Требования безопасности при эксплуатации стационарных и передвижных сосудов, работающих под давлением
Сосуды, работающие под давлением, делятся на стационарные и передвижные.
К стационарным относятся постоянно установленные сосуды, предназначенные для эксплуатации в одном определенном месте (автоклавы, газгольдеры, резервуары, колонны, реакторы, аппараты и т.п.).
Сосуды, работающие под давлением должны устанавливаться на открытых площадках в местах, исключающих скопления людей, или в отдельно стоящих зданиях. Не разрешается установка регистрируемых в органе технадзора сосудов в жилых, общественных и бытовых зданиях, а также в примыкающих к ним помещениях.
Они могут размещаться в помещениях, примыкающих к производственным зданиям, при условии отделения их от здания капитальной стеной; в производственных помещениях в случаях, предусмотренных отраслевыми правилами безопасности; с заглублением в грунт при условии обеспечения доступа к арматуре и защиты стенок сосуда от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами.
При любой установке сосудов должна обеспечиваться возможность осмотра, ремонта и очистки их с внутренней и наружной сторон. Для удобства обслуживания сосудов необходимо устраивать площадки и лестницы. Для осмотра и ремонта их могут также примяться или использоваться люльки или другие приспособления.
Все сосуды, на которые распространяются Правила, до пуска их в работу должны быть зарегистрированы в органе технадзора.
Регистрация сосуда производится на основании письменного заявления владельца сосуда, к которому прикладывается паспорт установленной формы, удостоверение о качестве монтажа, схема включения сосуда с указанием источника давления, параметров, рабочей среды, арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматического управления, предохранительных и блокирующих устройств, паспорт предохранительного клапана с расчетами его пропускной способности.
Орган технадзора обязан в течение 5 дней рассмотреть представленную документацию. При соответствии документации на сосуд требованиям Правил в паспорте ставится штамп о регистрации, документы пломбируются и возвращаются владельцу сосуда.
При перестановке сосуда на новое место или передаче сосуда другому владельцу, а также при внесении изменений в схему его включения сосуд до пуска его в работу должен быть перерегистрирован в органе технадзора.
Техническое освидетельствование сосудов осуществляется после монтажа до пуска его в работу, периодически в процессе эксплуатации и вне очереди
Передвижные (нестационарные) это сосуды, предназначенные для временного использования в различных местах или во время их перемещения (баллоны, цистерны, бочки).
Каждый сосуд, работающий под давлением, поставляется заказчику с паспортом установленной формы, к которому прикладывается инструкция по его монтажу и эксплуатации.
На каждом сосуде должна быть прикреплена табличка со следующими данными:
товарный знак или наименование изготовителя;
наименование или обозначение сосуда;
порядковый номер сосуда по системе нумерации предприятия-изготовителя;
год изготовления;
рабочее давление, МПа;
расчетное давление, МПа;
пробное давление, МПа;
допустимая максимальная и (или) минимальная рабочая температура стенки, С;
масса сосуда, кг.
Безопасность эксплуатации передвижных сосудов обеспечивается: необходимой механической прочностью и надлежащим контролем за их состоянием; исключением возможности наполнения горючими газами сосудов, предназначенных для негорючих газов, и наполнения кислородом баллонов, предназначенным для горючих газов; соблюдением правил наполнения, транспортирования и использования.
Давление в баллонах со сжатыми газами может достигать 15 МПа, поэтому их изготавливают главным образом из бесшовных цельнотянутых стальных труб. Для газов с низким давлением до 3 МПа допускается применение сварных баллонов.
Каждый баллон имеет вентиль для наполнения и отбора газа, который защищается металлическим или пластмассовыми колпаками.
Для исключения ошибочного наполнения не тем газом боковые штуцера вентилей баллонов, наполняемых водородом и другими горючими газами, имеют левую резьбу, а баллонов, наполняемых кислородом и другими негорючими газами, - правую резьбу.
Для повышения устойчивости баллона в вертикальном положении на его нижнюю сферическую часть насаживается стальной башмак.
