3.2.4. Безпека при експлуатації трубопроводів

Трубопроводи з'єднують між собою різноманітні технологічні апарати і машини. Особливо багато технологічних трубопроводів використовують у хімічній, нафтовій, нафтохімічній, газовій та ін­ших суміжних галузях промисловості. У різних галузях промислово­сті широко експлуатуються трубопроводи пари і гарячої води.

Трубопроводи пари і гарячої води бувають діаметром від де­кількох сантиметрів до декількох метрів, маса їх також буває різно­манітною.

Із всіх трубопроводів самими небезпечними є паропроводи, що відводять від котлів пар та трубопроводи, по яким під тиском пода­ється вода. Аварії паропроводів і трубопроводів спричинюються низькою якістю метала, незадовільним виконанням монтажних ро­біт, зварних з'єднань, фланцевих кріплень та несправною арматурою.

Небезпеку чинять також гідравлічні удари, які відбуваються внаслідок конденсації насиченої пари і скупчення води в паропрово­ді при прогріванні його перед початком роботи.

Для запобігання гідравлічним ударам в паропроводах влашто­вують дренажні пристрої, які являють собою відводні лінії з венте-лями і відкритими лійками.

Безпечна експлуатація трубопроводів залежить від середовища, в якому вони працюють, від величини тиску і температури нагріву.

Для захисту обслуговуючого персоналу від опіків, а також для зменшення тепловтрат трубопроводи підлягають ізоляції. Трубопро­води з гарячими теплоносіями при нагріванні їх до 250 °С азбестки-зильгуром; від 250 до 450 °С сумішшю азбесту (15-20 %) і магнезії (85-80 %).

Складність монтажу та експлуатації трубопроводів полягає в тому, що вони мають різноманітну конфігурацію, велику кількість рознімних і нерознімних з'єднань трубної арматури, багато різних фланців, трійників, переходів та заглушок.

Конструкція і геометричні розміри труб, патрубків, що зварю­ються на прямих ділянках трубопроводів, повинна відповідати ви­могам галузевих стандартів, нормативів технічних умов.

Проект трубопроводів має передбачати можливість виконання всіх видів контролю, якого вимагають Правила улаштування і без­печної експлуатації трубопроводів пари і гарячої води.

Вказані Правила визначають вимоги до улаштування, виготов­лення, монтажу, експлуатації і Огляд трубопроводів, що транспор­тують водяний пар з робочим тиском понад 0,7 кгс/см² або гарячу воду з температурою понад 115 °С.

Усі трубопроводи, на які розповсюджуються ці Правила, поді­ляються на чотири категорії (табл. 3.3).

При визначенні категорії трубопровода робочими параметрами середовища, що транспортується, потрібно вважати:

а) для паропроводів від котлів — тиск і температуру пари за їх но- мінальним значенням на виході з котла;

б) для подаючих і зворотних трубопроводів водяних теплових ме- реж — найбільший тиск води на трасі і максимальну темпера- туру води в подаючому трубопроводі.

Категорія трубопроводів визначається за робочими параметра­ми середовища, які відносяться до всього трубопроводу, незалежно від його довжини.

Якість і властивість матеріалів трубопроводів має відповідати вимогам стандартів і технічних умов, які завірені сертифікатами за-водів-постачальників.

За вибір раціональної схеми трубопровода і його конструкцій, правильність розрахунків на міцність, вибір способу прокладки і си­стеми дренажу відповідає організація, що розробляла проект трубо­провода.

З'єднання елементів трубопроводів здійснюється шляхом зва­рювання. Використання фланцьового з'єднання допускається тільки для приєднання трубопроводів до арматури і обладнання, що має фланці.

Привід арматури трубопровода має відкриватися рухом махови­ка проти годинникової стрілки, а закриватися — за годинниковою стрілкою. Крім цього передбачається можливість закриття вентилів і засувок на ланцюги і замки. На шкалі покажчика відкривання арма­тури крайні положення помічають написами, що не стираються.

Трубопроводи, що працюють під тиском нижче тиску живлячо­го джерела, повинні мати пристрій з манометром і запобіжним кла­паном, які встановлюються з боку меншого тиску.

Усі елементи трубопроводів з температурою зовнішньої по­верхні стінки понад 45 °С, які доступні для обслуговуючого персо­налу, покриваються тепловою ізоляцією, температура якої не має перевищувати 45 °С.

У стикових зварних з'єднаннях елементів трубопроводу з різ­ною товщиною стінок має бути забезпечений плавний перехід від більшого перерізу до меншого. Кут нахилу поверхонь не повинен перевищувати 15 °С.

Для поперечних стикових зварних з'єднань відстань між осями сусідніх зварних швів на прямій ділянці трубопроводу має станови­ти не менше трикратної товщини стінки труб чи елементів, але не менше 100 мм, а для трубопроводів 4-ї категорії — не менше 50 мм.

При виготовленні трубопроводів зварювання елементів, при­значених для роботи під тиском, здійснюють за температури навко­лишнього середовища не нижче 0 °С. Підчас монтажу допускається зварювання трубопроводів за від'ємних температур до -20 °С.

Вимоги до прокладання трубопроводів

Монтаж трубопроводів, як правило, здійснюється окремими вузлами. Вузлом вважається частина лінії трубопровода, що вигото­влена окремо і доставлена на місце монтажу. Вузли бувають плоскі та просторові. Перед монтажем декілька вузлів можна збільшувати у блоки. Перед збіркою в блоки всі елементи і деталі трубопроводів ретельно очищають, а ті, що стикаються з атмосферою закривають заглушками.

Трубопроводи збираються за монтажними кресленнями і аксо­нометричними схемами.

Перед початком монтажу виконують наступні роботи: прийма­ють вузли для монтажу, обладнання під монтаж трубопроводів; пе­ревіряють чи відповідає кресленням розташування, тип і розміри з'єднувальних штуцерів на обладнанні; комплектують лінії трубо­проводів вузлами, елементам і деталями, арматурою і допоміжними матеріалами; влаштовують площадки для зборки.

При монтажі трубопроводів великого діаметру на них попе­редньо встановлюють всю арматуру і площадки для обслуговування.

Арматура розташовується в місцях, зручних для обслуговуван­ня і ремонту; при необхідності встановлюють драбини і площадки. Чавунна арматура має бути захищеною від згинаючих напруг. Засув­ки і вентилі, які вимагають для відкривання великих зусиль, мають забезпечуватися механічним або електричним приводом.

Трубопроводи, а також несучі металеві конструкції надійно за­хищають від корозії.

Прокладка трубопроводів буває підземною, надземною і безка­нальною.

Підземна прокладка трубопроводів 1-ї категорії сумісно з про-дуктопроводами забороняється. При підземній прокладці трубопро­водів 2, 3 і 4-ї категорій допускається прокладка інших трубопрово­дів (нафтопроводів, повітропроводів та ін.) за винятком трубопрово­дів з хімічно агресивними отруйними і легкозаймистими летючими речовинами.

При надземному прокладанні трубопроводів на естакадах або окремо стоячих опорах дозволяється сумісне прокладання трубопро­водів усіх категорій різного призначення, за винятком прокладання в галереях естакадного типа, а також випадків, коли це йде всупереч вимогам інших правил безпеки.

При повітряному прокладанні трубопроводів через вулиці і доро­ги висота розташування трубопроводів від рівня дороги до поверхні ізоляції має бути не менше 4500 мм. При прокладанні через залізнич­ні колії відстань від головки рельса до поверхні ізоляції має бути не менше 6400 мм, а не електрифікованих дорогах — не менше 7000 мм.

При прокладанні трубопроводів у прохідних тунелях (колекто­рах) висота камер обслуговування має становити не менше 2 м, а ширина проходу між ізольованими трубопроводами — не менше 0,6 м. У місцях розташування запірної арматури (обладнання) шири­на тунелю має бути достатньою для зручного їх обслуговування. При прокладанні декількох трубопроводів їх взаємне розташування має забезпечувати зручне проведення ремонтних робіт або заміну окремих елементів трубопроводу.

Камери для обслуговування підземних трубопроводів 1, 2 і 3-ї категорій повинні мати не менше 2 люків з драбинами або скобами. У камерах трубопроводів 4-ї категорії дозволяється влаштування од­ного люка. Відстань між люками має бути не більше 300 м, а при прокладанні в тунелях і продуктопроводах — не більше 50 м.

Горизонтальні ділянки паропроводів прокладають так, щоб во­ни мали нахил не менше 0,002 з улаштуванням дренажу.

Усі роботи з монтажу трубопроводів і їх елементів здійснюють­ся за технологією спеціалізованої монтажної організації до початку відповідних робіт. Технологія і якість робіт мають забезпечувати ви­соку експлуатаційну надійність трубопроводів. Відповідальність за якість монтажу трубопроводу і його відповідність Правилам несе монтажна організація.

Гідравлічне випробування трубопроводів

З метою перевірки міцності і щільності трубопроводів та їх еле­ментів, а також всіх зварних та інших з'єднань здійснюється гідрав­лічне випробування.

Гідравлічному випробуванню підлягають:

а) всі елементи і деталі трубопроводів;

б) блоки трубопроводів;

в) трубопроводи всіх категорій із всіма їх елементами і арматурою після закінчення монтажу.

Гідравлічне випробування блоків елементів і деталей трубопро­водів не є обов'язковим, якщо вони при виготовленні були перевіре­ні методом дефектоскопії (ультразвуком або просвічуванням) по всій довжині.

Гідравлічне випробування окремих і збірних елементів сумісно з трубопроводом допускається тоді, коли вони при виготовленні не випробувалися. Трубопроводи, їх блоки і окремі елементи підляга­ють гідравлічному випробуванню пробним тиском, який перевищує робочий тиск на 1,25.

Арматура і фасонні деталі трубопроводів підлягають гідравліч­ному випробуванню пробним тиском відповідно до ГОСТу. Гідрав­лічне випробування трубопроводів проводять при позитивних тем­пературах оточуючого середовища. У виняткових випадках таке ви­пробування може бути допущене при від'ємних температурах повіт­ря, якщо будуть вжиті заходи, що виключають можливість замерзан­ня рідини.

Для гідравлічного випробування використовується вода з тем­пературою не нижче + 5 °С. Вимірювання тиску здійснюється двома перевіреними манометрами, один з яких має бути контрольним. Тиск при гідравлічному випробуванні має підніматися і опускатися поступово. Час витримки трубопровода і його елементів під проб­ним тиском має бути не менше 5 хв. Після зниження пробного тиску до робочого здійснюють ретельний огляд трубопровода по всій його довжині.

Трубопровід і його елементи вважаються такими, що витрима­ли гідравлічне випробування, якщо не виявлено:

а) ознак розриву;

б) течії сльозин і потіння у зварних з'єднаннях і в основному

металі;

в) видимих залишкових деформацій.

При гідравлічному випробуванні паропроводів, що працюють з тиском 100 кгс/см² і вище, температура їх стінок має бути не мен­шою за+10 °С.

Дефекти, що виявлені в процесі монтажа і гідравлічного випро­бування, повинні бути усунені, після чого здійснюють контроль від­ремонтованих ділянок.

Методи усунення дефектів і порядок контролю відремонтованих ділянок встановлюються технічними умовами на виготовлення, спеці­альними інструкціями завода-постачальника або монтажної організації.

Дозвіл на експлуатацію

Власником трубопровода вважається підприємство, на балансі якого знаходиться трубопровід.

На всі трубопроводи, експлуатація яких здійснюється відповід­но до Правил, складаються паспорти установленої форми.

Трубопроводи 1-ї категорії з умовним проходом понад 70 мм, а також трубопроводи 2 і 3-ї категорій умовним проходом понад 100 мм мають бути до пуска в роботу зареєстровані в місцевих орга­нах Держнаглядохоронпраці. Інші трубопроводи, на які розпо­всюджуються Правила, підлягають реєстрації на підприємстві, що є власником трубопровода.

Реєстрація в місцевих органах Держнаглядохоронпраці здійс­нюється на підставі письмової заяви власника з поданням наступних документів:

• паспорта на трубопровід встановленого зразка;

• схеми трубопровода з визначенням даних про діаметр і товщи­ну труб, розташування арматури та інших пристроїв;

• посвідчення про якість виготовлення і монтажу трубопровода;

• акта прийомки в експлуатацію трубопровода власником від монтажної організації.

