Тема: Эксплуатация сосудов, работающих под давлением
К сосудам, работающим под давлением, относятся герметически закрытые емкости, предназначенные либо для хранения и транспортировки веществ, которые представляют опасность для окружающих, либо для наполнения их веществами, использование которых возможно лишь при выпуске через калиброванные отверстия. К этому же роду емкостей относятся и энергопроизводящие установки, от которых можно получить рабочее тело в виде пара или воздуха под высоким давлением.
Все сосуды, работающие под давлением, взрывоопасны. В процесс е взрыва происходит физическое или химическое превращение вещества, сопровождающееся мгновенным выделением большого количества энергии.
Над сосудами осуществляется надзор Ростехнадзором России. Утвержденные им Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, распространяются:
- на сосуды, работающие под давлением свыше 70 кПа (без учета гидростатического давления);
- цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре 50° C превышает 70 кПа;
- сосуды и цистерны для хранения, перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением свыше 70 кПа;
- баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 70 кПа. Правила не распространяются:
• на приборы парового и водяного отопления;
• сосуды и баллоны вместимостью не более 25 л, у которых произведение вместимости в литрах на рабочее давление в атмосферах составляет не более 200;
• части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов, например цилиндры двигателей паровых и воздушных машин и компрессоров; не отключаемые промежуточные холодильники и масло-водоотделители компрессорных установок, конструктивно встроенные в компрессор; воздушные колпаки насосов; амортизационные стойки и т.п.;
• сосуды из неметаллических материалов;
• трубчатые печи независимо от диаметра труб;
• сосуды, состоящие из труб с внутренним диаметром не более 150 мм, без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм;
• сосуды, работающие под давлением воды с температурой не выше 115° C, и сосуды под давлением других жидкостей с температурой не выше точки кипения при давлении 70 кПа;
• сосуды специального назначения военного ведомства, а также сосуды, предназначенные для установки на морских и речных судах и других плавучих средствах.
Сосуды и их элементы, работающие под давлением, изготовляются на предприятиях, которые располагают техническими средствами, обеспечивающими высокое качество и полное соответствие требованиям правил, ГОСТов, норм и ТУ, и имеют разрешение местных органов Ростехнадзора России, выданное в соответствии с Инструкцией по надзору за изготовлением объектов котлонадзора.
Каждый сосуд поставляется заводом-изготовителем заказчику с паспортом установленной формы и инструкцией по его монтажу и безопасной эксплуатации. На корпусе сосуда прикреплена на заводе-изготовителе металлическая пластинка со следующими паспортными данными: наименование завода-изготовителя; заводской номер сосуда; год изготовления; рабочее давление; пробное давление; допустимая температура стенок сосуда. Кроме того, паспортные данные должны быть нанесены заводом-изготовителем ударным или безударным способом на одной из наиболее видных частей сосуда. Нанесение этих данных краской не допускается.
Для управления работой и обеспечения нормальных условий эксплуатации сосуды снабжены приборами для измерения давления (манометрами) и температуры среды, предохранительными устройствами, запорной арматурой, указателями уровня жидкости.
Оснащение указателями уровня жидкости обязательно для сосудов, обогреваемых пламенем или горячими газами, у которых возможно понижение жидкости ниже линии огневого нагрева, и для сосудов, заполняемых сжиженными газами, а также в других случаях, предусмотренных проектом.
Манометры для измерения давления в сосудах имеют класс точности не ниже 2,5 с пределом измерения рабочего давления во второй трети шкалы. Разрешенное предельное давление в сосуде, работающем под давлением, должно быть обозначено на манометре красной чертой. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра. Манометр не допускается к применению в случаях, когда отсутствует пломба или клеймо, просрочен срок проверки, стрелка манометра при его выключении не возвращается на нулевую отметку шкалы, разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний. Проверка манометров с их опломбированием или клеймением производится не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев предприятием производится проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок. При отсутствии контрольного манометра дополнительную проверку допускается производить проверенным рабочим манометром.
Число предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не могло образоваться давление, превышающее рабочее более.
Предохранительные клапаны устанавливаются на патрубках или трубопроводах, идущих непосредственно к сосуду в местах, доступных для осмотра. При этом установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным клапаном не разрешается.
Между манометром и сосудом, как правило, устанавливается трехходовой кран или другое аналогичное приспособление, а в необходимых случаях, кроме трехходового крана, нужно устанавливать сифонную трубку, масляный буфер или другое устройство, предохраняющее манометр от непосредственного воздействия среды и обеспечивающее его надежную работу. Если есть возможность проверить манометр, сняв его с сосуда прерывного действия, то на подвижных сосудах установка трехходового крана или заменяющего его устройства не обязательна. На сосудах, работающих под давлением свыше 2500 кПа (25 кгс/см2), или при температуре среды выше +25° С, или с сильно действующей ядовитой либо взрывоопасной средой, вместо трехходового крана разрешается установка отдельного штуцера с запорным устройством для второго манометра.
В тех случаях, когда под действием содержащейся в сосуде среды или когда по роду производства предохранительный клапан не может надежно работать, сосуд снабжается предохранительной пластинкой (мембраной), устанавливаемой перед предохранительным клапаном при условии, что между ними будет устройство, позволяющее контролировать исправность пластинки. Мембрана должна разорваться при повышении давления в сосуде на 25% выше рабочего.
Запорная арматура, установленная на штуцерах и патрубках сосуда и трубопровода, подводящих в сосуд и отводящих от него газ или жидкость, должна иметь четкую маркировку: наименование завода-изготовителя, условный диаметр прохода, условное давление и направление потока среды. На маховиках запорной арматуры указывается направление вращения при открывании и закрывании их.
Сосуды, работающие под давлением, регистрируемые в органах Ростехнадзора России, разрешается устанавливать на открытых площадках, в местах, исключающих скопление людей, или отдельных зданиях. Допускается установка сосудов в помещениях, примыкающих к производственным зданиям, при условии отделения их капитальной стеной. Устанавливать сосуды, регистрируемые в органах Ростехнадзора России, в жилых, общественных и бытовых помещениях, а также в примыкающих к ним зданиях категорически запрещается.
Сосуды с заглублением разрешается устанавливать при условии защиты их стенок от коррозии под воздействием грунта и блуждающих токов, а также при обеспечении доступа к арматуре. После установки и регистрации сосуда на нем (на специальной табличке форматом 200 х 150 мм) на видном месте краской наносятся: регистрационный номер, разрешенное давление, дата (месяц и год) следующего внутреннего осмотра и гидравлического испытания. Сосуды, на которые распространяются Правила, должны быть до пуска в работу зарегистрированы в органах Ростехнадзора России.
Регистрации в органах Ростехнадзора России не подлежат:
- сосуды, работающие под давлением не едкой, неядовитой и невзрывоопасной среды при температуре стенок не выше +20° С, у которых произведение объема в литрах на давление (в атмосферах) не превышает 10 000, а также сосуды, работающие под давлением едкой, ядовитой и взрывоопасной среды, при указанной выше температуре, у которых данное произведение не превышает 500;
- сосуды холодильных установок;
- резервуары воздушных электрических выключателей; сосуды, входящие в систему регулирования, смазки и уплотнения турбин, генераторов и насосов;
- баллоны для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов вместимостью до 100 л, а также бочки для перевозки сжиженных газов и др.
Все сосуды, регистрируемые и не регистрируемые в органах Ростехнадзора России, учитываются их владельцами в специальной книге учета и освидетельствования сосудов, хранящихся улица, осуществляющего надзор за сосудами в организации (на предприятии).
Для регистрации сосудов в органах Ростехнадзора России необходимо иметь:
- письменное заявление владельца сосуда (администрации предприятия);
- паспорт сосуда установленной формы;
- акт, удостоверяющий, что монтаж и установка сосуда произведены в соответствии с Правилами и что сосуд находится в исправном состоянии;
- схему включения сосуда с указанием источника давления, параметров его рабочей среды, арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматического управления, предохранительных и блокировочных устройств.
Акт должен быть подписан руководством организации (предприятия), производившей соответствующие работы, и руководством организации (предприятия) - владельцем сосуда.
Разрешение на пуск в работу сосудов, подлежащих регистрации, выдается инспектором Ростехнадзора России после регистрации и технического освидетельствования этих сосудов.
Разрешение на пуск в работу сосудов, не подлежащих регистрации в органах Ростехнадзора России, выдается лицом, назначенным приказом по предприятию для осуществления надзора за сосудами, на основании результатов их технического освидетельствования. Разрешение на пуск сосуда в работу с указанием сроков следующего технического освидетельствования записывается в паспорт сосуда. Срок технического освидетельствования сосуда записывается также в книгу учета и освидетельствования сосудов.
Все сосуды, на которые распространяются Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, подвергаются техническому освидетельствованию (внутреннему осмотру и гидравлическому испытанию) до пуска в работу периодически в процессе эксплуатации и досрочно. Техническое освидетельствование сосудов, зарегистрированных в органах надзора, производится в присутствии инспектора Ростехнадзора России, а нерегистрируемых - лицом по надзору, назначенным приказом по предприятию (организации).
При техническом освидетельствовании сосуды подвергаются:
- внутреннему осмотру, с целью выявления состояния внутренних и наружных поверхностей и влияния среды на стенки сосудов не реже одного раза в 4 года;
- гидравлическому испытанию с предварительным внутренним осмотром - не реже одного раза в 8 лет.
Гидравлическое испытание допускается производить водой или другими некоррозионными, неядовитыми, невзрывоопасными, невязкими жидкостями.
Техническое освидетельствование сосудов производится инспектором Ростехнадзора России в присутствии лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов или выделенного администрацией предприятия из лиц инженерно-технического персонала.
Предприятия - владельцы сосудов - должны производить:
- внутренний осмотр и гидравлическое испытание вновь установленных сосудов, не подлежащих регистрации в органах надзора, перед пуском их в работу;
- внутренний осмотр всех сосудов (зарегистрированных и не регистрируемых в органах надзора) не реже чем через каждые 2 года, за исключением сосудов, работающих со средой, вызывающей коррозию металла, которые должны подвергаться внутреннему осмотру не реже чем через 12 месяцев.
Внутренний осмотр сосудов при техническом освидетельствовании производят для того, чтобы выявить состояние внутренних и наружных поверхностей и влияние среды на стенки сосудов, а гидравлическое испытание - для определения прочности и плотности стенок, заклепочных, сварных и разъемных соединений.
Можно производить гидравлическое испытание сосудов воздухом или инертным газом, но только при условии положительных результатов внутреннего осмотра и при проверке прочности сосудов расчетом. При этом должны быть приняты меры предосторожности: вентили на наполнительном трубопроводе от источника давления и манометры должны быть выведены за пределы помещения, в котором находится испытываемый сосуд, а люди на время испытания сосуда пробным давлением должны быть удалены в безопасные места.
Под пробным давлением сосуд должен находиться в течение 5 мин, после чего давление постепенно следует снижать до рабочего, при котором производится осмотр сосуда с проверкой плотности его швов и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом.
Сосуды, предназначенные для работы при температуре стенок до +200° С, должны подвергаться гидравлическому испытанию пробным давлением:
- 1,5р, но не менее 200 кПа (2 кгс/см2) - все сосуды, кроме литых, с рабочим давлением менее 500 кПа (5 кгс/см2);
- 1,25р, но не менее р + 300 кПа (3 кгс/см2) - все сосуды, кроме литых, с рабочим давлением более 500 кПа (5кгс/см2);
- 1,5p, но не менее 300 кПа (3 кгс/см2) - литые сосуды независимо от рабочего давления.
Гидравлическое испытание эмалированных сосудов независимо от рабочего давления производится давлением, указанным в паспорте, но не менее чем рабочее.
Гидравлическое испытание сосудов, работающих при температуре от +200 до +400° С, производится давлением, превышающим рабочее не менее чем в 1,5 раза, а сосудов, работающих при температуре свыше +400° С, - давлением, превышающим рабочее не менее чем в 2 раза.
Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание:
- если не будут замечены течь и потение в сварных швах, а при пневматическом испытании - пропуск газа;
- если не будет замечен выход воды через заклепочные швы в виде пыли или капель (слезок);
- если в сосуде не окажется признаков разрыва;
- если не будет видимых остаточных деформаций после испытания.
Все сосуды, находящиеся в работе (регистрируемые и нерегистрируемые в органах Ростехнадзора России), должны обязательно подвергаться периодическому осмотру в рабочем состоянии согласно графику, утвержденному главным инженером организации. Сосуд, работающий под давлением, должен быть подвергнут досрочному техническому освидетельствованию в следующих случаях:
- если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте; если перед пуском в работу он находился в бездействии более 1 года (за исключением складской консервации, при которой освидетельствование обязательно перед пуском в эксплуатацию при хранении свыше 3 лет);
- после реконструкции и ремонта с применением сварки или пайки отдельных частей сосуда, работающих под давлением;
- если такого освидетельствования требует инспектор Ростехнадзора России, лицо, осуществляющее надзор, или лицо, ответственное за исправное состояние и безопасное действие сосудов;
- перед наложением на стенки сосуда защитного покрытия, если оно производится на строительной площадке.
Сосуд, работающий под давлением, должен быть остановлен в случаях, предусмотренных инструкцией, в частности:
- если в его основных элементах обнаружены трещины, выпучины, значительное утоньшение стенок, пропуск или потение в сварных швах, течи в заклепочных и болтовых соединениях, разрыв прокладок;
- при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам;
- при неисправности предохранительных клапанов;
- при повышении давления в сосуде сверх разрешенного, несмотря на соблюдение всех требований, указанных в инструкции;
- при снижении уровня жидкости ниже допустимого, в сосудах с огневым обогревом;
- при неисправности указателя уровня жидкости;
- при неисправности предохранительных блокировочных устройств;
- при неисправности (или отсутствии) предусмотренных проектом контрольно-измерительных приборов и средств автоматики;
- при неисправности или неполном количестве крепежных деталей крышек и люков;
- при возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду под давлением.
Кроме того, эксплуатация сосуда должна быть запрещена, если истек срок очередного освидетельствования или если сосуд обслуживает необученный и неаттестованный персонал.