Тема 9. Безпека при експлуатації систем, що працюють під тиском

9.1 Посудини, що працюють під тиском

ДНАОП 0.00.11.07-94 «Правила будови і безпечної експлуатації посудини, що працюють під тиском» зі змінами і доповненнями від 11.07.97р. — основний нормативний документ, що регламентує вимоги безпеки до проектування, будови, виготовлення, монтажу, ремонту, реконструкції, налагодження та експлуатації посудин, що працюють під надлишковим тиском.

До посудин, що працюють під тиском відносяться:

- герметично закриті ємкості, які призначені для здійснення хімічних і теплових процесів, а також для збереження і перевезення стислих, зріджених і розчинених газів і речовин;

- сосуди, що працюють під тиском води, з температурою вище 115 ^оС або інших речовин з температурою, яка перевищує температуру кипіння при тиску 0,07 МПа (0,7 кгс/см²), без урахування гідростатичного тиску;

- посудини, що працюють під тиском пари або газу, що перевищує 0,07 МПа;

- балони, призначені для транспортування і збереження зріджених, стислих або розчинених газів під тиском, що перевищує 0,07 МПа;

- цистерни і бочки для транспортування і збереження зріджених газів, тиск пари яких при температурі до 50 ^оС перевищує тиск 0,07 МПа;

- цистерни і посудини для транспортування і збереження зріджених, стислих газів, речовин і сипких тіл, в яких тиск вище 0,07 МПа створюється періодично при їх спустошенні.

Практично будь-яке підприємство, організація, установа мають в експлуатації системи, що працюють під тиском – це парові і водогрійні котли, газові балони, компресорні установки, автоклави, барокамери, паро, - і газопроводи та ін.

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.

9.2 Причини аварій і нещасних випадків при експлуатації систем, що працюють під тиском.

Котельні установки.

Причинами вибухів котельних установок є:

- дефекти виготовлення – невідповідність матеріалу котла умовам його експлуатації, неякісна зварка швів, дефекти заклепувальних з'єднань;

- перенапруга матеріалу стінок в результаті тривалої дії тиску, що перевищує розрахункові;

- перегрів стінок котла в результаті надмірного пониження рівня води або унаслідок відкладення накипу, що порушують тепловідвід від матеріалу стінок (зниження механічної міцності стінок казана, утворення випучин, тріщин, що приводять до вибуху);

- старіння котла в результаті його тривалої експлуатації;

- порушення технічних вимог при обслуговуванні котельних установок малокваліфікованим персоналом;

- несправність запобіжних пристроїв.

Компресорні установки.

Для запобігання вибухам компресорних установок застосовують низку заходів:

- використання термостійких масел з температурою спалаху 216 – 242 ^оС і з температурою займання 400 ^оС;

- в компресорних установках передбачають безперебійне і інтенсивне охолоджування (водяне), забезпечують системами автоматики, що відключають компресор при перевищенні критичної температури рідини, що охолоджує;

- засмоктуване повітря повинне очищатися у фільтрах;

- всі компресорні установки повинні бути обладнані захисною арматурою (запобіжні клапани, манометри);

- використовується надійна система заземлення від статичних зарядів (тертя в циліндрах);

- встановлюються компресорні установки в окремих будівлях з вогнестійких матеріалів з покриттями, яке легко скидається;

- до експлуатації компресорних установок допускається тільки спеціальний персонал.

Балони.

Причинами вибуху балонів є:

- надмірне переповнювання балонів зрідженими газами – не більше ніж на 90% (рідини не стискуються і при підвищенні температури відбувається їх розширення);

- значний перегрів або переохолодження стінок балона – перегрів приводить до розм'якшення матеріалу, а переохолодження до крихкості матеріалу стінок;

- попадання масел та інших жирових речовин у внутрішню порожнину балонів, наповнених киснем. Це приводить до утворення вибухонебезпечних сумішей;

- удари по стінці, у тому числі і при падінні особливо в умовах сильного перегріву або переохолодження;

- неправильне наповнення балонів, внаслідок чого утворюються вибухонебезпечні середовища, тобто балони повинні призначатися тільки для одного типа газу (не можна, наприклад, наповнювати водневі балони киснем;

- утворення корозії та іржи усередині балона може привести до іскроутворення і вибуху;

- не допускається спільне зберігання балонів з різними газами, в приміщенні може створюватися вибухонебезпечне середовище від сумішей газів, які в незначній мірі можуть просочуватися крізь вентилі.

Автоклави.

Автоклави застосовують для термовологістної обробки матеріалів.

Причинами аварій автоклавів може бути:

- відрив замикаючих кришок при їх незадовільному кріпленні;

- впуск пари при відкритих кришках;

- вибух автоклава при перевищенні критичного тиску.

Для запобігання цим аваріям автоклави обладнують системами блокувань, що виключають впускання пари при нещільно закритих кришках; владнують програмне регулювання автоклавної обробки, манометри, запобіжні клапани.

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).

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).