Горнодобывающие операции часто проводятся в сложных условиях, где подача кислорода, надежность оборудования и безопасность персонала напрямую влияют на эффективность производства. Кислород может потребоваться для конкретных промышленных процессов — от вспомогательной деятельности подземных рудников до переработки полезных ископаемых, резки металлов и операций, связанных с плавкой. Система генерации кислорода с адсорбцией при переменном давлении (PSA) может стать источником кислорода на месте, снижая зависимость от подаваемого газа, если оборудование правильно спроектировано, эксплуатируется и обслуживается.
Однако кислород не является топливом, но он активно поддерживает горение. Материалы, которые медленно горят в обычном воздухе, могут легче воспламеняться и гореть более интенсивно в средах, обогащенных кислородом. Масло, жир, горючая пыль, загрязненная одежда и неподходящее оборудование могут стать причиной серьезной опасности возгорания или возгорания. На горнодобывающих объектах эти риски могут усугубляться замкнутыми пространствами, наличием тяжелой техники, электроустановок, огневых работ и затрудненным аварийным доступом.
Поэтому понимание правил безопасности при использовании кислорода PSA на горнодобывающих объектах имеет важное значение для операторов шахт, инженерных подрядчиков, групп технического обслуживания и поставщиков кислородных систем. Безопасная эксплуатация требует большего, чем просто установка генератора и подключение трубопровода. Это зависит от выбора подходящего оборудования, контролируемого распределения кислорода, обученного персонала, профилактического обслуживания, мониторинга газа, где это необходимо, и документированного плана реагирования на чрезвычайные ситуации.
Прежде чем приступить к работе, поймите основные опасности, связанные с кислородом.
Прежде чем кислородная установка PSA будет введена в эксплуатацию, персонал должен понять, как ведет себя кислород и почему его присутствие меняет пожароопасность объекта.
Обогащение кислородом увеличивает риск возгорания
Воздух обычно содержит около 20,9% кислорода. Когда концентрация кислорода в окружающей атмосфере превышает нормальный уровень, многие горючие материалы могут легче воспламеняться, быстрее гореть и выделять больше тепла. Одежда, перчатки, упаковка, изоляция кабелей, остатки гидравлической жидкости и другие материалы могут стать значительно более опасными в условиях, обогащенных кислородом.
Обогащение кислородом может произойти при протечке трубопровода, оставлении открытым крана, повреждении шланга или выбросе кислорода в плохо вентилируемое помещение. Небольшая утечка может быть не сразу очевидна, поскольку кислород бесцветен и не имеет запаха.
Поэтому на горнодобывающих объектах утечки кислорода следует рассматривать как потенциальную опасность пожара, а не полагаться на видимые признаки или запах для их идентификации.
Кислород не заменит шахтную вентиляцию
Система генерации кислорода предназначена для подачи кислорода для определенного промышленного процесса. Оно не заменяет шахтную систему вентиляции, систему мониторинга атмосферы или оборудование для аварийного дыхания.
В зависимости от геологии и метода добычи подземные шахты могут содержать метан, окись углерода, сероводород и другие опасные газы. Добавление кислорода не делает атмосферу безопасной для входа, а увеличение концентрации кислорода может увеличить опасность возгорания при наличии легковоспламеняющихся газов или горючих материалов.
Правило безопасности:Никогда не используйте технологический кислород для устранения предполагаемого дефицита кислорода в подземной атмосфере или для поддержки дыхания персонала. Соблюдайте утвержденные на шахте процедуры вентиляции и защиты органов дыхания.
Чистота кислорода и безопасность кислорода — это разные требования.
Система PSA отделяет кислород от сжатого воздуха для получения газового потока, обогащенного кислородом. Фактическая чистота кислорода зависит от конструкции оборудования, условий эксплуатации и заданной мощности.
Соблюдение требуемой чистоты кислорода не делает систему автоматически безопасной для любого применения. Также необходимо учитывать чистоту трубопровода, рабочее давление, совместимость материалов, вентиляцию, предотвращение утечек и противопожарную защиту.
Чистоту кислорода и давление подачи следует выбирать в соответствии с предполагаемым процессом и спецификациями производителя оборудования, а не выбирать генератор исключительно по его номинальной производственной мощности.
Установите кислородную установку PSA в подходящем месте.
Место установки определяет, насколько эффективно операторы могут контролировать отопление, вентиляцию, источники возгорания, доступ для технического обслуживания и реагирование на чрезвычайные ситуации.
Выберите место с достаточной вентиляцией.
Зона генерации кислорода должна иметь вентиляцию, соответствующую производительности системы, возможным утечкам, размеру помещения и применимым требованиям пожарной безопасности. Вентиляция помогает предотвратить накопление кислорода после случайного выброса.
Запрещается устанавливать установку в закрытом помещении без инженерной оценки потенциальной скорости утечек и необходимых условий вентиляции. Вентиляционные отверстия должны оставаться свободными, а вытяжной воздух не должен направляться в места скопления персонала или хранения горючих материалов.
