6.56. Система трубопроводов, располагаемых в форшахте, состоит из замораживающих колонок, распределителя, коллектора, подводящих и отводящих рассолопроводов.
6.57. Замораживающая колонка (рис. 78) состоит из наружной трубы, питающей трубы башмака конусной формы, а в верхней части крышки (головки), к которой присоединены подводящая и отводящая трубки.
Качество труб, плотность их соединения, тщательность монтажа рассольной сети определяют успешность замораживания грунтов. Утечка рассола в замораживаемый грунт является следствием неплотности в соединениях труб. При наличии рассола в грунте участок не может быть заморожен - образуется «окно», через которое может произойти прорыв плывуна в проходимую выработку. Непосредственное соприкосновение ледогрунтового ограждения с рассолом вызывает оттаивание его.
Рис. 78. Замораживающая колонка
1 - башмак замораживающей трубы; 2 - питающая труба; 3 - замораживающая труба; 4 - крышка (оголовник); 5 - соединительная подводящая труба; 6 - соединительная отводящая труба; 7 - рассоломер; 8 - запорный кран; 9 - коллектор; 10 - термометр; 11 - распределитель
6.58. Распределитель служит для распределения рассола по колонкам и связан с ними гибкими шлангами с питающими трубами.
Давление рассола в распределителе колеблется в пределах 0,2-0,45 МПа и увеличивается с глубиной колонок.
6.59. Коллектор служит для сбора рассола, идущего из замораживающих колонок. Отводящие трубы служат для отвода рассола от замораживающих колонок в коллектор.
Применение гибких шлангов для подвода и отвода рассола к колонкам предотвращает разрывы труб и выпуск рассола в случае осадок или вспучивания поверхности земли в галерее (форшахте).
6.60. В тупиковых концах коллектора и распределителя устанавливают краны, через которые выпускают воздух, скапливающийся в трубах.
6.61. Распределитель и коллектор прикрепляют к деревянным стойкам форшахты или подвешивают к потолочным перекладинам форшахты на железных хомутах.
6.62. Подводящие и отводящие трубы присоединяют одним концом к головке замораживающей колонки, а другим - к распределителю и коллектору.
Для этого в последних должны быть вварены патрубки-штуцеры, диаметр которых соответствует диаметру подводящих и отводящих труб.
6.63. Число штуцеров с пробковыми кранами должно быть больше числа запроектированных колонок на 10-15 % на случай присоединения к системе дополнительных колонок. Штуцеры располагают равномерно по всей длине распределителя и коллектора на равных расстояниях один от другого.
6.64. Гибкие подводящие и отводящие трубы присоединяют к штуцерам хомутами или проволочными скрутками.
6.65. Перед спуском питающие трубы испытывают воздухом для проверки их качества (возможны засорения и повреждения сварных швов).
6.66. Все соединения труб не должны пропускать воздух и рассол. При соединении труб сваркой места соединений их должны иметь внутри совершенно гладкую поверхность (сварочный шов не должен уменьшать сечение трубы), в противном случае увеличивается сопротивление движению рассола.
6.67. Трубы разных диаметров соединяют специальными переходными муфтами.
6.68. После окончания монтажа все рассолопроводы тщательно промывают водой, нагнетаемой в сеть насосом. Вслед за промывкой производят опрессовку всей рассольной сети водой под давлением 1-1,5 МПа. При обнаружении неплотностей их необходимо устранить.
6.69. После устранения утечек испытание следует повторить и при положительных результатах составить акт.
6.70. При ведении работ необходимо осуществлять тщательный маркшейдерский контроль глубины и монтажа замораживающих колонок.
6.71. В качестве холодоносителя применяют водный раствор технического хлористого кальция (ГОСТ 450-77 с изм.).
Раствор хлористого кальция (CaCl2) имеет желтоватый цвет, соленый на вкус, запах хлора, испаряется раствор плохо, в сильных концентрациях разъедает кожу и ткани.
6.72. Температура замерзания рассола зависит от концентрации хлористого кальция в растворе. Наинизшую температуру замерзания рассол имеет при ρ = 1,286 г/см3, t3 = -55 °С.
6.73. При замораживании грунтов применяют рассол, имеющий концентрацию 27-30° Be (по Боме) или ρ = 1,28, при которой температура его замерзания составляет минус 50 °С. Концентрацию рассола определяют ареометром, деления на котором показывают градусы Боме. При повышении концентрации выше 30 °Ве температура замерзания рассола повышается.
