Безопасность при эксплуатации систем, работающих под давлением

На сосудах устанавливаются  манометры с классом точности не ниже 2,5 и с такой шкалой, чтобы  предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На делении, соответствующем рабочему давлению в сосуде, проводится красная  черта либо крепится металлическая пластина, окрашенная в красный цвет.

Манометр запрещается  применять, если отсутствует пломба или клеймо, либо стрелка манометра  не возвращается на нулевую отметку  при его выключении, либо разбито  стекло. Проверка манометров и их опломбирование должны проводиться не реже одного раза в год. Кроме того, не реже одного раза в полгода предприятием проводится дополнительная проверка манометров контрольным манометром или проверенным рабочим с записью результатов в журнал контрольных проверок.

У котлов с паропроизводительностью менее 0,7 т/ч разрешается замена одного из водоуказательных приборов двумя пробковыми кранами или вентилями. Нижний кран, или вентиль, устанавливается на уровне минимального, а верхний - на уровне максимального допустимого уровня воды в котле.

На каждом вновь  изготовленном паровом котле  для постоянного наблюдения за положением уровня воды должно быть установлено  не менее двух водоуказательных приборов прямого действия.

Внутренний диаметр  пробного крана, или вентиля, должен быть не менее 8 мм. Водоуказательный прибор конструируется так, чтобы можно было заменить стекло или корпус при эксплуатации котла. На водоуказательных приборах против допускаемого минимального уровня воды в котле должен быть установлен неподвижный металлический указатель с надписью "Минимальный уровень". Этот уровень должен быть не менее, чем на 25 мм, выше нижней видимой кромки стекла. Если расстояние от площадки, с которой ведется наблюдение, до водоуказательных приборов прямого действия более 6 м, то устанавливаются два надежно действующих сниженных дистанционных указателя уровня воды.

Запорная арматура должна устанавливаться на трубопроводах, подводящих и отводящих из сосуда пар, газ или жидкость. При последовательном соединении нескольких сосудов установка  запорной арматуры между ними не обязательна. Запрещается устанавливать запорную арматуру между сосудом и предохранительным клапаном. Установка переключающего крана или трехходового переключающего вентиля между клапаном и стационарными сосудами допускается, если при любом положении пробки, или шпинделя вентиля, будут соединены оба предохранительных клапана. На маховиках запорной арматуры должно быть указано направление при их открывании и закрывании. При наличии взрывоопасной среды или сильнодействующих ядов на подводящей линии от насоса или компрессора устанавливается обратный клапан, автоматически закрывающийся давлением сосуда. Обратный клапан должен устанавливаться между насосом (компрессором) и запорной арматурой. Запорная арматура должна иметь четкую маркировку (завод-изготовитель, условный проход, условное давление, направление потока среды).

Котельные помещения  не должны примыкать к жилым и  общественным зданиям, а также расползаться внутри этих зданий (встроенные помещения). Примыкание котельных к производственным помещениям допускается при условии отделения их противопожарной стеной с пределом огнестойкости не менее 4 ч. Двери должны открываться в сторону котельных. Устройство каких-либо помещений непосредственно над котлами не допускается.

На каждом этаже котельного помещения должно быть не менее двух выходов, расположенных в противоположных сторонах помещения.

В качестве меры предосторожности, при работе котлов с камерным сжиганием  всех видов топлива и с механическими  топками твердого топлива должна быть установлена автоматика безопасности, которая должна прерывать подачу топлива при прекращении или снижении ниже предельного рабочего давления газа, при прекращении подачи электроэнергии и отключении дутьевых вентиляторов, при отключении дымососов или прекращении тяги, неисправности автоматики.

Автоматика должна срабатывать при достижении предельных значений параметров: уровень воды в паровом котле; давление пара в  паровом котле; температура воды на выходе из водонагревательного котла; давление воды на выходе из водонагревательного котла; разряжение в топке для котлов с уравновешенной тягой.

Одной из мер безопасности для работающего персонала является устройство ленточного остекления по всему фронту котельных. При этом толщина остекления должна быть не более 3мм. 

3. Безопасность при  эксплуатации сосудов,  работающих под  давлением 

Сосуды, работающие под  давлением, оборудуются так же, как  и котлы, предохранительными клапанами, манометрами, термометрами, вентилями  и т.д. Требования, предъявляемые  к ним, в основном одинаковы, однако есть и отличия.

Согласно расчетам, количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность  устанавливаются с учетом того, чтобы  в сосуде не могло образовываться давление, превышающее рабочее более, чем на 0,05 МПа для сосудов с давлением до 0,29 МПа включительно; на 15% -для сосудов с давлением от 0,29 МПа до 5,8 Мпа; на 10% - для сосудов с давлением свыше 5,8 МПа.

Пропускная способность, кг/ч, предохранительного клапана определяется по формуле

где Р₁ и Р₂ - избыточное давление соответственно перед и за предохранительным клапаном, Мпа; j - плотность среды для параметра Р₁, Н/м³; В - коэффициент, для жидкостей, равный 1. Коэффициент В для газов - определяется по табл.15 “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”.

Обслуживание сосудов  должно быть поручено лицам, достигшим 18-летнего возраста и прошедшим  производственное обучение, аттестацию в квалификационной комиссии и инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов. Лицам, сдавшим испытания, должны быть выданы удостоверения. На предприятии главным инженером разрабатывается и утверждается инструкция по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов. Инструкции выдаются обслуживающему персоналу и вывешиваются на рабочих местах; не реже, чем один раз в год комиссией, назначаемой приказом по предприятию, производится проверка знаний, которая оформляется протоколом.

Ни в коем случае не разрешается ремонт сосудов во время работы. Сосуд должен быть выключен при:

превышении давления в сосуде выше разрешенного;

неисправности предохранительных  клапанов, манометра, указателя уровня жидкости, предохранительных блокированных  устройств контрольно-измерительных  приборов и средств автоматики;

обнаружении трещин, выпуклостей, утончения стенок, запотевания, течи в заклепочных и болтовых соединениях, разрыва прокладок;

возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду под давлением;

снижении уровня жидкости ниже допустимого в сосудах с  огневым обогревом;

неисправности или  неполном количестве крепежных деталей крышек и люков.

Осмотр сосудов  производится во время их работы не реже одного раза в год. Все элементы котлов, трубопроводов, пароперегревателей и вспомогательного оборудования с  температурой стенки наружной поверхности  выше 43° С в доступных для обслуживания местах должны быть покрыты тепловой изоляцией.

Гидравлическим испытаниям подлежат все сосуды после их изготовления. При температуре стенок до 200°С все  сосуды, кроме литых с рабочим  давлением Р₁=0,49 МПа, испытываются заводом-изготовителем на пробное давление l,5P_Н, но не менее 0,2 МПа; с рабочим давлением выше 0,49 МПа испытываются на пробное давление l,25P_Н, но не менее0,29 МПа. Литые сосуды независимо от рабочего давления Р₁ испытываются на давление 1,5Р_Н, но не менее 0,29 МПа. Время выдержки под пробным давлением должно быть для сосудов с толщиной стенки: до 50 мм - 10 мин; 50-100 мм - 20 мин; свыше 100 мм - 30 мин; литые - 60 мин.

При гидравлических испытаниях применяется вода температурой, равной температуре окружающей среды. Сосуд  считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено признаков разрыва, течи и потения в сварных соединениях и на основном металле, видимых остаточных деформаций. Гидравлические испытания проводятся не реже одного раза в 8 лет.

К основным причинам взрывов баллонов относятся:

удары или падения  баллонов (особо опасно при нагреве  стенок или нахождение при минусовых  температурах);

переполнение баллонов газом;

чрезмерное нагревание или охлаждение баллонов;

наполнение баллонов другим газом (использование баллонов не по назначению);

чрезмерно быстрое  наполнение баллонов сжиженным газом (ведет к перегреву вентелей баллона  до 400^оС);

попадание масел или  взрывоопасной пыли;

образование ржавчины, окалины, искрообразование;

Для избежания взрыва при производстве баллонов используют углеродистую или легированную сталь, при давлении до 3МПа допускается применение сварных баллонов, при более высоком - бесшовных.

Для избежания взрыва при неправильном (быстром) наполнении или расходовании газа устанавливаются  специальные вентили с редукционными клапанами и манометрами (один рабочий, другой контрольный).

В качестве меры предосторожности при заполнении баллонов оставляется  не менее 10% не заполненного объема (заполняется 90%), для исключения попадания других газов, пыли или масел в баллон в нем при работе должно сохраняться остаточное давление не менее 0,05МПа (для ацетилена 0,05-0,1МПа). Баллоны подвергают гидравлическим испытаниям на специальных стендах (из партии отбирают определенное количество баллонов) давлением в 1,5 более рабочего.

