Раздел 5. Безопасность эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Сосудами, работающими под давлением, называются герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения в них химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением. К ним относят баллоны, цистерны, бочки, барокамеры, работающие под избыточным давлением, и т.д.
Основная опасность при эксплуатации сосудов, работающих под давлением, заключается в возможном их разрушении и проявлении действия силы внезапного адиабатического расширения газов и паров, так называемого физического взрыва. При взрыве возможны поражения работников в виде тепловых и химических ожогов, механических травм, отравлений в случае применения токсических веществ, а также разрушения оборудования и помещений.
Наиболее распространенными причинами разрушения сосудов являются:
- превышение допустимого давления;
- потеря механической прочности материала сосуда вследствие коррозии, внутренних дефектов, местных перегревов и др.;
- неисправность защитных устройств;
- неправильная эксплуатация.
Вследствие высокой опасности герметичных систем, работающих под избыточным внутренним давлением, их проектирование, устройство, изготовление, монтаж, испытания, ремонт и эксплуатация регламентируются Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ПБ 03-576-03.
Для обеспечения безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением организации должны зарегистрировать их в органах Ростехнадзора и получить разрешение на ввод в эксплуатацию. Разрешение на ввод в эксплуатацию сосудов, подлежащих регистрации в Ростехнадзоре, выдается соответствующими территориальными органами Ростехнадзора после удовлетворительных результатов технического освидетельствования.
Техническое освидетельствование проводят:
- после монтажа до пуска в работу;
- периодически в процессе эксплуатации;
- в необходимых случаях проводят внеочередное (досрочное) освидетельствование.
Для обеспечения безопасного содержания и обслуживания сосудов под давлением применяют следующие организационные мероприятия.
Руководитель предприятия (организации-владельца сосуда) приказом из числа наиболее опытных инженерно - технических работников назначает:
- ответственных за исправное содержание и безопасную эксплуатацию сосудов, работающих под давлением;
- ответственных, осуществляющих надзор за технически исправным состоянием и безопасной эксплуатацией сосудов.
К обслуживанию этого оборудования допускаются лица (в обязательном порядке):
- достигшие 18-летнего возраста;
- прошедшие по специальной программе теоретическое и практическое обучение;
- аттестованные комиссией и имеющие соответствующее удостоверение на право работы;
- прошедшие инструктаж на рабочем месте в установленном порядке и получившие инструкцию по режиму работы и безопасному обслуживанию сосудов
Во всех отраслях промышленности, в том числе в гражданской авиации широко используются баллоны со сжатыми, сжиженными и растворенными газами, которые относятся к сосудам, работающим под давлением.
Баллоны - это закрытые металлические сосуды (стандартные и нестандартные) для хранения, транспортировки сжатых, сжиженных или растворенных газов, которые изготовляются из бесшовных труб.
Непосредственно причинами взрывов баллонов, предназначенных для хранения, транспортировки и использования сжатых, сжиженных и растворенных газов, являются:
- нагрев баллонов солнцем, открытым огнем;
- быстрое наполнение баллонов при зарядке;
- падение баллонов и удары о твердые предметы (поверхности);
- попадание масел на арматуру или горловину кислородных баллонов;
- низкое качество или осадка пористой массы в ацетиленовых баллонах;
- быстрый выпуск газа из баллонов, который может вызвать искры в струе газа;
- ошибочное заполнение баллонов газами или жидкостями, для которых они не предназначены;
- появление дефектов (например, литейных раковин, газовых пор, трещин, прожогов и др.), снижающих прочностные характеристики баллонов и сосудов;
- нарушение режимов эксплуатации и др.
На верхней сферической части каждого баллона должны быть отчетливо путем клеймения нанесены паспортные данные:
- товарный знак завода-изготовителя;
- номер баллона;
- фактический вес порожнего баллона;
- дата (месяц и год) изготовления и год следующего освидетельствования; рабочее давление Р, МПа;
- пробное гидравлическое давление, МПа;
- емкость баллона, л;
- клеймо ОТК завода-изготовителя;
- номер стандартов для баллонов емкостью свыше 55 л.
Наружная поверхность баллонов должна быть окрашена в условный отличительный цвет. Например, баллоны с кислород должны быть окрашены в голубой цвет; баллоны с сжатым воздухом – в черный и т.д.
Техническое освидетельствование баллонов проводят отделы технического контроля заводов-изготовителей в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, государственных стандартов на баллоны и технических условий.
Администрация должна обеспечивать безопасное хранение газов в баллонах. При небольшом количестве баллонов особое внимание уделяется их закреплению (при вертикальном хранении) и защите от осадков и солнечных лучей. Запрещается эксплуатировать баллоны, у которых:
- истек срок назначенного освидетельствования;
- поврежден корпус;
- неисправны вентили;
- отсутствует надлежащая окраска или надпись;
- имеется избыточное давление газа;
- отсутствуют установленные клейма.
Компрессор представляет собой поршневую машину для сжатия воздуха (газа), которая всасывает воздух из окружающей среды, сжимая его до определенного давления. Компрессорная установка включает в себя компрессорный агрегат с дополнительными системами, обеспечивающими подачу сжатого воздуха (газа) под определенным давлением по системе воздуховодов на рабочие места, а также наполнение сжатым воздухом (газом) баллонов.
Работа компрессорного оборудования связана с возникновением опасных и вредных факторов, обусловленных наличием у компрессоров движущихся частей и высокого давления, а также возможностью образования взрывоопасных смесей. Воздушные компрессоры опасны вследствие возможности образования взрывоопасных смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха.
При работе компрессорного оборудования возможно чрезмерное повышение давления. При повышении давления, если не отводить тепло, температура сжимаемого воздуха (газа) резко повышается, что может привести к взрыву.
Основными причинами взрыва при неправильной эксплуатации или устройстве компрессорных установок являются:
- перегрев стенок компрессора из-за высокой температуры сжимаемого воздуха;
- повышение давления в цилиндрах компрессора, воздуховодах или воздушных аккумуляторах выше допустимого;
- низкое качество смазочного масла;
- образование в сжатом воздухе взрывоопасных смесей вследствие попадания масла, топлива или нагара;
- низкое качество материала стенок сосуда, находящегося под давлением;
- забор загрязненного воздуха;
- неправильный монтаж компрессорной установки;
- гидравлические удары.
Таким образом, для безопасной эксплуатации компрессоров необходимо главным образом обеспечить рациональную смазку, достаточное охлаждение, а также фильтрацию воздуха при заборе его из атмосферы.
Стационарные компрессорные установки размещают в специальных помещения (машинных залах). При этом запрещается размещать их в помещениях, рядом с которыми расположены взрывоопасные и химически опасные процессы, вызывающие коррозию оборудования и вредно воздействующие на организм человека.
Руководитель предприятия, эксплуатирующего компрессорную установку, назначает ответственного за правильную и безопасную эксплуатацию установки и воздухогазопроводов. Им может быть лицо, имеющее техническое образование и практический опыт работы по эксплуатации компрессоров.
Администрация предприятия должна разработать инструкцию по безопасному обслуживанию компрессорной установки и вывесить ее на рабочих местах. В инструкции должен быть изложен порядок запуска и остановки, регулирования работы установки и т. д. Инструкцию утверждает главный инженер предприятия, эксплуатирующего компрессорную установку.
К самостоятельной работе по обслуживанию компрессорной установки могут быть допущены лица не моложе 18 лет, признанные годными по состоянию здоровья, обученные по соответствующей программе и имеющие удостоверение квалификационной комиссии на право ее обслуживания.
Знания персонала обслуживающего компрессорные установки по вопросам требований безопасности и пожарной безопасности должны проверяться не реже одного раза в год комиссией, состав которой определяется приказом руководителя предприятия. Лица, не сдавшие проверку, к работе не допускаются.
Паровым (водогрейным) котлом называется устройство, имеющее топку, обогреваемое продуктами сжигаемого в ней топлива и предназначенное для получения пара (для нагревания воды) с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства.
Основными причинами взрывов паровых и водогрейных котлов являются:
- недостаток воды, ведущий к перегреву стенок котла и возникающий в результате неисправной водоуказательной арматуры насосов, утечки воды, невнимательности обслуживающего персонала;
- превышение допустимого давления в котле из-за неисправности контрольно-измерительной аппаратуры котла;
- отложения накипи и шлама, вызывающие прогар стенок котла;
- коррозия металла стенок и швов ведущая к местному ослаблению стенок котла;
- неисправность устройств, питающих котел водой;
- нарушение технологии изготовления и монтажа котла.
Для предотвращения аварий и ввиду особой важности контроля и наблюдения за безопасностью работы котлов Ростехнадзором разработаны Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.
Создание здоровых и безопасных условий труда в котельных помещениях транспортных предприятий, в том числе авиационных организаций, является важнейшей задачей производственной безопасности. Нарушение правил безопасной эксплуатации котлов может вызвать аварии, которые могут сопровождаться пожаром, а при повышении давления и взрывом. Достаточное внимание должно быть уделено охране обслуживающего персонала от вредных влияний высокой температуры и ядовитых газов. При взрыве парового котла персонал может получить тяжелые травмы и ожоги.
Администрация организации, эксплуатирующей опасный производственный объект, в состав которого входят паровые и водогрейные котлы, обязана:
- обеспечивать соблюдение требований Федерального закона "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" и других федеральных законов Российской Федерации, а также нормативных документов в области промышленной безопасности;
- обеспечивать укомплектованность штата работников, связанных с эксплуатацией котлов, в соответствии с установленными требованиями;
- допускать к работе на паровых и водогрейных котлах лиц, удовлетворяющих квалификационным требованиям и не имеющих медицинских противопоказаний к указанной работе, а также аттестованных и имеющие удостоверение на право обслуживания котлов;
- назначать ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котлов из числа специалистов, прошедших проверку знаний в установленном порядке;
- разработать и утвердить производственную инструкцию для персонала, обслуживающего котлы;
- обеспечивать подготовку и аттестацию работников в области промышленной безопасности;
- обеспечивать наличие и функционирование необходимых приборов и систем контроля за эксплуатацией котлов;
- проводить освидетельствование и диагностику котлов в определенные сроки и по предписанию Ростехнадзора и его территориальных органов;
- предотвращать проникновение посторонних лиц в помещения, где размещены котлы;
- заключать договоры страхования риска ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта, на котором используются котлы;
- выполнять распоряжения и предписания Ростехнадзора и его территориальных органов и должностных лиц, отдаваемые ими в соответствии с их полномочиями;
- осуществлять мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий на котлах, оказывать содействие государственным органам в расследовании причин аварий;
- анализировать причины возникновения аварий и инцидентов при эксплуатации котлов, принимать меры по их устранению. Вести учет аварий и инцидентов на котлах.
В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" опасные производственные объекты, на которых используются паровые и водогрейные котлы, должны быть зарегистрированы в Государственном реестре опасных производственных объектов.
Регистрации в органах Ростехнадзора до пуска в работу подлежат котлы всех типов, которые подпадают под действия Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (паровые котлы с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см2), водогрейные котлы с температурой воды выше 115 0С).
Каждый котел должен подвергаться техническому освидетельствованию до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях - внеочередному освидетельствованию.
Пусконаладочные работы на котельном оборудовании выполняет специализированная организация по наладке технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте.
Разрешение на эксплуатацию котлов, зарегистрированных в Ростехнадзоре, выдается после проведения пусконаладочных работ на основании результатов первичного технического освидетельствования.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что является сосудами, работающими под давлением?
2. Назовите наиболее распространенные причины разрушения сосудов.
3. Какие мероприятия должна выполнить организация для обеспечения безопасности эксплуатации сосудов, работающих под далением при вводе их в эксплуатацию?
4. Какие баллоны запрещены к эксплуатации?
5. Назовите основные причины взрывов компрессорных установок.
6. Назовите основные причины взрывов паровых и водогрейных котлов.
7. Какие мероприятия должна выполнить организация для обеспечения безопасности эксплуатации компрессорных установок?
8. Какие мероприятия должна выполнить организация для обеспечения безопасности эксплуатации котлов?
Литература: [1, 2, 3, 5, 25, 26, 27, 28].