Если кислородное оборудование установлено в контейнерном блоке, ограждение все равно требует подходящей вентиляции и доступа. Внешний вид контейнера не устраняет необходимости контролировать обогащение кислородом или перегрев оборудования.
Отделите кислородное оборудование от источников возгорания.
Местоположение завода должно быть оценено с учетом окружающих рудников операций. Потенциальные источники возгорания включают сварочные работы и резку, горячие поверхности, электрические неисправности, открытое пламя и оборудование, которое может генерировать искры.
Горючие материалы не следует хранить без необходимости вокруг кислородного оборудования, клапанов или соединений трубопроводов. Если требуются разделительные расстояния, они должны быть установлены на основе оценки пожарного риска проекта, применимых правил и документации на оборудование.
На горнодобывающих и перерабатывающих предприятиях при оценке установки следует также учитывать накопление пыли, вибрацию, попадание воды, агрессивную атмосферу и движение транспортных средств.
Обеспечьте безопасный доступ для осмотра и аварийной изоляции.
Операторам необходим беспрепятственный доступ к генератору, компрессорам, фильтрам, панелям управления, клапанам и точкам аварийного отключения. Оборудование не следует размещать там, где движущиеся транспортные средства, падающие предметы или рутинная погрузочно-разгрузочная работа могут повредить кислородные трубопроводы.
Запорные клапаны должны быть четко обозначены, доступны и включены в рабочие процедуры. Спасатели должны иметь возможность определить, какие клапаны контролируют подачу кислорода, не полагаясь на метод проб и ошибок.
Перед вводом в эксплуатацию монтажная группа должна убедиться, что фундамент оборудования, подъемные механизмы, электропитание, заземление и защита окружающей среды соответствуют требованиям производителя и применимым местным стандартам.
Содержите кислородные трубопроводы и соединения в чистоте
Безопасность кислородного трубопровода является одним из наиболее важных аспектов эксплуатации системы генерации кислорода PSA. Материалы, которые относительно безвредны в обычном воздухе, могут сильно воспламениться при определенных условиях работы с кислородом, особенно при воздействии повышенного давления, быстрого повышения давления или загрязнения.
Предотвратить загрязнение маслом и смазкой
Масло, смазку и другие несовместимые загрязнения следует хранить вдали от поверхностей, контактирующих с кислородом. В неподходящих условиях эти вещества могут интенсивно реагировать с кислородом и создавать опасность возгорания.
Персоналу по техническому обслуживанию никогда не следует наносить обычные смазочные материалы на кислородные клапаны, регуляторы, фитинги или другие компоненты, контактирующие с кислородом, за исключением случаев, когда продукт специально одобрен для предполагаемых условий эксплуатации с кислородом.
Чистящие средства, герметики, прокладки и запасные части следует выбирать в соответствии со спецификациями производителя компонентов для работы с кислородом. Персонал не должен предполагать, что продукт подходит только потому, что он обычно используется в промышленных системах сжатого воздуха.
Используйте компоненты, рассчитанные на работу с кислородом.
Трубы, клапаны, регуляторы, шланги, манометры, уплотнения и соединители должны быть совместимы с предполагаемой чистотой кислорода, давлением, температурой и условиями эксплуатации.
Компоненты, изначально предназначенные для работы со сжатым воздухом общего назначения, могут оказаться непригодными для работы с кислородом. Одной только совместимости материалов недостаточно: дизайн, чистота, номинальное давление, методы сборки и история обслуживания также имеют значение.
Спецификации закупок должны четко определять предполагаемую кислородную услугу и требовать от поставщика соответствующей документации.
Предотвратить быстрое повышение давления
Быстрое открытие клапана может вызвать локальный нагрев и увеличить риск возгорания при определенных условиях, особенно при наличии загрязнений или неподходящих материалов.
Операторы должны следовать указанной производителем оборудования последовательности открытия клапанов и процедурам повышения давления. Клапаны должны работать под контролем, и персонал никогда не должен импровизировать с процедурой повышения давления.
Прежде чем открывать кислородную линию, убедитесь, что расположенное ниже оборудование готово к приему кислорода, соответствующие номинальные давления верны, а трубопровод проверен и допущен к эксплуатации.
Осмотрите шланги, фитинги и опоры трубопроводов.
Плановые проверки должны выявить:
Треснувшие, поврежденные или изношенные шланги.
Ослабленные фитинги, поврежденная резьба и негерметичные соединения.
Коррозия, механическое воздействие или незакрепленные участки трубопровода.
Признаки перегрева, изменения цвета или загрязнения.
Отсутствующие этикетки, поврежденные манометры и недоступные запорные клапаны.
Поврежденные компоненты кислородной системы следует вывести из эксплуатации и заменить или отремонтировать в соответствии с утвержденной процедурой. Временный ремонт с использованием неутвержденной ленты, герметиков или подручных приспособлений не допускается.
