Меры безопасности при эксплуатации объектов работающих под давлением
Причины аварий стационарных сосудов, работающих под давлением, и меры безопасности
Причины аварий стационарных сосудов, работающих под давлением, и меры безопасности
На сахарных, кондитерских,
пивобезалкогольных и других
пищевых предприятиях для технологических, энергетических и других целей
широко
применяются работающие под давлением стационарные сосуды разного
назначения
(автоклавы, выпарные аппараты и агрегаты, сепараторы, бродильные
аппараты,
карбонизаторы, ресиверы и т. п.).
Основными
причинами аварий этих сосудов являются дефекты изготовления,
коррозийное разрушение и другие виды повреждений, нарушения
технологического
режима и правил эксплуатации, неисправности арматуры и приборов. Аварии
стационарных сосудов большей частью происходят из-за дефектов
изготовления, в
результате срыва болтов и крышек люков, разрыва и выпучивания днищ, а
также
коррозии и других видов разрушений.
С целью предупреждения аварий правила
устройства и эксплуатации сосудов,
работающих под давлением, требуют, чтобы материалы, предназначенные для
их
изготовления и ремонта, имели сертификаты, подтверждающие их
соответствие
назначению и специальным техническим условиям.
Конструкция сосудов должна быть надежной, обеспечивать безопасность при
эксплуатации, возможность их внутреннего осмотра, очистки и ремонта.
Сварные
швы должны быть только стыковыми и доступными для контроля при
изготовлении,
монтаже и эксплуатации сосуда.
Допускаемое давление (в МПа} для стационарных сосудов рассчитывается по
формуле, указанной для расчета котла.
Для
своевременного выявления дефектов сосудов в процессе эксплуатации и
предупреждения, их аварий проводится техническое освидетельствование
перед
пуском в работу и при эксплуатации с периодичностью, указанной дли
котлов.
Для
предупреждения аварий из-за нарушений технологического режима и правил
эксплуатации, кроме допуска к обслуживанию специально обученного
персонала и
периодической проверки их знании, стационарные сосуды в зависимости от
их
конструкции и назначения обязательно снабжаются соответствующими
контрольно-измерительными приборами, предохранительными устройствами,
средствами автоматики, запорной и другой арматурой (рис.29).
Требования к манометрам и предохранительным клапанам, режимам их работы
аналогичны перечисленным для котлов.
Пропускная способность предохранительных клапанов (в кг/ч) для
стационарных
сосудов, работающих под давлением, рассчитывается по формуле
где α — коэффициент расхода через клапан (указывается в его паспорте, а при ориентировочных расчетах принимается равным 0,6); F - площадь сечения клапана в проточной части, мм2; В — коэффициент, учитывающий расширение истекающей из клапана субстанции (для жидкости В = 1, для газов В<1 и определяется расчетом или из таблицы); р1, р2 — избыточное давление перед клапаном и в окружающей среде, МПа, р1 — плотность среды при р1 и t1, кг/м3 (здесь t — температура среды перед клапаном, °С).
Если по каким-либо причинам нельзя применить предохранительные клапаны (например, не обеспечивается их падежная работа), для предупреждения повышения давления в сосуде выше критического используются разрывные предохранительные мембраны. Они просты по конструкции и отличаются мгновенным действием. Разрывные предохранительные мембраны представляют собой диск из металла или другого материала, закрепленный в стенке сосуда, работающего под давлением. При давлении, превышающем рабочее не более чем на 25 %, мембрана разрывается и давление в сосуде падает.
Основным критерием для определения возможности изготовления мембраны из рассматриваемого материала является величина ро, т. е. произведение давления срабатывания р на рабочий диаметр мембраны О. Значения этого критерия и некоторых основных характеристик промышленных мембран приведены в табл. 7.
Толщины мембран (мм) рассчитываются по формулам:
работающих на срез (из меди, алюминия и других аналогичных металлов)
где р —давление среза мембраны, Па; D —диаметр рабочей части .мембраны, см; σср — временное сопротивление срезу, Па;
Таблица 7
работающих на разрушение (из хрупких материалов)
где r — радиус мембраны, мм; р— давление, при котором должна разрушаться меубрэна. Па; σпи — предел прочности на изгиб, Па.
Неисправность приборов контроля и автоматики, запорной и другой арматуры выявляется при проведении их внешних осмотров и контроле в регламентированные сроки. При этом, кроме указанных выше приборов, также контролируются состояние и работоспособность запорных органов, трехходовых кранов, устройств для выпуска воздуха при заполнении сосудов средой, спуска воды и другой арматуры.
Полезная информация: