Безопасность при эксплуатации систем, работающих под давлением

 
 
 
 
 
 
 

Реферат на тему: 

Безопасность  при эксплуатации систем, работающих под давлением 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Савчук Д. С., 4 группа, 1 курс 

1. Общие требования  к сосудам, работающим  под давлением 

На предприятиях широко используются системы с сосудами, работающими под давлением: газовые и водогрейные котлы, компрессорные установки, автоклавы, паро- и газопроводы, газовые баллоны, цистерны и бочки для транспортировки и хранения.

Сосуды, работающие под  давлением, представляют потенциальную  опасность т.к. вследствие нарушения режима эксплуатации и дефектов могут происходить взрывы с разрушением зданий, сооружений, оборудования и гибели людей из-за высвобождения при разрушении сосуда огромной энергии.

При взрыве происходит расширение, находящегося в нем сжатого газа (адиабатный процесс), практически без потерь энергии в окружающую среду.

К сосудам, работающим под давлением, относятся герметично закрытые емкости, которые предназначены  для осуществления химических и  тепловых процессов, а также для  хранения и перевозки сжатых, сжиженных газов и жидкостей.

Основные требования к устройству, монтажу, ремонту и  эксплуатации сосудов, работающих под  давлением, изложены в ДНАОП 0.00-1.07-94 "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под  давлением". Эти правила распространяются на:

сосуды, которые работают под давлением воды с температурой выше 115^оС или с другой жидкостью с температурой, которая превышает температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/см²), без учета гидростатического давления;

сосуды, которые работают под давлением пара или газа выше 0,07МПа;

баллоны, предназначенные  для транспортировки и хранения сжиженных и сжатых газов под  давлением выше 0,07МПа;

цистерны и бочки  для транспортировки и хранения сжиженных газов, давление газов в которых, при нагревании до 50 ^оС, превышает давление 0,07МПа;

цистерны и сосуды для транспортировки и хранения сжиженных и сжатых газов, жидкостей  и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07МПа, открываемых периодически для их опустошения;

барокамеры.

Правила устройства и  безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением не распространяются на:

приборы парового и  водяного отопления;

сосуды и баллоны  емкостью не более 25л, у которых произведение емкости в литрах на рабочее давление (МПа) составляет не более 20л МПа;

сосуды из не металлических  материалов;

сосуды, работающие под  давлением воды при температуре  не выше 115 ^оС и сосуды под давлением других жидкостей при температуре не выше точки кипения и давлении 0,07МПа.

В зависимости от температуры и давления эксплуатации сосуды подразделяются на 4 группы (табл.3.3.1).

Сосуды до пуска  в эксплуатацию должны быть зарегистрированы в экспертно-технических центрах (ЭТЦ) Госнадзора. Регистрации в ЭТЦ  подлежат: 

- Сосуды, работающие под давлением, не едких и не взрывоопасных сред с температурой стенок более 200 ^оС и подчиняющиеся неравенству (2,3 и 4 группы)

- Сосуды с едкими и взрывоопасными средами с температурой более 200 ^оС, подчиняющиеся неравенству (1 группа), баллоны вместимостью более 200л для транспортировки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов. 

Не подлежат регистрации  в ЭТЦ: 

- Сосуды 1^й группы, которые работают при температуре не более 200 ^оС, в которых произведение давления в МПа (кгс/см²) на объем в м³ (л) не превышает 0,05 (500); 

- Сосуды 2, 3 и 4 групп, работающие при указанной выше температуре, у которых произведение давления в МПа (кгс/см²) на объем в м³ (л) не превышает 1 (10000);

- Бочки для транспортировки сжиженных газов, баллоны вместимостью до 100л включительно, которые устанавливаются стационарно, а также предназначенные для транспортировки и хранения сжиженных, сжатых и растворенных газов;

сосуды для сохранения или транспортировки сжиженных  газов, жидких и сыпучих тел, которые  находятся под давлением периодически при их опорожнении;

сосуды со сжатыми  и сжиженными газами, которые предназначены  для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которые они  установлены; некоторые другие сосуды.

Регистрация сосудов производится по письменному заявлению владельца сосуда с предъявлением: паспорта на сосуд, удостоверения о качестве сборки, схемы включения сосуда (с указанием рабочих параметров), паспорта предохранительного клапана с указанием расчетной пропускной способности.

Разрешение на пуск в работу сосудов, подлежащих регистрации, выдается инспектором надзора после их регистрации и технического освидетельствования.

Разрешение же на пуск в работу сосудов, не подлежащих регистрации  в органах надзора, выдается лицом, назначенным приказом по предприятию  для осуществления надзора за ними, на основании результатов технического освидетельствования. Эти разрешения (с указанием срока следующего технического освидетельствования) записываются в паспорт и "Книгу учета и освидетельствования сосуда".

Техническое освидетельствование сосудов, подлежащих регистрации в ЭТЦ, проводят представители Госнадзора охраны труда в присутствии представителей технической службы предприятия. Сосуды, которые не подлежат регистрации в органах Госнадзора охраны труда лицом, отвечающим за их техническое и безопасное состояние на предприятии. Техническое освидетельствование включает внешний и внутренний осмотр и испытание давлением, согласно паспорту на сосуд.

При перестановке сосуда на новое место или передаче другому  владельцу, а также изменении  схемы его работы сосуд подлежит обязательной перерегистрации.

Для обслуживания сосудов, работающих под давлением, могут  быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие  медицинское освидетельствование, обученные по утвержденной программе, аттестованные с выдачей удостоверения на право выполнения работ.

Аттестация персонала, который работает с сосудами под  давлением вредных веществ 1, 2, 3 и 4^го классов опасности по ГОСТ 12.1 007 производится комиссией с обязательным участием представителя Госнадзора охраны труда (в остальных случаях участие представителя Госнадзора охраны труда в комиссии не обязательно). Проверка знаний персонала, обслуживающего сосуды, работающие под давлением, проводится не реже 1 раза в год.

Внеочередная проверка знаний персонала проводится в следующих случаях:

при перерыве в работе более 12 месяцев;

по требованию представителя  Госнадзора охраны труда при обнаружении  нарушений в работе персонала  или технического состояния сосуда;

при смене места  работы;

при смене типа или  группы сосудов, работающих под давлением;

при изменении схемы  и режима работы сосуда под давлением.

Учитывая высокую  потенциальную опасность сосудов, работающих под давлением, на рабочем  месте должна быть вывешена инструкция безопасной работы, порядок допуска  и включения. Запрещено находиться на рабочем месте с сосудами под давлением посторонним лицам. 

2. Безопасность при  работе паровых  и водонагревательных  котлов 

"Правила устройства  и безопасной эксплуатации паровых  и водонагревательных котлов" устанавливают требования к устройству, приспособлению, монтажу, ремонту и эксплуатации паровых котлов, автономных пароперегревателей и экономайзеров с рабочим давлением более 0,07МПа (0,7кгс/см²), водонагревательных котлов и автономных экономайзеров с температурой воды выше 115^оС.

