Опасный производственный фактор сосуды под давлением

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

Наличие на предприятии рисков, связанных с имеющимися сосудами под давлением требуют особых мер предосторожности при их хранении, использовании и обращении. К этому типу рисков можно также отнести опасности связанные с эксплуатацией систем со сжатым воздухом. А так же хранение и эксплуатацию газовых баллонов.

Остановимся подробнее на оценке профессиональных рисков в данной конкретной области.

Риски связанные с газовыми баллонами

Опасности, связанные использованием баллонов со сжатыми газами, включают: вытеснение кислорода, воздействие токсичных газов, пожары и взрывы, а также физические опасности, связанные с наличием высокого давления.

Наибольшую опасность представляют газы не имеющие запаха или не имеющие специальных добавок для возможности идентификации их утечки по запаху.

Возьмем к примеру углекислоту (СО2). Баллоны с данным газом широко используются, при этом углекислый газ не имеет цвета и запаха и должен рассматриваться как источник опасности с плохими предупреждающими свойствами. Он в 1,5 раза плотнее воздуха, и высокие концентрации могут долго сохраняться около пола и в технологических ямах.

Углекислый газ является удушающим. Концентрация 10% и более может привести к потере сознания или смерти. Более низкие концентрации могут вызвать головную боль, потливость, учащенное дыхание, учащенное сердцебиение, одышку, головокружение, депрессию, нарушения зрения. Серьезность последних симптомов зависит от концентрации углекислого газа и продолжительности воздействия на человека.

Другой пример. Утечка кислорода (О2) из баллона опасна тем, что может вызвать пожар. В условиях избытка окислителя нужна намного меньшая энергия для воспламенения материала. Так например, масло попавшее в кислород воспламеняется при комнатной температуре. Именно по этой причине следует избегать попадания машинного масла на кислородные баллоны, в том числе пользоваться перчатками со следами масла.

При вдыхании кислорода его действие на организм аналогично действию яда и может привести к гипероксии.

В быту и на производстве применяется газ пропан (C3H8). Своей популярностью он обязан свойству не выделять побочных продуктов в процессе горения и потому получил очень широкое распространение именно в процессах связанных с его сжиганием.

Чистый пропан не имеет запаха. Привычный всем запах газа это запах специальных добавок, по которым мы можем судить о его утечке.

Различают несколько стадий отравления пропаном:

Начинает кружиться голова, появляется сонливость, появляется покраснение глаз
Сильно учащается пульс, нарушается координация движений, появляются судороги
Потеря сознания
Смерть

Каждый газ имеет свои уникальные свойства, и воздействие его на организм работников может быть разным. Задача работодателя ознакомить работников с свойствами используемых газов и научить распознавать симптомы от контактов с ними.

Для оценки существующих мер управления рисками, связанными с эксплуатацией газовых баллонов и планирования мероприятий по снижению риска, можно воспользоваться списком контрольных вопросов:

Баллоны хранятся в вертикальном положении и зафиксированы цепями или другими средствами, чтобы предотвратить их опрокидывание?
Баллоны хранятся вдали от легковоспламеняющихся веществ, таких как масло, бензин, растворители или отходы?
Баллоны хранятся вдали от электрических соединений, газового пламени или других источников возгорания?
Ацетиленовые и пропановые баллоны хранятся отдельно от кислородных баллонов, когда они не используются?
Баллоны хранятся вдали от источников тепла?
Баллоны хранятся вдали от агрессивных химикатов?
Баллоны хранятся в сухом помещении? Защищена ли нижняя часть цилиндра от земли для предотвращения ржавчины?
Баллоны со сжатым газом имеют четкую маркировку?
Колпачки клапанов баллонов установлены, когда баллоны не используются?
Баллоны со сжатым газом не мешают проходу?
Заряженные или полные баллоны хранятся отдельно от пустых баллонов?
Баллоны регулярно проверяются на предмет коррозии, выбоин, выпуклостей, дефектов и общих деформаций?
Соблюдаются правила транспортировки баллонов со сжатым газом даже на короткие расстояния?
Все соединения баллонов со сжатым газом, такие как регуляторы давления, коллекторы, шланги, манометры и предохранительные клапаны, поверены на целостность и герметичность (1 раз в 12 месяцев)?
Со сжатыми газами работают только опытные и обученные люди?

Сосуды работающие под давлением

Сосуд под давлением – это резервуар, который был спроектирован для работы при давлении выше 0,07 мегапаскаля (МПа).

К этому типу рисков можно также отнести опасности связанные с эксплуатацией систем со сжатым воздухом. А так же трубопроводов пара и горячей воды.

Безопасное проектирование, установка, эксплуатация и техническое обслуживание сосудов под давлением в соответствии с соответствующими нормами и стандартами имеют важное значение для безопасности и здоровья работников.

При эксплуатации сосудов под давлением существует риск вызванный растрескиванием и повреждением сосуда, что может являться причиной утечки рабочей среды и разрушения сосуда.

Как следствие возможны:

Повреждение осколками и травмы в случае разрыва сосуда
Удушье или отравление, в зависимости от природы содержащейся жидкости
Пожар и взрыв
Химические и термические ожоги от контакта с технологическими жидкостями

Анализ опыта обслуживания СРД и информация о авариях позволяет выявить закономерности:

Повреждения обнаруживаются после гидравлического удара или внешнего механического воздействия
Растрескивание чаще встречается в области сварки
Коррозия является основным механизмом образования и роста трещин.

Меры управления:

Визуальный контроль.
Техническое обслуживание и освидетельствование.

Соответственно, расположение сосудов в здании должно быть спроектировано с учетом возможности свободного доступа персонала к сосуду для его полного осмотра. (Не менее 1 м от стен здания). Контрольно-измерительное оборудование должно быть расположено удобно для персонала.

При наличии аварийных клапанов на оборудовании работающем при избыточном давлении, в момент проведения оценки рисков, следует оценить куда отводится среда. Нет ли риска для персонала оказавшегося рядом с оборудованием.

Как отдельный риск рассматривается риск ошибки персонала при обслуживании сосудов. Для минимизации этого риска на трубопроводы наносится маркировка в виде стрелок с указанием направления движения среды и ее состава. Используются системы «Lockout/Tagout»

маркировка трубопроводов

Использование компрессоров, помимо перечисленного, связано с риском передачи вибрации на конструкцию здания. Для минимизации данного риска компрессор устанавливают на гасящие вибрацию основание. Между выходом с компрессора и трубопроводом должен иметься участок с гибким шлангом.

Источник

Инструкция по охране труда

при обслуживании сосудов, работающих под давлением

1. Общие требования охраны труда

1.1 К самостоятельной работе по обслуживанию сосудов, работающих под давлением допускаются лица, не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда, имеющие группу по электробезопасности не ниже I и соответствующую квалификацию согласно тарифно-квалификационного справочника.

1.2 При работе по обслуживанию сосудов, работающих под давлением необходимо:

1.2.1 Выполнять только ту работу, которая определена рабочей инструкцией.

1.2.2 Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.

1.2.3 Правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты.

1.2.4 Соблюдать требования охраны труда.

1.2.5 Немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления).

1.2.6 Проходить обучение безопасным методам и приемам выполнения работ и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж по охране труда, проверку знаний требований охраны труда.

1.2.7 Проходить обязательные периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования), а также проходить внеочередные медицинские осмотры (обследования) по направлению работодателя в случаях, предусмотренных Трудовым кодексом и иными федеральными законами.

1.2.8 Уметь оказывать первую помощь пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях.

1.2.9 Уметь применять первичные средства пожаротушения.

1.3 При работе по обслуживанию сосудов, работающих под давлением, характерны и присутствуют следующие опасные и вредные производственные факторы:

– вращающиеся части оборудования;

– опасные уровни напряжения в электрических цепях, замыкания которых может пройти через тело человека;

– недостаток освещенности;

– повышение температуры окружающей среды вблизи баллона и как следствие повышение давления воздуха внутри сосуда, что может привести к разрыву сосуда.

1.4 Работники, работающие по обслуживанию сосудов, работающих под давлением, должны быть обеспечены спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты в соответствии с Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты и Коллективным договором.

1.5 В случаях травмирования или недомогания необходимо прекратить работу, известить об этом руководителя работ и обратиться в медицинское учреждение.

1.6 За невыполнение данной инструкции виновные привлекаются к ответственности согласно законодательства Российской Федерации.

2. Требования охраны труда перед началом работы

2.1 Надеть и тщательно застегнуть установленную по действующим нормам специальную одежду и технологическую обувь в соответствии с характером предстоящей работы.

2.2 Осмотреть и подготовить рабочее место. Рабочий инструмент и приспособления, вспомогательный материал разложить в удобном и безопасном порядке.

2.3 Проверить внешним осмотром состояние сосудов.

2.4 Проверить срок поверки манометров и исправность действия предохранительных устройств.

2.5 Ремонт сосудов и их функциональных элементов, находящихся под давлением – недопустим. Давление в неисправном сосуде должно быть снижено до атмосферного.

2.6 Обо всех недостатках и неисправностях, обнаруженных при осмотре на рабочем месте, доложить непосредственному руководителю для принятия мер к их полному устранению.

3. Требования охраны труда во время работы

3.1 Во время работы необходимо обеспечить:

– содержание сосудов в исправном состоянии;

– обслуживание сосудов обученным и аттестованным персоналом;

– выполнение обслуживающим персоналом инструкций по режиму и безопасному обслуживанию сосуда;

– проведение своевременных ремонтов и подготовку сосудов к техническому освидетельствованию;

– осмотр сосудов в рабочем состоянии с установленной руководством организации периодичностью;

– своевременное устранение выявленных неисправностей;

– обслуживающий персонал – инструментом;

– проведение работы с персоналом по повышению его квалификации; а также периодическую проверку его знаний;

– хранение паспорта сосудов и инструкции организаций по их монтажу и эксплуатации;

– ведение учета наработки нагрузки сосудов.

3.2 Интервал поверки манометров устанавливается согласно требованиям метрологической службы.

3.3 Периодичность технического освидетельствования ресивера, не подлежащего регистрации в органах Ростехнадзора, согласно утвержденным правилам следующая:

– наружный осмотр через 5 лет;

– пневматическое испытание пробным давлением через 10 лет.

Пневматические испытания проводить по методике и рекомендациям технических организаций разработчиков сосудов.

3.4 После выполнения работ стыковочные места проверяются на герметичность обмыливанием.

3.5 Сосуды, в которых при осмотре выявлены трещины, вмятины, раковины и риски глубиной более 10% от номинальной толщины стенки, надрывы, выщербления, износ резьбы горловины должны быть выбракованы.

3.6 Работа с сосудом должна быть немедленно прекращена:

– если давление в сосуде поднялось выше разрешенного и не снижается, не смотря на меры принятые персоналом;

– при выявлении неисправности предохранительных устройств от повышения давления;

– при обнаружении в сосуде и его элементах, работающих под давлением, неплотностей, вздутий, разрыва прокладок;

– при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам;

– при неисправности предохранительных блокировочных устройств.

4. Требования охраны труда в аварийных ситуациях

4.1 При возникновении аварий и ситуаций, которые могут привести к авариям и несчастным случаям, необходимо:

4.1.1 Немедленно прекратить работы и известить руководителя работ.

4.1.2 Под руководством руководителя работ оперативно принять меры по устранению причин аварий или ситуаций, которые могут привести к авариям или несчастным случаям.

4.2 При возникновении пожара, задымлении:

4.2.1 Немедленно сообщить по телефону «01» в пожарную охрану, оповестить работающих, поставить в известность руководителя подразделения, сообщить о возгорании на пост охраны.

4.2.2 Открыть запасные выходы из здания, обесточить электропитание, закрыть окна и прикрыть двери.

4.2.3 Приступить к тушению пожара первичными средствами пожаротушения, если это не сопряжено с риском для жизни.

4.2.4 Организовать встречу пожарной команды.

4.2.5 Покинуть здание и находиться в зоне эвакуации.

4.3 При несчастном случае:

4.3.1 Немедленно организовать первую помощь пострадавшему и при необходимости доставку его в медицинскую организацию.

4.3.2 Принять неотложные меры по предотвращению развития аварийной или иной чрезвычайной ситуации и воздействия травмирующих факторов на других лиц.

4.3.3 Сохранить до начала расследования несчастного случая обстановку, какой она была на момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью других лиц и не ведет к катастрофе, аварии или возникновению иных чрезвычайных обстоятельств, а в случае невозможности ее сохранения – зафиксировать сложившуюся обстановку (составить схемы, провести другие мероприятия).

5. Требования охраны труда по окончании работы

5.1 Привести в порядок рабочее место. Выключить оборудование. Убрать инструмент и приспособления в отведенное для них место.

5.2 Снять спецодежду, осмотреть, вычистить и убрать в специально отведённое место.

5.3 Использованную ветошь, обтирочные материалы убрать в специальные металлические контейнеры.

5.4 Тщательно вымыть руки и лицо теплой водой с мылом. В случае выполнения работ, связанных со свинцом, обязательно перед мытьем рук произвести нейтрализацию свинца 1% раствором уксусной кислоты.

5.5 Об окончании работы и всех замечаниях, недостатках доложить непосредственному руководителю для принятия мер по их устранению.

Источник