яя я яяя я яяя я я яяя я ввввв яяяя ввввв яяяяя в ввя 33 страница

Кроме испытаний водой на прочность, газопроводы, а также тру­бопроводы для токсичных газов испытывают на герметичность возду­хом при пробном давлении, равном рабочему. Отсутствие утечки воз­духа из соединений проверяют мыльным раствором или погружени­ем узлов в ванну с водой.

Газопроводы прокладывают с небольшим уклоном в сторону дви­жения газа, а буферную емкость снабжают в нижней части спускной трубой с краном для систематического удаления водяного конденсата и масла. Паропроводы снабжают конденсатоотводчиками, которые позволяют предотвратить возникновение гидравлических ударов и пробок. Во избежание возникновения напряжений от тепловых де­формаций, особенно в наземных газопроводах, устраивают специ­альные компенсаторы в виде п-образного участка.

Трубопроводы со сжиженными газами прокладывают на расстоя­нии не менее 0,5 м от трубопроводов с горячим рабочим телом, при этом последние изолируют, а трубопроводы с легко замерзающими газами монтируют рядом с паропроводами и трубопроводами горячей воды. Для предотвращения ожогов кислотами и щелочами фланце­вые соединения трубопроводов закрывают защитными кожухами. Трубопроводы для транспортирования жидкого и газообразного ки­слорода периодически, а также после каждого ремонта обезжирива­ют. Для обезжиривания используют тетрахлорид углерода, трихлор- этилен или тетрахлорэтилен.

Трубопроводы, по которым в зону реакции к аппарату или устрой­ству подаются горючее и окислитель, оборудуют специальными уст­ройствами: автоматическими задвижками, обратными клапанами, гидравлическими затворами, огне- и взрывопреградителями.

Стационарные сосуды, баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов: баллоны (ГОСТ 949—73*) изготов­ляют малой (0,4...12 л), средней (20...50 л) и большой (80...500 л) вме­стимости. Баллоны малой и средней вместимости изготовляют из уг­леродистой стали на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа, из легиро­ванной стали — на 15 и 20 МПа У горловины каждого баллона на сферической части выбивают следующие данные: товарный знак предприятия-изготовителя, дату (месяц и год) изготовления (послед­него испытания) и год следующего испытания; вид термообработки (нормализация, закалка с отпуском); рабочее и пробное гидравличе­ское давление, МПа; вместимость баллона, л; массу баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.

Наружная поверхность баллонов окрашивается в определенный цвет, на нее наносится соответствующая надпись и сигнальная поло­са. Окраска баллонов для наиболее часто используемых промышлен­ных газов приведена ниже:

Для горючих и негорючих газов, не обозначенных в ПБОЗ-576—03 (Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работаю­щих под давлением), предусмотрена следующая гамма цветов:

Газы Окраска баллонов Надпись Цвет надписи Цвет полосы

Все другие го- Красная Наименование Белый Белый

рючие газы газа

Все другие не- Черная Наименование Желтый Желтый

горючие газы газа

Сигнальная окраска баллонов и цистерн позволяет исключить об­разование смеси «горючее — окислитель» вследствие заполнения ем­костей рабочим телом, для которого они не предназначены.

Для предотвращения проникновения в опорожненный баллон посторонних газов, а также для определения (в необходимых случа­ях), какой газ находится в баллоне, или герметичности баллона и его арматуры заводы-наполнители принимают опорожненные баллоны с остаточным давлением не менее 0,05 МПа, а баллоны для растворен­ного ацетилена — не менее 0,05 и не более 0,1 МПа.

Взрыв ацетиленовых баллонов может быть вызван старением по­ристой массы (активированного угля в ацетоне), в которой растворя­ется ацетилен. Образование смеси горючее — окислитель в кисло­родных баллонах чаще всего связано с попаданием в его вентиль ма­сел; в водородных — с загрязнением их кислородом, а также с появ­лением в них окалины.

Действующие в настоящее время Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБОЗ-576—03), распространяются на:

367. сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115°С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа, без учета гидростати­ческого давления;

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

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

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

371. 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;

372. барокамеры.

Правила не распространяют своего действия на:

373. сосуды, изготавливаемые в соответствии с «Правилами уст­ройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», утвержденными Госатомэнер- гонадзором России, а также сосуды, работающие с радиоактивной средой;

374. сосуды вместимостью не более 0,025 м³ независимо от давле­ния, используемые для научно-экспериментальных целей;

375. сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м³, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м³ не превышает 0,02;

376. сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри их в соответствии с технологическим процессом;

377. сосуды, работающие под вакуумом;

378. сосуды, состоящие из труб с внутренним диаметром не более 150 мм без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм, а также рад других ти­пов сосудов (сосуды, устанавливаемые на морских и речных судах, са­молетах и других летательных аппаратах; воздушные резервуары тор­мозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения; сосуды специального назначения военного ведомства и т. д.);

379. сосуды, на которые распространяется действие «Правил уст­ройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давле­нием», до пуска их в эксплуатацию должны быть зарегистрированы в органах Госгортехнадзора России. Исключение составляют:

380. сосуды 1-й группы, работающие при температуре стенки не выше 200°С, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м³ не превышает 0,05, а также сосуды 2, 3, 4-й групп, работающие при указанной выше температуре, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м³ не превышает 0,1 (к первой группе отно­сятся сосуды, содержащие взрывоопасные и пожароопасные среды, или вещества 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 незави­симо от температуры стенки и расчетного давления (выше 0,07 МПа). 2, 3,4-я группы сосудов определяются расчетным давлением и темпе­ратурой стенки, при условии, что сосуд не содержит среду, указанную для группы 1);

381. аппараты воздухоразделительных установок и разделения га­зов, расположенные внутри теплоизоляционного кожуха;

382. резервуары воздушных электрических переключателей;

383. бочки для перевозки сжиженных газов, баллоны вместимо­стью до 100 л включительно, установленные стационарно, а также предназначенные для транспортировки и (или) хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов;

384. генераторы (реакторы) для получения водорода, используе­мые гидрометеорологической службой;

385. сосуды, включенные в закрытую систему добычи нефти и газа (от скважин до магистрального трубопровода);

386. сосуды для хранения или транспортировки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, находящиеся под давлением периодически при их опорожнении;

387. сосуды со сжатым и сжиженным газами, предназначенные для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которых они установлены;

388. сосуды, установленные в подземных горных выработках.

Для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации сосу­ды и аппараты, работающие под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа и пуска в экс­плуатацию периодически в процессе эксплуатации, а в необходимых случаях и внеочередному освидетельствованию.

Объемы, методы и периодичность технического освидетельство­вания оговариваются изготовителем и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техни­ческое освидетельствование проводится по указанию «Правил» ПБ10-115—96. Так, для сосудов, не подлежащих регистрации в орга­нах Госгортехнадзора России, установлена следующая периодич­ность: гидравлические испытания пробным давлением один раз в во­семь лет, наружный и внутренний осмотр один раз в два года при ра­боте со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое пре­вращение материала (коррозия и т. п.) со скоростью не более 0,1 мм в год и 12 месяцев при скорости более 0,1 мм в год.

Сроки и объемы освидетельствований других типов сосудов и баллонов, зарегистрированных и не зарегистрированных в органах Госгортехнадзора России, также устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации (скорость физико-химических превращений) и типа сосуда.

При гидравлических испытаниях емкость заполняют водой, по­сле чего давление воды плавно повышают до значений пробного дав­ления, указанного в табл. 12.7.

Применяемая вода должна иметь температуру не ниже 5 и не выше 40°С, если иное не оговорено в паспорте на сосуд. Разность тем­ператур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытаний не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда. Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давле­ния не допускается.

Давление в испытываемом сосуде контролируется двумя мано­метрами одного типа, предела измерения, одинаковых классов точ­ности, цены деления. Время выдержки пробного давления устанав­ливается разработчиком и обычно определяется толщиной стенки со­суда. Так, при толщине стенки до 50 мм оно составляет 10 мин, при 50—100 мм — 20 мин, свыше 100 мм — 30 мин. Для литых неметалли­ческих и многослойных сосудов независимо от толщины стенки вре­мя выдержки составляет 60 мин.

После выдержки под пробным давлением оно снижается до рас­четного, при котором производят осмотр наружной поверхности со­суда, всех его разъемных и сварных соединений. Сосуд считается вы­державшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

389. течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на ос­новном металле;

390. течи в разъемных соединениях;

391. видимых остаточных деформаций, падения давления по мано­метру.

Гидравлическое испытание допускается заменять пневматиче­ским при условии контроля этого испытания методом акустической эмиссии или другим, согласованным с Госгортехнадзором России.

JO Рис. 12.8. Криогенный резервуар: 1 — кожух; 2 — изоляция; 3 — сосуд для криогенной жидкости; 4 — предохранительная мембрана; 5— змеевик; 6— дренажная труба; 7— предохранительный клапан; 8— вентиль; 9— заправоч­ный вентиль; 10 — манометр; 11 — указатель уровня; 12 — вентиль для слива; 13 — испаритель; 14 — пробка для продувки отстойника

Техническое освидетельствование установок, работающих под давлением, зарегистрированных в органах Госгортехнадзора, произ­водит технический инспектор, а установки, не зарегистрированные в этих органах,— лицо, на которое приказом по предприятию возло- жен надзор за безопасностью эксплуатации установок, работающих под давлением.

Сжиженные газы хранят и перевозят в стационарных и транс­портных сосудах — цистернах (сосуды для сжиженных газов), которые в случае хранения криогенных жидкостей снабжены высокоэффек­тивной тепловой изоляцией.

Криогенные сосуды номинальным объемом 6,3...40 л изготовля­ют в соответствии с ТУ 26-04-622—87.

Стационарные резервуары изготовляют объемом до 500 тыс. л и более. В зависимости от конструкции они бывают цилиндрической (горизонтальные и вертикальные) и шарообразной формы. Основ­ные параметры и размеры внутренних резервуаров для сжиженных газов регламентированы ТУ 26-04-622—87.

Транспортные сосуды (цистерны) обычно имеют объем до 35 тыс. л. Принципиальная схема такого резервуара представлена на рис. 12.8. Низкие температуры, при которых эксплуатируются внутренние со­суды криогенных резервуаров и цистерн, накладывают ограничения на материалы, используемые при их изготовлении.

В промышленности в настоящее время используют газгольдеры низкого и высокого давления. Газгольдеры низкого давления — это сосуды переменного объема, давление газа в которых практически 'всегда остается постоянным. Из газгольдеров высокого давления рас­ходуемый газ подается сначала на редуктор, а затем к потребителю.

Газгольдеры высокого давления обычно собирают из баллонов боль­шого объема, изготовляемых на рабочее давление меньше 25 МПа по ГОСТ 9731-79* и на 32 и 40 МПа по ГОСТ 12247-80*.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий экс­плуатации сосуды в зависимости от назначения должны быть осна­щены:

392. запорной или запорно-регулирующей арматурой;

393. приборами для измерения давления;

394. приборами для измерения температуры;

395. предохранительными устройствами;

396. указателями уровня жидкости.

Арматура должна иметь следующую маркировку:

397. наименование или товарный знак изготовителя;

398. условный проход;

399. условное давление, МПа (допускается указывать рабочее дав­ление и допустимую температуру);

400. направление потока среды;

401. марку материала корпуса.

На маховике запорной арматуры должно быть указано направле­ние его вращения при открывании или закрывании арматуры. Арма­тура с условным проходом более 20 мм, изготовленная из легирован­ной стали или цветных металлов, должна иметь паспорт установлен­ной формы, в котором должны быть указаны данные по химсоставу, механическим свойствам, режимам термообработки и результатам контроля качества изготовления неразрушающими методами.

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5— при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа, 1,5— при рабо­чем давлении сосуда свыше 2,5 МПа. Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу. Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ним, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 — не менее 160 мм. Установка манометров на вы­соте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходо­вый кран или заменяющее устройство, позволяющее проводить пе­риодическую проверку манометра с помощью контрольного.

Проверка манометров с их опломбированием и клеймением долж­на производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольными.

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.

Необходимость оснащения сосудов указанными приборами и ре­перами, а также допустимая скорость прогрева и охлаждения сосудов определяются разработчиком проекта и указываются изготовителем в паспортах сосудов или инструкциях по монтажу и эксплуатации.

Каждый сосуд должен быть снабжен предохранительными уст­ройствами от повышения давления выше допустимого значения.

В качестве предохранительных устройств применяются:

402. пружинные предохранительные клапаны;

403. рычажно-грузовые предохранительные клапаны;

404. импульсные предохранительные устройства, состоящие из главного предохранительного клапана и управляющего импульсного клапана прямого действия;

405. предохранительные устройства с разрушающимися мембра­нами (предохранительные мембраны);

406. другие устройства, применение которых согласовано с Ростех- надзором России.

Распространенным средством защиты технологического обору­дования от разрушения при взрывах являются предохранительные мембраны (разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие, специ­альные) и взрывные клапаны (рис. 12.9, 12.10).

Достоинством предохранительных мембран является предельная простота их конструкции, что характеризует их как самые надежные из всех существующих средств взрывозащиты. Кроме того, мембраны практически не имеют ограничений по пропускной способности. Су­щественным недостатком предохранительных мембран является то, что после срабатывания защищаемое оборудование остается откры­тым, это, как правило, приводит к остановке технологического про­цесса и к выбросу в атмосферу всего содержимого аппарата. При раз­герметизации технологического оборудования нельзя исключить возможность вторичных взрывов, которые бывают обусловлены под­сосом атмосферного воздуха внутрь аппарата через открытое отвер­стие мембраны.

Использование на технологическом оборудовании взрывных кла­панов дает возможность устранить эти негативные последствия, так как после срабатывания и сброса отверстие вновь закрывается и та-

16—Белов
485

Рис. 12.9. Линзовый зажим разрывной мембраны:

1 — мембрана; 2 — коническая шай­ба; 3 — торцы сбросной магистрали; 4 — соединительные фланцы

Рис. 12.10. Взрывной клапан с на­ружными периферийными пружина­ми:

1 — защищаемый сосуд; 2 — запорный диск; 3 — пружина; 4 — кольцо; 5 — штанга

ким образом не вызывает необходимости немедленной остановки оборудования и проведения восстановительных работ. К недостаткам взрывных клапанов следует отнести их большую инерционность по сравнению с мембранами, сложность конструкции, а также недоста­точную герметичность, ограничивающую область их применения (они могут использоваться для взрывозащиты оборудования, рабо­тающего при нормальном давлении).

Наиболее распространенным средством защиты технологического оборудования от взрыва являются предохранительные клапаны. Однако и они имеют ряд существенных недостатков, в основном определяю­щихся большой инерционностью подвижных деталей клапанов.

Расчет и подбор предохранительного клапана заключается в опре­делении количества газа (жидкости), вышедшего из сосуда, аппарата, или площади проходного сечения предохранительного устройства, а также расчете времени истечения при заданном конечном давлении. Давление P_mdx защищаемой емкости не должно превышать значений, указанных ниже:
жения М= AF JP_iX_i 1|/(Р'/Р/); для жидкости М= AF^lXjP^F),

где А и F— коэффициент расхода и площадь сечения устья сбросного отверстия, м^[18]; Х_{ — плотность рабочей среды в сосуде или аппарате, кг/м^[19]; Р' и Pi — абсолютные давления, Па, соответственно в устье сбросного отверстия и сосуде или аппарате; комплекс

V=4'(P/Pi)

>71*

Ч{Р'/Р₁) = _л\к
к+1

к+ 1 к-1

при (Р '/Р.) < л* — сверхзвуковой режим

(здесь к — показатель адиабаты; л* — критическое отношение давле­

к к-1

ния, равное
к+1

Для подбора предохранительного клапана или мембраны необхо­димо по заданному массовому расходу, который определяется как максимальный аварийный расход среды, определить площадь про­ходного сечения клапана.

Важной характеристикой предохранительного устройства являет­ся время истечения. При истечении газа из сосуда или аппарата ог­раниченной постоянной емкости через сбросное отверстие посто­янного сечения реализуется звуковой режим истечения, если давле­ние Pi > Р "/п*₉ где Р " — давление в среде, в которую происходит ис­течение. В этом случае время истечения

п- 1

' 2 п

Х = х_/ -т₀ =
n-lAF₀\vj№₀
-1

Если истечение происходит в дозвуковой области, то время исте­чения

т =
п+1

Значение коэффициента расхода предохранительного устройства зависит от конструктивных особенностей предохранительного уст­ройства и указывается в паспорте на него. Если таковые данные от­сутствуют, то обычно полагают А = где \ — коэффициент сопро­тивления предохранительного клапана.

Порядок и сроки проверки исправности действия предохрани­тельных устройств в зависимости от условий технологического про­цесса должны быть указаны в инструкции по эксплуатации предохра­нительных устройств, утвержденных владельцем сосуда в установ­ленном порядке.

Защита от статического электричества. Величина потенциалов за­рядов искусственного статического электричества на ременных пе­редачах и лентах конвейеров может достигать 40 кВ, при механиче­ской обработке пластмасс и дерева — до 30 кВ, при распылении кра­сок — до 12 кВ. При соответствующих условиях происходит пробой воздушной прослойки, сопровождающийся искровым разрядом (пробивное сопротивление абсолютно сухого воздуха составляет 3000 кВ/м), что может инициировать взрыв или пожар.

Основные мероприятия, применяемые для защиты от статиче­ского электричества производственного происхождения, включают методы, исключающие или уменьшающие интенсивность генерации зарядов, и методы, устраняющие образующиеся заряды. Интенсив­ность генерации зарядов можно уменьшить соответствующим подбо­ром пар трения или смешиванием материалов таким образом, что в результате трения один из смешанных материалов наводит заряд од­ного знака, а второй — другого. В настоящее время создан комбини­рованный материал из нейлона и дакрона, обеспечивающий защиту от статического электричества по этому принципу.

Изменением технологического режима обработки материалов также можно добиться снижения количества генерируемых зарядов (уменьшение скоростей обработки, скоростей транспортирования и слива диэлектрических жидкостей, уменьшение сил трения).

При заполнении сыпучими веществами или жидкостями диэлек­триками резервуаров на входе в них применяют релаксационные ем­кости, чаще всего в виде заземленного участка трубопровода увели­ченного диаметра, обеспечивающего стекание всего заряда статиче­ского электричества на землю.

Образующиеся заряды статического электричества устраняют чаще всего путем заземления электропроводных частей производст­венного оборудования. Сопротивление такого заземления должно быть не более 100 Ом. При невозможности устройства заземления практикуется повышение относительной влажности воздуха в поме- щении. Возможно увеличить объемную проводимость диэлектрика, для чего в него вносят графит, ацетиленовую сажу, алюминиевую пудру, а в жидкие диэлектрики — специальные добавки. Для ряда ма­шин и агрегатов нашли применение нейтрализаторы статического электричества (коронного разряда, радиоизотопные, аэродинамиче­ские и комбинированные). Во всех типах этих устройств путем иони­зации воздуха вблизи элемента конструкции, накапливающего заряд статического электричества, образуются ионы, в том числе со знаком, противоположным знаку заряда, что и вызывает его нейтрализацию.

К средствам индивидуальной защиты от статического электриче­ства относятся электростатические халаты и специальная обувь, по­дошва которой выполнена из кожи либо электропроводной резины, а также антистатические браслеты.

Значительно большую опасность представляет атмосферное ста­тическое электричество, эффективным средством защиты от которо­го является молниезащита. Она включает комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, предохранения зданий, сооружений, оборудования и материалов от взрывов, загораний и разрушений, возможных при воздействии мол­ний.

Для всех зданий и сооружений, не связанных с производством и хранением взрывчатых веществ, а также для линий электропередач и контактных сетей проектирование и изготовление молниезащиты должно выполняться согласно «Инструкции по устройству молниеза­щиты зданий и сооружений» РД 34.21.122—87.

По степени защиты зданий и сооружений от воздействия атмо­сферного электричества молниезащита подразделяется на три кате­гории. Категория молниезащиты определяется назначением зданий и сооружений среднегодовой продолжительностью гроз, а также ожи­даемым числом поражений здания или сооружения молнией в год.

Ожидаемое годовое число поражений молнией прямоугольных зданий и сооружений

N= (S+6h_3a)(L - 6/*₃д) - 7,7/4я10~⁶,

для сосредоточенных зданий и сооружений (башен, вышек, дымовых труб и т. д.)

N= 9л/4ЛЮ~⁶,

где S, L — ширина и длина зданий (для зданий и сооружений слож­ной конфигурации в плане при расчете N в качестве ShL принимают ширину и длину наименьшего описанного прямоугольника), м; /г_зд — наибольшая высота здания или сооружения, м; п — среднегодовое

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: