Защита при работе с сосудами

Сосуд, работающий под давлением, – это герметически закры­тая емкость, предназначенная для ведения химических или теп­ловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжи­женных и растворимых газов и жидкостей под давлением. Грани­цей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Правильный выбор допускаемых напряжений при проектировании сосудов, работающих под давлением, достаточно сложен. Допускаемым считается напряжение ниже предела упругости или пропорционально­сти для конструкций, работающих в области упругих деформаций, либо ниже предела текучести, когда деформации конструкций могут дости­гать пластической зоны на ее границе с упругой. Такая постановка вопроса предполагает достаточно точное определение рабочих напря­жений и постоянство их во времени. В связи с тем, что материал конструкции сосудов со временем «стареет», «устает» и подвергается влиянию ряда других трудноопределяемых воздействий, расчеты сосу­дов, работающих под давлением, имеют приближенный характер.

Особое значение для паровых и других сосудов, работающих под давлением и воздействием высокой температуры, имеет ползучесть, т.е. свойство металла медленно и непрерывно пластически деформировать­ся во всех направлениях при постоянном напряжении. Ползучесть металла при высоких температурах проявляется при напряжении ниже предела текучести для данного металла. Деформацию ползучести оп­ределяют в %, а скорость деформации – в единицах длины за час, например мм/ч.

Для элементов конструкции парового котла допускается скорость ползучести vn = 10-5 % в 1 ч, что соответствует удлинению на 1 % за 100 000 ч.

Методика расчета на прочность сосудов сводится к определению толщины стенок цилиндрической части сосуда и днищ.

Безопасность работы сосудов под давлением достигается правиль­ным их расчетом на статические и динамические нагрузки, примене­нием доброкачественных материалов для их изготовления, правильной обработкой материалов и надлежащим конструктивным оформлением сосудов и, наконец, созданием нормальных условий эксплуатации.

Опасности, связанные с использованием сосудов, работающих под давлением Основная опасность – возможность разрушений окружающей среды вследствие физического или химического взрыва. Основные причины несчастных случаев и аварий:

1. несоответствие конструкции максимально допустимым температурам и давлениям

2. рост давления сверх допустимого

3. уменьшение механической прочности сосуда

4. несоблюдение режима

5. отсутствие технического надзора.

В Эстонии действует «Закон о безопасности подъемных средств и сосудов под давлением» (РТ 1 1998, 113/114, 1873), «Инструкция по безопасному изготовлению и использованию сосудов, работающих под давлением», «Инструкция по безопасным сварочным работам сосудов под давлением и грузоподъемных средств», «Инструкция по безопасному заполнению и техническому освидетельствованию баллонов с газом». (MJMm RTL 1999 55. 734).

Изготовление и использование сосудов, работающих под давлением

Вышеупомянутые инструкции действуют в отношении следующих сосудов:

1. стационарные или передвижные сосуды с рабочим давлением больше 0,5 бар за

   исключением:

   • емкость сосуда менее 25 литров

   • газосодержащие сосуды, произведение давления (в барах) на объем (в литрах) которых менее 200

   • сосуды с жидкостью, температура которой до 70° С, если произведение давления (в барах) на объем (в литрах) которых менее 200

   • сосуды под давлением, которые не используются отдельно от машин или других средств

2. сосуды для перевозки газов

3. стационарные сосуды для опасных жидкостей объемом более 1,5 м , кроме сосудов с горячей водой

4. сосуды с горячей водой объемом более 50 м

5. сосуды для перевозки опасных жидкостей объемом более 1,0 м

6. водопроводы с рабочей температурой более 120° С.

Изготовление сосудов под давлением

На изготовление сосудов должно быть разрешение от Инспекции технического надзора, перед его выдачей проверяют:

• наличие соответствующего оборудования

• наличие кадров

• назначение лица, осуществляющего надзор за изготовлением.

Покупателю вместе с оборудованием передают техническое описание оборудования и инструкцию по монтажу и эксплуатации. Инструкция по монтажу и эксплуатации должна включать объем, методы и частоту технического осмотра и контроля.

Маркировка

На оборудовании, работающем под давлением, должно быть отмечено:

• производитель

• год выпуска

• важные максимальные/минимальные допустимые параметры и ряд дополнительных данных, например, давление при напорном испытании и число испытаний и т.д.

Использование

1. монтаж (установка) должен обеспечивать подход к напорному прибору для

   использования и осмотра внутренних и внешних поверхностей, для ремонта и чистки.

2. Сосуд под давлением, по отношению к которому действуют требования настоящих правил, нужно зарегистрировать в Инспекции технического надзора.

Регистрация сосудов под давлением

Из всех сосудов под давлением, использование которых производится согласно выше изложенным

правилам, не надо регистрировать у исполнителя технического контроля:

1. емкость содержащую опасные газы или жидкости, если произведение рабочего давление (в барах) и объема (в литрах) этой емкости меньше 500

2. емкость, содержащую неопасные газы или жидкости, если выше отмеченное произведение меньше 10 000

3. емкость для перевозки газа объемом меньше 250 литров

4. трубопровод пара и горячей воды

Исполнитель технического осмотра регистрирует на основании заявления, на котором приведены:

1. сертификат прибора (установки)

2. техническое описание и чертежи

3. сертификаты материалов используемых для производства

4. расчеты на прочность или их результаты

5. результаты контроля качества стационарных соединений

6. копия свидетельства проекта прибора

7. копия протокола первичного технического осмотра прибора.

На арматуре должно быть ясно отмечено имя завода-изготовителя или торговый знак, условный проход, условное давление среды, температура и направление потока и марка металла.

Для арматуры (в том числе на защитном клапане) с условным проходом 40 мм и более должен быть паспорт.

Установку надо остановить:

1. если отклонение давления, температура выше разрешаемой

2. если более 50% защитных клапанов не работают

3. если установка негерметична

4. если манометр не исправен

5. если уровень жидкости нагреваемой установки падает ниже разрешаемого или поднимается выше допустимого уровня

6. если возникает пожар и т.д.

Лицо, производящее надзор использования установки

Лицом, производящим надзор по использованию является физическое лицо, указанное (наименованное) со стороны владельца установки, обязанностью которого является надзор использования установки со стороны пользователя. У лица производящего надзор зарегистрированной установки должно быть образование не менее среднего. У него должны быть знания технических норм использования установки и ему должно быть выдано соответствующее свидетельство.

Эксплуатацией установки занимаются оператор, машинист, которые непосредственно работают с оборудованием.

Признание лица, производящего надзор за использованием установки. Компетентность эксплуатационника

Лицо, производящее надзор (со знаниями специальности) за использованием и техническим состоянием установки и признанное Инспекцией технического надзора. Эксплуатационник установки: (требуемые знание и умения по специальности)

• не меньше 18 лет

• свидетельство по специальности (профессии)

• ему надо выдать рабочее руководство.

Без стационарного надзора, установка под давлением может работать только в том случае, если на ней есть автоматическая аппаратура.

Установка напорных емкостей:

1. отдельное здание или на открытой площадке

2. промышленное помещение, если оно является частью технологического процесса

3. помещение смежное промышленным помещениям, если между ними находится капитальная стена

4. внутри грунта, если обеспечен подход к оснащению сосуда

5. 5. в жилом доме и общественном здании, при согласовании с Инспекцией технического надзора

Измерительные средства: манометры и термометры, защитные клапана и мембраны запорная арматура (краны и вентиля) показатели уровней жидкостей (уровнемеры).

Требования к манометрам:

Класс точности 2,5 при рабочем давлении установки до 25 бар. Красная линия над рабочим давлением на шкале или металлическая пластина, на вертикальной поверхности или под уклоном в 30 градусов. Показатели уровня жидкости

Показатели уровня жидкости должны быть установлены вертикально или наклонно по указанию изготовителя так, чтобы показания были хорошо видны.

Верхний и нижний допустимые уровни (предусмотренные проектом) должны быть отмечены. Нижний край прозрачной (стеклянной) части показателя уровня должен быть по меньшей мере на 25 мм ниже нижнего допустимого уровня и верхний край прозрачной (стеклянной) части показателя уровня должен быть по меньшей мере на 25 мм выше верхнего допустимого уровня. У показателя уровня жидкости должна быть арматура (краны, вентили) для его прочистки.

Защитные устройства:

1. пружинный предохранительный клапан

2. рычажный предохранительный клапан

3. импульсное защитное средство, которое состоит из главного предохранительного клапана и импульсного клапана прямого действия

4. мембранного клапана и импульсного клапана прямого действия

5. прочие.

Количество защитных средств и их пропускную способность выбирает проектирующая сосуд организация.

Производитель должен выпускать защитные клапаны вместе с паспортом и инструкцией по использованию.

У каждой защитной мембраны должны быть указанные заводские давление разрушения и

рабочая температура, допустимая при использовании.

Установка: предохранительные клапаны следует устанавливать непосредственно на

соединительный трубопровод. Они должны размещаться в доступных местах.

Предохранительный клапан срабатывает при давлении, превышающем рабочее примерно в 1,1 раза.

27.3.Технический осмотр сосуда

Виды технического осмотра:

1. первичный

2. перед использованием (кроме баллонов)

3. очередной

4. внеочередной.

Внеочередной осмотр производится:

• после несчастного случая, аварии

• если сосуд не использовался более 12 месяцев или в случае перемещения в другое место

• после ремонта.

Первичный технический осмотр

При первичном техническом осмотре проверяют, изготовлен ли сосуд согласно проекту, одобренному лицом, осуществляющим технический контроль. После этого проводят визуальный контроль и испытание давлением.

Технический осмотр перед использованием

Владелец сосуда должен каждый регистрируемый сосуд предъявлять для технического осмотра лицу, осуществляющему технический контроль. Подлежит контролю техническое состояние и действие сосуда и защитных средств, соответствие монтажа сосуда проекту установки, безопасность использования сосуда.

Очередной технический осмотр включает:

1. контроль использования

2. визуальный осмотр

3. испытание давлением.

Период между испытаниями давлением у сосудов 4-12 лет (соответственно таблице в правилах). Лицо, осуществляющее технический контроль, оформляет результаты осмотра в двух экземплярах, один из которых оставляет владельцу сосуда.

1. Сосуды, зарегистрированные в ИТН, надо представлять в ИТН для очередного государственного технического осмотра в назначенные сроки.

2. ИТН может сократить сроки, а также удлинить их до 4 месяцев (внутренний осмотр и опрессовку) и контроль использования на срок 12 месяцев.

3. Технический осмотр незарегистрированных сосудов производит пункт технического надзора. Технический осмотр состоит из следующего: внутренний осмотр внутренний осмотр и опрессовка контроль использования.

Испытание давлением (опрессовка)

Опрессовка производится водой, только в особых случаях, если обшивка не позволяет залить воду, разрешается пневматическое испытание.

При опрессовке давление контролируют двумя манометрами, один из которых контрольный. Сосуд под пробным давлением выдерживают 10-60 минут в зависимости от рабочего давления. Пробное давление превышает рабочее в 1,5-2 раза.

Газовые баллоны

Баллонами называются закрытые металлические емкости, которые используются для хранения и транспортировки сжатых газов (кислород, водород, азот, воздух), сжиженных газов (углекислый газ, углеводороды, хлор, аммиак, углеводород) и растворенных газов (ацетилен).

При эксплуатации баллонов надо делать особый упор на предотвращение причин, которые могут привести к физическому или химическому взрыву. Физический взрыв возможен при повреждении корпуса баллона вследствие ударов, падений, особенно при минусовой температуре, когда ударная вязкость стали падает и она становится хрупкой. Причиной повреждения может стать переполнение баллона газом. Поэтому особенно следят за массой баллона и давлением газа в нем. Повышение температуры в баллоне может привести к росту давления и разрушению баллона. Поэтому баллоны должны находиться по меньшей мере на расстоянии 1 метра от радиаторов и 5 метров от открытого огня. Отбираться газ из баллона должен только через редуктор. Для исключения ошибок при наполнении баллона штуцера на них для горючих газов имеют левую резьбу, а для кислорода и негорючих газов – правую.

Цвет внешней поверхности баллона должен соответствовать находящемуся в нем газу. Красить и маркировать баллоны следует на заводах-изготовителях, а в дельнейшем на тех заводах и станциях, на которых их заполняют или испытывают.

В лабораториях баллоны должны быть прикреплены к стенам. Остаточное давление в баллоне должно быть не менее 0,5 атмосфер. Особые требования представляются к ацетиленовым баллонам, так как он может взрываться, особенно в присутствии инициаторов, таких как влажность, механические примеси. Поэтому ацетиленовые баллоны заполняются пористой массой и ацетоном, в котором ацетилен растворяется. При эксплуатации кислородных баллонов следует оберегать их от контакта с маслами, которые могут взрываться при соприкосновении с кислородом.

Перевозить баллоны надо в специальных тележках. Если баллоны не используются, хранят их под навесом. Работники, использующие баллоны, должны быть обучены и проинструктированы.

Склады для хранения заполненных газом баллонов должны быть одноэтажными, с легкими крышами без чердаков. Стены, перегородки и потолки складов должны быть из негорючих материалов. Окна и двери должны открываться наружу. Хранение баллонов с кислородом и горючими газами в одном помещении запрещается.

Баллоны можно хранить на открытом воздухе, но они должны быть защищены от осадков и солнечных лучей. Баллоны с ядовитыми газами нельзя хранить на открытом воздухе, их надо хранить только в закрытых помещениях.

В таблице 26Л. приведены цвета и номера газов, принятые ООН.

Обозначение трубопроводов в Эстонии по законодательству («Требования использования знаков, предупреждающих об опасности, на рабочем месте» КЕД 2000, 12,117) приведено в таблице 26.2. Обозначены также стрелки, которые показывают направление потока вещества.

Таблица 26.2. Обозначения трубопроводов

Поделитесь с Вашими друзьями: