6.7. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ НАДЗОР ЗА УГОЛЬНЫМИ ШТАБЕЛЯМИ
В процессе хранения во всех штабелях под влиянием различных внешних и внутренних факторов изменяется состояние топлива. Предвидение этих изменений, своевременное их обнаружение и оперативное устранение тех, которые могли бы повлечь за собой ухудшение условий хранения и качественных характеристик топлива, составляет основное содержание эксплуатационного надзора за хранящимся топливом. Работы, связанные с эксплуатационным надзором, можно разделить на работы профилактического характера и работы активного воздействия на факторы, вызывающие потери и ухудшение качества хранимого топлива.
Профилактические работы по сохранению качественных и количественных показателей хранимого топлива начинаются с подготовки склада к его приемке, после чего производится формирование штабеля. Если на этапе закладки штабеля работы проводились в полном соответствии с техническими условиями, то объем последующих профилактических работ сводится к минимуму, а эффективность хранения достигает максимума.
Необходимость проведения работ по улучшению условий хранения топлива обычно определяется по результатам периодических визуальных осмотров штабеля и состояния склада в целом. Цель визуальных осмотров заключается в обнаружении по внешним признакам дефектов в штабелях, отражающих условия хранения топлива. Визуальные осмотры обычно проводят периодически по установленному графику. Инструкция Минэнерго рекомендует осматривать штабели при хранении углей IV группы устойчивости 3 раза в неделю, III группы —1 раз в неделю, I и II групп — не реже 2 раз в месяц. Кроме того, необходимы неплановые осмотры при резких изменениях метеорологических условий хранения: при похолодании, выпадении обильных дождей, сильных ветрах и т. п. Целесообразность последних заключается в том, что с изменением условий хранения часто более четко проявляются внешние признаки, характеризующие дефектность штабеля или его участка. Периодичность профилактических осмотров может быть уточнена в местных инструкциях с учетом метеорологических условий хранения, свойств хранимого топлива, способа закладки штабеля и эксплуатационного опыта конкретного предприятия.
Внешними признаками опасного повышения температуры в штабеле служат образование влажных или сухих пятен на поверхности штабеля, парение, появление солевых и окрашенных пятен и проталин в снежном покрове и т. д. Самовозгорание обнаруживается по появлению дыма и пара с характерным запахом продуктов термического разложения угля, по образованию солевых налетов и окрашиванию снежного покрова. За участками штабеля, на которых обнаружены признаки самонагревания, следует установить ежедневное наблюдение, независимо от графика осмотра штабеля и принятых мер по ликвидации очага.
Во время визуальных осмотров особое внимание необходимо обращать на состояние откосов. В нижней их части наиболее вероятно образование очагов самонагревания и самовозгорания, а в верхней, по границам наращивания, могут возникнуть оползни, трещины, щели, являющиеся потенциальным источниками самовозгорания.
Температурный контроль.
Наиболее объективным показателем, отражающим состояние штабеля, является температура угля. На мелких неуплотненных штабелях устанавливают стационарные температурные стволы и проводят систематические замеры температуры. На больших штабелях систематический контроль за температурой топлива не проводится. Однако эпизодические измерения температуры на отдельных участках штабеля часто бывает полезны и даже необходимы для подтверждения результатов визуальных наблюдений, установления границ выборки очага горения или самонагревания, а также при определении полноты их выборки. При организации эпизодического температурного контроля обычно пользуются временными, как правило, короткими температурными стволами, устанавливаемыми в соответствии с решаемой задачей, или термощупами с обычными жидкостными термометрами или термометрами сопротивления.
В уплотненных больших штабелях следует контролировать температуру в области нижней границы зоны кислородного влияния. В летний период года в нормально уложенных штабелях, сложенных из каменных углей, она обычно на 3—10°С выше среднесуточной температуры окружающей среды, а в штабелях, сложенных из бурых и активных каменных углей, — на 10, реже на 20°С. В холодное время года температура штабеля заметно снижается, но в глубинных горизонтах сохраняется положительной и при нормальной закладке, как правило, не превышает 40°С.
Ливневые дожди нередко вызывают размывание откосов штабеля. Промоины не представляют большой опасности для хранимого топлива, однако они способствуют образованию мелких очагов самовозгорания. Поэтому промоины в штабеле следует своевременно заделывать и восстановленную поверхность хорошо уплотнять. Уголь, вынесенный из промоин и скопившийся у основания штабеля, следует без особых промедлений убирать, вновь укладывать в штабель или отправлять на сжигание. Кроме того, промоины в поверхности штабеля представляют определенную опасность для обслуживающего персонала и, особенно для самоходных механизмов.
При слабых, но продолжительных дождях часто происходит усадка штабеля, оползни и сдвиги; иногда какой-либо угольный слой в штабеле временно переходит в состояние полужидкой массы и медленно расползается. Такой слой может не иметь видимых дефектов, но после подсыхания он становится более газопроницаемым, в его пределах усиливается окисление, повышается температура и создаются благоприятные условия для самовозгорания. Поврежденные участки, как только прекратятся дожди и поверхность штабеля несколько подсохнет, следует восстанавливать и всю поверхность штабеля повторно укатывать, независимо от наличия видимых дефектов и объема проведенных восстановительных работ.
При устранении даже мелких дефектов штабеля, возникших во время дождя, необходимо принимать меры по безопасности проведения восстановительных работ. Промоины, осадки штабеля, образование трещин и другие видимые дефекты штабеля являются только внешними признаками дефектности штабеля; дефекты могут быть более опасными для персонала и механизмов, занятых на восстановительных работах.