Контролируйте утечки кислорода и контролируйте атмосферу
Утечка кислорода может создать опасную среду, даже если генерирующее оборудование продолжает работать нормально. Поэтому предотвращение и обнаружение утечек должно стать частью более широкой программы производственной безопасности шахты.
Установите порядок проверки утечек
Операторы должны проверять доступные соединения трубопроводов, штоки клапанов, гибкие соединения, регуляторы давления и интерфейсы оборудования через определенные промежутки времени. Частота проверок должна отражать рабочее давление, вибрацию, воздействие окружающей среды, историю технического обслуживания и последствия отказов.
При проверке на утечку необходимо использовать методы и материалы, одобренные для работы с кислородом. Персонал никогда не должен использовать открытое пламя для поиска утечки.
Если есть подозрение на утечку, персонал должен следовать аварийным процедурам на объекте, держать источники возгорания подальше, изолировать пораженный участок, когда это безопасно, и предотвратить несанкционированный доступ.
Используйте мониторинг кислорода там, где этого требует оценка риска.
Стационарные или переносные кислородные мониторы могут быть уместны в закрытых аппаратных, зонах хранения или распределения кислорода или в других местах, где случайный выброс может создать атмосферу, обогащенную кислородом.
При выборе монитора следует учитывать предполагаемый диапазон измерения, реакцию датчика, условия окружающей среды, требования к сигнализации, калибровку и условия технического обслуживания. Оборудование, предназначенное только для обнаружения дефицита кислорода, может не обеспечить адекватную защиту от обогащения кислородом, если его диапазон измерения и настройки сигнализации не охватывают эту опасность.
Пороги срабатывания сигнализации должны устанавливаться ответственной группой по безопасности или инженерами в соответствии с применимыми нормами и оценкой рисков на объекте. Оборудование для мониторинга следует тестировать и обслуживать в соответствии с инструкциями его производителя.
Кислородный монитор не заменяет вентиляцию, предотвращение утечек или процедуры безопасной эксплуатации.
Серьезно относитесь к сигналам тревоги и необъяснимым изменениям давления.
Внезапное падение давления, необычное потребление кислорода, повторяющиеся сигналы тревоги о низком давлении или неожиданное изменение производительности генератора могут указывать на утечку, неисправность технологического процесса или ненормальную нагрузку на выходе.
Операторы не должны реагировать простым увеличением мощности генератора или открытием дополнительных клапанов. Правильный ответ — выяснить причину, оценить пораженную зону и при необходимости изолировать оборудование.
В рабочих процедурах объекта должно быть указано, кто уполномочен расследовать сигналы тревоги, кто может выключать систему и кто несет ответственность за одобрение перезапуска.
Держите кислород вдали от горючих материалов и горячих работ
На горнодобывающих предприятиях обычно проводятся сварка, резка, шлифовка, техническое обслуживание и ремонт тяжелого оборудования. Эти действия могут создать источники воспламенения вблизи кислородных трубопроводов или процессов, потребляющих кислород.
Применяйте строгий контроль огневых работ
Сварка, газовая резка и шлифовка должны проводиться в соответствии с системой разрешений на работу, если это необходимо. Перед началом огневых работ персонал должен определить кислородные линии, оценить потенциальные места утечек, удалить или защитить горючие материалы и принять соответствующие меры противопожарного надзора.
Если кислородное оборудование или трубопроводы находятся в рабочей зоне, ответственное лицо должно определить, необходимы ли изоляция, разгерметизация или другие защитные меры. Работа не должна продолжаться до тех пор, пока не будут проверены необходимые средства контроля.
Кислород, используемый для процесса резки, должен подаваться через оборудование, специально разработанное и одобренное для этого применения. Операторы должны соблюдать процедуры производителя режущего оборудования и правила пожарной безопасности на объекте.
Никогда не используйте кислород для очистки или вентиляции.
Сжатый кислород нельзя использовать для сдувания пыли с одежды, очистки оборудования, вентиляции рабочей зоны или ускорения сушки оборудования. Обогащение кислородом может значительно облегчить воспламенение одежды и близлежащих горючих материалов.
Используйте одобренные методы очистки сжатым воздухом, промышленные вакуумные системы или другие подходящие методы в соответствии с задачей и правилами безопасности шахт. В зонах с горючей пылью методы очистки должны также учитывать риски рассеивания пыли и возгорания.
Следите за тем, чтобы одежда и средства индивидуальной защиты не были загрязнены.
Рабочим, работающим с кислородным оборудованием, следует избегать контакта компонентов кислородного оборудования с загрязненными маслом перчатками, грязными тряпками или смазанными инструментами.
К одежде, подвергающейся значительному выделению кислорода, следует относиться как к потенциальной опасности. Персоналу следует покинуть зону выброса, избегать источников возгорания и соблюдать процедуры на месте, позволяющие одежде вернуться к нормальным атмосферным условиям, прежде чем приближаться к огневым работам или другим источникам возгорания.
Следуйте процедурам безопасного запуска и завершения работы.
Письменная процедура запуска и остановки снижает риск неправильной работы клапана, аномального давления и неожиданного выброса кислорода.
Контрольный список предстартовых проверок
Перед запуском кислородной установки PSA уполномоченный оператор должен подтвердить, что:
Установка прошла необходимые пусконаладочные и инспекционные проверки.
Оборудование подачи и предварительной подготовки сжатого воздуха работает в заданных пределах.
Фильтры, сливы и другие сервисные элементы находятся в требуемом состоянии.
Кислородные трубопроводы и последующее оборудование допущены к эксплуатации и правильно подключены.
Манометры, контрольно-измерительные приборы, сигнализация и защитные устройства функционируют.
Аварийные запорные клапаны доступны и правильно идентифицированы.
Вентиляция работает по мере необходимости.
Известных утечек кислорода или несанкционированных работ по техническому обслуживанию нет.
Предполагаемый процесс готов к приему кислорода в заданном диапазоне давления и расхода.
Необходимый персонал присутствует и осведомлен о рабочем состоянии.
Последовательность запуска, указанная производителем, всегда должна иметь приоритет над общим контрольным списком, если инструкции для конкретного оборудования различаются.
Мониторинг рабочих параметров после запуска
В процессе эксплуатации персонал должен контролировать параметры, указанные в руководстве по эксплуатации установки. К ним обычно относятся чистота кислорода, давление нагнетания, выходной расход, состояние компрессора, температура, сигналы тревоги и состояние оборудования для очистки воздуха.
Неожиданные изменения должны быть расследованы, прежде чем системе будет разрешено продолжать работу в потенциально небезопасных условиях. Чистота кислорода, превышающая технические характеристики процесса, может потребовать перенаправления, изоляции или иного регулирования подачи кислорода в соответствии с процедурой производителя и требованиями последующего процесса.
Систему контроля нельзя обходить просто ради поддержания производства.
Выключите контролируемым образом
Нормальный останов должен следовать утвержденной последовательности для генератора и последующего процесса. Процедуры аварийного отключения должны определять, когда прекратить производство кислорода, когда закрыть запорные клапаны и как управлять остаточным давлением.
Правильная последовательность зависит от конструкции оборудования и подключенного процесса. Персоналу не следует полагать, что одно только отключение генератора изолирует всю сеть распределения кислорода.
После выключения проверьте состояние системы, прежде чем начинать техническое обслуживание, отключение или повторный ввод в эксплуатацию.
Примените блокировку/маркировку перед техническим обслуживанием
Кислородные системы PSA обычно включают в себя электрооборудование, пневматическое оборудование, сосуды или трубопроводы под давлением, а также компоненты управления. Техническое обслуживание может подвергнуть персонал воздействию электрической энергии, накопленного давления, движущегося оборудования и неожиданного выброса кислорода.
Изолируйте все соответствующие источники энергии
Прежде чем начать техническое обслуживание, персонал должен определить и изолировать источники энергии, связанные с выполнением задачи. К ним могут относиться электроэнергия, сжатый воздух, давление кислорода, пневматические приводы, вращающееся оборудование и другие связанные технологические системы.
Процедура блокировки/маркировки объекта (LOTO) должна определять точки изоляции, ответственных уполномоченных работников и метод проверки того, что оборудование находится в безопасном состоянии.
Остановка компрессора или отключение панели управления не обязательно устраняют накопленную энергию. Давление должно быть сброшено с использованием утвержденной процедуры, а условия нулевой энергии должны быть проверены перед продолжением работы.
Предотвратить случайное выделение кислорода
Если техническое обслуживание включает в себя компоненты, контактирующие с кислородом, затронутую секцию следует изолировать и сбросить давление, как указано производителем оборудования и процедурами на объекте. Персонал должен подтвердить, что подключенные системы не могут повторно подавать давление или кислород во время работы.
Запрещается разбирать компоненты, находящиеся под давлением. Если задача требует специальной кислородной очистки или повторной сборки, ее должен выполнять квалифицированный персонал с использованием утвержденных материалов и документированных методов.
Проверьте систему перед возвратом ее в эксплуатацию.
После технического обслуживания убедитесь, что инструменты, временные приспособления и материалы удалены; соединения были правильно собраны; необходимые проверки и испытания были завершены.
Компоненты, контактирующие с кислородом, необходимо содержать в чистоте и защищать от загрязнения во время сборки. Прежде чем повторно подавать кислород, проверьте правильность положения клапанов, готовность последующих устройств и необходимые результаты испытаний на утечку.
Только уполномоченный персонал должен утверждать возврат в эксплуатацию.
Управление давлением хранения и распределения кислорода
Некоторым приложениям горнодобывающей промышленности требуется кислородный буфер или устройство для последующего хранения, чтобы приспособиться к краткосрочным изменениям спроса. Соответствующая конфигурация зависит от процесса, требуемого расхода, рабочего давления и требований к непрерывности.
Если кислород хранится под давлением, оборудование для хранения и связанные с ним трубопроводы должны быть спроектированы и обслуживаться для предполагаемого использования.
