Требования безопасности при эксплуатации систем работающих под давлением

На предприятиях различных отраслей промышленности широко применяются системы, работающие под давлением. К таким системам относятся: паровые и водогрейные котлы; компрессоры и воздухосборники (ресиверы) труб трубопровода для сжатого воздуха, газа и пара; баллоны и цистерны для транспортировки и хранения сжиженных, сжатых и растворенных газов, а также другие сосуды, работающие под давлениемм.

Использование энергии сжатого воздуха, водяного пара, а также различных газов и жидкостей позволяет усовершенствовать технологию, механизировать и автоматизировать производственные процессы. Однако сосуды, аппараты, трубопро роводы, работающих под давлением, являются источниками повышенной опасности. Основная опасность заключается в том, что в случае разрушения такого сосуда или аппарата может произойти значительное высвобождение энергии вследствие вдруг ового адиабатического расширения газа или пара, — так называемый физический взрыв. Так, мощность взрыва (разрыва) сосуды вместимостью 1 м3, в которой находится воздух под давлением 1. МПа (10 кгс/см2), составляет бы лизько 13. МВт. Если в сосуде при тех же условиях находится водяной пар, то мощность взрыва (разрыва) уже будет около 200. МВт. В результате такого взрыва могут произойти значительные разрушения и тяжелые травм и в людилюдей.

Учитывая повышенную опасность к обслуживанию систем (ов), работающих под давлением, допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское обследование, обучение по утвержденной програм амою, аттестованные и имеющие удостоверение на обслуживание соответствующего оборудования (сосуды, аппарата). Подготовка таких работников осуществляется в учебных заведениях (профессионально-технических училищах, окружающей чально-курсовых комбинатах), которые получили в установленном порядке разрешение. Госгорпромнадзора на проведение такого обучения. Периодические проверки знаний персонала, обслуживающего системы, работающие под давлением, осуществляются не реже одного раза в реік.

Администрация предприятия обязана содержать системы, работающие под давлением в исправном состоянии, обеспечивающем безопасность их обслуживания и надежность работы. На предприятиях должны быть разработки. Бленем, утвержденные, вывешены на рабочих местах и ??выданы под расписку обслуживающему персоналу инструкции по безопасному обслуживанию таких систем.

На предприятиях в установленном порядке назначается лицо, на которое возлагается ответственность за исправное состояние и безопасную эксплуатацию (ов), работающих под давлением

322 Причины аварий и несчастных случаев при эксплуатации систем, работающих под давлением

Причинами аварий (взрывов) баллонов с сжиженными, сжатыми и растворенными газами являются: дефекты и неточности, допущенные при их изготовлении (дефекты сварных швов, резьбы вентиля, горловины баллона) пере евищення давления газа в баллоне вследствие его заполнения сверх нормы; нагрева баллона под действием солнечных лучей, нагревательных приборов, открытого огня, чрезвычайно быстрого наполнения газом;. Падение я и удары баллонов ложное наполнения баллона другим газом; быстрый отбор газа из баллона, который может вызвать искры в струе газа; попадания масла на вентиль кислородного баллона и др.. Несчастные вып адкы (травмирование) чаще происходят при транспортировке, загрузке и при падении баллонев.

Основными причинами аварий при эксплуатации паровых и водогрейных котлов могут быть: резкое снижение уровня воды в результате нарушения герметичности системы; превышения рабочего давления при неисправном их мер устройствах и контрольно-измерительных приборах, нарушение водного режима (отложения в результате использования воды с высокой твердостью) дефекты, допущенные при изготовлении и ремонте котлов, снижение механической прочности котла в процессе эксплуатации (коррозия металла), нарушение правил эксплуатации и режимов работы котлов. Несчастные случаи, в основном, связаны с прикосновением к наг ритих поверхностей котлов и других частей системы теплоснабженияя.

К основным причинам аварий и взрывов компрессорных установок относятся: дефекты, допущенные при их изготовлении или ремонте (трещины, пропуски в сварных швах, разрывы прокладок и т др.), повышение температ туры сжатого воздуха или нагревание частей компрессорной установки выше допустимого вследствие неудовлетворительного охлаждения, повышение давления выше допустимого вследствие неисправности средств защиты; по попадания пыли, влаги, паров смазочных веществ, керосина, бензина и т.п. в камеру сжатия; накопления зарядов статического электричества (ременные передачи, трения струи сжатого воздуха о стенки компрессор ной установки) неудовлетворительные эксплуатация и надзор за установкамми.

Причинами разгерметизации в системах трубопроводов для сжатого воздуха, газа или пара могут быть: дефекты при сварке труб коррозия металла и, как следствие, уменьшение толщины стенок труб повышению ния давления выше допустимого; замерзания конденсата деформации вследствие теплового расширения; механические повреждения трубопроводе.

Таким образом, основными причинами аварий при эксплуатации систем, работающих под давлением, можно считать: некачественное изготовление, монтаж или ремонт сосудов, аппаратов, трубопроводов, нарушение технолог вания режима и правил эксплуатации; неисправность предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов, арматуры коррозия металл.

Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая

12.6. Меры техники безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Сосудом, работающим под давлением , называется герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических и тепловых процессов, а также хранения и перевозки сжатых, сжиженных или растворенных газов и жидкостей, находящихся под давлением.

Изготовление, монтаж, ремонт и обслуживание сосудов, работающих под давлением, должны производиться согласно требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих иод давлением, утвержденных Госгортехнадзором СССР 19.05.1970 г.

На предприятиях электротехнической промышленности эксплуатируются автоклавы для пропитки и сушки электротехнических изделий, концевые холодильники-воздухосборники для сжатого воздуха, баллоны насосно-аккумуляторных станций для гидропрессового оборудования, сосуды машин литья под давлением, сосуды гидравлических прессов, котлы для вулканизации, варочные котлы, водомаслоотделители, баллоны-аккумуляторы термопластавтоматов, баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами и др.

Все перечисленные сосуды относятся к объектам повышенной опасности, и их изготовление, установка и эксплуатация регламентируются правилами, невыполнение которых может привести к тяжелой аварии — взрыву сосуда.

Электрическая часть оборудования указанных сосудов должна отвечать требованиям ПУЭ и ПТЭ.

На каждом рабочем месте, где установлен сосуд, находящийся под давлением, вывешиваются инструкции по эксплуатации и безопасному обслуживанию, принципиальная схема установки и график осмотров и проверок.

Превышение давления воздуха или газа в сосудах над разрешенным может привести к нарушению механической прочности стенок сосуда, т. е. взрыву.

Недопустима подача в сосуды сжатого воздуха или газа с большим содержанием паров масла, которое при перегреве разлагается и, соединяясь с воздухом, может образовать взрывоопасную смесь.

За состоянием сосудов необходимо вести контроль. В случае обнаружения трещин, вспучивания стенок, пропускания газа или жидкости, отпотевания в сварных швах, неисправности или некомплектности крепежных деталей, крышек и люков, неисправности или отсутствия предохранительных клапанов, манометров, термометров, сигнальных устройств и т. д. эксплуатация сосудов не допускается во избежание разрушения корпуса, вырывания крышек и люков сосуда и тому подобных аварий.

Обслуживающий персонал обо всех замеченных недостатках и неполадках в работе сосудов и принятых мерах для их устранения делает отметку в эксплуатационном журнале. На сосудах с открывающимися крышками, люками, фланцами и т. п. устанавливается вентиль или кран для дополнительного контроля за отсутствием в сосуде остаточного давления. Выходное отверстие вентиля или крана должно быть направлено в безопасное место.

Автоклавы, снабженные быстросъемными крышками, помимо измерительных приборов, предохранительных клапанов и сигнализации оборудуются автоматической блокировкой, не допускающей освобождения крышек при наличии в сосуде остаточного давления.

Воздухосборники, автоклавы и другие емкости перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием должны быть охлаждены, полностью освобождены от рабочей среды (газа, пара), надежно отключены металлическими заглушками от источника давления или других сосудов.

Все люки аппарата во время нахождения внутри них работающих людей должны быть открыты, и весь аппарат должен непрерывно вентилироваться. Для работы внутри емкости рабочий должен быть снабжен спецодеждой и защитными очками. Работу должны выполнять не менее двух человек, из которых один находится снаружи и наблюдает за состоянием работающего внутри.

Безопасность при эксплуатации систем, работающих под давлением

Общие требования к сосудам, работающим под давлением

На предприятиях широко используются системы с сосудами, работающими под давлением: газовые и водогрейные котлы, компрессорные установки, автоклавы, паро- и газопроводы, газовые баллоны, цистерны и бочки для транспортировки и хранения.

Сосуды, работающие под давлением, представляют потенциальную опасность т.к. вследствие нарушения режима эксплуатации и дефектов могут происходить взрывы с разрушением зданий, сооружений, оборудования и гибели людей из-за высвобождения при разрушении сосуда огромной энергии.

При взрыве происходит расширение, находящегося в нем сжатого газа (адиабатный процесс), практически без потерь энергии в окружающую среду.

Мощность взрыва определяется по формуле (кВт):

,

где А — работа расширения газа, Дж;

102 — коэффициент перевода размерности кг*м/с в кВт;

t — продолжительность взрыва, с.

К сосудам, работающим под давлением, относятся герметично закрытые емкости, которые предназначены для осуществления химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных газов и жидкостей.

Основные требования к устройству, монтажу, ремонту и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, изложены в ДНАОП 0.00-1.07-94 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Эти правила распространяются на:

Смотрите так же:  Купить гостиницу в москве в собственность

сосуды, которые работают под давлением воды с температурой выше 115оС или с другой жидкостью с температурой, которая превышает температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), без учета гидростатического давления;

сосуды, которые работают под давлением пара или газа выше 0,07МПа;

баллоны, предназначенные для транспортировки и хранения сжиженных и сжатых газов под давлением выше 0,07МПа;

цистерны и бочки для транспортировки и хранения сжиженных газов, давление газов в которых, при нагревании до 50 оС, превышает давление 0,07МПа;

цистерны и сосуды для транспортировки и хранения сжиженных и сжатых газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07МПа, открываемых периодически для их опустошения;

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением не распространяются на:

приборы парового и водяного отопления;

сосуды и баллоны емкостью не более 25л, у которых произведение емкости в литрах на рабочее давление (МПа) составляет не более 20л МПа;

сосуды из не металлических материалов;

сосуды, работающие под давлением воды при температуре не выше 115 оС и сосуды под давлением других жидкостей при температуре не выше точки кипения и давлении 0,07МПа.

В зависимости от температуры и давления эксплуатации сосуды подразделяются на 4 группы (табл.3.3.1).

Сосуды до пуска в эксплуатацию должны быть зарегистрированы в экспертно-технических центрах (ЭТЦ) Госнадзора. Регистрации в ЭТЦ подлежат:

сосуды, работающие под давлением, не едких и не взрывоопасных сред с температурой стенок более 200 оС и подчиняющиеся неравенству (2,3 и 4 группы)

где P — рабочее давление, МПа (кгс/см2);

Сосуды с едкими и взрывоопасными средами с температурой более 200 оС, подчиняющиеся неравенству (1 группа), баллоны вместимостью более 200л для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов.

Не подлежат регистрации в ЭТЦ:

сосуды 1й группы, которые работают при температуре не более 200 оС, в которых произведение давления в МПа (кгс/см2) на объем в м3 (л) не превышает 0,05 (500);

сосуды 2, 3 и 4 групп, работающие при указанной выше температуре, у которых произведение давления в МПа (кгс/см2) на объем в м3 (л) не превышает 1 (10000);

бочки для транспортировки сжиженных газов, баллоны вместимостью до 100л включительно, которые устанавливаются стационарно, а также предназначенные для транспортировки и хранения сжиженных, сжатых и растворенных газов;

сосуды для сохранения или транспортировки сжиженных газов, жидких и сыпучих тел, которые находятся под давлением периодически при их опорожнении;

сосуды со сжатыми и сжиженными газами, которые предназначены для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которые они установлены; некоторые другие сосуды.

Таблица 1. Группы сосудов в зависимости от расчетного давления.

5. Безопасность эксплуатации сосудов и аппаратов, работающих под давлением

На предприятиях многих отраслей промышленности широко применяются аппараты, сосуды и баллоны, работающие под давлением1. Основная опасность при эксплуатации таких сосудов — возможность их разрушения под действием давления рабочей среды (физический взрыв).

Наиболее частыми причинами аварий и взрывов сосудов, работающих под давлением, являются несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температурному режиму, превышение давления сверх предельного, потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы), несоблюдение установленного режима работы, отсутствие необходимого технического надзора, ошибочные действия обслуживающего персонала.

Требования безопасности, предъявляемые к устройству, изготовлению и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, определены «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» /2/. К сосудам, на которые распространяются эти правила, относятся: сосуды, работающие под избыточным давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2); баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа, сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115оС или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа.

Правила не распространяются на приборы парового и водяного отопления; сосуды вместимостью не выше 0,025 м3, для которых произведение емкости (в м3 ) на рабочее давление (в Мпа) не превышает 0,02; части машин, не представляющие собой самостоятельные сосуды (промежуточные холодильники и масловлагоотделители компрессоров, воздушные колпаки насосов и т.д.), и некоторые другие виды сосудов.

Правила устанавливают специальные требования безопасности к конструкции и материалам сосудов, к изготовлению, монтажу и ремонту, к арматуре, контрольно-измерительным приборам и предохранительным устройствам, к установке, регистрации и техническому освидетельствованию сосудов, к содержанию и обслуживанию их.

Конструкция сосудов должна бать надежной, обеспечивать безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность осмотра, очистки, промывки, продувки и ремонта сосудов. Так, сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки, а с диаметром менее 800 мм — лючки в местах, доступных для обслуживания.

Сварные швы сосудов выполняются только стыковыми. Сварные швы должны быть доступны для контроля. Контроль качества сварных соединений должен производиться: а) внешним осмотром; б) неразрушающими методами дефектоскопии; в) механическими испытаниями; г) гидравлическим (пневматическим) испытанием и другими методами. Качество сварных соединений считается удовлетворительными, если при любом виде контроля не будут обнаружены внутренние или наружные дефекты, превышающие пределы норм, установленных Правилами /2/.

Материалы, предназначенные для изготовления или ремонта сосудов, должны иметь сертификаты, подтверждающие, что качество материала соответствует требованиям Госгортехнадзора, а также специальным техническим условиям.

Правилами устанавливаются требования к методам изготовления, допускам, сварке, термической обработке и контролю сварных соединений, гидрав-

лическому испытанию и др.

Для управления работой, обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды, работающие под давлением, снабжаются приборами для измерения давления и температуры среды, предохранительными устройствами (клапанами и мембранами), запорной арматурой, указателями уровня жидкости.

Сосуды, на которые распространяются правила Госгортехнадзора (Правила ГГТН) /2/, до начала эксплуатации должны быть зарегистрированы в его органах, в которые предприятие предъявляет письменное заявление, паспорт сосуда, акт о монтаже его в исправном состоянии, схему включения сосуда с указанием источника давления, параметров его рабочей среды, арматуры, паспорт предохранительного клапана с расчетом его пропускной способности.

Регистрации в органах ГГТН не подлежат:

а) сосуды, работающие под давлением неедких, неядовитых и невзрывоопасных сред (группа сосудов 2-я, 3-я и 4-я) при температуре стенки не выше 200 оС, у которых произведение емкости на давление не превышает 0,1 м3 МПа;

б) сосуды, работающие под давлением едких, ядовитых и взрывоопасных сред (группа сосудов 1-я) при температуре не выше 200 оС, у которых произведение объема на давление не превышает 0,05 м3 МПа;

в) сосуды холодильных установок;

г) баллоны, бочки емкостью до 0,1м3 (100л) и в некоторых других случаях, оговоренных в Правилах ГГТН.

Разрешение на пуск сосуда выдается инспектором ГГТН после регистрации и технического освидетельствования (внутреннего и наружного осмотра и гидравлического испытания).

— внутренний и наружный осмотр с целью выявления состояния внутренних и наружных поверхностей и влияния среды на стенки сосудов — не реже одного раза в четыре года;

— гидравлическое испытание с предварительным внутренним осмотром -не реже одного раза в восемь лет.

Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, освобожден от заполняющей его рабочей среды и отключен заглушками от трубопроводов, соединяющих его с источником давления или с другими аппаратами. Перед гидравлическим испытанием дополнительно необходимо тщательно очистить всю арматуру, проверить состояние предохранительных устройств и проверить плотность закрепления крышек и люков, промыть водой, продуть (просушить) воздухом.

Гидравлическое испытание проводится пробным давлением воды температурой от 5 до 40оС. Величина пробного давления определяется по формуле

где К — коэффициент для сварных сосудов — 1,25, для литых — 1,5; Р — расчетное давление, МПа; — допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 200С и расчетной температуре, МПа.

Время выдержки под пробным давлением вновь изготовленных сосудов не менее 10 мин при толщине стенки сосуда до 50 мм; 20 мин — при толщине стенки свыше 50 до 100 мм и 30 мин — при толщине более 100 мм.

Литые сосуды выдерживаются в течение 60 мин. После снижения пробного давления до рабочего проводится осмотр всех сварных соединений. Если при этом отсутствуют признаки разрыва, течи, потения, видимых остаточных деформаций, то сосуд считается выдержавшим испытание.

Длительность периодических испытаний на прочность устанавливается изготовителем сосуда или составляет 5 мин.

