Основные причины аварий на сосудах
На предприятиях различных отраслей промышленности широко используются сосуды» аппараты, коммуникации, работающие под давлением; оборудование, работающее под избыточным давлением свыше 0,07 МПа или при температуре нагрева воды свыше 119 °С, паровые и водогрейные котлы, в том числе энергетические котлы; сосуды, работающие под давлением; трубопроводы пара и горячей воды; газонаполнительные станции и испытательные пункты баллонов.
Основными причинам аварийности и травматизма при эксплуатации этого оборудования являются:
1. Истечение срока службы и неисправность оборудования;
2. Неисправность или отсутствие средств противоаварийной защиты, сигнализации или связи;
3. Неправильная организация производства работ;
4. Неэффективность или отсутствие производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации оборудования;
5. Низкий уровень знаний руководителей, специалистов, обслуживающим персоналом требований промышленной безопасности;
6. Нарушение технологической или трудовой дисциплины, неосторожные или несанкционированные действия исполнителей работ;
7. Отступление от требований проектной и технологической документации;
8. Нарушение регламента ревизии или обслуживания оборудования;
9. Нарушение регламента ремонтных работ, низкое качество ремонта;
10. Использование при изготовлении или ремонте оборудования конструкционных материалов, не соответствующих проекту.
Одной из основных проблем, влияющих на уровень безопасности такого оборудования, является рост парка оборудования, отработавшего расчетный срок службы, в результате чего появилась необходимость продления срока его эксплуатации и перехода на,так называемый, парковый ресурс, значительно превышающий расчетный, после проведения диагностических обследований.
Приоритетнойзадачей обеспечения безопасности признается исключение внезапных разрушений высоконагруженных элементов. Факторами,вызнающими такие разрушения как правило, являются дефектыизготовления, нарушения условий эксплуатации или достижение металлом предельной степени повреждения. С увеличением продолжительности эксплуатации последний из указанных факторов становится доминирующим, в связи с чем основной задачей в определении допустимых сроков безопасной эксплуатации оборудования становится достоверная оценка состояния металла и сварных соединений.
Требования безопасности дляоборудования, работающего под избыточным давлением свыше 0,07 МПа илипри температуре нагрева воды свыше 115 0 С должны обеспечиваться при проектировании, изготовлении, перевозке, эксплуатации, выведении из эксплуатации и утилизации. Это обеспечивается применением документов в области стандартизации для обеспечения безопасности, подтверждением соответствия оборудования, государственным надзором за безопасностью оборудования.
Основные требования, которые должны соблюдаться при эксплуатации сосудов, работающих под давлением,установлены Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утверждены Постановлением Министерства по чрезвычайным ситуациям и Министерства труда Республики Беларусь от 27 декабря 2005 г. №56).
Для содержания сосудов в исправном состоянии и обеспечения безопасных условий их работы Правилами предусматривается:
· получение лицензий на осуществление соответствующих видов деятельности, связанных с эксплуатацией сосудов;
· назначение ответственных лиц;
· медицинское освидетельствование персонала; проведение обучения и проверки знаний персонала, обслуживающего сосуды, установление порядка его допуска к самостоятельной работе;
· регистрация наиболее ответственного оборудования в органах технадзора;
· установление порядка технического освидетельствования и пуска в работу сосудов;
· наличие и исправность предохранительных устройств и контрольно-измерительных приборов, средств сигнализации;
· разработка и ведение соответствующей технической документации.
Приказом руководителя из числа специалистов, имеющих высшее или среднее техническое образование и прошедших проверку знаний указанных Правил, назначаются:
• ответственные по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов;
• ответственные за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов.
При отсутствии на предприятии специалистов с высшим или средним техническим образованием ответственный по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов может быть назначен по согласованию с местным органом технадзора из числа соответствующих специалистов другого предприятия. В этом случае между предприятиями должен быть заключен в установленном порядке договор.
Обучение и повышение квалификации указанных специалистов должно проводиться в учебных заведениях, имеющих на это разрешение органа технадзора, по согласованным с ним программам.
Баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами относятся к сосудам, работающим под давлением. Эксплуатация баллонов связана с целым рядом опасных факторов. Наполненный сжатым газом баллон обладает большой энергией. Разрушение баллона может произойти при падении, сильных ударах (особенно в зимних условиях), при нагревании до высоких температур, при переполнении сжатым, сжиженным газом и т. п.
Эксплуатация баллонов должна соответствовать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утверждены Министерством труда и МЧС РБ от 30апреля 1998 г. № 52) и Правил безопасности в газовом Хозяйстве (утверждены Проматомнадзором Республики Беларусь от 30 октября 1992 г. (с изменениями и дополнениями от 22 августа 1996 г. и от 15 ноября 1996 г.)).