При заполнении баллонов сжиженными газами оставляют свободный объем, составляющий примерно 10% от всего объема сосуда, так как с повышением температуры давление сжиженного газа, полностью заполняющего баллон, может значительно превысить допустимое.
Остаточное давление газов или паров в баллонах перед их заполнением должно быть не менее 50 кПа, которое необходимо для взятия пробы газа и проведения контрольных анализов, а также исключения подсоса воздуха из атмосферы.
На верхней сферической части каждого баллона должны быть выбиты и отчетливо видны следующие данные: товарный знак изготовителя; номер баллона; фактическая масса порожнего баллона; дата (месяц, год) изготовления и год следующего освидетельствования, рабочее и пробное гидравлическое давление, МПа; вместимость, л; клеймо ОТК изготовителя.
Наружная поверхность баллонов должна быть окрашена и подписана в соответствии с действующей НТД.
В таблице 1. приведены цвета окраски баллонов, отличительных полос и надписей.
Таблица 1.
Маркировка баллонов
| Наименование газа | Окраска баллонов | Текст надписи | Цвет надписи | Цвет полосы |
| Азот | Черная | Азот | Желтый | Коричневый |
| Аммиак | Желтая | Аммиак | Черный | - |
| Аргон сырой | Черная | Аргон сырой | Белый | Белый |
| Аргон технический | Черная | Аргон технический | Синий | Синий |
| Аргон чистый | Серая | Аргон чистый | Зеленый | Зеленый |
| Ацетилен | Белая | Ацетилен | Зеленый | - |
| Бутилен | Красная | Бутилен | Желтый | Черный |
| Нефтегаз | Серая | Нефтегаз | Красный | - |
| Бутан | Красная | Бутан | Желтый | - |
| Водород | Темно-зеленая | Водород | Красный | - |
| Воздух | Черная | Сжатый воздух | Белый | - |
| Гелий | Коричневая | Гелий | Белый | - |
| Кислород | Голубая | Кислород | Черный | - |
| Кислород медицинский | Голубая | Кислород медицинский | Черный | - |
| Сероводород | Белая | Сероводород | Красный | Красный |
| Сернистый ангидрид | Черная | Сернистый ангидрид | Белый | Желтый |
| Углекислота | Черная | Углекислота | Желтый | - |
| Фосген | Защитная | - | - | Красный |
| Фреон-11 | Алюминиевая | Фреон- 11 | Черный | Синий |
| Фреон-12 | Алюминиевая | Фреон- 12 | Черный | - |
| Фреон-13 | Алюминиевая | Фреон- 13 | Черный | 2 красные |
| Фреон-22 | Алюминиевая | Фреон- 22 | Черный | 2 желтые |
| Хлор | Защитная | - | - | Зеленый |
| Циклопропан | Оранжевая | Циклопропан | Черный | - |
| Этилен | Фиолетовая | Этилен | Красный | - |
| Все другие горючие газы | Черная | Наименование газа | Белый | - |
| Все другие негорючие газы | Черная | Наименование газа | Желтый | - |
Передвижные сосуды, также как и стационарные, должны регулярно подвергаться техническому освидетельствованию с периодичностью, приведенной в таблицах.
Таблица 2.
Периодичность технических освидетельствований баллонов, находящихся в эксплуатации, не подлежащих регистрации в органе технадзора
| Наименование | Наружный и внутренний осмотры | Гидравлическое испытание пробным давлением | |
| Баллоны, находящиеся в эксплуатации для наполнения газами, вызывающими разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т.п.): со скоростью не более 0, 1 мм/год со скоростью более 0, 1 мм/год | 5 лет 2 года | 5 лет 2 года | |
| Баллоны, предназначенные для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которых они установлены: а) для сжатого газа: - изготовленные из легированных сталей и металлокомпозитных материалов - изготовленные из углеродистых сталей и металлокомпозитных материалов - изготовленные из неметаллических материалов 6) для сжиженного газа | 5 лет З года 2 года 2 года | 5 лет З года 2 года 2 года | |
| Баллоны со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия и т.п.) со скоростью менее 0,1 мм/год, в которых давление выше 0,07 МПа (0,7 кг/см2) создается периодически для их опорожнения | 10 лет | 10 лет | |
| Баллоны, установленные стационарно, а также установленные постоянно на передвижных средствах, в которых хранятся сжатый воздух, кислород, аргон, азот, гелий с температурой точки росы минус 35°С и ниже, замеренной при давлении 15 МПа (150 кгс/см2) и выше, а также баллоны с обезвоженной углекислотой | 10 лет | 10 лет | |
| S | Баллоны, предназначенные для пропана или бутана, с толщиной стенки не менее 3 мм, вместимостью 55 л, со скоростью коррозии не более 0, 1 мм/год | 10 лет | 10 лет |
Таблица 3.
Периодичность технических освидетельствований баллонов, зарегистрированных в органе технадзора
| № | Наименование | Ответственным по надзору | Экспертом органа технадзора или специалистом предприятия, имеющего разрешение органа технадзора | |
| наружный и внутренний осмотры | наружный и внутренний осмотры | гидравличес-кое испытание пробным давлением | ||
| Баллоны, установленные стационарно, а также установленные постоянно на передвижных средствах, в которых хранятся сжатый воздух, кислород, азот, аргон и гелий с температурой точки росы минус 35°С и ниже, замеренной при давлении I5 МПа (150 кгс/см1) и выше, а также баллоны с обезвоженной углекислотой | --- | 10 лет | 10 лет | |
| Все остальные баллоны: со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия и т.п.) со скоростью не более 0,1 мм/год; со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материалов (коррозия и т.п.) со скоростью более 0,1 мм/год | 2 года 12 мес. | 4 года 4 года | 8 лет 8 лет |
Величина пробного давления и время выдержки баллонов под пробным давлением устанавливаются на заводе-изготовителе для стандартных баллонов по ГОСТ, для нестандартных – по техническим условиям. При этом пробное давление должно быть не менее чем полуторное расчетное давление. Обычно выдержка баллонов под пробным давлением составляет 1 минуту, после чего их выдерживают в течение 2 минут при рабочем давлении.
Кроме того, на предприятии – изготовителе все баллоны, кроме ацетиленовых, после гидравлического испытания должны подвергаться пневматическому испытанию давлением, равным рабочему давлению. При этом для обеспечения безопасности обслуживающего персонала баллоны погружают в ванну с водой на глубину не менее 1 м.
Баллоны для ацетилена, наполненные пористой массой, при освидетельствовании испытывают азотом под давлением 3,5 МПа; при этом баллоны должны быть также погружены в воду на глубину не менее 1 м.
Освидетельствование баллонов в процессе эксплуатации, за исключением баллонов для ацетилена, включает осмотр внутренней и наружной поверхностей баллонов, проверку массы и вместимости и гидравлическое испытание пробным давлением.
Освидетельствование баллонов для ацетилена должно производиться на ацетиленовых наполнительных станциях не реже чем через 5 лет и состоит из осмотра наружной поверхности, проверки пористой массы и пневматического испытания. Состояние пористой массы в баллонах должно проверяться на наполнительных станциях не реже одного раза в два года.
Осмотр баллонов производится с целью выявления на их стенках коррозии, трещин, плен, вмятин и других повреждений.
Перед осмотром баллоны должны быть тщательно очищены и промыты водой, а в необходимых случаях промыты соответствующим растворителем или дегазированы. Баллоны, в которых при осмотре наружной и внутренней поверхностей выявлены трещины, плены, вмятины, отдулины, раковины и риски глубиной более 10% от номинальной толщины стенки, надрывы и выщербления, износ резьбы горловины и отсутствуют некоторые паспортные данные, должны быть выбракованы.
При отсутствии указанных дефектов проверяют массу и вместимость баллонов. Емкость баллона определяют по разности между массой баллона, наполненного водой, и массой порожнего баллона или при помощи мерных бачков.
Бесшовные стандартные баллоны вместимостью от 12 до 55 л при снижении их массы на 7,5% и выше, а также при увеличении их вместимости более, чем на 1% бракуются и изымаются из эксплуатации.
