Табличка на оборудование работающее под избыточным давлением. Сосуды под давлением

Сосудами, работающими под давлением, называются герметически закрытые емкости, предназначенные для химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением.

Требования к указанным сосудам регламентированы «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов,работающих под давлением».

Эти Правила распространяются на сосуды, работающие под давлением свыше 0,7 кгс/см 2 (0,07 МПа)(без учета гидростатического давления),

При осуществлении различных технологических процессов, проведении ремонтных работ, в быту и т.д. широко распространены различные системы повышенного давления, к которым относится следующее оборудование: трубопроводы, баллоны и емкости для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, паровые и водяные котлы, газгольдеры и др. Основной характеристикой этого оборудования является то, что давление газа или жидкости в нем превышает атмосферное. Это оборудование принято называть сосудами, работающими под давлением.

Основное требование к этим сосудам – соблюдение их герметичности на протяжении всего периода эксплуатации. Герметичность – это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы сосудов, работающих под давлением. Кроме этих сосудов требования по герметичности обязательны и для вакуумных установок и оборудования 1 .

Любые сосуды, работающие под давлением, всегда представляют собой потенциальную опасность, которая при определенных условиях может трансформироваться в явную форму и повлечь тяжелые последствия. Разгерметизация (потеря герметичности) сосудов, работающих под давлением, достаточно часто сопровождается возникновением двух групп опасностей.

Первая из них связана с взрывом сосуда или установки, работающей под давлением. Взрывом называют быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна 1 , способная создать угрозу жизни и здоровью людей. При взрыве может произойти разрушение здания, в котором расположены сосуды, работающие под давлением, или его частей, а также травмирование персонала разлетающимися осколками оборудования.

1 Ударной волной называется распространение в газообразной, жидкой или твердой среде поверхности, на которой происходит скачкообразное повышение давления, сопровождающееся изменением плотности, температуры и скорости движения среды. Эта поверхность называется поверхностью взрыва или скачком уплотнения.

Вторая группа опасностей зависит от свойств веществ, находящихся в оборудовании, работающем под давлением. Так, обслуживающий персонал может получить термические ожоги, если в разгерметизировавшейся установке находились вещества с высокой или низкой температурой. Если в сосуде находились агрессивные вещества, то работающие могут получить химические ожоги; кроме того, при этом возникает опасность отравления персонала. Радиационная опасность возникает при разгерметизации установок, содержащих различные радиоактивные вещества. Таким образом, для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего сосуды под давлением, весьма важно, чтобы эксплуатируемое оборудование сохраняло герметичность.

Рассмотрим основные виды сосудов и аппаратов, работающих под давлением.

Трубопроводы – это устройства для транспортировки жидкостей и газов. По существующему ГОСТу 14202-69 все жидкости и газы; транспортируемые по ним, разбиты на десять групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета (опознавательная окраска):

Вода – зеленый

Пар– красный

Воздух– синий

Газы горючие и негорючие– желтый

Кислоты– оранжевый

Щелочи– фиолетовый

Жидкости горючие и негорючие– коричневый

Прочие вещества– серый

Кроме опознавательной окраски на трубопроводы наносят краской предупредительные (сигнальные) цветные кольца:

Цвет наносимогона трубопровод кольца

Красный – Взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиеся

Зеленый – Безопасные или нейтральные

Желтый – Токсичные или иной вид опасности, например глубокий вакуум, высокое

Количество сигнальных колец определяет степень опасности.

Баллоны – это сосуды для транспортировки и хранения сжатых и растворенных газов. Различают (согласно ГОСТу 949-73) баллоны малой (0,4–12 л), средней (20–50 л) и большой (80– 500 л) вместимости.

Криогенные сосуды предназначены для хранения и транспортировки различных сжиженных газов: воздуха, кислорода, аргона и др. В соответствии с ГОСТом 16024-79 Е их выпускают шести типоразмеров; 6; 3; 10; 16; 25 и 40 л. Эти сосуды маркируются следующим образом: например СК-40 – сосуд криогенный емкостью 40 л. Снаружи их окрашивают серебристой или белой эмалью и посередине наносят отличительную полосу с названием сжиженного газа, находящегося в сосуде.

Газгольдеры предназначены для хранения и выдачи больших количеств сжатых газов, отделения от них механических примесей и других целей. Различают газгольдеры высокого и низкого давления. В первых из них сжатый газ находится по одним из следующих давлений: менее 25; 32 и 40 МПа. Газгольдеры низкого давления рассчитаны на большой объем хранимых газов: 10 5 -3·10 7 л.

Причиной разгерметизации является образование взрывоопасных смесей, состоящих из горючих газов, паров или жидкостей и окислителя. Примером таких смесей могут служить ацетилен и кислород, водород и кислород, пары этилового спирта и кислород и др.

Взрывоопасные смеси «горючее–окислитель» могут возгораться и взрываться, если имеется инициатор (источник) зажигания, в качестве которого может выступить электрическая искра (например, возникающая в результате накопления статического электричества), искры от газо- и электросварки, искры, возникающие от удара стальных предметов, нагретые тела и др. Существует также ряд самовоспламеняющихся систем, для которых не требуется инициатор зажигания. Примером таких систем могут служить натрий или калий, которые при нормальной температуре взрываются при соприкоановении с хлороформом.

Для предотвращения взрывов следует исключать возможность образования систем «горючее–окислитель», предотвращать инициирование горения, а также обеспечивать локализацию очага горения.

Меры безопасности при эксплуатации газовых баллонов:

§ газовые баллоны необходимо хранить в вертикальном положении в проветриваемом помещении или под навесами. Их следует защищать от действия прямых солнечных лучей и осадков. Баллоны не должны храниться на расстоянии менее 1 м от радиаторов отопления и ближе 5 м от открытого огня;

§ нельзя переносить баллоны на плечах или руками в обхват;

§ эксплуатировать можно только исправные баллоны. Их надо устанавливать вертикально на месте проведения работ и надежно закреплять для предохранения от падения. Установленный баллон должен быть надежно защищен от воздействия открытого огня, теплового излучения и прямых солнечных лучей.


Грузоподъемные машины и механизмы

Грузоподъемная машина техническое устройство циклического действия для подъема и перемещения груза.

Виды грузоподъемных машин: краны, лифты, эскалаторы, подвесные канатные дороги, фуникулеры, подъемники – вышки.

Грузоподъемный механизм (механизм подъема) – стационарно установленный механизм для подъема и опускания груза.

Виды грузоподъемных механизмов: таль, лебедка, полиспаст.

Съемные грузоподъемные приспособления: цепи, ремни, крюки, зажимы, стропы.

Различают несколько типов каждого из перечисленных видов грузоподъемных машин.

Например, краны подразделяются на:

  • Башенные краны;
  • Портальные краны;
  • Стреловые краны;
  • Краны мостового типа;
  • Кабельные краны;
  • Краны-манипуляторы;
  • Краны-трубоукладчики.

Основным параметром грузоподъемной машины является грузоподъемность , т. е. масса наибольшего груза, взятая с массой грузозахватных приспособлений и тары, рассчитанная на данную машину.

Грузоподъемные механизмы оборудуются предохранительными устройствами , препятствующими подъему груза массой, больше установленной грузоподъемности, а также удерживающими груз от падения аварийном отключении питания.

Находящиеся в работе грузоподъемные машины и механизмы должны быть снабжены табличками с ясно обозначенными регистрационным номером, паспортной грузоподъемностью, датой следующего частичного или полного технического освидетельствования.

На съемных грузозахватных приспособлениях, находящихся в работе, на прочно прикрепленной металлической бирке или клейме указываются завод-изготовитель, регистрационный номер, грузоподъемность и дата испытаний.

Введение

давление аппарат безопасный

На предприятиях химической промышленности широко применяются аппараты, сосуды и коммуникации, работающие под давлением. Среди них встречаются стационарные и транспортируемые сосуды (цистерны, баки, баллоны), трубопроводы, компрессорные установки, насосы, газгольдеры и ресолверы.

Перечисленные системы могут храниться, транспортироваться и эксплуатироваться вместе со сжиженными, сжатыми и растворенными ядовитыми и взрывоопасными газами. Одним из важных условий предупреждения аварий, отравлений и взрывов - герметичность аппаратуры. Причинами взрывов аппаратов могут быть: потеря прочности вследствие перегревов, коррозии, срыва болтов и крышек люков, разрывов или вспучивания стенок и днищ, резкое изменение давления и температуры в сосудах, неправильное изготовление и эксплуатация сосудов, нарушение технологического режима, неисправность арматуры и приборов.

В России действуют «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), а также ряд других отраслевых документов, действие которых ограничено своей специфической областью (например «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии» и др.).

Эти и другие государственные документы устанавливают границы параметров содержащихся в сосуде веществ, превышение которых причисляет сосуд к опасным, в общем случае, как:

вода с температурой выше 115° С или другие нетоксичные, невзрывопожароопасные жидкости при температуре, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа;

пар, газ или токсичные взрывопожароопасные жидкости с давлением свыше 0,07 МПа;

сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа.

указателями уровня жидкости.

1.Основные понятия об аппаратах, работающих под давлением

1.1 Классификация сосудов и аппаратов, работающих под давлением

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.

В зависимости от характера среды и рабочих параметров сосуды и аппараты делятся на две группы:

к первой группе относятся:

сосуды и аппараты с веществами токсичного действия, взрыво- и пожароопасными независимо от их температуры, относящиеся по средам к группе "А" и группе "В";

сосуды и аппараты, работающие под вакуумом с остаточным давлением 5 мм ртутного столба и выше, независимо от температуры;

сосуды и аппараты, работающие при температуре среды свыше плюс 200 °C, а также ниже минус 15 °C.

Ко второй группе относятся сосуды и аппараты, работающие при температуре среды в интервале от минус 15 °С до плюс 200 °С ".

1.2 Причины аварий

Любые системы повышенного давления всегда представляют потенциальную опасность.

Причинами аварий (взрывов) баллонов со сжиженными, сжатыми и растворенными газами являются: дефекты и неточности, допущенные при их изготовлении (дефекты сварных швов, резьбы вентиля, горловины баллона); превышения давления газа в баллоне, вследствие его заполнения сверх нормы; нагрева баллона под действием солнечных лучей, нагревательных приборов, открытого огня, чрезвычайно быстрого наполнения газом; в результате падения и удара баллонов и др. Несчастные случаи (травмы) чаще происходят при транспортировке, загрузке и при падении баллонов. Основными причинами аварий при эксплуатации паровых и водогрейных котлов могут быть: перегревание стенок котла (вследствие накопления накипи), а также внезапное разрушение стенок котла (вследствие появлений в них трещин или усталостных образований); снижение механической прочности котла в процессе эксплуатации (коррозия металла); нарушение правил эксплуатации и режимов работы котлов. Несчастные случаи, в основном, связаны с прикосновением нагретых поверхностей котлов и других частей системы теплоснабжения.

К основным причинам аварий и взрывов компрессорных установок относятся: дефекты, допущенные при их изготовлении или ремонте (трещины, пропуски в сварных швах, разрывы прокладок и т др.), повышение температуры сжатого воздуха или нагревание частей компрессорной установки выше допустимого вследствие неудовлетворительного охлаждения, повышение давления выше допустимого вследствие неисправности средств защиты; от попадания пыли, влаги, паров смазочных веществ, керосина, бензина и т.п. в камеру сжатия; накопления зарядов статического электричества (ременные передачи, трения струи сжатого воздуха о стенки компрессор ной установки); неудовлетворительные эксплуатация и надзор за установками.

Причинами разгерметизации в системах трубопроводов для сжатого воздуха, газа или пара могут быть: дефекты при сварке труб коррозия металла и, как следствие, уменьшение толщины стенок труб, повышение давления выше допустимого; замерзание конденсата деформации, вследствие теплового расширения; механические повреждения трубопроводе.

Таким образом, основными причинами аварий при эксплуатации систем, работающих под давлением, можно считать: некачественное изготовление, монтаж или ремонт сосудов, аппаратов, трубопроводов, нарушение определенного режима и правил эксплуатации; неисправность предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов и коррозию металлов.

В связи с тем, что сосуды и аппараты, работающие под давлением, относятся к оборудованию повышенной опасности, предъявляются специальные требования к обслуживающему персоналу и правилам их эксплуатации. К тому же, на каждый сосуд или аппарат, работающий под давлением, должен быть технический паспорт (сертификат) завода-изготовителя.

2.Особенности эксплуатации аппаратов, работающих под давлением

1 Особенности эксплуатации баллонов

давление аппарат газовый компрессорный

Баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температурах 223 - 333 єК относятся к сосудам, работающим под давлением.

Баллоны (ГОСТ 949-73) изготовляют:

малой вместимости 0,4 - 12 л (рабочее давление 10,15 и 20 МПа)

средней вместимости 20 - 50 л (рабочее давление 10,15 и 20 МПа)

большой вместимости 80 - 500 л.

Окраска баллонов. Для того чтобы легко и быстро распознать баллоны, предупредить их ошибочное наполнение и предохранить наружную поверхность от коррозии, баллоны (на заводе-изготовителе) окрашивают в установленные стандартом цвета, наносят соответствующие надписи и отличительные полосы.

Таблица 1 - Стандартизация баллонов по цвету

Кроме того, у горловины каждого баллона на сферической части отчетливо должны быть следующие данные:

товарный знак предприятия-изготовителя;

дата (месяц, год) изготовления (испытания) и год следующего испытания в соответствии с правилами Гостехнадзора (например, при изготовлении в марте 1999 г. и последующем их испытании в марте 2004 г. ставят клеймо 3-99-04);

вид термообработки (N - нормализация, V - закалка с отпуском);

рабочее пробное гидравлическое давление (МПа);

емкость баллона (л);

массу баллона (кг);

клеймо ОТК;

обозначение действующего стандарта.

Рабочие, которые обслуживают баллоны, должны быть обучены и проинструктированы в соответствии с действующей нормативной документацией. При эксплуатации баллонов запрещается полностью использовать газ, который в них находится. Остаточное давление газа должно быть не менее 0,05 МПа.

Меры безопасности при эксплуатации газовых баллонов:

газовые баллоны необходимо хранить в вертикальном положении в проветриваемом помещении или под навесами. Их следует защищать от действия прямых солнечных лучей и осадков. Баллоны не должны храниться на расстоянии менее 1 м от радиаторов отопления и ближе 5 м от открытого огня;

нельзя переносить баллоны на плечах или руками в обхват;

эксплуатировать можно только исправные баллоны. Их надо устанавливать вертикально на месте проведения работ и надежно закреплять для предохранения от падения. Установленный баллон должен быть надежно защищен от воздействия открытого огня, теплового излучения и прямых солнечных лучей.

2.2 Особенности эксплуатации трубопроводов

Трубопроводы - это устройства для транспортировки жидкостей и газов. По существующему ГОСТу 14202-69 все жидкости и газы; транспортируемые по ним, разбиты на десять групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета (опознавательная окраска):

Таблица 2 - Стандартизация трубопроводов по цвету

ВодаЗеленыйПарКрасныйВоздухСиний Газы горючие и негорючиеЖелтыйКислотыОранжевыйЩелочиФиолетовыйЖидкости горючие и не горючиеКоричневый Прочие веществаСерый

Кроме опознавательной окраски на трубопроводы наносят краской предупредительные (сигнальные) цветные кольца (количество сигнальных колец определяет степень опасности):

Таблица 3 - Стандартизация трубопроводов по цвету колец

Цвет наносимогоТранспортируемые вещества на трубопровод кольцаКрасный Взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиесяЗеленыйБезопасные или нейтральныеЖелтыйТоксичные или иной вид опасности, например глубокий вакуум, высокое давление, наличие радиации

Как дополнительная мера на опасных участках могут быть установлены с учетом опасности веществ предупредительные щиты, знаки, выполнено защитное ограждение. Безопасность эксплуатации трубопроводов достигается их качественной прокладкой и монтажом, системой контроля их состояния, установкой специальных компенсационных устройств, предохранительных устройств и запорной арматуры.

Периодически трубопроводы подлежат внешнему осмотру, особое внимание обращается на все соединения, в том числе сварные, и выявление дефектов. Осмотр и оценка сварных швов должны производиться при приемке трубопроводов в эксплуатацию в соответствии с требованиями на изготовление трубопроводов и инструкцией по сварке. При этом в сварочном соединении выявляются возможные внутренние дефекты: трещины, непровар, поры, шлаковые включения и т.д.

Трубопроводы 1-й категории с условным проходом более 70 мм, а также трубопроводы 1-й и 2-й категории с условным проходом более 100мм должны быть до пуска зарегистрированы в органах Госнадзора. Другие трубопроводы подлежат регистрации на предприятии. Трубопроводы, составляющие разветвленную часть аппаратов, принимаются в эксплуатацию в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением". Техническое освидетельствование трубопроводов должно проводиться в следующие сроки:

наружный осмотр открытых трубопроводов, находящихся под рабочим давлением - не реже одного раза в год;

гидравлические испытания трубопроводов на прочность и плотность производятся одновременно давлением 1,25 рабочего, но не менее 0,2МПа перед пуском в эксплуатацию, после ремонта, а также после нахождения в консервации более 1 года (выдержка давления в течение 5 мин). После этого обнаруживается потеря давления, разрывы, течь, запотевания, микротрещины и т.д.

2.3 Особенности эксплуатации компрессорных установок

Системы охлаждения компрессоров разделяются на водяные и воздушные.

Воздушное охлаждение используется в компрессорах низкого давления, а также в компрессорах холодильных установок.

Водяное охлаждение используется в компрессорах высокого давления. Системы водяного охлаждения включаются до пуска компрессора. При повышении температуры воды выше допустимой срабатывает сигнализация, а блокировка отключает компрессор.

Во избежание искрообразования вследствие возникновения разрядов статического электричества компрессоры заземляют.

Предупреждение перегревов достигается очисткой от нагара внутри частей компрессора.

Все подвижные части компрессора должны быть ограждены.

В компрессорных установках для сжатия ацетилена безопасность достигается медленным ходом поршня (не более 0,7 - 0,9 м/с) и надежным охлаждением.

Для смазки цилиндров хлорных компрессоров используется серная кислота (моногидрат).

Перед пуском компрессоров проверяют наличие смазки. При высоких давлениях используют термически стойкие, хорошо очищенные смазки, способные противостоять окислительному воздействию горячего воздуха.

2.4Особенности эксплуатации криогенной техники

Криогенные сосуды предназначены для хранения и транспортировки различных сжиженных газов: воздуха, кислорода, аргона и др. В соответствии с ГОСТом 16024-79 Е их выпускают шести типоразмеров; 6; 3; 10; 16; 25 и 40 л. Эти сосуды маркируются следующим образом: например СК-40 - сосуд криогенный емкостью 40 л. Снаружи их окрашивают серебристой или белой эмалью и посередине наносят отличительную полосу с названием сжиженного газа, находящегося в сосуде. Кроме рассмотренных сосудов для хранения больших количеств сжиженных газов используют стационарные резервуары (объемом до 500 тыс. л и более), а для их перевозки - транспортные сосуды (цистерны), имеющие объем до 35 тыс. л.

Особую опасность при эксплуатации криогенной техники составляют утечки фреона.

Утечка фреона проявляют галоидной лампой, если утечка незначительная, пламя окрашивается в зеленый цвет, а при значительной - в синий или голубой. При обнаружении утечки фреона следует немедленно открыть окна и двери и включить вентиляционную систему.

Персонал, обслуживающий криогенные системы, должен работать в соответствующей спецодежде, перчатках и противогазах

В загрязненной кислородом атмосфере, одежда насыщается кислородом и легко загорается. Особенно опасно воспламенения одежды в кислородной атмосфере: в кислородной атмосфере фронт пламени движется по одежде очень быстро.

Открывать фреоновые аппараты разрешается только в защитных очках, а аммиачные - в противогазах и резиновых перчатках, после того как давление в системе сравняется с атмосферным.

Опасность для персонала возникает из-за использования механического оборудования, токсичных газов и жидкостей, уменьшение количества кислорода, инертной атмосферы и т др. В помещении, где установлена криогенная техника, запрещается пользоваться открытым огнем или курить.

Персонал должен быть ознакомлен с правилами пожарной безопасности, охватывающими как нормальный ход эксплуатации, так и возможные аварийные ситуации.

Криогенные системы допускаются к эксплуатации только в том случае, если на них установлены исправные и опломбированы манометры и мановакуумметры. Эти приборы проверяются не реже одного раза в год, а также после каждого ремонта. Два раза в год проверяют исправность предохранительных клапанов.

Все запорные вентили на нагнетающих магистралях пломбируются в открытом положении. Снимать пломбы имеет право только ответственное лицо, за исключением аварийных случаев, когда обслуживающий персонал должен сорвать пломбу и закрыть вентиль. Запрещается открывать аппараты, если температура их стенок ниже - 30 с.

Баллоны с хладагентами хранят в специально отведенном помещении, в котором нет источника тепла.

2.5Особенности эксплуатации автоклавов

В связи с имевшими место авариями при эксплуатации автоклавов на основании анализа их причин и с учетом рекомендаций научно-исследовательских институтов находящиеся в эксплуатации автоклавы (дополнительно к регламентированным указанными выше правилами) оснащают следующими приборами и устройствами:

замками с ключом-маркой;

приборами для контроля температурного режима, в том числе приборами для контроля перепада температур между верхней и нижней образующими корпуса;

реперами для контроля за тепловыми перемещениями и противоугонными устройствами роликов подвижных опор;

устройствами непрерывного отвода конденсата;

катодной защитой (только для автоклавов, применяемых в производстве строительных материалов).

Перечисленные устройства должны быть выполнены в соответствии с техническими решениями завода-изготовителя или по согласованным с ним проектным решениям.

Оснащению катодной защитой подлежат не все автоклавы. Критерием применения катодной защиты является коррозионность конденсата, обуславливаемая наличием в нем растворенных веществ, вымываемых из обрабатываемых материалов. Если удельное сопротивление автоклавного конденсата менее 100 Ом·м, автоклав подлежит оснащению катодной защитой. Результаты замеров удельного сопротивления конденсата в виде актов должны храниться вместе с паспортами автоклавов. В тех случаях, когда катодная защита не устанавливается, периодически должны производиться замеры удельного сопротивления конденсата. Периодичность замеров устанавливается главным инженером предприятия в зависимости от стабильности состава и качества обрабатываемых материалов, а также стабильности технологического процесса.

При эксплуатации автоклавов предприятиям необходимо соблюдать следующие требования:

ответственность за соблюдение системы ключ-марка в сменах возложить на инженерно-технических работников (начальника смены, мастера);

проверки исправности блокировочных устройств, дистанционного управления, сигнализации, устройств непрерывного отвода конденсата, соблюдения обслуживающим персоналом положений системы ключ-марка, состояния подвижных опор, соблюдения рекомендаций завода-изготовителя по температурному режиму работы автоклавов, исправности катодной защиты проводить по специальным графикам инженерно-техническим работникам, ответственным за безопасную эксплуатацию автоклавов. Периодичность проверок устанавливает главный инженер предприятия, исходя из необходимости обеспечения надежной работы всего основного и вспомогательного оборудования, но не превышая десяти дней;

в технологическом процессе обработки материалов в автоклавах предусматривать время, необходимое для своевременной очистки внутренних поверхностей от загрязнений;

инструкцию по режиму работы и безопасному обслуживанию автоклавов разрабатывать с учетом специфики местных условий их работы на основе типовой конструкции. В инструкции, в частности, должны быть отражены действия персонала по поддержанию безопасного температурного режима, обеспечению свободы тепловых перемещений при пусках и остановах автоклавов и контролю за отсутствием защемлений подвижных опор, осуществлению непрерывного отвода конденсата;

аттестацию персонала, обслуживающего автоклавы, производить только в комиссиях при профессионально-технических училищах или в учебных организациях и пунктах предприятий. В работе комиссии обязательно участие инспектора котлонадзора;

ежеквартально проводить детальное обследование условий безопасной эксплуатации автоклавов комиссиями предприятий с составлением соответствующего акта, утверждаемого руководством предприятия. Раз в год такое обследование должно проводиться с участием представителя вышестоящей организации. Копии акта и приказа по результатам обследований направлять в местный орган госгортехнадзора.

В процессе эксплуатации автоклавы должны подвергаться техническому диагностированию для определения возможности их дальнейшей эксплуатации. Указанное диагностирование следует проводить в соответствии с "Положением о системе технического диагностирования автоклавов".

2.6 Особенности эксплуатации паровых и водонагревательных котлов

"Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водонагревательных котлов" устанавливают требования к устройству, приспособлению, монтажу, ремонту и эксплуатации паровых котлов, автономных пароперегревателей и экономайзеров с рабочим давлением более 0,07МПа (0,7кгс/см2), водонагревательных котлов и автономных экономайзеров с температурой воды выше 115оС.

Взрывы паровых котлов представляют собой мгновенное высвобождение энергии перегретой воды и снижение давления до атмосферного. Это адиабатический взрыв. При атмосферном давлении вода кипит при 100C в открытом сосуде. В закрытом - кипение начинается при 100C, пар давит на поверхность воды - и кипение прекращается. Чтобы кипение продолжалось необходимо воду нагреть до температуры, соответствующей давлению пара. Суммарная пропускная способность предохранительных клапанов, устанавливаемых на котле, должна быть не менее часовой производительности котла.

Предохранительные клапаны должны быть размещены в местах, доступных для осмотра. Рабочая среда, выходящая из предохранительного клапана, должна отводиться в безопасное место.

Установка на отводящих и дренажных трубах запорных органов не допускается. На предохранительный клапан поставщик должен выслать заказчику паспорт и инструкцию по эксплуатации.

Если по роду производства или вследствие вредности среды в сосуде предохранительный клапан не может надежно работать, то сосуд должен быть снабжен предохранительной пластиной, разрывающейся при превышении давления в сосуде не более, чем на 25% рабочего давления.

Предохранительная пластина (мембрана) может быть установлена перед предохранительным клапаном при условии, что между ними будет устройство, позволяющее контролировать исправность пластины.

В стенке котла со стороны топки устанавливают предохранительные вставки (пробки) из легкоплавкого (свинцово-оловянного) сплава.

При недостатке воды нагрев пробки ведет к ее расплаву.

Все предохранительные пластины и плавкие вставки должны иметь заводское клеймо с указанием давления, разрывающего пластину, или температура оплавления.

Каждый сосуд должен быть снабжен манометром, который устанавливается на штуцере корпуса сосуда, на трубопроводе до запорной арматуры или на пульте управления. Показания манометра должны быть отчетливо видны обслуживающему персоналу. При этом шкала его должна находиться либо в вертикальной плоскости, либо под наклоном вперед до 30°. Установка манометров на высоте более 5 м от уровня площадки обслуживания запрещается. Номинальный диаметр манометров, устанавливаемых на высоте от 2 до 5 м от площадки наблюдения, должен быть не менее 160 мм. Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран.

На сосудах устанавливаются манометры с классом точности не ниже 2,5 и с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На делении, соответствующем рабочему давлению в сосуде, проводится красная черта либо крепится металлическая пластина, окрашенная в красный цвет.

Манометр запрещается применять, если отсутствует пломба или клеймо, либо стрелка манометра не возвращается на нулевую отметку при его выключении, либо разбито стекло. Проверка манометров и их опломбирование должны проводиться не реже одного раза в год. Кроме того, не реже одного раза в полгода предприятием проводится дополнительная проверка манометров контрольным манометром или проверенным рабочим с записью результатов в журнал контрольных проверок.

У котлов с паропроизводительностью менее 0,7 т/ч разрешается замена одного из водоуказательных приборов двумя пробковыми кранами или вентилями. Нижний кран, или вентиль, устанавливается на уровне минимального, а верхний - на уровне максимального допустимого уровня воды в котле.

На каждом вновь изготовленном паровом котле для постоянного наблюдения за положением уровня воды должно быть установлено не менее двух водоуказательных приборов прямого действия.

В качестве меры предосторожности, при работе котлов с камерным сжиганием всех видов топлива и с механическими топками твердого топлива должна быть установлена автоматика безопасности, которая должна прерывать подачу топлива при прекращении или снижении ниже предельного рабочего давления газа, при прекращении подачи электроэнергии и отключении дутьевых вентиляторов, при отключении дымососов или прекращении тяги, неисправности автоматики.

Автоматика должна срабатывать при достижении предельных значений параметров: уровень воды в паровом котле; давление пара в паровом котле; температура воды на выходе из водонагревательного котла; давление воды на выходе из водонагревательного котла; разряжение в топке для котлов с уравновешенной тягой.

Одной из мер безопасности для работающего персонала является устройство ленточного остекления по всему фронту котельных. При этом толщина остекления должна быть не более 3мм.

3. Мероприятия и средства обеспечения безопасной эксплуатации

1 Требования к персоналу, обслуживающему сосуды и аппараты, работающие под давлением

К работе по обслуживанию сосудов, работающих под давлением, допускаются рабочие в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие медицинскую комиссию, а также:

вводный и первичный инструктажи;

инструктаж по пожарной безопасности;

инструктаж по электробезопасности;

обучение и проверку знаний по технике безопасности.

обучение и проверку знаний по правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением через учебно-курсовой комбинат

Аппаратчик, обслуживающий сосуды, должен:

проходить повторный и внеплановый инструктажи;

выполнять только ту работу, которая входит в обязанности;

выполнять требования запрещающих, предписывающих плакатов.

Аппаратчик, обслуживающий сосуды, должен знать:

действия на человека опасных и вредных факторов;

требования производственной санитарии;

устройство оборудования;

правила внутреннего распорядка;

назначение средств индивидуальной защиты.

Аппаратчик, обслуживающий сосуды, должен использовать следующие средства индивидуальной защиты: Костюм (халат) хлопчатобумажный, рукавицы комбинированные, сапоги резиновые.

На аппаратчика, обслуживающего сосуды, во время работы могут воздействовать следующие опасные производственные факторы:

падающие с высоты предметы;

недостаточная освещенность;

повышенная влажность;

повышенные уровни шума и вибрации;

повышенное давление;

повышенная температура .

2 Контрольно-измерительная и предохранительная аппаратура

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от назначения должны быть оснащены:

запорной или запорно-регулирующей арматурой;

приборами для измерения давления;

приборами для измерения температуры;

предохранительными устройствами;

указателями уровня жидкости.

Запорная арматура должна устанавливаться на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах, подводящих и отводящих от сосуда рабочую среду.

Арматура должна иметь такое маркирование:

условный проход, мм;

условное давление, МПа (допускается указывать рабочее давление и допустимую температуру);

направление потока среды;

марку материала корпуса.

Количество, тип арматуры и место установления выбираются разработчиком проекта сосуда.

На маховике запорной арматуры должно быть указано направление его вращения при открывании или закрывании арматуры. Арматура с условным проходом более 20 мм, изготовленная из легированной стали или цветных металлов, должна иметь паспорт установленной формы, в котором должны быть указаны данные по химическому составу, механическим свойствам, режимам термообработки и результатам контроля качества изготовления неразрушающими методами.

Манометры. Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

Манометры должны иметь класс точности не ниже:

5-при рабочем давлении сосуда до 2,5 Мпа;

5-при рабочем давлении сосуда свыше 2,5 МПа.

На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу. Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ним, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовый кран или заменяющее устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного. Проверка манометров с их опломбированием и клеймением должна производится не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольными с записью результатов в журнал контрольных проверок.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении проверки;

просрочен срок проверки;

стрелка при его отключении не возвращается в нулевое положение на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;

разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Сосуды, работающие при изменяющейся температуре стенок, должны быть снабжены приборами для контроля скорости и равномерности прогрева по длине и высоте сосуда и реперами для контроля тепловых перемещений.

Необходимость оснащения сосудов указанными приборами и реперами, а также допустимая скорость прогрева и охлаждения сосудов определяются разработчиком проекта и указываются изготовителем в паспортах сосудов или инструкциях по монтажу и эксплуатации.

Каждый сосуд должен быть снабжен предохранительными устройствами от повышения давления выше допустимого значения.

В качестве предохранительных устройств применяются:

пружинные предохранительные клапаны;

рычажно-грузовые предохранительные клапаны;

импульсные предохранительные устройства, состоящие из главного предохранительного клапана и управляющего импульсного клапана прямого действия;

предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (предохранительные мембраны);

другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором России.

Распространенным средством защиты технологического оборудования от разрушения при взрывах являются предохранительные мембраны (разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие, специальные) и противовзрывные мембраны (рис 1).

Рис. 1 - Противовзрывная мембрана

Достоинством предохранительных мембран является предельная простота их конструкции, что характеризует их как самые надежные из всех существующих средств взрывозащиты. Кроме того, мембраны практически не имеют ограничений по пропускной способности. Существенным недостатком предохранительных мембран является то, что после срабатывания защищаемое оборудование остается открытым, это, как правило, приводит к остановке технологического процесса и к выбросу в атмосферу всего содержимого аппарата. При разгерметизации технологического оборудования нельзя исключить возможность вторичных взрывов, которые бывают обусловлены подсосом атмосферного воздуха внутрь аппарата через открытое отверстие мембраны.

Использование на технологическом оборудовании взрывных клапанов дает возможность устранить эти негативные последствия, так как после срабатывания и сброса отверстие вновь закрывается и таким образом не вызывает необходимости немедленной остановки оборудования и проведения восстановительных работ. К недостаткам взрывных клапанов следует отнести их большую инерционность по сравнению с мембранами, сложность конструкции, а также недостаточную герметичность, ограничивающую область их применения (они могут использоваться для взрывозащиты оборудования, работающего при нормальном давлении).

Широко используются разрывные мембраны, изготовляемые из тонколистового металлического проката. Конструктивное оформление узла зажима мембраны может быть различным.

При нагружении рабочим давлением мембрана испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту. Чаще всего куполообразную форму мембране придают заранее при изготовлении, подвергая ее нагружению давлением, составляющим около 90 % разрывного. При этом фактически исчерпывается почти весь запас пластических деформаций материала, поэтому еще больше увеличивается быстродействие мембраны.

Наиболее распространенным средством защиты технологического оборудования от взрыва являются предохранительные клапаны (рис. 2). Однако и они имеют ряд существенных недостатков, в основном определяющихся большой инерционностью подвижных деталей клапанов.

Рис.2 - Предохранительные клапаны

Мембранные предохранительные устройства могут устанавливаться:

перед предохранительными клапанами в случаях, когда предохранительные клапаны не могут надежно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, полимеризация, кристаллизация, прикипание, примерзание) или возможных утечек через закрытый клапан взрыво- и пожароопасных, токсичных, экологически вредных веществ и т. п.;

вместо рычажно-грузовых и пружинных предохранительных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть применены вследствие их инерционности или других причин;

параллельно с предохранительными клапанами для увеличения пропускной способности систем сброса давления;

на выходной стороне предохранительных клапанов для предотвращения вредного воздействия рабочих сред со стороны сбросной системы и для исключения влияния колебаний противодавления со стороны этой системы на точность срабатывания предохранительных клапанов.

Предохранительные мембраны должны быть маркированы, при этом маркировка не должна оказывать влияния на точность срабатывания мембраны.

наименование или товарный знак изготовителя;

номер партии мембран;

тип мембран;

условный диаметр;

рабочий диаметр;

минимальное и максимальное давление срабатывания мембран в партии при заданной температуре и при температуре 20 °С.

Порядок и сроки проверки исправности действия предохранительных устройств в зависимости от условий технологического процесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохранительных устройств, утвержденных владельцем сосуда в установленном порядке .

3 Техническое освидетельствование

Установки и аппараты, работающие под давлением, до пуска в работу должны быть зарегистрированы в органах Ростехнадзора России, кроме специально оговоренных случаев. При перестановке сосуда на новое место или передаче сосуда другому владельцу, а также при внесении изменений в схему его включения сосуд до пуска в работу должен быть перерегистрирован в органах Ростехнадзора России.

Кроме того, системы, на которые распространяется действие государственных правил, должны подвергаться техническому освидетельствованию Объем, методы и периодичность технических освидетельствований сосудов (за исключением баллонов) должны быть определены изготовителем и указаны в руководстве по эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техническое освидетельствование должно проводиться в соответствии с требованиями государственных правил.

Техническое освидетельствование сосуда, работающего под давлением, проводится:

До пуска в работу (первичное);

после монтажа периодически в процессе эксплуатации;

досрочно в случаях, предусмотренных Правилами по котлонадзору.

Техническое освидетельствование сосудов, работающих под давлением, осуществляется в соответствии со следующей нормативно-технической документацией (в общем виде):

ПБ 03-576-03 <#"justify">4. Расчет

4.1 Выбор предохранительного устройства для защиты аппарата, работающего под давлением

Исходные данные

Рассчитать и выбрать предохранительное устройство для защиты аппарата с рабочим давлением этилена p p = 2 Мпа. Перед аппаратом установлен автоматический клапан - регулятор давления с D y = 25 мм. Перед клапаном давление (р 1 )а = 20 Мпа. Этилен сбрасывается через предохранительное устройство в емкость с давлением р 2 = 1,3 Мпа. Температура в системе равна примерно 310 К.

Определяем максимальный аварийный расход этилена при полностью открытом регулирующем клапане Dy = 25 мм. Истечение газа происходит от давления (р 1 )а = 20 Мпа до максимально допустимого давления в аппарате:

Характеристики этилена (согласно справочным данным): М=28,05 кг/моль; ркр=5,03 Мпа; Ткр = 282,9К. При параметрах перед клапаном - регулятором (р1)а +0,1=20,1 Мпа и Т = 310К находим: (z1)а =0,58 (См. табл. 4); (k1)а ≈ 7,8 (См рис 3.)

Таблица 4 - Зависимость предельной степени нагружения разрывных мембран от рабочей температуры

Материал мембранЗависимость предельной степени нагружения разрывных мембран при рабочих температурах мембраны20406080100120Алюминий0,670,590,530,480,430,4Медь0,770,740,710,690,670,63Никель0,950,940,930,920,920,91Нержавеющая сталь0,910,900,890,880,880,86Монель-металл0,960,950,940,930,920,92Материал мембранЗависимость предельной степени нагружения разрывных мембран при рабочих температурах мембраны150200250300350400Алюминий------Медь0,6-----Никель0,900,880,860,840,820,81Нержавеющая сталь0,850,830,820,810,790,78Монель-металл0,910,880,870,850,830,82

При параметрах после клапана-регулятора при (р2)а = р1 будет (р2)а+0,1= 2,3 + 0,1 = 2,4 МПа. Тогда при (р2)а + 0,1 = 2,4 МПа и Т1 = 310 К находим (k2)а = 1,2 (см. рис. 3.).

Рис.3 - Показатель изоэнтропы для этилена:

− хлор; 2 − диоксид серы; 3 − бутан, аргон; 4 − озон, хлористый метил; 5 − диоксид углерода; 6 − метиловый эфир; 7 − пропан; 8 − хлористый водород; 9 − кислород, сероводород; 10 − азот, воздух; 11 − оксид углерода, этан; 12 − этилен; 13 − ацетилен, генераторный газ; 14 − аммиак; 15 − метан; 16 − гелий; 17 - водород.

Тогда (k)а = 0,5 [(k1)а + (k2)а] = 0,5 (7,8 + 1,2) = 4,5. 138

При (k)а = 4,5 находим (см. рис. 4) критическое отношение давлений на клапане-регуляторе

принимаем.

При (k)a = 4,5 находим значение (В3)а = 0,68 (см. рис. 4).

Рис. 4 - Коэффициент В1 для идеальных газов:

− хлор; 2 − диоксид серы; 3 − бутан, аргон; 4 − озон, хлористый метил; 5 - диоксид углерода; 6 − метиловый эфир; 7 − пропан; 8 − хлористый водород; 9 − кислород, сероводород; 10 − азот, воздух; 11 − оксид углерода, этан; 12 − этилен; 13 − ацетилен, генераторный газ; 14 − аммиак; 15 − метан; 16 − гелий; 17 - водород.

Тогда,

Получаем

Максимальный аварийный расход газа через регулирующий клапан с Dy = 25 мм при aкл = 0,55

Определяем необходимые размеры предохранительного устройства.

Максимально допустимое давление в аппарате pl = (p2)а = 1,15 · 2 = 2,3 МПа; показатель изоэнтропы газа перед предохранительным устройством k1 = (k2)a = 1,2; коэффициент сжимаемости газа zl = 0,87 (согласно справочным данным).

При параметрах после прохождения через предохранительное устройство p2 + 0,1 = 1,3 + 0,1 = 1,4 МПа и Т = 310 К по рис. 3 находим k2=1,21. Тогда k = 0,5 (k1 + k2) = 1,205.

При k = 1,205 по рис. 4 имеем

Находим отношение давлений на клапане - регуляторе

При определяем В2:

При tl = 310 -273 = 37 °С для этилена по рис. 10.1 находим

Тогда, по формуле получим В1=0,804.

В качестве предохранительного устройства выбираем пружинный полноподъемный предохранительный клапан с б1=0,6 (см. табл 5).

Таблица 5 - Значения коэффициентов расхода б для ориентировочного расчета предохранительного устройства

Тип устройстваб1 (для газообразных сред)б2 (для жидких сред)Предохранительные клапаны прямого действия:Малоподъемные;0,050,05Среднеподъемные;0,30,1Полноподъемные;0,60,1Предохранительные клапаны с принудительным управлением полноподъемные0,6-Предохранительные мембраны:Разрывные;0,50,8С ножевым устройством0,60,6

При m = ma = 79 000 кг/ч находим расчетную величину

Тогда,

Поскольку на ближайшее большее давление pу = 4,0 МПа нет клапанов более dc = 72 мм, выбираем три клапана типа СППК4Р-40 (предохранительные пружинные полноподъемные фланцевые с температурой до 450 °С на условное давление ру = 4,0 МПа, входной патрубок Dу = 150 мм, выходной патрубок Dу1 = 200 мм; dc = 72 мм). Для трех предохранительных клапанов

Давление в защищаемом аппарате при открытом предохранительном клапане в данном случае находится по формуле:

Вычисление по данной формуле дает (р1)Д = 2,953 МПа.

Выбранный клапан по каталогу имеет (a1)кат = 0,4, а не 0,6. Пересчитаем величину (Fc)R для одного клапана с учетом того, что (a1)кат = 0,4:

Следовательно, выбранные три клапана типа СППК4Р-40 (17с25нж) для неагрессивных сред при срабатывании обеспечивают сброс максимального аварийного расхода газа .

4.2 Расчет предохранительного клапана на трубопроводе подачи азота в реактор

Максимальная пропускная способность предохранительного клапана определяется максимальной пропускной способностью регулирующего клапана РСV-3219 на трубопроводе подачи азота в реактор при его полном открытии, которая составляет Vмакс.=2876,7 м3/ч при 00С и 760 мм.рт.ст. или в пересчете на массовый расход

Где =1,25 кг/м3-плотность азота при нормальных условиях0=273К Р0=760 мм.рт.ст.)

Пропускная способность предохранительного клапана определяется по формуле:


где - коэффициент, учитывающий физико-химические свойства газов при рабочих параметрах;

Коэффициент расхода, соответствующий наименьшей площади сечения;

Площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части седла, мм2;

Наибольшее избыточное давление перед клапаном (избыточное давление до клапана равное давлению полного открытия), кгс/см2:

где 1,0 кгс/см2 - избыточное номинальное давление в трубопроводе после регулятора;

Наибольшее избыточное давление за клапаном (избыточное давление за клапаном в положении его полного открытия), кгс/см2: При сбросе в атмосферу.

Плотность азота перед клапаном при параметрах Р1 и Т1 (=2000С, абс.=2,5 кгс/см2)

Плотность азота при нормальных условиях (=273К, =760мм.рт.ст): =1,25кг/м3

Определяем критическое отношение давлений для азота:

где - показатель адиабаты =1,4 для азота (см. рис. 3)

Для определения проверяем соотношение , где:

Поскольку(0,40,53), то =0,77

Площадь сечения предохранительного клапана составит:

0,8 для предохранительного клапана 17с7нж Ду 150 (СППК4-150-16)

Расчетный диаметр седла предохранительного клапана составит:

К установке принят предохранительный клапан 17с7нж Ду 150 мм (СППК4-150-16) с диаметром седла =75мм, так как он удовлетворяет всем требованиям .

Заключение

На предприятиях различных отраслей промышленности широко применяются аппараты, сосуды и коммуникации, работающие под давлением. Среди них встречаются стационарные и транспортируемые сосуды (цистерны, баки, болоны), трубопроводы, компрессорные установки, насосы, газгольдеры и ресолверы.

Перечисленные системы могут храниться, транспортироваться и эксплуатироваться вместе со сжиженными, сжатыми и растворенными ядовитыми и взрывоопасными газами. Одним из важных условий предупреждения аварий, отравлений и взрывов - герметичность аппаратуры. Основными причинами взрывов аппаратов являются: потеря прочности вследствие перегревов, коррозии, срыва болтов и крышек люков, разрывов или вспучивания стенок и днищ, резкое изменение давления и температуры в сосудах, неправильное изготовление и эксплуатация сосудов, нарушение технологического режима, неисправность арматуры и приборов.

Для безопасной эксплуатации систем, работающих под давлением, существует комплекс профилактических мер в виде требований Госгортехнадзора к материалам, конструкциям сосудов, расчетам, техническим освидетельствованиям сосудов (внутренний ремонт и гидравлические испытания).

Анализ причин производственного травматизма свидетельствует о том, что на протяжении 4-5 лет они по своему характеру не изменились. Основными из них являются: высокая степень изношенности оборудования (на многих предприятиях до 80% оборудования находится в эксплуатации свыше 20 лет), массовое применение устаревших технологий, а также машин и оборудования с конструктивными недостатками, являющихся источниками повышенной опасности; низкая трудовая и технологическая дисциплина.

Список использованной литературы

1. В.Ц. Жидецкий. Основы охраны труда. Л.: «Афиша».2000 - 351 с.

Е.Я. Юдин и др. Охрана труда в машиностроении. - М.: Машиностроение. 1983. - 432 с.

Б.А. Князевский. Охрана труда. - М.: Высш. шк., 1982. - 312 с.

К.Н. Ткачук. Основы охраны труда. К. 2003. - 472с

ГОСТ 12.2.085-2002 Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные.

6. Раздорожный А.А. Охрана труда и производственная безопасность. Издательство: Экзамен, 2007. - 512 с.

Раздорожный А. А. Охрана труда и производственная безопасность: Учебно-методическое пособие - Москва: Изд-во «Экзамен», 2005. - 512 с.

Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда. Издательство: Высшая школа. - 432 с.

Пашин Н.П., Фролов О.П. Охрана труда, здоровья и окружающей среды в российском законодательстве и конвенциях МОТ. Терминологический словарь-справочник. Издательство: Альфа-Пресс, 2009. - 368 с.

Охрана труда. Универсальный справочник. Издательство: АБАК, 2009. - 560 с

В.М. Беляев, В.М. Миронов, А.И. Сечин. Расчет и проектирование средств защиты: Учебное пособие - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 184 с.

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03-576-03). Серия 03. Выпуск 24 / Колл. авт. - М.: Государственное унитарное предприятие Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2003. - 192 с.