Самонагревание топлива в штабеле может вызвать самовозгорание, поэтому профилактика самонагревания одновременно является и профилактикой самовозгорания. Но поскольку борьба с очагами самонагревания, особенно на ранних стадиях их развития, намного проще и безопаснее, чем с очагами горения, основной объем работ по профилактике самовозгорания проводится на стадии самонагревания.
При обнаружении очага самонагревания топлива по внешним признакам необходимо прежде всего оценить степень опасности очага. С этой целью в районе расположения очага измеряют температуру с помощью переносных термощупов. В некоторых случаях бывает целесообразным проводить более обстоятельное измерение температур, для чего приходится прибегать к установке временных температурных стволов. По данным температурного контроля устанавливают степень самонагревания, размеры очага и его положение в штабеле.
При неопасных формах самонагревания обычно дополнительно уплотняют поверхность штабеля, под которой расположен самонагревающий участок, путем многократного пробега бульдозера во взаимно перпендикулярных направлениях. Дополнительное уплотнение поверхности штабеля рассчитано на то, что он оборвет каналы миграции кислорода и этим ослабит аэрацию самонагревающегося участка, в результате чего самонагревание прекратится. Поскольку пути миграции кислорода к самонагревающемуся участку неизвестны, дополнительному уплотнению подвергают площади, значительно большие тех, в пределах которых развивается самонагревание, считая, что каналы миграции кислорода к месту самонагревания могут иметь значительную протяженность. Успех дополнительного уплотнения в значительной мере определяется своевременностью проведения операции. Чем раньше прибегают к ее выполнению, тем большая вероятность подавления зарождающегося очага.
Очаги самонагревания с температурой выше 60— 80°С удается подавить дополнительным уплотнением только проведением нескольких повторных уплотнений с суточным интервалом. В этом случае после первого уплотнения на обрабатываемом участке устанавливают временные точки температурного контроля и наблюдают изменение температуры в штабеле. Если в последующие сутки температура в штабеле заметно снизилась, то участок дополнительной обработки не требует. Но за его состоянием продолжают наблюдать до тех пор, пока не будут зафиксированы нормальные температуры. В противном случае считают, что очаг самонагревания становится опасным и требуется повторное уплотнение или его выборка.
Профилактика самовозгорания.
Предупреждение самовозгорания топлива в штабелях в основном обеспечивается проведением всего комплекса работ по созданию уплотненных штабелей. Строгое соблюдение установленных правил формирования штабелей является основным направлением в профилактике самовозгорания. Известно, что самовозгорание топлива невозможно без самонагревания—по существу ранней или предшествующей стадии самовозгорания. Поэтому профилактику и своевременное подавление очагов самонагревания топлива нужно рассматривать как одну из форм профилактики самовозгорания.
Радикальным способом борьбы с поверхностными очагами горения является предупреждение попадания на поверхность штабеля искр, горящих частиц угля и горячих предметов. Горящие частицы чаще всего возникают при разборке очагов горения и переброске горящего угля к месту тушения, а также в результате рассеивания горящих частиц ветром из открытых очагов горения. Очаги открытого горения на штабеле должны своевременно ликвидироваться, необходимы предупреждение выноса горящих частиц из очагов горения и защита штабеля от попадания на его поверхность горящих частиц извне. Профилактические осмотры штабелей, способных загораться от искры, должны проводиться возможно чаще, а зарождающиеся очаги должны ликвидироваться в самые начальные периоды их развития.
Зимние профилактические работы.
В зимний период на угольных штабелях длительного хранения проводят работы, связанные главным образом со смерзанием топлива и заносами его снегом. Считают, что снежный покров на штабеле ослабляет смерзание топлива, поэтому до прохождения периода минимальных температур снег со штабелей удалять не рекомендуют. С наступлением весенних оттепелей во избежание дополнительного увлажнения хранимого топлива снег удаляют возможно полнее.
Снег с поверхности штабеля обычно срезают отвалом бульдозера, собирают в кучи вне штабеля и оставляют до таяния. Использовать бульдозер можно только в том случае, если вся поверхность штабеля, и особенно его откосы, заведомо проходимы для бульдозера. При несоблюдении этого требования не исключены опрокидывания машины и травмы водителя. Поэтому в период подготовки к зиме все поверхности штабелей должны быть тщательно спланированы, а участки, непроходимые для бульдозеров, помечены соответствующими знаками, которые оставались бы хорошо видимыми и после выпадения снега. Если такая подготовка своевременно не выполнена, никакие работы бульдозеров на штабеле, покрытом снегом, проводить нельзя.
Если штабель подготавливают к разборке до прохождения периода минимальных температур, то от снега освобождают только ту его часть, где предполагается проводить работы в ближайшее время. Выборку топлива в зимних условиях необходимо вести с таким расчетом, чтобы всю поверхность разбираемой части штабеля постоянно содержать в проходимом для бульдозеров состоянии. Это в случае неожиданного выпадения снега обеспечит безопасность работы машин, выходящих на штабель. Если по каким-либо причинам в процессе выборки топлива создаются непроходимые участки, их необходимо помечать еще до того, как они станут опасными, и ни в каком случае их нельзя оставлять непомеченными на ночь.
Работы, связанные с предупреждением образования смерзшегося покрова на поверхности штабеля и его разрушением, описаны в гл. 3.
