Охорона праці - Навчальний посібник (Грибан В. Г., Негодченко О. В.)

4.5. безпека при експлуатації посудин і систем, що працюють під тиском

 

4.5.1. Поняття «посудини під тиском», їх реєстрація

У промисловому виробництві, сільському господарстві, медицині широко застосовуються системи, що працюють під тиском. До таких сис­тем належать: водогрійні і парові котли, балони та цистерни для збері­гання і транспортування зріджених, стиснених і розчинних газів, компре­сори, а також інші посудини, що працюють під тиском.

Парові та водогрійні котли, компресори, балони та інші посудини, що працюють під тиском, належать до об'єктів підвищеної небезпеки.

Особливо небезпечними є парові та водогрійні котли, внаслідок ви­буху яких руйнується корпус котла з утворенням вибухової хвилі. Енергія вибуху прямо залежить від тиску в котлі перед аварією і температури во­ди (1 л перенагрітої води утворює 1700 л пари). Наслідками такого вибуху можуть стати значні руйнування та тяжкі нещасні випадки, тому при про­ектуванні, виготовленні, експлуатації та ремонті такого обладнання необ­хідно дотримуватись вимог Правил будови і безпечної експлуатації посу­дин, що працюють під тиском (ДНАОП 0.00-1.07-94). Дія цих правил поширюється на:

посудини, які працюють під тиском води з температурою, що пере­вищує температуру кипіння при тиску 0,7 кг с/см (0,07 МПа), без урахування гідростатичного тиску; а також на посудини, що пра­цюють під тиском пари або газу з таким самим тиском;

балони, призначені для транспортування і зберігання зріджених, стиснених і розчинних газів під тиском, вищим 0,07 МПа;

цистерни для транспортування та зберігання зріджених газів, тиск яких при температурі до 50 °С є вищим 0,07 МПа;

цистерни і бочки для транспортування і зберігання зріджених, сти­снених газів, рідин і сипких тіл, у яких тиск вище 0,07 МПа утворю­ється періодично для їх випорожнення;

-           барокамери, автоклави, у яких періодично створюється тиск вище

0,07 МПа.

Правила будови і безпечної експлуатації посуд, що працюють під тиском, не розповсюджуються на:

-   прилади парового і водяного опалення;

посудини і балони ємкістю не більше 25 л, у яких добуток ємкості в лі­трах на робочий тиск (МПа) становить не більше 20 л МПа;

посудини із не металічних матеріалів;

посудини, що працюють під тиском води при температурі не вище 1150С і посудини під тиском інших рідин при температурі не вище точ­ки кип'ятіння і тиску 0,07 МПа.

Посудини до пуску в експлуатацію повинні бути зареєстровані в експерт­но-технічних центрах (ЕТЦ) Держнагляду. Реєстрації в ЕТЦ підлягають:

посудини, що працюють під тиском, з не їдким і не вибухонебезпечним середовищем з температурою стінок більше 2000С і в яких добуток тиску в МПа на місткість м перевищує 1;

 

посудини з їдким і вибухонебезпечним середовищем з температурою бі-

0 3

льше 200 С і в яких добуток тиску в МПа на місткість у м перевищує 0,05;

балони місткістю більше 200 л для транспортування та зберігання стис­нених, зрідняних і розчинних газів.

Не підлягають реєстрації в ЕТЦ:

посудини, що працюють під тиском, з не їдким і не вибухонебезпечним середовищем з температурою не вище 2000С, в яких добуток тиску в МПа на місткість у м3 не перевищує 1;

посудини з їдким і вибухонебезпечним середовищем з температурою не

03

більше 200 С, в яких добуток тиску в МПа на місткість у м не перевищує 0,05;

бочки для перевезення зріджених газів, балони місткістю до 100 л вклю­чно, які встановлені стаціонарно, а також, які призначені для транспортування і зберігання стиснених, зріджених і розчинних газів;

посудини для зберігання або транспортування зріджених газів, рідких і сипких тіл, що перебувають під тиском періодично при їх випорожнюванні;

посудини із стисненими і зрідженими газами, що призначені для забез­печення паливом двигунів транспортних засобів, на яких вони встановлені; де­які інші посудини.

Реєстрація посудин проводиться за письмовою заявою власника посудини з пред' явленням: паспорта на посудину, паспорта запобіжного клапана, інших документів на посудину.

Дозвіл на пуск в роботу посудин, що підлягають реєстрації, видається ін­спектором держнагляду після їх реєстрації та технічного опосвідчення, а посу­дин, що не реєструються в ЕТЦ - особою, відповідальною за їх справний стан і безпечну експлуатацію.

Технічне опосвідчення включає зовнішній та внутрішній огляд і гідравлі­чне випробовування згідно паспорту на посудину.

При перестановці посудини на нове місце або передачи іншому власнику, а також зміни схеми її роботи посудина підлягає обов' язковій перереєстрації.

Посудини, що не реєструються в органах Держпромгірнагляду, пере­віряються особою, відповідальною за їх справний стан і безпечну експлу­атацію.

