Глава 16. Безопасность эксплуатации сосудов

И АППАРАТОВ, РАБОТАЮЩИХ

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

16.1. Общая характеристика сосудов и аппаратов,

работающих под давлением

На предприятиях химической промышленности широко при­меняются аппараты, сосуды и коммуникации, работающие под давлением.

Основная опасность их эксплуатации заключается в возможности разрушения сосудов при внезапном адиабатическом расшире­нии газов и паров (физический взрыв). При физическом взрыве энергия сжатой среды в течение малого промежутка времени пре­вращается в кинетическую энергию осколков разрушенного сосу­да и ударную волну.

Особенно опасны взрывы сосудов, содержащих горючую сре­ду, так как осколки резервуаров большой массы разлетаются на значительные расстояния и при падении на здания, технологи­ческое оборудование и емкости вызывают разрушения, новые очаги пожара, гибель людей.

Перечислим основные причины возникновения аварий и взры­вов сосудов, работающих под давлением:

• несоответствие конструкции сосуда максимально допустимо­му давлению и температуре;

• превышение давления сверх предельного;

• потеря механической прочности (при наличии внутренних дефектов металла, коррозии);

• несоблюдение установленного режима работы, недостаточ­ная квалификация обслуживающего персонала и отсутствие тех­нического надзора.

Требования для безопасной эксплуатации таких аппаратов и сосудов изложены в ПБ 03-576-03 «Правила устройства и безопас­ной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», которые утверждены постановлением бывшего Госгортехнадзора.

В правилах установлены требования к их проектированию, устройству, изготовлению, реконструкции, наладке, монтажу, ре­монту, техническому диагностированию и эксплуатации, кото­рые распространяются:

• на сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 °С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/см²), без учета гидростатического давления;

• сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см²);

• баллоны, предназначенные для транспортировки и хранен сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см²);

• цистерны и бочки для транспортировки и хранения сжатых сжиженных газов, давление паров которых при температуре л 50 °С превышает 0,07 МПа (0,7 кгс/см²);

• цистерны и сосуды для транспортировки или хранения сжатых и сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) создается периодически дли их опорожнения;

• барокамеры.

16.2. Сосуды, работающие под давлением

Сосуд — это герметически закрытая емкость, предназначенная для проведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также хранения и транспортировки газообразных и жидких веществ. Сосуд ограничен входными и выходными штуце­рами.

Проектирование сосудов и их элементов, а также выполнение проекта их монтажа или реконструкции осуществляются специа­лизированными организациями. Проекты, технические условия и возможные изменения в проекте и нормативных документах на изготовление сосудов согласуются и утверждаются в установлен­ном Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору порядке.

Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность и без­опасность их эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения технического освидетель­ствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта и эксплуатационного контроля металла и соединений.

Устройства, препятствующие наружному и внутреннему осмотру сосудов (мешалки, змеевики, рубашки, тарелки, перегородки и другие приспособления), должны быть съемными. Сосуды долж­ны иметь штуцеры для наполнения и слива воды, а также удале­ния воздуха при гидравлическом испытании. На каждом сосуде предусматривается установка вентиля, крана или другого устрой­ства, позволяющего осуществлять контроль за отсутствием давле­ния в сосуде перед его открыванием; при этом отвод среды дол­жен быть направлен в безопасное место.

В конструкции сосудов, обогреваемых горячими газами, долж­но быть предусмотрено надежное охлаждение стенок до расчет­ной температуры.

Сосуды снабжаются необходимым количеством люков и смот­ровых лючков, позволяющих производить их осмотр, очистку и ремонт, а также монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств.

Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм имеют люки, а с внутренним диаметром 800 мм и менее — лючки.

Нижи и лючки располагают в местах, доступных для обслуживания. Крышки люков должны быть съемными.

Сосуды могут иметь следующие днища: эллиптические, полусферические, торосферические (коробовые), конические, плоские и др.

Сварные швы в сосудах выполняют в стык. Они должны быть доступны для контроля при изготовлении, монтаже и эксплуата­ции сосудов. Отверстия для люков, лючков и штуцеров располагают вне сварных швов.

Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обеспечивать их надежную работу в течение расчетного срока служ­им с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давле­ние, минимальная отрицательная и максимальная расчетная тем­пература), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияния температуры окружающего воздуха. Для изготовления, монтажа и ремонта сосудов и их элементов применяют основные материалы, качество и свойства которых соответствуют установленным стандартам и техническим условиям.

Изготовление, реконструкцию, монтаж, наладку и ремонт сосудов и их элементов выполняют специализированные организа­ции, располагающие техническими средствами, необходимыми для качественного выполнения работ в соответствии с технологи­ей, разработанной до начала работ организацией, их осуществля­ющей.

Сварные соединения подвергают контролю различными спо­собами, которые гарантируют их высокое качество и надежность эксплуатации, а также позволяют выявлять дефекты.

Приемочный контроль изделия, сборочных единиц и сварных соединений производят после окончания всех технологических операций, связанных с термической обработкой, деформирова­нием и наклепом металла. Результаты по каждому виду контроля фиксируются в отчетной документации (журналах, формулярах, протоколах, маршрутных паспортах и т.д.).

Гидравлическое (пневматическое) испытание сосудов. Этому испытанию подлежат все сосуды, готовые к эксплуатации.

Сосуды, изготовление которых заканчивается на месте уста­новки и транспортируемые для монтажа частями, подвергаются гидравлическому испытанию прямо на месте монтажа. Сосуды, имеющие защитное покрытие (изоляцию) или наружный кожух, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покры­тия (изоляции) или до установки кожуха.

Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых проводят при пробном давлении (p_пр), в 1,25 раз превышающем рабочее, испытание деталей, изготовленных из литья, — при давлении в 1,5 раза, превышающем рабочее.

Для проведения гидравлического испытания сосудов применя­ют воду температурой от 5 до 40 °С.

Время выдержки сосуда под пробным давлением зависит от толщины стенок сосуда и колеблется в пределах от 10 до 30 мин, для литых неметаллических и многослойных сосудов независимо от толщины стенки время выдержки составляет 60 мин.

После выдержки под пробным давлением давление снижают до расчетного, при котором производят осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.

Сосуд считают выдержавшим гидравлическое испытание, если в нем не обнаружено течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле, течи в разъемных соедине­ниях, видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру. Сосуд и его элементы, в которых при испытании были выявлены дефекты, после их устранения подвергается повторно­му гидравлическому испытанию.

В случае, когда провести гидравлическое испытание невозмож­но (например из-за создания большого напряжения от массы воды в фундаменте, при наличии междуэтажных перекрытий или пере­крытий в самом сосуде, ввиду трудности удаления воды, наличия внутри сосуда футеровки, препятствующей заполнению сосуда водой и т.д.), выполняют пневматическое испытание сосуда. Его проводят с использованием сжатого воздуха или инертного газа методом акустической эмиссии.

При пневматическом испытании применяют дополнительные меры предосторожности: вентиль на наполнительном трубопро­воде от источника давления и манометры выводят за пределы помещения, в котором находится испытываемый сосуд, а людей на время испытания удаляют в безопасное место.

Документация и маркировка сосудов. Каждый сосуд, постав­ляемый заказчиком изготовителю, должен быть снабжен паспор­том и приложенным руководством по эксплуатации, где указы­вают:

• товарный знак или наименование изготовителя;

• наименование или обозначение сосуда;

• порядковый номер сосуда по системе нумерации изготови­теля;

• год изготовления;

• рабочее, расчетное и пробное давление, МПа;

• допустимую рабочую температуру стенки, °С;

• массу сосуда, кг.

Эти данные должны быть нанесены и на сосуде.

Арматура, контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства. Для управления работой и обеспечения безопас­ных условий эксплуатации сосуды в зависимости от назначения оснащают запорной или запорно-регулирующей арматурой, приборами для измерения давления и температуры, предохранитель­ными устройствами и указателями уровня жидкости.

Запорная и запорно-регулирующая арматура устанавливается на штуцерах, непосредственно присоединенных к сосуду, или на трубопроводах, подводящих к сосуду и отводящих от него рабочую среду. На маховике запорной арматуры указывается на­правление его вращения при открывании или закрывании арматуры.

Каждый сосуд снабжается манометрами прямого действия. Ма­нометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой. Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5 — при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/см²) и 1,5 — при рабочем давлении сосуда свыше 2,5 МПа (25 кгс/см²).

Манометр выбирают с такой шкалой, чтобы предел измере­ния рабочего давления находился во второй трети шкалы, где нанесена красная черта, указывающая на рабочее давление в со­суде.

Манометр устанавливают таким образом, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

Сосуды, работающие в условиях переменной температуры сте­нок, снабжают термометрами для контроля скорости и равно­мерности прогрева по длине и высоте сосуда и реперами для кон­троля тепловых перемещений.

Каждый сосуд оснащают предохранительными устройствами для предотвращения роста давления выше допустимого значения. В ка­честве предохранительных устройств используют пружинные пре­дохранительные или рычажно-грузовые предохранительные кла­паны, импульсные предохранительные устройства, предохрани­тельные устройства с разрушающимися мембранами (мембран­ные предохранительные устройства).

Предохранительные устройства устанавливают на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединенных к сосуду, в местах, доступных для обслуживания.

При необходимости контроля уровня жидкости в сосудах, име­ющих границу раздела сред, применяют указатели уровня жидко­сти, звуковые, световые и другие сигнализаторы и устройства блокировки по уровню. На сосудах, обогреваемых пламенем или горячими газами, где возможно падение уровня жидкости ниже допустимого, устанавливают не менее двух указателей уровня пря­мого действия. На каждом из них отмечают допустимые верхнюю и нижнюю границы уровня.

Установка сосудов. Сосуды устанавливают 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, в производственных помещениях, с заг­лублением в грунт при условии обеспечения доступа обслужива­ющего персонала к арматуре и защиты стенок сосуда от коррозии,

Не разрешается установка сосудов в жилых, общественных и бытовых зданиях, а также в примыкающих к ним помещениях.

Сосуды следует размещать с учетом обеспечения возможности их осмотра, ремонта и очистки с внутренней и наружной сторо­ны и исключения их опрокидывания.

Для удобства обслуживания сосудов их оборудуют площадками и лестницами.

Техническое освидетельствование сосудов. После монтажа до пуска в работу сосуды подвергают техническому освидетельство­ванию. Периодически в процессе эксплуатации проводят и вне­очередное освидетельствование, которое осуществляют специа­листы организации, имеющей лицензию Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору на про­ведение экспертизы промышленной безопасности технических ус­тройств (сосудов).

Сосуды, зарегистрированные в органах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, пред­назначенные для работы со средой, вызывающей разрушение и физико-химическое превращение материала (например, корро­зию), подвергают наружному и внутреннему осмотру один раз в 4 года, гидравлическому испытанию — один раз в 8 лет.

При первичном освидетельствовании это позволяет удостове­риться в том, что сосуд установлен и оборудован в соответствии с Правилами и не имеет повреждений. При периодических и вне­очередных освидетельствованиях подтверждают исправность со­суда и возможность его дальнейшей эксплуатации.

С целью проверки прочности элементов сосуда и плотности его соединений проводят гидравлическое испытание, которому подвергают сосуд вместе с установленной на нем арматурой.

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. Металлические сосуды должны быть очище­ны до металла. Сосуды, предназначенные для работы с вредными веществами 1-го и 2-го классов опасности, подвергают тщатель­ной обработке (нейтрализации, дегазации). Должны быть отклю­чены электрообогрев и привод сосуда.

Внеочередное освидетельствование сосудов, находящихся в эксплуатации, проводят в следующих случаях: если сосуд не эксплуатировался более 12 мес; если он был демонтирован и установлен на новом месте; если произведено выправление выпучин или вмятин, а также реконструкция или ремонт сосуда с приме­нением сварки или пайки элементов, работающих под давлением, перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда; после аварии сосуда или элементов, работающих под давлением; по требованию инспектора Федеральной службы по экологическо­му, технологическому и атомному надзору или ответственного ища по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосуда. При проведении внеочередного освидетельствования указывают причину, по которой было проведено освидетельствова­ние.

Техническое освидетельствование сосудов производят на спе­циальных ремонтно-испытательных пунктах, в организациях-изготовителях, на наполнительных станциях, а также в организациях-владельцах, располагающих необходимой базой и оборудова­нием для этого. Результаты технического освидетельствования за­писывают в паспорте сосуда с указанием разрешенных парамет­ров эксплуатации сосуда и сроков следующих освидетельствова­ний.

Если при освидетельствовании были проведены дополнитель­ные испытания, в паспорте записывают виды и результаты этих испытаний, а также причины, вызвавшие их необходимость.

Если при освидетельствовании обнаруживают дефекты, сни­жающие прочность сосуда, то его дальнейшая эксплуатация раз­решается при пониженных параметрах (давлении и температуре), что должно быть подтверждено расчетом на прочность. Это реше­ние записывают в паспорте.

Сосуд не допускается к дальнейшей эксплуатации, если при техническом освидетельствовании было выявлено, что он вслед­ствие имеющихся дефектов или нарушений не соответствует тре­бованиям существующих Правил.

Сосуды, предназначенные для вредных веществ (жидкостей и газов) 1-го и 2-го классов опасности, подвергаются испытанию на герметичность воздухом или инертным газом при давлении, равном рабочему.

При наружном и внутреннем осмотре должны быть выявлены все дефекты, снижающие прочность сосудов, при этом особое внимание обращают на выявление следующих дефектов:

• на поверхностях сосуда — трещин, надрывов, коррозии сте­нок (особенно в местах отбортовки и вырезок), выпучин, отдулин (преимущественно у сосудов с «рубашками», а также на сосу­дах с огневым или электрическим обогревом), раковин (в литых сосудах);

• в сварных швах — дефектов сварки, надрывов, разъеданий;

• заклепочных швах — трещин между заклепками, обрывов головок, следов пропусков, надрывов в кромках склепанных листов, коррозионных повреждений заклепочных швов, зазоров под кромками клепаных листов и головками заклепок;

• сосудах с защищенными от коррозии поверхностями — разрушений футеровки, в том числе неплотностей слоев футеровочных плиток, трещин в гуммированном, свинцовом или ином по­крытии, скалываний эмали, трещин и отдулин в плакирующем слое, повреждений металла стенок сосуда в местах наружного за­щитного покрытия.

Гидравлическое испытание сосудов проводят только при удовлетворительных результатах наружного и внутреннего осмотров.

Регистрация сосудов. Сосуды до пуска в эксплуатацию регист­рируют в органах Федеральной службы по экологическому, тех­нологическому и атомному надзору.

После регистрации сосуда на основании результатов техничес­кого освидетельствования и проверки инспектор выдает разреше­ние на ввод в его эксплуатацию. Этот документ должен быть отме­чен в паспорте сосуда. На каждом сосуде после выдачи разреше­ния на его эксплуатацию краской на видном месте или на специ­альной табличке должны быть указаны регистрационный номер, разрешенное давление, дата очередного наружного и внутреннего осмотра и проведения гидравлического испытания.

Надзор, содержание, обслуживание и ремонт сосудов. Для со­держания сосудов в исправном состоянии необходимо:

• назначить ответственного за исправное состояние и без­опасную работу сосуда, ответственного по надзору за его техни­ческим состоянием и эксплуатацией, обслуживающий персонал, обученный и имеющий удостоверение на право обслуживания сосудов;

• установить порядок обслуживания сосудов, осмотра оборудо­вания, проверки действия арматуры, КИП, предохранительных и блокировочных устройств и поддержания сосудов в исправном состоянии;

• проводить техническое освидетельствование и диагностику сосудов в установленные сроки;

• осуществлять проверку знаний Правил и инструкций по ре­жиму работы и безопасному обслуживанию сосудов, а также их выполнение руководящими работниками, специалистами и пер­соналом.

Аварийная остановка сосудов. Сосуд должен быть немедленно выведен из эксплуатации в следующих случаях: если давление в сосуде поднялось выше разрешенного; при выявлении неисправ­ности предохранительных устройств; при обнаружении в сосуде и его элементах неплотностей, выпучин, разрыва прокладок; при неисправности манометра и невозможности определения давле­нии по другим приборам; при падении уровня жидкости ниже допустимого в сосудах с огневым обогревом; при выходе из строя всех указателей уровня жидкости; при неисправности предохранительных блокировочных устройств; при возникновении пожара , непосредственно угрожающего сосуду.

Порядок аварийной остановки сосуда и последующего ввода его в работу указывается в инструкции. Причины аварийной остановки сосуда записывают в сменный журнал.

16.3. Баллоны для сжатых, сжиженных

и растворенных газов

Баллон — это сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хранения и использования сжатых, сжи­женных или растворенных под давлением газов.

В зависимости от физических свойств газы могут находиться в баллонах под давлением в различных агрегатных состояниях:

сжатом — кислород, водород, азот и воздух;

сжиженном — хлор, аммиак, пропан, сероводород и диоксид углерода;

растворенном — ацетилен.

При эксплуатации баллонов могут происходить взрывы, при­чинами которых являются:

• повреждение корпуса баллона в случае его падения или удара по нему (особенно при температуре ниже -30 °С, когда повыша­ется хрупкость стали, из которой изготовлен баллон);

• повышение температуры газа в баллоне, приводящее к росту давления и разрыву баллона;

• переполнение баллона сжиженными газами, приводящее к росту давления выше допустимого (для предотвращения этого 10 % объема баллона оставляют свободными);

• попадание масла и других жировых веществ во внутреннюю полость вентилей кислородных баллонов (для предотвращения этого вентили кислородных баллонов ввертывают на глете, фоль­ге или с применением жидкого натриевого стекла);

• загрязнение водорода (в случае водородных баллонов) кис­лородом в количестве более 1 об.%, например при кислородно- водородной сварке, водородной коррозии, при накоплении в бал­лонах окалины.

Устройство баллонов. Баллоны, в которых давление сжатых га­зов достигает 15 МПа, изготавливают главным образом из цель­нотянутых бесшовных стальных труб. Для хранения газов под дав­лением до 3 МПа допускается применение сварных баллонов.

Баллоны оснащают вентилями, плотно ввернутыми в отвер­стия горловины. Боковые штуцеры вентилей баллонов, наполняе­мые водородом и горючими газами, имеют левую резьбу, а бал­лоны, наполняемые кислородом и негорючими газами, — пра­вую резьбу. Вентили баллонов для взрывоопасных горючих веществ, а также вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности снабжают­ся заглушкой. На баллонах вместимостью более 100 л устанавли­вают предохранительные клапаны. Для устойчивости в вертикаль­ном положении на нижнюю сферическую часть баллона насажи­вают стальной башмак.

Маркировка баллонов. На верхней сферической части каждого баллона клеймением наносят следующие данные:

• товарный знак изготовителя;

• номер баллона;

• фактическая масса порожнего баллона (кг);

• дата изготовления и год очередного освидетельствования;

• рабочее давление, МПа (кгс/см²);

• пробное гидравлическое давление, МПа (кгс/см²);

• вместимость баллонов (л);

• клеймо ОТК изготовителя;

Таблица 16.1. Окраска и нанесение надписей на баллоны

Газ	Окраска	Надпись	Цвет
			надписи	полосы
Азот	Черная	Азот	Желтый	Коричневый
Аммиак	Желтая	Аммиак	Черный	»
Аргон технический	Черная	Аргон тех­нический	Синий	Синий
Ацетилен	Белая	Ацетилен	Красный	Зеленый
Водород	Темно- зеленая	Водород	»	Черный
Воздух	Черная	Сжатый воздух	Белый	»
Кислород	Голубая	Кислород	Черный	»
Хлор	Защитная	Хлор	»	Зеленый
Другие горючие газы	Красная	Наименова­ние газа	Белый	»
Другие негорючие газы	Черная	»	Желтый	»

Наружную поверхность баллонов окрашивают в соответствую­щий цвет (табл. 16.1). Окраску баллонов и нанесение надписей на них производят масляными, эмалевыми или нитрокрасками. Над­писи на баллонах наносят по окружности на длину не менее ¹/₃ окружности, а полосы — по всей окружности.

Освидетельствование баллонов. Баллоны, находящиеся в эксплуатации, подвергают периодическому освидетельствованию.

Баллоны, установленные стационарно, а также находящиеся постоянно на передвижных средствах, в которых хранят сжатый воздух, кислород, азот, аргон, гелий и обезвоженную углекисло­ту, подвергают наружному и внутреннему осмотру и гидравличе­скому испытанию под пробным давлением один раз в 10 лет. Все остальные баллоны, а также баллоны со средой, вызывающей раз­рушение и физико-химическое превращение материалов (корро­зию и т.п.), подвергают наружному и внутреннему осмотру один раз в 4 года и гидравлическому испытанию один раз в 8 лет.

Освидетельствование баллонов осуществляют в отдельных, спе­циально оборудованных помещениях. Температура воздуха в этих помещениях должна быть не ниже 12 °С. Для внутреннего осмотра баллонов допускается применение электрического освещения с напряжением не выше 12 В.

Освидетельствование баллонов включает:

• осмотр внутренней и наружной поверхности баллона;

• проверку массы и вместимости;

• проведение гидравлического испытания.

Осмотр баллонов осуществляется для выявления на стенках следов коррозии, трещин, плен, вмятин и других повреждений с целью установления их пригодности для дальнейшей эксплуата­ции. Перед осмотром баллоны тщательно очищают и промывают водой, а в необходимых случаях проводят промывку специальным растворителем или дегазирование.

Баллоны, на наружной и внутренней поверхности которых при

осмотре были выявлены трещины, плены, вмятины, отдулины,

раковины и риски глубиной более 10 % от номинальной толщины

стенки, надрывы и выщербления, износ резьбы горловины, а

также те, для которых отсутствуют какие-то паспортные данные, выбраковывают.

Обязательно проверяют массу и емкость баллонов. Бесшовные стандартные баллоны вместимостью от 12 до 55 л при уменьше­нии массы на 7,5 % и более, а также при увеличении их вмести­мости более чем на 1 % бракуют и изымают из эксплуатации. Ем­кость баллона определяют как разность между массой баллона, наполненного водой, и массой опорожненного баллона или ис­пользуют для этого мерные бачки.

Забракованные баллоны независимо от их назначения должны быть приведены в негодное состояние, например, путем нанесения насечек на резьбу горловины или просверливания отверстий на корпусе, что исключает возможность их дальнейшего исполь­зования.

Баллоны, прошедшие осмотр, проверку массы и емкости, под­вергают гидравлическому испытанию под пробным давлением воды, в 1,5 раза превышающем рабочее давление в течение 1 мин.

После проведения гидравлического испытания баллоны под­вергают пневматическому испытанию при давлении воздуха или инертных газов, равном рабочему. Во время пневматического ис­пытания баллоны должны быть погружены в ванну с водой на глубину 1 м.

Баллоны, переведенные на эксплуатацию при пониженном давлении, можно использовать для заполнения газами, рабочее давление которых не превышает допустимого. При этом на них обязательно указывают массу, рабочее давление, пробное давле­ние и дату проведенного и следующего освидетельствования, а также клеймо испытательного пункта.

Наполненные газом баллоны, рассчитанные на длительный период складского хранения, подвергают освидетельствованию в выборочном порядке в количестве не менее 5 штук от партии из 100 баллонов, 10 штук от партии до 500 баллонов и 20 штук от партии, включающей свыше 500 баллонов.

При удовлетворительных результатах освидетельствования срок хранения баллонов продлевают, но не более чем на 2 года.

При неудовлетворительных результатах освидетельствования производят повторное освидетельствование баллонов в таком же количестве. Если и при повторном освидетельствовании результа­ты оказались неудовлетворительными, дальнейшее хранение всей партии баллонов не допускается. Газ из баллонов удаляют, после чего их подвергают техническому освидетельствованию каждый в отдельности.

Эксплуатация, хранение и транспортирование баллонов. При

эксплуатации баллонов находящийся в них газ запрещается рас­ходовать полностью. Остаточное давление газа в баллоне должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см²).

Выпуск газов из баллонов в емкости с меньшим рабочим дав­лением осуществляется через редуктор, предназначенный имен­но для данного газа и окрашенный в соответствующий цвет (рис. 16.1).

Баллоны с газами могут храниться как в специальных помеще­ниях, так и на открытом воздухе, в последнем случае они должны быть защищены от атмосферных осадков и солнечных лучей.

Складское хранение в одном помещении баллонов с кислоро­дом и горючими газами запрещается.

Баллоны с газом, устанавливаемые в помещениях, должны находиться на расстоянии не менее 1 м от радиаторов отопления

Рис. 16.1. Присоединение редуктора к газовому баллону:

1 - газовый баллон; 2 — вентиль; 3 — маховик вентиля; 4 — штуцер; 5 — накидная гайка; 6 — манометр высокого давления; 7 — редуктор; 8 — манометр низкого давления; 9 — регулировоч­ный винт; 10 — патрубок для выхода газа из редуктора; 11 — предохранительный клапан

и других отопительных приборов и печей и не менее 5 м — от источников тепла с открытым огнем.

Для безопасного наполнения баллона, с целью исключения его переполнения, на камере низкого давления редуктора уста­навливают манометр и пружинный предохранительный клапан, отрегулированный на соответствующее разрешенное давление в емкости, в которую перепускается газ.

Запрещается наполнять газом баллоны, у которых истек срок назначенного освидетельствования или срок проверки пористой массы, поврежден корпус баллона, не исправны вентили, отсут­ствуют надлежащая окраска или надписи, не указано избыточное давление газа и нет клеймения.

Наполненные баллоны с насаженными на них башмаками хра­нят в вертикальном положении. Для предохранения от падения их устанавливают в специально оборудованные гнезда или огражда­ют барьером.

Баллоны без башмаков можно хранить в горизонтальном поло­жении на деревянных рамах или стеллажах. При хранении на от­крытых площадках разрешается укладывать баллоны с башмаками в штабели с прокладками из веревки, деревянных брусьев или резины между горизонтальными рядами. При этом высота штабе­ля не должна превышать 1,5 м. Вентили баллонов должны быть обращены в одну сторону.

Хранят баллоны в одноэтажных складских помещениях с пере­крытиями легкого типа без чердаков, окна и двери которых от­крываются наружу. Стены, перегородки и покрытия складов вы­полняют из несгораемых материалов не ниже II степени огне­стойкости. Для окон и дверей используют матовые или закрашен­ные белой краской стекла. Высота складских помещений должна быть не менее 3,25 м.

