Проект с сосудами под давлением

Компания «PNProject» оказывает услуги по расчету и проектированию сосудов под давлением для технологических установок нефтеперерабатывающей, химической, нефтяной, газовой отраслей промышленности, а также для систем водоотведения и объектов транспортного строительства. Сосуды, работающие под избыточным давлением или вакуумом, относятся к объектам повышенной опасности, поэтому процесс их проектирования следует доверять высококвалифицированным специалистам. Наша компания имеет большой опыт в проектировании емкостей, баков, баллонов, бочек, барокамер, цистерн, резервуаров и прочих сосудов из стали, композитных материалов, акрилового стекла. Доверяя ответственную задачу расчета таких объектов специалистам нашей компании, Вы гарантированно получаете качественный проект, отвечающий требованиям стандартов, норм и правил.

Мы проектируем сосуды, работающие при различных уровнях давления и вакуума, в широком диапазоне температур с любыми рабочими средами, в том числе агрессивными, токсичными, взрыво- и пожароопасными. Основные требования к разработке проекта таких конструкций приведены в ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных», ГОСТ Р 55072-2012 «Емкости из реактопластов, армированных стекловолокном. Технические условия», ГОСТ Р 52630 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Технические условия».

В процессе проектирования мы руководствуемся всем комплексом нормативной документации (ГОСТы, ОСТы, РД, ТУ), касающейся проектирования и изготовления сосудов, работающих под давлением и отдельных элементов этого оборудования. Это позволяет обеспечить безопасность, работоспособность, надежность, долговечность, эргономичность оборудования, а также требуемую степень унификации и стандартизации отдельных его элементов.

Этапы проектирования сосудов под давлением

Исходной информацией для разработки проекта служат следующие данные:

• условия эксплуатации и назначение сосуда;
• данные о технологических процессах, для реализации которых используется сосуд;
• химический состав, фазовое состояние и прочие характеристики рабочей среды;
• рабочие уровни температуры и давления.

Эскизное проектирование. На основании исходных данных, собранных в техническом задании, наши специалисты выполняют расчет сосуда на прочность, определяют толщину стенок и днищ, разрабатывают общий конструктив объекта. На первом этапе мы принимаем принципиальные решения относительно конструкции, формы, материалов, схемы монтажа и подключения сосудов. Разрабатываем эскизный проект, на основании которого определяется стоимость работ по проектированию и изготовлению сосуда.

Разработка конструкторской документации. После согласования концептуальных решений и стоимости специалисты нашей компании разрабатывают конструкторскую документацию с подробной проработкой сборочных единиц. Чертежи согласовываются с заказчиком и проверяющими организациями, после чего направляются на производство для изготовления сосудов. Все изменения, которые вносятся в проектную документацию в процессе эксплуатации, ремонта, монтажа или наладки оборудования, в обязательном порядке должны быть согласованы с разработчиком.

В комплект рабочей документации входят следующие разделы:

• общие данные, расчет сосуда на прочность;
• сборочные чертежи;
• чертежи сборочных единиц;
• деталировка;
• спецификации.

Также по требованию заказчика мы формируем следующую документацию:

• руководства по монтажу, эксплуатации, техническому освидетельствованию, диагностированию, ремонту конструкций;
• методику испытаний сосудов;
• ведомость запасных частей;
• документацию на комплектующие (редукторы, насосы, электродвигатели).

В ходе проектирования мы разрабатываем чертежи основных частей сосуда: днищ, обечаек, решеток, труб, опор, люков, змеевиков, рубашек, перегородок, ответных фланцев, заглушек, крышек, крепежа, фундаментных болтов, запасных частей. Определяются технические характеристики сосудов, осуществляется подбор предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов, запорной и запорно-регулирующей арматуры. Принимаются решения относительно выбора материалов, технологий сварки и пайки. Рассматриваются вопросы, касающиеся испытания и ремонта сосудов.

Разработка конструкции сосуда под давлением

Разрабатывая конструкцию сосуда, работающего под давлением, мы обеспечиваем надежность, долговечность, технологичность оборудования, гарантируем соответствие требованиям безопасности в процессе сборки, монтажа, эксплуатации оборудования. Обеспечиваем доступ к наружным элементам и внутреннему пространству сосуда во время осмотра, ремонта, промывки, продувки и контроля технического состояния резервуара. Для осмотра, ремонта, очистки сосудов и демонтажа внутренних узлов предусматриваются специальные люки. В случае, если доступ к внутренним поверхностям ограничен или затруднен, мы разрабатываем специальную методику контроля качества сосуда с целью своевременного устранения дефектов. Устройства внутреннего и наружного обогрева или охлаждения резервуара могут быть выполнены съемными для удобства эксплуатации.

Конструктор разрабатывает меры защиты оборудования от негативного воздействия вибрации, взрыво- и пожароопасности, перегрева, критического повышения давления, коррозии или износа основных узлов оборудования. При этом исключается наличие незащищенных подвижных деталей. При проектировании учитывается фактор безопасной и эффективной транспортировки конструкции. При необходимости может быть заложена возможность деления сосуда на транспортируемые части. Опрокидываемые сосуды оснащаются специальными приспособлениями, которые препятствуют опрокидыванию.

Выбор материала для сосудов

Стальные сосуды изготавливаются из листового материала, труб, поковок или отливок. Для производства сосудов может использоваться акриловое стекло, полиэфирные, эпоксидные, фурановые смолы с армирующим наполнителем. Выбирая материал для сосуда, мы принимаем во внимание расчетное давление, температуру, химический состав и степень агрессивности рабочей среды, а также условия эксплуатации оборудования. В зависимости от этих параметров определяется требуемый уровень коррозионной стойкости стенок сосуда. Для сосудов, которые эксплуатируются на улице или в неотапливаемом здании, учитывается минимальная отрицательная температура воздуха в регионе и подбирается материал, обладающий свойствами морозостойкости. В зависимости от уровня расчетной температуры определяются физико-механические свойства материала и допускаемые напряжения.

Расчет сосудов, работающих под давлением

Основные элементы сосудов, работающих под давлением, рассчитываются на прочность по предельным нагрузкам с коэффициентами запаса прочности. Расчет сосудов проводится по ГОСТ Р 52857, ГОСТ Р 51273, ГОСТ Р 51274, ГОСТ 30780 и др. Расчет на прочность проводится для всех состояний, в которых может находиться сосуд в процессе эксплуатации, монтажа, транспортировки. В ходе расчета учитываются не только рабочие нагрузки, но и внешние факторы, оказывающие влияние на прочность сосуда. При этом в обязательном порядке учитывается вероятность того, что все эти факторы могут действовать как поочередно, так и одновременно.

Основные расчетные параметры:

• рабочее и расчетное давление в условиях испытаний и эксплуатации;
• нагрузка от массы сосуда и рабочей среды;
• температура окружающего воздуха и рабочего вещества;
• уровень инерционных нагрузок, который возникает при вибрациях и колебаниях в процессе транспортировки, в условиях сейсмической нестабильности или под действием силы ветра;
• силы противодействия, передающиеся от мест крепления сосуда;
• переменные нагрузки, вызывающие усталостные явления;
• расчетная температура стенки сосуда;
• допустимая температура стенок сосуда, находящегося под рабочим давлением;
• вместимость сосуда, его масса без рабочей среды;
• максимально и минимально допустимый уровень рабочей среды в сосуде;
• ограничения по массе рабочей среды;
• срок службы сосуда, число циклов нагружения.

Расчетная температура определяется в ходе специальных теплотехнических расчетов или по результатам работы аналогичных сосудов. Если сосуд работает в различных режимах, то рабочая температура определяется для каждого из этих режимов. Рабочее давление – это максимальное давление, возникающее в процессе реализации технологического процесса. Расчетное давление, по которому осуществляется расчет сосуда на прочность, равно рабочему или несколько выше рабочего давления. При определении расчетного давления учитывается гидростатическое давление среды, рабочее давление, инерционные внешние и внутренние нагрузки, а также сейсмические, ветровые, снеговые нагрузки. 

Специалисты компании «PNProject» несут полную ответственность за корректность и качество расчетов на прочность. Инженеры нашей компании аттестованы на знание «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» ПБ 03-576-03 в соответствии с Положением о порядке подготовки и аттестации работников организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов.

Компания «PNProject» оказывает широкий спектр услуг по проектированию объектов различного назначения. Для получения детальной информации по вопросам проектирования свяжитесь с нашим техническим специалистом по номеру +7 (495) 162-78-81 или закажите обратный звонок через специальную форму.

01.07.2018

Статья будет полезна руководителям и специалистам компаний, в рабочем процессе которых используются сосуды под давлением на опасных для жизни и здоровья человека объектах.

Вся деятельность таких объектов регулируется нормативными актами Ростехнадзора.

Главная цель – обеспечение безопасности на объекте.

Мы рассмотрим:

• Какие документы необходимы при работе на опасном производственном объекте;
• Кто отвечает за технику безопасности и должные обязанности ответственного лица;
• Какие требования предъявлять к персоналу, непосредственно работающему с сосудами под давлением;
• Обучение и аттестация персонала;
• Какие сосуды Вы обязаны зарегистрировать в Ростехнадзоре, а какие не подлежат регистрации;
• Как осуществляется производственный контроль сосудов под давлением;
• Как проводить испытания сосудов под давлением;
• Как поверить манометры.

Документы необходимые при работе с сосудами под давлением на опасном объекте.

Наличие документов регламентируется Приказом от 25.03.2014 г. № 116 Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением”. Особое внимание мы рекомендуем обратить на пункты: 191, 208, 211, 218, 221, 229,274, 294, 298, 328, 338, 345, 413.

Графики:

1. Планово-предупредительные ремонты производственного оборудования (график ремонтов);
2. Ремонты сосудов под давлением (график ремонтов).

Приказы:

1. О назначении ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию оборудования под давлением, за осуществление производственного контроля за безопасной эксплуатацией оборудования под давлением;
2. О допуске персонала к самостоятельному обслуживанию оборудования под давлением.

Журналы:

1. Сменный журнал;
2. Ремонтный журнал;
3. Журнал проверки исправной работы предохранительных клапанов и манометров;
4. Журнал смен проверки оборудования;
5. Журнал ремонта сварочных и промывочных работ (какие материалы применялись, какое оборудование останавливалось для ремонта и т.д.).

Инструкции:

1. Для специалистов, эксплуатирующих производственное оборудование;
2. Для ответственных лиц;
3. Для персонала, обслуживающего оборудование;
4. По ремонту, обслуживанию и пуску трубопроводов.

Технический отчет о проведении контроля (неразрушающего и разрушающего), акт о диагностики техники.

Удостоверения о качестве монтажа оборудования.

Протокол проверки производственных знаний персоналом, эксплуатирующих сосуды под давлением.

Кто отвечает за технику безопасности и должные обязанности ответственного лица.

При назначении «ответственного лица за безопасную эксплуатацию и исправное состояния оборудования под давлением» мы опираемся на пункт 218 Правил промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением».

Этот пункт обязывает нас (как организацию или индивидуального предпринимателя) обеспечить безопасные условия эксплуатации сосудов под давлением.

Также, согласно пункту 218 этих же правил, мы должны содержать оборудование под давлением исключительно в исправном состоянии.

Здесь есть тонкость: мы можем назначить одного ответственного за безопасность оборудования и содержания сосудов в исправном состоянии. «Правила промышленной безопасности говорят об одном ответственном лице за две эти функции. Но мы можем разделить эти две обязанности между двух сотрудников. Правилам разделение обязанностей не противоречит: мы вдвое усиливаем безопасность на объекте!

При разделении обязанностей между двумя руководителями важно правильно прописать инструкции ответственных лиц при осуществлении производственного контроля и создать инструкции для персонала, который обслуживает сосуды под давлением.

Важно знать: назначить приказом ответственных за безопасность можно только из сотрудников, прошедших аттестацию по промышленной безопасности в Ростехнадзоре.

Ответственный за состояние производственного контроля не может совмещать обязанности и быть назначенным ответственным за безопасность на объекте и безопасную эксплуатацию оборудованием. Совмещать эти две должности запрещено правилами.

Какие требования предъявлять к персоналу, непосредственно работающему с сосудами под давлением.

Статья 213 Трудового Кодекса РФ предъявляет к персоналу, работающему с опасными производственными факторами четкие требования:

• Обязательная справка о психиатрическом здоровье работника;
• Обязательный медицинский осмотр при приеме на работу;
• Медицинский осмотр на предмет профессиональных заболеваний 1 раз в 5 лет

Перечень профессий, для которых при работе на опасном объекте, медицинское освидетельствование обязательно, согласно постановлению Правительства РФ №377:

• Водитель (авто с нужной грузоподъемностью плюс непредельные и предельные углероды);
• Оператор (непредельные углероды, предельные углероды);
• Аппаратчик сосудов под давлением (плюс непредельные и предельные углероды).

Обучение и аттестация персонала.

Персонал, непосредственно работающий с сосудами избыточного давления, обязан проходить внутрипроизводственное обучение, непосредственно в компании.

Организация обязана провести аттестацию сотрудников по промышленной безопасности.

Нормативная база

При обучении и аттестации персонала используем нормативную базу:

1. Приказ Ростехнадзора от 06.04.2012 г. № 233: аттестация руководителей и специалистов и аттестация персонала, ответственного за эксплуатацию и производственный контроль ОПО;
2. Приказ Ростехнадзора от 29.01.2007 № 37 (ред. От 30.06.15).
3. Положением об организации работы ;по подготовке и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору” – РД-03-19-2007
4. “Положением об организации обучения и проверки знаний рабочих организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору”- РД-03-20-2007
5. ФНП “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением” (Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116)

Расследование инцидентов, связанных с эксплуатацией оборудования под давлением.

Инцидентом называют повреждение или отказ техники.

Как правило, инциденты происходят, если

• Персонал неосторожен;
• Если поврежден газификатор или автокран;
• Нарушены инструкции ОТ при эксплуатации автокрана или газификатора;
• Нарушены производственные инструкции;
• При форс-мажоре.

Нормативная база, используемая при расследовании инцидентов:

1. Федеральный закон от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», ст.1;
2. Постановление Правительства РФ от 03.11.2011 № 916 «Об утверждении правил обязательного страхования гражданской ответственности владельца опасного объекта за причинение вреда в результате аварии на опасном объекте – раздел VI»I;
3. Приказ Госгортехнадзора России от 31.01.2001 № 7 «Об утверждении и введении в действие методических рекомендаций по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности»;
4. Постановление Правительства РФ от 05.05.2012 № 455. «О режиме постоянного государственного надзора на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях»;
5. Постановление Правительства РФ от 10.03.1999 № 263 «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте».

Сосуды, подлежащие и не подлежащие регистрации в Ростехнадзоре

Какие сосуды Вы обязаны зарегистрировать в Ростехнадзоре, а какие не подлежат регистрации.

Сосуды под давлением:

• Сосуды с трубами, внутренний диаметр которых равен или меньше 150 мм при отсутствии коллекторов или трубы с коллекторами меньше или равные 150 мм;
• Оборудование теплоэнергетическое, не исключая трубопроводы АЭС;
• Сосуды, установленные на всех летательных аппаратах, не исключая самолеты;
• Трубопроводы и сосуды, работающие вакуумным методом;
• Если при взрыве в сосудах под давлением образуется горение (будь то технологический процесс или синтез веществ)
• Баллоны и сосуды объемом равные или менее 0,025 м3. При условии, что произведение вместимости на значение давления не меньше или равное 0,02;
• Сосуды, вместимость которых менее 0,0025 м3.

Источник: приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116

Не нужно ставить на учет в Ростехнадзоре:

• Сосуды, находящиеся в подземных горных работах;
• Сосуды, установленные на транспорте (для доставки топлива транспортным двигателям) с сжиженными или сжатыми газами;
• Сосуды, входящие в закрытую систему нефтегазодобычи;
• Сосуды или бочки для транспортировки сжиженных газов не более 100 л или бочки данного объема, закреплённые стационарным способом;
• Сосуды, взаимодействующие со средой 2-й группы (согласно ТР ТС 032/2013), при температуре меньше 200 градусов, у которых произведение давления (МПа) на вместимость (м3) не превышает 1,0;
• Сосуды, взаимодействующие со средой 1-й группы (согласно ТР ТС 032/2013), при температуре стенки н менее или равные 200 °C, у которых произведение давления (МПа) на вместимость (м3) равное или менее 0,05.

Нормативная база по сосудам под давлением:

1. РД 24.200.11-90 «Сосуды и аппараты, работающие под давлением. Правила и нормы безопасности при проведении гидравлических испытаний на прочность и герметичность», введн.01.07.1991.,актуал.01.11.2014)
2. ИТН-93. Инструкция по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке трубчатых печей, резервуаров, сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств” (утв. Минтопэнерго РФ 16.12.1993), в частности см. Приложение 3.8 «Методические указания по гидравлическому испытанию сосудов, работающих под давлением»;
3. Инструкции по охране труда для работников, занятых перевозкой, хранением и эксплуатацией баллонов со сжатым и сжиженным газом (утв. Минтрудом России 17.05.2004);
4. Инструкции по охране труда при хранении и эксплуатации газовых баллонов (утв. Минтрудом России 21.05.2004);
5. Методические указания по техническому диагностированию и продлению срока службы стальных баллонов, работающих под давлением. РД 14-001-99 (утв. Приказом ОАО “УралНИТИ” от 05.03.1999 № 13);
6. Постановление Госгортехнадзора России от 20.11.1998 № 66 (ред. от 21.11.2002) “Об утверждении Инструкции по проведению диагностирования технологического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок” (вместе с “Инструкцией… РД 09-244-98”);
7. РД 03-421-01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов (утв. постановлением Госгортехнадзора России от 06.09.2001 № 39);
8. ПОТ РО-14000-002-98. “Положение. Обеспечение безопасности производственного оборудования” (утв. Минэкономики России 20.01.1998);
9. ГОСТ Р 52630 – 2012 “Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия”.

