Вимоги безпеки до систем, що працюють під тиском
До систем, що працюють під тиском, віднесені:
• посудини, що працюють під тиском;
• парові та водогрійні котли, теплообмінні апарати тощо, на які розповсюджується дія відповідних нормативних актів;
• трубопроводи пари та гарячої води.
Посудини, що працюють під тиском
ДНАОП 0.00.-1.07-94 «Правила будови i безпечної експлуатації посудини, що працюють під тиском» 3i змінами i доповненнями від 11.07.97 р. — основний нормативний документ, що регламентує вимоги безпеки до проектування, будови, виготовлення, монтажу, ремонту, реконструкції, налагодження та експлуатації посудин, що працюють під надлишковим тиском.
Це посудини, що працюють під тиском: води з температурою більше 115°С або іншої рідини з температурою, яка перевищує її температуру кипіння при тиску 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) без врахування гідростатичного; пари чи газу під тиском більше 0,07 МПа.
Вимоги Правил також поширюються: на балони із стиснутими, скрапленими або розчиненими газами під тиском більше 0,07 МПа; на цистерни і бочки для скраплених газів, тиск пари яких при температурі до 50°С перевищує 0,07 МПа; на цистерни та інші посудини для транспортування і зберігання газів, рідин i сипучих матеріалів, в яких тиск більше 0,07 МПа створюється для їx опорожнення; на барокамери.
Дія правил не розповсюджується на: посудини атомних енергетичних установок; посудини ємністю не більше 0,025 м3, яка використову-ються в дослідницьких цілях; посудини ємністю до 0,025м3, для яких добуток тиску в МПа на ємність в м3 не перевищує 0,02, посудини, що працюють на плавзасобах i літальних апаратах, що працюють під вакуумом, посудини спеціального призначення військового відомства, прилади парового i водяного опалення, трубчаті печі, посудини, які виготовлені з труб внутрішнього діаметра не більше 150 мм.
Проектування посудин, на які розповсюджується дія ДНАОП 0.00-1.07-94, можуть виконувати організації, що мають на це дозвіл органів Держпромгірнагляду* (до 20 квітня 2005 р. – Держнаглядохоронпраці) за умови дотримання вимог зазначеного вище ДНАОП. Відступ вд вимог Правил допускається у виключних випадках з дозволу Держпромгірнагляду при відповідному обгрунтуванні.
Відповідність посудин або їх елементів вимогам Правил повинна бути підтверджена сертифікатом відповідності органу сертифікації, акредитованого Держстандартом України.
Конструкція посудини має забезпечувати їx працездатність, надійність, довговічність i безпеку протягом розрахункового періоду служби відповідно до паспортних даних, можливість проведення технічних опосвідчень, повного опорожнення, очищення, промивання, продування, ремонту та експлуатаційного контролю метала і з'єднань.
Кожна посудина оснащується вентилем, краном чи іншим пристроєм для контролю відсутності тиску перед її відкриванням з відводом середовища в безпечне місце, штуцерами для наповнення, зливу води і видалення повітря при гідравлічних випробуваннях.
Конструкція посудин, які обігріваються гарячими газами, повинна забезпечувати надійне охолодження стінок до розрахункової температури.
Розрахунок на міцність посудин i їx окремих елементів проводиться згідно з нормативною документацією, погодженою з Держпромгірнаглядом, з урахуванням циклічних i знакоперемінних навантажень та умов експлуатації.
Конструкція днищ, люків, лючків та інших отворів у стінках посудин, зварних з'еднань, конструкція внутрішніх пристроїв посудин та їx розміщення регламентуються ДНАОП 0.00-1.07-94. Люки та лючки виконуються круглої або овальної форми, зварні з'єднання, переважно, стичними, а внутрішні пристрої — зйомними з метою забезпечення можливості огляду та очищення внутрішніх поверхонь посудин.
Важливою складовою щодо забезпечення безаварійної роботи посудин, що працюють під тиском, є дотримання вимог Правил до конструкційних матеріалів посудин, технології їх виготовлення та контролю якості.
Для виготовлення посудин повинні застосовуватися матеріали, передбачені Правилами. Якщо роботі параметри посудин виходять за межі, допустимі Правилами для даного матеріалу, його застосування можливе за дозволу Держпромгірнагляду на підставі висновку відповідних головних організацій.
Виготовлення (довиготовлення), реконструкція, монтаж, ремонт і налагодження посудин можуть здійснювати організації, які отримали дозвіл Держпромгірнагляду на підставі позитивного висновку відповідного експертно-технічного центру (ЕТЦ). Перераховані роботи мають виконуватися за технологією, розробленою виконавцем до їx початку.
Під час виготовлення, монтажу, реконструкції і ремонту посудин застосовуються технології зварювання, які пройшли атестацію відповідно до вимог Правил, а до виконання зварювальних робіт допускаються зварники, які пройшли атестацію згідно з «Правилами атестацій зварників». Всі зварні шви підлягають клеймуванню, що дає можливість встановити зварника, який виконував ці шви.
Якщо в процесі виготовлення посудин (їx елементів) можлива поява недопустимих напружень чи є потреба в наданні металу відповідної структури (якості), то такі посудини (їx елементи) підлягають термообробці. Необхідність проведення, вид і технологія проведення термообробки визначаються проектом згідно з нормативною документацією і вимогами Правил.
Для контролю якості елементів посудин і зварних з'єднань застосовуються технологічний i візуальний контроль, передбачені Правилами методи неруйнівного (радіографічний, ультразвуковий, радіоскопічний, стилокопіювання, вимірювання твердості, капілярний і магнітопорошковий, гідравлічні чи пневматичні випробування) і руйнівного (статичний розтяг, статичний та динамічний вигин, металографічні дослідження) контролю. Необхідність, види і обсяги контролю якості визначаються проектного організацією згідно з нормативною документацією, погодженою з Держпромгірнаглядом.
Всі посудини після їx виготовлення підлягають гідравлічним випробуванням. Величина пробного тиску і час витримання посудин під пробним тиском залежать від конструктивних особливостей посудин, технології їx виготовлення, матеріалу і робочих параметрів тиску і температури i визначається за формулою
Р=K 
де Р — пробний тиск, МПа;
— робочий тиск, МПа;
i 
— допустиме напруження в матеріалі за температури 20°С і робочий, відповідно, МПа;
К — коефіцієнт, величина якого залежить від конструктивних особливостей посудини.
Час витримки посудин під пробним тиском коливається в межах 10...60 хв. залежно від конструктивних особливостей посудин — товщини стінки, матеріалу, кількості шарів матеріалу, технології виготовлення.
Після зняття пробного тиску проводиться зовнішній огляд посудини. За відсутності течі, тріщин, слізок, потіння в зварних з'єднаннях і на основному метали течі в роз'ємних з'єднаннях, видимих залишкових деформацій і падінні тиску за манометром вважається, що посудина витримала гідравлічні випробування.
Під час гідравлічних випробувань температура води повинна бути в межах 5...40°С, а різниця температур зовнішньої стінки посудини і оточуючого повітря не повинна приводити до конденсації вологи на стінках посудини.
Кожна посудина повинна поставлятися замовнику з паспортом встановленої форми та інструкцією з монтажу та експлуатації. На табличці, прикріпленій до посудини, наносяться товарний знак підприємства-виробника, назва чи умовний знак посудини, порядковий номер за реєстрацією виробника, piк виготовлення, робочий і розрахунковий тиск в МПа, пробний тиск в МПа, допустимі робочі температури стінки, °С, маса посудини, кг. Якщо діаметр посудини менше 325 мм перераховані дані наносяться безпосередньо на стінку посудини.
Для управління роботою і забезпечення безпечних умов експлуатації посудини, залежно від призначення, повинні бути оснащені:
♦ запірною i запірно-регулювальною арматурою;
♦ приладами для вимірювання тиску, температури, рівня рідини;
♦ запобіжними приладами.
Посудини з швидкозмінними затворами повинні мати запобіжні пристрої проти включення посудини під тиск при відкритих швидкознімних пристроях і відкривання цього пристрою за наявності тиску в посудині.
Запірна і запірно-регулювальна арматура встановлюється на патрубках на вході i виході середовища. Кількість арматури та місця її установлення визначаються розробником проекту. Посудини для вибухо- i пожежонебезпечних речовин, речовин 1 і 2 класів небезпечності за ГОСТ 12.1.007, а також випарники з вогневим або газовим обігрівом повинні мати на вході зворотний клапан.
Всі посудини, що працюють під тиском, повинні бути оснащенні манометрами класу точності не менш 1,5 i 2,5 при робочому тиску більше 25 МПа i до 25 МПа відповідно. Розміщення манометра на висоті 3-х метрів від рівня площадки спостереження забороняється.
Якщо посудина працює за змінної температури стінок, то вона має бути оснащена приладами для контролю швидкості i рівномірності прогрівання по довжині та висоті посудини і реперами для контролю теплових переміщень згідно з проектом.
3 метою попередження підвищення тиску в посудинах понад допустимий, останні оснащуються запобіжними клапанами — пружними, важільно-вантажними, імпульсними клапанами непрямої дії, мембранними та іншими пристроями, застосування яких погоджено з Держпромгірнагляду.
Якщо розрахунковий тиск в посудині перевищує тиск джерела наповнення i в посудині підвищення тиску за рахунок хімічної реакції або нагріву неможливе, то запобіжні клапани можуть не застосовуватися. Тип запобіжних клапанів, кількість, місця установлення та їx оснащення додатковими пристроями, засобами продування та тощо, визначаються на стадії проектування посудини.
За наявності в посудині границі розділення середовища, посудина має бути оснащена пристроєм контролю рівня. На пристрої наносяться мітки максимального i мінімального рівня. Кількість і місця установлення показників рівня та їx конструктивне виконання передбачаються проектом.
Посудини розміщують на відкритих площадках, де виключене скупчення людей, або в окремих будівлях. Допускається розміщення посудини в прибудовах до виробничих будівель при наявності між ними капітальної стіни, а також у виробничих приміщеннях — якщо це передбачено галузевими нормативами.
Не допускається розміщення посудин у житлових, громадських i побутових будівлях, а також в прибудовах до них.
Після монтажу до пуску в експлуатацію посудини проходять реєстрацію в ЕТЦ Держпромгірнагляду і технічне опосвідчення.
Перелік посудин, які підлягають реєстрації в ЕТЦ, і порядок реєстрації визначається Правилами.
Посудини, на які розповсюджується дія Правил, повинні проходити технічне опосвідчення (зовнішній і внутрішній огляд і гідравлічні випробування) після монтажу до пуску в роботу, періодично в процесі експлуатації і позачергово згідно з вимогами Правил.
Пуск в експлуатацію посудини, що підлягають реєстрації в ЕТЦ, проводиться за наказом власника підприємства, виданим за результатами технічного опосвідчення i проведеного експертом ЕТЦ обстеження готовності посудини та відповідності обслуговування, нагляду і установлення вимогам проекту і Правил.
На підприємстві наказом власника призначається особа (інженер-но-технічний працівник), з нагляду за станом і безпечною експлуатацією посудин, укомплектовується необхідний штат працівників. Як вище згадана особа, так і персонал, що здійснює експлуатацію посудини, повинні пройти спеціальне навчання, перевірку знань і мати відповідне посвідчення. Щорічно ця категорія працівників проходить переатестацію згідно з чинними нормативами.