6.74. Систему наполняют рассолом после всех испытаний.
ИСПЫТАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК И РАССОЛЬНОЙ СЕТИ
6.75. При испытании холодильной установки необходимо руководствоваться Правилами устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок (М.: ВНИКТИхолодпром, 1981).
6.76. Все аппараты и трубопроводы аммиачной системы после монтажа подвергают генеральному испытанию на плотность при давлении воздуха 1,8 МПа (18 ат) - сторону нагнетания (от нагнетательного запорного вентиля на компрессоре через маслоотделитель, конденсатор, ресивер и жидкостной трубопровод до регулирующей станции); 1,2 МПа (12 ат) - сторону всасывания (испаритель и трубопроводы - всасывающие и за регулирующим вентилем).
Одновременно предохранительные клапаны аппаратов (сосудов) должны быть отрегулированы до начала открывания при избыточном давлении на нагнетательной стороне 1,8 МПа (18 ат), на всасывающей стороне 1,2 МПа (12 ат).
6.77. Испытания системы после монтажа производят до теплоизоляции трубопроводов и аппаратов.
6.78. В аппараты воздух нагнетают аммиачным компрессором в несколько приемов с интервалом 0,4-0,6 МПа (4-6 ат) во избежание перегрева компрессора. Воздух нагнетают следующим образом: открывают запорный нагнетательный вентиль на компрессоре, открывают пробку на всасывающем коллекторе при закрытом всасывающем вентиле и включают компрессор, доводят давление по всей системе до 1,2 МПа (12 ат), закрывают запорный вентиль на регулирующей станции и разъединяют нагнетательную и всасывающую линии и продолжают нагнетать воздух в маслоотделитель, конденсатор, ресивер, доводя давление до 1,8 МПа (18 ат). Систему оставляют под давлением в течение 15 ч и фиксируют давление через каждый час.
6.79. Систему считают выдержавшей испытания на герметичность, если после истечения первых 6 ч давление в системе снизится не более чем на 10 %, а в течение остального времени останется постоянным. При удовлетворительных результатах генерального испытания составляют акт и систему подготавливают к заполнению аммиаком.
6.80. Перед заполнением системы аммиаком ее необходимо отсосать на вакуум.
6.81. Количество жидкого аммиака, необходимое для заполнения системы, определяют проектом или по следующим нормам в процентах от емкости аппарата*:
Испарители:
кожухотрубные........................................... 80
вертикальнотрубные.................................. 80
панельные................................................... 50
Конденсаторы:
кожухотрубные........................................... Полный объем ресиверной части обечайки
испарительные........................................... Полный объем сборников жидкого аммиака
Ресиверы:
линейные..................................................... 50
дренажные.................................................. -
Промежуточные сосуды (вертикальные)...... 30
Маслоотделители барботажного типа.......... 30
Трубопроводы жидкого аммиака.................. 100
* Правила устройства и безопасной эксплуатации аммиачных холодильных установок. - М.: ВНИКТИхолодпром, 1981.
Для пересчета объема аммиака в количество по массе средний удельный вес аммиака принимают равным 0,65 кг/л.
Расход аммиака на восполнение потерь при эксплуатации станции принимают от 2,5 до 10 % в месяц.
6.82. Аммиак для заполнения системы доставляют на замораживающую станцию в специальных баллонах. Он должен отвечать требованиям ГОСТ 6221-82Е с изм.
При зарядке системы баллоны с аммиаком присоединяют к регулирующей станции с помощью трубки диаметром 6 мм с накидными гайками, причем баллоны устанавливают в наклонном положении головками вниз. Количество фактически заряженного аммиака определяют взвешиванием баллонов в процессе зарядки.
При зарядке дополнительно проверяют плотность соединений трубопроводов и арматуры на утечку аммиака специальным химическим индикатором - полоской бумаги, пропитанной раствором фенолфталеина. При утечке аммиака белые полоски бумаги краснеют.
6.83. После перехода жидкого аммиака из первых баллонов в систему, компрессор пускают в работу, чтобы понизить давление в испарителе и обеспечить дальнейшее наполнение системы. Конденсатор при зарядке системы аммиаком охлаждают водой, как при обычной работе холодильной установки.
Запрещается подогревать баллоны для ускорения выхода аммиака. При зарядке системы следует соблюдать меры предосторожности и иметь наготове аммиачные противогазы.
После наполнения системы аммиаком приблизительно на 90 % его расчетного количества производят пробную работу замораживающей станции для проверки достаточности наполнения, при этом рассольная система должна быть заполнена рассолом.
6.84. После соединения всех рассольных труб и установки на них предусмотренных проектом приборов и кранов, промывки водой производят гидравлическое испытание рассольной сети давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее давление и не меньшим 0,6 МПа (6 ат).
Сеть считают пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в трубах и их соединениях.
6.85. Количество кристаллического хлористого кальция для приготовления рассола заданной концентрации определяется проектом или по формуле
q = Vqe, (17)
где V - емкость (объем) рассольной системы, подлежащей заполнению, м3; qе - количество по массе соли на 1 м3 воды, необходимое для получения раствора заданной концентрации.
6.86. Акт генерального испытания установки и сдачи ее в эксплуатацию составляют при наличии следующей документации:
исполнительных схем аммиачной, рассольной и водяной систем холодильной установки и погоризонтных планов расположения замораживающих скважин, выполненных через каждые 30 м по глубине;
журнала бурения скважин;
паспортов замораживающих колонок;
протокола сушки всех высоковольтных электродвигателей с замером сопротивлений изоляции обмоток ротора и статора;
протокола испытания на пробой трансформаторного масла в маслонаполнительной высоковольтной аппаратуре;
протокола проверки и испытания защиты высоковольтного электродвигателя и сопротивления изоляции кабельной проводки компрессорной установки;
протокола осмотра и замера переходного сопротивления заземления электродвигателей и распределительного устройства;
шнуровых книг на все сосуды, установленные на холодильной установке, с регистрацией в них результатов испытаний местной инспекцией Госгортехнадзора (в шнуровой книге должны быть заводские паспорта и чертежи на сосуды);
технического акта на опрессовку сжатым воздухом холодильной установки;
технического акта на испытание рассольной сети и промывку замораживающих колонок;
графика планово-предупредительного ремонта холодильной установки;
инструкции по технике безопасности при эксплуатации всех агрегатов (вывешивается в здании замораживающей станции);
списка лиц, допущенных к эксплуатации холодильной и высоковольтных установок, сдавших техминимум по ПТЭ и ПТБ;
журналов и книг для учета работы холодильной установки;
разрешения пожарной инспекции на эксплуатацию холодильной установки.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗАМОРАЖИВАЮЩЕЙ СТАНЦИИ
6.87. Режим работы замораживающей станции должен обеспечивать постепенное понижение температуры холодоносителя до достижения заданной проектом температуры, во избежание порыва труб.
При эксплуатации замораживающих колонок должен быть установлен контроль питания их рассолом. Температура выходящего из колонки рассола при установившемся режиме не должна отличаться более чем на 2-3 °С от температуры рассола, измеренной в распределителе (при глубине замораживания до 100 м), к концу процесса замораживания она может отличаться на 1 °С.
Работа замораживающей станции и подача рассола в замораживающие колонки должна быть непрерывной в течение всего периода активного замораживания грунта.
Работа замораживающей станции после образования ледогрунтового ограждения должна обеспечивать его сохранение по специальному режиму (пассивному), установленному проектом.
6.88. При эксплуатации замораживающей станции и рассольной сети необходимо поддерживать холодильное и прочее оборудование в хорошем состоянии, следить за экономным расходованием электроэнергии, воды, смазочных материалов, своевременно проводить профилактический ремонт.
6.89. Температуру всасываемых паров аммиака, определяемую по показаниям термометра, установленного перед запорным всасывающим вентилем компрессора, поддерживают на 5-10 °С выше температуры испарения аммиака.
Температуру нагнетаемого аммиака при выходе из компрессора следует поддерживать в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей, но не выше 150 °С, во избежание возгорания смазочного масла.
6.90. В процессе эксплуатации замораживающей станции не допускают превышения давления конденсации аммиака сверх 1,4 МПа (14 ат), своевременно (по графику) спускают масло из маслоотделителя, конденсатора, испарителя, промежуточного сосуда и ресивера, а также выпускают воздух из воздухоотделителей, поддерживают перепад температур охлаждающей воды, выходящей из конденсатора и конденсации аммиака в пределах 4-6 °С, наблюдают за правильной подачей воды и работой градирни. При хорошей работе градирни расход свежей воды не превышает 10 %.
Перепад температур испарения аммиака и рассола в испарителе не должен превышать 5 °С.
При эксплуатации замораживающей станции поддерживают установленный проектом режим работы ее и систематически следят за показаниями контрольно-измерительных приборов.