Полы складов должны быть ровные с нескользкой поверхно­стью, а складов для баллонов с горючими газами — с поверхно­стью из материалов, исключающих искрообразование при ударе.

В складах вывешивают инструкции, правила и плакаты по пра­вилам обращения с баллонами. Склады оборудуют естественной или искусственной вентиляцией в соответствии с требованиями санитарных норм при проектировании. Склады с баллонами, в которых содержатся взрыво- и пожароопасные газы, располагают в зоне молниезащиты.

Складское помещение для хранения баллонов разделяют не­сгораемыми стенами на отсеки, в каждом из которых допускается хранение не более 500 баллонов (40 л) с горючими или ядовиты­ми газами и не более 1 000 баллонов (40 л) с негорючими и не­ядовитыми газами. В отсеках предусматривается наличие открытых проемов для прохода людей и транспортировки средств механиза­ции. Каждый отсек имеет самостоятельный выход наружу.

Со складов потребителям баллоны транспортируют на специ­альных тележках или носилках. Ручная переноска баллонов строго запрещена.

Перевозка наполненных газами баллонов производится на рес­сорном транспорте или автокарах в горизонтальном положении обязательно с прокладками между баллонами. В качестве прокла­док применяют деревянные бруски с вырезанными гнездами для баллонов, а также веревочные или резиновые кольца толщиной не менее 25 мм (по два кольца на баллон) или другие прокладки, предохраняющие баллоны от ударов друг о друга. Все баллоны во время перевозки укладывают вентилями, направленными в одну сторону.

Для перевозки баллонов в вертикальном положении использу­ют специальные контейнеры, можно перевозить и без них, но обязательно с прокладками между баллонами и ограждением во избежание возможного падения.

Транспортировку и хранение баллонов производят с наверну­тыми колпаками.

Ацетиленовые баллоны. Конструкция баллонов для растворен­ного ацетилена в целях безопасной эксплуатации предусматрива­ет их заполнение пористой массой и растворителем. В качестве пористой массы используют активированный уголь, в качестве растворителя — ацетон. После заполнения баллонов пористой мас­сой и растворителем на его горловине выбивают массу тары (мас­са баллона с пористой массой и растворителем, башмаком, коль­цом и вентилем).

Баллоны для ацетилена подвергают пневматическому испыта­нию в организациях, осуществляющих их наполнение пористой массой.

Освидетельствование баллонов для ацетилена производят на ацетиленовых наполнительных станциях не реже чем через 5 лет. Оно включает в себя осмотр наружной поверхности, проверку состоя­ния пористой массы и проведение пневматического испытания.

Состояние пористой массы в баллонах с ацетиленом проверя­ют на наполнительных станциях не реже чем один раз в 24 мес. При удовлетворительном состоянии пористой массы на каждом баллоне указывают год и месяц проверки, клеймо наполнитель­ной станции, клеймо с изображением букв «Пм», удостоверяю­щее проверку на соответствие требованиям к пористой массе.

Баллоны для ацетилена с пористой массой при освидетель­ствовании испытывают азотом под давлением 3,5 МПа (35 кгс/см²). При этом баллоны погружают в воду на глубину 1 м. Чистота азота должна быть не ниже 97 об.%.

16.4. Цистерны и бочки для перевозки

сжиженных газов

Цистерны и бочки также относятся к сосудам, работающим под давлением, однако специфика их эксплуатации определяет ряд дополнительных требований, которые оговорены в ПБ 03- 576-03.

Цистерна — это передвижной сосуд, постоянно установлен­ный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля (при­цепа) или на других средствах передвижения и предназначенный для транспортировки и хранения газообразных, жидких и сыпу­чих веществ.

Бочка — это сосуд цилиндрической или другой формы, кото­рый можно перекатывать с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор. Бочки предназначены для транс­портировки и хранения жидких и других веществ.

Цистерны и бочки для сжиженных газов, за исключением крио­генных жидкостей, рассчитывают на давление, которое может возникнуть в них при температуре 50 °С, автоцистерны — на дав­ление, соответствующее метеорологическим условиям местности, где они будут эксплуатироваться, но не ниже 35 °С.

Цистерны для сжиженного кислорода и других криогенных жидкостей рассчитывают на давление, при котором будет произ­водиться их опорожнение.

Железнодорожная цистерна в верхней части имеют люк диа­метром не менее 450 мм и при необходимости помост около люка с металлическими лестницами по обе стороны цистерны, снаб­женными поручнями. Автоцистерны оснащены круглыми люками диаметром не менее 450 мм или люками овальной формы соот­ветствующих размеров.

Для предупреждения перегрева цистерны делают термоизоли­рованными или с теневой защитой. Термоизоляционный кожух цистерн для кислорода и других криогенных жидкостей снабжен разрывной мембраной (рис. 16.2).

В паспортах на цистерны и бочки указывают следующие дан­ные: наименование изготовителя; номер цистерны (бочки); год изготовления и дата освидетельствования; вместимость цистерн (м³) и бочек (л); массу цистерны в порожнем состоянии без ходо­вой части (т) и массу бочки (кг); величину рабочего и пробного давления; клеймо ОТК изготовителя; дату проведенного и оче­редного освидетельствования.

На цистернах клеймо наносят по окружности фланца для люка, а на бочках — на днищах, где располагается арматура. Места клей­мения на цистернах и бочках, предназначенных для перевозки сжи­женных газов, вызывающих коррозию, после нанесения паспорт­ных данных покрывают антикоррозионным бесцветным лаком.

Окраска новых цистерн и бочек, а также нанесение на них полос и надписей осуществляется изготовителем, а цистерн и бочек, находящихся в эксплуатации, — организацией, произво­дящей их наполнение. Окраску, нанесение полос и надписей на железнодорожные пропан-бутановые и пентановые цистерны, находящиеся в эксплуатации, выполняет владелец цистерн.

Цистерны оснащают вентилями с сифонными трубками для слива и налива среды, вентилем для выпуска паров из верхней части цистерны, пружинным предохранительным клапаном, шту­цером для подсоединения манометра, указателем уровня жидкости.

Установленный на цистерне предохранительный клапан обо­рудуют колпаком с отверстиями для выпуска газа в случае откры­тия клапана.

Каждый наливной и спускной вентиль должен быть снабжен заглушкой.

На днище бочек (кроме бочек для хлора и фосгена) установ­лен вентиль для наполнения и слива среды. У бочек для хлора и фосгена наливной и сливной вентили снабжены сифонами.

Цистерны и бочки можно заполнять только тем газом, для пе­ревозки и хранения которого они предназначены.

Наружную поверхность цистерн и бочек окрашивают эмалью или алюминиевой краской в светло-серый цвет и наносят на нее

Рис. 16.2. Железнодорожная цистерна для хлора:

1— котел; 2 — теневой кожух; 3 — предохранительный клапан; 4 — защитный колпак

Рис. 16.3. Пример нанесения надписей и отличительных полос на авто­мобильные цистерны для перевозки сжиженных газов (в данном приме­ре цвет букв — черный, полос — красный)

предупредительные надписи и отличительные полосы. Отличитель­ные полосы наносят по всей длине корпуса цистерны по средней линии, а надписи — с каждой стороны корпуса над полосой, с левой стороны — наименование газа, с правой — остальные над­писи (рис. 16.3). На бочки наносят две отличительные полосы по окружности на расстоянии 200 мм от каждого днища, а надписи делают между полосами.

Все цистерны и бочки, зарегистрированные в органах Феде­ральной службы по экологическому, технологическому и атомно­му надзору и находящиеся в эксплуатации, проходят техническое освидетельствование (наружный осмотр и гидравлическое испы­тание), периодичность которого составляет: для железнодорож­ных цистерн, предназначенных для транспортировки предельных углеводородов (пропан-бутана и пентана) и изолированных на основе вакуума 10 лет, для цистерн, предназначенных для пере­возки аммиака — 4 года и соответственно для всех остальных ци­стерн, включая цистерны для сжиженных газов, вызывающих раз­рушение и физико-химическое превращение материала (корро­зию и т.п.), — 8 лет.

Перед наполнением цистерн и бочек газами проводят тщатель­ный осмотр наружной поверхности, проверяют исправность и гер­метичность арматуры, наличие остаточного давления и соответ­ствие параметров имеющегося в них газа назначению цистерны или бочки.

Запрещается наполнять газом неисправные цистерны или боч­ки, если не исправны арматура и контрольно-измерительные при­боры, отсутствует надлежащая окраска или надписи, в цистернах или бочках находится не тот газ, для которого они предназначе­ны, а также истек срок их освидетельствования.

После наполнения цистерн или бочек газом на боковые шту­церы вентилей устанавливают заглушки, а арматуру цистерн зак­рывают предохранительным колпаком, который затем пломби­руют.