До обслуговування посудин, що працюють під тиском, допускаються особи не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд, склали іспити за спеціальною програмою і одержали кваліфікаційне посвідчення. На них покладається відповідальність за справний стан та безпечну експлуа­тацію посудин.

Періодичні перевірки знань працівників, які обслуговують системи, що працюють під тиском, проводяться не рідше одногу разу на рік.

 

4.5.2. Безпека при експлуатації котельних установок

Наявність високого тиску і температури води та пари у водогрійних і парових котлах створюють підвищену небезпеку при їх експлуатації. Ос­новними причинами аварій при експлуатації парових та водогрійних кот­лів можуть бути:

порушення водного режиму котла;

перевищення робочого тиску;

дефекти проектування котла;

дефекти, допущені при виготовленні та ремонті котла;

зниження механічної міцності котла в процесі експлуатації тощо.

Порушення водного режиму може призвести до відкладання на внут­рішніх стінках котла теплонепровідного накипу з різних солей (Са(НС03)2; 1У^(НС03)2; Са804 та ін.). Вода і димові гази можуть викли­кати корозію, яка знижує механічну цінність котла.

Для забезпечення безаварійної роботи котлів їх обладнують необхід­ною апаратурою і контрольно-вимірювальними приладами: манометра­ми, запобіжними клапанами, водопоказуючими пристроями, запірними і спускними пристроями, а окремі конструкції - автоматичною апаратурою контролю.

Відповідно до вказаних Правил посудини встановлюються в місцях, де не буває скупчення людей, а також в окремих будівлях. При встанов­ленні посудин необхідно передбачити можливість їх вільного огляду, ре­монту й очищення.

Не допускається встановлення посудин, що реєструються в держав­них органах нагляду, в житлових, громадських і побутових приміщеннях, а також у приміщеннях і будівлях, що до них прилягають.

Всі елементи котлів, трубопроводів, пароперегрівачів і допоміжного уста­ткування з температурою стінки зовнішньої поверхні вище 430С в доступних для обслуговування місцях повинні бути покриті тепловою ізоляцією.

Водогрійні і парові котли з температурою води не вище 115 °С, по­тужністю від 0,1 до 3 МВт і парові котли з тиском пари не вище 0,07 МПа не реєструються в органах державного нагляду, а вимоги безпеки до їх експлуатації регламентовані галузевими стандартами. Їх дозволяється встановлювати у приміщеннях не нижче ІІ категорії вогнестійкості. До­пускається примикання котелень до виробничих приміщень за умови розділення їх протипожежною стіною. Висота приміщення котельні має бути не менше 2,6 м, а площа під один котел - 18 м ; двері повинні від­криватись назовні, не мати засувів всередині; вентиляція передбачається припливно-витяжна.

Котельня повинна бути обладнана засобами пожежегасіння відповід­ного до норм на протипожежне устаткування і ремонт, установленими Правилами пожежної безпеки України (ДНАОП 0,01 - 1.01.95).

Водогрійні котли потужністю понад 400 кВт (4 МВт) обладнують не менше як двома запобіжними клапанами.

Всі елементи котлів, трубопроводів, пароперегрівачів і допоміжного уста­ткування з температурою стінки зовнішньої поверхні вище 430С в доступних для обслуговування місцях повинні бути покриті тепловою ізоляцією.

Кожен котел підлягає технічному огляду інспектором органів Держ-промгірнагляду до пуску в роботу, періодично в процесі експлуатації, а в необхідних випадках - позачерговому огляду. Технічний огляд котлів складається із зовнішнього і внутрішнього оглядів (один раз на 4 роки) та гідравлічного випробування (один раз на 8 років) згідно паспорту на по­судину.

 

4.5.3. Безпека при експлуатації компресорних установок

Компресорні установки належать до виробничого обладнання, яке при порушенні норм монтажу і експлуатації може створювати велику не­безпеку. Вибух компресорної установки супроводжується, як правило, значними руйнуваннями і людськими жертвами. Це може мати місце при порушенні режиму змащування поршнів компресора, при всмоктуванні запиленого повітря, з інших причин.

Стиснення повітря від 0 до 1 М77а викликає підвищення його темпе­ратура від 20 до 300 °С, що може призвести до перегрівання стінок комп­ресора, спалаху мастил і вибуху.

Причиною вибуху також може бути несправність приладів безпеки. Змащують компресори спеціальним компресорним маслом 12(М) або 19(Т) з температурою спалаху 216-242°С.

В кисневих компресорах для змащування використовують дистильовану воду з добавленням гліцерину або використовують самозмащуючі втулки і кі­льця з графітом(змащування маслом забороняється). Для змащування цилінд­рів компресорів для стискання хлору використовують моногідрат. Для того, що запобігти утворенню вибухонебезпечних сумішей внаслідок потрап­ляння до компресора забрудненого або запиленого повітря, на повітро-приймальній трубі встановлюють спеціальний фільтр. Для стікання ста­тичної електрики корпус компресора заземлюють.

Для контролю за тиском повітря компресори обладнують маномет­рами і запобіжними клапанами. Запобіжні клапани реагують на рівень тиску, що на 10\% перевищує робочий тиск у ресивері.

Контроль за температурою здійснюють спеціальні термометри. Бі­льшість компресорів обладнують системами водного охолодження і лише компресори малої продуктивності (до 0,7 МПа) мають повітряне охоло­дження. При досягненні критичної точки температури води автоматика захисту має зупинити компресорну установку.

Компресорні установки продуктивністю більше 20 м /хв, аміачні холоди­льні установки повинні розміщуватись в окремих приміщеннях з дотриманням протипожежних норм. Двері та вікна компресорної повинні відкриватись назо­вні.

У процесі експлуатації компресорних установок один раз на рік про­водять їх технічну ревізію і налагодження, а один раз на два роки - техні­чне випробування (спеціальною технічною комісією).

 

4.5.4. Безпека при експлуатації трубопроводів

Трубопроводи широко застосовуються у багатьох галузях народного господарства. Ними транспортують різні гази, рідини, пару. Для швидко­го визначення вмісту трубопроводів встановлено 10 груп речовин і відпо­відне маркірування трубопроводів, якими вони транспортуються: вода (зелений), пара (червоний), повітря (синій), горючі та негорючі гази (жов­тий), кислоти (оранжевий), луги (фіолетовий), горючі і негорючі речови­ни (коричневий), інші речовини (сірий). За сигнальними кольоровими кі­льцями на трубопроводах визначають вид небезпек: червоні кільця -легкозаймисті, вибухо- і вогненебезпечні речовини; жовті кільця - от­руйні, токсичні, радіоактивні речовини; зелені кільця - нешкідливі і без­печні речовини.

Для безпечної експлуатації трубопроводів їх заземлюють, а при мон­тажі передбачають компенсаційні елементи. Найбільш широко викорис­товуються П-подібні компенсаційні петлі, які дозволяють рівномірно розподілити теплові деформації по трубопроводу.

Всі трубопроводи оснащуються відповідними клапанами (редукцій­ними, зворотними, запірними, запобіжними).

Трубопроводи періодично підлягають зовнішньому огляду та гідрав­лічному випробуванню згідно паспортних даних.

Особливу небезпеку становлять трубопроводи разом з установками природного газу, який широко використовується в промисловості і побуті частіше за все як паливо. Як правило, причиною вибухів, пожеж при екс­плуатації газопроводу є витік газу. Оскільки природний газ не має запаху, то для швидкого виявлення його в повітрі до нього додають одорант ­речовину з сильним запахом (наприклад, етилмеркаптан).

 

4.5.5. Безпека при експлуатації балонів та автоклавів

Причинами аварій (вибухів) балонів, призначених для транспорту­вання і зберігання стиснених, зріднених та розчинних газів під тиском, вищим 0,07 МПа, є: дефекти та неточності, допущені при їх виготовленні; перевищення тиску газу в балоні внаслідок його заповнення понад норму; нагрівання балона; падіння та удари балонів; помилкове наповнення ба­лона іншим газом та ін.

У процесі експлуатації балони підлягають періодичному опосвідчен-ню, яке включає зовнішній огляд та випробування.

Якщо при огляді на стінках балонів виявлено корозію, тріщини, вм'ятини, раковини глибиною понад 10\% від номінальної товщини стін­ки, то постає питання про вибракування таких посудин.

Усі балони, окрім ацетиленових, періодично випробовують спочатку гідравлічним, а потім пневматичним способом: заповнюють їх стисненим повітрям до робочого тиску і занурюють у воду для перевірки герметич­ності.

Ацетиленові балони випробовують лише пневматичним способом за допомогою азоту під тиском 3,5 МПа із зануренням у воду на глибину не менше 1 м. Час перевірки визначається спеціальною інструкцією.

Для запобігання помилковому наповненню балонів іншими газами передбачено розпізнавальне фарбування та маркування їх. Наприклад, балони, призначені для кисню, мають голубий колір, чорну смугу і чор­ним кольором напис «кисень» і т. д.

Окрім того, бокові штуцери вентилів балонів, що наповнюються го­рючими газами, мають ліву різьбу, а балон для кисню та негорючих газів - праву.

Наповнені балони зберігаються у вертикальному положенні у спеціа­льно обладнаних гніздах на спеціальних складах або під навісами. Забо­роняється тримати в одному приміщенні балони з киснем та горючими газами.

Балони з газами повинні знаходитись на відстані не менше 1 м від опа­лювальних приладів і не менше ніж 5 м від джерела відкритого вогню.

Експлуатація балонів на підприємстві повинна здійснюватись відпо­відно до ДНАОП 0.00-1.07-94(Правила будови і безпечної експлуатації посуди, що працює під тиском). Працівники, які обслуговують балони, повинні пройти спеціальну підготовку і мати відповідне посвідчення.

Значну небезпеку можуть становити й автоклави, які широко вико­ристовуються у наукових дослідженнях, медицині, спеціальному госпо­дарстві. Основними заходами для безпечної дії автоклавів є абсолютна справність їх та приладів.

Перевірка манометрів на автоклавах має проводитися не рідше одно­го разу на рік, а також один раз на 6 місяців робочі манометри перевіря­ються контрольними з відповідними записом до журналу контрольних перевірок.