7. Безопасность эксплуатации герметических систем, находящихся под давлением

7.1. Общие положения

Герметичность - это непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы устройств и установок.

Принцип герметичности, т.е. непроницаемость, используется во всех устройствах и установках, в которых в качестве рабочего тела применяется жидкость или газ. Этот принцип является также обязательным и для вакуумных установок.

На производстве используются такие системы повышенного давления, как трубопроводы, баллоны и емкости для сжатых, сжиженных и растворенных газов, газгольдеры, компрессоры. Любые системы повышенного давления всегда представляют собой потенциальную опасность (взрыв).

Основными причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления являются:

- внешние механические воздействия;

- снижение механической прочности;

- нарушения технологического режима;

- изменение состояния герметизируемой среды;

- неисправности в контрольно-измерительных и предохранительных устройствах;

- конструкторские ошибки;

- ошибки обслуживающего персонала.

Требуемая герметичность системы и взрывозащита достигается как техническими, так и организационно-техническими мероприятиями.

К техническим мероприятиям можно отнести:

- выбор материалов элементов системы;

- выполнение прочностных расчетов;

- защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные клапаны, мембраны);

- применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов.

К организационно-техническим мероприятиям можно отнести:

- разработку регламентов, норм и правил ведения технологических процессов;

- разработку инструкций по безопасной эксплуатации систем;

- организацию обучения и инструктирования обслуживающего персонала;

- осуществление надзора и контроля за соблюдением норм технологического режима.

Потери герметичности при испытаниях аппаратуры определяются по формуле:

n = 100/t (1 – P₂T₁/P₁T₂) %,

где Т₁ и Т₂ - температура в начале и конце испытаний, ⁰К;

Р₁ и Р₂ - начальное и конечное давление, Па;

t - продолжительность испытаний, час.

Испытание на герметичность проводят после гидравлических испытаний на прочность. При испытаниях на герметичность используют воздух, азот, инертные газы и доводят давление до рабочего. Результаты испытаний считаются неудовлетворительными, если падение давления за 1 час не более 0,2% для новых аппаратов и 0,5% - при периодических испытаниях.

7.2. Общие требования безопасности к элементам систем повышенного давления

7.2.1. Трубопроводы (Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды ПБ 10-573-03)

Для обеспечения безопасной работы трубопроводов в соответствии с транспортируемым веществом введена их опознавательная окраска (таб. 7.1).

Опознавательная окраска трубопроводов

Таблица 7.1.

Вид вещества	Цвет трубопровода	Вид вещества	Цвет трубопровода
Вода	зеленый	Кислоты	оранжевый
Пар	красный	Щелочи	фиолетовый
Воздух	синий	Горючие и негорючие жидкости	коричневый
Горючие и негорючие газы	желтый	Прочие вещества	серый

Для выделения вида опасности на трубопроводы наносятся предупреждающие цветные кольца, количество которых определяет степень опасности (взрывоопасные и легковоспламеняющиеся вещества - красные кольца, нейтральные вещества - зеленые, токсичные - желтые).

Испытания трубопроводов проводятся на герметичность воздухом при давлении, равном рабочему¹⁶ и водой (гидравлические испытания) при пробном¹⁷ давлении, равном 1,25 рабочего (но не менее 0,2 МПа).

Газопроводы прокладывают с небольшим уклоном в сторону движения газа и снабжают спускным краном для удаления конденсата и масла.

Паропроводы снабжаются конденсатоотводчиками. Для снижения напряжений от тепловых деформаций, трубопроводы имеют П - образный участок.

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.

Трубопроводы, по которым транспортируются легковоспламеняющиеся газы или жидкости, оборудуют автоматическими задвижками, гидрозатворами.