанные положения о производственном контроле, наличие специальных разделов в постоянных технологических регламентах, отдельных положений и инструкций по эксплуатации вентиляционных установок, состояние вентиляторов и вентиляционных установок удручающее. Случается, что записи в журналах периодических проверок выполняются только формально, об этом можно судить по техническому состоянию вентиляционных систем, хотя напрямую обвинить в халатности службы эксплуатации не получится, так как отметки выполнены, наряды-допуски закрыты, установка в работоспособном состоянии. Фотоматериалы такого формального отношения мы приведем позже, свое мнение читатели составят сами.
Наиболее распространенными нарушениями требований по эксплуатации вентиляторов, в части ведения эксплуатационной документации, являются отсутствие паспортов на вентиляторы и электродвигатели, отсутствие руководств по эксплуатации, с указанием видов периодических обслуживаний и межремонтного интервала. Другого рода нарушение — отсутствие данных о наработке вентиляторов с момента начала эксплуатации, или отсутствие системы учета наработки.
В части электробезопасности распространены следующие нарушения: отсутствие связи контура заземления между корпусами вентиляторов и воздуховодами; отсутствие периодической проверки исправности контура заземления и заземляющих устройств, отсутствие сигнализации о неисправности вентиляционных систем, отсутствие электропитания электродвигателей, нарушение герметичности клеммных коробок электродвигателей, отсутствие надежного крепления электродвигателя к раме.
При натурном обследовании, во время проведения ЭПБ, вентиляторов дефекты конструкции представлены следующим перечнем: деформация корпусов, разрушение соединений корпусов, сквозная коррозия, повреждения виброизоляторов, нарушение герметичности шиберных устройств (при наличии), отсутствие мягких вставок, отсутствие накладок из не искрящего материала, разрушение корпуса, отсутствие элементов крепления вентилятора к основанию (раме), отсутствие защитных ограждений, неравномерные зазоры между корпусом и лопатками рабочего колеса.
Основными дефектами рабочих колес вентиляторов, при проведении ЭПБ, зафиксированными авторами статьи были: трещины на лопатках, отсутствие лопаток, дефекты заклепок.
Распространены следующие дефекты клиноременных передач: тип клиновых ремней не соответствует типу канавок на шкивах, износ канавок шкивов, недостаточное количество ремней, ослабление натяжения ремней, сколы и раковины на шкивах, смещение ремней на соседние канавки, нарушение параллельности осей вращения электродвигателя и вала вентилятора.
В случае оснащения вентиляторов виброизоляторами, последние часто не выполняют своего назначения в следствии значительного коррозионного износа (отсутствие защитных покрытий), встречаются случаи когда виброизоляторы залиты слоем бетона (при ремонте оснований вентиляторов).
Значительный уровень вибрации наблюдается при эксплуатации вентиляторов, в вентиляционных системах местного отвода воздушной среды, на линиях фасовки продукции. Если на линии отсоса не предусмотрены устройства отделения частиц, то вентиляторы преждевременно выходят и строя по причине наличия массивных отложений на внутренних поверхностях вентилятора.
Неверная маркировка вентиляционных систем, отсутствие стрелок указания направления вращения, коррозионные повреждения элементов вентиляторов — это не полный перечень самых безобидных нарушений, выявляемых при проведении ЭПБ.
Приведенные нами дефекты являются признаками низкой культуры производства и технологической дисциплины. Дать оценку данным нарушениям может не только эксперт по промышленной безопасности, но и обыкновенный сотрудник промышленного предприятия. Рассмотрим дефекты с точки зрения экспертов: при проведении ЭПБ, каждое выявленное нарушение требований безопасности должно быть обосновано и указаны ссылки на нормативную документацию, то есть, под нарушение требований каких пунктов и каких документов попадает конкретный случай. Мы уже упоминали выше про нормативную документацию утратившую силу действия. При ЭПБ на многие нарушения невозможно найти подтверждения в НТД и эксперты вынуждены давать словесное логическое обоснование нарушения либо «притягивать» нарушений к соответствующим разделам НТД.
Наиболее информативный вид неразрушающего контроля, в составе работ по проведению ЭПБ, по мнению авторов статьи — это вибродиагностический контроль, позволяющий оценить степень работоспособности вентилятора. Нормативную документацию по данному виду контроля мы уже упомянули в нашей статье.
В своей профессиональной деятельности — экспертизе промышленной безопасности — авторы статьи встречают случаи, когда вентиляторы общего назначения используются для агрессивных сред и наоборот вентиляторы взрывозащищенного исполнения для приточной вентиляции; вентиляторы числятся на балансе предприятий свыше 50 лет, при этом физически разрушены; проверка проектной производительности вентиляционных систем проводилась только при вводе в эксплуатацию, после момента ввода в эксплуатацию записи, подтверждающие проведение технического обслуживания отсутствовали.
Теперь мы предоставляем фотоматериалы по наиболее часто встречающимся нарушениям эксплуатации и дефектам вентиляторов.
Рис. 1. Механические повреждения корпуса
Рис. 2. Разрушение соединений корпуса
Рис. 3. Разрушение корпуса
Рис. 4. Сколы на шкивах
Рис. 5. Раковины на щкивах
Рис. 5. Крен рамы вентилятора
Рис. 6. Сквозная коррозия корпуса
Рис. 7. Внутренняя поверхность вентилятора до чистки (массивные отложения)
Рис. 8. Виброизоляторы залиты раствором бетона по уровень рамы (основания)
Рис. 9. Обрыв связи контура заземления
Рис. 10. Разрушение фундамента
Рис.11. Деформация воздуховода
Авторы статьи призывают службы промышленных предприятий своевременно уделять внимание вентиляционным установкам, повышать квалификацию сотрудников, разрабатывать планы проверок эффективности, чисток, обновлять положения по эксплуатации вентиляционных систем и разделы в технологических регламентах. Своевременно выполненные работы позволяют не только обеспечить нормальные условия для работы персонала, но и снизить риски возникновения аварийных ситуаций.
Литература:
1. ВСН 316–73 Ведомственные строительные нормы. «Инструкция по эксплуатации вентиляционных устройств промышленных предприятий МинМонтажСпецСтроя СССР». (Документ не действует).
2. ГОСТ 10616–90 «Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры».
3. ГОСТ ИСО 10816–1-97 «Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерения вибрации на невращающихся частях. Часть I Общие требования».
4. ГОСТ 11442–90 «Вентиляторы осевые общего назначения. Общие технические условия».
5. ГОСТ 12.4.021–75* «Системы вентиляционные. Общие требования».
6. ГОСТ 20911–89 «Техническая диагностика. Термины и определения».
7. ГОСТ 24346–80 «Вибрация. Термины и определения».
8. ГОСТ 24347–80 «Вибрация. Обозначения и единицы величин».
9. ГОСТ 30852.0–2002 (МЭК 60079–0:1998) «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования».
10. ГОСТ 31350–2007 «Вибрация. Вентиляторы промышленные. Требования к производимой вибрации и качеству балансировки».
11. ГОСТ 5976–90 «Вентиляторы радиальные общего назначения. Общие технические условия».
12. ПБ 03–590–03 «Правила устройства, монтажа и безопасной эксплуатации взрывозащищенных вентиляторов». (Документ не действует).
13. ПОТ РМ-016–2001 «Межтораслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок».
14. ПТЭЭП «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей».
15. ПУЭ «Правила устройства электроустановок».
16. РД 03–427–01 «Методические указания по проведению экспертных обследований вентиляторных установок главного проветривания».
17. РМ 38.14.008–94 «Руководящий материал. Вентиляторы радиальные (центробежные)» и осевые. Эксплуатация и ремонт». (Документ не действует).
18. СА 03–001–05 «Центробежные насосы и компрессорные агрегаты опасных производств. Эксплуатационные нормы вибрации».
19. СП 73.13330.2012 «Внутренние санитарно-технические системы зданий» (актуализированная редакция СНиП 3.05.01–85).
20. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (актуализированная редакция СНиП 41–01–2003).
21. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015 г.)
22. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности». Утверждены приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15.10.2012 № 584.
23. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (Зарегистрировано в Минюсте России 19.05.2014 № 32326) (Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116).
24. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности». Утверждены приказом Ростехнадзора от 14.11.2013 г. № 538. (в редакции Приказа Ростехнадзора от 03.07.2015 г. № 266).
25. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Утверждены приказом Ростехнадзора от 11.03.2013 N 96.