В особо оговоренных случаях гидравлическое испытание заменяется пневматическим под давлением, равным величине пробного гидравлического давления. Этот вид испытания допускается только при условии его контроля методом акустической эмиссии.

Значение пробного давления и результаты испытаний заносятся в паспорт сосуда. На сосуды, выдержавшие техническое освидетельствование, наносят краской следующие данные: регистрационный номер, разрешенное давление, дата (месяц и год) следующего осмотра и гидравлического испытания.

В соответствии с требованиями Правил ГГТН сосуд, работающий под давлением, должен быть остановлен при появлении признаков аварийной ситуации:

— повышение давления выше разрешенного, несмотря на меры, принятые персоналом;

— при выявлении неисправности предохранительных клапанов;

— при обнаружении в сосуде и его элементах неплотностей, выпучин, разрыва прокладок;

— при неисправности манометра;

— при возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду, находящемуся под давлением, и в некоторых других случаях.

Требования безопасности при эксплуатации сосудов, баллонов, трубопроводов

Сосуды, работающие иод давлением, паровые и водогрейные котлы, трубопроводы пара и горячей воды, технологические трубопроводы эксплуатируются многими организациями и индивидуальными предпринимателями и являются объектами повышенной опасности, разрушение которых в процессе эксплуатации может привести к большим материальным потерям и другим тяжелым последствиям. Вследствие этого при проектировании, изготовлении, реконструкции, монтаже, наладке, эксплуатации и ремонте таких объектов необходимо выполнять требования специальных правил.

Смотрите так же:  342-фз о службе в органах внутренних дел увольнение

Основными документами, определяющими условия безопасности при эксплуатации перечисленного оборудования являются:

  • 1) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»;
  • 2) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности для опасных производственных объектов магистральных трубопроводов»;
  • 3) Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов (ПБ 03-585-03) и др.

Указанные Правила содержат требования безопасности к установке, размещению и обвязке оборудования под давлением, требования промышленной безопасности к монтажу, ремонту, реконструкции, наладке, порядку пуска в работу и эксплуатации такого оборудования. Кроме того, в Правилах сформулированы требования к техническому освидетельствованию, экспертизе промышленной безопасности и техническому диагностированию оборудования под давлением.

Правила устанавливают дополнительные требования к эксплуатации котлов, работающих с высокотемпературными теплоносителями, и других типов котлов, а также требования промышленной безопасности к эксплуатации баллонов, цистерн и бочек для перевозки сжиженных газов, а также требования безопасности к медицинским и водолазным барокамерам.

Аварии на опасных производственных объектах, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением, вызывают, как правило, большие разрушения, приводят к несчастным случаям, в том числе с тяжелыми последствиями, причиняют большой материальный и моральный ущерб.

Основными причинами аварий систем, работающих под давлением, являются:

  • — значительное превышение давления из-за неисправности предохранительных клапанов, нарушение технологического процесса или воспламенение паров масла в воздухосборниках, отсутствие (неисправность) редуцирующих устройств;
  • — неисправность или отсутствие предохранительных устройств;
  • — дефекты при изготовлении, монтаже и ремонте сосудов;
  • — переполнение сосудов сжиженными газами;
  • — износ (коррозия стенок сосудов);
  • — обслуживание сосудов необученным персоналом, нарушения технологической и трудовой дисциплины, нарушения Правил и др.

Оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа (0,7 кг/см») или при температуре нагрева воды более 115 °С, согласно Федеральному закону № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» относится к категории опасных производственных объектов и подлежит регистрации в органах Ростехнадзора.

Сосудом, работающим под давлением, называется герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических и тепловых процессов, а также хранения и перевозки сжатых, сжиженных или растворенных газов и жидкостей, находящихся под давлением. Превышение давления воздуха или газа в сосудах над разрешенным может привести к нарушению механической прочности стенок сосуда, т. е. взрыву. Недопустима подача в сосуды сжатого воздуха или газа с большим содержанием паров масла, которое при перегреве разлагается и, соединяясь с воздухом, может образовать взрывоопасную смесь.

На сосудах с открывающимися крышками, люками, фланцами и т. п. устанавливается вентиль или кран для дополнительного контроля за отсутствием в сосуде остаточного давления. Выходное отверстие вентиля или крана должно быть направлено в безопасное место. Автоклавы, снабженные быстросъемными крышками, помимо измерительных приборов, предохранительных клапанов и сигнализации оборудуются автоматической блокировкой, не допускающей освобождения крышек при наличии в сосуде остаточного давления.