Как осуществляется производственный контроль сосудов под давлением.

Регламент проводимых работ изложен в части ФНП «Техническое освидетельствование сосудов».

Основная суть документа.

Порядок проведения работ должен быть установлен документом (должностной инструкцией) по технике безопасности, установленной в организации утвержденной этой организацией.

Первичное техническое освидетельствование сосудов в минимальном объеме раскрывается в 385 ФНП и далее.

Если инструкция утверждена совместно 2-мя организациями(эксплуатирующая сосуды и специализированная, проводящая объем специальных работ) сотрудник, осуществляющий работы,руководствуется своей инструкцией по технике безопасности. Организация, эксплуатирующая сосуды, предоставляет оборудование только в рабочем состоянии и обеспечивает, со своей стороны, полную безопасность его использования.

Также в рамках регламента действует положение о производственном контроле (если работы выполняются только сотрудником производственного контроля и работником, отвечающим за безопасность эксплуатации).

Все обязанности и права ответственного за осуществление производственного контроля, изложены в постановлении Правительства РФ от 10.03.1999 № 263 (ред. от 30.07.2014) “Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте”.

Как проводить испытания сосудов под давлением.

Обширная нормативная правовая база по поводу испытания сосудов под давлением приведена ниже. Опираясь на эти нормативные акты, должна быть составлены и утверждена главным инженером, инструкция по безопасному ведению испытаний гидравлики.

Схема испытания и основные части инструкции вывешены на участке гидравлических испытаний.

Требования к рабочим:

• К работе на гидростендах и рабочих местах с переносным оборудованием для гидравлических испытаний допускаются рабочие соответствующей специальности по «Единому тарифно-квалификационному справочнику работ и профессий рабочих (ЕТКС), аттестованные в установленном порядке с квалификацией 4 или более разряда»;
• Сотрудник проходит инструктаж и изучает особенности испытательного оборудования;
• Ответственный за эксплуатацию и безопасность гидростенда – инженерно-технический работник.

Основные требования к оснастке, оборудованию и производственному участку:

• Участок гидравлических испытаний имеет оборотную систему водоснабжения и систему слива в канализационные отверстия;
• Есть аварийное освещение, рабочее местное и общее освещение и нестационарные светильники с напряжением менее или равное 42В (см. «Правила устройства электроустановок»);
• Участок имеет не скользкий пол с обязательным уклоном и возможностью стока воды в отверстия;
• Защитное ограждение, препятствующее появлению посторонних на участке или попаданию случайной жидкой консистенции.

Нормативные акты:

1. “Методические указания по техническому диагностированию и продлению срока службы стальных баллонов, работающих под давлением. РД 14-001-99” (утв. Приказом ОАО “УралНИТИ” от 05.03.1999 № 13).РД 24.200.11-90 «Сосуды и аппараты, работающие под давлением. Правила и нормы безопасности при проведении гидравлических испытаний на прочность и герметичность»;
2. Постановление Госгортехнадзора России от 20.11.1998 № 66 (ред. от 21.11.2002) “Об утверждении Инструкции по проведению диагностирования технологического состояния сосудов, трубопроводов и компрессоров промышленных аммиачных холодильных установок” (вместе с “Инструкцией… РД 09-244-98”);
3. “РД 03-421-01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов” (утв. постановлением Госгортехнадзора России от 06.09.2001 № 39);
4. Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116 “Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности “Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением”, раздел Гидравлическое (пневматическое) испытание, п.170-173.” ИТН-93. Инструкция по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке трубчатых печей, резервуаров, сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств” (утв. Минтопэнерго РФ 16.12.1993), в частности см. Приложение 3.8 «Методические указания по гидравлическому испытанию сосудов, работающих под давлением».

Проверка манометров

Важнейшие данные описания поверки манометров:

• Условия, средства, операции поверки, какой выбран способ оформления результатов, номер и тип документа на средства измерений, метрологические характеристики, диапазон измерений, специфические признаки величины и средств измерений;
• Источник –рекомендация Госстандарта РФ” Методики поверки средств измерений давления. Технические описания. Рекомендация. МИ 2203-92″ (утв. ВНИИМС Госстандарта РФ 23.03.1992).
• Приказ Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 “Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке”.

Возврат к списку