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.
Мощность взрыва определяется по формуле (кВт):
,
где А - работа расширения газа, Дж;
102 - коэффициент перевода размерности кг*м/с в кВт;
t - продолжительность взрыва, с.
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 115оС 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)
где P - рабочее давление, МПа (кгс/см2);
V - объем, м3 (л).
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 1й 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.
Таблица 1. Группы сосудов в зависимости от расчетного давления.
Группа сосуда |
Расчетное давление, МПа (кгс/см2) |
Температура, оС |
Характер рабочей среды |
1 |
Более 0,07 (0,7) |
Независимо |
Взрыво - или пожароопасная, или 1,2-го класса безопасности по ГОСТ12.1 007 |
2 |
До 2,5 (25) Более 2,5 (25) до 4 (40) Более 4 (40) до 5 (50) Более 5 (50) |
Ниже -70 выше 400 Ниже -70 выше 200 Ниже -70 выше 200 Независимо |
Любая, за исключением указанной для первой группы сосудов |
3 |
До 1,6 (16) Более 1,6 (16) до 2,5 (25) Более 2,5 (25) до 4 (40) Более 4 (40) до 5 (50) |
От -70 до -20 От 200 до 400 От -70 до 400 От -70 до 200 От -40 до 200 |
Любая, за исключением указанных для первой и второй групп сосудов |
4 |
До 1,6 (16) |
От -20 до 200 |
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.