Воздухосборники, автоклавы и другие емкости перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием должны быть охлаждены, полностью освобождены от рабочей среды (газа, пара), надежно отключены металлическими заглушками от источника давления или других сосудов. Все люки аппарата во время нахождения внутри них работающих людей должны быть открыты, и весь аппарат должен непрерывно вентилироваться. Для работы внутри емкости рабочий должен быть снабжен спецодеждой и защитными очками. Работу должны выполнять не менее двух человек, из которых один находится снаружи и наблюдает за состоянием работающего внутри.

За состоянием сосудов необходимо вести контроль. Обслуживающий персонал обо всех замеченных недостатках и неполадках в работе сосудов и принятых мерах для их устранения делает отметку в эксплуатационном журнале.

Техника безопасности при эксплуатации газовых баллонов. Баллоны со сжатыми, сжиженными или растворенными газами требуют соблюдения особых мер безопасности при их транспортировке, хранении и эксплуатации. Эти меры необходимо соблюдать во избежание:

  • а) утечки газа через неплотные соединения и образования взрывоопасных смесей с воздухом, что опасно при наличии искры, например при ударе баллона о твердый предмет;
  • б) тепловых воздействий на баллон, что вызывает повышение давления газа в нем;
  • в) механических ударов, могущих повредить стенки сосуда.

Транспортировать баллоны с газом необходимо с надетыми предохранительными колпаками, а баллоны с горючими газами — с колпаками и заглушками. Во время погрузки и разгрузки бросать баллоны и ударять их о твердые предметы не допускается.

Баллоны для сжатых газов должны иметь остаточное давление не менее 0,5 10 5 Па (0,5 кгс/см 2 ), а для растворенного ацетилена — нс более 10 5 Па (1 кгс/см“). Выпуск газов из баллонов в емкости с меньшим давлением должен производиться через специально предназначенный для данного газа редуктор.

Не допускается совместное хранение баллонов с кислородом и горючими газами, так как это связано с возможностью образования взрывоопасных смесей. Баллоны с ядовитыми газами хранят в специальных закрытых помещениях. Хранение газовых баллонов на складе производится в вертикальном положении с установкой их в специально оборудованных гнездах, клетках или с ограждением их барьером.

Склады для хранения баллонов с газами должны быть одноэтажными, с покрытиями легкого типа и не иметь чердачных помещений. Вентиляция на складе обязательна. Электрооборудование в соответствии с ПУЭ выполняется взрывозащищенным. Во избежание искрообразования пол покрывается пластиком или асфальтом. Отопление допускается только водяное или паровое низкого давления.

В помещениях для хранения горючих газов ведется контроль концентрации газа в воздухе помещения. При возникновении опасной концентрации помещение немедленно вентилируется, а баллоны с утечкой газа удаляются со склада.

Требования безопасности к сосудам, работающим под давлением

Сосуд — герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Сосуды, работающие под давлением, являются оборудованием повышенной опасности. Требования к их проектированию, устройству, наладке, монтажу, ремонту и эксплуатации определены правилами Госгортехнадзора России [26]. Правила распространяются на:

  • сосуды, работающие под давлением воды, или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа без учета гидростатического давления;
  • сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;
  • баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;
  • цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 °С превышает 0,07 МПа;
  • цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;
  • барокамеры.

Указанные правила не распространяются:

  • на сосуды, изготовляемые в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», а также на сосуды, работающие с радиоактивной средой;
  • сосуды вместимостью не более 0,025 м 3 (25 л) независимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей. При определении вместимости из общей емкости сосуда исключается объем, занимаемый футеровкой, трубами и другими внутренними устройствами. Группа сосудов, а также сосуды, состоящие из отдельных корпусов и соединенные между собой трубами внутренним диаметром более 100 мм, рассматриваются как один сосуд;
  • сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м 3 (25 л), у которых произведение давления в мегапаскалях (килограмм-силах на квадратный сантиметр) на вместимость в кубических метрах (литрах) не превышает 0,02 (200);
  • сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри них в соответствии с технологическим процессом;
  • сосуды, работающие под вакуумом;
  • сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах (кроме драг);
  • сосуды, устанавливаемые на самолетах и других летательных аппаратах;
  • воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения;
  • сосуды специального назначения военного ведомства;
  • приборы парового и водяного отопления;
  • трубчатые печи;
  • сосуды, состоящие из труб внутренним диаметром не более 150 мм без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб внутренним диаметром не более 150 мм.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от их назначения снабжаются: специальной запорной или запорно-регулирующей арматурой; приборами для измерения давления; приборами для измерения температуры; предохранительными устройствами; указателями уровня жидкости.

