Реакторы как сосуд под давлением

Классификация систем, работающих под давлением

На предприятиях машиностроения широко применяются системы, работающие под давлением. К ним относятся:

1. Сосуды, работающие под давлением – герметически закрытые емкости, предназначенные для ве­дения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транс­портирования газообразных, жидких и других веществ.

К сосудам, работающим под давлением, относятся также:

2. Компрессоры и воздухосборники (ресиверы) при них.

3. Паровые и водогрейные котлы.

4. Трубопроводы для транспортировки газов, паров, жидкостей.

Системы, находящиеся под давлением, относятся к объектам повышенной опасности. При на­ру­ше­нии их герметичности и режимов эксплуатации возможны взрывы, при которых развивается большая мощ­ность с освобождением потенциальной энергии сжатого газа и жидкости и превращением ее в ки­не­ти­чес­кую.

12.4.2. Регистрация и техническое освидетельствование сосудов,

работающих под давлением

Разгерметизация сосудов, работающих под давлением, может привести к авариям, поэтому при их из­готовлении, эксплуатации и ремонте необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуа­та­ции сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-574-03).

Действия этих правил распространяется на:

· сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше

или другой жидкости с тем­пературой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа без учета гид­рос­та­ти­ческого давления;

· сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;

· баллоны для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных га­зов под давлением свыше 0,07 МПа;

· цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжатых и сжиженных газов, давление паров ко­торых при температуре до

превышает давление 0,07 МПа;

· цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сы­пучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения.

Правила не распространяются на:

· части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов (корпуса насосов или турбин, ци­линдры двигателей паровых, гидравлических, воздушных машин и компрессоров);

· сосуды вместимостью не более 0,025 м 2 (25 л) независимо от давления, используемые для науч­но-экспериментальных целей;

· сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м 2 (25 л), у которых произведение давления в МПа (Кгс/см 2 ) на вместимость в м 3 (литрах) не превышает 0,02 (200);

· сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри них в соответствии с тех­но­логическим процессом;

· сосуды, работающие под вакуумом;

· сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах (кроме драг);

· воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транс­пор­та, автомобилей и других средств передвижения;

· приборы парового и водяного отопления;

· на некоторые другие типы сосудов, не применяемые в машиностроении.

Сосуды, на которые распространяются Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, ра­ботающих под давлением, до пуска их в работу, подлежат регистрации в органах Госгортехнадзора за иск­лючением:

· баллонов вместимостью до 100 литров, предназначенных для транспортировки и хранения сжа­тых, сжиженных и растворенных газов;

· сосудов для хранения или транспортировки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, на­хо­дя­щих­ся под давлением периодически при их опорожнении;

· сосудов, работающих под давлением взрывоопасных, или пожароопасных, или 1-го или 2-го клас­сов опасности сред при температуре стенки не выше

, у которых произведение дав­ле­ния в МПа (кгс/см 2 ) на вместимость в м 3 (литрах) не превышает 0,05 (500);

· сосудов, работающих под давлением невзрывоопасных, непожароопасных, неядовитых сред при температуре стенки не выше

, у которых произведение давления в МПа (кгс/см 2 ) на вмес­тимость в м 3 (литрах) не превышает 0,1 (1000);

· некоторые другие типы сосудов, не применяемые в машиностроении.

Регистрация сосуда производится на основании письменного заявления владельца сосуда.

Сосуды, на которые распространяется действие Правил устройства и безопасной эксплуатации со­су­дов, работающих под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после мон­та­жа, до пуска в работу, периодически и в необходимых случаях – внеочередному освидетельствованию.

Техническое освидетельствование заключается во внутреннем и наружном осмотре с целью вы­яв­ле­ния состояния внутренних и наружных поверхностей, гидравлическом испытании с предварительным внут­ренним и внешним осмотром.

Наружный и внутренний осмотры проводят с периодичностью не реже

1-10 лет в зависимости от ти­па сосуда, среды, вызывающей коррозию, материала сосуда.

Гидравлические испытания проводят с периодичностью не реже 8-12 лет, в зависимости от типа со­су­да, среды, вызывающей коррозию материала сосуда. Гидравлическое испытание проводят пробным давлением Рпр, регламентируемым Правилами в за­ви­симости от конструкции сосудов, рабочего давления P, а также допускаемых напряжений для материала со­суда:

где А – коэффициент, зависящий от метода изготовления сосуда (А = 1,25 – 1,6);

, – допускаемые напряжения для материала сосуда при и расчетной температуре t. Продолжительность гидравлического испытания не менее

10 минут.

Внеочередное освидетельствование сосудов, находящихся в эксплуатации, проводится в сле­дую­щих случаях:

· если сосуд не эксплуатировался более 12 месяцев;

· если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;

· если произведено выправление выпучин и вмятин, а также реконструкция или ремонт сосуда;

· перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда;

· после отработки расчетного срока службы сосуда;

· после аварии сосуда или его элементов;

· по требованию инспектора Госгортехнадзора или ответственного по надзору за техническим сос­тоя­ниям и эксплуатацией сосуда.

Результаты технического освидетельствования записываются в паспорте сосуда лицом, про­во­див­шим освидетельствование, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков сле­дую­щих освидетельствований. На сосудах, признанных при техническом освидетельствовании годными к даль­ней­шей эксплуатации, наносятся на специальной табличке следующие сведения:

1) регистрационный номер;

2) разрешенное давление;

3) число, месяц, год следующих наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания.

Источник

Сосуды, работающие под избыточным давлением, их классификация

Емкости бывают открытыми и закрытыми. Последние из них называют со-судами. Сосуд – это герметически закрытая емкость, предназначенная для ве-дения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ. Грани-цей сосуда являются входные и выходные штуцера. ([1], приложение 1, п. 42.).

Сосуды делятся на передвижные, используемые для транспортировки, и стационарные, используемые для хранения веществ и проведения в них различ-ных технологических операций. Сосуд передвижной – это сосуд, предназна-ченный для временного использования в различных местах или во время его перемещения ([1], приложение 1, п. 43.). Сосуд стационарный – это постоянно установленный сосуд, предназначенный для эксплуатации в одном определен-ном месте ([1], приложение 1, п. 44.).

Сосуды бывают одно- и многокамерными. Многокамерный сосуд – это со-суд, имеющий две или более рабочие полости, используемые при различных или одинаковых условиях (давление, температура, среда и др.) ([1], приложение 1, п. 23.) Пример – химический реактор и связанный с ним ресивер, их часто рассматривают как одно целое. Между отдельными камерами сосуда, как пра-вило, не должно быть запорной и отсечной арматуры, а если она присутствует, то при проведении технологических операций она должна находиться в откры-том состоянии.

В промышленности сосуды обычно делят по их назначению на баллоны, бочки, цистерны, резервуары, газгольдеры, барокамеры, криогенные емкости (если на ней есть запорная арматура) и другие, каждый из которых имеет свою специфику.

Баллон – это сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вен-тилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хране-ния и использования сжатых, сжиженных или растворенных под давлением га-зов

Цистерна – это передвижной сосуд, постоянно установленный на раме же-лезнодорожного вагона, на шасси автомобиля (прицепа) или на других сред-ствах передвижения, предназначенный для транспортировки и хранения газо-образных, жидких и других веществ

Бочка – это сосуд цилиндрической или другой формы, который можно пе-рекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор, предназначенный для транспортировки и хранения жидких и других веществ

Резервуар – это стационарный сосуд, предназначенный для хранения газо-образных, жидких и других веществ

Газгольдер – это резервуар для хранения газов под избыточным давлением, а также распределения газов по потребителям, выравнивания газа в замкнутой газораспределительной системе и т.д. Различают газгольдеры низкого (1,7 ÷ 4,0 кПа) и высокого (0,07 ÷ 3,0 МПа и даже выше) давления.

