Безопасность при эксплуатации сосудов и систем под давлением

Сосудами, работающими под давлением, называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения в них химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением. К ним относят баллоны, цистерны, бочки, барокамеры, работающие под избыточным давлением, и т.д.

Основная опасность при эксплуатации сосудов, работающих под давлением, заключается в возможном их разрушении и проявлении действия силы внезапного адиабатического расширения газов и паров, так называемого физического взрыва. При взрыве возможны поражения работников в виде тепловых и химических ожогов, механических травм, отравлений в случае применения токсических веществ, а также разрушения оборудования и помещений.

Наиболее распространенными причинами разрушения сосудов являются:

– превышение допустимого давления;

– потеря механической прочности материала сосуда вследствие коррозии, внутренних дефектов, местных перегревов и др.;

– неисправность защитных устройств;

– неправильная эксплуатация.

Вследствие высокой опасности герметичных систем, работающих под избыточным внутренним давлением, их проектирование, устройство, изготовление, монтаж, испытания, ремонт и эксплуатация регламентируются Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ПБ 03-576-03.

Для обеспечения безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением организации должны зарегистрировать их в органах Ростехнадзора и получить разрешение на ввод в эксплуатацию. Разрешение на ввод в эксплуатацию сосудов, подлежащих регистрации в Ростехнадзоре, выдается соответствующими территориальными органами Ростехнадзора после удовлетворительных результатов технического освидетельствования.

Техническое освидетельствование проводят:

– после монтажа до пуска в работу;

– периодически в процессе эксплуатации;

– в необходимых случаях проводят внеочередное (досрочное) освидетельствование.

Для обеспечения безопасного содержания и обслуживания сосудов под давлением применяют следующие организационные мероприятия.

Руководитель предприятия (организации-владельца сосуда) приказом из числа наиболее опытных инженерно – технических работников назначает:

– ответственных за исправное содержание и безопасную эксплуатацию сосудов, работающих под давлением;

– ответственных, осуществляющих надзор за технически исправным состоянием и безопасной эксплуатацией сосудов.

К обслуживанию этого оборудования допускаются лица (в обязательном порядке):

– достигшие 18-летнего возраста;

– прошедшие по специальной программе теоретическое и практическое обучение;

– аттестованные комиссией и имеющие соответствующее удостоверение на право работы;

– прошедшие инструктаж на рабочем месте в установленном порядке и получившие инструкцию по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов

Во всех отраслях промышленности, в том числе в гражданской авиации широко используются баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами, которые относятся к сосудам, работающим под давлением.

Баллоны – это закрытые металлические сосуды (стандартные и нестандартные) для хранения, транспортировки сжатых, сжиженных или растворенных газов, которые изготовляются из бесшовных труб.

Непосредственно причинами взрывов баллонов, предназначенных для хранения, транспортировки и использования сжатых, сжиженных и растворенных газов, являются:

– нагрев баллонов солнцем, открытым огнем;

– быстрое наполнение баллонов при зарядке;

– падение баллонов и удары о твердые предметы (поверхности);

– попадание масел на арматуру или горловину кислородных баллонов;

– низкое качество или осадка пористой массы в ацетиленовых баллонах;

– быстрый выпуск газа из баллонов, который может вызвать искры в струе газа;

– ошибочное заполнение баллонов газами или жидкостями, для которых они не предназначены;

– появление дефектов (например, литейных раковин, газовых пор, трещин, прожогов и др.), снижающих прочностные характеристики баллонов и сосудов;

– нарушение режимов эксплуатации и др.

На верхней сферической части каждого баллона должны быть отчетливо путем клеймения нанесены паспортные данные:

– товарный знак завода-изготовителя;

– номер баллона;

– фактический вес порожнего баллона;

– дата (месяц и год) изготовления и год следующего освидетельствования; рабочее давление Р, МПа;

– пробное гидравлическое давление, МПа;

– емкость баллона, л;

– клеймо ОТК завода-изготовителя;

– номер стандартов для баллонов емкостью свыше 55 л.

Наружная поверхность баллонов должна быть окрашена в условный отличительный цвет. Например, баллоны с кислород должны быть окрашены в голубой цвет; баллоны с сжатым воздухом – в черный и т.д.

Техническое освидетельствование баллонов проводят отделы технического контроля заводов-изготовителей в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, государственных стандартов на баллоны и технических условий.

