Под давлением

Правила устанавливают специальные требования безопасности к конструкции и материалам сосудов; изготовлению, реконструкции, монтажу, наладке и ремонту; арматуре, контрольно-измерительным приборам, предохранительным устройствам; установке, регистрации, техническому освидетельствованию, разрешению на эксплуатацию; надзору, содержанию, обслуживанию и ремонту сосудов, работающих под давлением.

Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, пол-

309

ного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.

Устройства, препятствующие" наружному и внутреннему осмотрам сосудов (мешалки, змеевики, рубашки, тарелки, перегородки и другие приспособления), делают, как правило, съемными.

Конструкции внутренних устройств должны обеспечивать удаление из сосуда воздуха при заполнении его водой для проведения гидравлического испытания и воды - после испытания.

В сосудах предусматривают штуцеры для наполнения и слива воды, а также удаления воздуха при гидравлическом испытании, а также вентиль, кран или другое устройство, позволяющее осуществлять контроль за отсутствием давления в сосуде перед его открыванием.

Заземление и электрическое оборудование сосудов должны соответствовать Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Сосуды снабжают необходимым количеством люков и смотровых лючков, обеспечивающих осмотр, очистку и ремонт, а также монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств. Сосуды, состоящие из цилиндрического корпуса и решеток с закрепленными в них трубками (теплообменники), и сосуды, предназначенные для транспортирования и хранения криогенных жидкостей, а также веществ 1-го и 2-го классов опасности, которые не вызывают коррозию и накипь, допускается изготавливать без люков и лючков независимо от диаметра сосудов.

Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки, а сосуды с диаметром 800 мм и менее — лючки. Размер внутреннего диаметра круглых люков должен быть не менее 400 мм; размеры овальных люков по наименьшей и наибольшей осям в свету не менее 325x400 мм; внутренний диаметр круглых и размер по наименьшей оси овальных лючков - не менее 80 мм.

Люки и лючки необходимо располагать в местах, доступных для обслуживания. Крышки люков делают съемными, а имеющие массу более 20 кг снабжают подъемно-поворотными или другими устройствами для их открывания и закрывания.

310

В сосудах, работающих под давлением, применяются следующие виды днищ: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные и неотбортованные.

Для проведения сварочных работ допускаются сварщики, аттестованные в соответствии с Правилами аттестации сварщиков Республики Беларусь или Европейскими стандартами EN 287, EN 288 и имеющие соответствующее квалификационное удостоверение. Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему установить фамилию сварщика.

При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам применяют стыковые швы с полным проплавлением. Допускаются сварные соединения в тавр и угловые с полным проплавлением для приварки плоских днищ, плоских фланцев, трубных решеток, штуцеров, люков, рубашек.

Сварные швы должны быть доступны для контроля при изготовлении, монтаже и эксплуатации сосудов. Продольные швы смежных обечаек и швы днищ сосудов смещают относительно друг друга на величину трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм между осями швов. В случае приварки опор или иных элементов к корпусу сосуда расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не меньше толщины стенки корпуса сосуда, но не меньше 20 мм.

Для сосудов из углеродистых и низколегированных марганцовистых и марганцово-кремнистых сталей, подвергаемых после сварки термообработке, независимо от толщины стенки корпуса, расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не менее 20 мм.

Отверстия для люков, лючков и штуцеров располагают, как правило, вне сварных швов.

Контроль качества сварных соединений сосудов и их элементов производят следующими методами: визуальным (внешний осмотр) и измерительным; радиографическим; ультразвуковым; радиоскопическим; стилоскопи-рованием; измерением твердости; гидравлическим испытанием; пневматическим испытанием или механическими испытаниями.

311

Кроме этого, могут применяться другие методы (акустическая эмиссия, магнитография, цветная дефектоскопия и др.).

Для установления методов и объема контроля сварных соединений необходимо определить группу сосуда (1, 2, 3, 4) в зависимости от расчетного давления, температуры стенки и характера среды.

Механическим испытаниям подвергают контрольные стыковые сварные швы с целью проверки соответствия их механических свойств требованиям Правил. Обязательными видами механических испытаний являются испытания на статическое растяжение, статический изгиб или сплющивание и ударный изгиб.

Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если в них при любом виде контроля будут обнаружены внутренние или наружные дефекты, выходящие за пределы норм, установленных правилами, техническими условиями на изготовление изделия и инструкциями по сварке и контролю сварных соединений.

В сварных соединениях сосудов и их элементов не допускаются следующие дефекты:

♦ трещины всех видов и направлений, расположенные в металле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основного металла, в том числе микротрещины, выявляемые при микроисследовании контрольного образца;

♦ непровары (несплавления) в сварных швах, расположенные в корне шва или по сечению сварного соединения (между отдельными валиками и слоями шва и между основным металлом и металлом шва);

♦ подрезы основного металла, поры, шлаковые и другие включения, размеры которых превышают допустимые значения, указанные в нормативной документации;

♦ наплывы (натеки);

♦ незаваренные кратеры и прожоги;

♦ свищи;

♦ смещение кромок свыше норм, предусмотренных Правилами.

Качество сварных соединений считается неудовлетворительным, если в них при любом виде контроля будут обнаружены внутренние или наружные дефекты, выходящие за пределы норм, установленных Правилами и техническими условиями.

Результаты контроля сварных соединений фиксируются в соответствующих документах (журналах, картах и др.).

312

Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обладать хорошей свариваемостью, прочностными и пластическими характеристиками, обеспечивать их надежную работу в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давление, минимальная отрицательная и максимальная расчетные температуры), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияния температуры окружающего воздуха.

При выборе материалов для сосудов, предназначенных для установки на открытой площадке или в неотапливаемых помещениях, должна учитываться абсолютная минимальная температура наружного воздуха для данного района, если температура стенки сосуда может стать отрицательной от воздействия окружающего воздуха.

Изготовление, реконструкция, монтаж, наладка и ремонт сосудов и их элементов должны проводиться специализированной организацией по технологии, разработанной заводом-изгвтовителем, монтажной или ремонтной организацией до начала выполнения работ. Правилами предъявляются требования к методам изготовления, допускам, технологии сварки и сварочным материалам, термической обработке и контролю сварных соединений, гидравлическому (пневматическому) испытанию и др.

Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления. Сосуды, транспортируемые на место монтажа частями, подвергаются гидравлическому испытанию на месте установки.

Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением Р_п, определяемым по формуле

где Р - расчетное давление сосуда, МПа; [б]₂₀ и [б]_t - до пустимые напряжения для материала сосуда или его элементов соответственно при 20 °С и расчетной температуре t, МПа. Отношение [б]₂₀/[б]_t принимается по материалу элементов (обечаек, днищ, фланцев, крепежа, патрубков и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.

Гидравлическое испытание сосудов и деталей должно проводиться пробным давлением, вычисляемым по формулам:

313

изготовленных из литья

изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см²

изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью 20 Дж/см² и менее

Для гидравлического испытания сосудов должна применяться вода с температурой не ниже 5 и не выше 40 °С, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры.

Давление при проведении гидравлического испытания следует повышать плавно с определенной скоростью, которая указана в технической документации. Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления не допускается. Давление при испытании должно контролироваться двумя манометрами одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности и цены деления.

Продолжительность выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком или в соответствии со значениями, приведенными в табл. 3.10.

После выдержки давление медленно снижается до расчетного, при котором производят осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.

Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено: течи; трещин; слезок; потения в сварных соединениях и в основном металле; течи в разъ-

Таблица 3.10. Продолжительность выдержки сосудов под пробным давлением

Толщина стенки сосуда, мм	Время выдержки, мин
До 50
Свыше 50 до 100
Свыше 100
Для литых неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки

314

емных соединениях; видимых остаточных деформаций или падения давления по манометру.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от назначения оснащают запорной и запорно-регулирующей арматурой, приборами для измерения давления и температуры, предохранительными устройствами и указателями уровня жидкости.

Запорная и запорно-регулирующая арматура устанавливаются на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах, подводящих и отводящих из него рабочую среду. Арматура должна иметь следующую маркировку: наименование или товарный знак изготовителя; условный проход, мм; условное давление, МПа; направление потока среды и марку материала корпуса.

Сосуды для взрывоопасных, пожароопасных, токсичных веществ 1-го и 2-го классов опасности, а также испарители с огневым или газовым обогревом должны иметь на подводящей линии от насоса или компрессора обратный клапан, автоматически закрывающийся давлением из сосуда. Обратный клапан устанавливают между насосом (компрессором) и запорной арматурой сосуда.

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями снабжают манометрами прямого действия, установленными на штуцере сосуда или трубопроводе между ним и запорной арматурой.

Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5 при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа и 1,5 - при рабочем давлении выше 2,5 МПа. Шкала приборов должна быть такой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй ее трети.

На шкале манометров владелец сосуда наносит красную черту, указывающую рабочее давление. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением производится не реже одного раза в 12 мес. Кроме того, не реже одного раза в 6 мес. владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок.

315

Рис. 3.13. Устройство малоподъемного пружинного предохранительного клапана: 1 - колпак; 2 - резьбовая втулка; 3 - пружина; 4 - крышка; 5 - корпус; б - золотник

Каждый сосуд снабжается предохранительными устройствами для защиты от повышения давления выше допустимого значения.

В качестве предохранительных устройств могут использоваться: пружинные и рычажно-грузовые предохранительные клапаны; импульсные предохранительные устройства, состоящие из главного предохранительного клапана и управляющего импульсного клапана прямого действия; предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (мембранные предохранительные устройства)и др.

Наиболее простыми по устройству являются пружинные (рис. 3.13) и рычажно-грузовые (рис. 3.14) предохранительные клапаны.

Рис. 3.14. Устройство рычажно-грузового предохранительного клапана: 1 — шток; 2 — рычаг; 3 — комплект грузов; 4 - крышка; 5 - корпус; 6 - золотник

316

При повышении давления в аппарате или трубопроводе клапаны сбрасывают часть рабочей среды в атмосферу (непосредственно или через поглотительное устройство). После снижения давления до нормы предохранительные клапаны автоматически закрываются.

Установка рычажно-грузовых клапанов на передвижных сосудах не допускается.

Количество предохранительных клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны по расчету так, чтобы в сосуде не создавалось давление, превышающее избыточное рабочее давление более чем на 0,05 МПа для сосудов с давлением до 0,3 МПа включительно, на 15% - для сосудов с давлением до 6,0 МПа и на 10% - для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа.

Предохранительные устройства устанавливают на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду, и в местах, доступных для их обслуживания.

Установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным устройством, а также за ним не допускается.

Мембранные предохранительные устройства устанавливаются в следующих случаях:

♦ вместо рычажно-грузовых и пружинных предохранительных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть использованы вследствие их инерционности или других причин;

♦ перед предохранительными клапанами в случаях, когда они не могут надежно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, полимеризация, кристаллизация, прикипание, примерзание) или возможных утечек через закрытый клапан взрыво- и пожароопасных, токсичных, экологически вредных и т.п. веществ;

♦ параллельно с предохранительными клапанами для увеличения пропускной способности систем сброса давления;

♦ на выходной стороне предохранительных клапанов
для предотвращения вредного воздействия рабочих сред
со стороны сбросной системы и для исключения влияния
колебаний противодавлений со стороны этой системы на
точность срабатывания предохранительных клапанов.

К основным типам предохранительных мембран относятся разрывные, хлопающие, ломающиеся, срезные, отрывные и специальные (рис. 3.15).

Предохранительные мембраны маркируют, при этом маркировка не должна оказывать влияние на точность

317

Рис. 3.15. Основные типы предохранительных мембран: а - разрывная; б - хлопающая; в, г - ломающаяся; д - срезная; е - отрывная;

ж - специальная

срабатывания мембран. В маркировке указывается: наименование (обозначение) или товарный знак изготовителя, номер партии мембран, тип, условный и рабочий диаметры, материал, минимальное и максимальное давление срабатывания мембран при заданной температуре и при температуре 20 °С.

При необходимости контроля уровня жидкости в сосудах применяют указатели уровня, а также звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню.

На каждом указателе уровня жидкости отмечают допустимые верхний и нижний уровни. Высота прозрачного указателя уровня жидкости должна быть не менее чем на 25 мм соответственно ниже нижнего и выше верхнего допустимых уровней жидкости. При применении в указателях уровня стекла или слюды для защиты персонала при их разрыве предусматривают защитное устройство.

318

3.3.3. Требования к установке, регистрации

и техническому освидетельствованию

стационарных сосудов, работающих под давлением

Стационарные сосуды, работающие под давлением,

устанавливают на открытых площадках в местах, исключающих скопления людей, или в отдельно стоящих зданиях. Не разрешается установка регистрируемых в органе технадзора сосудов в жилых, общественных, бытовых зданиях, в примыкающих к ним помещениях.

Они могут размещаться в помещениях, примыкающих к производственным зданиям, отделенных от здания капитальной стеной; в производственных помещениях в случаях, предусмотренных отраслевыми правилами безопасности; с заглублением в грунт при условии обеспечения доступа к арматуре и защиты стенок сосуда от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами.

При любой установке сосудов должна обеспечиваться возможность осмотра, ремонта и очистки их с внутренней и наружной сторон. Для удобства обслуживания сосудов необходимо устраивать площадки и лестницы. Для осмотра и ремонта их могут также использоваться люльки или другие приспособления.

Все сосуды, на которые распространяются Правила, до пуска их в работу должны быть зарегистрированы в органе технадзора.

Регистрация сосуда производится на основании письменного заявления владельца сосуда, к которому прикладываются паспорт установленной формы, удостоверение о качестве монтажа, схема включения сосуда с указанием источника давления, параметров рабочей среды, арматуры, контрольно-измерительных приборов, средств автоматического управления, предохранительных и блокирующих устройств, паспорт предохранительного клапана с расчетами его пропускной способности.

Орган технадзора обязан в течение пяти дней рассмотреть представленную документацию. При соответствии документации на сосуд требованиям Правил в паспорте ставится штамп о регистрации, документы пломбируются и возвращаются владельцу сосуда.

При перестановке сосуда на новое место или передаче сосуда другому владельцу, а также при внесении измене-

319

Таблица 3.11. Периодичность технических освидетельствований

сосудов, находящихся в эксплуатации и неподлежащих

регистрации в органе технадзора

Сосуд	Наружный и внутренний осмотры	Гидравлическое испытание пробным давлением
Работающий со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т.п.) со скоростью не более 0,1 мм в год	4 года	8 лет
Работающий со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материала (коррозия и т.п.) со скоростью более 0,1 мм в год	2 года	8 лет

ний в схему его включения сосуд до пуска его в работу должен быть перерегистрирован в органе технадзора.

Техническое освидетельствование сосудов осуществляется после монтажа до пуска его в работу, периодически в процессе эксплуатации и вне очереди.

Объем, методы и периодичность технического освидетельствования сосудов (за исключением баллонов) определяются изготовителем и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации. При отсутствии таких указаний техническое освидетельствование должно проводиться в соответствии с требованиями Правил (табл. 3.11).

Техническое освидетельствование сосудов, нерегистри-руемых в органе технадзора, проводится лицом, ответственным по надзору за исправным состоянием и безопасной эксплуатацией сосудов, а сосудов, зарегистрированных в органе технадзора, - экспертом органа технадзора или специалистом с разрешения этого органа.

Первичные, периодические и внеочередные технические освидетельствования сосудов, регистрируемых в органе технадзора, проводятся экспертом этого органа. Периодические технические освидетельствования сосудов могут также осуществляться экспертами предприятий, имеющих специальное разрешение органов технадзора.

Техническое освидетельствование сосудов состоит из двух этапов - наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания.

320

Наружный и внутренний осмотры проводятся с целью:

♦ при первичном освидетельствовании: проверить, что сосуд установлен и оборудован в соответствии с Правилами и представленными на регистрацию документами, а также, что сосуд и его элементы не имеют повреждений;

♦ при периодических и внеочередных освидетельствованиях: установить исправность сосуда и возможность его дальнейшей эксплуатации.

При наружном и внутреннем осмотрах должны быть выявлены и устранены все дефекты, снижающие прочность сосудов, при этом особое внимание должно быть обращено на выявление:

♦ на поверхностях сосуда - трещин, надрывов, коррозии стенок (особенно в местах отбортовки и вырезок), вы-пучин, отдулин (преимущественно у сосудов с «рубашками», а также у сосудов с огневым или электрическим обогревом), раковин (в литых сосудах);

♦ в сварных швах - дефектов сварки, надрывов и разъеданий;

♦ в заклепочных швах - трещин между заклепками, обрывов головок, следов пропусков, надрывов в кромках склепанных листов, коррозионных повреждений заклепочных швов, зазоров под кромками клепаных листов и головками заклепок, особенно у сосудов, работающих с агрессивными средами (кислотой, кислородом, щелочами и др.);

♦ в сосудах с защищенными от коррозии поверхностями - разрушений футеровки, в том числе неплотностей при укладке футеровочных плиток, трещин в гуммированном, свинцовом или ином покрытии, скалывания эмали, трещин и отдулин в плакирующем слое, повреждений металла стенок сосуда в местах наружного защитного покрытия;

♦ в металлопластиковых и неметаллических сосудах -расслоений и разрывов армирующих волокон свыше норм.

Сосуды, высотой более 2 м, перед осмотром оборудуют необходимыми приспособлениями, обеспечивающими возможность безопасного доступа ко всем частям сосуда.

Гидравлическое испытание проводится с целью проверки прочности элементов сосуда и плотности соединений.

Сосуды, работающие с вредными веществами 1-го и 2-го класса опасности, до начала выполнения внутренних работ, а также перед внутренним осмотром подвергают тща-

321

тельной обработке (нейтрализации, дегазации) в соответствии с инструкцией по безопасному ведению работ.

Футеровка, изоляция и другие виды защиты от коррозии частично или полностью удаляют, если имеются признаки, указывающие на возможность возникновения дефектов материала, силовых элементов конструкции сосудов (неплотности футеровки, отдулины гуммировки, следы промокания изоляции и т.п.).

Электрообогрев и привод сосуда отключают.

Внеочередное освидетельствование сосудов, находящихся в эксплуатации, проводится в следующих случаях:

♦ если сосуд не эксплуатировался более 12 мес, перед пуском в работу;

♦ если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;

♦ если произведено выправление выпучин или вмятин, а также реконструкция или ремонт сосуда с использованием сварки или пайки элементов, работающих под давлением;

♦ перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда;

♦ после аварии сосуда или элементов, работающих под давлением, если по объему восстановительных работ требуется такое освидетельствование;

♦ по требованию инспектора технадзора или ответ
ственного по надзору за техническим состоянием и
эксплуатацией сосуда.

Результаты технического освидетельствования записываются в паспорте сосуда лицом, производившим эту работу, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков следующего освидетельствования.

Разрешение на ввод в эксплуатацию сосуда, подлежащего регистрации в органе технадзора, выдается инспектором (экспертом) после его регистрации на основании технического освидетельствования и проверки организации обслуживания и надзора на предприятии.

Разрешение на ввод в эксплуатацию сосуда, не подлежащего регистрации в органе технадзора, выдается лицом, назначенным приказом по предприятию для осуществления надзора за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов.

Разрешение на ввод сосуда в эксплуатацию записывается в его паспорте. После выдачи разрешения на каждый со-

322

суд наносятся краской на видном месте или на специальной табличке форматом не менее 200x150 мм наименование или технический индекс сосуда, регистрационный номер, разрешенное давление, число, месяц и год следующих наружного и внутреннего осмотров и гидравлического испытания. Сосуд может быть включен в работу только после письменного разрешения руководителя предприятия.

Владелец сосуда обязан обеспечивать содержание его в исправном состоянии и безопасные условия эксплуатации. Для этого необходимо назначить приказом из числа специалистов, имеющих высшее или среднее техническое образование, прошедших проверку знаний Правил, ответственных по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов и ответственных за исправное состояние и безопасную эксплуатацию сосудов. Повторную проверку знаний указанные специалисты должны проходить один раз в три года, а ответственный по надзору, кроме того, не реже одного раза в пять лет - повышать свою квалификацию.

Ответственный по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов проводит свою работу по плану, утвержденному руководителем предприятия.

К обслуживанию сосудов допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение по соответствующей программе, аттестованные и имеющие удостоверения установленной формы.

Периодическая проверка знаний персонала, обслуживающего сосуды, проводится в комиссии предприятия не реже одного раза в год.

Внеочередная проверка знаний производится при переходе в другую организацию, при изменении инструкций по режиму работы и безопасному обслуживанию сосуда, при перерыве в работе по специальности более 12 мес. и по требованию инспектора органа технадзора.

При перерыве в работе по специальности более 12 мес, персонал, обслуживающий сосуды, перед допуском к самостоятельной работе проходит стажировку для восстановления практических навыков. Результаты проверки знаний обслуживающего персонала оформляются протоколом за подписью председателя и членов комиссии с отметкой в удостоверении.

Допуск персонала к самостоятельной работе оформляется приказом по предприятию или распоряжением по цеху.

323