Защита оборудования, работающего под давлением
Сосуды под давлением, баллоны, регуляторы и связанные с ними клапаны должны соответствовать применимым нормам и проверяться через необходимые промежутки времени. Операторы никогда не должны превышать номинальное рабочее давление любого компонента.
Устройства сброса давления должны быть пригодны для эксплуатации, правильно установлены и обслуживаться в соответствии с документацией на оборудование. Следует оценить порядок их сброса, чтобы предотвратить выброс кислорода в опасные или плохо вентилируемые помещения.
Несанкционированная регулировка или отключение устройств сброса давления недопустимы.
Безопасные баллоны и контроль обращения
Если используются резервные кислородные баллоны, их следует предохранить от падения, ударов и несанкционированного перемещения. Клапаны баллонов должны быть защищены в соответствии с требованиями во время транспортировки и хранения, а кислородные баллоны должны быть четко обозначены.
Баллоны необходимо беречь от чрезмерного нагрева и защищать от механических повреждений. С кислородными баллонами нельзя обращаться в промасленных перчатках или загрязненных инструментах, а соединения клапанов должны быть совместимы с предполагаемым использованием кислорода.
Зоны хранения должны управляться в соответствии с местными нормами пожарной безопасности и применимыми требованиями к хранению сжатого газа.
Избегайте неконтролируемых колебаний давления
Внезапные изменения спроса на последующих этапах могут повлиять на давление в системе и производительность процесса. Правильно спроектированная распределительная система может использовать регулирование давления, буферную емкость, сигнализацию и автоматическое управление для поддержания требуемых условий подачи.
Операторам не следует компенсировать нестабильность давления путем неоднократного открытия клапанов или регулировки регуляторов вне утвержденной процедуры. Постоянные колебания требуют инженерной оценки мощности генератора, потерь в трубопроводах, изменений спроса и настроек управления.
Учитывайте экологические и операционные риски, связанные с горнодобывающей промышленностью.
Горнодобывающие предприятия подвергают промышленное оборудование условиям, которые отличаются от условий многих обычных заводов. План безопасности должен учитывать эти условия при выборе и эксплуатации системы генерации кислорода.
Пыль и загрязнения
Пыль может скапливаться на охлаждающих поверхностях, электрических шкафах, фильтрах и движущемся оборудовании. Чрезмерное накопление может привести к перегреву, снижению эффективности охлаждения или электрическим неисправностям.
В плане технического обслуживания должны быть указаны подходящие методы очистки и интервалы проверок. При наличии горючей пыли очистка не должна создавать облако пыли или создавать источник воспламенения. Электрическая и механическая защита предприятия должна соответствовать оцениваемой среде.
Вибрация и механические повреждения
Тяжелые транспортные средства, вибрация, связанная с взрывными работами, погрузочно-разгрузочные работы и неровный фундамент могут повлиять на целостность оборудования и трубопроводов.
При установке следует использовать подходящие опоры и защитные устройства, чтобы снизить вероятность механического повреждения. Гибкие соединения, если это предусмотрено конструкцией, должны быть рассчитаны на работу с кислородом и проверены на предмет износа.
После значительного удара, аномальной вибрации или подозрения на перемещение конструкции поврежденное оборудование следует проверить перед возобновлением нормальной работы.
Температура, влажность и коррозия
Температура и влажность окружающей среды могут влиять на производительность компрессора, охлаждение, предварительную обработку воздуха и условия эксплуатации системы PSA. Коррозионная атмосфера также может воздействовать на корпуса, опоры, электрические соединения и трубопроводы.
При выборе оборудования следует учитывать фактическую среду на объекте, включая ожидаемый диапазон температур, воздействие пыли, влажность, высоту над уровнем моря, где это необходимо, а также доступную инфраструктуру технического обслуживания.
Система, предназначенная для защищенного промышленного здания, может потребовать дополнительной защиты окружающей среды, прежде чем ее можно будет безопасно использовать на удаленном горнодобывающем объекте.
Подземная установка требует дополнительной проверки
Установка оборудования для производства кислорода под землей сопряжена с особыми проблемами, связанными с доступом, вентиляцией, электрической защитой, классификацией опасных зон и аварийной эвакуацией.
Оборудование нельзя устанавливать под землей только потому, что его размеры соответствуют имеющемуся пространству. Группы инженеров и техники безопасности рудника должны определить, соответствуют ли предлагаемое место, метод распределения кислорода и аварийные меры действующим правилам горной добычи.
Если процесс может быть расположен на подходящем наземном объекте, группа разработчиков должна оценить этот вариант на предмет соответствия эксплуатационным требованиям и требованиям безопасности. Перед утверждением любая подземная установка должна пройти проектирование с учетом специфики объекта и оценку рисков.
Обучайте персонал и ограничивайте несанкционированный доступ
Даже хорошо спроектированная кислородная система может стать небезопасной, если операторы не обучены или когда неуполномоченный персонал вносит изменения в оборудование.
Обучение должно охватывать использование системы по назначению, нормальные эксплуатационные пределы, процедуры запуска и остановки, интерпретацию сигналов тревоги, реагирование на утечки, точки изоляции и ограничения по техническому обслуживанию.
Персонал должен понимать, что обогащение кислородом может быть невозможно обнаружить органами чувств человека. Они также должны знать, что кислород сам по себе не является топливом, но он может способствовать более легкому возникновению пожаров и более интенсивному горению.
Только квалифицированный и уполномоченный персонал может регулировать параметры управления, изменять расположение трубопроводов, обслуживать компоненты, контактирующие с кислородом, или утверждать ремонт. Подрядчики должны пройти вводный инструктаж по месту работы, прежде чем работать рядом с кислородным оборудованием.
Обучение следует обновлять после значительных модификаций оборудования, изменений в рабочих процедурах или инцидентов, выявляющих пробелы в существующей системе.
Инструкции по эксплуатации, схемы трубопроводов, аварийные контакты и процедуры изоляции должны быть доступны в соответствующих местах. На этикетках должно быть указано направление подачи кислорода, направление потока, где это необходимо, опасности давления и точки аварийной изоляции.
Подготовьте четкий план реагирования на чрезвычайные ситуации
Горные работы должны быть готовы к утечкам кислорода, пожарам, отказам оборудования и связанным с ними чрезвычайным ситуациям. В письменном плане должны быть определены немедленные действия, обязанности по обеспечению связи, процедуры изоляции, меры по эвакуации и условия, необходимые для возобновления работы.
Реакция при подозрении на утечку кислорода
При подозрении на утечку кислорода:
Предупредите персонал, находящийся в зоне поражения, и следуйте процедуре оповещения о чрезвычайной ситуации на объекте.
Держите пламя, искры, дымящиеся материалы и другие источники воспламенения вдали от места предполагаемого выброса.
Не эксплуатируйте оборудование и не выполняйте ремонт, который может стать источником воспламенения в атмосфере, обогащенной кислородом.
Изолируйте затронутый источник питания удаленно или из безопасного места, если это позволяет утвержденная процедура.
Ограничивайте доступ до тех пор, пока уполномоченный персонал не проведет оценку территории и не объявит ее безопасной.
Используйте подходящие меры мониторинга атмосферы и вентиляции, как указано в плане действий в чрезвычайных ситуациях.
Выясните причину и пройдите необходимую проверку и разрешение перед перезапуском системы.
Персоналу не следует входить в опасную зону для закрытия клапана, если это может подвергнуть его неприемлемому риску.
Реакция на пожар
Если пожар возник вблизи кислородного оборудования, активируйте процедуру аварийного реагирования шахты и уведомите назначенную группу реагирования. Подачу кислорода следует отключить, если это можно сделать безопасно и в соответствии с планом действий в чрезвычайной ситуации.
Сотрудники аварийно-спасательных служб должны быть проинформированы о том, что задействовано кислородное оборудование или линии подачи кислорода под давлением. Методы пожаротушения должны выбираться обученными специалистами реагирования в соответствии с горящими материалами, условиями на месте и применимыми аварийными процедурами.
Зону не следует возвращать в эксплуатацию до тех пор, пока не будет выяснена причина и не оценено поврежденное оборудование, трубопроводы и системы защиты.
Расследование происшествий и опасных ситуаций
Небольшую утечку, аномальное давление, повреждение шланга или неожиданный сигнал тревоги следует рассматривать как возможность для обучения, а не игнорировать, поскольку травм не произошло.
Расследование инцидентов должно выявить непосредственную причину, способствующие условия, несоблюдение мер безопасности и корректирующие действия. Результаты следует использовать для улучшения процедур проверок, эксплуатационных процедур, обучения и проектирования оборудования.
Используйте профилактическое обслуживание для снижения рисков безопасности
Профилактическое обслуживание помогает сохранить чистоту кислорода, производительность системы и целостность оборудования. Программа технического обслуживания должна основываться на инструкциях производителя, часах работы, условиях на месте, истории отказов и применимых законодательных требованиях к проверкам.
