Техническое освидетельствование сосудов под давлением. Техническое освидетельствование сосудов
Проведение гидравлического испытания. Порядок проведения. Пробное давление.
Гидравлическое испытание в целях проверки плотности и прочности оборудования под давлением, а также всех сварных и других соединений проводят:
а) после монтажа (доизготовления) на месте установки оборудования, транспортируемого к месту монтажа (доизготовления) отдельными деталями, элементами или блоками;
б) после реконструкции (модернизации), ремонта оборудования с применением сварки элементов, работающих под давлением;
в) при проведении технических освидетельствований и технического диагностирования в случаях, установленных настоящими ФНП.
Гидравлическое испытание отдельных деталей, элементов или блоков оборудования на месте монтажа (доизготовления) не является обязательным, если они прошли гидравлическое испытание на местах их изготовления или подвергались 100% контролю ультразвуком или иным равноценным неразрушающим методом дефектоскопии.
Допускается проведение гидравлического испытания отдельных и сборных элементов вместе с оборудованием, если в условиях монтажа (доизготовления) проведение их испытания отдельно от оборудования невозможно.
Гидравлическое испытание оборудования и его элементов проводят после всех видов контроля, а также после устранения обнаруженных дефектов.
Минимальное значение пробного давления Р пр. при гидравлическом испытании для паровых и водогрейных котлов, пароперегревателей, экономайзеров, а также для трубопроводов в пределе котла принимают:
а) при рабочем давлении не более 0,5 МПа - 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа;
б) при рабочем давлении свыше 0,5 МПа - 1,25 рабочего давления, но не менее, чем рабочее давление плюс 0,3 МПа.
172. Значение пробного давления при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых), а также электрокотлов определяют по формуле:
, (1)
где P - расчетное давление в случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях - рабочее давление, МПа;
, - допускаемые напряжения для материала сосуда (электрокотла) или его элементов соответственно при 20 °C и расчетной температуре, МПа.
Отношение материалов сборочных единиц (элементов) сосуда (электрокотла), работающих под давлением, принимают по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, патрубков и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим, за исключением болтов (шпилек), а также теплообменных труб кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.
Пробное давление при испытании сосуда, рассчитанного по зонам, следует определять с учетом той зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.
Пробное давление для испытания сосуда, предназначенного для работы в условиях нескольких режимов с различными расчетными параметрами (давлениями и температурами), следует принимать равным максимальному из определенных значений пробных давлений для каждого режима.
Значение пробного давления при гидравлическом испытании литых и кованых сосудов определяется по формуле
. (2)
Испытание отливок разрешается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100% контроля отливок неразрушающими методами.
Для гидравлического испытания оборудования под давлением следует использовать воду. Температура воды должна быть не ниже 5 °C и не выше 40 °C, если в технической документации изготовителя оборудования не указано конкретное значение температуры, допустимой по условиям предотвращения хрупкого разрушения.
Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять оборудование или вызывать интенсивную коррозию.
Разница температур металла и окружающего воздуха во время гидравлического испытания не должна приводить к конденсации влаги на поверхности стенок оборудования.
В технически обоснованных случаях, предусмотренных изготовителем, при проведении гидравлического испытания при эксплуатации сосудов допускается использовать другую жидкость.
180. При заполнении оборудования водой воздух из него должен быть удален полностью.
Давление в испытуемом оборудовании следует поднимать плавно и равномерно. Общее время подъема давления (до значения пробного) должно быть указано в технологической документации. Давление воды при гидравлическом испытании следует контролировать не менее чем двумя манометрами. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности (не ниже 1,5) и цены деления.
Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления в оборудовании, заполненном водой, не допускается.
Время выдержки под пробным давлением паровых и водогрейных котлов, включая электрокотлы, трубопроводов пара и горячей воды, а также сосудов, поставленных на место установки в сборе, устанавливает изготовитель в руководстве по эксплуатации и должно быть не менее 10 мин.
Время выдержки под пробным давлением сосудов поэлементной блочной поставки, доизготовленных при монтаже на месте эксплуатации, должно быть не менее:
а) 30 мин. при толщине стенки сосуда до 50 мм;
б) 60 мин. при толщине стенки сосуда свыше 50 до 100 мм;
в) 120 мин. при толщине стенки сосуда свыше 100 мм.
Техническое освидетельствование сосудов под давлением
6-3-1. Сосуды, на которые распространяется действие настоящих Правил, должны подвергаться техническому освидетельствованию (внутреннему осмотру и гидравлическому испытанию) до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и досрочно.
Техническое освидетельствование сосудов, зарегистрированных в органах надзора, должно производиться инспектором котлонадзора.
6-3-2. При невозможности (по конструктивным особенностям сосудов) проведения внутренних осмотров последние заменяются гидравлическим испытанием пробным давлением и осмотром в доступных местах.
