Главы 12-14 стр 420-508 (559886), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления могут быть: внешние механические воздействия, старение систем (снижение механической прочности); нарушение технологического режима; конструкторские ошибки; изменение состояния герметизируемой среды; неисправности в контрольно-измерительных, регулирующих и предохранительных устройствах; ошибки обслуживающего персонала и т. д.

Взрывозащита систем повышенного давления достигается организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и т. п. Кроме того, оборудова­ние повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты, которые предполагают:

- применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов или паровых завес;

- защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки).

Рассмотрим средства обеспечения безопасности основных элементов систем повышенного давления.

Чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транс­портируемого вещества, введена их опознавательная окраска:

Для выделения вида опасностей на трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца, количество которых оп­ределяет степень опасности. Так, на трубопроводы взрывоопасных, огнеопасных, легковоспламеняющихся веществ наносят красные кольца, безопасных или нейтральных веществ - зеленые, токсичных веществ - желтые. Для обозначения глубокого вакуума, высокого давления, наличия радиации используют также желтый цвет.

Все трубопроводы подвергают гидравлическим испытаниям при пробном давлении на 25 % выше рабочего, но не менее 0,2 МПа.

Кроме испытаний водой на прочность, газопроводы, а также трубопроводы для токсичных газов испытывают на герметичность возду­хом при пробном давлении, равном рабочему. Отсутствие утечки воз­духа из соединений проверяют мыльным раствором или погружени­ем узлов в ванну с водой.

Газопроводы прокладывают с небольшим уклоном в сторону дви­жения газа, а буферную емкость снабжают в нижней части спускной трубой с краном для систематического удаления водяного конденсата и масла. Паропроводы снабжают конденсатоотводчиками, которые позволяют предотвратить возникновение гидравлических ударов и пробок. Во избежание возникновения напряжений от тепловых де­формаций, особенно в наземных газопроводах, устраивают специ­альные компенсаторы в виде п-образного участка.

Трубопроводы со сжиженными газами прокладывают на расстоя­нии не менее 0,5 м от трубопроводов с горячим рабочим телом, при этом последние изолируют, а трубопроводы с легко замерзающими газами монтируют рядом с паропроводами и трубопроводами горячей воды. Для предотвращения ожогов кислотами и щелочами фланцевые соединения трубопроводов закрывают защитными кожухами. Трубопроводы для транспортирования жидкого и газообразного кислорода периодически, а также после каждого ремонта обезжирива­ют. Для обезжиривания используют тетрахлорид углерода, трихлорэтилен или тетрахлорэтилен.

Трубопроводы, по которым в зону реакции к аппарату или устрой­ству подается горючее и окислитель, оборудуют специальными уст­ройствами: автоматическими задвижками, обратными клапанами, гидравлическими затворами, oгнe- и взрывопреградителями.

Стационарные сосуды, баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов: баллоны (ГОСТ 949-73*) изготов­ляют малой (0,4...12 л), средней (20...50 л) и большой (80...500 л) вме­стимости. Баллоны малой и средней вместимости изготовляют из уг­леродистой стали на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа, из легиро­ванной стали - на 15 и 20 МПа. У горловины каждого баллона на сферической части выбивают следующие данные: товарный знак предприятия-изготовителя, дату (месяц и год) изготовления (послед­него испытания) и год следующего испытания; вид термообработки (нормализация, закалка с отпуском); рабочее и пробное гидравличе­ское давление, МПа; вместимость баллона, л; массу баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.

Наружная поверхность баллонов окрашивается в определенный цвет, на нее наносится соответствующая надпись и сигнальная поло­са. Окраска баллонов для наиболее часто используемых промышлен­ных газов приведена ниже:

Д ля горючих и негорючих газов, не обозначенных в ПБ10-115-96 (Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работаю­щих под давлением), предусмотрена следующая гамма цветов:

Сигнальная окраска баллонов и цистерн позволяет исключить об­разование смеси «горючее - окислитель» вследствие заполнения ем­костей рабочим телом, для которого они не предназначены.

Для предотвращения проникновения в опорожненный баллон посторонних газов, а также для определения (в необходимых случа­ях), какой газ находится в баллоне, или герметичности баллона и его арматуры заводы-наполнители принимают опорожненные баллоны с остаточным давлением не менее 0,05 МПа, а баллоны для растворен­ного ацетилена - не менее 0,05 и не более 0,1 МПа.

Взрыв ацетиленовых баллонов может быть вызван старением по­ристой массы (активированного угля в ацетоне), в которой растворя­ется ацетилен. Образование смеси горючее - окислитель в кисло­родных баллонах чаще всего связано с попаданием в его вентиль ма­сел; в водородных - с загрязнением их кислородом, а также с появ­лением в них окалины.

Действующие в настоящее время Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБl0-1l5-96), распространяются на:

- сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115°С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа, без учета гидростати­ческого давления;

- сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;

- баллоны, предназначенные для транспортирования и хране­ния сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;

- цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжи­женных газов, давление паров которых при температуре до 50⁰ С превышает давление 0,07 МПа;

- цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжа­тых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;

- барокамеры.

Правила не распространяют своего действия на:

- сосуды, изготавливаемые в соответствии с «Правилами уст­ройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», утвержденными Госатомэнергонадзором России, а также сосуды, работающие с радиоактивной средой;

- сосуды вместимостью не более 0,025 м³ независимо от давле­ния, используемые для научно-экспериментальных целей;

- сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м3, У которых произведение давления в МПа на вместимость в м3 не превышает 0,02;

- сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри их в соответствии с технологическим процессом;

- сосуды, работающие под вакуумом;

- 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, а также ряд других типов сосудов (сосуды, устанавливаемые на морских и речных судах, самолетах и других летательных аппаратах; воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения; сосуды специального назначения военного ведомства и т. д.);

- сосуды, на которые распространяется действие «Правил уст­ройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давле­нием», до пуска их в эксплуатацию должны быть зарегистрированы в органах Госгортехнадзора России. Исключение составляют:

- сосуды 1-й группы, работающие при температуре стенки не выше 200⁰С, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м³ не превышает 0,05, а также сосуды 2-, З-, 4-й групп, работающие при указанной выше температуре, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м³ не превышает 0,1 (к первой группе отно­сятся сосуды, содержащие взрывоопасные и пожароопасные среды, или вещества l-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 незави­симо от температуры стенки и расчетного давления (выше 0,07 МПа). 2, З, 4-я группы сосудов определяются расчетным давлением и температурой стенки, при условии, что сосуд не содержит среду, указанную для группы 1);

- аппараты воздухоразделительных установок и разделения газов, расположенные внутри теплоизоляционного кожуха;

- резервуары воздушных электрических переключателей;

- бочки для перевозки сжиженных газов, баллоны вместимостью до 100 л включительно, установленные стационарно, а также предназначенные для транспортировки и (или) хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов;

- генераторы (реакторы) для получения водорода, используемые гидрометеорологической службой;

- сосуды, включенные в закрытую систему добычи нефти и газа (от скважин до магистрального трубопровода);

- сосуды для хранения или транспортировки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, находящиеся под давлением периодически при их опорожнении;

- сосуды со сжатым и сжиженным газами, предназначенные для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которых они установлены;

- сосуды, установленные в подземных горных выработках.

Для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации сосу­ды и аппараты, работающие под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа и пуска в экс­плуатацию периодически в процессе эксплуатации, а в необходимых случаях и внеочередному освидетельствованию.

Объемы, методы и периодичность технического освидетельство­вания оговариваются изготовителем и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техни­ческое освидетельствование проводится по указанию «Правил» ПБ10-115-96. Так, для сосудов, не подлежащих регистрации в орга­нах Госгортехнадзора России, установлена следующая периодич­ность: гидравлические испытания пробным давлением один раз в во­семь лет, наружный и внутренний осмотр один раз в два года при ра­боте со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое пре­вращение материала (коррозия и т. п.) со скоростью не более 0,1 мм в год и 12 месяцев при скорости более 0,1 мм в год.

Сроки и объемы освидетельствований других типов сосудов и баллонов, зарегистрированных и не зарегистрированных в органах Госгортехнадзора России, также устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации (скорость физико-химических превращений) и типа сосуда.

, .

При гидравлических испытаниях емкость заполняют водой, по­сле чего давление воды плавно повышают до значений пробного давления, указанного в табл. 12.7.

Применяемая вода должна иметь температуру не ниже 5 и не выше 40⁰С, если иное не оговорено в паспорте на сосуд. Разность тем­ператур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытаний не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда. Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления не допускается.

Давление в испытываемом сосуде контролируется двумя мано­метрами одного типа, предела измерения, одинаковых классов точ­ности, цены деления. Время выдержки пробного давления устанав­ливается разработчиком и обычно определяется толщиной стенки сосуда. Так, при толщине стенки до 50 мм оно составляет 10 мин, при 50-100 мм - 20 мин, свыше 100 мм - 30 мин. Для литых неметалли­ческих и многослойных сосудов независимо от толщины стенки вре­мя выдержки составляет 60 мин.

После выдержки под пробным давлением оно снижается до рас­четного, при котором производят осмотр наружной поверхности со­суда, всех его разъемных и сварных соединений. Сосуд считается вы­державшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

- течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на ос­новном металле;

- течи в разъемных соединениях;

- видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру.

Гидравлическое испытание допускается заменять пневматиче­ским при условии контроля этого испытания методом акустической эмиссии или другим, согласованным с Госгортехнадзором России.

Характеристики

Список файлов книги