| Оборудование или компонент | Фокус проверки безопасности | Типичная мера контроля |
|---|---|---|
| Воздушный компрессор | Аномальный шум, вибрация, температура и состояние смазки. | Соблюдайте график технического обслуживания производителя компрессора. |
| Фильтры и осушители предварительной очистки воздуха | Состояние фильтра, удаление влаги, падение давления и функция слива | Замените или обслужите компоненты в соответствии с указанными ограничениями. |
| Адсорбционная и клапанная система PSA | Ненормальная езда на велосипеде, неисправности клапанов и изменения производительности. | Осмотр и обслуживание в соответствии с руководством по эксплуатации оборудования. |
| Анализатор кислорода | Точность измерения, состояние датчика и функция сигнализации | Выполните плановую проверку или калибровку |
| Кислородные трубопроводы и арматура | Утечки, загрязнения, коррозия и механические повреждения. | Осмотрите с использованием утвержденных процедур кислородного обслуживания. |
| Регуляторы и приборы давления | Аномальные показания, повреждения и характеристики контроля давления | Проверьте работу и замените неисправные компоненты. |
| Вентиляция и кислородные мониторы | Воздушный поток, реакция датчиков, сигналы тревоги и состояние обслуживания | Тестирование и обслуживание в соответствии с оценкой рисков |
| Электрическая система управления | Перегрев, повреждение проводки, заземления и неисправности сигнализации. | Проверка квалифицированным персоналом |
| Устройства аварийной изоляции | Доступность, идентификация и рабочее состояние | Проведение утвержденных функциональных проверок |
Точный интервал технического обслуживания должен быть установлен для оборудования и площадки. Общий график не может заменить рекомендации производителя или требования юридической проверки.
Записи о техническом обслуживании должны включать даты проверок, выводы, замененные компоненты, результаты калибровки, корректирующие действия и разрешение на возврат оборудования в эксплуатацию. Повторяющиеся отказы должны вызывать пересмотр базовой конструкции или условий эксплуатации, а не полагаться только на повторную замену компонентов.
Выберите подходящую кислородную систему PSA для горнодобывающей промышленности
Безопасность начинается во время планирования проекта. Система недостаточного размера, установленная в неподходящем месте или плохо адаптированная к технологическому процессу, может создать ненужное рабочее давление и требования к техническому обслуживанию.
Определите фактическую потребность в кислороде
Команда проекта должна определить требуемый поток кислорода, его чистоту, давление нагнетания, часы работы и ожидаемые изменения спроса. В расчете следует учитывать нормальное потребление, пиковую нагрузку, перерывы в технологических процессах и любую необходимую резервную мощность.
Номинальную мощность генератора не следует рассматривать как количество кислорода, гарантированное при любых условиях на объекте. Производительность может зависеть от условий впускного воздуха, рабочего давления, температуры окружающей среды и других указанных параметров.
Поставщик должен предоставить соответствующие данные о производительности и четко указать условия эксплуатации, связанные с заявленной мощностью.
Оцените всю систему, а не только генератор.
Установка может включать в себя воздушный компрессор, оборудование для подготовки воздуха, генератор кислорода PSA, анализатор кислорода, панель управления, регулятор давления, складское оборудование и распределительные трубопроводы.
Каждый компонент должен быть пригоден для предполагаемой эксплуатации. В спецификации проекта должны быть определены обязанности поставщика генератора, подрядчика по монтажу и оператора шахты за трубопроводы кислорода, электромонтажные работы, ввод в эксплуатацию, обучение и техническое обслуживание.
Для удаленных горнодобывающих предприятий наличие запасных частей, доступ к обслуживанию, обучение операторов и способность диагностировать неисправности также являются важными факторами безопасности.
Требовать документированного ввода в эксплуатацию и приемочных испытаний.
Перед началом эксплуатации система должна пройти пусконаладочные проверки, соответствующие ее конструкции. Они могут включать проверку установки, чистоту трубопровода, испытание на утечку, испытание под давлением, где это применимо, калибровку прибора, проверку сигнализации, проверки системы управления и подтверждение выходных характеристик.
Процедуры тестирования должны быть пригодны для работы с кислородом и выполняться квалифицированным персоналом. Следует избегать любых испытаний, которые могут привести к загрязнению или повреждению компонентов, контактирующих с кислородом.
Документация по передаче должна включать эксплуатационные пределы, утвержденные процедуры запуска и остановки, требования к техническому обслуживанию, чертежи оборудования, спецификации компонентов, аварийные контакты и записи завершенных пусконаладочных испытаний.
Практический ежедневный контрольный список по безопасности для горнодобывающих предприятий
Краткий ежедневный контрольный список помогает операторам выявлять возникающие проблемы до того, как они приведут к инциденту. Оно должно дополнять, а не заменять формальные процедуры проверки и технического обслуживания.
Перед началом работы убедитесь, что:
Помещение завода должно быть чистым, хорошо вентилируемым и свободным от ненужных горючих материалов.
Кислородные трубопроводы, шланги и фитинги не имеют видимых признаков повреждений или утечек.
Показания давления и чистота кислорода находятся в установленных рабочих пределах.
Компрессор, оборудование для очистки воздуха и система PSA не выдают никаких аномальных сигналов тревоги.
Кислородные мониторы и другие необходимые устройства безопасности имеются в наличии и находятся в требуемом рабочем состоянии.
Аварийные запорные клапаны и пути доступа свободны.
Никаких несанкционированных модификаций или работ по техническому обслуживанию не производится.
Операторы понимают ожидаемую потребность процесса и утвержденную процедуру остановки.
Во время работы следите за производительностью системы и сообщайте о необычных изменениях давления, ненормальных звуках, перегреве или повторяющихся сигналах тревоги. В конце периода эксплуатации следуйте утвержденной процедуре остановки или перехода в режим ожидания и записывайте любые ненормальные условия для последующих действий.