6-3-3. Гидравлическое испытание вновь установленных сосудов при техническом освидетельствовании разрешается не производить, если с момента проведения такого испытания на заводе-изготовителе прошло менее 12 месяцев, сосуды не получили повреждений при транспортировке к месту установки и монтаж их производился без применения сварки или пайки элементов, работающих под давлением.
6-3-4. Сосуды, находящиеся в эксплуатации и зарегистрированные в органах госгортехнадзора, должны подвергаться техническому освидетельствованию инспектором:
Внутреннему осмотру с целью выявления состояния внутренних и наружных поверхностей и влияния среды на стенки сосудов - не реже одного раза в четыре года,
Гидравлическому испытанию с предварительным внутренним осмотром - не реже одного раза в восемь лет.
Гидравлическое испытание допускается производить водой или другими некоррозионными, неядовитыми, невзрывоопасными, невязкими жидкостями.
6-3-5. В случаях, когда проведение гидравлического испытания невозможно (большие напряжения от веса воды в фундаменте, междуэтажных перекрытиях или самом сосуде; трудность удаления воды; наличие внутри сосуда футеровки, препятствующей заполнению сосуда водой), разрешается заменять его пневматическим испытанием (воздухом или инертным газом) на такое же пробное давление. Этот вид испытания допускается только при условии положительных результатов тщательного внутреннего осмотра и проверки прочности сосуда расчетом.
6-3-6. При пневматическом испытании должны быть приняты меры предосторожности: вентиль на наполнительном трубопроводе от источника давления и манометры должны быть выведены за пределы помещения, в котором находится испытываемый сосуд, а люди на время испытания сосуда пробным давлением удалены в безопасные места. Под пробным давлением сосуд должен находиться в течение 5 мин, после чего давление постепенно снижают до рабочего и производят осмотр сосуда с проверкой плотности его швов и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом. Остукивание сосуда под давлением при пневматическом испытании запрещается.
6-3-7. Сосуды для транспортирования и хранения сжиженных кислорода, азота и других некоррозионных криогенных жидкостей, защищенные поверхностной изоляцией или изоляцией на основе вакуума, должны подвергаться периодическому техническому освидетельствованию не реже одного раза в 10 лет.
6-3-8. Техническое освидетельствование зарытых в грунт сосудов с некоррозионной средой, а также с нефтяным газом с содержанием сероводорода не более 5 г на 100 м3 может производиться без освобождения их из грунта и снятия наружной изоляции при условии замера толщины стенок сосудов неразрушающим методом контроля.
Резервуары, установленные (зарытые) в грунте, для хранения жидкого нефтяного газа с содержанием сероводорода не более 5 г на 100 м3 подлежат техническому освидетельствованию (внутреннему осмотру и гидравлическому испытанию) не реже одного раза в 10 лет.
6-3-9. Гидравлическое испытание сульфитных варочных котлов и гидролизных аппаратов с внутренней кислотоупорной футеровкой может не проводиться при условии контроля металлических стенок этих котлов и аппаратов ультразвуковой дефектоскопией. Ультразвуковая проверка должна производиться специализированной организацией в период их капитального ремонта, но не реже одного раза в 5 лет по инструкции в объеме не менее 50% поверхности металла корпуса и не менее 50% длины швов с тем, чтобы 100%-ный ультразвуковой контроль осуществлялся не реже чем через каждые 10 лет.
6-3-10. Сосуды должны подвергаться досрочным техническим освидетельствованиям:
А) после реконструкции и ремонта с применением сварки или пайки отдельных частей сосуда, работающих под давлением;
Б) если сосуд перед пуском в работу находился в бездействии более одного года, за исключением случаев складской консервации, при которой освидетельствование сосудов обязательно перед пуском в эксплуатацию при хранении свыше трех лет;
В) если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте;
Г) перед наложением на стенки сосуда защитного покрытия, если оно производится предприятием - владельцем сосуда;
Д) если такое освидетельствование необходимо по усмотрению инспектора, лица, осуществляющего надзор, или лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосуда.
6-3-11. Техническое освидетельствование сосудов производится инспектором котлонадзора в присутствии лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов или выделенного администрацией предприятия из лиц инженерно-технического персонала.
6-3-12. Предприятия - владельцы сосудов должны производить:
А) внутренний осмотр и гидравлическое испытание вновь установленных сосудов, не подлежащих регистрации в органах надзора, - перед пуском их в работу;
Б) внутренний осмотр всех сосудов (зарегистрированных и не регистрированных в органах надзора) - не реже чем через каждые 2 года, за исключением сосудов, работающих со средой, вызывающей коррозию металла, которые должны подвергаться внутреннему осмотру не реже чем через 12 месяцев. Это требование не распространяется на сосуды, указанные в статьях 6-3-7 и 6-3-8.
Внутренний осмотр колонн синтеза аммиака, а также сосудов, включенных в системы с непрерывно действующим технологическим процессом, с некоррозионной рабочей средой, остановка которых по условиям производства невозможна, допускается совмещать с капитальным ремонтом, осмотр колонн синтеза аммиака разрешается также совмещать с периодом замены катализатора, но он должен проводиться не реже одного раза в 4 года.