Органи нагляду при відповідності документації ставлять в пас­порт трубопровода штамп про реєстрацію і повертають її власнику трубопровода.

При відмові у реєстрації трубопровода власнику у письмовій формі повідомляють причини відмови з посиланням на відповідну статтю Правил.

Після реєстрації трубопроводів дозвіл на їх експлуатацію вида­ють органи Держнагляду, а на ті трубопроводи, що не реєструються в органах нагляду дозвіл видає особа, відповідальна за їх справний стан і безпечну експлуатацію на підставі перевірки документації і результатів проведеного нею Огляд.

Дозвіл на експлуатацію зареєстрованих трубопроводів запису­ється в паспорт інспектором Держнаглядохоронпраці, а в ті, що не реєструються, запис в паспорті робить відповідальна особа.

У процесі експлуатації трубопроводи, на які розповсюджують­ся Правила, підлягають технічному опосвідченню, зовнішньому огляду і гідравлічному випробуванню.

Зареєстровані в органах нагляду трубопроводи підлягають тех­нічному опосвідченню в такі строки:

а) зовнішньому огляду і гідравлічному випробуванню — перед пуском змонтованого трубопровода в експлуатацію;

б) зовнішньому огляду — не рідше одного разу на 3 роки;

в) зовнішньому огляду і гідравлічному випробуванню — після ре- монту з використанням зварювання, або перед пуском трубо- провода, який знаходився в стані консервації понад 2 роки. Зовнішній огляд трубопроводів, прокладених відкритим спосо- бом або в проходних каналах, може проводитись без зняття ізоляції. Зовнішній огляд трубопроводів, прокладених під землею, прово- диться після відкопування окремих ділянок та знімання ізоляції че- рез кожні 2 км довжини трубопровода.

Результати технічного Огляд і висновок про можливість екс­плуатації трубопровода записуються в паспорт з визначенням термі­ну наступного Огляд.

Якщо в процесі Огляд трубопровода буде встановлено, що він знаходиться в аварійому стані або має серйозні дефекти, що викли­кають сумнів у його міцності, то подальша його експлуатація забо­роняється, а в паспорті робиться відповідний мотивований запис.

Адміністрація підприємства несе відповідальність за справний стан і безпечну експлуатацію трубопроводів. Власник трубопровода має забезпечувати належну організацію обслуговування, ремонту і нагляду в повній відповідності з вимогами Правил.

З числа ІТР наказом призначається особа, що відповідає за справний стан і безпечну експлуатацію трубопровода. Призначена особа підлягає періодичній перевірці знань щодо експлуатації тру­бопровода не рідше одного разу в три роки.

До обслуговування трубопроводів допускаються особи не мо­лодші 18 років, що навчені за відповідною програмою і мають по­свідчення. Повторна перевірка знань персоналу, який обслуговує трубопровід, проводиться не рідше одного разу на 12 місяців.

Ремонтні роботи в каналах і камерах трубопроводів виконують­ся тільки за наявністю наряду-допуску.

Для запобігання аваріям паропроводів, що працюють при тем­пературах, які викликають текучість металу, власник зобов'язаний встановити систематичний нагляд за ростом залишкових деформа­цій. Це стосується паропроводів з вуглецевої і молібденової сталі, що працюють при температурі 450 °С і вище, із хроммолібденової сталі — при температурі 500 °С і вище і із високолегірованої термо­стійкої сталі — при температурі пари 540 °С і вище.

Т рубопроводи пари і гарячої води повинні фарбуватися по всій довжині відповідно до вказівок, наведених у табл. 3.4.

Крім пофарбування на трубопроводи наносяться кольорові кільця, розміри яких наведені в табл. 3.5.

На кожному трубопроводі після його реєстрації на спеціальних табличках наносять такі дані: реєстраційний номер, дозволений тиск, температура середовища і дата наступнихзовнішнього і вну­трішнього оглядів.

Таблиця 3.5

Розмір кілець

Ширина кольорового кільця, мм	50	70	100
Зовнішній діаметр трубопровода або ізоляції, мм	До 150	150-300	Понад 300