Всоответствии с пунктом 10.3.1. Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением; эксплуатация, хранение и транспортирование баллонов должны производиться в соответствии с требованиями инструкции, утвержденной руководителем предприятия в установленном порядке. Рабочие, обслуживающие баллоны, должны быть обучены и проинструктированы в соответствии с пунктом 7.2.2. указанных Правил.
Безопасность эксплуатации баллонов обеспечивается:
· необходимой механической прочностью баллонов и надлежащим контролем за их состоянием;
· исключением возможности наполнения горючими газами баллонов, предназначенных для негорючих газов, и наполнения кислородом баллонов, предназначенных для горючих газов;
· соблюдением правил наполнения, транспортирования и использования.
При эксплуатации всех баллонов должно строго соблюдаться правило, не допускающее полного их опорожнения. Баллоны не принимаются для наполнения, если остаточное давление в них менее 0,05 МПа, а для баллонов с растворенным ацетиленом — не менее 0,05 МПа и не более 0,1 МПа.
Хранить горючие материалы и производить работы, связанные с применением открытого огня в радиусе 25 м от склада баллонов запрещается.
Транспортирование баллонов,наполненных газом, должна производится на рессорном транспорте иди автокарах в Горизонтальном положении обязательно с прокладками между, баллонами.
Источник
1. Значительное превышение давления из-за неисправности предохранительного клапана, нарушение технологического процесса, воспламенение паров масла в воздухосборниках, отсутствие или неисправность редукторов.
2. Неисправность или отсутствие предохранительных устройств с быстросъемными крышками.
3. Дефекты при изготовлении сосудов, при ремонте (сварные швы).
4. Переполнение сосудов с сжиженными газами.
5. Износ стенок сосудов.
6. Обслуживание сосудов необученным персоналом, нарушение технологической и трудовой дисциплины.
7. Нарушение правил безопасности.
8. Выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих нарушать правила.
Последствиями аварий и взрывов могут быть:
– разрушение оборудования, зданий, сооружений;
– травмирование людей отлетающими частями разорвавшегося сосуда;
– отравление вредными веществами;
– поражение пламенем, горючими газами, паром, жидкостью.
Предупреждение аварий и врывов:
За состоянием сосудов необходимо вести контроль. В случае обнаружения трещин, вспучивания стенок, пропускания газа или жидкости или отпотевания в сварных швах, неисправности или некомплектности крепежных деталей, крышек и люков, неисправности или отсутствия предохранительных клапанов, термометров, сигнальных устройств и т.д. эксплуатация сосудов не допускается во избежание разрушения корпуса, вырывания крышек и люков сосуда и тому подобных аварий.
Обслуживающий персонал обо всех замеченных недостатках и неполадках в работе сосудов и о принятых мерах для их устранения делает отметку в эксплуатационном журнале.
Автоклавы, снабженные быстросъемными крышками, помимо измерительных приборов, предохранительных клапанов и сигнализации, оборудуются автоматической блокировкой, не допускающей освобождение крышек при наличии в сосуде остаточного давления.
Воздухосборники или другие емкости при внутреннем осмотре, чистке или ремонте влагоотделителей должны быть надежно отключены от сети заглушками с хвостовиками, полностью освобождены от оставшегося там газа или пара.
Все люди аппарата во время нахождения внутри них работающих людей должны быть открыты, и весь аппарат должен непрерывно вентилироваться. Для работы внутри емкости рабочий должен быть снабжен спецодеждой и защитными очками. Работу должны выполнять не менее двух человек, из которых один находится снаружи и наблюдает за состоянием работающего внутри.
Средства взрывозащиты герметичных систем
Любое оборудование повышенного давления должно быть укомплектовано системами взрывозащиты, которые предполагают:
– применение оборудования, рассчитанного на давление взрыва;
– применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных или паровых завес;
– защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т.д.).
Дата публикования: 2015-02-03; Прочитано: 5248 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org – Студопедия.Орг – 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования
(0.001 с)…
Источник
В целях профилактики и предотвращения аварий нужно помнить о том, что использование сосудов, работающих под давлением, требует соблюдения определенного комплекса мер для обеспечения их безопасной эксплуатации: конструкция сосудов должна быть надежной, обеспечивать безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность ремонта сосудов; конструкция сосудов, обогреваемых горячими газами, должна обеспечивать надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, до расчетной температуры.
Основные причины аварий сосудов заключаются, как правило, в том, что при проведении экспертизы промышленной безопасности обнаруживаются дефекты изготовления сосудов, коррозийное разрушение устройств, а также другие виды повреждений, нарушение технологического режима и правил эксплуатации, неисправность арматуры и приборов.
Как показывает практика, в большинстве своем аварии сосудов, работающих под давлением, происходят из-за дефектов изготовления, в результате срыва болтов и крышек люков, разрыва и выпучивания днищ, а также коррозии и других видов разрушений.
Для того чтобы предупредить аварии сосудов, работающих под давлением, требуется, чтобы материалы, предназначенные для их изготовления и ремонта, имели сертификаты, подтверждающие их соответствие специальным техническим требованиям.
Так, например, конструкция сосудов должна быть надежной, она должна обеспечивать безопасность при эксплуатации, возможность внутреннего осмотра, очистки и ремонта. Сварные швы конструкций должны быть только стыковыми и доступными для контроля при изготовлении, монтаже и эксплуатации сосуда.
Для своевременного выявления дефектов сосудов в процессе эксплуатации и предупреждения аварий проводится техническое освидетельствование перед пуском в работу и при эксплуатации с периодичностью, указанной для котлов.
Кроме того, стационарные сосуды в зависимости от их конструкции и назначения обязательно снабжаются соответствующими контрольно-измерительными приборами, предохранительными устройствами, средствами автоматики, запорной и другой арматурой в целях предупреждения аварий из-за нарушений технологического режима и правил эксплуатации.
Если по каким-либо причинам нельзя применить предохранительные клапаны во избежание аварии, для предупреждения повышения давления в сосуде выше критического используются разрывные предохранительные мембраны. Подобного рода мембраны отличаются простотой конструкции и мгновенным действием. Разрывные предохранительные мембраны представляют собой диск из металла или другого материала, закрепленный в стенке сосуда, работающего под давлением. При давлении, превышающем рабочее не более чем на 25 %, мембрана разрывается, и давление в сосуде падает.
Стоит также помнить, что неисправность приборов контроля и автоматики, запорной и другой арматуры выявляется при проведении их внешних осмотров и контроле в регламентированные сроки. При этом кроме указанных выше приборов также контролируются состояние и работоспособность запорных органов, трехходовых кранов, устройств для выпуска воздуха при заполнении сосудов средой, спуска воды и другой арматуры.
Основные причины аварий сосудов заключаются, как правило, в том, что при проведении экспертизы промышленной безопасности обнаруживаются дефекты изготовления сосудов, коррозийное разрушение устройств, а также другие виды повреждений, нарушение технологического режима и правил эксплуатации, неисправность арматуры и приборов.
Источник
Лукманов Ф. М.
Директор
ООО «ПромЭксперт»
e-mail: lpromexpert@mail.ru
Дубиков Д. А.
Главный инженер
ООО «Диатэк»
e-mail:diatec@yandex.ru
Седиков В.А.
Главный инженер
ООО «СибЭнергоРемонт»
e-mail: sibenergoremont@bk.ru
При эксплуатации сосудов, работающих под давлением, возможно возникновение аварийной ситуации: когда сосуд разрушается, давление в нем падает до атмосферного, содержимое выделяется в атмосферу, т.к. жидкие химически опасные вещества вскипают и преобразуются в пар или газ. Первичное газовое облако распространяется на большое расстояние и образует зону заражения, опасную для жизни людей и животных. Также в момент взрыва высвобождается энергия, обладающая огромной разрушительной силой: помещение разрушается, обслуживающий персонал может быть травмирован обломками стен, осколками стекол, контужен ударной волной. Взрыв сосуда может спровоцировать пожар. Таким образом, аварии, возникающие на предприятиях, где установлены сосуды, работающие под давлением, могут создавать не только угрозу окружающей среде, разрушать производственные помещения, но и поражать людей, порой приводить к смертельным исходам.
К взрывам баллонов и других сосудов чаще всего приводят:
– внезапное расширение газов из-за повышения температуры (возможно там, где при монтаже оборудования не соблюдено требование расстояния сосудов от отопительных приборов);
– падение вследствие плохого закрепления сосуда;
– срыв болтов, отрыв съемных крышек, люков, разрыв и выпучивание днищ. Такие неполадки сосудов наиболее опасны, т.к. вызывают разрушения зданий и оборудования, наносят предприятиям большой материальный ущерб, а иногда сопровождаются несчастными случаями;
– заводской брак, допущенный при изготовлении;
– коррозийное разрушение и другие виды повреждений стенок сосудов;
– воспламенение паров масла в воздухосборниках;
– загрязнение баллона (накопление окалины, попадание масла на вентили и т.п.).
Причинами аварий на производстве, использующем сосуды, работающих под давлением, чаще всего бывают:
– выход из строя сосудов, агрегатов, арматуры и приборов;
– нарушение правил транспортировки и хранения ядовитых веществ;
– несоблюдение правил техники безопасности; неэффективный производственный контроль за соблюдением требований промышленной безопасности при эксплуатации оборудования; недостаточный уровень знаний руководителей требований промышленной безопасности;
– истечение срока службы и неисправность оборудования; отступление от требований проектной и технологической документации; нарушение регламента ремонтных работ, низкое качество ремонта;
– неисправность или отсутствие средств противоаварийной защиты, сигнализации;
– превышение нормативных запасов газа или жидкостей под давлением;
– нарушения технологического режима и правил эксплуатации (в том числе превышение предельных значений давления);
– нарушение трудовой дисциплины;
При проверках опасных производственных объектов выявлены типичные организационные нарушения, которые создают условия аварийности:
– несвоевременная проверка средств противоаварийной защиты;
– несвоевременное техническое освидетельствование сосудов;
– отсутствие сертификатов на материалы для изготовления и ремонта сосудов, подтверждающие их соответствие назначению и специальным техническим условиям;
– бессистемные, эпизодические учебно-тренировочные занятия по ликвидации аварий;
– допуск к обслуживанию не получившего специального обучения персонала;
– эпизодические проверки знаний инструкций и правил ТБ обслуживающего персонала;
– широкое распространение арендных отношений, приведшее к ситуации двойного подчинения оборудования (особенно часто аренда цехов на предприятиях пищевой промышленности), в результате чего затруднен доступ к данному оборудованию специалистов, обеспечивающих фактическую эксплуатацию сосудов, работающих под давлением.
Литература:
1. Авария. Сосуд // Большая энциклопедия нефти и газа. – https://www.ngpedia.ru/id132808p1.html.
2. Осипов В.И. Природные катастрофы на рубеже ХХ1 века / В.И. Осипов // Вестн. РАН. – 2001. – N: 4.
3. Причины аварий и взрывов сосудов, работающих под давлением. Правила безопасной эксплуатации и техническое освидетельствование сосудов, работающих под давлением. – https://helpiks.org/4-74810.html
Источник
ТЕМА №14:
Причины, анализ и профилактика взрывов и аварий сосудов, работающих под давлением, их устройство и общие принципы обеспечения безопасности эксплуатации.
Основные термины и определения.
При осуществлении различных технологических процессов, проведении ремонтных работ, в быту и т.д. широко используются различные системы повышенного давления: трубопроводы, баллоны и емкости для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, паровые и водяные котлы, газгольдеры и др. Основная характеристика этого оборудования состоит в том, что давление газа или жидкости здесь превышает атмосферное. Указанное оборудование принято называть сосудами, работающими под давлением.
Сосуд – герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.
Резервуар – стационарный сосуд, предназначенный для хранения газообразных, жидких и других веществ.
Баллон – сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей,фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хранения и использован сжатых, сжиженных или растворенных под давлением газов.
Бочка – сосуд цилиндрической или другой формы, который можно перекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор, предназначенный для транспортировки и хранения жидких и других веществ.
Барокамера – сосуд, оснащенный приборами и оборудованием и предназначенный для размещения в нем людей.
Цистерна – передвижной сосуд, постоянно установленный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля (прицепа) или на других средствах передвижения, предназначенный для транспортировки и хранения газообразных,жидких и других веществ.
Степень опасности сосудов определяется в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» – по Приложению №1 ФЗ, сосуды работающие под давлением отнесены к категории технических устройств на опасных производственных объектах, на которых, – «используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115 ºС», в том числе это относится и к баллонам, бочкам, цистернам в которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасные вещества»
Виды сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Классификация. Требования к обозначениям.
Рассмотрим основные виды сосудов и аппаратов, работающих под давлением.
Трубопроводы — устройства для транспортировки жидкостей и газов. По ГОСТ все жидкости и газы, транспортируемые по ним, разбиты на десять групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета (опознавательная окраска):
Вода — зеленый
Пар — красный
Воздух — синий
Газы горючие и негорючие — желтый
Кислоты — оранжевый
Щелочи — фиолетовый
Жидкости горючие и негорючие —коричневый
Прочие вещества — серый
Кроме опознавательной окраски на трубопроводы наносят так же предупредительные (сигнальные) цветные кольца:
| Цвет наносимого на трубопровод кольца | Транспортируемые вещества |
| Красный | ¾ Взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиеся |
| Зеленый | ¾ Безопасные или нейтральные |
| Желтый | ¾ Токсичные или иной вид опасности, например глубокий вакуум, высокое давление, наличие радиации |
Количество сигнальных колец определяет степень опасности.
Баллоны — сосуды для транспортировки и хранения сжатых и растворенных газов. Различают (согласно ГОСТ) баллоны малой (0,4—12 л), средней (20—50 л) и большой (80—500 л) вместимости. В зависимости от содержащихся газов баллоны окрашивают в соответствующие сигнальные цвета, а также на их поверхность наносят надпись, указывающую вид газа, а в ряде случаев — отличительные полосы.
В верхней части каждого стального баллона выбиты: товарный знак предприятия-изготовителя; дата (месяц и год) изготовления (последнего испытания) и год следующего испытания; вид термообработки материала баллона; рабочее и пробное гидравлическое давление, МПа; емкость баллона, л; масса баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.
Криогенные сосуды предназначены для хранения и транспортировки различных сжиженных газов: воздуха, кислорода, аргона и др. В соответствии с ГОСТ их выпускают шести типоразмеров: 6; 3; 10; 16; 25 и 40 л. Эти сосуды маркируются следующим образом: СК-40 — сосуд криогенный емкостью 40 л. Снаружи их окрашивают серебристой или белой эмалью и посередине наносят отличительную полосу с названием сжиженного газа, находящегося в сосуде. Кроме рассмотренных сосудов для хранения больших количеств сжиженных газов используют стационарные резервуары (объемом до 500 тыс. л и более), а для их перевозки — транспортные сосуды (цистерны), имеющие объем до 35 тыс. л.
Газгольдерыпредназначены для хранения и выдачи больших количеств сжатых газов, отделения от них механических примесей и других целей. Различают газгольдеры высокого и низкого давления. В первых из них сжатый газ находится под одним из следующих давлений: менее 25; 32 и 40 МПа. Газгольдеры низкого давления рассчитаны на большой объем хранимых газов: 105—3*107 л.
Цвета окраски баллонов
| Газ | Цвет окраски баллона | Текст надписи | Цвет надписи | Цвет полосы |
| Азот | Черный | Азот | Желтый | Коричневый |
| Аммиак | Желтый | Аммиак | Черный | — |
| Аргон технический | Черный | Аргон технический | Синий | Синий |
| Ацетилен | Белый | Ацетилен | Красный | — . |
| Бутан | Красный | Бутан | Белый | — |
| Водород | Темно-зеленый | Водород | Красный | — |
| Воздух | Черный | Сжатый воздух | Белый | — |
| Кислород | Голубой | Кислород | Черный | — |
| Углекислота | Черный | Углекислота | Желтый | — |
| Хлор | Защитный | — | — | Зеленый |
| Другие горючие газы Другие негорючие газы | Красный Черный | Наименование газа Наименование газа | Белый Желтый | — |
К установкам, работающим под давлением, относятся также паровые, водогрейные котлы,компрессоры, воздухосборники, газовые баллоны, паропроводы, газопроводы, автоклавы и др. Названные установки и устройства используются для генерирования и распределения горячего пара, хранения и перевозки сжатых газов и жидкостей.
Основные опасности и причины аварий при эксплуатации СВД.
Сосудами, работающими под давлением, называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением. Основная опасность при работе таких сосудов заключается в возможности их разрушения при физическом взрыве среды.
Под физическим взрывом понимается мгновенное проявление действия силы внезапного адиабатического (т. е. происходящего без подвода или отвода тепла) расширения газов или паров, сопровождающееся выделением механической энергии и образованием взрывной и ударной волн.
Работа, производимая адиабатическим расширением газа при взрыве сосуда, и мощность взрыва зависят от давления в аппарате, его объема, продолжительности действия взрыва (обычно около 0,1 с), показателя адиабаты (отношения теплоемкостей при постоянном объеме, для воздуха равным 1,41) и могут быть подсчитаны по эмпирическим формулам.
Расчеты показывают, что мощность физических (адиабатических) взрывов весьма велика. Например, мощность взрыва (разрыва) сосуда емкостью 1 м3, находящегося под давлением воздуха, равным 1МПа (10 кг/см2), составляет 13164 кВт. В случае водяного пара мощность взрыва в тех же условиях составляет уже около 200000 кВт.
Наиболее частыми причинами аварий и взрывов сосудов, работающих под давлением, являются: несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температурному режиму, превышение давления сверх предельного, потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы), несоблюдение установленного режима, отсутствие необходимого технического надзора.
Источник