Администрация должна обеспечивать безопасное хранение газов в баллонах. При небольшом количестве баллонов особое внимание уделяется их закреплению (при вертикальном хранении) и защите от осадков и солнечных лучей. Запрещается эксплуатировать баллоны, у которых:

– истек срок назначенного освидетельствования;

– поврежден корпус;

– неисправны вентили;

– отсутствует надлежащая окраска или надпись;

– имеется избыточное давление газа;

– отсутствуют установленные клейма.

Компрессор представляет собой поршневую машину для сжатия воздуха (газа), которая всасывает воздух из окружающей среды, сжимая его до определенного давления. Компрессорная установка включает в себя компрессорный агрегат с дополнительными системами, обеспечивающими подачу сжатого воздуха (газа) под определенным давлением по системе воздуховодов на рабочие места, а также наполнение сжатым воздухом (газом) баллонов.

Работа компрессорного оборудования связана с возникновением опасных и вредных факторов, обусловленных наличием у компрессоров движущихся частей и высокого давления, а также возможностью образования взрывоопасных смесей. Воздушные компрессоры опасны вследствие возможности образования взрывоопасных смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха.

При работе компрессорного оборудования возможно чрезмерное повышение давления. При повышении давления, если не отводить тепло, температура сжимаемого воздуха (газа) резко повышается, что может привести к взрыву.

Основными причинами взрыва при неправильной эксплуатации или устройстве компрессорных установок являются:

– перегрев стенок компрессора из-за высокой температуры сжимаемого воздуха;

– повышение давления в цилиндрах компрессора, воздуховодах или воздушных аккумуляторах выше допустимого;

– низкое качество смазочного масла;

– образование в сжатом воздухе взрывоопасных смесей вследствие попадания масла, топлива или нагара;

– низкое качество материала стенок сосуда, находящегося под давлением;

– забор загрязненного воздуха;

– неправильный монтаж компрессорной установки;

– гидравлические удары.

Таким образом, для безопасной эксплуатации компрессоров необходимо главным образом обеспечить рациональную смазку, достаточное охлаждение, а также фильтрацию воздуха при заборе его из атмосферы.

Стационарные компрессорные установки размещают в специальных помещения (машинных залах). При этом запрещается размещать их в помещениях, рядом с которыми расположены взрывоопасные и химически опасные процессы, вызывающие коррозию оборудования и вредно воздействующие на организм человека.

Руководитель предприятия, эксплуатирующего компрессорную установку, назначает ответственного за правильную и безопасную эксплуатацию установки и воздухогазопроводов. Им может быть лицо, имеющее техническое образование и практический опыт работы по эксплуатации компрессоров.

Администрация предприятия должна разработать инструкцию по безопасному обслуживанию компрессорной установки и вывесить ее на рабочих местах. В инструкции должен быть изложен порядок запуска и остановки, регулирования работы установки и т. д. Инструкцию утверждает главный инженер предприятия, эксплуатирующего компрессорную установку.

К самостоятельной работе по обслуживанию компрессорной установки могут быть допущены лица не моложе 18 лет, признанные годными по состоянию здоровья, обученные по соответствующей программе и имеющие удостоверение квалификационной комиссии на право ее обслуживания.

Знания персонала обслуживающего компрессорные установки по вопросам требований безопасности и пожарной безопасности должны проверяться не реже одного раза в год комиссией, состав которой определяется приказом руководителя предприятия. Лица, не сдавшие проверку, к работе не допускаются.

Паровым (водогрейным) котлом называется устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара (для нагревания воды) с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства.

Основными причинами взрывов паровых и водогрейных котлов являются:

– недостаток воды, ведущий к перегреву стенок котла и возникающий в результате неисправной водоуказательной арматуры насосов, утечки воды, невнимательности обслуживающего персонала;

– превышение допустимого давления в котле из-за неисправности контрольно-измерительной аппаратуры котла;

– отложения накипи и шлама, вызывающие прогар стенок котла;

– коррозия металла стенок и швов ведущая к местному ослаблению стенок котла;

– неисправность устройств, питающих котел водой;

– нарушение технологии изготовления и монтажа котла.

Для предотвращения аварий и ввиду особой важности контроля и наблюдения за безопасностью работы котлов Ростехнадзором разработаны Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Создание здоровых и безопасных условий труда в котельных помещениях транспортных предприятий, в том числе авиационных организаций, является важнейшей задачей производственной безопасности. Нарушение правил безопасной эксплуатации котлов может вызвать аварии, которые могут сопровождаться пожаром, а при повышении давления и взрывом. Достаточное внимание должно быть уделено охране обслуживающего персонала от вредных влияний высокой температуры и ядовитых газов. При взрыве парового котла персонал может получить тяжелые травмы и ожоги.