Сосуды, снабженные быстросъемными затворами, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки, открытии ее при наличии в сосуде давления. Такие сосуды должны быть оснащены замками с ключом-маркой.

Запорная или запорно-регулирующая арматура должна устанавливаться на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах рабочей среды. На маховике запорной арматуры должно быть указано направление его вращения при открывании или закрывании арматуры.

Каждый сосуд или (и) самостоятельные полости его с разными делениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или на трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Номинальный диаметр корпуса манометра, устанавливаемого на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ним, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м — не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается. Проверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже 1 раза в 12 месяцев. Кроме того, рабочие манометры не реже 1 раза в 6 месяцев проверяются с помощью контрольных манометров.

Смотрите так же:  Тезис и довод спор

Сосуды, работающие при изменяющейся температуре стенок, должны быть снабжены приборами для контроля скорости и равномерности прогрева по длине и высоте сосуда и реперами для контроля тепловых перемещений.

Каждый сосуд (полость комбинированного сосуда) должен быть снабжен предохранительными устройствами от повышения давления выше допустимого. В качестве таких устройств применяются следующие конструкции предохранителей: пружинные; рычажно-грузовые; импульсные (состоящие из главного предохранительного клапана ИПУ и управляющего клапана ИПК прямого действия); мембранные МПУ с разрушающимися мембранами.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и впускная способность выбираются по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее более чем на 0,05 МПа для сосудов с давлением 0,3 МПа, на 15 % для сосудов с давлением от 3 до 0,6 МПа и на 10 % — для сосудов с давлением свыше 6 МПа.

Для контроля уровня жидкости в сосудах, имеющих границу раздела сред, устанавливаются при необходимости указатели уровня. При этом должны устанавливаться также звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню. Указатели уровня должны снабжаться арматурой (кранами и вентилями) для их отключения от сосуда и продувки с отводом рабочей среды в безопасное для людей место. При применении в указателях уровня стекла или слюды в качестве прозрачного элемента следует для предохранения персонала от травмирования при разрыве прозрачного элемента предусмотреть защитное устройство.

Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока их службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.

Сосуды, на которые распространяется действие правил Госгортехнадзора России, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях — внеочередному освидетельствованию. Объем, методы и периодичность технических освидетельствований сосудов (за исключением баллонов) определяются изготовителем и указаны в инструкциях по монтажу и эксплуатации.

В случае отсутствия таких указаний освидетельствование необходимо проводить согласно упомянутым правилам.

В частности, периодичность освидетельствований сосудов, не подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России, должна соответствовать указаниям табл. 6.23 и 6.24.

Периодичность технических освидетельствований цистерн и бочек, находящихся в эксплуатации и не подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России

Периодичность технических освидетельствований баллонов, находящихся в эксплуатации и не подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России

При техническом освидетельствовании допускается использовать все методы неразрушающего контроля, в том числе метод акустической эмиссии. Первичное и внеочередное техническое освидетельствование сосудов, регистрируемых органами Госгортехнадзора России, а также периодическое техническое освидетельствование таких сосудов, содержащих взрывоопасные и пожароопасные вещества 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-79, проводятся инспектором Госгортехнадзора России.

Сосуды, работающие с вредными веществами 1-го и 2-го классов опасности, должны подвергаться тщательной обработке (нейтрализации, дегазации) в соответствии с инструкцией по безопасному ведению работ, утвержденной владельцем сосуда в установленном порядке, кроме того, такая обработка должна проводиться до начала выполнения внутри сосуда каких-либо работ или перед внутренним осмотром. Результаты технического освидетельствования записываются в паспорт сосуда лицом, производившим освидетельствование.

Для поддержания сосуда в исправном состоянии владелец сосуда обязан своевременно проводить в соответствии с графиком его ремонт.

Ремонт сосудов и их элементов, находящихся под давлением, не допускается. До начала производства работ внутри сосуда, соединенного с другими работающими сосудами общим трубопроводом, сосуды отделяют от них заглушками или отсоединяют.

При работе внутри сосуда (внутренний осмотр, ремонт, чистка и т.п.) должны применяться безопасные светильники на напряжение не выше 12 В, а при взрывоопасных средах — во взрывобезопасном исполнении. При необходимости следует произвести анализ воздуха на отсутствие вредных или других веществ, превышающих ПДК.

