Работающего под давлением
ГЛАВА 21. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО ПОД ДАВЛЕНИЕМ
В современной промышленности, добыче нефти и газа, на транспорте, в жилищно-коммунальном хозяйстве используется различное оборудование, в котором производятся, транспортируются и используются газы, находящиеся под давлением. Они могут быть в газообразном, сжиженном и растворенном виде.
МЕСТО И УСЛОВИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ ОПАСНОГО ФАКТОРА
Сжатые, сжиженные и растворенные газы, находящиеся под давлением свыше 0,07МПа, представляют собой опасность, если запасенная давлением потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию струи или энергию осколков при разрушении сосуда, в котором газ находился.
Газ под давлением может находиться в баллонах, цистернах, компрессорах, паровых и водогрейных котлах и в связывающих объекты трубопроводах (рис.21.1). Все эти объекты герметичны, благодаря стенкам сосудов и запорной арматуре. Разгерметизация, происходящая не по технологическому процессу, т.е. не через клапаны и вентили, приведенные в действие в соответствие с технологией работ, создает опасности для человека физического характера, а если газ токсичен или пожароопасен, то и химического характера.
Причины разгерметизации сосудов, работающих под давлением, достаточно разнообразны, но все связаны с двумя факторами:
- повышение давления внутри сосуда свыше допустимого для данного сосуда,
- снижение прочности материала, из которого изготовлен сосуд.
Повышение давления выше допустимого для данного сосуда возможно в случае заполнения газом от источника давления (компрессора, ресивера, другого баллона) без контроля или с некачественным контролем заполнения; в случае увеличения температуры газа внутри сосуда.
Снижение прочности материала сосуда возможно вследствие образования коррозии и при возникновении трещин в материале.
Коррозия – окисление металла. Может быть сплошная (общая) коррозия, местная (локальная), межкристаллическая. При этом уменьшается толщина стенки сосуда, воспринимающая нагрузку от давления газа. Возникновение трещин вызывается, как правило, усталостью металла, однако возможно появление трещин от внешних воздействий – ударов.
ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ОБОРУДОВАНИЯ,
РАБОТАЮЩЕГО ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Как и в случаях других опасных и вредных факторов, защита от оборудования, работающего под давлением, имеет вид:
Z = (Zφ + Zρ) + Zот + Zор.
Технические системы защиты в первую очередь по мощности источника опасности Zφ – это устройства, не допускающие превышение давления газа сверх установленной нормы. Такими устройствами являются предохранительные клапаны. Они могут быть рычажными (рис.21.2), пружинными (рис.21.3), мембранными (рис. 21.4). При достижении давления, превышающего допустимое, клапан открывается и избыточное давление сбрасывается.
Поскольку давление может повыситься от нагрева стенок сосуда, сосуды должны быть изолированы от источника тепла, в том числе и от солнечных лучей. Такими устройствами являются теплоизоляция и навесы.
Защита по расстоянию опасного воздействия Zρ – это стенки сосудов. При необходимости эти стенки изготавливаются с соответствующим запасом прочности, позволяющим использовать и очень высокое (или вакуум), и длительный срок эксплуатации.
Организационно-технические методы защиты представляют собой:
Периодическое техническое освидетельствование сосудов, работающих под давлением, проводится в соответствии с требованиями Ростехнадзора и включает в себя визуальный осмотр, проверку состояния методами неразрушающего контроля
|  | |||
| а | б | |||
 |  | |||
| в | г | |||
| Рис. 21.1. Сосуды, работающие под давлением: а – баллоны; б – цистерна; в – компрессор; г – котел. |
Рис. 21.2. Рычажный предохранительный клапан:
Т–центр тяжести рычага.
Рис. 21.3. Пружинный предохранительный клапан.
Рис. 21.4. Мембранный предохранительный клапан:
1 – мембрана; 2 – верхний фланец; 3 – нижний фланец.
(ультразвуковой, рентгено- и гамма-дефектоскопию), гидравлические испытания пробным давлением. Величина пробного давления указывается в паспорте.
Для определения вида газа, находящегося в сосуде, каждый сосуд окрашивается в соответствующий цвет с соответствующей надписью (табл. 21.1).
Таблица 21.1
Цвет окраски баллонов для сжатых, сжиженных и растворенных газов,
текст и цвет надписей на них.
| Газ | Окраска баллонов | Текст надписи | Цвет надписи | Цвет полосы |
| Азот | Черная | Азот | Желтый | Коричневый |
| Аммиак | Желтая | Аммиак | Черный | – |
| Аргон сырой | Черная | Аргон сырой | Белый | Синий |
| Аргон чистый | Серая | Аргон чистый | Зеленый | Зеленый |
| Ацетилен | Белая | Ацетилен | Красный | – |
| Бутилен | Красная | Бутилен | Желтый | Черный |
| Нефтегаз | Серая | Нефтегаз | Красный | – |
| Бутан | Красная | Бутан | Белый | – |
| Водород | Темно-зеленая | Водород | Красный | – |
| Воздух | Черная | Сжатый воздух | Белый | – |
| Гелий | Коричневая | Гелий | » | – |
| Закись азота | Серая | Закись азота | Черный | – |
| Кислород | Голубая | Кислород | » | – |
| Сероводород | Белая | Сероводород | Красный | Красный |
| Сернистый ангидрид | Черная | Сернистый ангидрид | Белый | Желтый |
| Углекислота | » | Углекислота | Желтый | – |
| Фосген | Защитная | – | – | Красный |
| Фреон 11 | Алюминиевая | Фреон 11 | Черный | Синий |
| Фреон 12 | То же | Фреон 12 | » | – |
| Фреон 13 | » | Фреон 13 | » | Две красные |
| Фреон 22 | » | Фреон 22 | » | Три желтые |
| Хлор | Защитная | – | – | Зеленый |
| Циклопропан | Оранжевая | Циклопропан | Черный | – |
| Этилен | Фиолетовая | Этилен | Красный | – |
| Все другие горючие газы | Красная | Наименование газа | Белый | – |
| Все другие негорючие газы | Черная | То же | Желтый | – |
Паспорта сосудов, работающих под давлением, могут быть в бумажном виде и в виде клеймления на баллонах. Несмотря на наличие паспорта в бумажном виде, после регистрации сосуда в органе Ростехнадзора, паспорт пишется на сосуде на видном месте с указанием инвентарного номера, рабочего и пробного давлений, сроков освидетельствования и следующего освидетельствования.
Организационные методы защиты Zор при работе с сосудами, работающими под давлением, состоят в специальном обучении всех, кто с ними работает по программам Ростехнадзора с выдачей соответствующего документа.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие технические устройства относятся к сосудам, работающим под давлением?
2. Какие факторы влияют на разгерметизацию оборудования, работающего под давлением.
3. Назовите системы защиты от мощности источника опасности.
4. Что является защитой по расстоянию опасного воздействия?
5. Перечислите организационно-технические и организационные методы защиты.