Безопасность эксплуатации сосудов и аппаратов, работающих под давлением

Сосуды, работающие под давлением — это герметически закрытые емкости, предназначенные для ведения химических и тепловых процессов, а также для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкостей под давлением.

Основная опасность при работе таких сосудов заключается в возможности их разрушения при физическом взрыве среды. Наиболее частыми причинами аварий и взрывов сосудов, работающих под давлением, являются: несоответствие конструкции максимально допустимому давлению и температурному режиму, повышение давления сверх предельного, потеря механической прочности аппарата (коррозия, внутренние дефекты металла, местные перегревы), несоблюдение установленного режима, отсутствие необходимого технического надзора.

Нормативным документом, регламентирующим нормальные условия работы таких аппаратов, являются «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Данные правила распространяются на:

• * сосуды, работающие под давлением свыше 0,7 атм;
• * цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 °C превышает 0,7 атм;
• * сосуды и цистерны для хранения и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел без давления, но опорожняемые под давлением газа свыше 0,7 атм;
• * баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением свыше 0,7 атм.

Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов

Баллоны — закрытые металлические сосуды небольшой емкости, предназначенные для транспортировки и хранения сжатых (кислорода, водорода, азота, воздуха), сжиженных (хлора, аммиака, сероводорода, двуокиси углерода) и растворенных (ацетилена) газов. Стандартные баллоны, изготовляемые из стальных бесшовных труб, состоят из цилиндрического корпуса с выпуклым сферическим днищем и горловины с нарезкой, в которую ввинчивается запорный вентиль с боковым штуцером для отбора газа.

На сферической части баллона около горловины выбиваются паспортные данные. При эксплуатации баллонов основное внимание уделяется исключению причин, приводящих к физическому или химическому взрыву газов, находящихся в баллоне. Физический взрыв газов возможен при повреждении корпуса баллона в случае его падения или удара, особенно при минусовых температурах, когда ударная вязкость стали понижается, и она становится хрупкой; при переполнении сжатыми и особенно сжиженными газами, что приводит к повышению давления выше допустимого значения. Поэтому количество заполняющих баллоны газов строго регламентируется по массе и давлению. Повышение температуры газа в баллоне приводит к резкому повышению давления и разрыву сосуда, поэтому устанавливают баллоны не ближе 1 м от отопительных приборов, и не ближе 5 м от открытого огня. Чтобы избежать попадания в баллоны из-под кислорода горючих газов, все баллоны маркируют соответствующей окраской и надписями. Боковые штуцеры вентилей для баллонов, заполняемых горючими газами, изготовляют с левой резьбой, а для баллонов, заполняемых кислородом и негорючими газами, — с правой резьбой. Баллоны, содержащие кислород, необходимо предохранять от контакта с маслами, способными быстро загораться от соприкосновения с кислородом. Специальные требования предъявляют к ацетиленовым баллонам, так как ацетилен может разлагаться со взрывом, особенно при повышенных давлениях и температурах и в присутствии инициаторов разложения (влага, механические примеси). Поэтому ацетиленовые баллоны заполняют специальной пористой массой и ацетоном, в котором ацетилен растворяется.

Хранят баллоны в специальных помещениях или на открытом воздухе с защитой от воздействия осадков и солнечных лучей. Кислородные баллоны и баллоны с горючими газами размещают в разных отсеках, разделенных глухими стенами. Склады должны быть одноэтажными, без чердачных помещений и иметь покрытия легкого типа. Транспортирование осуществляется с соблюдением специальных правил.