Методы испытания сосуды под давлением

Сосуды, работающие под давлением, паровые и водогрейные котлы, трубопроводы пара горячей воды относятся в соответствии с Федеральным законом « О промышленной безопасности опасных производственных объектов» к опасным производственным объектам. Изготовление сосудов и эксплуатации регламентируется: «правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Эксплуатация – повышенная опасность. (особенно опасны взрывы: котлов, сосудов, трубопроводов пара и горячей воды – большие разрушения, травмы, несчастные случаи, материальный ущерб).

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, котлов, трубопроводов пара и горячей воды принято называть Правилами котлонадзора, а объекты, на которые они распространяются, – объектами котлонадзора. (контроль – Ростехнадзор РФ; на предприятии и в организациях контроль за соблюдением Правил котлонадзора осуществляется инспекторами котлонадзора, которые проводят технические освидетельствование и обследование объектов котлонадз.- не соблюдение правил карается наложением штрафов. (ответственность за соблюдение правил, состоянием и эксплуатации сосудов отвечают руководители и специалистов, осуществляющих надзор за техническим сос-ем и эксплуат сосудов. ))

Сосуд – герметически закрытая емкость, предназначена для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а так же хранения , транспортировку газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Пробное давление – давление, при котором проводится испытание сосудов.

Давление рабочее – максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса.

Давление расчетное – давление, используемое при расчете на прочность.

Давление условное – расчетное давление при температуре 20 С, используемое при расчете на прочность стандартных сосудов.

Основные причины аварий сосудов, работ под давлением.

Основные причины аварий:

а) значительное превышение давления из-за неисправности предохранительных клапанов, нарушение технологического процесса или воспламенение паров масла в воздухосборниках, отсутствие(неисправность) редуцирующих устройств;
б)неисправность или отсутствие предохранительных устройств сосудов с быстросъемными крышками;
в) дефекты при изготовлении, монтаже и ремонте сосудов;
г) переполнение сосудов сжиженными газами;
д) износ стенок сосудов;
е) обслуживание сосудов необученным персоналом, нарушение технологической и трудовой дисциплины;
ж) нарушение требований Правил из-за их незнания;
з) выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных им лиц нарушать Правила.

Опасность: – возможность их разрушения при внезапном адиабатическом расширении газов и паров. т.е потеря механической прочности стенок обечайки(коррозия, локальный перегрев, трещины. (взрывы при потере механической прочности сосудов, местный перегрев, удары, превышение рабочего давления(потенциальная энергия – в кинетическую энергию осколков, разрушенного оборудования и ударную волну (травмы людей.))) (k-1)/k

Потенциальная энергия сжатой среды: W= [p1V1/(K-1)]*(1-(p1/p2) ) К – показатель адиабаты. P1 и P2- начальное и конечное давление соответственно.V-начальный объем газа.

Потенциальная энергия сжатой среды пропорциональна произведению начального давления на объем сосуда: W~PV

– взрывная волна (поражение оборудования и гибель людей.)
– опасны сосуды, содержащие токсическую среду(опасность отравления) и горючую среду (опасность пожара и взрыва)

Область применения «правил устройства и безопасной эксплуатации»:

Правила, распространяются на :

– сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 С или другой жидкости с температурой, превышающей темпер кипения при давлении 0.07 МПа бег учета гидравлического 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 0.07МПа
– цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50С превышает 0.07МПа.
– цистерны и сосуды для транспортирования, хранения сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление свыше 0.07МПа создается периодически для опорожнения;

Правила не распространяются на :

– сосуды, изготовляемые в соответствии с «правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», (Ростехнадзор), а так же сосуды, работающие с радиоактивной средой ;
– сосуды, вместимостью не более 25 литров не зависимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей.
– сосуды и баллоны вместимостью не более 25 литров, у которых произведение давления МПа на вместимость в литрах не превышает 200.
– сосуды, работающие под давлением, создающие при взрыве внутри них в соответствии с технологическим процессом;
– сосуды, работающие под вакуумом;
– сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах;
– 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;

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ.

Гидравлическое испытание:

Этому испытанию подлежат все сосуды, после изготовления(с покрытием и изоляцией, сосуды испытываются до наложения изоляции и покрытия);

Не литые сосуды: Pпр=1,25р (у20/уf)

Pпр- пробное давление; МПа

р- расчетное давление сосуда, МПа

у20 – допускаемое напряжение материала сосуда при 20 С , МПа;

уf – допускаемое напряжение материала осуда при расчетной температуре, МПа

Гидравлическое испытание литых сосудов и деталей проводится пробным давлением, определяется по формуле: Pпр=1,5р (у20/уf).

Гидравлическое испытание сосудов и деталей не из Ме , с вязкостью более 20 Дж/см2;

Pпр=1,3р (у20/уf). Если менее 20 то по Pпр=1,6р (у20/уf).

Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изолированном пространстве корпуса производится

Порядок проведения испытаний должен быть оговорен в техническом проекте и указан в инструкции предприятия – производителя по монтажу и эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Для гидравлического испытания сосудов должна применяться вода с температурой не меньше +5С и не выше +40С. По согласованию с разработчиком проекта вместо воды может быть использована другая жидкость. При заполнении сосуда водой воздух должен быть удален полностью. Гидравлическое испытание проводиться только после внутреннего осмотра сосуда. Давление в испытуемом сосуде следует повышать плавно. Использование сжатого воздуха или газа для подъема давления не допускается. Давление при гидравлическом испытании контролируется двумя манометрами одного типа, имеющие одинаковые пределы измерения, класса точности и цену деления.

Время выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта. При отсутствии специальных указаний в проекте время выдержки(мин) должно быть не меньше :

Толщина стенки -50 – 10 мин ; свыше 50 – 100мм — 20 ; свыше 100мм – 30 ; для детых, многослойных – 60 мин.

После выдержки под пробным давлением его снижают до расчетного и проводят осмотр наружной поверхности обстругивание стенок во время испытания не допускается.

Сосуд считается выдержавшим испытание(гидравлическое) если нет: трещин, слезок, потения в сварных соединениях, остаточных деформаций, течи в разъемных соединениях, падения давления по манометру. Сосуд и его элементы – в которых были выявлены дефекты, после устранения подвергается повторному гидр. Испытанию пробным давлением. В случае когда гидравл испытание не возможно – поводят пневматическое (воздух или инертный газ.) (при условии контроля методом акустической эмиссии).

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ:

(давление такое же как и при гидравлическом , тщательный осмотр внутреннего состояния сосуда, до испытания; )

При пневматическом испытании применяется меры предосторожности:

1) вентиль на трубопроводе и манометры выносятся за пределы помещения;
2)люди на время испытания удаляются на безопасное расстояние;3) обратный клапан – не зависимо от колебания давления перед ним поддерживает за собой постоянное давление.

Под пробным давлением при пневматическом испытании сосуд должен находиться в течение 5 минут, после чего давление постепенно снижается до рабочего, при котором происходит осмотр сосуда с проверкой плотности его швов и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом. Отстукивание сосуда под давлением при пневматическом испытании запрещается. Сосуды, подлежащие регистрации в органах Госгортехнадзора, должны подвергаться периодическим техническим освидетельствованиям инженером-контролером Котлонадзора. За правильность конструкции сосуда, за расчет его прочности и выбор материала, за качество изготовления и монтажа, а также за соответствие сосуда настоящим Правилам отвечает организация, выполнявшая соответствующие работы.

Все изменения проекта в процессе изготовления или монтажа сосуда должны быть письменно согласованы между проектной организацией, потребовавшей изменения проекта, и Госгортехнадзором. Если аппарат выдержал испытание на прочность – то проводят на герметичность.

ИСПЫТАНИЕ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ:

Сосуды, работающие под давлением вредных веществ(жидкостей и газов) 1-го и 2-го класса опасности по ГОСТу 12.1.007-76 испытываются владельцами сосудов на герметичность воздухом или инертным газом(азотом) под давлением,

Равным рабочему давлению. при нарушение герметичности происходит разрыв аппаратуры – опасность(осколки, взрывная волна, проводится расчет на прочность аппарата;)

По достижению испытательного давления подача сжатого воздуха или азота прекращается, между подводящим и трубопроводом и запорным вентилем ставится металл заглушка и проводится наблюдение за падением давления.(проводятся испытания – 24 часа -новые; 4 часа повторные испытания). Замер начального давления и исчисления указанного времени производится после выравнивания температур внутри и вне сосуда. Замер температуры газа в сосуде должен производиться либо путем установки ртутных термометров в имеющиеся в сосуде гильзы, либо термометры на поверхность. Степень герметичности хар-ся количеством выходящим из аппарата газам в единицу времени: m = (Pн-Pk)/ Pн ф; m- коэффициент герметичности(используется при определении количества вредных веществ попавших в воздух произ-ых помещений из оборудования, исходя из этого определяется производительность вентиляционной установки.); ф-время;

падение давления : Др= 100/ф (1- (Pk Tk/PнTн))

Др – падение давления;

Pk ;Pн – конечное и начальное давление в аппарате.

Tk, Tн – конечная и начальная температура в аппарате.

