Какую опасность представляет собой сосуд

Основная опасность при эксплуатации сосудов заключается в возможности их разрушения при внезапном адиабатическом расширении газов и паров (физический взрыв). При физическом взрыве потенциальная энергия сжатой среды в течение малого промежутка времени реализуется в кинетическую энергию осколков разрушенного сосуда и ударную волну.

Особенно опасны взрывы сосудов, содержащих горючие вещества, так как при этом возникает химический взрыв, являющийся причиной пожара.

При взрывах сосудов развиваются большие мощности, что и является причиной сильных разрушений. Так, например, при разрыве сосуда V = 1 со сжатым до Р = 1,2 МПа воздухом с длительностью физического взрыва 0,1 с развивается мощность, равная 28 МВт.

Наиболее частыми причинами аварий сосудов, работающих под давлением, являются:

– несоответствие конструкции максимально допустимым давлению и температуре;

– превышение давления сверх предельного для данного сосуда;

– потеря механической прочности в результате внутренних дефектов, коррозии, местных перегревов и др.;

– несоблюдение установленного режима работы;

– низкая квалификация обслуживающего персонала;

– отсутствие технического надзора.

Так как наиболее часто на производствах топливно-энергетического комплекса используются баллоны для транспортирования, хранения и использования сжатых, сжиженных и растворённых газов, рассмотрим подробнее опасности, возникающие при их эксплуатации.

Взрывы баллонов возможны при повреждении корпуса в случае падения или удара по баллону, особенно при температуре < -30 оС, т. к. при этом повышается хрупкость стали. Взрыв может произойти и при повышении температуры из-за роста давления среды в баллоне.

Причиной взрыва может быть также переполнение баллона сжиженными газами из-за резкого повышения давления при росте температуры, что объясняется следующим образом. При повышении температуры баллона, полностью заполненного сжиженным газом, величина возросшего при этом давления рассчитывается по формуле

р = ∆t ·α/β (15)

где: ∆t – диапазон повышения температуры содержимого баллона, град.;

α – коэффициент объёмного теплового расширения газа, содержащегося в баллоне;

β – коэффициент объёмного теплового сжатия сжиженного газа, содержащегося в баллоне;

Для большинства газов, использующихся в промышленности, величина α больше β на порядок, что при повышении ∆t на 10 градусов даёт прирост давления на 100 атм.

Взрывы баллонов, содержащих сжатый кислород возможны при попадании масел и других жировых веществ во внутреннюю полость вентиля или баллона за счёт применения, например, необезжиренных уплотняющих прокладок. В кислородной среде масла и жиры окисляются до пероксидов, которые разлагаются взрывным способом, кроме того масла и жиры в струе кислорода способны самовоспламеняться, что также приводит к взрыву баллонов.

Баллоны с водородом представляют опасность при загрязнении водорода, содержащегося в них, кислородом в количестве > 1 % об., т. к. при этом образуется взрывоопасная смесь, воспламеняющаяся в взрывной форме при наличии соответствующего импульса.

Баллоны с ацетиленом представляют опасность из-за возможности этого вещества разлагаться со взрывом в отсутствии кислорода при давлении > 0,2 МПа. Из-за этого обстоятельства баллоны с ацетиленом заполнены активированным углём, который пропитан ацетоном, что позволяет повысить давление газа в баллоне до 1,6 МПа.

Аварии баллонов происходят также по причине отсутствия сведений о веществе, содержавшемся в них при полном расходовании его, а также отсутствия опознавательной окраски поверхности баллона и соответствующих надписей, в результате чего внутрь баллона может быть закачан или воздух или горючее вещество, что приведёт к образованию взрывоопасной смеси и взрыву при наличии соответственного импульса воспламенения.

Поскольку в баллонах могут содержаться и токсические вещества, при их разгерметизации существует также опасность отравления персонала токсическими веществами.

Источник

Под сосудом, работающим под давлением, понимается герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и ж-тей под давлением.