Если какое-либо условие может повлиять на безопасную эксплуатацию, ответственное лицо должно оценить риск, прежде чем продолжить. Цели производства никогда не должны иметь приоритет над утвержденными мерами безопасности на объекте.
Часто задаваемые вопросы
Безопасно ли использовать кислород PSA на горнодобывающем предприятии?
Кислородную систему PSA можно безопасно использовать, если она правильно выбрана, установлена, эксплуатируется и обслуживается для предполагаемого применения. Для безопасного использования необходимы компоненты, совместимые с кислородом, контролируемое давление распределения, предотвращение утечек, подходящая вентиляция, обученный персонал и действия в чрезвычайных ситуациях. Необходима оценка рисков для конкретного объекта, особенно в подземных или опасных зонах.
Могут ли утечки кислорода стать причиной пожара, даже если поблизости нет пламени?
Утечка кислорода сама по себе не обязательно приводит к пожару, поскольку кислород не является топливом. Однако обогащение кислородом облегчает воспламенение многих материалов и может привести к более интенсивному горению существующего огня. Источники воспламенения, такие как горячие поверхности, электрические неисправности, искры и огневые работы, могут стать значительно более опасными в среде, обогащенной кислородом.
Можно ли использовать обычные шланги для сжатого воздуха для подачи кислорода?
Только в том случае, если конкретный шланг и его соединения одобрены для предполагаемой работы с кислородом и условий эксплуатации. Обычное оборудование для сжатого воздуха может иметь неподходящие материалы, загрязнения, номинальное давление или уровень чистоты. Все компоненты, контактирующие с кислородом, следует выбирать и обслуживать в соответствии с требованиями производителя к работе с кислородом.
Гарантирует ли высокая чистота кислорода безопасную работу?
Нет. Чистота кислорода — это только один из параметров производительности. Безопасная работа также зависит от контроля давления, чистоты трубопровода, совместимости компонентов, предотвращения утечек, вентиляции, состояния оборудования и подготовки операторов. Система может соответствовать спецификации чистоты и по-прежнему представлять серьезную опасность, если эти меры контроля неадекватны.
Как часто следует проверять систему производства кислорода в шахтах?
Частота проверок зависит от рекомендаций производителя оборудования, условий на объекте, часов работы, требований законодательства и последствий неисправности. Операторы должны проводить плановые эксплуатационные проверки, а квалифицированный персонал выполняет плановое техническое обслуживание, проверку приборов и официальные проверки через определенные промежутки времени. Любое нештатное событие может потребовать дополнительной проверки перед перезапуском.
Что следует делать операторам, если чистота кислорода или давление нагнетания становятся нестабильными?
Они должны следовать утвержденной процедуре сигнализации и нештатной работы, оценивать влияние на последующие процессы и исследовать причину. Потенциальные причины включают изменения спроса, неисправности оборудования, проблемы с обработкой воздуха, ошибки приборов или утечки в трубопроводе. Операторам не следует обходить средства защитного контроля или изменять рабочие параметры сверх их разрешения просто для поддержания производства.
Можно ли установить кислородную установку PSA под землей?
Это зависит от правил шахты, конструкции оборудования, вентиляции, электрозащиты, доступа и мер в чрезвычайной ситуации. Подземная установка требует проектирования и оценки безопасности для конкретной площадки. При принятии решения следует учитывать не только то, подходит ли оборудование физически, но также можно ли безопасно эксплуатировать и обслуживать систему размещения и распределения.
Заключение
Использование кислорода PSA на горнодобывающих объектах требует систематического подхода к предотвращению пожаров, контролю давления, целостности оборудования, обучению персонала и готовности к чрезвычайным ситуациям. Главный принцип безопасности заключается в том, что обогащение кислородом меняет поведение горючих материалов, вызывая утечки, загрязнение и неконтролируемые выбросы, потенциально представляющие серьезную опасность.
Операторы горнодобывающей промышленности должны установить четкие требования к установке, использовать компоненты, одобренные для работы с кислородом, проверять трубопроводы и соединения, обслуживать системы вентиляции и мониторинга, где это необходимо, а также обеспечивать соблюдение процедур безопасного запуска, остановки и технического обслуживания. Профилактическое обслуживание, документированный ввод в эксплуатацию и регулярное обучение операторов помогают гарантировать эффективность защитных мер на протяжении всего срока службы системы.
Для горнодобывающих проектов самым безопасным подходом является оценка всей системы подачи кислорода — от подготовки сжатого воздуха и генерации PSA до хранения, регулирования давления и места использования. Адаптация оборудования к фактическим потребностям процесса и условиям окружающей среды на объекте снижает риски, которых можно избежать, обеспечивая при этом стабильную работу. Правильно спроектированная система в сочетании с дисциплинированной эксплуатационной практикой и оценкой рисков для конкретной площадки обеспечивает основу для ответственного использования кислорода в сложных горнодобывающих условиях.
