Сосуды, работающие под давлением

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

Госгортехнадзор России утвердил Правила устройства и безопас­ной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, в которых определены требования к устройству, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Эти правила распространяют свое действие на:

• сосуды под давлением воды с t > 115°C или другой жидко­сти с температурой выше температуры кипения при давлении 0,07 МПа без учета гидростатического давления;

• сосуды под давлением пара или газа > 0,07 МПа;

• баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением Р > 0,07 МПа;

• цистерны, бочки для сжиженных газов, которые при t = 50"С имеют Р>0,07 МПа;

• цистерны и сосуды для жидкостей и сыпучих тел, выгружа­емых давлением Р > 0,07 МПа;

• барокамеры.

Правила не распространяются на следующие сосуды:

• оборудование атомных электростанций, морских, речных и воз­душных транспортных средств и емкости с радиоактивной средой;

• сосуды емкостью < 25л(0,025 м³) независимо от давления,
используемые для научно-экспериментальных работ;

• сосуды и баллоны вместимостью < 25 л (0,025 м³), у кото­рых произведение давления в кгс/см² (МПа) на объем в литрах (м³) < 200 (0,02);

• сосуды, работающие под давлением взрыва внутри сосуда в соответствии с технологическим процессом;

• сосуды, работающие под вакуумом;

• сосуды из неметаллических материалов;

• сосуды специального назначения военных ведомств;

• части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов (корпуса насосов, турбин, цилиндры двигателей, паровых, гидравлических, воздушных машин и компрессоров и др.).

Аварии на этих системах могут приводить к серьезным послед­ствиям, но ответственность за безопасность их изготовления и эксплуатации несут соответствующие ведомства и технический персонал предприятий.

Проект и технические условия на изготовление систем, рабо­тающих под давлением, согласовывают со специализированной проектной организацией в порядке, установленном министер­ством. Изготовлять сосуды может предприятие, получившее раз­решение (лицензию) Госгортехнадзора. При этом персонал, занятый изготовлением сосудов, работающих под давлением, должен иметь удостоверения, выданные специальной квалифи­кационной комиссией. Аттестованному сварщику выдается лич­ное клеймо, которое он должен ставить на каждый сваренный им шов. Все элементы конструкции должны иметь соответствующие условиям эксплуатации прочность, безопасность и удобство эк­сплуатации. В конструкции предусматривают специальные шту­цера для сброса воздуха, слива жидкости, установки запорной арматуры, контрольно-измерительных приборов и предохрани­тельных устройств.

Материал для изготовления систем, работающих под давлени­ем, выбирают с учетом возможного взаимодействия рабочих жид­костей и газов с внутренними поверхностями системы (коррозии), рабочего давления, температуры и условий эксплуатации.

На каждый сосуд составляется и передается потребителю пас­порт с чертежами и расчетами. На корпусе на видном месте на­носятся следующие данные (не краской):

• завод-изготовитель;

• заводской номер;

• год изготовления;

• рабочее и пробное давление;

• допустимая температура стенок.

Разрешение на пуск сосуда в работу выдается местной инспек­цией Госгортехнадзора после освидетельствования и регистрации, о чем делается отметка в паспорте сосуда.

После ввода в эксплуатацию сосуд снабжается табличкой раз­мером не менее 150x200 мм с указанием:

• регистрационного номера,

• расчетного давления,

• даты следующих испытаний.

Периодическое техническое освидетельствование подразумева­ет внутренний осмотр (не реже 1 раза в 4 года) и гидравлическое испытание (не реже 1 раза в 8 лет), которое проводится давлением, превышающим рабочее в 1,2—2 раза в зависимости от рабочего дав­ления и температуры. Гидроиспытания допускается заменять пнев­матическими с соблюдением специальных мер предосторожности. При эксплуатации необходимо поддерживать в исправном со­стоянии контрольно-измерительные приборы, запорную армату­ру и предохранительные устройства.

Пропускная способность предохранительных устройств (кла­панов, мембран) должна быть такой, чтобы в сосуде не могло об­разоваться давление, превышающее рабочее на:

• 0,05 МПа при рабочем давлении = < 0,3 МПа,

• 15% при рабочем давлении 0,3—6 МПа,

• 10% при рабочем давлении > 6 МПа.

При применении предохранительных мембран давление не должно превышать рабочее более чем на 25%.

С большой опасностью сопряжена эксплуатация баллонов со сжатыми, сжиженными и растворенными газами. Опасно перепол­нение баллонов, особенно сжиженными газами. Возможны взры­вы при случайном попадании в баллоны с кислородом горючих газов или при попадании кислорода в баллоны с газом. Очень ча­сты травмы при падении баллонов, поэтому их необходимо надеж­но закреплять в рамках и контейнерах. Транспортировать их сле­дует на специальных тележках. Кантовка баллонов запрещается. Безопасность баллонов обеспечивается достаточной механичес­кой прочностью, исключением образования в них горючих сме­сей, соблюдением правил наполнения, транспортировки и исполь­зования.

Баллоны также подвергаются регулярным техническим осви­детельствованиям, включающим внутренний осмотр и гидравли­ческие испытания давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.

Ацетиленовые баллоны заполнены пористой массой, и их про­верка и освидетельствование (не реже чем через 5 лет) осуществ­ляются на заводах, которые на них специализируются.

Для исключения ошибок при наполнении баллонов штуцера на них для горючих газов имеют левую резьбу, а для кислорода и негорючих газов — правую.

Регламентируется окраска баллонов:

• воздух, азот, углекислота — черный,

• водород — темно-зеленый,

• кислород — голубой,

• аммиак — желтый,

• хлор — защитный,

• ацетилен — белый,

другие горючие газы — красный.

Регламентируются также текст и цвет надписей и маркировоч­ных полос.

Для исключения переполнения баллонов сжиженными газами регламентируется масса заполняемого газа на I л вместимости бал­лона. Не допускается полное опорожнение баллона. Баллоны не при­нимаются к наполнению, если остаточное давление менее 0,05 МПа, а для растворенного ацетилена — менее 0,05 и более О, I МПа.

Аналогичные требования предъявляются к цистернам для пе­ревозки сжиженных газов (хлор, аммиак). Особое внимание уде­ляется недопущению переполнения, — необходима гарантирован­ная паровая подушка.