Герметичность удовл если Др не более 0.1% в час для токсичных сред и 0.2% в час для пожароопасных сред(для новых аппаратов). И 0.5% для повторных испытаний. У аппаратов при Р раб меньшем 0.7 атм, Риспыт = Рраб+30кПа. Аппараты работ – ие под вакуумом испыт на прочность и герметичность:

На прочность – 0.2МПа

На герметичность – 0.1МПа

Билет №19

Источник

Главная / Проектировщику / Справочная информация – ГОСТ СНИП ПБ / ГОСТ Р 52630-2012 /

Версия для печати

У.1 Объем, методы и периодичность технических освидетельствований сосудов должны быть определены изготовителем и указаны в руководстве (инструкции) по эксплуатации.

У.2 Сосуды должны подвергаться первичному техническому освидетельствованию, периодическому освидетельствованию в процессе эксплуатации и в необходимых случаях – внеочередному освидетельствованию.

У.3 Первичное, периодическое и внеочередное техническое освидетельствование сосудов, подлежащих учету в территориальном органе Ростехнадзора, проводят уполномоченная специализированная организация, а также лицо, ответственное за осуществление производственного контроля за эксплуатацией сосудов, работающих под давлением, совместно с ответственным за исправное состояние и безопасную эксплуатацию в сроки, установленные в руководстве (инструкции) по эксплуатации.

У.4 Первичное, периодическое и внеочередное техническое освидетельствование сосудов, не подлежащих учету в территориальном органе Ростехнадзора, проводит лицо, ответственное за осуществление производственного контроля за эксплуатацией сосудов, работающих под давлением, совместно с ответственным за исправное состояние и безопасную эксплуатацию в сроки, установленные в руководстве (инструкции) по эксплуатации.

У.5 Минимальный объем первичного технического освидетельствования сосудов включает:

а) проведение визуального и измерительного контроля сосуда;

б) контроль толщины стенок элементов сосуда с фиксацией точек измерения;

в) проверку соответствия монтажа, обвязки технологическими трубопроводами, оснащения контрольно-измерительными приборами и предохранительными устройствами сосуда требованиям проектной и технической документации;

г) проведение гидравлических испытаний (при необходимости).

У.6 При первичном техническом освидетельствовании допускается не проводить осмотр внутренней поверхности и гидравлическое испытание сосуда, поставляемого в собранном виде, если это установлено в требованиях руководства (инструкции) по эксплуатации и не нарушены указанные в нем сроки и условия консервации.

У.7 Первое периодическое техническое освидетельствование сосуда после пуска в эксплуатацию должно проводиться в срок, равный половине назначенного срока службы, но не более чем через 6 лет, если в руководстве по эксплуатации не указано иное.

При первом периодическом техническом освидетельствовании проводится:

– визуальный и измерительный контроль сосуда;

– толщинометрия стенок элементов сосуда в точках, определенных при первичном освидетельствовании и указанных в паспорте сосуда, с целью определения фактической скорости коррозии;

– дополнительные методы контроля, если они определены в руководстве по эксплуатации.

На основании проведенных освидетельствований определяется скорость коррозионно-эрозионного износа и устанавливаются другие факторы, влияющие на работоспособность сосуда.

Сроки и объемы следующего освидетельствования должны устанавливаться в зависимости от скорости коррозионно-эрозионного износа сосуда, условий эксплуатации, результатов предыдущих освидетельствований и других факторов с учетом требований, если они имеются в руководстве по эксплуатации. Срок до проведения следующего технического освидетельствования сосудов должен быть не более 6 лет.

У.8 Внеочередное освидетельствование должно быть проведено в следующих случаях:

– если сосуд не эксплуатировался более 12 мес;

– если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;

– если произведена реконструкция или ремонт сосуда с применением сварки элементов, работающих под давлением;

– после происшедшего инцидента или аварии сосуда;

– по предписанию ответственного за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов.

У.9 Объем внеочередного технического освидетельствования определяется причинами, вызвавшими его проведение.

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

Если при проведении внеочередного технического освидетельствования требуется проведение испытаний на прочность и плотность сосуда после ремонта с применением сварки, то разрешается снимать наружную изоляцию частично только в отремонтированном месте.

У.10 Гидравлические испытания сосуда в течение назначенного срока службы при периодических освидетельствованиях должны проводиться по требованию лица, ответственного за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, а также при наличии требований по обязательному проведению гидроиспытаний в руководстве по эксплуатации.

Величина пробного давления в течение назначенного срока может определяться исходя из разрешенного давления для сосуда. Время выдержки сосуда под пробным давлением указано в таблице У.1, если отсутствуют другие указания в руководстве по эксплуатации.

Таблица У.1 – Время выдержки сосуда под пробным давлением

Толщина стенки, мм	Время выдержки, мин
До 50 включ.	10
Св. 50 до 100 включ.	20
Св. 100	30

Гидравлические испытания сосудов должны проводиться только при удовлетворительных результатах визуального и измерительного контроля.

При гидравлическом испытании вертикально установленных сосудов пробное давление должно контролироваться по манометру, установленному на верхней крышке (днище) сосуда.

У.11 В случаях, когда проведение гидравлического испытания невозможно (большие весовые нагрузки от массы воды на фундамент, междуэтажные перекрытия или сам сосуд; трудность удаления воды, наличие внутри сосуда футеровки и др.) разрешается заменять его пневматическим испытанием в соответствии с требованиями 8.11.9 настоящего стандарта.

У.12 Сосуды, работающие под давлением вредных веществ (жидкостей и газов) 1-го, 2-го и 3-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, должны подвергаться владельцем сосуда испытанию на герметичность воздухом или инертным газом под давлением, равным рабочему давлению. Испытания проводятся в соответствии с инструкцией, утвержденной владельцем сосуда.

У.13 Результаты технического освидетельствования должны записываться в паспорт сосуда лицом, проводившим освидетельствование, с указанием допустимых параметров эксплуатации сосуда и срока следующего освидетельствования.

У.14 По требованию лица, проводящего освидетельствование, футеровка, изоляция и другие виды защиты должны быть удалены, если имеются признаки, указывающие на наличие дефектов, влияющих на работоспособность сосуда.

Приложение У. (Введено дополнительно, Изм. N 1).

<< назад / к содержанию ГОСТа Р 52630-2012/ вперед >>

Источник

Техническое освидетельствование (ТО) включает в себя наружный осмотр (НО), внутренний осмотр (ВО) и гидроиспытания (ГИ).
Виды ТО:

первичное (после монтажа);
периодическое (очередное);
внеочередное.

При первичном ТО цель НО и ВО: необходимо проверить, что сосуд установлен и оборудован в соответствии с правилами и с представленными при регистрации документами, а также что сосуд не имеет ни каких повреждений.
При периодическом и внеочередном ТО цель НО и ВО: установить исправность сосуда и возможность его дальнейшей эксплуатации.
Цель ГИ: проверка прочности элементов сосуда и плотности соединений. Первичное и внеочередное ТО проводит организация, имеющая лицензию ГГТН на право проведения экспертизы. ГИ проводятся в случае удовлетворительных результатов проведения ВО и НО.
Сроки проведения ТО:

первичное – после монтажа;
внеочередное – по требованию инспектора ГГТН или ответственного;
внеочередное – по требованию инспектора ГГТН или ответственного;
периодическое – не реже 1 раза в 2 года проводится НО и ВО, ответственным за производственный контроль с записью в паспорт сосуда;
не реже 1 раза в 4 года проводится НО и ВО специалистом организации, которая имеет лицензию ГГТН с записью в паспорт сосуда;
не реже 1 раза в 8 лет проводятся ГИ организацией, которая имеет лицензию ГГТН.

Случаи проведения внеочередного ТО:

если сосуд не эксплуатировался более 12 месяцев;
– если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;
если произведено выправление выпучин или вмятин, а так же ремонт сосуда с применением пайки или сварки;
после аварии сосуда или элементов работающих под давлением (если по объему работ требуется такое освидетельствование);
по требованию инспектора ГГТН или ответственного за производственный контроль.

Порядок проведения гидроиспытаний должен быть оговорен в техническом проекте и указан в инструкции организации – изготовителя по монтажу и эксплуатации сосуда.
При заполнении сосуда водой воздух должен быть удален полностью.
Для гидравлического испытания сосудов должна применяться вода температурой не ниже 5 град. С и не выше 40 град. С., 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.
После заполнения сосуда водой давление повышают до пробного (1,25 от разрешенного или расчетного давления)
Давление в испытываемом сосуде следует повышать плавно. Скорость подъема давления должна быть указана: для испытания сосуда в организации – изготовителе – в технической документации, для испытания сосуда в процессе работы – в инструкции по монтажу и эксплуатации.
Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления не допускается.
Давление при испьпании должно контролироваться двумя манометрами. Оба манометра выбираются одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности, цены деления.
Время выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта. После выдержки под пробным давлением давление снижается до расчетного, при котором производят осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.
Обстукивание стенок корпуса, сварных и разъемных соединений сосуда во время испыаний не допускается.
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.

Результаты проведенного и срок следующего освидетельствования заносятся в паспорт сосуда и подписываются лицом, проводившем ТО.
Для сосудов, отработавших расчетный срок службы объем, методы и периодичность технического освидетельствования должны быть определены по результатам технического диагностирования.

Вопрос 2. Ответственность обслуживающего персонала за нарушение требований инструкций по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов.

Оператор, находящийся на дежурстве, обязан выполнять требования производственной инструкции. Лица, допустившие нарушение производственной инструкции, несут ответственность в соответствии с действующим законодательством, в зависимости от тяжести последствий. Ответственность