Взрывы паровых котлов представляют собой мгновенное высвобождение энергии перегретой воды и снижение давления до атмосферного. Это адиабатический взрыв. При атмосферном давлении вода кипит при 100°C в открытом сосуде. В закрытом - кипение начинается при 100°C, пар давит на поверхность воды - и кипение прекращается. Чтобы кипение продолжалось необходимо воду нагреть до температуры, соответствующей давлению пара. Например, при Р=0,6 МПа (6 ктс/см²) - Т=169°С, при Р = 0,8Мпа - 171°C, при Р = 1,2Мпа - 189°C, при Р = 1,96Мпа - 211°C. Если прекратить нагрев воды при 190°С и нормально расходовать пар, то вода будет кипеть до тех пор, пока ее температура не станет ниже 100°С, при этом, чем скорее забирать пар, тем интенсивнее будет кипение и парообразование за счет избытка энергии содержащейся в воде. Этот избыток тепловой энергии (от Рмах до Ратм) полностью расходуется на парообразование. Перегретая вода до 190°С целиком превращается в пар: из 1 м³ воды образуется 1700 м³ пара. Следовательно, опасность таится не в паре, который находится в котле, а в нагретой выше 100°С воде обладающей огромным запасом энергии и готовой испариться в любой момент при резком падении энергии. Поэтому, чем больше воды в котле на единицу поверхности нагрева, тем больше аккумулированной в ней теплоты и тем более взрывоопасен котел. Надежно спроектированный и изготовленный согласно техническим условиям при правильном обслуживании и контроле сосуд под давлением никогда не взорвется. Разрушающая энергия перегретой воды сравнима с порохом - 60кг перегретой воды до 160°С, Р = 0,5Мпа, по энергии взрыва = 1кг пороха.

Причинами взрыва могут  быть: превышение расчетного давления из-за неисправных предохранительных  клапанов; понижение уровня воды, когда  нагреваемые стенки перестают охлаждаться  водой; изношенность установки от длительной эксплуатации; нарушение технических требований эксплуатации; недостатки конструкции и несоответствие материала расчетным параметрам.

Паровые котлы с  топкой, котлы-утилизаторы, котлы-бойлеры  подлежат контролю и регистрации  Госнадзора, если рабочее давление в них превышает 0,07 МПа, водонагревательные котлы с топкой также подлежат контролю, если температура в них более 115° С. Установки с давлением менее 0,7 МПа (0,7 кгс/см²) подведомственны технической администрации строительных управлений и предприятий.

По правилам Госнадзора, каждый паровой котел оборудуется: предохранительными клапанами манометрами (рабочий и контрольный); водоуказательными  приборами, термометрами; запорным вентилем и обратным клапаном на нагревательной линии питания котла водой; спускным вентилем с задвижкой (средства защиты).

Количество предохранительных  клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны  по следующему расчету: котел паропроизводительностью  более 100 кг/ч должен быть снабжен  не менее, чем двумя предохранительными клапанами, на котлах производительностью менее 100 кг/ч - устанавливается один предохранительный клапан.

Суммарная пропускная способность предохранительных  клапанов, устанавливаемых на котле, должна быть не менее часовой производительности котла.

Предохранительные клапаны  должны быть размещены в местах, доступных для осмотра. Рабочая  среда, выходящая из предохранительного клапана, должна отводиться в безопасное место.

Установка на отводящих  и дренажных трубах запорных органов не допускается.

На предохранительный  клапан поставщик должен выслать  заказчику паспорт и инструкцию по эксплуатации.

Если по роду производства или вследствие вредности среды  в сосуде предохранительный клапан не может надежно работать, то сосуд  должен быть снабжен предохранительной пластиной, разрывающейся при превышении давления в сосуде не более, чем на 25% рабочего давления.

Предохранительная пластина (мембрана) может быть установлена  перед предохранительным клапаном при условии, что между ними будет устройство, позволяющее контролировать исправность пластины.

В стенке котла со стороны топки устанавливают  предохранительные вставки (пробки) из легкоплавкого (свинцово-оловянного) сплава.

При недостатке воды нагрев пробки ведет к ее расплаву.

Все предохранительные пластины и плавкие вставки должны иметь заводское клеймо с указанием давления, разрывающего пластину, или температура оплавления.

Каждый сосуд должен быть снабжен манометром, который  устанавливается на штуцере корпуса  сосуда, на трубопроводе до запорной арматуры или на пульте управления. Показания манометра должны быть отчетливо видны обслуживающему персоналу. При этом шкала его должна находиться либо в вертикальной плоскости, либо под наклоном вперед до 30° (рис. 4). Установка манометров на высоте более 5 м от уровня площадки обслуживания запрещается. Номинальный диаметр манометров, устанавливаемых на высоте от 2 до 5 м от площадки наблюдения, должен быть не менее 160 мм. Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран.