Требования безопасности к системам, находящимся под давлением
К сосудам (системам) под давлением относятся емкости, заполненные сжатыми, сжиженными и растворенными газами и жидкостями, компрессоры, баллоны, паровые котлы, а также трубопроводы, предназначенные для транспортировки газов, паров и жидкостей.
Системы под давлением являются объектами повышенной опасности, т.к при нарушении их герметичности и режимов эксплуатации возможны взрывы большой мощности, за счет высвобождения потенциальной энергии сжатого газа и действия кинетической энергии.
Причины взрывов сосудов:
1. неправильное изготовление сосудов
2. нарушение режимов работы и правил эксплуатации
3. неисправность арматуры и контрольно-измерительных приборов
4. коррозия
5. механические удары
6. превышение давления
7. воздействие высоких температур и открытого пламени
В компрессорах взрыв может произойти из-за перегрева стенок; загорания и взрыва паров смазочного масла; разрядов статического электричества; засасывания грязного воздуха и т.д.
Причины взрывов трубопроводов
1. внутренняя коррозия
2. гидроудары
3. некачественная сварка, изготовление труб, фланцевых соединений
Взрывы паровых котлов возникают при снижении уровня воды ниже допустимого; превышения давления; дефектов изготовления.
Причинами взрывов баллонов, кроме перечисленных, может быть случайное попадание внутрь баллона газов, образующих с содержимым баллона взрывоопасную смесь.
Устройство и эксплуатация систем, находящихся под давлением, должны отвечать требованиям "правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением"; "правил устройства и безопасной эксплуатации компрессорных устройств, воздуховодов и газопроводов"; "правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, взрывоопасных газов" и т.д. Для каждой системы существуют свои правила.
Техническое освидетельствование
Сосуды под давлением свыше 70 кПа в соответствии с правилами подвергаются техническому освидетельствованию (гидроиспытанию) и внутреннему осмотру до пуска в работу, периодически и досрочно.
Гидравлическое испытание проводят пробным давлением, регламентированным
"правилами..." в зависимости от конструкции сосудов, рабочего давления, а
также допускаемых напряжений для материалов сосудов и их элементов при
температуре стенки сосуда 20( С и расчетной рабочей температуре. Баллоны на
заводе изготовителе испытывают пробным гидродавлением, указанным на
баллоне, а также подвергают пневматическому испытанию давлением, равным
рабочему. В период эксплуатации осуществляются следующие виды контроля:
1. внутренний осмотр, не реже 1 раза в 4 года.
2. гидравлическое испытание, не реже 1 раза в 8 лет.
3. ежегодный осмотр сосудов в рабочем состоянии.
В период эксплуатации баллоны подвергаются периодическому
освидетельствованию не реже 1 раза в 5 лет. При этом проводится осмотр
внутренней и наружной поверхностей, проверка массы и емкости.
Гидроиспытания производят под давлением в 1.5 раза больше рабочего. У
горловины каждого баллона, у сферической части выбивается товарный знак
предприятия-изготовителя, дата изготовления, испытания и дата следующего
испытания в соответствии с правилами.
Стальные трубопроводы для горючих газов подлежат осмотру и проверке на плотность через три года. Чугунные газопроводы подвергаются проверке на плотность ежегодно.
Безопасность эксплуатации
Системы, работающие под давлением обеспечиваются предохранительными
устройствами: клапанами (рычажными и пружинными) и мембранами (разрывными).
Клапаны используются для автоматического выпуска избытка газа, пара и
жидкости из системы при аварийном росте давления. Разрывные мембраны
применяются для защиты при аварийном быстром росте давления. В сосудах под
давлением используются контрольно-измерительные приборы и автоматика:
манометры и термометры. Контрольно-измерительная аппаратура проверяется не
реже 2х раз в год специальными организациями.
Компрессоры
Давление сжатого воздуха в компрессорах контролируется и регулируется автоматически, регулятор давления при его повышении переводит компрессор на холостой ход, а предохранительный клапан снижает давление до нормального, выпуская воздух в атмосферу. Во избежание взрыва, сжатый воздух охлаждается водой и воздухом. На случай прекращения подачи воды предусматривается автоматическая сигнализация и блокировка для остановки компрессора. Смазка циллиндров осуществляется компрессорным маслом с температурой вспышки не менее 216-240 (С и температурой самовоспламенения более 400 (С.
Баллоны
Их безопасность обеспечивается механической прочностью и контролем
состояния с соблюдением правил наполнения и транспортировки. Во избежание
смешения горючих и негорючих газов боковые штуцеры на баллонах для
кислорода и инертных газов имеют правую резьбу, а на баллонах горючих
газов, образующих с воздухом взрывоопасные смеси - левую резьбу. Баллоны
окрашиваются в разные цвета с указанием газа (горючие газы - красный;
кислород - голубой; инертные газы - черный). В баллонах со сжиженными
газами после их использования должно быть избыточное давление не менее 49
кПа для предотвращения подсоса воздуха внутрь баллона и исключения
образования в нем конденсата. Во избежание перегрева расстояние от баллона
до источников тепла устанавливается не менее 2м, от открытых источников не
менее 5м, от солнечных лучей баллоны защищают навесами. Баллоны с горючими
взрывоопасными газами, такими как ацетилен, водород, метан и др. хранятся в
специальных огнестойких складах отдельно от других взрывоопасных веществ.
Во избежание ударов, падений и загрязнения баллоны перевозят на специально
оборудованных машинах, карах, тележках со специальной фиксацией каждого
баллона. При этом фары автомобилей должны быть включены.
Газопроводы
Постоянное давление в них поддерживается специальными регуляторами
давления, перед которыми устанавливаются автоматические запорные клапаны.
Обнаружение утечек природного газа затруднительно из-за отсутствия запаха,
поэтому в газ добавляют одорант, в частности этилмермеркаптан. Трубопроводы
для газопроводов оборудуют водяными затворами или пламяпреградительными для
защиты от попадания взрывной волны или пламени со стороны сети потребления,
а также от проникновения кислорода. В зависимости от транспортируемой среды
трубопроводы окрашиваются в специальные цвета и на них наносятся
опознавательные полосы.
Безопасность подъемно-транспортных механизмов (ПТМ)
К грузоподъемным механизмам относятся: грузоподъемные краны всех типов
(башенные, козловые, мостовые, портальные, железнодорожные, автомобильные;
лебедки; лифты; балочные и полиспастные блоки; электротали и
электротельферы, такелаж.