Требования безопасности к сосудам, работающим под давлением

Сосуд — герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Сосуды, работающие под давлением, являются оборудованием повышенной опасности. Требования к их проектированию, устройству, наладке, монтажу, ремонту и эксплуатации определены правилами Госгортехнадзора России [26]. Правила распространяются на:

§ сосуды, работающие под давлением воды, или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа без учета гидростатического давления;

§ сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;

§ баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;

§ цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 °С превышает 0,07 МПа;

§ цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;

§ барокамеры.

Указанные правила не распространяются:

§ на сосуды, изготовляемые в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», а также на сосуды, работающие с радиоактивной средой;

§ сосуды вместимостью не более 0,025 м³ (25 л) независимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей. При определении вместимости из общей емкости сосуда исключается объем, занимаемый футеровкой, трубами и другими внутренними устройствами. Группа сосудов, а также сосуды, состоящие из отдельных корпусов и соединенные между собой трубами внутренним диаметром более 100 мм, рассматриваются как один сосуд;

§ сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м³ (25 л), у которых произведение давления в мегапаскалях (килограмм-силах на квадратный сантиметр) на вместимость в кубических метрах (литрах) не превышает 0,02 (200);

§ сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри них в соответствии с технологическим процессом;

§ сосуды, работающие под вакуумом;

§ сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах (кроме драг);

§ сосуды, устанавливаемые на самолетах и других летательных аппаратах;

§ воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения;

§ сосуды специального назначения военного ведомства;

§ приборы парового и водяного отопления;

§ трубчатые печи;

§ сосуды, состоящие из труб внутренним диаметром не более 150 мм без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб внутренним диаметром не более 150 мм.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от их назначения снабжаются: специальной запорной или запорно-регулирующей арматурой; приборами для измерения давления; приборами для измерения температуры; предохранительными устройствами; указателями уровня жидкости.

Сосуды, снабженные быстросъемными затворами, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возможность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки, открытии ее при наличии в сосуде давления. Такие сосуды должны быть оснащены замками с ключом-маркой.

Запорная или запорно-регулирующая арматура должна устанавливаться на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах рабочей среды. На маховике запорной арматуры должно быть указано направление его вращения при открывании или закрывании арматуры.

Каждый сосуд или (и) самостоятельные полости его с разными делениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или на трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Номинальный диаметр корпуса манометра, устанавливаемого на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ним, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м — не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается. Проверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже 1 раза в 12 месяцев. Кроме того, рабочие манометры не реже 1 раза в 6 месяцев проверяются с помощью контрольных манометров.

Сосуды, работающие при изменяющейся температуре стенок, должны быть снабжены приборами для контроля скорости и равномерности прогрева по длине и высоте сосуда и реперами для контроля тепловых перемещений.

Каждый сосуд (полость комбинированного сосуда) должен быть снабжен предохранительными устройствами от повышения давления выше допустимого. В качестве таких устройств применяются следующие конструкции предохранителей: пружинные; рычажно-грузовые; импульсные (состоящие из главного предохранительного клапана ИПУ и управляющего клапана ИПК прямого действия); мембранные МПУ с разрушающимися мембранами.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и впускная способность выбираются по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее более чем на 0,05 МПа для сосудов с давлением 0,3 МПа, на 15 % для сосудов с давлением от 3 до 0,6 МПа и на 10 % — для сосудов с давлением свыше 6 МПа.

Для контроля уровня жидкости в сосудах, имеющих границу раздела сред, устанавливаются при необходимости указатели уровня. При этом должны устанавливаться также звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню. Указатели уровня должны снабжаться арматурой (кранами и вентилями) для их отключения от сосуда и продувки с отводом рабочей среды в безопасное для людей место. При применении в указателях уровня стекла или слюды в качестве прозрачного элемента следует для предохранения персонала от травмирования при разрыве прозрачного элемента предусмотреть защитное устройство.

Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность, долговечность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока их службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.

Сосуды, на которые распространяется действие правил Госгортехнадзора России, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях — внеочередному освидетельствованию. Объем, методы и периодичность технических освидетельствований сосудов (за исключением баллонов) определяются изготовителем и указаны в инструкциях по монтажу и эксплуатации.

В случае отсутствия таких указаний освидетельствование необходимо проводить согласно упомянутым правилам.

В частности, периодичность освидетельствований сосудов, не подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России, должна соответствовать указаниям табл. 6.23 и 6.24.

Таблица 6.23.