книги из ГПНТБ / Эстрин Р.Я. Техника безопасности при огневых работах на действующих газопроводах

Р. Я. ЭСТРИ и

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОГНЕВЫХ РАБОТАХ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ ГАЗОПРОВОДАХ

Н Е Д Р А 1964

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПРИ ГОСПЛАНЕ СССР

Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт

по технике безопасности (В НИИТ Б)

Р. Я. Э С Т Р И Н

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ОГНЕВЫХ РАБОТАХ

НА ДЕЙСТВУЮЩИХ

ГАЗОПРОВОДАХ

ИЗДАТЕЛЬСТВО « НЕ Д Р А *

М о с к в а - 1964

В В Е Д Е Н.И Е

Аварийно-ремонтные и восстановительные ра­ боты на газопроводах в основном являются огневыми (электросварка и газовая резка). Полная безопасность таких работ может быть достигнута при отключении ремонтируемого участка, освобождении его от газа и заполнении чистым воздухом, что в условиях эксплуатации газопроводов выполнить очень трудно.

В настоящее время огневые работы проводят при избыточном давлении газа в газопроводе. Однако практикой и исследованиями устано­ влено, что работа при избыточном давлении (в зависимости от его величины) не может пол­ ностью предотвратить попадания в газопровод воздуха и образования в нем газо-воздушных взрывоопасных смесей.

В литературе [11] указывается, что давление газа, при котором воздух не проникает в газо­ провод через открытый конец или сквозные повреждения, будет тем выше, чем больше диаметр газопровода. Вследствие разности

вудельных весах воздуха и газа в нижней части трубы может образоваться разрежение (даже если из верхней части повреждения выхо­ дит газ под давлением, не намного превыша­ ющим атмосферное) и произойти подсос воздуха

вгазопровод. Чем больше диаметр газопровода, т. е. чем больше расстояние между верхней

ОПАСНОСТИ ПРИ ОГНЕВЫХ РАБОТАХ НА ГАЗОПРОВОДАХ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ГАЗА

Внастоящее время аварийно-ремонтные и восстановительные работы на газопроводах

выполняют ручной электродуговой сваркой. Для газопроводов малых диаметров применяют также газовую сварку.

Опасности для сварщ ика и подсобных рабо­ чих при электросварочных работах на дей­ ствующих газопроводах можно разделить на

две группы:

а) опасности, связанные со спецификой электросварочных работ; \

б) опасности, обусловленные присутствием

вгазопроводе газа.

Кпервой группе относятся: поражение элек­

трическим током, ожоги лица, рук и поражение глаз (электроофтальмия) ультрафиолетовой радиацией электрической дуги, заболевания (пневмокониоз, интоксикация) от вдыхания пыли и вредных газов (окислы железа, окислы марганца, двуокись кремния, фтористые соеди­ нения, окислы азота, угарный газ и др-), выделяющихся при сварке; ожоги лица и рук от брызг расплавленного металла, а также при выбивании электрода из электрододержателя. Эти опасности подробно ошіеаиы в литературе

5

[9, 13] и в настоящей брошюре не рассмот­ рены.

Условия труда при ручной дуговой сварке в открытых пространствах (сооружение маги­ стральных и промысловых газопроводов) на­ много благоприятнее, чем при сварке без венти­ ляции в замкнутых пространствах, где наряду с высокой концентрацией пыли создается и высокая концентрация окислов марганца.

При заварке повреждений на действующих газопроводах к опасностям, связанным со спе­ цификой ручной электродуговой сварки, при­ бавляются опасности, вызываемые присутствием в газопроводах газа, а именно:

1) образование взрывоопасных смесей газа с воздухом, ожоги, увечья сварщика и подсоб­ ных рабочих при воспламенении смесей, взрыве внутри газопровода и разрыве его;

2)действие на сварщика теплоизлучения от факела горящего газа, выходящего из повре­ ждения на газопроводе; ожоги этим факелом;

3)ожоги сварщика брызгами электрода, вы­ брасываемыми потоком газа, выходящего через повреждение;

4)отравляющее действие газа на свар­

щика.