Баллоны с газами могут храниться как в специальных помещениях, так и на открытом воздухе, в последнем случае они должны быть защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей. Складское хранение в одном помещении баллонов с кислородом и горючими газами запрещается.
Склады для хранения баллонов, наполненных газами, должны быть одноэтажными с кровлей легкого типа и не иметь чердачных помещений. Стены, перегородки, кровля складов для хранения газов должны быть из несгораемых материалов не ниже II степени огнестойкости; окна и двери должны открываться наружу. Высота складских помещений для баллонов должна быть не менее 3,25 м от пола до нижних выступающих частей кровельного покрытия.
Склады для баллонов, наполненных газом, должны иметь естественную или искусственную вентиляцию в соответствии с санитарными нормами проектирования.
Склады для баллонов со взрыво- и пожароопасными газами должны находится в зоне действия молниезащиты.
Складское помещение для хранения баллонов должно быть разделено несгораемыми стенами на отсеки, в каждом из которых допускается хранение не более 500 баллонов (40 л) с горючими или ядовитыми газами и не более 1000 баллонов (40 л) с негорючими и неядовитыми газами. Отсеки для хранения баллонов с негорючими и неядовитыми газами могут быть отделены несгораемыми перегородками высотой не менее 2,5 м с открытыми проемами для прохода людей и открытыми проемами для средств механизации. Каждый отсек должен иметь самостоятельный выход наружу.
Баллоны со сжатыми и сжиженными газами должны закрепляться и размещаться так, чтобы они не подвергались механическим воздействиям. Для предупреждения утечек газа на боковом штуцере вентиля баллона должна ставиться заглушка, а на баллоны объемом 40 л и более, кроме того, необходимо устанавливать предохранительные колпаки.
Баллоны с газами, хранящиеся в вертикальном положении, во избежание падения должны устанавливаться в специально оборудованных гнездах или ограждаться барьерами. Баллоны с газами, не имеющие башмаков, допускается хранить в горизонтальном положении на рамах или стеллажах, выполненных из негорючего материала.
Перемещение баллонов в пунктах наполнения и потребления газов должны производиться на специально приспособленных для этого тележках или при помощи других устройств.
Перевозка наполненных газами баллонов должна производиться на рессорном транспорте или на автокарах в горизонтальном положении, обязательно с прокладками между баллонами. В качестве прокладок могут применяться деревянные бруски с вырезанными гнездами для баллонов, а также веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм (по два кольца на баллон) или другие прокладки, предохраняющие баллоны от ударов друг о друга. Все баллоны во время перевозки должны укладываться вентилями в одну сторону. Разрешается перевозка баллонов в специальных контейнерах, а также без контейнеров в вертикальном положении обязательно с прокладками между ними и ограждением от возможного падения. Транспортирование и хранение баллонов должны производиться с навернутыми колпаками.
Баллоны с газом, устанавливаемые в помещениях, должны находится на расстоянии не менее 1 м от радиаторов отопления и других отопительных приборов и печей и не менее 5 м от источников тепла с открытым огнем.
Выпуск газов из баллонов в емкости с меньшим рабочим объемом должен производится через редуктор, предназначенный для данного газа и окрашенный в соответственный цвет. На рис 3.16 показана принципиальная схема присоединения редуктора к баллону.
Редуктор имеет камеры высокого и низкого давления с манометрами, предохранительный клапан, регулировочный винт и ниппель, на который надевается шланг для отбора газа. С помощью накидной гайки манометр соединяется со штуцером вентиля баллона.
Баллоны с ядовитыми газами должны храниться в специально оборудованных закрытых помещениях.
Наполненные баллоны с башмаками должны храниться в вертикальном положении. Для предотвращения падения баллоны должны устанавливаться в специально оборудованные гнезда, клетки или ограждаться барьером. При хранении на открытых площадках разрешается укладывать баллоны с башмаками в штабеля с прокладками из веревки, деревянных брусьев или резины между горизонтальными рядами. При укладке баллонов в штабеля высота последних не должна превышать 1,5 м. Вентили баллонов должны быть обращены в одну сторону.
Баллоны без башмаков могут также храниться в горизонтальном положении на деревянных рамах или стеллажах.