Причины несчастных случаев при эксплуатации сосудов
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»
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
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»
: lpromexpert@mail.ru
Дубиков Д. А.
Главный инженер
ООО «Диатэк»
:diatec@yandex.ru
Седиков В.А.
Главный инженер
ООО «СибЭнергоРемонт»
: 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
Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением скачать (1166.5 kb.) Доступные файлы (1):содержание
1.doc^ 1.4.1. Расследование аварий и несчастных случаев, связанных с эксплуатацией сосудов, работающих под давлением, должно производиться в порядке, устанавливаемом Госгортехнадзором России. 1.4.2. О каждой аварии, смертельном или групповом несчастном случае, которые связаны с обслуживанием сосудов, работающих под давлением, зарегистрированных в органах Госгортехнадзора, их владелец обязан уведомить орган Госгортехнадзора и другие организации в соответствии с порядком, установленным Госгортехнадзором России. 1.4.3. До прибытия представителя Госгортехнадзора России для расследования обстоятельств и причин аварии или несчастного случая администрация организации обязана обеспечить сохранность всей обстановки аварии (несчастного случая), если это не представляет опасности для жизни людей и не вызывает дальнейшего развития аварии. ^ 2.1.1. Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений. 2.1.2. Для каждого сосуда должен быть установлен и указан в паспорте расчетный срок службы с учетом условий эксплуатации. 2.1.3. Устройства, препятствующие наружному и внутреннему осмотрам сосудов (мешалки, змеевики , рубашки , тарелки, перегородки и другие приспособления), должны быть, как правило, съемными. При применении приварных устройств должна быть предусмотрена возможность их удаления для проведения наружного и внутреннего осмотров и последующей установки на место. Порядок съема и установки этих устройств должен быть указан в руководстве по эксплуатации сосуда. 2.1.4. Если конструкция сосуда не позволяет проведение наружного и внутреннего осмотров или гидравлического испытания, предусмотренных требованиями Правил, разработчиком проекта сосуда в руководстве по эксплуатации должны быть указаны методика, периодичность и объем контроля, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов. В случае отсутствия в руководстве таких указаний методика, периодичность и объем контроля определяются специализированной организацией. 2.1.5. Конструкции внутренних устройств должны обеспечивать удаление из сосуда воздуха при гидравлическом испытании и воды после гидравлического испытания. 2.1.6. Сосуды должны иметь штуцера для наполнения и слива воды, а также для удаления воздуха при гидравлическом испытании. 2.1.7. На каждом сосуде должны быть предусмотрены вентиль, кран или другое устройство, позволяющее осуществлять контроль за отсутствием давления в сосуде перед его открыванием; при этом отвод среды должен быть направлен в безопасное место. 2.1.8. Расчет на прочность сосудов и их элементов должен производиться по НД, согласованной с Госгортехнадзором России. Сосуды, предназначенные для работы в условиях циклических и знакопеременных нагрузок, должны быть рассчитаны на прочность с учетом этих нагрузок. При отсутствии нормативного метода расчет на прочность должен выполняться по методике, согласованной со специализированной научно-исследовательской организацией. 2.1.9. Сосуды, которые в процессе эксплуатации изменяют свое положение в пространстве, должны иметь приспособления, предотвращающие их самоопрокидывание. 2.1.10. Конструкция сосудов , обогреваемых горячими газами, должна обеспечивать надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, до расчетной температуры. 2.1.11. Для проверки качества приварки колец, укрепляющих отверстия для люков , лазов и штуцеров, должно быть резьбовое контрольное отверстие в кольце, если оно приварено снаружи, или в стенке, если кольцо приварено с внутренней стороны сосуда. Данное требование распространяется также и на привариваемые снаружи к корпусу накладки или другие укрепляющие элементы. Наружные глухие элементы (например, накладки), не работающие под давлением, должны иметь дренажные отверстия в самых низких местах. 2.1.12. Заземление и электрическое оборудование сосудов должны соответствовать правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей в установленном порядке. ^ 2.2.1. Сосуды должны быть снабжены необходимым количеством люков и смотровых лючков, обеспечивающих осмотр, очистку и ремонт сосудов, а также монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств. Сосуды, состоящие из цилиндрического корпуса и решеток с закрепленными в них трубками (теплообменники), и сосуды, предназначенные для транспортировки и хранения криогенных жидкостей, а также сосуды, предназначенные для работы с веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007-76, но не вызывающие коррозии и накипи, допускается изготовлять без люков и лючков независимо от диаметра сосудов при условии выполнения требования п.2.1.4 Правил. 2.2.2. Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки, а с внутренним диаметром 800 мм и менее – лючки. 2.2.3. Внутренний диаметр круглых люков должен быть не менее 400 мм. Размеры овальных люков по наименьшей и наибольшей осям в свету должны быть не менее 325х400 мм. Внутренний диаметр круглых или размер по наименьшей оси овальных лючков должен быть не менее 80 мм. 2.2.4. Люки, лючки необходимо располагать в местах, доступных для обслуживания. Требования к устройству, расположению и обслуживанию смотровых окон в барокамерах определяются проектной организацией и указываются в инструкции по монтажу и эксплуатации завода-изготовителя. 2.2.5. Крышки люков должны быть съемными. На сосудах, изолированных на основе вакуума, допускаются приварные крышки. 2.2.6. Крышки массой более 20 кг должны быть снабжены подъемно-поворотными или другими устройствами для их открывания и закрывания. 2.2.7. Конструкция шарнирно-откидных или вставных болтов, хомутов, а также зажимных приспособлений люков, крышек и их фланцев должна предотвращать их самопроизвольный сдвиг. 2.2.8. При наличии на сосудах штуцеров , фланцевых разъемов, съемных днищ или крышек, внутренний диаметр которых не менее указанных для люков в п.2.2.3 Правил, обеспечивающих возможность проведения внутреннего осмотра, допускается люки не предусматривать. ^ 2.3.1. В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные. 2.3.2. Эллиптические днища должны иметь высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища. Допускается уменьшение этой величины по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией. 2.3.3. Торосферические (коробовые) днища должны иметь: высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра; внутренний радиус отбортовки не менее 0,1 внутреннего диаметра днища; внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища. 2.3.4. Сферические неотбортованные днища могут применяться с приварными фланцами, при этом: внутренний радиус сферы днища должен быть не более внутреннего диаметра сосуда; сварное соединение фланца с днищем выполняется со сплошным проваром. 2.3.5. В сварных выпуклых днищах, за исключением полусферических, состоящих из нескольких частей с расположением сварных швов по хорде, расстояние от оси сварного шва до центра днища должно быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища. Круговые швы выпуклых днищ должны располагаться от центра днища на расстоянии не более 1/3 внутреннего диаметра днища. 2.3.6. Конические неотбортованные днища должны иметь центральный угол не более 45°. Центральный угол конического днища может быть увеличен по заключению специализированной научно-исследовательской организации по аппаратостроению. 2.3.7. Плоские днища с кольцевой канавкой и цилиндрической частью (бортом), изготовленные механической расточкой, должны изготовляться из поковки. Допускается изготовление отбортованного плоского днища из листа, если отбортовка выполняется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90°. 2.3.8. Для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением выпуклых днищ, компенсаторов и вытянутых горловин под приварку штуцеров, расстояние l от начала закругления отбортованного элемента до отбортованной кромки в зависимости от толщины s стенки отбортованного элемента должно быть не менее указанного в табл.1. Таблица 1 ┌─────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐ │ Толщина стенки отбортованного │Расстояние до отбортованной кромки l,│ │ элемента s, мм │ мм, не менее │ ├─────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │До 5 │ 15 │ ├─────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Свыше 5 до 10 │ 2s + 5 │ ├─────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Свыше 10 до 20 │ s + 15 │ ├─────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Свыше 20 до 150 │ s/2 + 25 │ ├─────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤ │Свыше 150 │ 100 │ └─────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘ Скачать файл (1166.5 kb.) |
Источник