Людство має в своєму арсеналі багато винаходів, які дозволяють людям виробляти величезну кількість товарів, які використовуються у життєдіяльності і для створення комфорту. Багато технології являють потенційну небезпеку для виробника, а іноді і споживача. Неправильне поводження з посудинами, що працюють під тиском, — фактор ризику. Використовуючи таке обладнання, потрібно бути у всеозброєнні.
Що це таке
Посудини під тиском зустрічаються навіть у побуті. Це і балони для газових плит, досі зустрічаються на дачах і в селі, і балони для дайвінгу, і широко поширені опалювальні котли. Якщо у промисловості вилучити такі резервуари, то ми наблизимося до рівня життя первісної людини. Отже, посудина під тиском— це герметично закупорений резервуар, який використовується при протіканні хімічних реакцій і для консервації і переміщення газів, рідин, порошкоподібних мас. На його отвори наварювалися штуцери, через які приєднуються інші елементи системи.
В лабораторіях використовуються автоклави, компресори, вакуумні камери, балони зі скрапленим газом. Контейнери, що витримують тиск, працюють в харчовій промисловості і в енергетиці. Вони справно несуть службу при гірських розробках, на підводних човнах у формі ядерних реакторів, в космонавтиці. Граничні навантаження посудини під тиском відчувають в нафтопереробній галузі. Такий режим дає найбільший ККД виходу якісного палива.
У чому небезпека
Кожен посудину розрахований на певні норми навантажень, перевищення яких може призвести до катастрофічних наслідків. Перепад тиску між внутрішньою та зовнішньою частиною судини, незалежно від того, чи виник він внаслідок хімічної реакції, нагрівання, охолодження або вакууму, таїть у собі потенційну небезпеку. Аварії такого обладнання приносять багато жертв. Адже воно працює під величезним тиском, і розрив судини може викликати вивільнення отруйного газу, пожежа або вибух. Умови до розробки, виробництва, тестування і сертифікації пред’являються в Федеральних нормах і правилах (ФНП) до посудин, що працюють під тиском.
Легко вберегтися?
Наукові дослідження, досвід успішного промислового використання такого обладнання свідчать про те, що зберегти безпеку важко, але можна. Потрібна достатня частка відповідальності. З метою недопущення аварій, виробничих травм, для створення безпечного середовища під час функціонування підготовлені ФНП для посудин, що працюють під тиском > 0,07 МПа. Наповнювачем є:
- вода при t >115 0С;
- інші рідини при t > точки кипіння;
- пара, газ.
Форма
Конструкція посудин — важлива характеристика, що впливає на довговічність і надійність роботи впродовж гарантійного терміну. Управління Ростехнагляду вимагає, щоб у ній враховувалася можливість зовнішнього і внутрішнього оглядів, ремонту, очищення, промивання, перевірок металу і стиків, повного вивільнення. Найчастіше для виробництва посудин використовується сферична, циліндрична або конічна форма, хоча зустрічаються будь-які інші. Циліндр з заглушками круглого або овального виду – найдешевше у виконанні і простіше інших для аналізу що відбуваються всередині процесів. Сфера витримує в два рази більші навантаження, ніж циліндр, але її важко виготовити.
Дні особливої уваги
Управління Ростехнагляду розробило порядок поводження з судинами під тиском. Ємності потребують техогляду:
• після складання, перш ніж влитися в виробничий цикл;
• регулярно в ході вживання;
• позачергово з надзвичайних причин;
• в момент закінчення заводської гарантії.
Терміни обстежень найбільш інтенсивно використовуваних резервуарів представлені в таблиці нижче.
| Найменування | Швидкість | Внутрішній і зовнішній огляди, роки | Гідравлічне випробування, роки |
| Не враховуються в Ростехнагляді | |||
| Судини, що заповнюються середовищем, що руйнує й фізико-хімічно перетворює метал зі швидкістю | ≤ 0,1 мм/рік | 2 | 8 |
| > 0,1 мм/рік | 12 місяців | 8 | |
| Реєстровані | |||
| Судини (нафтохімії), що містять середовище, руйнує й фізико-хімічно перетворює метал зі швидкістю | ≤ 0,1 мм/рік | 4 (6) | 8 (12) |
| > 0,1 мм/рік | 4 | 8 | |
| Котли з сульфітної кислотою та апарати для гідролізу з кислотозащитным покриттям | 5 | 10 | |
В інструкції з експлуатації перераховуються способи здійснення обстежень. День технічного опосвідчення посудини, що працює під тиском, призначає адміністрація до дати, зазначеної у паспорті. Оглядає відповідальний за задовільний стан такого оснащення фахівець. З певною циклічністю робляться перевірки Ростехнаглядом. Якщо ємність містила надзвичайно – і високонебезпечні речовини, її обробляють згідно з приписом по роботі з таким матеріалом.
Турбота про те, щоб потрібні процедури були проведені до того, як хто-небудь почне виробляти внутрішні роботи, лягає на плечі відповідного інженера. Висновки всякого технічного опосвідчення посудини, що працює під тиском, включаються до його паспорт. Лагодження можлива при від’єднанні ремонтованого судини від тиску. Заносити всередину резервуара світильники з харчуванням вище 12 В неприпустимо. При найменшій можливості вибуху використовуються тільки спеціальні безпечні джерела світла. Може знадобитися аналіз повітря на концентрацію в ньому небезпечних компонентів.
Офіційна інформація
Федеральні правила промислової безпеки Ростехнагляду вимагають у десятиденний строк після виходу наказу про підключення до виробничих операцій посудини під тиском зареєструвати його з передачею інформації, необхідної для контролю безпеки. Місцевий орган технагляду повинен розташовувати наступними даними:
- інформація про власника, надана в заяві про взяття на облік;
- місце розміщення апарату на виробничій площі або умови експлуатації ємностей, передбачувані терміни перебування їх у вказаному місці;
- розташування майданчика для ремонту та техогляду;
- копії акта готовності обладнання до роботи та наказу про початок функціонування;
- дані паспорта посудини: позначення, виробник, дата виготовлення, заводський номер, робочі та граничні показники, дозволяється вміст, гарантійний термін, дата тестування, періоди необхідних оглядів.
Кому можна довірити
Персонал повинен:
• пройти медогляд, інструктаж з техніки безпеки;
• скласти залік за результатами засвоєння теорії і стажування;
• отримати документ на право обслуговування посудин з конкретними параметрами експлуатації.
Повторна перевірка знань проводиться за кожний календарний рік.
Умови невразливості
Робота з небезпечної апаратурою вимагає забезпечення максимально швидких дій у критичних ситуаціях. Правила експлуатації посудин, що працюють під тиском, передбачають монтаж приладів стеження, нанесення маркувань, підказок. Полегшують координацію процесів:
• крани, клапани, заслінки;
• манометри і термометри;
• запобіжники;
• рівнеміри.
Запірно-регулююча арматура герметизує систему і виставляє потрібні характеристики. На її маховику зображується напрямок повороту при закриття або відкриття. Запобіжники не дозволяють включити посудини під тиск при негерметично закритій кришці і перешкоджають розгерметизації, коли в ньому присутній тиск. Клапани вирівнюють тиск в моменти його стрибків. Кількість клапанів розраховується виходячи із завдання, щоб тиск в ємності не перевищила заданий відсоток понад робітника. Прилади спостереження монтуються не вище 3 м від поверхні оглядового майданчика. Ними обладнується кожен посудину.
Резервуари з перепадами температури стінок (наприклад, котли, трубопроводи), забезпечуються реперами для контролю теплових переміщень ділянок конструкції. Звірення показань реперів з даними розрахункових переміщень, визначених проектуючій організацією, дозволяє оцінити правильність розширення судини. Апарати з розмежованими середовищами забезпечуються покажчиками рівня з сигналізацією і запобіжниками. Резервуари, які можуть перевертатися під час випорожнення, ремонту або огляду, надійно фіксуються, крім найменшу можливість самоопрокидывания. Незважаючи на ці заходи, технічне опосвідчення посудин, що працюють під тиском, реалізується в названі в паспорті виробником строки.
Огляд
Огляд всередині і зовні охоплює:
• дослідження, оцінку товщини металу;
• аналіз напружень;
• озирання клапанів скидання тиску в резервуарі;
• обстеження зовнішності;
• ревізію ізоляції і будь-яких структурних стиків;
• вивчення зварних швів.
Рідше, але теж з певною періодичністю проводиться випробування на гідростатичний тиск. Метал судини і зварювальні шви досліджуються методами неруйнівного контролю. ГОСТ Р 56542-2015 вказує їх види. Фахівець, який проводить огляд, вибирає мінімум два способи діагностики з’єднання: один — для зовнішнього контролю якості, другий — для внутрішнього. Особливо ретельно перевіряються місця перетинів зварювальних швів. З цією метою застосовуються методи:
• візуально-вимірювальний;
• капілярний;
• магнітопорошковий;
• ультразвуковий;
• струмовихровий;
• радіографічний.
Зони ділянок з явними деформаціями зачищають, вимірюють товщину металу. При його пошкодженнях, що порушують норми безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском, ємність яких одержуються з виробничого процесу, або на неї зменшуються навантаження після перерахунку її робочих характеристик. Переглядається дата наступного техогляду. Це вписується в паспорт посудини особами, провели переогляд. Така процедура можлива щодо резервуара вийшов гарантійним терміном від заводу-виробника. Тріщини, вм’ятини, інші ознаки зношування докладно аналізуються на предмет причин виникнення з метою виявлення неправильних умов використання або вад заводських технологій.
Зварні шви — зона ризику
Оцінити якість зварних з’єднань без руйнування можна не тільки по завершенні зварювання, але і під час неї. Для цього використовуються:
• теплове розширення металу при його товщині > 1 мм;
• температура області зварювання;
• інтенсивність проникнення ультразвукових коливань крізь область зварювання.
Обсяг контрольних робіт щоразу визначається фахівцями на підставі попередніх оглядів. Головна мета — досягти повної ясності про стан посудини. При технічному огляді судин, працюючих під тиском, у силу своєї ефективності широко застосовуються ультразвукові дослідження. Вони визначають товщину металу, виявляють ділянки корозії. На фото нижче зображено інженер, провідний ультразвукову діагностику зварного шва.
Акустико-емісійний контроль
АЕК діагностує весь посудину, визначаючи дефекти небезпечного розміру. Тому його поєднують з іншими способами перевірки. АЕК проводять на початку або в кінці процедури огляду. У другому випадку визначається ступінь небезпеки знайдених дефектів. АЕК незамінний, коли присутні сумніви у правильності показників, отриманих іншими способами.
Водні процедури
Відповідно розкладом техоглядів ємностей, схильних до фізичного і хімічного впливу, після діагностичних досліджень проробляється гідравлічне випробування посудин, що працюють під тиском, пробним тиском (≈1,25 розрахункового). Воно покликане перевірити міцність і щільність судини. Зазвичай вводять воду. Але якщо існує дозвіл проектуючій організації, можна використовувати інші неотруйні і невибухонебезпечні середовища. При протипоказаннях до гідравлічному випробуванню його заміщають пневматичним, обов’язково застосовуючи метод АЕК, щоб бути впевненим, що ємність не зруйнується. Всі роботи по догляду за герметичними ємностями і їх огляду можуть брати на себе спеціалізовані організації, що мають ліцензію Ростехнагляду. Навчання персоналу також можливо проводити у зовнішніх освітніх установах.
Державний контроль
Крім постановки на облік посудин, що працюють під тиском, планові та позачергові перевірки Ростехнагляду допомагають тримати відповідальних за безпеку виробництва осіб в тонусі. Адже традиційно людство ревізії боїться більше, ніж атомного вибуху. Тому ця “страшна” організація теж заслуговує на частку подяки разом з працівниками небезпечних виробництв, від рядових до керівництва. Якщо б не їх сповнений ризику праця, життя інших громадян була б менш безпечною.