При внутренних осмотрах сосудов должны быть выявлены и уст- , ранены все дефекты, снижающие их прочность;
В) периодический осмотр сосудов в рабочем состоянии;.
Г) гидравлическое испытание с предварительным внутренним осмотром сосудов, не регистрируемых в органах надзора, - не реже одного раза в 8 лет;
Д) досрочное техническое освидетельствование нерегистрируемых сосудов.
Техническое освидетельствование сосудов должно производиться лицом, осуществляющим надзор за сосудами на предприятии, в присутствии лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосудов.
Результаты и сроки следующих технических освидетельствований должны записываться в паспорт сосуда лицом, производившим данное техническое освидетельствование.
6-3-13. Сосуды, работающие под давлением ядовитых газов или жидкостей, должны подвергаться администрацией предприятия - владельца сосуда испытанию на герметичность в соответствии с производственной инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия; испытание следует производить воздухом или инертным газом под давлением, равным рабочему давлению сосуда, или другим равноценным безопасным методом контроля.
6-3-14. День проведения внутреннего осмотра и гидравлического испытания сосудов устанавливается администрацией предприятия, причем сосуд должен быть предъявлен к освидетельствованию не позднее срока, указанного в его паспорте. Администрация предприятия не позднее чем за 10 дней обязана уведомить инспектора котлонадзора о готовности сосуда к освидетельствованию.
6-3-15. В случае неприбытия инспектора котлонадзора для освидетельствования зарегистрированного сосуда администрации предприятия предоставляется право под свою ответственность произвести освидетельствование комиссией предприятия, назначаемой приказом.
Результаты проведенного и срок следующего освидетельствования заносятся в паспорт сосуда за подписью всех членов комиссии, копия этой записи направляется в местный орган госгортехнадзора не позднее чем через 5 дней после освидетельствования.
Допущенный к работе сосуд подлежит освидетельствованию инспектором котлонадзора не позднее чем через 12 месяцев.
6-3-16. Продление срока технического освидетельствования сосуда может быть разрешено местным органом госгортехнадзора в исключительных случаях не более чем на три месяца по технически обоснованному письменному ходатайству администрации предприятия с предоставлением данных, подтверждающих удовлетворительное состояние сосуда, и при положительных результатах осмотра сосуда в рабочем состоянии инспектором котлонадзора.
6-3-17. Продление срока технического освидетельствования сосудов, не регистрируемых в органах надзора, не более чем на три месяца может допустить главный инженер предприятия.
6-3-18. Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, охлажден (отогрет), освобожден от заполняющей его рабочей среды, отключен заглушками от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником давления или с другими сосудами, очищен от металла.
Футеровка, изоляция и другие виды защиты от коррозии должны быть частично или полностью удалены, если имеются признаки,
указывающие на возможность возникновения дефектов металла сосуда под защитным покрытием (неплотность футеровки, отдулины гуммировки, следы промокания изоляции и т. п.). Электрообогрев и привод сосуда должны быть отключены.
6-3-19. Перед гидравлическим испытанием вся арматура должна быть тщательно очищена, краны и клапаны притерты, крышки, люки и т. п. плотно закрыты.
6-3.20. Сосуды с сильнодействующими ядовитыми веществами и другими подобными средами до начала выполнения внутри них ка-ких-либо работ, а также перед внутренним осмотром должны быть подвергнуты тщательной обработке (нейтрализации, дегазации) в соответствии с инструкцией по безопасному ведению работ, утвержденной главным инженером предприятия.
6-3-21. При работе внутри сосуда (внутренний осмотр, ремонт, чистка и т. п.) должны применяться безопасные светильники на напряжение не свыше 12 В, а при взрывоопасных средах - во взрывобезопасном исполнении. Применение керосиновых и других ламп с легко воспламеняющимся веществом не разрешается.
6-3-22. Сосуды высотой более 2 м перед внутренним осмотром должны быть оборудованы приспособлениями, обеспечивающими безопасный доступ при осмотре всех частей сосуда.
6-3-23. При внутренних осмотрах особое внимание должно быть обращено на выявление следующих дефектов:
А) на внутренней и наружной поверхностях сосуда - трещины, надрывы, коррозия стенок (особенно в местах отбортовки и вырезов), выпучины, отдулины (преимущественно у сосудов с рубашками, а также у сосудов с огневым или электрическим обогревом), раковины (в литых сосудах);
Б) в сварных швах - дефекты сварки, трещины, надрывы, протравления; в заклепочных швах - трещины между заклепками, обрывы головки, следы пропусков, надрывы в комках склепанных листов, коррозионные повреждения клепаных швов (зазоры под кромками склепанных листов и под заклепочными головками), особенно у сосудов с кислородом и щелочами;
В) в сосудах с защищенными поверхностями - разрушения футеровки, в том числе неплотности слоев футеровочных плиток, трещины в гуммированном, свинцовом или ином покрытии, скалывания эмали, трещины и отдулины в металлических вкладышах, дефекты в металле стенок сосуда в местах поврежденного защитного покрытия.
*6-3-24. Гидравлическое испытание сосудов при периодическом техническом освидетельствовании должно производиться пробным давлением в соответствии с табл. 4-7-2. При этом для сосудов, работающих при температуре стенки от +200 до 400° С величина пробного давления не должна превышать рабочее более чем в 1,5 раза, а при температуре стенки свыше +400° С - более чем в 2 раза.
Под пробным давлением сосуд должен находиться в течение 5 мин.
Для сосудов, изготовленных до введения в действие настоящих Правил, допускается проведение гидравлического испытания тем же пробным давлением, что и на заводе-изготовителе.
Гидравлическое испытание эмалированных сосудов независимо от давления должно производиться давлением, указанным в паспорте, но не менее чем рабочее.
6-3-25. Сосуд признается выдержавшим испытание, если:
А) в нем не окажется признаков разрыва;
б) не будут замечены течи и потения в сварных швах, а при Пневматическом испытании - пропуск газа; выход воды через заклепочные швы в виде пыли или капель «слезок» течью не считается;
В) не будут замечены видимые остаточные деформации после испытаний.
1 6-3-26. Если при техническом освидетельствовании сосуда окажет-
Ся, что он находится в опасном состоянии или имеет серьезные дефекты, вызывающие сомнения в его прочности, то работа такого сосуда должна быть запрещена.
6-3-27. Если при техническом освидетельствовании возникает сомнение в прочности сосуда при разрешенном давлении, то лицу, производившему освидетельствование, разрешается снизить рабочее давление. Снижение давления должно быть мотивировано подробной записью в паспорте сосуда.
6-3-28. Сосуды, у которых действие среды может вызвать ухудшение химического состава и механических свойств металла, а также сосуды с сильно коррозионной средой или температурой стенки выше 475° С, должны подвергаться дополнительному освидетельствованию техническим персоналом предприятия в соответствии с инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия. Результаты дополнительных освидетельствований, испытаний и исследований должны заноситься в специальный журнал за подписью лиц, производивших эти освидетельствования, испытания и исследования. Журнал должен находиться у лица, осуществляющего на предприятии надзор за сосудами.
1. Гидравлические испытания производятся при удовлетворительных результатах внутреннего осмотра. Пробное давление принимается в соответствии с разд. 4.6 «Правил».
Сосуды (аппараты), на которые имеются специальные Государственные стандарты или технические условия, должны испытываться давлением, указанным в этих документах.
Гидравлическое испытание эмалированных сосудов (аппаратов), независимо от рабочего давления, должно производиться пробным давлением, указанным предприятием-изготовителем.
2. Гидравлическое испытание допускается производить водой или другими некоррозионными, неядовитыми, невзрывоопасными, невязкими жидкостями.
3. При гидравлическом испытании перед поднятием давления необходимо убедиться в отсутствии воздуха в сосуде. Поэтому при наполнении сосуда жидкостью воздушник, расположенный в верхней точке сосуда, должен быть открытым.
Если для гидравлического испытания сосуд был заполнен холодной жидкостью и на его стенках появилась роса, то испытание должно производиться только после высыхания стенок сосуда.
Давление в сосуде должно контролироваться двумя манометрами. Оба манометра выбираются одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности и цены деления.
Повышение и снижение давления должно быть плавным. Скорости подъема и снижения давления должна быть 0,1-0,2 МПа (1,0-2,0 кгс/см 2) в минуту.
4. Пробное давление в сосуде должно создаваться насосом, обеспечивающим указанные условия подъема давления. Предпочтение следует отдавать поршневому насосу. Насос должен быть оснащен проверенным манометром с такой шкалой, чтобы предел измерения давления находился во второй трети шкалы.
5. Для предотвращения возможности подъема давления при гидравлическом испытании сверх пробного предохранительный клапан на насосе, предназначенном для проведения гидравлического испытания, необходимо отрегулировать на установочное давление, равное пробному давлению плюс 5% от расчетного давления.
Пропускная способность предохранительного клапана должна быть равна максимальной производительности насоса.
Допускается для предотвращения возможности превышения давления в сосуде сверх пробного использовать предохранительный клапан сосуда с соответствующей пружиной, отрегулировав его на установочное давление, равное пробному плюс 5% от расчетного давления. При этом установочное давление не должно превышать пробное более чем на 0,1 МПа (1,0 кгс/см 2).
6. При гидроиспытании в горизонтальном положении вертикально установленных сосудов высотой более 8 м, заполняемых в рабочих условиях жидкостью, пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления в рабочих условиях.
7. Гидравлическое испытание сосудов колонного типа может производиться, в горизонтальном положении лишь в тех случаях, когда расчетом на прочность будет установлено, что при пробном давлении напряжения во всех элементах сосудов не будут превышать 90% предела текучести для данной марки стали.
