Кто устанавливает рабочее давление сосуда

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОСУДЫ И АППАРАТЫ

Нормы и методы расчета на прочность

Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation

МКС 71.120.01

Дата введения 1990-01-01

_________________

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 N 1264

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 596-86, СТ СЭВ 597-77, СТ СЭВ 1039-78, СТ СЭВ 1040-88, СТ СЭВ 1041-88

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Поправкой (ИУС 2-97)

Переиздание (по состоянию на июнь 2008 г.)

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, а также устанавливает значения допускаемых напряжений, модуля продольной упругости и коэффициентов прочности сварных швов. Нормы и методы расчета на прочность применимы при соблюдении “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, утвержденных Госгортехнадзором СССР, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Расчетная температура

1.1.1. Расчетную температуру используют для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений.

1.1.2. Расчетную температуру определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний.

За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки. При температуре ниже 20 °С за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20 °С.

1.1.3. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, то за расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20 °С.

При обогреве открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды, увеличенной на 20 °С при закрытом обогреве и на 50 °С при прямом обогреве, если нет более точных данных.

1.2. Рабочее, расчетное и пробное давление

1.2.1. Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

1.2.2. Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое проводится их расчет на прочность.

Расчетное давление для элементов сосуда или аппарата принимают, как правило, равным рабочему давлению или выше.

При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10%, по сравнению с рабочим, элементы аппарата должны рассчитываться на давление, равное 90% давления при полном открытии клапана или предохранительного устройства.

Для элементов, разделяющих пространства с разными давлениями (например, в аппаратах с обогревающими рубашками), за расчетное давление следует принимать либо каждое давление в отдельности, либо давление, которое требует большей толщины стенки рассчитываемого элемента. Если обеспечивается одновременное действие давлений, то допускается проводить расчет на разность давлений. Разность давления принимается в качестве расчетного давления также для таких элементов, которые отделяют пространства с внутренним избыточным давлением от пространства с абсолютным давлением, меньшим чем атмосферное. Если отсутствуют точные данные о разности между абсолютным давлением и атмосферным, то абсолютное давление принимают равным нулю.

Если на элемент сосуда или аппарата действует гидростатическое давление, составляющее 5% и выше рабочего, то расчетное давление для этого элемента должно быть повышено на это же значение.

1.2.3. Под пробным давлением в сосуде или аппарате следует понимать давление, при котором проводится испытание сосуда или аппарата.

1.2.4. Под расчетным давлением в условиях испытаний для элементов сосудов или аппаратов следует понимать давление, которому они подвергаются во время пробного испытания, включая гидростатическое давление, если оно составляет 5% или более пробного давления.

1.3. Расчетные усилия и моменты

За расчетные усилия и моменты принимают действующие для соответствующего состояния нагружения (например, при эксплуатации, испытании или монтаже) усилия и моменты, возникающие в результате действия собственной массы присоединенных трубопроводов, ветровой, снеговой и других нагрузок.

Расчетные усилия и моменты от ветровой нагрузки и сейсмических воздействий определяют по ГОСТ 24756.

1.4. Допускаемое напряжение, коэффициенты запаса прочности и устойчивости

1.4.1. Допускаемое напряжение при расчете по предельным нагрузкам сосудов и аппаратов, работающих при статических однократных* нагрузках, определяют:

– для углеродистых и низколегированных сталей

; (1)

. (2)

______________

* Если сосуды и аппараты работают при многократных статических нагрузках, но количество циклов нагружения от давления, стесненности температурных деформаций или других воздействий не превышает 10, то такая нагрузка в расчетах на прочность условно считается однократной. При определении числа циклов нагружения не учитывают колебание нагрузки в пределах 15% расчетной.

Предел ползучести используют для определения допускаемого напряжения в тех случаях, когда отсутствуют данные по пределу длительной прочности или по условиям эксплуатации необходимо ограничить величину деформации (перемещения).

При отсутствии данных по условному пределу текучести при 1%-ном остаточном удлинении допускаемое напряжение для аустенитной стали определяют по формуле (1).

Для условий испытания допускаемое напряжение определяют по формуле

. (3)

Для условий испытаний сосудов и аппаратов из аустенитных сталей допускаемое напряжение определяют по формуле

. (4)

1.4.2. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать значениям, приведенным в табл.1.

Таблица 1

Условие нагружения	Коэффициент запаса прочности

Рабочие условия	1,5	2,4	1,5	1,0
Условия испытания:
– гидравлические испытания	1,1	–	–	–
– пневматические испытания	1,2	–	–	–
Условия монтажа	1,1	–	–	–

Для сосудов и аппаратов группы 3, 4 по “Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением” Госгортехнадзора СССР коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению допускается принимать равным 2,2.

В случае, если допускаемое напряжение для аустенитных сталей определяют по формуле (1), коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести для рабочих условий принимается равным 1,3.

Расчет на прочность цилиндрических обечаек и конических элементов, выпуклых и плоских днищ для условий испытания проводить не требуется, если расчетное давление в условиях испытания будет меньше, чем расчетное давление в рабочих условиях, умноженное на 1,35 .

1.4.3. Поправочный коэффициент к допускаемым напряжениям () должен быть равен единице, за исключением стальных отливок, для которых коэффициент имеет следующие значения:

0,8 – для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю неразрушающими методами;

0,7 – для остальных отливок.

1.4.4. Для сталей, широко используемых в химическом, нефтехимическом и нефтеперерабатывающем машиностроении, допускаемые напряжения для рабочих условий при 1 должны соответствовать приведенным в приложении 1.

1.4.5. Для стального листового проката, изготовляемого согласно техническим условиям по двум группам прочности, допускаемые напряжения для первой группы прочности принимают по табл.5 приложения 1. Для листового проката второй группы прочности (стали ВСт3пс, ВСт3сп, ВСт3Гпс и 09Г2С) допускаемое напряжение, принимаемое по табл.5 приложения 1, увеличивают на 6%, а для стали 09Г2 – на 7%. При применении сталей ВСт3пс, ВСт3сп и ВСт3Гпс второй группы прочности при температуре выше 250 °С, а сталей 09Г2С и 09ГС второй группы прочности при температуре свыше 300 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как для стали первой группы.

1.4.6. Разрешается допускаемое напряжение при температуре 20 °С определять по п.1.4.1, принимая гарантированные значения механических характеристик в соответствии со стандартами или техническими условиями на стали с учетом толщины листового проката. При повышенных температурах допускаемые напряжения, принимаемые с учетом толщины проката и групп прочности стали, разрешается определять по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.

1.4.7. Расчетные механические характеристики, необходимые для определения допускаемых напряжений при повышенных температурах для сталей, не приведенных в приложении 1, определяют после проведения испытаний представительного количества образцов, обеспечивающих гарантированные значения прочностных свойств.

Источник

01.07.2018

Статья будет полезна руководителям и специалистам компаний, в рабочем процессе которых используются сосуды под давлением на опасных для жизни и здоровья человека объектах.

Вся деятельность таких объектов регулируется нормативными актами Ростехнадзора.

Главная цель – обеспечение безопасности на объекте.

Мы рассмотрим:

Какие документы необходимы при работе на опасном производственном объекте;
Кто отвечает за технику безопасности и должные обязанности ответственного лица;
Какие требования предъявлять к персоналу, непосредственно работающему с сосудами под давлением;
Обучение и аттестация персонала;
Какие сосуды Вы обязаны зарегистрировать в Ростехнадзоре, а какие не подлежат регистрации;
Как осуществляется производственный контроль сосудов под давлением;
Как проводить испытания сосудов под давлением;
Как поверить манометры.

Документы необходимые при работе с сосудами под давлением на опасном объекте.

Наличие документов регламентируется Приказом от 25.03.2014 г. № 116 Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением”. Особое внимание мы рекомендуем обратить на пункты: 191, 208, 211, 218, 221, 229,274, 294, 298, 328, 338, 345, 413.

Графики:

Планово-предупредительные ремонты производственного оборудования (график ремонтов);
Ремонты сосудов под давлением (график ремонтов).

Приказы:

О назначении ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию оборудования под давлением, за осуществление производственного контроля за безопасной эксплуатацией оборудования под давлением;
О допуске персонала к самостоятельному обслуживанию оборудования под давлением.

Журналы:

Сменный журнал;
Ремонтный журнал;
Журнал проверки исправной работы предохранительных клапанов и манометров;
Журнал смен проверки оборудования;
Журнал ремонта сварочных и промывочных работ (какие материалы применялись, какое оборудование останавливалось для ремонта и т.д.).

Инструкции:

Для специалистов, эксплуатирующих производственное оборудование;
Для ответственных лиц;
Для персонала, обслуживающего оборудование;
По ремонту, обслуживанию и пуску трубопроводов.

Технический отчет о проведении контроля (неразрушающего и разрушающего), акт о диагностики техники.

Удостоверения о качестве монтажа оборудования.

Протокол проверки производственных знаний персоналом, эксплуатирующих сосуды под давлением.

Кто отвечает за технику безопасности и должные обязанности ответственного лица.

При назначении «ответственного лица за безопасную эксплуатацию и исправное состояния оборудования под давлением» мы опираемся на пункт 218 Правил промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением».

Этот пункт обязывает нас (как организацию или индивидуального предпринимателя) обеспечить безопасные условия эксплуатации сосудов под давлением.

Также, согласно пункту 218 этих же правил, мы должны содержать оборудование под давлением исключительно в исправном состоянии.

Здесь есть тонкость: мы можем назначить одного ответственного за безопасность оборудования и содержания сосудов в исправном состоянии. «Правила промышленной безопасности говорят об одном ответственном лице за две эти функции. Но мы можем разделить эти две обязанности между двух сотрудников. Правилам разделение обязанностей не противоречит: мы вдвое усиливаем безопасность на объекте!

При разделении обязанностей между двумя руководителями важно правильно прописать инструкции ответственных лиц при осуществлении производственного контроля и создать инструкции для персонала, который обслуживает сосуды под давлением.

Важно знать: назначить приказом ответственных за безопасность можно только из сотрудников, прошедших аттестацию по промышленной безопасности в Ростехнадзоре.

Ответственный за состояние производственного контроля не может совмещать обязанности и быть назначенным ответственным за безопасность на объекте и безопасную эксплуатацию оборудованием. Совмещать эти две должности запрещено правилами.

Какие требования предъявлять к персоналу, непосредственно работающему с сосудами под давлением.

Статья 213 Трудового Кодекса РФ предъявляет к персоналу, работающему с опасными производственными факторами четкие требования:

Обязательная справка о психиатрическом здоровье работника;
Обязательный медицинский осмотр при приеме на работу;
Медицинский осмотр на предмет профессиональных заболеваний 1 раз в 5 лет

Перечень профессий, для которых при работе на опасном объекте, медицинское освидетельствование обязательно, согласно постановлению Правительства РФ №377:

Водитель (авто с нужной грузоподъемностью плюс непредельные и предельные углероды);
Оператор (непредельные углероды, предельные углероды);
Аппаратчик сосудов под давлением (плюс непредельные и предельные углероды).

Обучение и аттестация персонала.

Персонал, непосредственно работающий с сосудами избыточного давления, обязан проходить внутрипроизводственное обучение, непосредственно в компании.

Организация обязана провести аттестацию сотрудников по промышленной безопасности.

Нормативная база

При обучении и аттестации персонала используем нормативную базу:

Приказ Ростехнадзора от 06.04.2012 г. № 233: аттестация руководителей и специалистов и аттестация персонала, ответственного за эксплуатацию и производственный контроль ОПО;
Приказ Ростехнадзора от 29.01.2007 № 37 (ред. От 30.06.15).
Положением об организации работы ;по подготовке и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору” – РД-03-19-2007
“Положением об организации обучения и проверки знаний рабочих организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору”- РД-03-20-2007
ФНП “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением” (Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116)

Расследование инцидентов, связанных с эксплуатацией оборудования под давлением.

Инцидентом называют повреждение или отказ техники.

Как правило, инциденты происходят, если

Персонал неосторожен;
Если поврежден газификатор или автокран;
Нарушены инструкции ОТ при эксплуатации автокрана или газификатора;
Нарушены производственные инструкции;
При форс-мажоре.

Нормативная база, используемая при расследовании инцидентов:

Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», ст.1;
Постановление Правительства РФ от 03.11.2011 № 916 «Об утверждении правил обязательного страхования гражданской ответственности владельца опасного объекта за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте – раздел VI»I;
Приказ Госгортехнадзора России от 31.01.2001 № 7 «Об утверждении и введении в действие методических рекомендаций по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности»;
Постановление Правительства РФ от 05.05.2012 № 455. «О режиме постоянного государственного надзора на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях»;
Постановление Правительства РФ от 10.03.1999 № 263 «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте».

Сосуды, подлежащие и не подлежащие регистрации в Ростехнадзоре

Какие сосуды Вы обязаны зарегистрировать в Ростехнадзоре, а какие не подлежат регистрации.

Сосуды под давлением:

Сосуды с трубами, внутренний диаметр которых равен или меньше 150 мм при отсутствии коллекторов или трубы с коллекторами меньше или равные 150 мм;
Оборудование теплоэнергетическое, не исключая трубопроводы АЭС;
Сосуды, установленные на всех летательных аппаратах, не исключая самолеты;
Трубопроводы и сосуды, работающие вакуумным методом;
Если при взрыве в сосудах под давлением образуется горение (будь то технологический процесс или синтез веществ)
Баллоны и сосуды объемом равные или менее 0,025 м3. При условии, что произведение вместимости на значение давления не меньше или равное 0,02;
Сосуды, вместимость которых менее 0,0025 м3.

Источник: приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116

Не нужно ставить на учет в Ростехнадзоре:

Сосуды, находящиеся в подземных горных работах;
Сосуды, установленные на транспорте (для доставки топлива транспортным двигателям) с сжиженными или сжатыми газами;
Сосуды, входящие в закрытую систему нефтегазодобычи;
Сосуды или бочки для транспортировки сжиженных газов не более 100 л или бочки данного объема, закреплённые стационарным способом;
Сосуды, взаимодействующие со средой 2-й группы (согласно ТР ТС 032/2013), при температуре меньше 200 градусов, у которых произведение давления (МПа) на вместимость (м3) не превышает 1,0;
Сосуды, взаимодействующие со средой 1-й группы (согласно ТР ТС 032/2013), при температуре стенки н менее или равные 200 °C, у которых произведение давления (МПа) на вместимость (м3) равное или менее 0,05.

Нормативная база по сосудам под давлением:

РД 24.200.11-90 «Сосуды и аппараты, работающие под давлением. Правила и нормы безопасности при проведении гидравлических испытаний на прочность и герметичность», введн.01.07.1991.,актуал.01.11.2014)
ИТН-93. Инструкция по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке трубчатых печей, резервуаров, сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств” (утв. Минтопэнерго РФ 16.12.1993), в частности см. Приложение 3.8 «Методические указания по гидравлическому испытанию сосудов, работающих под давлением»;
Инструкции по охране труда для работников, занятых перевозкой, хранением и эксплуатацией баллонов со сжатым и сжиженным газом (утв. Минтрудом России 17.05.2004);
Инструкции по охране труда при хранении и эксплуатации газовых баллонов (утв. Минтрудом России 21.05.2004);
Методические указания по техническому диагностированию и продлению срока службы стальных баллонов, работающих под давлением. РД 14-001-99 (утв. Приказом ОАО “УралНИТИ” от 05.03.1999 № 13);
Постановление Госгортехнадзора России от 20.11.1998 № 66 (ред. от 21.11.2002) “Об утверждении Инструкции по проведению диагностирования технологического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок” (вместе с “Инструкцией… РД 09-244-98”);
РД 03-421-01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов (утв. постановлением Госгортехнадзора России от 06.09.2001 № 39);
ПОТ РО-14000-002-98. “Положение. Обеспечение безопасности производственного оборудования” (утв. Минэкономики России 20.01.1998);
ГОСТ Р 52630 – 2012 “Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия”.

Как осуществляется производственный контроль сосудов под давлением.

Регламент проводимых работ изложен в части ФНП «Техническое освидетельствование сосудов».

Основная суть документа.

Порядок проведения работ должен быть установлен документом (должностной инструкцией) по технике безопасности, установленной в организации утвержденной этой организацией.

Первичное техническое освидетельствование сосудов в минимальном объеме раскрывается в 385 ФНП и далее.

Если инструкция утверждена совместно 2-мя организациями(эксплуатирующая сосуды и специализированная, проводящая объем специальных работ) сотрудник, осуществляющий работы,руководствуется своей инструкцией по технике безопасности. Организация, эксплуатирующая сосуды, предоставляет оборудование только в рабочем состоянии и обеспечивает, со своей стороны, полную безопасность его использования.

Также в рамках регламента действует положение о производственном контроле (если работы выполняются только сотрудником производственного контроля и работником, отвечающим за безопасность эксплуатации).

Все обязанности и права ответственного за осуществление производственного контроля, изложены в постановлении Правительства РФ от 10.03.1999 № 263 (ред. от 30.07.2014) “Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте”.

Как проводить испытания сосудов под давлением.

Обширная нормативная правовая база по поводу испытания сосудов под давлением приведена ниже. Опираясь на эти нормативные акты, должна быть составлены и утверждена главным инженером, инструкция по безопасному ведению испытаний гидравлики.

Схема испытания и основные части инструкции вывешены на участке гидравлических испытаний.

Требования к рабочим:

К работе на гидростендах и рабочих местах с переносным оборудованием для гидравлических испытаний допускаются рабочие соответствующей специальности по «Единому тарифно-квалификационному справочнику работ и профессий рабочих (ЕТКС), аттестованные в установленном порядке с квалификацией 4 или более разряда»;
Сотрудник проходит инструктаж и изучает особенности испытательного оборудования;
Ответственный за эксплуатацию и безопасность гидростенда – инженерно-технический работник.

Основные требования к оснастке, оборудованию и производственному участку:

Участок гидравлических испытаний имеет оборотную систему водоснабжения и систему слива в канализационные отверстия;
Есть аварийное освещение, рабочее местное и общее освещение и нестационарные светильники с напряжением менее или равное 42В (см. «Правила устройства электроустановок»);
Участок имеет не скользкий пол с обязательным уклоном и возможностью стока воды в отверстия;
Защитное ограждение, препятствующее появлению посторонних на участке или попаданию случайной жидкой консистенции.

Нормативные акты:

“Методические указания по техническому диагностированию и продлению срока службы стальных баллонов, работающих под давлением. РД 14-001-99” (утв. Приказом ОАО “УралНИТИ” от 05.03.1999 № 13).РД 24.200.11-90 «Сосуды и аппараты, работающие под давлением. Правила и нормы безопасности при проведении гидравлических испытаний на прочность и герметичность»;
Постановление Госгортехнадзора России от 20.11.1998 № 66 (ред. от 21.11.2002) “Об утверждении Инструкции по проведению диагностирования технологического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок” (вместе с “Инструкцией… РД 09-244-98”);
“РД 03-421-01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов” (утв. постановлением Госгортехнадзора России от 06.09.2001 № 39);
Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116 “Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением”, раздел Гидравлическое (пневматическое) испытание, п.170-173.” ИТН-93. Инструкция по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке трубчатых печей, резервуаров, сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств” (утв. Минтопэнерго РФ 16.12.1993), в частности см. Приложение 3.8 «Методические указания по гидравлическому испытанию сосудов, работающих под давлением».

Проверка манометров

Важнейшие данные описания поверки манометров:

Условия, средства, операции поверки, какой выбран способ оформления результатов, номер и тип документа на средства измерений, метрологические характеристики, диапазон измерений, специфические признаки величины и средств измерений;
Источник –рекомендация Госстандарта РФ” Методики поверки средств измерений давления. Технические описания. Рекомендация. МИ 2203-92″ (утв. ВНИИМС Госстандарта РФ 23.03.1992).
Приказ Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 “Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке”.

Возврат к списку

Источник