К обслуживанию сосудов могут быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское обследование, обученные по соответствующей программе, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания сосудов, работающих под давлением. В удостоверениях указываются параметры рабочей среды сосудов, к обслуживанию которых эти лица допускаются.

Периодическая проверка знаний персонала, обслуживающего сосуды, должна проводиться не реже 1 раза в 12 мес. Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию сосудов оформляется приказом по организации или распоряжением по цеху.

Требования безопасности при эксплуатации сосудов, баллонов, трубопроводов

Ни одно производство не обходится без использования систем повышенного давления (трубопроводов, баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, газгольдеров и т. д.). Любые системы повышенного давления всегда представляют потенциальную опасность. Сосуды, работающие под давлением, паровые и водогрейные котлы, трубопроводы пара и горячей воды, технологические трубопроводы эксплуатируются многими организациями и индивидуальными предпринимателями и являются объектами повышенной опасности, разрушение которых в процессе эксплуатации может привести к большим материальным потерям и другим тяжелым последствиям.

Вследствие этого при проектировании, изготовлении, реконструкции, монтаже, наладке, эксплуатации и ремонте таких объектов необходимо выполнять требования «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов» (ПБ 10-574-03), «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» (ПБ 10-573-03), «Правил устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» (ПБ 03-585-03) и др.

Аварии на этих объектах вызывают, как правило, большие разрушения, приводят к несчастным случаям, в том числе с тяжелыми последствиями, причиняют большой материальный и моральный ущерб.

Причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления могут быть: внешние механические воздействия, старение систем (снижение механической прочности); нарушение технологического режима; конструкторские ошибки; изменение состояния герметизируемой среды; неисправности в контрольно-измерительных, регулирующих и предохранительных устройствах; ошибки обслуживающего персонала и т. д.

Взрывозащита систем повышенного давления достигается организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и т. п. Кроме того, оборудование повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты, которые предполагают:

– применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов или паровых завес;

– защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т. д.).

Распространенным средством защиты технологического оборудования от разрушения при взрывах являются предохранительные мембраны (разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие, специальные) и взрывные клапаны.

Достоинством предохранительных мембран является предельная простота их конструкции, что характеризует их как самые надежные из всех существующих средств взрывозащиты. Кроме того, мембраны практически не имеют ограничений по пропускной способности. Существенным недостатком предохранительных мембран является то, что после срабатывания защищаемое оборудование остается открытым, это, как правило, приводит к остановке технологического процесса и к выбросу в атмосферу всего содержимого аппарата. При разгерметизации технологического оборудования нельзя исключить возможность вторичных взрывов, которые бывают обусловлены подсосом атмосферного воздуха внутрь аппарата через открытое отверстие мембраны.

Использование на технологическом оборудовании взрывных клапанов дает возможность устранить эти негативные последствия, так как после срабатывания и сброса отверстие вновь закрывается и таким образом не вызывает необходимости немедленной остановки оборудования и проведения восстановительных работ. К недостаткам взрывных клапанов следует отнести их большую инерционность по сравнению с мембранами, сложность конструкции, а также недостаточную герметичность, ограничивающую область их применения (они могут использоваться для взрывозащиты оборудования, работающего при нормальном давлении).

Мембранные предохранительные устройства могут устанавливаться:

– вместо рычажно-грузовых и пружинных предохранительных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть применены вследствие их инерционности или других причин;

– перед предохранительными клапанами в случаях, когда предохранительные клапаны не могут надежно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, полимеризация, кристаллизация, прикипание, примерзание) или возможных утечек через закрытый клапан взрыво- и пожароопасных, токсичных, экологически вредных веществ и т. п.;

– параллельно с предохранительными клапанами для увеличения пропускной способности систем сброса давления;

– на выходной стороне предохранительных клапанов для предотвращения вредного воздействия рабочих сред со стороны сбросной системы и для исключения влияния колебаний противодавления со стороны этой системы на точность срабатывания предохранительных клапанов.

Основными причинами аварий систем, работающих под давлением, являются:

значительное превышение давления из-за неисправности предохранительных клапанов, нарушение технологического процесса или воспламенение паров масла в воздухосборниках, отсутствие (неисправность) редуцирующих устройств;

неисправность или отсутствие предохранительных устройств;

дефекты при изготовлении, монтаже и ремонте сосудов;

переполнение сосудов сжиженными газами;

износ (коррозия стенок сосудов);

обслуживание сосудов необученным персоналом, нарушения технологической и трудовой дисциплины, нарушения Правил и др.