Криогенная емкость – это емкость для хранения и транспортировки крио-генной жидкости. Иногда при хранении и транспортировке в них сжиженных газов эти емкости периодически герметизируют, и тогда давление в них в ре-гламентном режиме может доходить до

Барокамера – это сосуд, оснащенный приборами и оборудованием и пред-назначенный для размещения в нем людей

На пищевых предприятиях широко используются аппараты, сосуды, коммуникации и другое оборудование, работающее под давлением. К нему относятся водогрейные и паровые котлы, выпарные аппараты, автоклавы, компрессоры, холодильные установки, ресиверы, теплообменники, трубопроводы. Их основная опасность при эксплуатации заключается в возможном внезапном разрушении, что сопровождается взрывом, при котором потенциальная энергия сжатой среды в короткий промежуток времени за счет ее адиабатического расширения переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков разрушенного оборудования.

Например, при вместимости сосуда 1 м3, находящегося под давлением газа 1 МПа, мощность взрыва составит 13,2 МВт, а водяного пара -около 200 МВт. Взрыв такой мощности сопровождается не только разрушением зданий, но и травматизмом с тяжелым и смертельным исходом.

Все работающее под давлением оборудование разделяется на два основных класса – подлежащее и. не подлежащее регистрации в органах Госпроматомнадзора. Для первого действующие правила Госпроматомнадзора регламентируют проектирование, изготовление, эксплуатацию, ремонт и техническое освидетельствование. К этому оборудованию относятся: паровые котлы, работающие под давлением > 0,07 МПа; водогрейные котлы, работающие при температуре нагрева воды >115°С; компрессоры, сосуды а другое оборудование, работающее под давленом >0,07 МПа; цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров в которых при температуре до 50 °С превышает 0,07 МПа; сосуды и цистерны для хранения и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих продуктов без давления и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих продуктов без давления, но опорожняемых под давлением >0,07 МПа; баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением >0,07 МПа.

Указанное оборудование до начала эксплуатации должно быть зарегистрировано в органах Госпроматомнадзора.

Все оборудование, работающее под давлением, находится под вневедомственным контролем органов Госпроматомнадзора, которые осуществляют его периодическое освидетельствование, в том числе и объектов, рабочее давление и температура которых не превышают указанные. Последние не подлежат регистрации в его органах и находятся под надзором администрации предприятий, являющихся владельцами этого оборудования.

К паровым, водогрейным котлам и водоподогревателям, не подлежащим регистрации в органах Госпроматомнадзора, относятся: паровые котлы, экономайзеры, пароперегреватели, работающие с избыточным давлением пара ≤0,07 МПа; водогрейные котлы, водоподогреватели (бойлеры), работающие при температуре ≤115°С; Обогреватели паром с избыточным давлением ≤0,07 МПа или водой с температурой ≤115 °С; паровые котлы, у которых произведение объема воды на разность (t -100)≤5, где t – температура насыщенного пара при рабочем давлении; котлы с электрическим обогревом.

К сосудам, не регистрируемым в органах Госпроматомнадзора, относятся: работающие под избыточным давлением ≤0,07 МПа или давлением воды с температурой ≤115 °С, из неметаллических материалов, холодильных установок, а также входящие в систему трубопроводов и являющиеся их неотъемлемой частью (водоотделители, грязевики и т. п.); работающие под давлением неагрессивных, неядовитых и невзрывоопасных сред при температуре стенок ≤200 °С, у которых произведение вместимости (дм3) на давление (МПа) не превышает 1000; сосуды, баллоны вместимостью до 25 дм3 у которых произведение вместимости (дм3) на рабочее давление (МПа) не превышает 20; сосуды, цистерны для хранения, перевозки сжиженных газов, жидких, сыпучих продуктов без давления, но опоражниваемых при давлении газа ≤0,07 МПа; цистерны, бочки для хранения, перевозки сжиженных газов, давление паров в которых при температуре +50 °С не превышает 0,07 МПа, приборы парового и водяного отопления; баллоны, предназначенные для перевозки сжатых, сжиженных и растворимых газов под давлением ≤0,07 МПа; промежуточные холодильники и маслоотделители компрессорных установок и т. п.

К трубопроводам, не регистрируемым в органах Госпроматомнадзора, относятся транспортирующие пар с рабочим давлением ≤0,07 МПа или горячую воду с температурой ≤115 °С; из неметаллических материалов 1 категории с наружным диаметром ≤51 мм, а также других категорий с диаметром

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник

Источник