Технічні засоби, що забезпечують безпеку посудин, працюючих під тиском

Для запобігання аварій посудин, що працюють під тиском, при перевищенні тиску вище допустимого значення використовують такі основні технічні засоби:

1. Допоміжну захисну арматуру. Це запірно-захисні запобіжні, редукційні, зворотні чи самозапиральні клапани.

Запірна арматура повинна забезпечувати в закритому положенні щільність відключення, а у відкритому – мінімальний опір рухові речовини, яка виходить з посудини в аварійній ситуації.

Для регулювальної арматури основною вимогою є забезпечення рівномірної зміни кількості продукту, що протікає через неї з посудини.

Самозапиральні клапани встановлюють, в основному, на газопроводах. Вони перекривають прохід газу при недопустимих змінах його тиску.

2. Спеціальні запобіжні пристрої – розривні мембрани, відривні клапани, запобіжні чи блокувальні пристрої для байонетних затворів.

Так, наприклад за «Правилами» Держгортехнагляду паровий котел повинен бути обладнаний такими технічними запобіжними засобами захисту: запобіжними клапанами (робочим і контрольним); приладами для вимірювання рівня води в котлі; запірним вентилем; зворотним клапаном нагнітальної лінії живлення водою; спускним вентилем.

Основне навантаження щодо відповідальності за безпеку праці при роботі посудин, працюючих під тиском, несуть запобіжні клапани, але вони мають істотний недолік – значну інерційність дії. Це може призвести до невідповідності часу, який необхідний для їхнього спрацьовування або для забезпечення поступової зміни тиску в посудині, нормативним вимогам безпеки.

У тому разі, якщо в посудині існує ймовірність швидкого (миттєвого) підвищення тиску вище номінального значення, то замість запобіжних клапанів використовують інші спеціальні захисні пристрої – запобіжні мембрани, що руйнуються при перевищенні тиску в посудині на Р ≤ 0,25 Р_доп (вище дозволеного).

Запобіжні мембрани встановлюють:

1. Як самостійні запобіжні пристрої.

2. Перед запобіжними клапанами.

3. Рівнобіжно з запобіжним клапаном.

4. Разом з іншими запобіжними пристроями (вибухові люки, вогнеперешкоджувачі, відсікателі та ін.

Основна умова, що ставиться до конструкції мембрани, – забезпечення достатньої пропускної здатності мембранного пристрою при спрацьовуванні. Це полягає у вивільненні прохідного перерізу мембрани для випуску середовища з посудини з швидкістю, яка не менша за швидкість збільшення тиску в апараті.

Вибір матеріалу, з якого виготовляється мембрана, залежить від умов експлуатації посудин і апаратів (тиску, швидкості його на­ростання, фазового складу, агресивності середовища та ін.). Як такі матеріали використовують чавун, скло, графіт, сталь, алюміній, бронзу.

У випадку скидання токсичних і вибухонебезпечних продуктів клапани, мембрани та інші захисні пристрої обладнують спеціальними відводами, які не допускають забруднення навколишнього середовища.

Контрольні запитання і завдання