Общие требования безопасности к сосудам работающим 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. Основная опасность при эксплуатации таких сосудов заключается в возможном их разрушении и проявлении действия силы внезапного адиабатического расширения газов и паров, так называемом физическом взрыве. Мощность таких взрывов может быть очень большой. Например, мощность взрыва (разрыва) сосуда вместимостью 1 м3 содержащего воздух под давлением 1 МПа (10 кгс/см2), составляет 13.2 МВт. Если же в сосуде при тех же условиях находится водяной пар, то мощность уже будет около 200 МВт.

Наиболее частыми причинами разрушения таких сосудов являются: недостатки конструкции; превышение допустимого давления; потеря механической прочности материала сосуда вследствие коррозии, внутренних дефектов, местных перегревов и других причин; неисправность защитных устройств, неправильная эксплуатация.

Для предотвращения аварий таких сосудов они должны изготовляться и эксплуатироваться в соответствии с действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Действие этих правил распространяется на:

– сосуды, работающие под Давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);

– цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50°С превышает 0,07 МПа;

– баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением свыше 0,07 МПа;

– сосуды и цистерны для хранения и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением газа свыше 0,07 МПа.

Правила не распространяются на приборы парового и водяного отопления; сосуды вместимостью не свыше 25 л, для которых произведение вместимости в литрах на рабочее давление не превышает 20 МПа; части машин, не представляющие самостоятельные сосуды (цилиндры двигателей паровых и воздушных машин и компрессоров, неотключаемые промежуточные холодильники и масловлагоотделители компрессорных установок и др.); сосуды из неметаллических материалов и некоторые другие виды сосудов.

Указанные правила устанавливают специальные требования к конструкции и материалам сосудов, их изготовлению, монтажу, установке, регистрации, техническому освидетельствованию, содержанию и обслуживанию.

Конструкция сосудов и аппаратов должна быть надежной, обеспечивать безопасность при эксплуатации и удобство при осмотре, очистке, промывке и ремонте. В частности, нормируется устройство лазов и люков для доступа в аппарат и т. п. Специальные требования предъявляются к качеству материала в зависимости от условий работы сосуда (в частности, от давления, температуры, агрессивности среды); к методам механической и термической обработки металла и сварки, дефектоскопии, механических и металлографических исследований; к нормам оценки качества изготовления и способам устранения дефектов, выявленных при испытаниях. Например, сварные соединения сосудов со стенкой толщиной 6 мм и более подлежат обязательному клеймению, позволяющему установить фамилию сварщика, выполнявшего сварку.

Изготовление таких сосудов и аппаратов разрешается на предприятиях, располагающих техническими средствами, обеспечивающими их качественное изготовление. На каждый сосуд составляется и передается заказчику технический паспорт с чертежами и расчетами. Кроме того, на корпусе сосуда на видном месте тем или иным способом (но не краской) наносят данные, по которым можно получить все сведения о сосуде (наименование завода-изготовителя, заводской номер сосуда, год изготовления, рабочее и пробное давление, допустимая температура стенок).

Разрешение на пуск и работу сосудов, подлежащих регистрации, выдается инженером-инспектором Госгортехнадзора после регистрации и технического освидетельствования, о чем делается отметка в паспорте сосуда. Техническое освидетельствование заключается во внутреннем осмотре (не реже одного раза в четыре года) и гидравлическом испытании с предварительным внутренним осмотром (не реже одного раза в восемь лет). Главное освидетельствование проводится до пуска в работу, во время эксплуатации — периодически, а б некоторых случаях досрочно. Освидетельствованию подлежат все сосуды, работающие под давлением, а не только подлежащие регистрации в Госгортехнадзоре. Для всех таких сосудов на предприятии имеется книга учета, которая хранится у лица, осуществляющего надзор за сосудами на предприятии.

Гидравлическое испытание проводится пробным давлением, превышающем рабочее в 1,25…2 раза и зависит от рабочего давления и температуры, а также способа изготовления сосуда. Если невозможно выполнить гидравлическое испытание, правила допускают замену его пневматическим испытанием, но только после тщательного внутреннего осмотра и при условии соблюдения целого ряда предохранительных мер.

При эксплуатации сосудов, работающих под давлением, основное требование безопасности заключается в точном соблюдении норм технологического режима. Для этого необходим правильный выбор и поддержание в исправном состоянии контрольно-измерительных приборов, запорной арматуры и пред охранительных устройств.

Предохранительные устройства выполняются в виде пред охранительных клапанов и разрывных пластин (мембран). Предохранительный клапан представляет собой устройство, автоматически открывающееся при повышении рабочего давления и закрывающееся при снижении давления до рабочего. Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны обеспечивать пропуск рабочей среды в таком количестве, чтобы в сосуде не могло образоваться давление, превышающее рабочее более чем на 0,05*МПа для со судов с давлением до 0,3 МПа включительно, на 15% — для со судов с давлением от 0,3 до 6 МПа и на 10% —для сосудов с давлением свыше 6 МПа.

Если имеются сомнения в надежности работы предохрани тельного клапана, то сосуд снабжается предохранительной (разрывной) пластиной, разрывающейся при повышении давления в сосуде не более чем на 25% рабочего давления

Для предотвращения загрязнения окружающей среды при срабатывании предохранительного клапана или разрыве мембраны содержащимся в сосуде веществом устраиваются специальные отводящие трубы с приспособлениями для слива конденсата, отводящие вещество в специальное место или УСТРОЙСТВО.

Источник

Требования безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, определены Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденными Гостехнадзором РФ от 11.06.03 № 91 (далее – Правила). Правила распространяются на:

– сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 град. С или других нетоксичных, не взрывопожароопасных жидкостей при температуре, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);
– сосуды, работающие под давлением пара, газа или токсичных взрывопожароопасных жидкостей свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);
– баллоны, предназначенные для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);
– цистерны и бочки для транспортировки и хранения сжатых и сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 град. С превышает давление 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);
– цистерны и сосуды для транспортировки или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) создается периодически для их опорожнения;
– барокамеры.

Сосуды, на которые распространяются Правила, до пуска их в работу должны быть зарегистрированы в органах Ростехнадзора России. Регистрация сосуда производится на основании письменного заявления владельца сосуда. Для регистрации должны быть представлены:

– паспорт сосуда установленной формы;
– удостоверение о качестве монтажа;
– схема включения сосуда с указанием источника давления, параметров, его рабочей среды, арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматического управления, предохранительных и блокирующих устройств. Схема должна быть утверждена руководством организации;
– паспорт предохранительного клапана с расчетом его пропускной способности.

Орган Ростехнадзора России обязан в течение 5 дней рассмотреть представленную документацию. При соответствии документации на сосуд требованиям Правил орган Ростехнадзора России в паспорте сосуда ставит штамп о регистрации, пломбирует документы и возвращает их владельцу сосуда. Отказ от регистрации сообщается владельцу сосуда в письменном виде с указанием причин отказа и со ссылкой на соответствующие пункты Правил.

Сосуды, на которые распространяется действие Правил, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях – внеочередному освидетельствованию.

Техническое освидетельствование сосудов, не регистрируемых в органах Ростехнадзора России, проводится лицом, ответственным за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Первичное, периодическое и внеочередное техническое освидетельствование сосудов, регистрируемых в органах Ростехнадзора России, проводится специалистом организации, имеющей лицензию Ростехнадзора России на проведение экспертизы промышленной безопасности технических устройств (сосудов).

Внеочередное освидетельствование сосудов, находящихся в эксплуатации, должно быть проведено в следующих случаях:

– если сосуд не эксплуатировался более 12 месяцев;
– если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;
– если произведено выправление выпучин или вмятин, а также реконструкция или ремонт сосуда с применением сварки или пайки элементов, работающих под давлением;
– перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда;
– после аварии сосуда или элементов, работающих под давлением, если по объему восстановительных работ требуется такое освидетельствование;
– по требованию инспектора Ростехнадзора России или ответственного по надзору за осуществлением производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Разрешение на ввод в эксплуатацию сосуда, подлежащего регистрации в органах Ростехнадзора России, выдается инспектором после его регистрации на основании технического освидетельствования и проверки организации обслуживания и надзора, при которой контролируется: – наличие и исправность в соответствии с требованиями настоящих Правил арматуры, контрольно-измерительных приборов и приборов безопасности;

– соответствие установки сосуда правилам безопасности;
– правильность включения сосуда;
– наличие аттестованного обслуживающего персонала и специалистов;
– наличие должностных инструкций для лиц, ответственных за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением, ответственных за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов;
– инструкции по режиму работы и безопасному обслуживанию, сменных журналов и другой документации, предусмотренной Правилами. Разрешение на ввод в эксплуатацию сосуда, не подлежащего регистрации в органах Ростехнадзора России, выдается лицом, назначенным приказом по организации для осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением, на основании документации изготовителя после технического освидетельствования и проверки организации обслуживания.

Разрешение на ввод сосуда в эксплуатацию записывается в его паспорте.

На каждый сосуд после выдачи разрешения на его эксплуатацию должны быть нанесены краской на видном месте или на специальной табличке форматом не менее 200 x 150 мм:

– регистрационный номер;
– разрешенное давление;
– число, месяц и год следующих наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания.

Владелец обязан обеспечить содержание сосудов в исправном состоянии и безопасные условия их работы.

В этих целях необходимо:

– назначить приказом из числа специалистов, прошедших в установленном порядке проверку знаний Правил, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов, а также ответственных за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
– назначить необходимое количество лиц обслуживающего персонала, обученного и имеющего удостоверения на право обслуживания сосудов, а также установить такой порядок, чтобы персонал, на который возложены обязанности по обслуживанию сосудов, вел тщательное наблюдение за порученным ему оборудованием путем его осмотра, проверки действия арматуры, КИП, предохранительных и блокировочных устройств и поддержания сосудов в исправном состоянии. Результаты осмотра и проверки должны записываться в сменный журнал;
– обеспечить проведение технических освидетельствований, диагностики сосудов в установленные сроки;
– обеспечить порядок и периодичность проверки знаний руководящими работниками и специалистами Правил;
– организовать периодическую проверку знаний персоналом инструкций по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов; – обеспечить специалистов Правилами и руководящими указаниями по безопасной эксплуатации сосудов, а персонал – инструкциями; – обеспечить выполнение специалистами Правил, а обслуживающим персоналом – инструкций.

В организации, эксплуатирующей сосуды, работающие под давлением, должны быть разработаны и утверждены инструкции для ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов и ответственного за осуществление производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации сосудов.

Дополнительные требования к баллонам.

Баллоны должны иметь вентили, плотно ввернутые в отверстия горловины или в расходно-наполнительные штуцера у специальных баллонов, не имеющих горловины.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов вместимостью более 100 л должны быть снабжены паспортом.

На баллоны вместимостью более 100 л должны устанавливаться предохранительные клапаны. При групповой установке баллонов допускается установка предохранительного клапана на всю группу баллонов.

Боковые штуцера вентилей для баллонов, наполняемых водородом и другими горючими газами, должны иметь левую резьбу, а для баллонов, наполняемых кислородом и другими негорючими газами, – правую резьбу.

Каждый вентиль баллонов для взрывоопасных горючих веществ, вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76 должен быть снабжен заглушкой, навертывающейся на боковой штуцер.

Вентили в баллонах для кислорода должны ввертываться с применением уплотняющих материалов, загорание которых в среде кислорода исключено.

На верхней сферической части каждого баллона должны быть выбиты и отчетливо видны следующие данные:

– товарный знак изготовителя;
– номер баллона;
– фактическая масса порожнего баллона (кг): для баллонов вместимостью до 12 л включительно – с точностью до 0,1 кг; свыше 12 до 55 л включительно – с точностью до 0,2 кг; масса баллонов вместимостью свыше 55 л указывается в соответствии с ГОСТ или ТУ на их изготовление;
– дата (месяц, год) изготовления и год следующего освидетельствования;
– рабочее давление Р, МПа (кгс/см2);
– пробное гидравлическое давление Рпр, МПа (кгс/см2);
– вместимость баллонов, л: для баллонов вместимостью до 12 л включительно – номинальная; для баллонов вместимостью свыше 12 до 55 л включительно – фактическая с точностью до 0,3 л; для баллонов вместимостью свыше 55 л – в соответствии с НД на их изготовление;
– клеймо ОТК изготовителя круглой формы диаметром 10 мм (за исключением стандартных баллонов вместимостью свыше 55 л);
– номер стандарта для баллонов вместимостью свыше 55 л.

Высота знаков на баллонах должна быть не менее 6 мм, а на баллонах вместимостью свыше 55 л – не менее 8 мм.

Масса баллонов, за исключением баллонов для ацетилена, указывается с учетом массы нанесенной краски, кольца для колпака и башмака, если таковые предусмотрены конструкцией, но без массы вентиля и колпака.

На баллонах вместимостью до 5 л или с толщиной стенки менее 5 мм паспортные данные могут быть выбиты на пластине, припаянной к баллону, или нанесены эмалевой или масляной краской.

Баллоны для растворенного ацетилена должны быть заполнены соответствующим количеством пористой массы и растворителя. За качество пористой массы и за правильность наполнения баллонов ответственность несет организация, наполняющая баллон пористой массой. За качество растворителя и за правильную его дозировку ответственность несет организация, производящая заполнение баллонов растворителем. После заполнения баллонов пористой массой и растворителем на его горловине выбивается масса тары (масса баллона без колпака, но с пористой массой и растворителем, башмаком, кольцом и вентилем).

Наружная поверхность баллонов должна быть окрашена в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Окраска и нанесение надписей на баллоны

Наименование газа	Окраска баллонов	Текст надписи	Цвет надписи	Цвет полосы
1	2	3	4	5
Азот	Черная	Азот	Желтый	Коричневый
Аммиак	Желтая	Аммиак	Черный	“
Аргон сырой	Черная	Аргон сырой	Белый	Белый
Аргон технический	“	Аргон технический	Синий	Синий
Аргон чистый	Серая	Аргон чистый	Зеленый	Зеленый
Ацетилен	Белая	Ацетилен	Красный	“
Бутилен	Красная	Бутилен	Желтый	Черный
Нефтегаз	Серая	Нефтегаз	Красный	“
Бутан	Красная	Бутан	Белый	“
Водород	Тёмно-зелёная	Водород	Красный	“
Воздух	Чёрная	Сжатый воздух	Белый	“
Гелий	Коричневая	Гелий	“	“
Закись азота	Серая	Закись азота	Чёрный	“
Кислород	Голубая	Кислород	“	“
Кислород медицинский	“	Кислород медицинский	“	“
Сероводород	Белая	Сероводород	Красный	Красный
Сернистый ангидрид	Чёрная	Сернистый ангидрид	Белый	Жёлтый
Углекислота	“	Углекислота	Жёлтый	“
Фосген	Защитная	“	“	Красный
Фреон-11	Алюминевая	Фреон-11	Чёрный	Синий
Фреон-12	То же	Фреон-12	“	“
Фреон-13	“	Фреон-13	“	2 красные
Фреон-22	“	Фреон-22	“	2 жёлтые
Хлор	Защитная	“	“	Зелёный
Циклопропан	Оранжевая	Циклопропан	Чёрный	Зелёный
Этилен	Фиолетовый	Этилен	Красный	“
Все другие горючие газы	Красная	Наименование газа	Белый	“
Все другие негорючие газы	Чёрная	Наименование газа	Жёлтый	“

Окраска баллонов и надписи на них могут производиться масляными, эмалевыми или нитрокрасками.

Окраска вновь изготовленных баллонов и нанесение надписей производятся изготовителями, а при эксплуатации – наполнительными станциями или испытательными пунктами.

Цвет окраски и текст надписей для баллонов, используемых в специальных установках или предназначенных для наполнения газами специального назначения, должны быть согласованы в установленном порядке.

Надписи на баллонах наносят по окружности на длину не менее 1/3 окружности, а полосы – по всей окружности, причем высота букв на баллонах вместимостью более 12 л должна быть 60 мм, а ширина полосы – 25 мм. Размеры надписей и полос на баллонах вместимостью до 12 л должны определяться в зависимости от величины боковой поверхности баллонов.

Источник