Гидравлическим испытаниям на заводах подвергаются так же баллоны  согласно нормативным документам. После  этого все баллоны (кроме баллонов, используемых для ацетилена) погружаются  в ванны с водой и подвергаются пневматическому испытанию давлением, равным рабочему.

Баллоны, находящиеся  в эксплуатации, должны подвергаться периодическому освидетельствованию  не реже, чем через 5 лет. Баллоны  для сжижения сжатых газов, применяемых  для топлива и вызывающих коррозию металла (хлор, хлористый метил, сероводород, хлористый водород), подлежат испытанию через 2 года.

1 - баллон; 2 - передвижная  рейка для изменения высоты  установки штуцера; 3 - штуцер; 4 - манометр; 5 - стальной защитный шкаф; 6 - рычаг; 7 - гидравлический привод; 8 - бак  для воды. 

Разрешение на освидетельствование  выдаётся предприятиям - наполнителям, станциям наполнителям и пунктам  испытаний Госнадзором охраны труда.

Освидетельствование баллонов, за исключением баллонов для ацетилена, включает: осмотр внутренней и наружной поверхностей баллонов; проверку массы и вместимости; гидравлические испытания.

Если при осмотре  выявлены трещины, вмятины, раковины и  риски глубиной более 10% от нормальной толщины стенок, надрывы, износ резьбы горловины, то баллоны бракуются. Для  внутреннего осмотра баллонов применяется напряжение не более 12В во взрывоопасном исполнении. Баллон, у которого обнаружена косая или слабая насадка башмака, к дальнейшему освидетельствованию не допускается.

Во избежание неправильного  использования баллонов их окрашивают в соответствующий цвет и наносят надписи (табл.3.3.2), а боковые штуцера вентилей должны иметь разную резьбу (для кислорода и инертных газов - правую, для горючих - левую).

Бесшовные стандартные  баллоны вместимостью от 12 до 55 л  при потере в массе от 7,5 до 10% или увеличении вместимости на 1,5-2% переводятся на давление ниже установленного на 15%. При потере в массе 10-15% и увеличении вместимости на 2-2,5% баллоны переводятся на давление ниже установленного на 50%. При потере в массе 15-20% и увеличении вместимости в пределах 2,5-3% баллоны допускаются к работе при давлении не более 0,58 МПа. При потере в массе более 20% и увеличении вместимости более 3% баллоны бракуются.

Баллоны для ацетилена, выполненные пористой массой, при  освидетельствовании испытывают азотом под давлением 3,4 МПа (чистота азота должна быть не менее 97%).

При этом баллоны должны быть погружены в воду на глубину  не менее 1м. При длительном хранении наполненных газом баллонов освидетельствованию  выборочно подвергается не менее 5 шт. из партии в 100 баллонов; 10 - из 500; 20 - более 500 баллонов. При удовлетворительных результатах срок хранения устанавливается не более, чем 2 года.

Баллоны с газом, устанавливаемые  в помещениях, должны находиться от радиаторов отопления на расстоянии не менее 1 м, а от источников тепла с открытым огнем - не менее 5 м. В сварочной мастерской допускается иметь по одному запасному баллону с кислородом и ацетиленом.

Баллоны со всеми ядовитыми  газами могут храниться как в  специальных помещениях, так и  на открытом воздухе при условии защиты от атмосферных осадков и солнечных лучей.

Склады для хранения баллонов должны быть одноэтажными, с  перекрытиями легкого типа, без чердачных  помещений. Высота складского помещения  для баллонов должна быть не менее 3,25м. Стены, перегородки и перекрытия складов должны быть сделаны из несгораемых материалов не ниже 2 степени огнестойкости; окна и двери - открываться наружу; оконные и дверные стекла должны быть матовыми или закрашенными белой краской; склады - должны иметь искусственную или естественную вентиляцию. Полы складов необходимо делать ровными с нескользкой поверхностью. Склады могут выполняться под навесами с ограждением из сетки. Складское хранение в одном помещении баллонов с кислородом и горючими газами запрещается. Склады делятся на отсеки для хранения не более 500 баллонов (по 40 л) с горючими или ядовитыми газами и не более 1000 баллонов с неядовитыми и негорючими газами.