20. Статистические данные, полученные по результатам эксплуатации бытовых печей на газе [1985 Соснин Ю.П., Бухаркин Е.Н.

В настоящее время в стране насчитывается до 2 млн. существующих отопительных печей, работающих на природном газе. Согласно данным проведенного анкетного опроса организаций, в которых эксплуатируется 780 тыс. газовых печей, произведена следующая их классификация (табл. 9).

Таблица 9. Классификация газовых отопительных печей по размерам

Кроме того, было определено, какие типы горелок наиболее часто Применяются в газовых отопительных печах. Эти данные (отношение числа горелок определенного типа к общему их числу, %) выглядят следующим образом:

Наиболее распространены горелки ГПБ-14 и щелевые. Все горелки" за исключением щелевых, снабжены автоматикой безопасности, однако только в 22% случаев автоматика работоспособна. Это снижает безопасность эксплуатации печей и приводит к несчастным случаям.

Анализ конкретных данных показывает, что в ранний период газификации (1952 - 1956 г.) наиболее частыми причинами несчастных случаев были нарушения правил розжига горелок. Переводимые на газ печи не оснащались автоматикой безопасности и часто не имели даже запальных устройств и смотровых лючков.

За прошедшие 25 лет общее число аварий и несчастных случаев резко снизилось (примерно в 25 раз).

Перераспределилось процентное содержание и видов аварий. В 1952 - 1956 гг. наибольшее число аварий приходилось на хлопки (взрывы). После введения в конструкцию газовых горелок запальника с блок-кранами и глазка для наблюдения за горением газа число таких аварий значительно снизилось. Число пожаров от перегрева печей снизилось благодаря установке в печах горелок соответствующей тепловой мощности.

В дальнейшем условия эксплуатации отопительных печей на газообразном топливе значительно улучшились, но все же имели место ситуации, которые приводили к авариям и несчастным случаям. Статистика показывает, что в 1972 - 1976 гг. преобладали случаи угорания, причем большая их часть произошла при топке печи с закрытым или частично открытом шибером. Абоненты часто забывают прикрывать шибер при розжиге горелки. Тогда в результате действия сильной тяти при розжиге горелки наблюдается срыв пламени с запальника. Для того чтобы не было этого явления, абонент должен только приоткрыть шибер и оставить его в таком положении после начала работы горелки.

При работе только одного запальника, подача газа на который составляет 5% от общей номинальной подачи газа на печную горелку, продукты сгорания полностью уходят в дымоход. Если же вводится в работу основная горелка (горелки) объем продуктов сгорания газа увеличивается примерно в 20 раз. В этом случае при неполностью открытом шибере часть продуктов сгорания будет поступать в отапливаемое помещение и загрязнять в нем воздушную среду сверх допустимой нормы. Загрязнение увеличивается также вследствие того, что при избыточном давлении в топливнике происходит неполное сгорание газа и концентрация угарного газа в продуктах сгорания в этих случаях значительно превышает норму и достигает 0,05%.

Необходимо отметить, что бытовые газовые отопительные и водонагревательные аппараты промышленного изготовления, имеющие отвод продуктов сгорания в дымоход, оборудуются специальными тягопрерывателями, которые обеспечивают стабильную тягу в топочных камерах и предотвращают нарушения процесса сгорания газа даже при отсутствии тяги в дымоходе, а в печах их не устанавливают, поэтому при отсутствии тяги в дымоходе процесс сжигания газа в топках сильно ухудшается.

На рис. 66 в качестве примера представлен график, показывающий содержание оксида углерода в продуктах сгорания газа в зависимости от разрежения в топливнике печи. Концентрация оксида углерода находится в пределах нормы только при определенных соотношениях давления газа и разрежения в топке. При давлении газа 350 Па содержание оксида углерода в продуктах сгорания превышает норму, если разрежение в топливнике будет равно 30 Па, В этом случае может произойти срыв пламени с горелки и будет происходить неполное сгорание газа.

Рис. 66. Зависимость содержания оксида углерода в продуктах сгорания от разрежения в топливнике печи (горелка ГПБ-14) при различных давлениях

При давлении газа 650 Па содержание оксида углерода в продуктах сгорания значительно ниже нормы при разрежении в топливнике 3,5 Па и остается на этом уровне до разрежения 8 Па, а при разрежении менее 3,5 Па - превышает норму.

Содержание оксида углерода в продуктах сгорания при давлениях газа 1300 и 1800 Па практически одинаково (такое же как и при давлении 650 Па).

Влияние разрежения в топке печи на полноту сжигания газа объясняется прежде всего сильным изменением коэффициента инжекции горелки и недостатком воздуха для горения. На графике (рис. 67) показана зависимость коэффициента инжекции от давления газа и разрежения в топливнике, но при размещении инжектора горелки внутри топки разрежение не оказывает на него влияния.

Рис. 67. Зависимость коэффициента инжекции ИИГ от давления газа и противодавления или разрежения в топке: 1 - 3, 5 - 7 - при расположении инжектора снаружи топки; 4 - при расположении инжектора внутри топки

Для устранения влияния нестабильности тяги на работу горелки предлагается размещать горелку вместе с инжектором в топливнике печи и применять специальный воздухораспределитель (рис. 68).

Рис. 68. Способ установки горелок, исключающий влияние изменения тяги на процесс сжигания газа: 1 - горелка плиты; 2 - термопара; 3 - клапан МК-15; 4 - газовый кран; 5 - трубка для подачи воздуха

Другим фактором, приводящим к угораниям, является неисправность дымохода (20% всех угораний) в основном за счет его засорения и завалов. К этому приводят постоянно изменяющиеся температурные и влажностные условия работы дымовой трубы. Одной из мер борьбы с разрушением кладки дымовых труб является изоляция внутренних стенок, чтобы предохранить их от воздействия конденсата, для чего можно, например, установить теплоизолированную асбестоцементную трубу (обложенную кирпичом) или металлический патрубок, покрытый антикоррозионным огнеупорным составом.

Хлопки, взрывы, пожары происходят в результате неправильного действия абонентов при эксплуатации печей (хлопки и взрывы - из-за внесения пламени при розжиге печи после пуска газа, пожары - при длительной топке печи без присмотра в течение 6 - 10 ч).

Таким образом, безопасность пользования отопительными печами на газообразном топливе зависит не только от способов газификации, состояния печей и газогорелочных устройств, но также и от эксплуатационных навыков обслуживающего персонала (потребителей). Поэтому эксплуатационные организации должны регулярно инструктировать обслуживающий персонал и население и вести пропаганду правил пользования отопительными печами. Эти правила не сложны, но неукоснительно выполняя их, достигается безопасность пользования отопительными печами.