Эти же опасные моменты (вызываемые при­ сутствием в газопроводе газа) существуют и при газовой сварке.

При сварочных работах в котловане опасности усиливаются из-за ограниченности рабочего места и возможности образования в котловане газо-воздушной взрывоопасной смеси.

ü

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ОГНЕВЫХ РАБОТ НА ГАЗОПРОВОДАХ,

На х о д я щ и х с я под и з б ы т о ч н ы м д а в л е н и е м

г а за

Исследования для определения безопасных условий огневых работ на газопроводах, нахо­ дящихся под избыточным давлением газа, про­ водились на опытных участках.

Чтобы определить максимальное давление газа, благоприятное для заварки повреждений, от промыслового газопровода сделали ответ­ вление из 70-мм труб (рис. 1). Ответвление заканчивалось фланцем, к которому присоеди­ нялся 150или 600-мм патрубок с нанесенными на него искусственным путем повреждениями, аналогично встречающимся на практике (ка­ верны, разрыв стыка или тела трубы).

7

Другой конец патрубка присоединяли к фланцу 70-мм линии, переходящей в 5-м свечу с вентилем. На каждом патрубке был вварен штуцер для присоединения водяного манометра.

Давление регулировали вентилями, устано­ вленными по концам (до и после) патруб­ ка.

Размеры, расположение и форма поврежде­ ний изменялись набором патрубков, сменяемых по ходу опытов.

В стенках патрубков сверлили отверстия диа­ метром 5, 10, 15, 20 и 25 мм и прорезали щели шириной от 5 до 25 мм и длиной 40 мм.

Все отверстия на патрубках, кроме одного, которое должны были заварить, закрывали хомутами.

Все отверстия на каждом из патрубков в основном заваривали при одних и тех же метео­ рологических условиях (скорости и направле­ нии ветра).

Через патрубки пропускали газ при различ­ ных давлениях. После заварки всех поврежде­ ний на патрубки наносили и заваривали щели, длина которых соответствовала 3/і, Ѵг и длины окружности экспериментального патруб­ ка, а ширина равнялась 3—4 мм.

На всех патрубках сварку начинали при давлениях, при которых сварщик с трудом мог заваривать отверстия, а здтем переходили к меньшим давлениям, благоприятным для работы сварщика.

При экспериментах определяли: скорость ветра, направление его, интенсивность тепло­ излучения от факела горящего газа, темпера­ туру воздуха на рабочем месте сварщика и длину факела пламени горящего газа.

8

Дуговую сварку производили на переменном токе. Питание дуги осуществлялось от свароч­ ного трансформатора типа СТЭ-34 с отдельным дросселем (регулятором) РСТЭ-34.

При заварке повреждений наблюдались сле­ дующие явления, затрудняющие сварку под газом и делающие ее опасной:

1) неустойчивость электрической дуги (горе­ ние дуги с перерывами);

2)выдувание и разбрызгивание электрода выходящей из повреждения струей газа;

3)интенсивное теплоизлучение от факела горящего газа.

С увеличением давления газа и при потолоч­ ной сварке эти явления делались особенно заметными.

Процесс дуговой сварки делится на три пери­ ода: нагревание, соединение (сплавление) основ­ ного металла с металлом электрода и охлажде­ ние.

Высококачественная заварка повреждений требует полного сплавления металла стенки трубы вокруг повреждения с металлом элек­ трода, что возможно только при устойчивой Дуге.

В процессе заварки повреждения под газом горение дуги может совсем прекратиться из-за сдувания и охлаждения дуги струей газа, выходящей из повреждения.

В брошюре не рассматриваются причины, действующие на устойчивость дуги при обыч­ ной электродуговой сварке, например, образо­ вание большого количества шлака в месте нагрева и другие, подробно описанные в руко­ водствах по электродуговой сварке.

При заварке поток газа, выходящий из повре­ ждения, отклоняет дугу, а иногда сдувает ее,

9