Приложения

Периодичность освидетельствования сосудов

Наименование оборудованияПериодичность частичного тех. освидетельствования эксплуатирующей организациейПериодичность технического освидетельствования органом по сертификациичастичное тех. освидетельствованиеполное тех. освидетельствование1. Сосуды, работающие со средой, вызывающей разрушение материала со скоростью не более 0,1 мм/год 2 года4 года8 лет2. Сосуды, работающие со средой, вызывающей разрушение материала со скоростью более 0,1 мм/год 12 месяцев4 года8 лет3. Сосуды, зарытые в грунт, предназначенные для хранения жидкого нефтяного газа с содержанием сероводорода не более 5 г на 100 м, и сосуды, изолированные на основе вакуума и предназначенные для перевозки и хранения сжиженных криогенных жидкостей не проводится10 лет10 лет4. Сульфитные варочные котлы и гидролизные аппараты с внутренней кислотоупорной футеровкой 12 месяцев5 лет10 лет5. Многослойные сосуды для аккумулирования газа, установленные на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях 10 лет10 лет10 лет6. Регенеративные подогреватели высокого и низкого давления, бойлеры, деаэраторы, ресиверы и расширители продувки электростанций после каждого капитального ремонта, но не реже одного раза в 6 летпосле двух капитальных ремонтов, но не реже одного раза в 12 лет7. Сосуды в производствах аммиака и метанола, вызывающих разрушение со скоростью не более 0,5 мм/год 12 месяцев8 лет8 лет8. Теплообменники с выдвижной трубной системой нефтехимических предприятий, работающие с давлением выше 0,07 МПа до 100 МПа, со средой, вызывающей разрушение материала со скоростью не более 0,1 мм/год после каждой выемки трубной системы12 лет12 лет9. Теплообменники с выдвижной трубной системой нефтехимических предприятий, работающие с давлением выше 0,07-100 МПа, со средой, вызывающей разрушение материала со скоростью более 0,1-0,3 мм/год после каждой выемки трубной системы8 лет8 лет10. Сосуды нефтехимических предприятий, работающие со средой, вызывающей разрушение со скоростью не более 0,1 мм/год 6 лет6 лет12 лет11. Сосуды нефтехимических предприятий, работающие со средой, вызывающей разрушение со скоростью более 0,1 - 0,3 мм/год 2 года4 года8 лет12. Сосуды нефтехимических предприятий, работающие со средой, вызывающей разрушение со скоростью более 0,3 мм/год12 месяцев4 года8 л

Периодичность проведения технического освидетельствования цистерн

Наименование оборудованияПериодичность частичного технического освидетельствования эксплуатирующей организациейПериодичность технического освидетельствования органом по сертификациичастичное техническое освидетельствованиеполное техническое освидетельствование1. Цистерны железнодорожные для перевозки пропанбутана и пентанане требуется10 лет10 лет2. Цистерны, изолированные на основе вакуумане требуется10 лет10 лет3. Цистерны железнодорожные, изготовленные из стали 09Г2С и 10Г2СД, прошедшие термообработку в собранном виде и предназначенные для перевозки аммиакане требуется8 лет8 лет4. Цистерны для сжиженного газа, вызывающего разрушение со скоростью более 0,1 мм/год 12 мес4 года8 лет5. Все остальные цистерны2 года4 года8 лет

Периодичность проведения технического освидетельствования баллонов

Наименование оборудованияПериодичность частичного технического освидетельствования эксплуатирующей организациейПериодичность технического освидетельствования органом по сертификациичастичное техническое освидетельствованиеполное техническое освидетельствование1. Баллоны, установленные стационарно, а также установленные постоянно на передвижных средствах, в которых хранятся сжатый воздух, кислород, азот, аргон и гелий с температурой точки росы - 35 °С и ниже, замеренной при давлении 15 МПа и выше, а также баллоны с обезвоженной углекислотой не требуется10 лет10 лет2. Баллоны:со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия) со скоростью не более 0,1 мм/год 2 года4 года8 летсо средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия) со скоростью более 0,1 мм/год 12 месяцев4 года8 лет3. Баллоны, предназначенные для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которых они установлены:изготовленные из легированных сталей и металлокомпозитных материаловне требуется5 лет5 летизготовленные из углеродистых сталей и металлокомпозитных материаловне требуется3 года3 годаизготовленные из неметаллических материаловне требуется2 года2 годадля сжиженного газане требуется2 года2 года4. Баллоны со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия) со скоростью менее 0,1 мм/год, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожненияне требуется10 лет10 лет

Правила Госгортехнадзора распространяется на сосуды, работающие под избыточным давлением свыше 0,07 МПа без учета гидростатического давления среды.

Безопасность технологических процессов и производств

Передача горящей смеси в другие аппараты, таким образом, исключается. Вторая эксплуатационная причина разгерметизации установок и аппаратов, работающих под давлением, - это так называемые побочные процессы, протекающие в них и приводящие к...


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.

Для каждого сосуда должен быть установлен и указан в паспорте расчетный срок службы с учетом условий эксплуатации.

Устройства, препятствующие наружному и внутреннему осмотрам сосудов (мешалки, змеевики, рубашки, тарелки, перегородки и другие приспособления), должны быть, как правило, съемными. Сосуды должны иметь штуцера для наполнения и слива воды, а также для удаления воздуха при гидравлическом испытании.

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.

Заземление и электрическое оборудование сосудов должны соответствовать правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей в установленном порядке.

Сосуды должны быть снабжены необходимым количеством люков и смотровых лючков, обеспечивающих осмотр, очистку и ремонт сосудов, а также монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств. В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от назначения должны быть оснащены:

запорной или запорно-регулирующей арматурой;

приборами для измерения давления;

приборами для измерения температуры;

предохранительными устройствами;

указателями уровня жидкости.

Сосуды, снабженные быстросъемными крышками, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки и открывании ее при наличии в сосуде давления. Такие сосуды также должны быть оснащены замками с ключом-маркой.

    Перечень газоопасных работ, выполняемых по наряд-допуску и без наряд-допуска

1.Работы, проводимые с оформлением наряда - допуска

1.Работы, связанные с разгерметизацией промысловых газопроводов, линий газопроводов для аварийного сжигания газа

2.Работа в канализационных, грязевых и другого назначения колодцах

4.Зачистка емкостей различного назначения для внутреннего осмотра, ремонта и другой работы внутри аппаратов.

5.Работы по замене ППК на сосудах при отсутствии переключающих устройств.

6.Проведение ремонтных работ в технологических помещениях ДНС, УПСВ: подготовка к ремонту и подготовка к пуску. Замена оборудования.

2.Работы, проводимые без оформления наряда – допуска с регистрацией в журнале учета газоопасных работ

1.Зачистка и ревизия канализационных колодцев без спуска в них. Откачка дренажных емкостей и амбаров.

    Замена счетчика, задвижек и другого оборудования

3. Работы по замене и ревизии запорной арматуры, задвижек, вентилей, кранов, манометров, приборов КИП и А, установленных на технологических емкостях подземных и надземных, замена

ППК на сосудах при наличие переключающих устройств.

4. Планировка, уборка территории в пределах ДНС, УПСВ

5. Замена запорной арматуры и прокладок на входе и выкидных линиях насосных агрегатов

6. Установка и снятие заглушек на трубопроводах и технологическом оборудовании

5 . Оказание до врачебной помощи пострадавшему при отсутствии у него пульса.

БИЛЕТ №15

    Компрессоры, назначение и принцип работы

Компрессоры предназначены для нагнетания газообразных веществ, воздуха в пневмосистему или линии транспортировки газа.

Компрессоры должны быть снабжены исправными арматурой, КИПиА,

системами защиты и блокировками согласно паспорту завода-изготовителя и требованиям проекта, с учетом свойств перемещаемых продуктов.

Эксплуатация компрессоров должна проводиться в соответствии с инструкцией изготовителя.

He разрешается использовать компрессоры для компримирования газа, не соответствующего их паспортным данным.

При применении запорных кранов со съемными рукоятками на квадратном хвостовике должны быть вырезаны указатели направления прохода в пробках.

Запорная арматура, устанавливаемая на нагнетательном и всасывающем трубопроводах компрессора, должна быть максимально приближена к нему и находиться в зоне, удобной для обслуживания.

Соединения компрессоров и их газопроводы необходимо систематически проверять на герметичность в соответствии со сроками, установленными инструкциями завода-изготовителя и технологическим регламентом.

Всасываемый воздух должен очищаться от механических примесей фильтрами.

Подача газа на прием компрессора должна осуществляться через отделители жидкости (сепараторы), оборудованные световой и звуковой сигнализацией, а также блокировкой, производящей остановку компрессора при достижении предельно допустимого уровня жидкости в сепараторе. Помещение компрессорной станции должно иметь постоянно действующую систему приточно-вытяжной вентиляции. Компрессоры, перекачивающие углеводородные газы, должны быть оборудованы системой автоматического отключения компрессоров при достижении концентрации углеводородных газов в помещении 50 % нижнего предела взрываемости.

В случае нарушения работы системы смазки, превышения предельно допустимых значений рабочих параметров, появления вибрации и стуков следует немедленно остановить компрессор для выявления неисправностей и устранения их причин.

После каждой остановки компрессора необходимо осмотреть недоступные к осмотру во время его работы движущиеся детали и убедиться в отсутствии превышения допустимых температур нагрева. Замеченные неисправности подлежат немедленному устранению.

Пуск компрессора после ревизии, ремонта и длительного вынужденного отключения (кроме резервного) следует производить только с письменного разрешения начальника компрессорной станции или механика.

Компрессоры, находящиеся в резерве, должны быть отключены запорной арматурой как по линии приема, так и по линии нагнетания.

Эксплуатация воздушных компрессоров должна производиться в соответствии с инструкцией завода-изготовителя и требованиями, установленными Госгортехнадзором России.

Воздушная компрессорная должна иметь резервные компрессоры, а также резервное питание электроэнергией.

Запрещается соединение трубопроводов подачи воздуха для контрольно-измерительных приборов и средств автоматики с трубопроводами подачи воздуха для технических целей.

Забор воздуха компрессором должен производиться вне помещения в зоне, не содержащей примеси горючих газов и пыли.

При работе нескольких компрессоров в общую сеть на каждом воздухопроводе для каждого из них должны быть установлены обратный клапан и отсекающая задвижка или вентиль.

Показатель давления воздуха, подаваемого в систему, автоматически должен быть выведен в диспетчерский пункт.

    Типы фланцевых соединений и применяемых для них уплотнительные элементы в зависимости от рабочего давления и диаметра

Фланцевые соединения различаются по конструктивным особенностям в зависимости от условного давления:

    0-16 кгс/см2 – гладкие фланцы с неметаллическим уплотнением (паронитовая прокладка);

    16-63 кгс/см2 – фланцы типа «шип-паз» с неметаллическим уплотнением (паронитовая прокладка);

    63 и выше – фланцы с уплотнением под кольцо.

    стальные плоские приварные с выступом

    Подготовка аппарата к внешнему и внутреннему осмотру

Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, охлажден (отогрет), освобожден от рабочей среды, отключен заглушками от всех трубопроводов, очищен от металла. Футеровка, изоляция и другие виды защиты от коррозии должны быть частично или полностью удалены, если имеются признаки, указывающие на возможность возникновения дефектов металла сосудов под защитным покрытием (неплотность футеровки, отдулины гуммировки, следы промокания изоляции и т. п.). Оборудование, подлежащее вскрытию для осмотра, чистки или ремонта, должно быть отключено запорной арматурой от всех действующих коммуникаций, освобождено от продукта, отглушено от всех трубопроводов стандартными заглушками. После чего в зависимости от находившихся в аппарате или емкости продуктов необходимо их пропарить паром, промыть водой, а если потребуется - продуть инертным газом или чистым воздухом. Последовательность проводимых операций указывается в наряде-допуске с приложением схемы.

Работы по установке (снятию) заглушек, включенные в перечень мероприятий по подготовке объекта к газоопасным работам, не требуют дополнительного оформления наряда-допуска. Меры безопасности при установке (снятии) заглушек должны быть изложены в наряде-допуске на выполнение работ внутри аппарата.Аппараты и емкости, нагретые в процессе подготовки их к осмотру, чистке или ремонту, должны быть охлаждены до температуры не выше 30°С. В случае необходимости проведения работ при более высокой температуре разрабатываются дополнительные меры безопасности: непрерывная обдувка свежим воздухом, применение асбестовых костюмов, теплоизолирующей обуви, частые перерывы в работе и т. д.

Запрещается работа внутри аппарата при температуре 50°С и выше.

При наличии в аппарате или емкости перемешивающих устройств с электроприводом необходимо снять напряжение разъединением электрической цепи, сняв предохранитель на электрощите. На пусковом устройстве и электрощите вывешиваются плакаты «Не включать, работают люди!» . Плакаты снимаются только после окончания всех работ с разрешения лица, ответственного за их проведение.

Разрешение на проведение работ внутри аппарата, емкости и т. д. выдается начальником цеха только после личной проверки готовности аппарата, емкости к осмотру, чистке или ремонту, а также выполнения необходимых мероприятий, обеспечивающих безопасность проведения работ.

Для защиты органов дыхания работающими внутри аппаратов должны применяться шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2 или изолирующие воздушные аппараты. Применение фильтрующих противогазов запрещается.

Работа внутри аппарата (кроме чистки) без шлангового противогаза допускается только по письменному разрешению главного инженера в наряде-допуске, если качество подготовки аппарата обеспечивает наличие кислорода в нем не менее 20% объемных, а содержание вредных паров и газов ниже предельно допустимых концентраций и исключена возможность попадания их извне или выделения из отложений и футеровки. Чистка аппаратов проводится во всех случаях только в шланговых противогазах. При работе без шлангового противогаза необходимо в обязательном порядке иметь его при себе в полной боевой готовности.

    Предельно допустимые концентрации паров нефти, газа в рабочей зоне. Признаки отравления парами нефти и газа.

Наименование газов

Предельно-допустимая концентрация (мг/м3)

Сероводород

Метан

0,7 по объему

Бензин, керосин (пары)

Сероводород в смеси с углеводородом

Аммиак

Углеводороды

Углеводороды, составляющие основную часть нефти, являются наркотиками. Действие на организм ослабляются малой растворимостью их в воде и крови; вследствие чего опасные концентрации в крови создаются только при высокой концентрации углеводородов в воздухе. Присутствие одновременно с ними сероводорода, а также повышенная температура окружающего воздуха усиливают токсичный эффект. При легких отравлениях после начального возбуждения начинается головная боль, слабость, боли в области сердца. При тяжелых отравлениях наступает потеря сознания, судороги, желтушная окраска белковой оболочки глаз, ослабление дыхания. Попадание нефти на кожу может вызвать её раздражение.По степени воздействия на организм человека нефтяной газ относиться к третьему классу опасности. Углеводороды поступают в организм человека главным образом через дыхательные пути. При отравлениях парами углеводородов в начале наблюдается период возбуждения характеризующийся беспричинной веселостью, затем наступает головная боль, сонливость, головокружение, усиление сердцебиения, тошнота. При тяжелых отравлениях наступает потеря сознания, судороги, ослабление дыхания.Сильный нервный яд, вызывающий смерть от остановки дыхания. При легких отравлениях вызывает головную боль, слезотечение, светобоязнь, насморки, боли в глазах, при большом содержании сероводорода в воздухе до 1000мг\м3 и выше, могут развиться в течении 15минут судороги и потеря сознания, которые оканчиваются быстрой смертью от остановки дыхания или от паралича. Если пострадавшего после потери сознания вынести на улицу, возможно быстрое восстановление дыхания.

5 . На какое время можно накладывать жгут для остановки кровотечения?

Когда сгибание в суставе применять невозможно (например, при одновременном переломе костей той же конечности), то при сильном кровотечении следует перетянуть всю конечность, накладывая жгут.

В качестве жгута лучше всего использовать какую-либо растягивающую ткань, резиновую трубку, подтяжки и т. п. Перед наложением жгута конечность (руку или ногу) нужно подтянуть.

Если у оказывающего помощь нет помощника, то предварительное прижатие артерии пальцами можно поручить самому пострадавшему.

Жгуты накладывают на ближайшую к туловищу часть плеча или бедра. Место, на которое накладывают жгут, должно быть обернуто чем-либо мягким, например, несколькими слоями бинта или куском марли, чтобы не прищемить кожу. Можно накладывать жгут поверх рукава или брюк.

Прежде чем наложить жгут, его следует растянуть, а затем его забинтовать им конечность, не оставляя между оборотами жгута не покрытых им участков кожи.

Перетягивание жгутом конечности не должно быть чрезмерным, так как при этом могут быть стянуты и пострадать нервы; натягивать жгут нужно только до прекращения кровотечения. Если кровотечение полностью не прекратилось, следует наложить дополнительно (более туго) несколько оборотов жгута.

Правильность наложения жгута проверяют по пульсу. Если его биение прощупываются, то жгут наложен неправильно, его нужно снять и наложить снова.

Держать наложенный жгут больше 1,5- 2 ч. не допускается, так как может привести к омертвлению обескровленной конечности

БИЛЕТ №16

1 . Приборы для измерения уровней в сосудах и аппаратах.

Средства измерений, сигнализации и регулирования уровня находят широкое применение. Характерная особенность их использования- широкое разнообразие физических характеристик, контролируемых сред и рабочих условий, конструктивных, метрологических и других технико- эксплуатационных требований.

Контролируемые среды могут быть вязкими и сыпучими с различными степенями электропроводности, плотности, вязкости дисперсности, агрессивности, склонности к кристаллизации, осадкообразованию, а также с различными степенями стабильности физических свойств при изменении внешних условий и т.п.

Визуальные уровнемеры - простейшими измерителями уровня жидкостей являются указательные стекла. Указательные стекла работают по принципу сообщающихся сосудов. Наблюдая за положением уровня жидкости в стеклянной трубке можно судить об измерении уровня в сосуде.

Поплавковые уровнемеры . В поплавковых уровнемерах имеется плавающий на поверхности жидкости поплавок, в результате чего измеренный уровень преобразуется в перемещение поплавка. Показывающее устройство прибора соединено с поплавком тросом или с помощбю рычага.

Значительно более надежны тонущие поплавки буйковые уровнемеры. Принцип действия основан на законе Архимеда. Изменение уровня жидкости в аппарате воспринимается стальным буйком, который погружен в измеряемую среду. Буек подвешен на рычаге выходящей из аппарата через цент уплотнительной мембраны. Начальный вес буйка при нулевом уровне уравновешен грузом, с повышением уровня буек погружается в жидкость.

Гидростатические уровнемеры . Гидростатический способ измерения основан на том, что в жидкости существует гидростатическое давление, пропорционально глубине, т.е. расстоянию от поверхности жидкости. Поэтому для измерения уровня гидростатическим способом могут быть использованы приборы для измерения давления и перехода давлений. В качестве таких приборов обычно применяют дифманометры.

Электрические уровнемеры и сигнализаторы . В электрических уровнемерах уровень жидкости преобразуется в электрический сигнал. Из электрических уровнемеров наибольшее распространение получили емкостные и омические датчики, которые отличаются простой конструкцией, высокой надежностью, взрывоопасностью.

Ультразвуковые и акустические уровнемеры . Действие уровнемеров этого типа основано на измерении времени прохождения импульса ультразвука от излучателя до поверхности жидкости и обратно. При приеме отраженного импульса излучатель становится датчиком. Если излучатель расположен над жидкостью уровнемер называется акустическим; если внутри жидкости- ультразвуковым. В первом случае измеряемое время будет тем больше, чем ниже уровень жидкости, во втором- наоборот. Электронный блок служит для формирования излучаемых ультразвуковых импульсов, усиления отраженных импульсов, измерения времени прохождения импульсом двойного пути (в воздухе и жидкости) и преобразования этого времени в унифицированный электрический сигнал. Достоинства уровнемера- измерение уровня без нарушения герметичности объекта контроля и отсутствие контакта чувствительного элемента с жидкостью.

При осуществлении различных технологических процессов, проведении ремонтных работ, в быту и т.д. широко распространены различные системы повышенного давления, к которым относится следующее оборудование: трубопроводы, баллоны и емкости для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, паровые и водяные котлы, газгольдеры и др. Основной характеристикой этого оборудования является то, что давление газа или жидкости в нем превышает атмосферное. Это оборудование принято называть сосудами, работающими под давлением.

Основное требование к этим сосудам – соблюдение их герметичности на протяжении всего периода эксплуатации. Герметичность – это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы сосудов, работающих под давлением. Кроме этих сосудов требования по герметичности обязательны и для вакуумных установок и оборудования 1 .

1 Вакуумным называют оборудование, в котором различные технологические процессы протекают в среде разреженных газов. С физической точки зрения к разреженным относятся газы, находящиеся при столь малых давлениях, что средняя длина свободного пробега их молекул соизмерима с линейными размерами того оборудования, в котором эти газы находятся.

Любые сосуды, работающие под давлением, всегда представляют собой потенциальную опасность, которая при определенных условиях может трансформироваться в явную форму и повлечь тяжелые последствия. Разгерметизация (потеря герметичности) сосудов, работающих под давлением, достаточно часто сопровождается возникновением двух групп опасностей.

Первая из них связана с взрывом сосуда или установки, работающей под давлением. Взрывом называют быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна 1 , способная создать угрозу жизни и здоровью людей. При взрыве может произойти разрушение здания, в котором расположены сосуды, работающие под давлением, или его частей, а также травмирование персонала разлетающимися осколками оборудования.

1 Ударной волной называется распространение в газообразной, жидкой или твердой среде поверхности, на которой происходит скачкообразное повышение давления, сопровождающееся изменением плотности, температуры и скорости движения среды. Эта поверхность называется поверхностью взрыва или скачком уплотнения.

Вторая группа опасностей зависит от свойств веществ, находящихся в оборудовании, работающем под давлением. Так, обслуживающий персонал может получить термические ожоги, если в разгерметизировавшейся установке находились вещества с высокой или низкой температурой. Если в сосуде находились агрессивные вещества, то работающие могут получить химические ожоги; кроме того, при этом возникает опасность отравления персонала. Радиационная опасность возникает при разгерметизации установок, содержащих различные радиоактивные вещества. Таким образом, для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего сосуды под давлением, весьма важно, чтобы эксплуатируемое оборудование сохраняло герметичность.

Рассмотрим основные виды сосудов и аппаратов, работающих под давлением.

Трубопроводы – это устройства для транспортировки жидкостей и газов. По существующему ГОСТу 14202-69 все жидкости и газы; транспортируемые по ним, разбиты на десять групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета (опознавательная окраска):

Вода – зеленый

Пар – красный

Воздух – синий

Газы горючие и негорючие – желтый

Кислоты – оранжевый

Щелочи – фиолетовый

Жидкости горючие и негорючие – коричневый

Прочие вещества – серый

Кроме опознавательной окраски на трубопроводы наносят краской предупредительные (сигнальные) цветные кольца:

Цвет наносимого Транспортируемые вещества на трубопровод кольца

Красный – Взрывоопасные, огнеопасные, легковоспламеняющиеся

Зеленый – Безопасные или нейтральные

Желтый – Токсичные или иной вид опасности, например глубокий вакуум, высокое

давление, наличие радиации

Количество сигнальных колец определяет степень опасности. Баллоны – это сосуды для транспортировки и хранения сжатых и растворенных газов. Различают (согласно ГОСТу 949-73) баллоны малой (0,4–12 л), средней (20–50 л) и большой (80– 500 л) вместимости. В зависимости от содержащихся газов баллоны окрашивают в соответствующие сигнальные цвета, а также на их поверхность наносят надпись, указывающую вид газа, а в ряде случаев – отличительные полосы (табл. 21.1).

В верхней части каждого стального баллона выбиты следующие данные: товарный знак предприятия-изготовителя; дата (месяц и год) изготовления (последнего испытания) и год следующего испытания; вид термообработки материала баллона; рабочее и пробное гидравлическое давление, МПа; емкость баллона, л; масса баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.

Криогенные сосуды предназначены для хранения и транспортировки различных сжиженных газов: воздуха, кислорода, аргона и др. В соответствии с ГОСТом 16024-79 Е их выпускают шести типоразмеров; 6; 3; 10; 16; 25 и 40 л. Эти сосуды маркируются следующим образом: например СК-40 – сосуд криогенный емкостью 40 л. Снаружи их окрашивают серебристой или белой эмалью и посередине наносят отличительную полосу с названием сжиженного газа, находящегося в сосуде. Кроме рассмотренных сосудов для хранения больших количеств сжиженных газов используют стационарные резервуары (объемом до 500 тыс. л и более), а для их перевозки – транспортные сосуды (цистерны), имеющие объем до 35 тыс. л.

Газгольдеры предназначены для хранения и выдачи больших количеств сжатых газов, отделения от них механических примесей и других целей. Различают газгольдеры высокого и низкого давления. В первых из них сжатый газ находится по одним из следующих давлений: менее 25; 32 и 40 МПа. Газгольдеры низкого давления рассчитаны на большой объем хранимых газов: 10 5 -3·10 7 л.

Кроме рассмотренных герметичных устройств и установок применяют также автоклавы 1 , компрессоры 2 , котлы.

1 Автоклавы – герметичные установки, предназначенные для проведения различных тепловых и химических процессов под повышенным давлением.

2 Компрессоры – устройства для получения сжатого воздуха давлением свыше 3·10 5 Па.

В нашей стране обеспечение безопасности работы герметичных устройств регламентируется нормативным документом:

«Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов» и др.

Рассмотрим теперь основные причины, приводящие к разгерметизации сосудов, работающих под давлением. Их принято делить на эксплуатационные и технологические.

Первой эксплуатационной причиной разгерметизации является образование взрывоопасных смесей, состоящих из горючих газов, паров или жидкостей и окислителя. Примером таких смесей могут служить ацетилен и кислород, водород и кислород, пары этилового спирта и кислород и др.

Взрывоопасные смеси «горючее–окислитель» могут возгораться и взрываться, если имеется инициатор (источник) зажигания, в качестве которого может выступить электрическая искра (например, возникающая в результате накопления статического электричества), искры от газо- и электросварки, искры, возникающие от удара стальных предметов, нагретые тела и др. Существует также ряд самовоспламеняющихся систем, для которых не требуется инициатор зажигания. Примером таких систем могут служить натрий или калий, которые при нормальной температуре взрываются при соприкоановении с хлороформом.

Для предотвращения взрывов следует исключать возможность образования систем «горючее–окислитель», предотвращать инициирование горения, а также обеспечивать локализацию очага горения.

Исключить образование взрывоопасных смесей в системе «горючее–окислитель» можно следующими путями. Во-первых, максимально ограничивать концентрацию горючего вещества в смеси с окислителем, чтобы в этой системе не образовывалась взрывоопасная смесь. Во-вторых, рекомендуется добавлять к взрывоопасным смесям «горючее-окислитель» инертные компоненты, называемые флегматизаторами. Примером таких веществ могут служить азот и углекислый газ. Эти вещества не участвуют в реакции горения и способны ее тормозить.

Для того чтобы предотвратить инициирование процесса горения , необходимо нейтрализовать источники зажигания. Это достигается заземлением оборудования для исключения возможности накапливания статического электричества, применением безискрового (не дающего искр в процессе эксплуатации) инструмента и другими мероприятиями.

Локализацию очага горения применяют, если существует вероятность образования взрывоопасной смеси и имеется инициатор зажигания. В этом случае используют огневзрывопреградители, которые ограничивают очаг горения в пределах определенного аппарата или газопровода, способного выдержать последствия горения. Передача горящей смеси в другие аппараты, таким образом, исключается.

Вторая эксплуатационная причина разгерметизации установок и аппаратов, работающих под давлением, – это так называемые побочные процессы, протекающие в них и приводящие к постепенному изменению и разрушению конструкционных материалов, из которых эти установки изготовлены. Примерами таких процессов могут служить коррозия стенок аппаратов, образование накипи на стенках котлов, уменьшение прочностных свойств материалов установок и др. Для того чтобы исключить влияние побочных процессов, необходимо своевременно и качественно проводить профилактические и ремонтные работы сосудов, работающих по давлением, а также правильно их эксплуатировать.

Технологические причины разгерметизации – это различные дефекты (трещины, вмятины, дефекты сварки и др.), возникшие при изготовлении, хранении и транспортировке сосудов, работающих под давлением.

Для своевременного обнаружения этих дефектов применяют различные методы контроля: внешний осмотр сосудов и аппаратов, работающих под давлением, неразрушающие методы контроля (люминесцентные, ультразвуковые и рентгеновские методы), гидравлические испытания сосудов, механические испытания материалов, из которых изготовлены сосуды, и др.

Меры безопасности при эксплуатации газовых баллонов:

§ газовые баллоны необходимо хранить в вертикальном положении в проветриваемом помещении или под навесами. Их следует защищать от действия прямых солнечных лучей и осадков. Баллоны не должны храниться на расстоянии менее 1 м от радиаторов отопления и ближе 5 м от открытого огня;

§ нельзя переносить баллоны на плечах или руками в обхват;

§ эксплуатировать можно только исправные баллоны. Их надо устанавливать вертикально на месте проведения работ и надежно закреплять для предохранения от падения. Установленный баллон должен быть надежно защищен от воздействия открытого огня, теплового излучения и прямых солнечных лучей.