Опасность эксплуатации таких ап-тов заключается в том, что при потере механической прочности стенок обечайки (коррозия, локальный перегрев, трещины и т.п.) или повышении давления может произойти (взрыв) разрушение сосуда, в результате которого потенциальная энергия сжатой среды переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков. Работа взрыва Взрыв сосуда приводит к тяжелым несчастным случаям, разрушению оборудования и зданий. Чем больше энергия сжатой среды, тем тяжелее последствия аварии.

4 опасные фактора при разрушении сосудов: Разлет осколков; Взрывная волна; Если среда не инертная, то выделение токсичных вещ-в; Выделение горючих вещ-в.

Основные причины взрывов:

1. Некачественное проектирование изготовления

2. Дефект в конструкционных материалах

3. Плохая защита от коррозии

4. Старение материалов в процессе эксплуатации

5. Нарушение технологического режима

6. Недостаточная квалификация обслуживающего персонала.

Ввиду большой потенциальной опасности сосудов, работающих под давлением, их проектирование, изготовление, эксплуатация, реконструкция регламентируются «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Эти правила обязательны для всех предприятий, независимо от форм собственности.

Правила распространяются на сосуды:

V>25 л и Р>0.07 МПа

V<25 и Р·V>0.02 МПа

Баллоны, цистерны для перевозки сжиженных газов с Р>0.07 МПа

Цистерны и сосуды, находящиеся при атмосферном давлении, но при опорожнении которых, в них создается избыточное давление. (Р>0.07 МПа)

Правила не распространяются: на сосуды военного назначения, метательные ап-ты, речные и морские суда, также на сосуды, работающие под вакуумом, трубчатые печи.

Сосуда, работающие со взрыво- и пожароопасными средами Р ≤ 0,05 МПа, с обычными средами при Р<0,1 МПа.

Проектирование выполняется организациями, имеющими лицензию Ростехнадзора. Все сосуды должны подчиняться действию этих правил. Отступление по спец.разрешению с занесением в паспорт записи об отступлении от правил. При изготовлении сосудов существует ряд требований:

1. Стараются применять стыковые швы.

2. Сварные работы должны вестись в помещении при постоянной плюсовой тем-ре.

3. При необходимости сваривать на улице, надо работать под навесом.

4. Каждый сварщик ставит свое клеймо.

5. Сварщик, приходящий на новое место работы, должен пройти испытания.

Необходимо проводить проверку:

Неразрушающие методы контроля:

– внешний осмотр шва;

– выявление трещин, непроваров, прожогов;

– выявление внутренних дефектов: ультразвук, рентген;

– механические испытания контрольных образцов;

– проверка на твердость, изгиб и т.д. (контрольных образцов).

Если все эти испытания пройдены, проводят испытания на прочность и герметичность.

Техническое освидетельствование сосуда осуществляется с целью оценки безопасности его эксплуатации и включает в себя наружный, внутренний осмотр и гидравлическое (пневматическое) испытание пробным давлением. ТО производится после монтажа до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации, по требованию инспектора Котлонадзора и после ремонта. В результате наружного и внутреннего осмотра определяется действие среды на состояние стенок сосуда. Испытания пробным давлением производится с целью оценки прочности и плотности сосуда и его разъемных и неразъемных соединений.

Периодичность:

Наружный и внутренний осмотр: раз в 2 года – предприятием, 1 раз в 4 года – инспектором Котлонадзора. Испытания пробным давлением: 1 раз в 8 лет комиссией предприятия и инспектором Котлонадзора.

Испытания пробным давлением:

Для всех сосудов, за исключением литых производятся под пробным давлением: МПа

Рр – расчетное рабочее давление

, – допускаемое напряжение для материала сосуда при 20°С и расчетной тем-ре.

Литые сосуды: МПа

Криогенные сосуды с вакуумной изоляцией: МПа

Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

– течи, слезинок, потения в сварных (неразъемных) соединениях и на основном металле;

– течи в разъемных соединениях;

– видимых остаточных деформаций.

Испытание на герметичность проводится после каждого вскрытия сосудов, работающих под давлением вредных вещ-в.

Испытания на герметичность проводятся газом под давлением, равным рабочему.

Гидравлические испытания могут быть заменены на пневмоиспытания. Испытания проводят воздухом или инертным газом. Т.к. пневмоиспытания опаснее гидроиспытаний, то принимаются дополнительные меры безопасности, проводится дополнительный расчет ап-та на прочность + тщательный наружный осмотр. Вся показывающая и регулирующая арматура выводится в отдельное помещение, в котором должен находится персонал, проводящий испытания. При пневмоиспытании, иногда, если ап-т выдержал испытание, то давление в ап-те снижают до рабочего и проверяют ап-т на герметичность (например, обматывают швы ап-та, в случае щелей, надуваются пузыри). Время испытания: 24 ч для новых ап-тов и 4 ч – для уже работающих ап-тов (при повторном испытании). Степень герметичности хар-ся коэф. m, который показывает, сколько выходит газов из ап-та в ед.времени. , где Рн и Рк – нач. и кон. Давление в ап-те при испытании; τ – время испытания.

Падение давления за час:

Допустимым считается падение давления для новых ап-тов: не более 1.5 – для токсичных вещ-в; 0.2 – для пожаро- взрывоопасных. Для повторных испытаний .

Особняком стоят вакуумные ап-ты. Они испытываются избыточным давлением при разряжении: на прочность – о.2 МПа, на герметичность – 0.1 МПа.

Сосуды под давлением д.б. оборудованы запорной и регулирующей арматурой, приборами для измерения тем-ры и давления, указателями уровня и предохранительными устройствами.

Источник

, , . , . .

. ,

, , , , .

https://www.allbest.ru/

1 ,

, , – , , , . . – , (10-20 ) , .

, , . , , . , , , , , , , , , .

, .. , . , , . , – , , .

1 ,

, . , , , , , , , , .

, ( 03-576-03), , ( , , .).

, , , :

– 115 , , 0,07 ;

– , 0,07 ;

– , 0,07 .

– – ;

– ;

– .

– (), , , . :

– ;

– -, , , ;

– ;

– .

, , , , ; , .

, , , , , – , ( ). , ( ) . .

, , , , , .

– , , , ( ). , – , , , .

– , ( );

– ;

– -, ;

– . .

– ; , , ; ; , , . . , , :

– , , ;

– ( , , . .).

, ( 14202-69):

() , . , , , , – , – . , , .

25% , 0,2 .

, , . .

, . , . , , – .

0,5 , , . . , . , .

, , : , , , – . (. 1.1). .

1.1 – : 1 – , 2 – , 3 – , 4 –

, , : ( 949-73*) (0,4.12 ), (20.50 ) (80.500 ) . 10, 15 20 , – 15 20 . : -, ( ) ( ) ; (, ); (); , ; , ; ; .

, . :

, 10-115-96 ( , ), :

– , .

, ( ), , – 0,05 , – 0,05 0,1 .

( ), . – ; – , .

, (-115-96), :

– , 115 , 0,07 , ;

– , 0,07 ;

– , , 0,07 ;

– , 50 0,07 ;

– , , , 0,07 ;

– .

– , , , , ;

– 0,025 3 , – ;

– 0,025 3, 3 0,02;

– , , ;

– , ;

– , 150 , ; 150 , (, , ; , ; . .);

– , , , . :

– 1- , 200 , 3 0,05, 2-, 3-, 4- , , 3 0,1 ( , , 1- 2- 12.1.007 ( 0,07 ). 2-, 3-, 4- , , , 1);

– , ;

– ;

– , 100 , , () , ;

– () , ;

– , ( );

– , , ;

– , .

, , , , .

, . 10-115-96. , , , : , , – ( . .) 0,1 12 0,1 .

, , ( – ) .

, .

5 40 , . . .

, , , . .

, 50 10 , 50-100 – 20 , 100 – 30 . 60 .

, , . , :

– , , , ;

– ;

– , .

, .

, , , , , , , , .

– ( ), .

6,3.40 26-04-622-87.

500 . . ( ) . 26-04-622-87.

() 35 . . . 1.2.

, , , .

1.2 – : 1 – ; 2 – ; 3 – ; 4 – ; 5 – ; 6 – ; 7 – ; 8 – ; 9 – ; 10 – ; 11 – ; 12 – ; 13 – ; 14 –

. – , . , . , 25 9731-79* 32 40 12247-80*.

– – ;

– ;

– .

– ;

– , ( );

– ;

– .

. 20 , , , , , .

. . 2,5- 2,5 , 1,5- 2,5 . , . , . , . , 2 , 100 , 2 3 – 160 . 3 .

, . 12 . , 6 .

, :

– ;

– , ;

– , .

, , .

, .

– ;

– – ;

– , ;

– ( );

– , .

(, , , , ) (. 1.3, 1.4).

1.3 – : 1 – ; 2 – ; 3 – ; 4-

1.4 – : 1 – ; 2 – ; 3 – , 4 – ; 5 –

, . , . , , , , . , .

, . , , , ( , ).

, . ( – , , . . 1.3).

, . , , 90 % . , .

(. . 1.4). , .

– , (, , , , , ) – , , . .;

– – , ;

– ;

– .

, .

– ;

– 20 . , .

, – . . , , .

, .

( ), .

, , – . . , , , , , , .

, . 1944 . , , . 1948 . , . 1952 ., 1959 . 35 , .

1980 . 3800 . , , , , , , , . – . .

– , :

– ;

– , ;

– , , ; . , , , . , , , ; , ; . , , , , .

, , . , , , . , , .

– , , , – .

, .

1. ?

2. , ?

, . , , . , , , .

: .

Allbest.ru

…

, , , . , , , .
[649,0 K], 24.03.2009
, . . . – . .
[1,7 M], 01.05.2010
, , . – ” “. .
[181,0 K], 04.06.2015
. , . . .
[37,0 K], 16.04.2012
. – . . , .
[69,2 K], 15.03.2014

, , ..

PPT, PPTX PDF- .

Источник

Таблица N 4

Распределение сосудов по группам опасности

Группа опасности сосуда	Расчетное давление, МПа	Температура стенки, °C	Рабочая среда
1	Свыше 0,07	Независимо	Взрывоопасная и (или) пожароопасная, и (или) вредная среда 1, 2 классов опасности
2	До 2,5	Ниже -70, выше 400	Любая, за исключением указанной для 1-й группы сосудов
Свыше 2,5 до 4	Ниже – 70, выше 200
Свыше 4 до 5	Ниже -40, выше 200
Свыше 5	Независимо
До 1,6	От – 0 до -20, от 200 до 400
3	Свыше 1,6 до 2,5	От -70 до 400
Свыше 2,5 до 4	От -70 до 200
Свыше 4 до 5	От -40 до 200
4	До 1,6	От -20 до 200

108. При изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции (модернизации) сосудов должны быть выполнены требования ПКД и ТД в части контроля:

1) соответствия металла свариваемых деталей и сварочных материалов;

2) соответствия качества подготовки кромок и сборки под сварку;

3) соблюдения технологического процесса сварки и термической обработки.

Читайте также: Очистить сосуды на лице

109. Основными методами контроля металла и сварных соединений являются:

1) визуальный и измерительный контроль;

2) радиографический контроль;

3) ультразвуковая дефектоскопия;

4) атомно-эмиссионный спектральный анализ (стилоскопирование);

5) измерение твердости;

6) гидравлические испытания;

7) пневматические испытания;

8) магнитопорошковая дефектоскопия.

Кроме этого, могут применяться другие методы контроля (акустическая эмиссия, магнитография, капиллярный контроль, определение содержания в металле шва ферритной фазы) в объеме, предусмотренном ПКД.

110. При разрушающем контроле должны проводиться механические испытания, металлографические исследования и испытания на стойкость к межкристаллитной коррозии в объеме, предусмотренном ПКД.

111. Приемочный контроль изделия, сборочных единиц и сварных соединений должен выполняться после окончания всех технологических операций, связанных с термической обработкой, деформированием и наклепом металла.

Последовательность контроля отдельными методами должна соответствовать требованиям ТД. Визуальный и измерительный контроль должен предшествовать контролю другими методами.

112. Контроль сварных соединений должен производиться по методикам организации-изготовителя сосуда, согласованным с головной материаловедческой организацией.

113. Методы и объемы контроля сварных соединений приварных деталей, не работающих под внутренним давлением, должны устанавливаться в ПКД.

114. При операционном контроле проверяется выполнение исполнителями требований ТД.

115. Результаты по каждому виду контроля, в том числе и операционному, должны фиксироваться в отчетной документации (журналах, формулярах, протоколах, маршрутных паспортах).

116. Средства измерения должны проходить метрологическую поверку (калибровку), а испытательное оборудование – аттестацию.

117. Каждая партия материалов для дефектоскопии (пенетранты, порошок, суспензии, радиографическая пленка, химические реактивы) до начала их использования должна быть подвергнута входному контролю.

118. Сварное соединение признается годным, если при контроле в нем не будут обнаружены внутренние и наружные дефекты, выходящие за пределы допустимых норм.

119. Сведения о контроле сварных соединений основных элементов сосудов, работающих под давлением, определенных в ПКД, должны заноситься в паспорт сосуда.

120. Визуальному и измерительному контролю при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции (модернизации) сосудов подлежат все сварные соединения сосудов и их элементов в целях выявления в них следующих дефектов:

1) трещин всех видов и направлений;

2) свищей и пористости наружной поверхности соединения;

3) подрезов;

4) наплывов, прожогов, незаваренных кратеров;

5) смещения и совместного увода кромок свариваемых элементов свыше норм, предусмотренных настоящими Правилами;

6) непрямолинейности соединяемых элементов;

7) несоответствия формы и размеров соединений требованиям НД.

121. Перед визуальным и измерительным контролем поверхность сварного соединения и прилегающие к нему участки основного металла шириной не менее 20 мм в обе стороны от соединения должны быть зачищены от шлака и других загрязнений, при электрошлаковой сварке это расстояние должно быть не менее 100 мм.

122. При двустороннем доступе визуальный и измерительный контроль должны производиться с наружной и внутренней стороны по всей протяженности швов. В случае невозможности проведения визуального и измерительного контроля сварного соединения с двух сторон, его контроль должен производиться в порядке, предусмотренном в руководстве (инструкции) по эксплуатации сосуда.

123. Ультразвуковая дефектоскопия и радиографический контроль сварных соединений при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции (модернизации) сосудов производятся в целях выявления в сварных соединениях внутренних дефектов (в том числе трещин, непроваров, пор, шлаковых включений).

124. Метод контроля (ультразвуковая дефектоскопия, радиографический контроль или оба метода в сочетании) выбирается исходя из возможности обеспечения более полного и точного выявления дефектов с учетом особенностей физических свойств металла, а также освоенности данного метода контроля для конкретного вида сварных соединений.

125. Объем контроля ультразвуковой дефектоскопией или радиографическим методом стыковых, угловых, тавровых и других сварных соединений сосудов (включая соединения люков и штуцеров с корпусом сосуда) должен соответствовать информации, приведенной в таблице N 5 настоящих Правил.

Указанный объем контроля относится к каждому сварному соединению. Места сопряжений (пересечений) сварных соединений подлежат обязательному контролю ультразвуковой дефектоскопией или радиографическим методом.

Ультразвуковая дефектоскопия или радиографический контроль швов приварки внутренних и наружных устройств к корпусу сосуда должны производиться при наличии требования в ПКД.

Источник