25.8. Взрывобезопасность герметических систем

Общие требования к взрывобезопасности стандартизованы ГОСТ 12.1.010—76, в соответствии с которым Взрывобезопасность должна быть обеспечена мерами взрывопредупреждения и взрывозащиты, ор­ганизационными и организационно-техническими мероприятиями. Для предупреждения взрыва необходимо исключить образование взрыво­опасной среды и возникновение источника инициирования взрыва.

Источником инициирования взрыва являются: горящие или нака­ленные тела; электрические разряды; тепловые проявления химических реакций и механических воздействий; искры от удара и трения; удар­ные волны; солнечная радиация; электромагнитные и другие излучения.

Предотвращение образования взрывоопасной среды и обеспече­ние в воздухе производственных помещений содержания взрывоопасных веществ, не превышающего нижнего концентрационного предела вос­пламенения, должно достигаться контролем состава воздушной среды.

Предотвращение возникновения источника инициирования взрыва должно быть обеспечено: регламентацией огневых работ; ог­раничением нагрева оборудования до температуры ниже температу­ры самовоспламенения; применением материалов, не создающих при соударении искр, способных инициировать взрыв взрывоопасной сре­ды; применением средств защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания на землю и т.п.; применением взрывозащитного электрооборудования.

Взрывозащита — система мероприятий, предотвращающих воз­действия на людей опасных и вредных факторов, возникающих в ре­зультате взрыва. Она включает применение оборудования, рассчитан­ного на давление взрыва; применение огнепреградителей, гидрозатворов, водяных заслонов, инертных газовых или паровых завес; защиту ап­паратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстро­действующие отсеченные и обратные клапаны и т.д.).

Меры взрывозащиты должны быть установлены в нормативно-технической документации на конкретные производственные процессы.

25.9. Причины аварий стационарных сосудов, газовых баллонов и трубопроводов

Причины аварий сосудов весьма многообразны и могут быть разделены на конструкторские, технологические и эксплуатацион­ные. К конструкторским причинам относятся неправильный выбор конструкции или отдельных ее элементов, отсутствие проверочного расчета на прочность. К технологическим причинам относятся появ­ление дефектов конструкции, снижающих ее прочностные характери­стики. Это литейные раковины, непровары, газовые поры и шлаковые включения сварных соединений, дефекты заклепок, внутренние и наружные трещины, прожоги. Все они в значительной мере обуслов­ливают вероятность разгерметизации системы под давлением.

К эксплуатационным причинам относятся: нарушение режимов эксплуатации (превышение допустимых значений давлений, температур), в том числе вследствие ошибочных действий персонала или из-за отсутствия контрольных приборов; расширение жидкостей в замкнутых объемах вследствие нагрева; изменение прочностных свойств конструкционных материалов в условиях низких температур; образование смеси «горючее — окислитель».

Взрыв баллонов сжатых и сжиженных газов может произойти при заполнении их рабочим телом, для которого они не предназначены (вследствие образования взрывоопасной смеси). Взрыв ацетиленовых баллонов может быть вызван старением пористой массы (активиро­ванный уголь в ацетоне), в которой растворяется ацетилен. В резуль­тате этот газ переходит из растворенного в свободное состояние, а так как в баллоне имеется давление, он полимеризуется со взрывом. Об­разование смеси «горючее—окислитель» в кислородных баллонах ча­ще всего связано с попаданием в его вентиль масел.

Для выявления технологических факторов разгерметизации сосуды и аппараты, работающие под давлением, перед пуском в эксплуатацию, а также периодически подвергают освидетельствованию и испытаниям.

Гидравлическому испытанию пробным давлением подлежат все сосуды после их изготовления.

При этом осуществляют внутренний осмотр всех сосудов (заре­гистрированных и незарегистрированных в органах надзора) не реже чем через 2—4 года, за исключением сосудов, работающих со средой, вызывающей коррозию металла, которые должны подвергаться внут­реннему осмотру через 12 мес; гидравлическое испытание с предвари­тельным внутренним осмотром — не реже 1 раза в 8—12лет. При гидравлических испытаниях емкость заполняется водой с температу­рой не ниже 5 °С и не выше 40 °С. Затем давление воды повышается до значений, указанных в Нормах. При испытаниях учитывается не только рабочее давление, но и допустимое напряжение материала со­суда и элементов его конструкции при температуре эксплуатации и допустимое напряжение при нормальной температуре. Время вы­держки под давлением составляет 10 мин при толщине стенки емко­сти до 50 мм, 20 мин — при толщине 50...100 мм и 30 мин — при тол­щине свыше 100 мм.

Баллоны для некоррозирующих газов испытывают 1 раз в 5 лет, а для коррозирующих газов — 1 раз в 2 года. Все баллоны подвергают визуальному осмотру и гидравлическому испытанию продолжитель­ностью не менее 1 мин. После гидравлического испытания баллоны (кроме ацетиленовых) выдерживают не менее 2 мин при рабочем дав­лении, погружая их в ванну с водой.

Ацетиленовые баллоны, заполненные пористой массой, испы­тывают только сжатым азотом.

С целью выявления технологических факторов разгерметизации проводят еще один вид проверок применительно к сварным соединениям установок, работающих под давлением. Используют установки ультразвуковой, рентгеновской, электромагнитной и люминесцентной дефектоскопии. Суммарная длина контролируемых швов зависит от значения рабочего давления и температуры.

Материал свариваемых соединений подвергают испытаниям на растяжение, ударную, вязкость и изгиб.