Избыточное давление - величина давления относительно атмосферного давления,т.е. величина манометрического давления (единица измерения – Па, кПа, МПа или кгс/см2 или атм.).
1 физическая атмосфера (атм) = 1 кгс/см2 = 101325 Па 1 мм. Рт. Ст. = 133,322 Па = 1,33 гПа 3. Максимально допустимое рабочее давление (PS) – установленное изготовителем максимальное избыточное давление, при нормальном протекании технологического процесса без учета кратковременного повышения давления во время действия предохранительных устройств. 4. Максимально/минимально допустимая температура (ТS) - максимальные/минимальные температуры рабочей среды, при которых может применяться оборудование (единица измерения TS - градус Цельсия). 5. Назначенный ресурс – установленная в натуральных показателях изготовителем (проектировщиком) суммарная наработка оборудования, работающего под давлением, от начала его эксплуатации до прогнозируемого перехода в предельное состояние. 6. Назначенный срок службы – установленная изготовителем (проектировщиком) временная продолжительность эксплуатации оборудования, работающего под давлением, от начала эксплуатации до прогнозируемого перехода в предельное состояние. 7. Предохранительные устройства - устройства, предназначенные для защиты оборудования, работающего под давлением, от превышения давления или температуры свыше допустимых величин. 8. Рабочая среда: - газы, жидкости и пары в однофазном состоянии, а также их смеси. Рабочая среда может содержать частицы твердых веществ во взвешенном состоянии.
Сосуды, работающие под давлением, в своей конструкции (кроме собственно емкости, содержащей рабочую среду) обязательно должны иметь следующие элементы, обеспечивающие безопасную их эксплуатацию: - запорную и запорно-регулирующую арматуру; - предохранительные устройства; - контрольные приборы для измерения давления и температуры.
Предохранительные устройства обязательно устанавливают на все установки и сосуды, работающие под давлением, за исключением малых объектов, например, газовых баллонов. Поскольку от этого устройства зависит безотказная работа установки, часто предусматривают два предохранительных устройства: одно - рабочее, другое – резервное. Предохранительные устройства имеют различное конструктивное исполнение, но наиболее распространенными являются следующие: 1. Предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (предохранительные мембраны). 2. Взрывные клапаны. 3. Пружинные клапаны.
Каждый сосуд должен иметь манометр и термометр. Манометры имеют класс точности не ниже 2,5 при рабочем давлении до 25 атм, и не ниже 1,5 при рабочем давлении свыше 25 атм. Т.о., сосуды, работающие под давлением, являются сложными техническим устройствами и требуют при эксплуатации строгого соблюдения установленных правил и норм.
Для обеспечения надежной и безопасной работы герметичных систем и установок, работающих под давлением, необходимо выполнять целый комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на предупреждение аварий. Госгортехнадзором РФ утверждены «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», в которых определены требования к устройству, ремонту и эксплуатации сосудов. (Постановление Госгортехнадзора РФ от 11 июня 2003 г. N 91). Настоящим Правилам присвоен шифр ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (далее по тексту Правила), устанавливают требования к проектированию, устройству, изготовлению, реконструкции, наладке, монтажу, ремонту, техническому диагностированию и эксплуатации сосудов, цистерн, бочек, баллонов, барокамер, работающих под избыточным давлением. 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. Проекты сосудов и их элементов (в том числе запасных частей к ним), а также проекты их монтажа или реконструкции должны выполняться специализированными организациями. Руководители и специалисты, занятые проектированием, изготовлением, реконструкцией, монтажом, наладкой, ремонтом, диагностикой и эксплуатацией сосудов, должны быть аттестованы на знание Правил в соответствии с Положением о порядке подготовки и аттестации работников организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности ОПО, подконтрольных Госгортехнадзору РФ, утвержденным постановлением Госгортехнадзора России от 30.04.02 N 21. На каждый сосуд составляется и передается потребителю паспорт с чертежами и расчетами. На корпусе на видном месте наносятся данные (не краской): • завод-изготовитель; • заводской номер; • год изготовления и дата освидетельствования; • рабочее и пробное давление; • общую массу установки, • вместимость • допустимая температура стенок, • клеймо завода.
Разрешение на пуск в работу сосуда выдается местной инспекцией Госгортехнадзора после освидетельствования и регистрации, о чем делается отметка в паспорте сосуда. После ввода в эксплуатацию на сосуде делается табличка размером не менее 150x200 мм с указанием: • регистрационного номера, • расчетного давления, • даты следующих испытаний. Техническое освидетельствование установок, работающих под давлением, осуществляется после монтажа и пуска в эксплуатацию, а также периодически в процессе эксплуатации, и в необходимых случаях - внеочередному освидетельствованию. Объем, методы и периодичность освидетельствования определяются изготовителем сосудов и емкостей и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техническое освидетельствование проводится по правилам, определенным Ростехнадзором. Как правило, периодическое техническое освидетельствование заключается во внутреннем осмотре (не реже 1 раза в 4 года) и в гидравлическом испытании (не реже 2 раз в 8 лет). Гидравлическое испытание проводится давлением, превышающем рабочее в 1,2-2 раза в зависимости от рабочего давления и температуры. Гидроиспытания допускается заменять пневматическими с соблюдением специальных мер предосторожности. Освидетельствование установок, зарегистрированных в органах Ростехнадзора, проводит их представитель (технический инспектор), а незарегистрированных — лицо, на которое приказом по предприятию возложен надзор за эксплуатацией установок, работающих под давлением. При гидравлических или пневматических испытаниях проводится внешний осмотром наружной поверхности сосуда, разъемных и сварных соединений на предмет обнаружения течи. Если нет течи, трещин, потения и сварных соединениях, падения давления по контрольному манометру, сосуд считается выдержавшим испытания. При невозможности (по конструктивным особенностям сосудов) проведения внутреннего осмотра последний заменяют осмотром в доступных местах и пневматическим испытанием на прочность пробным давлением, проводимым не реже одного раза в два года. Техническое освидетельствование аппаратов (сосудов) должно проводить лицо, ответственное в организации по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией. Результаты технических освидетельствований с указанием разрешенных параметров эксплуатации и следующие сроки их проведения должны быть записаны в книгу учета и освидетельствования и паспорт аппаратов (сосудов) лицом, производящим освидетельствование. Разрешение на ввод сосуда (аппарата) в эксплуатацию дается этим же лицом и записывается в паспорт сосуда. Обслуживание установок может быть поручено лицам не моложе 18 лет, прошедшим производственное обучение и аттестацию в квалификационной комиссии и имеющим удостоверение на право обслуживания. При эксплуатации необходимо поддерживать в исправном состоянии КИП, запорную арматуру и предохранительные устройства. Пропускная способность предохранительных устройств (клапанов, мембран) д.б. такой, чтобы в сосуде не могло образоваться давление, превышающее рабочее на: 0,05 МПа при рабочем давлении = <0,3 МПа, 15% при рабочем давлении 0,3 – 6 МПа, 10% при рабочем давлении > 6 МПа. При применении предохранительных мембран давление не должно превышать рабочее более, чем на 25%.
Группы опасностей сосудов и установок, работающих под давлением. Установки, работающие под давлением, при неправильной их эксплуатации на производстве могут являться источниками взрывоопасности. С этой точки зрения источниками повышенной опасности являются: паровые и водогрейные котлы, компрессоры, воздухосборники (ресиверы), газовые баллоны, паропроводы, газопроводы, автоклавы и др. Взрыв или возгорание газообразных или смешанных горючих химических веществ наступает при определенном содержании этих веществ в воздухе, что приводит к разрушению и повреждению зданий и сооружений. На производстве при взрыве образуется ударная волна. Степень разрушения конструкций, оборудования, машин и коммуникаций, а также степень поражения людей зависит от величины избыточного давления во фронте ударной волны ΔPф. Нарушение герметичности сосуда опасно не только для обслуживающего персонала, но и для всех людей, находящихся в опасной зоне, а также может привести к значительным разрушениям, сопровождаться пожарами, массовыми отравлениями. При разгерметизации сосудов создаются опасные и вредные производственные факторы, зависящие от физико-химических свойств рабочей среды, и при этом возникает риск: - травматизма и разрушений, связанных с высоким давлением газа в системе, взрывом горючих газов и веществ; - получения термических ожогов под воздействием высоких температур; - получения химических ожогов из-за агрессивности среды; - радиационной опасности при использовании в установках в качестве теплоносителя радиоактивных материалов; - удушья и отравления инертными и токсичными газами.
Как показывает анализ аварий, нарушение герметичности происходит в результате действия ряда факторов, которые можно разделить на две группы: эксплуатационные и технологические. Эксплуатационные факторы обусловлены физико-химическими свойствами рабочего тела, параметрами его состояния, условиями эксплуатации. К ним относят: протекание побочных процессов в устройствах и установках, приводящие к ослаблению прочности конструкции; образование взрывчатых смемей; неправильную эксплуатацию сосудов. Технологическиефакторы связаны с дефектами при изготовлении, монтаже,
|