Администрация организации, эксплуатирующей опасный производственный объект, в состав которого входят паровые и водогрейные котлы, обязана:

– обеспечивать соблюдение требований Федерального закона “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” и других федеральных законов Российской Федерации, а также нормативных документов в области промышленной безопасности;

– обеспечивать укомплектованность штата работников, связанных с эксплуатацией котлов, в соответствии с установленными требованиями;

– допускать к работе на паровых и водогрейных котлах лиц, удовлетворяющих квалификационным требованиям и не имеющих медицинских противопоказаний к указанной работе, а также аттестованных и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов;

– назначать ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов из числа специалистов, прошедших проверку знаний в установленном порядке;

– разработать и утвердить производственную инструкцию для персонала, обслуживающего котлы;

– обеспечивать подготовку и аттестацию работников в области промышленной безопасности;

– обеспечивать наличие и функционирование необходимых приборов и систем контроля за эксплуатацией котлов;

– проводить освидетельствование и диагностику котлов в определенные сроки и по предписанию Ростехнадзора и его территориальных органов;

– предотвращать проникновение посторонних лиц в помещения, где размещены котлы;

– заключать договоры страхования риска ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта, на котором используются котлы;

– выполнять распоряжения и предписания Ростехнадзора и его территориальных органов и должностных лиц, отдаваемые ими в соответствии с их полномочиями;

– осуществлять мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий на котлах, оказывать содействие государственным органам в расследовании причин аварий;

– анализировать причины возникновения аварий и инцидентов при эксплуатации котлов, принимать меры по их устранению. Вести учет аварий и инцидентов на котлах.

В соответствии с Федеральным законом “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” опасные производственные объекты, на которых используются паровые и водогрейные котлы, должны быть зарегистрированы в Государственном реестре опасных производственных объектов.

Регистрации в органах Ростехнадзора до пуска в работу подлежат котлы всех типов, которые подпадают под действия Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (паровые котлы с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), водогрейные котлы с температурой воды выше 115 0С).

Каждый котел должен подвергаться техническому освидетельствованию до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях – внеочередному освидетельствованию.

Пусконаладочные работы на котельном оборудовании выполняет специализированная организация по наладке технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте.

Разрешение на эксплуатацию котлов, зарегистрированных в Ростехнадзоре, выдается после проведения пусконаладочных работ на основании результатов первичного технического освидетельствования.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что является сосудами, работающими под давлением?

2. Назовите наиболее распространенные причины разрушения сосудов.

3. Какие мероприятия должна выполнить организация для обеспечения безопасности эксплуатации сосудов, работающих под далением при вводе их в эксплуатацию?

4. Какие баллоны запрещены к эксплуатации?

5. Назовите основные причины взрывов компрессорных установок.

6. Назовите основные причины взрывов паровых и водогрейных котлов.

7. Какие мероприятия должна выполнить организация для обеспечения безопасности эксплуатации компрессорных установок?

8. Какие мероприятия должна выполнить организация для обеспечения безопасности эксплуатации котлов?

Литература: [1, 2, 3, 5, 25, 26, 27, 28].

Источник

Требования, предъявляемые к обслуживанию сосудов.

К обслуживанию сосудов, работающих под давлением, могут быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные, аттестованные и имеющие удостоверения на право обслуживания сосудов. Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию должен оформляться приказом, распоряжением по цеху.

Приказом по управлению назначаются ИТР, аттестованные в установленном порядке и ознакомленные должностными обязанностями под роспись, ответственные за исправное содержание и безопасное действие сосудов, работающих под давлением. При длительной командировке, болезни и на время отпуска приказом по управлению должны быть оговорены лица, их замещающие.

Периодичность проверки знаний у ИТР – раз в 3 года, а у персонала, обслуживающего сосуды, – не реже одного раза в год.

Внеочередная проверка знаний проводится:

· при переходе в другую организацию;

· в случае внесения изменения в инструкцию по режиму работы и безопасному обслуживанию сосуда;

· по требованию инспектора Госгортехнадзора, лица по надзору, назначенного приказом по управлению, и других контролирующих органов.

Персонал, допущенный к самостоятельной работе, обязан раз в год пройти проверку знаний, и раз в квартал проинструктирован по безопасному ведению обслуживания, технического освидетельствования сосудов, работающих под давлением, в объеме инструкций, утвержденный начальником управления. Инструкции должны быть разработаны на основании “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, инструкций завода-изготовителя по эксплуатации сосудов, с учетом технологического назначения сосудов.

При перерыве в работе по специальности белее 12 месяцев персонал, обслуживающий сосуды, после проверки знаний должен перед допуском к самостоятельной работе пройти стажировку для восстановления практических навыков.

Обслуживающий персонал один раз в три дня при обслуживании сосуда, работающего под давлением, должен:

– проверить герметичность фланцевых соединений и технологического оборудования на пропуск газа (нефти), при пропуске во фланцевом соединении подтянуть болты, при прорыве прокладки заменить ее;

– проверить исправность манометра с помощью трехходового крана путем установки стрелки манометра в нуль, в случае, если стрелка не возвращается к нулевому положению шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности, его следует заменить;

– убедится в наличии пломбы, исправности стекла и корпуса манометра. Кроме указанной проверки, не реже одного раза в 6 месяцев производить проверку рабочих манометров контрольным, имеющим одинаковое с проверочным манометром шкалу и класс точности, с записью в журнале контрольных проверок;

– проверить исправность предохранительного клапана принудительным кратковременным “подрывом”, заеданий клапана не должно быть;

– проверить исправность запорной арматуры, в случае обнаружения протечек в сальниковом уплотнении его необходимо равномерно подтянуть, а при необходимости и добавить набивку. Арматуру, снабженную масленками, необходимо один раз в 3 месяца смазывать и проверять на плавность хода;

– произвести слив грязи из замерного сепаратора в дренажную емкость или котлован, конденсат с воздухосборников;

– проверить наличие на сосуде табличек с указанием сроков технического освидетельствования и правильность их оформления. На табличке размером не менее 200 х 150 мм должно быть указано:

Рег. № 305 Р разрешенное – 40 атм. НО – 05.08.98г. ГИ – 05.08.2006г

– cледить за тем, чтобы срок освидетельствования не был просрочен. Своевременно оповещать ответственных лиц о подготовке сосудов, работающих под давлением, для их технического освидетельствования;

– проверить наличие табличек на предохранительных устройствах. На табличке размером 150 х 100 должно быть указано:

ЦДНГ – 1 Сепар. емк. № 1 (указанный номер должен соответствовать нумерации сосуда на технологической схеме) Р уст. – 44 атм. Р раз. – 40 атм.

– своевременно проводить проверку СППК в ремонтной мастерской ПРЦЭО. При замене СППК заполнять журнал газоопасных работ, журнал установок и снятия заглушек с оформлением наряда допуска к работе обслуживающего персонала. Проверку СППК проводить согласно утвержденному графику, замену – при обнаружении неисправности;

– своевременно проводить поверку манометров;

– проверить наличие схемы включения сосуда в помещении (АЗГУ) или операторной.

– не допускать повышенных параметров режима работы сосудов, указанных в паспорте.

Все данные по замене запорной арматуры, контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств и т.д. заносятся в паспорт сосуда, а результаты обследования – в вахтенный журнал.

Контроль над техническим состоянием сосуда осуществляется:

1. обслуживающим персоналом:

– раз в три дня (наружный осмотр);

2. лицом, ответственным за техническое состояние:

– раз в 6 месяцев (наружный осмотр);

3. лицом по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов:

– раз в 2 года (наружный и внутренний осмотр),

– раз 8 лет (гидравлическое испытание) – для всех типов сосудов, входящих в закрытую систему нефтедобычи (аппараты, воздухосборники, газосепараторы, электродегидраторы и т.д.);

– раз в 2 года (гидравлическое испытание) – для сосудов, внутренний осмотр которых провести невозможно, т.е. нет лючков и люков, специально предусмотренных изготовителем для осмотра и нет условий проведения тех освидетельствования, оговоренных в паспорте сосуда;

4. инспектором РГТИ:

– раз в 4 года (внутренний осмотр);

– раз в 8 лет (гидравлическое испытание) – для воздухосборников и др. сосудов, у которых произведение давления в МПа (кгс/см2) на вместимость в м3 (литрах) превышает 0,05 (500), не входящих в закрытую систему нефтедобычи.

3.Техничесое освидетельствование сосудов.

Сосуды, работающие под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях – внеочередному освидетельствованию. Порядок и сроки проведения технического освидетельствования определены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ-10-115-96).

Перед проведением технического освидетельствования необходимо раз в 2 года проводить толщинометрию стенок сосудов.

К проведению наружного и внутреннего осмотров, гидравлическому испытанию и дефектоскопии предъявляются следующие требования:

1. Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть:

– остановлен;

– охлажден (отогрет);

– освобожден от заполняющей его рабочей среды;

– пропарен;

– отключен заглушками от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником давления;

– очищен;

– покрытие сосуда от коррозии в местах, где имеются признаки, указывающие на возможность возникновения дефектов металла, должно быть частично удалено.

2. При гидравлическом испытании необходимо:

– применять воду с температурой не ниже 5оС и не выше 40оС, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения. Разность температур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытаний не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда. По согласованию с разработчиком проекта сосуда вместо воды может быть использована другая жидкость;

– опрессовку сосуда производить водой пробным давлением, указанным в паспорте, установив на время опрессовки заглушки под предохранительные клапана, и подводящие трубопроводы;

– полностью удалить воздух при заполнении сосуда водой;

– производить плавное повышение давления в сосуде;

– контролировать давление в сосуде двумя манометрами; оба манометра должны быть одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности, цены деления;

– выдержать сосуд под пробным давлением в течение определенного времени. Время выдержки устанавливается разработчиком проекта. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.1.

Таблица 1.

Толщина стенки сосуда, мм	Время выдержки, мин
До 50
Свыше 50 до 100
Свыше 100
Для литых неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки

– после выдержки под пробным давлением снизить давление в сосуде до расчетного, при котором произвести осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.

3. Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

· течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле;

· течи в разъемных соединениях;

· видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру.

4. При наружном, внутреннем осмотрах и гидравлическом испытании должны быть выявлены и устранены все дефекты, снижающие прочность сосуда, особое внимание обратить на состояние защитного слоя от коррозии;

5. Обязательными местами для замера толщины стенок методом толщинометрии являются точки вокруг штуцеров (не менее 40х для каждого штуцера на расстоянии 50 мм.)

Не допускайте работу сосуда, если скорость коррозии приводит к уменьшению толщины стенок меньше расчетной, т.е. уменьшенной на 2 мм (припуска на коррозию). Скорость коррозии определяется исходя из сравнений результатов предыдущего и очередного замера. Результаты замера и координаты точек прилагаются к паспорту.

Результаты технического освидетельствования должны записываться в паспорте сосуда лицом, производившим освидетельствование, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков следующих освидетельствований.

Сосуды подлежат внеочередному освидетельствованию в случаях:

– если сосуд не эксплуатировался более 12 месяцев;

– если сосуд был демонстрирован и установлен на новом месте;

– если произведен ремонт с применением сварки;

– перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда;

– после отработки расчетного срока службы, установленного изготовителем, проектом или другой НД;

– после аварии сосуда или элементов, работающих под давлением, если по объему восстановительных работ требуется такое освидетельствование;

– по требованию инспектора Госгортехнадзора или ответственного по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосуда.

При проведении внеочередного освидетельствования должна быть указана причина, вызвавшая необходимость в таком освидетельствовании.

Примечание:

Внеочередное освидетельствование сосудов, отработавших нормативный срок службы, должно быть произведено организацией, имеющей лицензию на проведение полного обследования сосуда, с выдачей заключения о дальнейшей его эксплуатации.

Лицо, ответственное за исправное состояние сосуда, несет ответственность за:

– своевременную подготовку сосуда к техническому освидетельствованию, качество его проведения;

– хранение паспортов и инструкций. Правильность оформления паспорта, т.е. заполнения соответствующих его глав (на основании приказа, указать ФИО ответственных лиц, место и дату установки сосуда, предохранительных устройств, сведения об установленной запорной арматуре, о замене и ремонте основных элементов сосуда, работающих под давлением);

– своевременность поставки сосуда на учет, приложив к оформленному паспорту схему включения сосуда с указанием источника питания, запорных и предохранительных устройств, средств автоматизации и контрольно-измерительных приборов, утвержденную главным инженером управления, и акт качества монтажа, полученный от строительной организации, а также снятие сосуда с учета с отметкой в паспорте причины демонтажа;

– проведение инструктажа с персоналом, участвующим в подготовке и проведении технического освидетельствования;

– своевременность проведения дефектоскопии (толщинометрии) сосуда;

– своевременность выполнения пунктов предписания, выданных контролирующими органами, и предоставление отчета в ОТ и ТБ, ОГМ об устранении неисправностей и нарушений.

Лицо, ответственное за безопасное действие сосуда, несет ответственность за:

– своевременность проведения повторного инструктажа по безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, с обслуживающим персоналом;

– своевременность проведения поверки и ревизии предохранительных устройств, оформление журналов газоопасных работ, снятия и установки заглушек, оформление наряда-допуска к работе для персонала, обслуживающего сосуды, с указанием мероприятий по технике безопасности;

– своевременность технического обслуживания запорной арматуры, средств КИПиА;

Источник