8. В сосудах, имеющих несколько обособленных полостей, каждая полость должна испытываться отдельно пробным давлением в зависимости от расчетного давления в этой полости. Бели одна из смежных полостей работает под вакуумом, то при определении пробного давления должно учитываться разрежение.
Порядок проведения испытания должен соответствовать указанному в техническом проекте или инструкции по монтажу и эксплуатации сосуда (аппарата) предприятия-изготовителя.
9. Под пробным давлением сосуд должен находиться влечение 5 мин., затем давление постепенно снижается до расчетного, при котором производится осмотр сосуда, обращая особое внимание на сварные швы и вальцовочные соединения. Если есть признаки пропуска воды через наружную изоляцию (промокание, вздутие), необходимо полностью или частично удалить покрытие.
10. Если во время испытания внутри сосуда слышны удары, шум и стук или происходит падение давления, то гидравлическое испытание прекращается и производится осмотр сосуда для определения причин их проявления и возможных повреждений.
11. Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено признаков разрыва, течи, «слезок» и «потения» в сварных соединениях и на основном металле, видимых остаточных деформаций.
12. Гидравлическое испытание производится под руководством лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосуда.
13. Исполнители и лица, ответственные за организацию подготовки и проведения гидравлического испытания сосудов, назначаются распоряжением по цеху (производству).
14. Гидравлическому испытанию сосуда должна предшествовать разработка схемы отключения сосуда от трубопроводов и другого оборудования, а также подключения его к источнику давления с указанием контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств от превышения давления в испытуемом сосуде и мест их установки.
15. Лицо, ответственное за исправное состояние и безопасное действие сосуда, знакомит исполнителей гидравлического испытания со схемой, определяет их расстановку, проводит инструктаж на рабочем месте каждого исполнителя и устанавливает средства связи между ними.
16. На основании настоящих «Методических указаний» на каждом предприятии разрабатывается инструкция по проведению гидравлического испытания сосудов применительно к условиям предприятия и утверждается главным инженером.
3. При различной толщине свариваемых элементов максимальный допустимый размер дефекта выбирается по меньшей толщине.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.10
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПО ТВЕРДОСТИ
| Марка стали | Допустимые пределы твердости основного металла, ед. НВ* | Допустимая твердость металла шва и зоны термического влияния, ед. НВ, не более |
| Ст. 2, ст.3, сталь 10, 15, 20, 15К, 16К | 120-160 | 180 |
| 18К | 120-160 | 190 |
| 20К, 22К | 130-190 | 200 |
| 20ЮЧ | 140-190 | 220 |
| 09Г2С | 120-180 | 225 |
| 10Г2С1 | 130-190 | 22S |
| 16ГС | 120-180 | 225 |
| 10Г2 | 120-190 | 225 |
| 12МХ | 140-180 | 240 |
| 12ХМ | 140-170 | 240 |
| 15ХМ | 140-200 | 240 |
| 12Х1МФ | 130-170 | 240 |
| 10Х2М1 1Х2М1 | 160-220 | 240 |
| 15Х5М | 130-170 | 240 |
| 15Х5МУ | 170-235 | 270 |
| 08Х18Н10Т 10Х17Н13МЗТ | 150-180 | 200 |
Представляют повышенную опасность, так как среда в них находится под избыточным давлением, превышающим 0.7 атм. Чаще всего они взрываются при превышении допустимого давления. Все аппараты, работающие под повышенным давлением после изготовления и монтажа проходят соответствующую проверку и гидравлические испытания. При визуальном осмотре обращают внимание на герметичность швов, целостность сварных, клепаных, болтовых соединений, отсутствие коррозии. Осмотр аппаратов проводят не реже 1 раза в 4 года. Гидравлическое испытание проводят заполнением аппарата водой под давлением в 1.25-1.5 раза превышающим рабочее давление и выдержкой в течении 10 - 30 минут. При этом обращают внимание на появление деформаций, подтеков и капель воды на внешней части аппарата. Желательно обратить внимание на потерю давления в аппарате по манометру. Гидравлические испытания проводятся не реже 1 раза в 8 лет. После монтажа и испытания аппарата, которые проводят в присутствии гостехнадзора, на аппарат краской наносят его регистрационный номер, допустимое давление, дату последующего испытания. Аппарат обязательно снабжают манометром, запорной арматурой. Размещают такие аппараты на улице или в отдельных зданиях.
Чтобы обеспечить устойчивую и безопасную эксплуатацию сосудов, работающих под давлением, их подвергают техническому освидетельствованию: внутренний осмотр и гидравлическое испытание до ввода в работу, периодически в процессе эксплуатации и досрочно. Сосуды, зарегистрированные в органах надзора, проверяются инспектором по котлонадзору. Если конструктивные особенности сосуда не позволяют провести внутренний осмотр, он заменяется гидравлическим испытанием, пробным давлением и осмотром в доступных местах. Если же и гидравлическое испытание окажется.невозможным (скажем, из-за больших напряжений от веса воды в фундаменте, междуэтажных перекрытиях или самом сосуде, наличии внутри сосуда футеровки, препятствующей заполнению водой, трудности удаления воды и т. п.), разрешается производить пневматическое испытание (воздухом или инертным газом) при таком же пробном давлении. При этом пневматическое испытание (сжатым воздухом) разрешается только при условии удовлетворительных результатов caмoro тщательного внутреннего осмотра, проверки прочности сосуда расчетом и осуществления под строгим контролем некоторых мер безопасности (вывод за пределы помещения, где испытывается сосуд, вентиля на наполнительном трубопроводе от источника давления и манометра, удаления людей в безопасные места на время испытания сосуда пробным давлением и др.). Под пробным давлением сосуд находится 5 мин, после чего давление постепенно снижают до рабочего, осматривают сосуд, проверяют плотность его швов и разъемных соединений мыльным раствором или другим эффективным способом. Остукиванне сосуда под давлением при пневматическом испытании опасно и запрещено.
Разрешается не производить гидравлическое испытание при техническом освидетельствовании новых сосудов, если с момента такого испытания, проведенного на заводе-изготовителе, не прошло 12 месяцев, если они не были повреждены при транспортировке и установке, а монтаж их проводился без сварки или пайки элементов, работающих под давлением.
Правилами установлено, что сосуды, находящиеся в эксплуатации и зарегистрированные в органах Госгортехнадзора, инспектор подвергает периодическому техническому освидетельствованию, в том числе: внутреннему осмотру с целью выявления состояния внутренних и наружных поверхностей и влияния среды на стенки сосудов - не реже одного раза в 4 года; гидравлическому испытанию с предварительным внутренним осмотром - не реже одного раза в 8 лет, при этом допускается использовать воду или другие некоррозионные, неядовитые, невзрывоопасные, невязкие жидкости.
Досрочное техническое освидетельствование сосудов необходимо после реконструкции и ремонта с применением сварки или пайки отдельных частей, работающих под давлением; если сосуд перед пуском в работу находился в бездействии более 1 года (за исключением случаев складской консервации, при которой освидетельствование сосудов обязательно перед пуском в эксплуатацию при хранении свыше 3 лет); если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте; перед наложением на стенки сосуда защитного покрытия (если оно производится его владельцем); если досрочное освидетельствование необходимо по усмотрению инспектора, лица, осуществляющего надзор, или лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие сосуда. Периодическое и внеочередное техническое освидетельствование сосудов производит инспектор Котлонадзора обязательно в присутствии работника бюро (отдела) по надзору или другого аттестованного инженерно-технического работника, назначенного администрацией, а также лица, ответственного за безопасную эксплуатацию этих объектов. При этом администрация предприятия должна заблаговременно не менее чем за 10 дней уведомить инспектора о готовности сосуда к освидетельствованию. В случае, если инспектор по какой-либо причине не явится в назначенный срок, администрация имеет право назначить приказом по предприятию комиссию из опытных, аттестованных специалистов для проведения технического освидетельствования. Его результаты, а также срок следующего освидетельствования заносятся в паспорт. Копия записи не позднее чем через 5 дней направляется в местный орган Госгортехнадзора. Допущенный к работе сосуд подлежит освидетельствованию не позже чем через 12 месяцев. Администрация предприятия, кроме освидетельствований инспектора, проводит:
внутренний осмотр и гидравлическое испытание перед пуском в работу всех вновь устанавливаемых сосудов, кроме тех, которые освидетельствует инспектор;
внутренний осмотр всех регистрируемых. и нерегистрируемых сосудов не реже чем через каждые 2 года, за исключением сосудов, которые работают в среде, вызывающей коррозию металла, и должны подвергаться внутреннему осмотру не реже чем через 12 месяцев.
Внутренний осмотр сосудов, включенных в системы с непрерывно действующим технологическим процессом, с некоррозиоиной рабочей средой, остановка которых по условиям производства невозможна, допускается совмещать с капитальным ремонтом или заменой катализатора, но не реже одного раза в 4 года. При внутренних осмотрах сосудов должны быть выявлены и устранены все дефекты, снижающие нх прочность;
периодический осмотр сосудов в рабочем состоянии;
гидравлическое испытание с предварительным внутренним осмотром сосудов, не регистрируемых в органах надзора,- не реже одного раза в 8 лет; досрочное техническое освидетельствование нерегистрируемых сосудов. При подготовке к осмотрам и гидравлическим испытаниям сосуд следует охладить (отогреть), освободить от заполняющей рабочей среды, отключить заглушками от всех трубопроводов, соединяющих его с источниками давления или другими сосудами, очистить от металла. Футеровка, изоляция и другая защита поверхностей сосуда частично или полностью удаляются в тех случаях, когда есть признаки дефектов в металле сосуда под защитным покрытием, например: неплотность футеровки, отдулин в гуммированном слое, следы пропуска изоляции и др. Вся арматура перед гидравлическим испытанием тщательно очищается и притирается, а крышки, люки и т. п. устанавливаются прочно и плотно, исключая возможность течи.
Опасные зоны оборудования.
Опасная зона - это пространство, в котором возможно действие на работающего опасного и (или) вредного производственного фактора. Опасность локализована в пространстве вокруг движущихся элементов: режущего инструмента, обрабатываемых деталей, планшайб, зубчатых, ременных и цепных передач, рабочих столов станков, конвейеров, перемещаемых подъемно-транспортных машин, грузов и т. д. Особая опасность создается в случаях, когда возможен захват одежды или волос работающего движущимися частями оборудования.
Наличие опасной зоны может быть обусловлено опасностью поражения электрическим током, воздействия тепловых, электромагнитных и ионизирующих излучений шума, вибрации, ультразвука, вредных паров и газов пыли, возможностью травмирования отлетающими частицами материала заготовки и инструмента при обработке, вылетом обрабатываемой детали из-за плохого ее закрепления или поломки.
Размеры опасной зоны в пространстве могут быть постоянными (зона между ремнем и шкивом, зона между вальцами и т. д.) и переменными (поле прокатных станов, зона резания при изменении режима и характера обработки, смена режущего инструмента и т. д.).
При проектировании и эксплуатации технологического оборудования необходимо предусматривать применение устройств либо исключающих возможность контакта человека с опасной зоной, либо снижающих опасность контакта (средств защиты работающих). Средства защиты работающих по характеру их применения делятся на две категории: коллективные и индивидуальные.
Средства коллективной защиты в зависимости от назначения подразделяются на следующие классы: нормализации воздушной среды производственных помещений и рабочих мест, нормализации освещения производственных помещений и рабочих мест, средства защиты от ионизирующих излучений, инфракрасных излучений, ультрафиолетовых излучений, электромагнитных излучений, магнитных и электрических полей, излучения оптических квантовых генераторов, шума, вибрации, ультразвука, поражения электрическим током, электростатических зарядов, от повышенных и пониженных температур поверхностей оборудования, материалов, изделий, заготовок, от повышенных и пониженных температур воздуха рабочей зоны, от воздействия механических, химических, биологических факторов.
Средства индивидуальной защиты в зависимости от назначения подразделяются на следующие классы: изолирующие костюмы, средства защиты органов дыхания, специальная одежда, специальная обувь, средства защиты рук, головы, лица, глаз, органов слуха, средства защиты от падения и другие аналогичные средства, защитные дерматологические средства.
Все применяющиеся в машиностроении средства коллективной защиты работающих по принципу действия можно разделить на оградительные, предохранительные, блокирующие, сигнализирующие, а также системы дистанционного управления машинами и специальные. Каждый из перечисленных подклассов, как будет показано ниже, имеет несколько видов и подвидов. Общими требованиями к средствам защиты являются: создание наиболее благоприятных для организма человека соотношений с окружающей внешней средой и обеспечение оптимальных условий для трудовой деятельности; высокая степень защитной эффективности; учет индивидуальных особенностей оборудования, инструмента, приспособлений или технологических процессов; надежность, прочность, удобство обслуживания машин и механизмов, учет рекомендаций технической эстетики.
44. Виды горения, механизмы процессов горения.
Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха) и источника загорания (импульса). Окислителем может быть не только кислород, но и хлор, фтор, бром, иод, окислы азота и т. д.
В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение газов). Горение твердых и жидких горючих веществ является гетерогенным. -
Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого параметра может быть дефлаграционным (порядка десятка метров в секунду), взрывным (порядка сотни метров в секунду) и детонационным (порядка тысячи метров в секунду). Пожарам свойственно дефлаграционное горение.
В зависимости от соотношения горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горючих смесей. Бедными называются смеси, содержащие в избытке окислитель. Их горение лимитируется содержанием горючего компонента. К богатым относятся смеси с содержанием горючего выше стехиометрического соотношения компонентов. Горение таких смесей лимитируется содержанием окислителя. Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции в системе. Существуют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и комбинированной - цепочно-тепловой. Тепловой механизм ускорения связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры при условии аккумуляции теплоты в реагирующей системе.
Цепное ускорение реакции связано с катализом химических превращений, осуществляемым промежуточными продуктами превращений, обладающими особой химической активностью и называемыми активными центрами. В соответствии с цепной теорией химический, процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул (радикалы, атомарные частицы).
Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному цепочно-тепловому механизму. Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.
Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Возгорание - возникновение горения иод воздействием источника зажигания.
Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание - явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания. Сущность и различия процессов возгорания и самовозгорания пояснены ниже.
Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Возникновение горения вещества или материала может произойти при температуре окружающей среды ниже температуры самовоспламенения. Эта возможность обусловливается склонностью веществ или материалов к окислению и условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при окислении, что может вызвать самовозгорание. Таким образом, возникновение горения веществ и материалов при воздействии тепловых импульсов с температурой выше температуры воспламенения (или самовозгорания) характеризуется как возгорание, а возникновение. горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания. В зависимости от импульса процессы самовозгорания подразделяют на тепловые, микробиологические и химические.
При оценке пожарной опасности веществ и материалов необходимо учитывать их агрегатное состояние. Поскольку горение, как правило, происходит в газовой среде, то в качестве показателей пожарной опасности необходимо учитывать условия, при которых образуется достаточное для горения количество газообразных горючих продуктов. Основными показателями пожарной опасности, определяющими критические условия возникновения и развития процесса горения, являются температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.
Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения. Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется нижним концентрационным пределом воспламенения; максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Область составов и смесей горючих газов и паров с воздухом, лежащих между нижним и верхним пределами воспламенения, называется областью воспламенения.
Концентрационные пределы воспламенения не постоянны и зависят от ряда факторов. Наибольшее влияние на пределы воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь инертных газов и паров, температура и давление горючей смеси.
Температурой вспышки называется самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. Пользуясь этой характеристикой, все горючие жидкости по пожарной опасности можно разделить на два класса: к первому относятся жидкости с температурой вспышки до 61° С (бензин, этиловый спирт, ацетон, серный эфир, нитроэмали и т. д.), они называются легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ); ко второму - жидкости с температурой вспышки выше 61° С (масло, мазут, формалин и др.), они называются горючими жидкостями.
Температура воспламенения - температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары.и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температурные пределы воспламенения - температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.
19. Установка и регистрация сосудов, работающих под давлением
Сосуды для должны устанавливаться на открытых площадках в местах, исключающих скопление людей, или в отдельно стоящих зданиях. Допускается установка сосудов: - в помещениях, примыкающих к производственным зданиям, при условии отделения их от здания капитальной стеной; - с заглублением в грунт при условии обеспечения доступа к арматуре и защиты стенок сосуда от почвенной коррозии. Не разрешается установка сосудов в жилых, общественных и бытовых зданиях. Установка сосудов должна исключать возможность их опрокидывания. Установка сосудов должна обеспечивать возможность их осмотра, ремонта и очистки с внутренней и наружной сторон. Для удобства обслуживания сосудов должны быть устроены площадки и лестницы.
Регистрация. Регистрации в органах Ростехнадзора не подлежат: - сосуды работающие при температуре стенки не выше 200 °C, у которых давления не превышает 0,05 МПа; - аппараты воздухоразделительных установок, расположенные внутри теплоизоляционного кожуха (регенераторы, колонны, теплообменники); - бочки для перевозки сжиженных газов, баллоны вместимостью до 100 л. Регистрация производится на основании письменного заявления руководства организации-владельца сосуда. Для регистрации сосуда должны быть представлены: - паспорт сосуда; - свидетельство об окончании монтажа; - схема включения сосуда; - паспорт предохранительного клапана. Орган Ростехнадзора в течение 5 дней рассмотр. представленную документацию. При соответствии документации на сосуд в паспорте сосуда ставит штамп о регистрации, пломбирует документы. В случ. отказа указ. причины со ссылкой на соответствующие докум.
20. Техническое освидетельствование сосудов, работающих под давлением
При техническом освидетельствовании сосудов допускается использовать все методы неразрушающего контроля. Первичное и внеочередное провод. Инспектором Ростехнадзора. Провод. Наруж. И внутр. Осмотры. Также провод. Пневматич. И гидравлическое испытание - проверить прочность элементов сосуда и плотность соединений. Сосуды, работающие с вредными веществами 1 и 2 классов опасности до начала выполнения внутри работ должны подвергаться тщательной обработке. Внеочередное освидетельствование сосудов проводят: - если сосуд не эксплуатировался более 12 мес.; - если сосуд был демонтирован и установлен на новом месте; - после ремонта; - после отработки проектного срока службы сосуда; - после аварии сосуда; - по требованию инспектора. Результаты проведенного технического освидетельствования заносятся в паспорт сосуда и подписываются членами комиссии.
21. Гидравлическое и пневматическое испытание сосудов, работающих под давлением
Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления. Сосуды, изготовление которых заканчивается на месте установки, транспортируемые на место монтажа частями, подвергаются гидравлическому испытанию на месте монтажа. Сосуды, имеющие защитное покрытие или изоляцию, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покрытия. Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением. Примен. вода с температурой не ниже 5 °С и не выше 40 °С. Давление при испытании должно контролироваться двумя манометрами. После выдержки под пробным давлением давление снижается до проектного, 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 на основном металле; - течи в разъемных соединениях; - видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру. Гидравлическое испытание допускается заменять пневматическим при условии контроля этого испытания методом акустической эмиссии. Пневматические испытания должны проводиться по инструкции сжатым воздухом или инертным газом. Время выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта, но должно быть не менее 5 мин. Затем давление в испытываемом сосуде должно быть снижено до проектного и произведен осмотр сосуда. Результаты испытаний заносятся в паспорт сосуда.
