40 Общие требования к сосудам, работающим под давлением

Сосуд, работающий под давлением – герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения физ. и хим. процессов, для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением выше атмосферного.

На ПОП используют сосуды, работающие под давлением: водогрейные паровые котлы, автоклавы, котельные установки, компрессоры, холодильные установки, баллоны со сжиженными газами, трубопроводы.

Эти сосуды представляют опасность взрыва, при взрыве потенциальная энергия сжатой среды за малое время за счет адиабатического давления переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков разрушенного оборудования.

Работа при адиабатическом расширении:

, МДж Где Р₁, Р₂ – абсолютное давление соответственно в сосуде и в окружающей среде, МПа;

V – начальный объем газа, м³;

К – показатель адиабаты, ; для воздуха К=1,41;

C_p и C_v – соответствующая удельная теплоемкость газа при постоянном давлении и постоянном объеме (Дж/(кг*К)).

Мощность взрыва

, МВт τ – время действия взрыва.

Все сосуды, работающие под давлением, делятся на 2 класса.

К первому классу относятся:

- паровые котлы, компрессоры, сосуды и другое оборудование, работающее под давлением свыше 0,07 МПа;

- баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами с рабочим давлением >0,07 МПа;

- водогрейные котлы, работающие при температуре нагрева воды >115°С;

- цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров в которых при температуре до 50°С превышает >0,07 МПа;

- сосуды и цистерны для хранения и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих материалов без давления, но опорожняемых под давлением >0,07 МПа.

На данное оборудование распространяются правила Проматомнадзора, оно должно быть зарегистрировано в органах Проматомнадзора.

Ко второму классу, которые не подлежат регистрации в Промотамнадзоре:

- сосуды, паровые котлы, работающие под давлением ≤0,07 МПа;

- водогрейные котлы, водонагреватели (бойлеры), работающие при температуре ≤115°С; - холодильные установки;

- баллоны до 25 л, у которых произведение вместимости (л) на рабочее давление (МПа) не превышает 20; - цистерны, бочки для хранения, перевозки сжиженных газов давление в которых при температуре +50°С не превышает 0,07 МПа;

- приборы парового и водяного отопления и т.д.

Надзор и контроль за сосудами, не подлежащими регистрации в Проматомнадзоре, осуществляет администрация предприятий. Эта работа ведется на основе отраслевых документов, определяющих порядок надзора, для выполнения которой наниматель приказом назначает лиц, осуществляющих надзор за работой сосудов, работающих под давлением, безопасную эксплуатацию и т.д.

41 Основные причины взрывов паровых и водогрейных котлов

Паровые и водогрейные котлы – устройства, имеющие топки для сжигания топлива и предназначенные для получения соответственно пара и горячей воды, используемой вне самих котлов; процесс нагревания идет при давлении выше атмосферного.

На ПОП для приготовления пара применяют паровые котлы, а для приготовления горячей воды – бойлеры и водогрейные котлы различных типов и конструкций.

Основными причинами взрывов паровых котлов является:

1. Упуск воды (резкое снижение уровня воды в котле).

Упуск воды в котле приводит:

а) перегрев котла в топочной части. Стенка котла нагревается выше критической температуры. При этом механические свойства металла изменяются, снижается его прочность, и под давлением пара стенки выдуваются, что может закончиться взрывом.

б) попадание воды на перегретые стенки котла. Для предупреждения возможности снижения воды ниже допустимого уровня котлы должны быть оснащены устройствами автоматического контроля верхнего и нижнего предельного уровня воды, автоматического прекращения подачи топлива к горелкам, двумя водоуказателями прямого действия и т.д.

2. Превышение допустимого давления в котле. Является нарушением заданного режима его работы, неисправность аппаратуры безопасности. Для предупреждения превышения допустимого давления котлы оснащаются манометрами и предохранительными клапанами.

Манометры проходят проверку в органах Госстандарта 1 раз в 1 год, а 1 раз в 6 месяцев контроль на предприятии контрольным манометром.

3. Образование накипи. Неудовлетворительный водный режим, т.е. нарушение качества и жесткости воды, питающий котел является причиной отложения шлама и накипи на внутр. стенки котла и наблюдается перегрев стенок котла.

4. Дефектность и неисправность основных конструктивных элементов котла, снижение их механической прочности в процессе эксплуатации, неисправность аппаратуры безопасности и измерительных приборов.

5. Взрыв газов топочной части котла. Причина: нарушение режимов работы тягодутьевых устройств или подачи топлива.

Для своевременного выявления возможных дефектов котлов, они подвергаются техническому освидетельствованию, которое проводят инспекторы Проматомнадзора в присутствии начальника котельной. Предусматривается внутренний осмотр 1 раз в 4 года и гидравлические испытания 1 раз в 8 лет, пробным давлением (1,25 – 1,5) Р_раб.

Котлы, которые не подлежат регистрации в органах Проматомнадзора, освидетельствуются лицом, ответственным за эксплуатацию: внутренний осмотр 1 раз в 1-2 года после чистки и ремонта, гидравлические испытания 1 раз в 6 лет.

Обслуживание паровых котлов может быть поручено лицам не моложе 18 лет, прошедшим медицинское освидетельствование, обученным по соответствующей программе и имеющих удостоверение квалификационной комиссии на право обслуживания котлов. Эти лица проходят повторную проверку:

- при переводе котла на другое топливо;

- периодическую, 1 раз в 12 месяцев;- при переходе на др. предприятие.