Лекция по Безопасности жизнедеятельности (стр. 5 из 9)

Правила распространяются на сосуды:

V>25 л и Р>0.07 МПа

V<25 и Р·V>0.02 МПа

Баллоны, цистерны для перевозки сжиженных газов с Р>0.07 МПа

Цистерны и сосуды, находящиеся при атмосферном давлении, но при опорожнении которых, в них создается избыточное давление. (Р>0.07 МПа)

Правила не распространяются: на сосуды военного назначения, метательные ап-ты, речные и морские суда, также на сосуды, работающие под вакуумом, трубчатые печи.

Сосуда, работающие со взрыво- и пожароопасными средами Р ≤ 0,05 МПа, с обычными средами при Р<0,1 МПа.

Проектирование выполняется организациями, имеющими лицензию Ростехнадзора. Все сосуды должны подчиняться действию этих правил. Отступление по спец.разрешению с занесением в паспорт записи об отступлении от правил. При изготовлении сосудов существует ряд требований:

1. Стараются применять стыковые швы.

2. Сварные работы должны вестись в помещении при постоянной плюсовой тем-ре.

3. При необходимости сваривать на улице, надо работать под навесом.

4. Каждый сварщик ставит свое клеймо.

5. Сварщик, приходящий на новое место работы, должен пройти испытания.

Необходимо проводить проверку:

Неразрушающие методы контроля:

- внешний осмотр шва;

- выявление трещин, непроваров, прожогов;

- выявление внутренних дефектов: ультразвук, рентген;

- механические испытания контрольных образцов;

- проверка на твердость, изгиб и т.д. (контрольных образцов).

Если все эти испытания пройдены, проводят испытания на прочность и герметичность.

Техническое освидетельствование сосуда осуществляется с целью оценки безопасности его эксплуатации и включает в себя наружный, внутренний осмотр и гидравлическое (пневматическое) испытание пробным давлением. ТО производится после монтажа до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации, по требованию инспектора Котлонадзора и после ремонта. В результате наружного и внутреннего осмотра определяется действие среды на состояние стенок сосуда. Испытания пробным давлением производится с целью оценки прочности и плотности сосуда и его разъемных и неразъемных соединений.

Периодичность:

Наружный и внутренний осмотр: раз в 2 года – предприятием, 1 раз в 4 года – инспектором Котлонадзора. Испытания пробным давлением: 1 раз в 8 лет комиссией предприятия и инспектором Котлонадзора.

Испытания пробным давлением:

Для всех сосудов, за исключением литых производятся под пробным давлением:

МПа

Р_р – расчетное рабочее давление

, - допускаемое напряжение для материала сосуда при 20°С и расчетной тем-ре.

Литые сосуды:

МПа

Криогенные сосуды с вакуумной изоляцией:

МПа

Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

- течи, слезинок, потения в сварных (неразъемных) соединениях и на основном металле;

- течи в разъемных соединениях;

- видимых остаточных деформаций.

Испытание на герметичность проводится после каждого вскрытия сосудов, работающих под давлением вредных вещ-в.

Испытания на герметичность проводятся газом под давлением, равным рабочему.

Гидравлические испытания могут быть заменены на пневмоиспытания. Испытания проводят воздухом или инертным газом. Т.к. пневмоиспытания опаснее гидроиспытаний, то принимаются дополнительные меры безопасности, проводится дополнительный расчет ап-та на прочность + тщательный наружный осмотр. Вся показывающая и регулирующая арматура выводится в отдельное помещение, в котором должен находится персонал, проводящий испытания. При пневмоиспытании, иногда, если ап-т выдержал испытание, то давление в ап-те снижают до рабочего и проверяют ап-т на герметичность (например, обматывают швы ап-та, в случае щелей, надуваются пузыри). Время испытания: 24 ч для новых ап-тов и 4 ч – для уже работающих ап-тов (при повторном испытании). Степень герметичности хар-ся коэф. m, который показывает, сколько выходит газов из ап-та в ед.времени.

, где Р_н и Р_к – нач. и кон. Давление в ап-те при испытании; τ – время испытания.

Падение давления

за час:

Допустимым считается падение давления для новых ап-тов: не более 1.5

- для токсичных вещ-в; 0.2 - для пожаро- взрывоопасных. Для повторных испытаний .

Особняком стоят вакуумные ап-ты. Они испытываются избыточным давлением при разряжении: на прочность – о.2 МПа, на герметичность – 0.1 МПа.

Сосуды под давлением д.б. оборудованы запорной и регулирующей арматурой, приборами для измерения тем-ры и давления, указателями уровня и предохранительными устройствами.

Анализ опасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Предохранительная арматура.

В соответствии с Правилами сосуды, работающие под давлением, снабжаются следующей арматурой:

1. Заборными приспособлениями для отключения сосуда от трубопроводов, подводящих газ, пар, жид-ть;

2. Приспособлениями для удаления находящихся в сосуде газов или жид-ти;

3. Манометром и приспособлением для установки контрольного манометра и защиты рабочего манометра от непосредственного воздействия среды;

4. Предохранительным клапаном.

В тех случаях, когда на подводящих магистралях установлен предохранительный клапан, отрегулированный на давление, не превышающее рабочее давление в ап-те, установка предохранительных клапанов необязательна. Если в этих ап-тах проводятся процессы с выделением тепла, то установка предохранительных клапанов обязательна.

Предохранительные клапаны:

Редуцирующий клапан предотвращает повышение давления в ап-те, устанавливается между нагревателем и ап-том.

Обратный клапан всегда открыт в одном направлении. Если падает давление нагревателя, клапан мгновенно закрывается и предотвращает обратный удар из ап-та на компрессор.

Предохранительный клапан предназначен для предотвращения опасного повышения давления от трубопровода или ап-та. Огромным его «+» является то, что он сбрасывает только избыточное давление, сохраняя ап-т в рабочем состоянии. Как только избыточное давление ликвидировано, клапан закрывается. «-» - инерционность, поэтому они устанавливаются в ап-тах и коммуникациях, в которых возможно медленное повышение давления выше допустимого.

Кол-во и размеры предохранительных клапанов рассчитываются из условия, чтобы в сосуде не могло повыситься давление выше следующих значений:

Рраб ≤ 0,3 МПа	Р = Рраб + 0,5
Рраб = 0,3 ÷ 6,0 МПа	Р = 1,5 Рраб
Рраб > 6,0 МПа	Р = 1,1 Рраб

В тех случаях, когда эксплуатация сосудов и ап-тов, работающих под давлением, связана с возможностью взрыва, в особенности химического, на них обычно устанавливают разрывные мембраны. Конструкция и размеры мембраны должны быть такими, чтобы после разрыва исключить возможность дальнейшего повышения давления в сосуде.

Мембрана представляет собой заранее обреченный элемент. Она должна быстро разрушиться и открыть отверстие для сброса газа. Мембраны бывают: плоские, сплошные, с прорезями, бывают из чугуна, цветных металлов, стали, графита, стекла и т.д.

Рраб > 0,07 МПа	Рразр = 1,25Рраб
Рраб < 0,07 МПа	Рразр = Рраб + 0,03
Рраб = атмосферное	Рразр > 0,01 МПа при V< 30 м3Рразр > 0,005 МПа при V> 30 м3

Мембраны делятся на разрывные, ломающиеся, хлопающиеся (обращенные выпуклой стороной в ап-те. При росте давления они с хлопком выворачиваются и уносятся), срезные, отрывные и специальные.

Разрывные мембраны должны отвечать следующим требованиям:

- обладать достаточной прочностью и разрушаться только при заданном расчетном давлении;

- коррозионной стойкостью к данной среде;

- время разрушения мембраны должно быть минимальным;

- конструктивное оформление мембранного узла должно обеспечивать удобства обслуживания и замены мембраны;

- при разрушении мембраны пары жид-ти или газа не должны быть источником воспламенения от искр удара;

- давление срабатывания мембраны Р = 1,25Р_раб;

- иметь достаточную площадь проходного сечения, чтобы при ее разрушении давление в ап-те не повышалось:

,

где μ – коэф. формы отверстия; ΔV – объем, отводимый газом; w – cr-nm истечения газа через открывающееся отверстие; τ – время развития взрыва.

Расчет толщины разрывной мембраны:

, где Р – давление разрушения; r – радиус кривизны; σ – предел прочности.

«+» дешевизна, простота устройства, быстродействие.