Методика проведения гидравлических испытаний сосудов под давлением. Обслуживание сосудов, работающих под давлением эксплуатация сосудов, работающих под давлением. Методика расчета защиты от жидкостных струй, образующихся при разрыве сосудов высокого давле

Сосуды, работающие под давлением, паровые и водогрейные котлы, трубопроводы пара горячей воды относятся в соответствии с Федеральным законом « О промышленной безопасности опасных производственных объектов» к опасным производственным объектам. Изготовление сосудов и эксплуатации регламентируется: «правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Эксплуатация - повышенная опасность. (особенно опасны взрывы: котлов, сосудов, трубопроводов пара и горячей воды - большие разрушения, травмы, несчастные случаи, материальный ущерб).

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, котлов, трубопроводов пара и горячей воды принято называть Правилами котлонадзора, а объекты, на которые они распространяются, - объектами котлонадзора. (контроль - Ростехнадзор РФ; на предприятии и в организациях контроль за соблюдением Правил котлонадзора осуществляется инспекторами котлонадзора, которые проводят технические освидетельствование и обследование объектов котлонадз.- не соблюдение правил карается наложением штрафов. (ответственность за соблюдение правил, состоянием и эксплуатации сосудов отвечают руководители и специалистов, осуществляющих надзор за техническим сос-ем и эксплуат сосудов.))

Сосуд - герметически закрытая емкость, предназначена для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а так же хранения, транспортировку газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Пробное давление - давление, при котором проводится испытание сосудов.

Давление рабочее - максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса.

Давление расчетное - давление, используемое при расчете на прочность.

Давление условное - расчетное давление при температуре 20 С, используемое при расчете на прочность стандартных сосудов.

Основные причины аварий сосудов, работ под давлением.

Основные причины аварий:

  • а) значительное превышение давления из-за неисправности предохранительных клапанов, нарушение технологического процесса или воспламенение паров масла в воздухосборниках, отсутствие(неисправность) редуцирующих устройств;
  • б)неисправность или отсутствие предохранительных устройств сосудов с быстросъемными крышками;
  • в) дефекты при изготовлении, монтаже и ремонте сосудов;
  • г) переполнение сосудов сжиженными газами;
  • д) износ стенок сосудов;
  • е) обслуживание сосудов необученным персоналом, нарушение технологической и трудовой дисциплины;
  • ж) нарушение требований Правил из-за их незнания;
  • з) выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных им лиц нарушать Правила.

Опасность: - возможность их разрушения при внезапном адиабатическом расширении газов и паров. т.е потеря механической прочности стенок обечайки(коррозия, локальный перегрев, трещины. (взрывы при потере механической прочности сосудов, местный перегрев, удары, превышение рабочего давления(потенциальная энергия - в кинетическую энергию осколков, разрушенного оборудования и ударную волну (травмы людей.))) (k-1)/k

Потенциальная энергия сжатой среды: W= *(1-(p1/p2)) К - показатель адиабаты. P1 и P2- начальное и конечное давление соответственно.V-начальный объем газа.

Потенциальная энергия сжатой среды пропорциональна произведению начального давления на объем сосуда: W~PV

  • - взрывная волна (поражение оборудования и гибель людей.)
  • - опасны сосуды, содержащие токсическую среду(опасность отравления) и горючую среду (опасность пожара и взрыва)

Область применения «правил устройства и безопасной эксплуатации»:

Правила, распространяются на:

  • - сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 С или другой жидкости с температурой, превышающей темпер кипения при давлении 0.07 МПа бег учета гидравлического давления;
  • -сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0.07 МПа
  • - баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0.07МПа
  • - цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50С превышает 0.07МПа.
  • - цистерны и сосуды для транспортирования, хранения сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление свыше 0.07МПа создается периодически для опорожнения;

Правила не распространяются на:

  • - сосуды, изготовляемые в соответствии с «правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», (Ростехнадзор), а так же сосуды, работающие с радиоактивной средой;
  • - сосуды, вместимостью не более 25 литров не зависимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей.
  • - сосуды и баллоны вместимостью не более 25 литров, у которых произведение давления МПа на вместимость в литрах не превышает 200.
  • - сосуды, работающие под давлением, создающие при взрыве внутри них в соответствии с технологическим процессом;
  • - сосуды, работающие под вакуумом;
  • - сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах;
  • - сосуды, устанавливаемые на самолетах и других летательных аппаратах;
  • - воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения;
  • - сосуды специального назначения военного ведомства;
  • -приборы парового и водяного отопления;
  • - трубчатые печи;

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ.

Гидравлическое испытание:

Этому испытанию подлежат все сосуды, после изготовления(с покрытием и изоляцией, сосуды испытываются до наложения изоляции и покрытия);

Не литые сосуды: Pпр=1,25р (у20/уf)

Pпр- пробное давление; МПа

р- расчетное давление сосуда, МПа

у20 - допускаемое напряжение материала сосуда при 20 С, МПа;

уf - допускаемое напряжение материала осуда при расчетной температуре, МПа

Гидравлическое испытание литых сосудов и деталей проводится пробным давлением, определяется по формуле: Pпр=1,5р (у20/уf).

Гидравлическое испытание сосудов и деталей не из Ме, с вязкостью более 20 Дж/см2;

Pпр=1,3р (у20/уf). Если менее 20 то по Pпр=1,6р (у20/уf).

Гидравлическое испытание криогенных сосудов при наличии вакуума в изолированном пространстве корпуса производится

Порядок проведения испытаний должен быть оговорен в техническом проекте и указан в инструкции предприятия - производителя по монтажу и эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

Для гидравлического испытания сосудов должна применяться вода с температурой не меньше +5С и не выше +40С. По согласованию с разработчиком проекта вместо воды может быть использована другая жидкость. При заполнении сосуда водой воздух должен быть удален полностью. Гидравлическое испытание проводиться только после внутреннего осмотра сосуда. Давление в испытуемом сосуде следует повышать плавно. Использование сжатого воздуха или газа для подъема давления не допускается. Давление при гидравлическом испытании контролируется двумя манометрами одного типа, имеющие одинаковые пределы измерения, класса точности и цену деления.

Время выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта. При отсутствии специальных указаний в проекте время выдержки(мин) должно быть не меньше:

Толщина стенки -50 - 10 мин; свыше 50 - 100мм -- 20 ; свыше 100мм - 30 ; для детых, многослойных - 60 мин.

После выдержки под пробным давлением его снижают до расчетного и проводят осмотр наружной поверхности обстругивание стенок во время испытания не допускается.

Сосуд считается выдержавшим испытание(гидравлическое) если нет: трещин, слезок, потения в сварных соединениях, остаточных деформаций, течи в разъемных соединениях, падения давления по манометру. Сосуд и его элементы - в которых были выявлены дефекты, после устранения подвергается повторному гидр. Испытанию пробным давлением. В случае когда гидравл испытание не возможно - поводят пневматическое (воздух или инертный газ.) (при условии контроля методом акустической эмиссии).

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ:

(давление такое же как и при гидравлическом, тщательный осмотр внутреннего состояния сосуда, до испытания;)

При пневматическом испытании применяется меры предосторожности:

  • 1) вентиль на трубопроводе и манометры выносятся за пределы помещения;
  • 2)люди на время испытания удаляются на безопасное расстояние;3) обратный клапан - не зависимо от колебания давления перед ним поддерживает за собой постоянное давление.

Под пробным давлением при пневматическом испытании сосуд должен находиться в течение 5 минут, после чего давление постепенно снижается до рабочего, при котором происходит осмотр сосуда с проверкой плотности его швов и разъемных соединений мыльным раствором или другим способом. Отстукивание сосуда под давлением при пневматическом испытании запрещается. Сосуды, подлежащие регистрации в органах Госгортехнадзора, должны подвергаться периодическим техническим освидетельствованиям инженером-контролером Котлонадзора. За правильность конструкции сосуда, за расчет его прочности и выбор материала, за качество изготовления и монтажа, а также за соответствие сосуда настоящим Правилам отвечает организация, выполнявшая соответствующие работы.

Все изменения проекта в процессе изготовления или монтажа сосуда должны быть письменно согласованы между проектной организацией, потребовавшей изменения проекта, и Госгортехнадзором. Если аппарат выдержал испытание на прочность - то проводят на герметичность.

ИСПЫТАНИЕ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ:

Сосуды, работающие под давлением вредных веществ(жидкостей и газов) 1-го и 2-го класса опасности по ГОСТу 12.1.007-76 испытываются владельцами сосудов на герметичность воздухом или инертным газом(азотом) под давлением,

Равным рабочему давлению. при нарушение герметичности происходит разрыв аппаратуры - опасность(осколки, взрывная волна, проводится расчет на прочность аппарата;)

По достижению испытательного давления подача сжатого воздуха или азота прекращается, между подводящим и трубопроводом и запорным вентилем ставится металл заглушка и проводится наблюдение за падением давления.(проводятся испытания - 24 часа -новые; 4 часа повторные испытания). Замер начального давления и исчисления указанного времени производится после выравнивания температур внутри и вне сосуда. Замер температуры газа в сосуде должен производиться либо путем установки ртутных термометров в имеющиеся в сосуде гильзы, либо термометры на поверхность. Степень герметичности хар-ся количеством выходящим из аппарата газам в единицу времени: m = (Pн-Pk)/ Pн ф; m- коэффициент герметичности(используется при определении количества вредных веществ попавших в воздух произ-ых помещений из оборудования, исходя из этого определяется производительность вентиляционной установки.); ф-время;

падение давления: Др= 100/ф (1- (Pk Tk/PнTн))

Др - падение давления;

Pk ;Pн - конечное и начальное давление в аппарате.

Tk, Tн - конечная и начальная температура в аппарате.

Герметичность удовл если Др не более 0.1% в час для токсичных сред и 0.2% в час для пожароопасных сред(для новых аппаратов). И 0.5% для повторных испытаний. У аппаратов при Р раб меньшем 0.7 атм, Риспыт = Рраб+30кПа. Аппараты работ - ие под вакуумом испыт на прочность и герметичность:

На прочность - 0.2МПа

На герметичность - 0.1МПа

Проведение гидравлического испытания. Порядок проведения. Пробное давление.

Гидравлическое испытание в целях проверки плотности и прочности оборудования под давлением, а также всех сварных и других соединений проводят:

а) после монтажа (доизготовления) на месте установки оборудования, транспортируемого к месту монтажа (доизготовления) отдельными деталями, элементами или блоками;

б) после реконструкции (модернизации), ремонта оборудования с применением сварки элементов, работающих под давлением;

в) при проведении технических освидетельствований и технического диагностирования в случаях, установленных настоящими ФНП.

Гидравлическое испытание отдельных деталей, элементов или блоков оборудования на месте монтажа (доизготовления) не является обязательным, если они прошли гидравлическое испытание на местах их изготовления или подвергались 100% контролю ультразвуком или иным равноценным неразрушающим методом дефектоскопии.

Допускается проведение гидравлического испытания отдельных и сборных элементов вместе с оборудованием, если в условиях монтажа (доизготовления) проведение их испытания отдельно от оборудования невозможно.

Гидравлическое испытание оборудования и его элементов проводят после всех видов контроля, а также после устранения обнаруженных дефектов.

Минимальное значение пробного давления Р пр. при гидравлическом испытании для паровых и водогрейных котлов, пароперегревателей, экономайзеров, а также для трубопроводов в пределе котла принимают:

а) при рабочем давлении не более 0,5 МПа - 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа;

б) при рабочем давлении свыше 0,5 МПа - 1,25 рабочего давления, но не менее, чем рабочее давление плюс 0,3 МПа.

172. Значение пробного давления при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых), а также электрокотлов определяют по формуле:

, (1)

где P - расчетное давление в случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях - рабочее давление, МПа;

, - допускаемые напряжения для материала сосуда (электрокотла) или его элементов соответственно при 20 °C и расчетной температуре, МПа.

Отношение материалов сборочных единиц (элементов) сосуда (электрокотла), работающих под давлением, принимают по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, патрубков и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим, за исключением болтов (шпилек), а также теплообменных труб кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Пробное давление при испытании сосуда, рассчитанного по зонам, следует определять с учетом той зоны, расчетное давление или расчетная температура которой имеет меньшее значение.

Пробное давление для испытания сосуда, предназначенного для работы в условиях нескольких режимов с различными расчетными параметрами (давлениями и температурами), следует принимать равным максимальному из определенных значений пробных давлений для каждого режима.

Значение пробного давления при гидравлическом испытании литых и кованых сосудов определяется по формуле

. (2)

Испытание отливок разрешается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100% контроля отливок неразрушающими методами.

Для гидравлического испытания оборудования под давлением следует использовать воду. Температура воды должна быть не ниже 5 °C и не выше 40 °C, если в технической документации изготовителя оборудования не указано конкретное значение температуры, допустимой по условиям предотвращения хрупкого разрушения.

Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять оборудование или вызывать интенсивную коррозию.

Разница температур металла и окружающего воздуха во время гидравлического испытания не должна приводить к конденсации влаги на поверхности стенок оборудования.

В технически обоснованных случаях, предусмотренных изготовителем, при проведении гидравлического испытания при эксплуатации сосудов допускается использовать другую жидкость.

180. При заполнении оборудования водой воздух из него должен быть удален полностью.

Давление в испытуемом оборудовании следует поднимать плавно и равномерно. Общее время подъема давления (до значения пробного) должно быть указано в технологической документации. Давление воды при гидравлическом испытании следует контролировать не менее чем двумя манометрами. Оба манометра выбирают одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности (не ниже 1,5) и цены деления.

Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления в оборудовании, заполненном водой, не допускается.

Время выдержки под пробным давлением паровых и водогрейных котлов, включая электрокотлы, трубопроводов пара и горячей воды, а также сосудов, поставленных на место установки в сборе, устанавливает изготовитель в руководстве по эксплуатации и должно быть не менее 10 мин.

Время выдержки под пробным давлением сосудов поэлементной блочной поставки, доизготовленных при монтаже на месте эксплуатации, должно быть не менее:

а) 30 мин. при толщине стенки сосуда до 50 мм;

б) 60 мин. при толщине стенки сосуда свыше 50 до 100 мм;

в) 120 мин. при толщине стенки сосуда свыше 100 мм.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

СОСУДЫ И АППАРАТЫ, РАБОТАЮЩИЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Правила и нормы безопасности
при проведении гидравлических испытаний
на прочность и герметичность

РД 24.200.11-90

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Дата введения 01.07.91

Настоящий руководящий документ устанавливает правила и нормы безопасности при подготовке и проведении гидравлических испытаний на прочность и герметичность сосудов и аппаратов, работающих под давлением, изготавливаемых в соответствии с требованиями ОСТ 26-291 , ОСТ 26-01-1183, ОСТ 26-01-900, ОСТ 26-11-06 , ОСТ 26-18-6 , ОСТ 26-01-9, ОСТ 26-01-221.

Гидравлические испытания изделий и их элементов на прочность и герметичность гидростатическим давлением должны проводиться на специальных испытательных гидростендах (далее гидростендах) или, в исключительных случаях, на сборочных стендах с использованием переносного оборудования.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.2. На каждом предприятии в соответствии с настоящим руководящим документом должна быть разработана и утверждена главным инженером инструкция по безопасному проведению гидравлических испытаний. Основные положения инструкции, а также схема испытания должны быть вывешены на рабочем месте каждого участка гидроиспытаний.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ

2.1. К работе на гидростендах и рабочих местах с переносным оборудованием для гидравлических испытаний допускаются рабочие соответствующей специальности по «Единому тарифно-квалификационному справочнику работ и профессий рабочих (ЕТКС), аттестованные в установленном порядке с квалификацией не ниже 4 разряда».

Рабочий должен быть ознакомлен с особенностями данного испытательного оборудования и пройти инструктаж.

Организация обучения и инструктажа по безопасности труда должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.0.004 .

2.3. Повторная проверка знаний работающих должна проводиться не реже одного раза в год для рабочих и одного раза в три года для ИТР заводской квалификационной комиссией, назначаемой в установленном порядке.

2.5. Каждый гидростенд в каждой смене должен быть закреплен за отдельным исполнителем распоряжением по цеху. Исполнитель обязан следить за исправным состоянием гидростенда и содержать его в надлежащем порядке и чистоте. На каждом гидростенде должна быть вывешена табличка с указанием фамилии исполнителя, ответственного за данный гидростенд.

2.6. При подготовке к гидравлическим испытаниям каждого изделия нового типа, конструкции и т.п. руководитель работ должен провести внеплановый инструктаж рабочих, по особенностям данного изделия, указать на возможные источники опасности и меры предосторожности.

2.7. Для выполнения работ по строповке и перемещению груза, управлению грузоподъемными механизмами с пола испытатели должны иметь соответствующее удостоверение.

3. ТРЕБОВАНИЯ К УЧАСТКУ, ОБОРУДОВАНИЮ, ОСНАСТКЕ

3.1. Требования к участку и рабочему месту при испытании переносным оборудованием

3.1.1. Участок для гидравлических испытаний должен соответствовать требованиям действующих санитарных норм проектирования промышленных предприятий CH118, CH119, СН245, строительным нормам и правилам СНиП2, СНиП8, СНиП9.

гидростенда (или переносного оборудования при испытании на сборочном стенде);

вспомогательного оборудования и оснастки;

испытываемого изделия с учетом безопасного выполнения работ по его монтажу и осмотру, при этом свободная зона по периметру максимально возможного габарита изделия должна быть не менее 1 м.

3.1.3. Участок должен иметь нескользкое покрытие пола с уклоном и (или) отверстиями для стока воды, а также защитное ограждение, исключающее возможность случайного появления на участке посторонних лиц и попадание рабочей жидкости за пределы участка (приложение ).

На ограждении должно быть световое табло с надписью «ВХОД ВОСПРЕЩЕН. ИДУТ ИСПЫТАНИЯ» или соответствующий плакат.

3.1.4. На участке должны быть общее и местное рабочее освещение, аварийное освещение, а также переносные светильники с напряжением не более 42 В. Оборудование освещения должно соответствовать требованиям « ».

Освещение должно обеспечивать освещенность на поверхности испытываемого изделия:

рабочую - не менее 300 лк при люминесцентном или 200 лк при освещении лампами накаливания;

аварийную - не менее 10 от рабочей.

3.1.5. Участок гидроиспытаний должен иметь оборотную систему водоснабжения, обеспечивающую заполнение объема испытываемых изделий или технический водопровод с системой слива в канализацию.

3.2. Требования к оборудованию и оснастке

3.2.1. Гидростенд должен быть оборудован:

емкостью для рабочей жидкости с системой ее циркуляции;

насосом для заполнения и опорожнения изделия;

насосом для создания давления в изделии;

рессивером (буферной емкостью) или пневмогидроаккумулятором;

системой трубопроводов;

запорной арматурой;

приборами для измерения давления и температуры рабочей жидкости;

предохранительными устройствами или электроконтактными манометрами (ЭкМ);

заглушками.

Электродвигатели насосов должны быть закрытого исполнения, типа IP44.

Допускается использование насосной установки с пневматическим приводом с электромагнитным клапаном (электрозадвижкой) перекрывающим подачу воздуха на пневмопривод. Управление клапаном должно осуществляться электроконтактным манометром (ЭкМ), установленным в линии от насоса к изделию.

При использовании в составе рабочей жидкости люминофоров, консервантов или других химических веществ гидростенд должен быть дополнительно оборудован специальными емкостями для приготовления нейтрализующих растворов и нейтрализации рабочей жидкости и (или) устройством для сбора этих веществ с целью их дальнейшего использования.

3.2.2. Расположение и компоновка оборудования должны отвечать требованиям действующих строительных норм и правил СНиП9, СНиП10 и обеспечивать безопасность и удобство его эксплуатации и ремонта.

Пульт управления гидростендом или переносным оборудованием для гидроиспытаний, расположенный в опасной зоне, определенной расчетом по приложению , должен быть оборудован защитой, рассчитанной согласно приложению .

3.2.3. При подземном расположении испытываемого изделия, над заглубленным помещением должна быть предусмотрена раздвижная или другая механическая крыша, а участок с учетом площади, занимаемой крышей в раскрытом положении, должен иметь леерное ограждение.

3.2.4. Электрооборудование гидростенда должно соответствовать требованиям действующих в промышленности «Правил устройства электроустановок », «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей », «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей », а также строительным нормам и правилам Сн иП6.

3.2.5. Гидростенд должен быть снабжен кнопками «СТОП» аварийной остановки электродвигателя насоса, окрашенными в красный цвет. Количество кнопок и места их расположения должны гарантировать возможность быстрой остановки электродвигателя.

3.2.6. Вращающиеся части привода питательного насоса должны быть надежно ограждены. Попадание рабочей жидкости на привод не допускается.

3.2.7. Напорная линия насоса должна иметь рессивер для уменьшения колебаний давления в испытываемом изделии, вызываемых пульсирующей подачей рабочей жидкости. Рессивер должен быть рассчитан на давление, не ниже максимально допустимого для данного гидростенда.

Рессивер должен устанавливаться на участке гидроиспытаний в месте, исключающем присутствие людей и обеспечивающем доступность его осмотра, и иметь защитное ограждение, рассчитанное согласно приложению .

Допускается не устанавливать рессивер и байпас на гидростендах, если давление в испытываемом изделии достигается с помощью насоса без электропривода (вручную).

3.2.8. Расположение трубопроводов должно обеспечивать свободный доступ для осмотра и контроля их состояния.

3.2.9. Измерение давления должно производиться по двум поверенным манометрам, один из которых, контрольный, должен быть установлен на изделии, а второй - на пульте управления гидростендом.

3.2.10. Манометры для измерения давления должны иметь один тип, предел измерения, одинаковую цену деления и класс точности не ниже:

2,5 при расчетном давлении до 2,5 МПа (25 кгс/см 2);

1,5 при расчетном давлении свыше 2,5 МПа (25 кгс/см 2) и такую шкалу, на которой предел измерения расчетного давления находится во второй ее трети.

3.2.11. Расположение манометров должно обеспечивать свободный обзор шкалы манометра, при этом шкала прибора должна находиться в вертикальной плоскости.

Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавливаемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не допускается.

3.2.12. Манометры должны быть защищены от теплового излучения, замерзания, механических повреждений.

отсутствии пломбы или клейма с отметкой о проведенной поверке;

просроченном сроке поверки;

неисправности манометра (стрелка при его отключении не возвращается на нулевую отметку шкалы, разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности показаний).

Регулировка клапанов должна производиться согласно ГОСТ 12.2.085 . Контрольной средой для определения момента открывания клапана может быть воздух или вода, которые должны быть чистыми, без механических или химических включений.

3.2.15. Установку предохранительных клапанов необходимо проводить, руководствуясь «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и согласно принципиальной схеме оборудования гидростенда или принципиальной схеме, утвержденной главным инженером предприятия.

Допускается использовать вместо предохранительных клапанов электроконтактные манометры (ЭкМ), при этом один манометр устанавливается на изделии и еще один - в магистрали от насоса к изделию. Соединение насоса с манометром ЭкМ должно осуществляться через буферную емкость или демпфирующее устройство для предохранения манометра от пульсации рабочей жидкости в трубопроводе.

Манометры должны быть настроены на пробное давление и обеспечивать отключение насоса при достижении значения пробного давления.

3.2.16. Резиновые, металлорезиновые рукава и трубопроводы, используемые при гидроиспытаниях, должны иметь бирки с указанием их рабочего и пробного давления, срока испытания.

Значения давлений на рукавах и трубопроводах должны быть не ниже величины давления, на которое рассчитан данный гидростенд.

Рукава должны отвечать действующим стандартам или техническим условиям и не иметь механических или химических повреждений.

3.2.17. Запорная арматура гидростенда должна быть доступна для обслуживания и располагаться не выше 1,5 м от уровня пола. Арматуру необходимо систематически смазывать и прокручивать, при этом применение каких-либо рычагов не допускается.

Применять арматуру, не имеющую технической документации (паспорт, аттестат и т.п.), не допускается.

3.2.18. Запорная арматура должна иметь четкую маркировку:

наименование завода-изготовителя или его товарный знак;

условный проход, мм;

условное давление, МПа (кгс/см 2);

направление потока среды;

марка материала.

3.2.19. В маркировке заглушек, используемых для гидроиспытаний, должны указываться номер заглушки и величина давления, на которое она рассчитана.

3.2.20. Испытываемое изделие должно иметь:

вентиль или кран для контроля отсутствия давления в нем перед его демонтажом. Допускается использование трехходового крана, установленного на изделии. Выходное отверстие крана должно быть направлено в безопасное место. Допускается при наличии муфт для слива жидкости вентиль или кран не устанавливать.

предохранительные клапаны, количество и пропускная способность которых должны исключать возможность возникновения в изделии давления, превышающего пробное. Допускается использовать предохранительные клапаны с разрывной мембраной, рассчитанной на пробное давление.

Допускается не устанавливать предохранительные клапаны на изделии, если они предусмотрены в магистрали между насосом и испытываемым изделием и рассчитаны на пробное давление.

3.2.21. Рабочая жидкость, выходящая из предохранительного клапана, должна отводиться в безопасное место. Установка запорных устройств на отводящих трубах, а также между изделием и предохранительным клапаном не допускается.

3.2.22. Рабочие жидкости, применяемые для гидравлических испытаний, должны быть нетоксичными, невзрывоопасными, непожароопасными.

Допускается по требованию разработчика изделия применение других жидкостей с обязательным соблюдением соответствующих мер безопасности.

3.2.23. Конструкции площадок обслуживания и лестниц к ним (лесов) должны соответствовать действующим «Правилам техники безопасности для строительно-монтажных работ» и «Общим правилам техники безопасности и производственной санитарии для предприятий и организаций машиностроения».

3.2.24. Грузоподъемные краны и механизмы, применяемые на участке гидроиспытаний, должны соответствовать требованиям действующих «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».

3.2.25. Гидростенд и все входящие в него сборочные единицы, агрегаты и приспособления должны иметь аттестаты или паспорта. Использование технологической оснастки, не имеющей технической документации и (или) с механическими повреждениями резьбовых, уплотнительных, посадочных поверхностей, следами растяжения, не допускается.

3.2.28. Гидростенд должен быть на учете в метрологической и технической службе предприятия, осуществляющей планово-предупредительные ремонты.

Планово-предупредительные ремонты должны выполняться в строгом соответствии с графиком, утвержденным главным инженером предприятия. После ремонта гидростенд должен быть подвергнут гидравлическому испытанию давлением согласно п. и аттестован согласно ГОСТ 24555 .

3.2.30. Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в год в установленном порядке.

Дополнительная поверка рабочих манометров контрольным должна проводиться не реже одного раза в 6 месяцев с записью результатов в журнал. Допускается для поверки рабочих манометров использовать поверенный рабочий манометр, имеющий с поверяемым одинаковую шкалу и класс точности. Независимо от указанных сроков поверку манометров необходимо проводить при возникновении сомнений в правильности их показаний.

3.2.31. Проверка предохранительных клапанов должна проводиться не реже одного раза в год, в сроки, установленные руководством предприятия. Проверка, ремонт и регулировка предохранительного клапана должны оформляться актом за подписями механика цеха, мастера по ремонту и регулировке и слесаря, проводившего данные работы.

Предохранительный клапан, прошедший ремонт и регулировку, должен быть опломбирован вместе с биркой, на которой указано пробное давление, и снабжен номером.

Каждый предохранительный клапан должен иметь технический паспорт, вместе с которым должны храниться копии паспортов на клапан и пружину с заводов-поставщиков, а также копии актов его поверки, ремонта и регулировки.

3.2.32. Резиновые, металлорезиновые рукава и трубопроводы должны проходить проверку и испытания не реже одного раза в год согласно графику планово-предупредительного ремонта. Испытания должны проводиться по соответствующим нормативно-техническим документам на эти изделия и строительным нормам и правилам.

3.2.33. Запорная арматура после каждого ремонта должна подвергаться испытаниям на механическую прочность и герметичность гидравлическим давлением, соответствующим требованиям нормативно-технической документации на данную арматуру, но не ниже максимального давления, на которое рассчитан гидростенд. Испытание запорной арматуры должно быть оформлено актом.

Испытания должны проводиться после пригонки и слесарно-механической обработки.

4. ПРАВИЛА И НОРМЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Подготовка к проведению гидроиспытаний

4.1.1. Изделия и их элементы, подлежащие гидроиспытанию, должны быть приняты службой ОТК по результатам внешнего осмотра и неразрушающего контроля .

Величина испытательного давления для изделия не должна превышать максимально допустимой величины давления, на которое рассчитан гидростенд.

4.1.2. Крепеж и уплотнения, используемые при гидроиспытании, должны быть из материалов, предусмотренных в рабочих чертежах на изделие.

4.1.3. Контрольно-измерительные приборы, предохранительные устройства, арматура, заглушки, крепеж, прокладки и т.п. должны выбираться согласно маркировке на давление не ниже испытательного.

4.1.4. При установке испытываемого изделия на гидростенде на штатные или технологические опоры должно быть обеспечено его устойчивое положение, свободный доступ для осмотра и расположение дренажных отверстий («воздушников») в его верхней точке.

Схема гидроиспытания, технологический процесс и оснастка должны обеспечивать полное удаление воздуха при заполнении испытываемого изделия рабочей жидкостью.

4.1.5. Монтаж коммуникаций, установка требуемой арматуры, контрольно-измерительных приборов должны производиться в полном соответствии с утвержденной схемой гидроиспытания.

Все свободные отверстия испытываемого изделия должны быть заглушены.

Монтаж, оборудование и осмотр изделия на высоте более 1,5 м следует проводить со специальных площадок (лесов).

4.1.6. При монтаже фланцевых соединений резьбовые элементы должны затягиваться равномерно, поочередным затягиванием диаметрально противоположных («крест-накрест») с соблюдением параллельности фланцев.

Запрещается использовать гаечные ключи не соответствующие размеру гайки, нестандартные и (или) с удлинением рукоятки, а также молоток или кувалду.

4.1.7. При приготовлении рабочей жидкости с использованием люминофоров, консервантов, а также при нанесении индикаторных покрытий на контролируемые поверхности испытываемого изделия на участке гидроиспытаний должна быть включена система общеобменной приточно-вытяжной вентиляции.

4.2. Проведение гидроиспытаний

4.2.1. В проведении гидравлических испытаний должно участвовать минимальное количество людей, но не менее двух человек.

4.2.2. Во время проведения гидроиспытаний запрещается:

находиться на территории участка лицам, не участвующим в испытании;

находиться со стороны заглушек лицам, участвующим в испытании;

производить посторонние работы на территории участка гидроиспытаний и работы, связанные с устранением обнаруженных дефектов на изделии, находящемся под давлением. Работы по устранению дефектов разрешается производить только после снятия давления и, в необходимых случаях, слива рабочей жидкости.

транспортировать (кантовать) изделие, находящееся под давлением;

транспортировать грузы над изделием, находящимся под давлением.

4.2.3. Испытателю запрещается:

проводить испытания на гидростенде, незакрепленном за ним или его бригадой распоряжением по цеху;

оставлять без надзора пульт управления гидростендом, испытываемое изделие, соединенное с системой водоснабжения (даже после снятия давления);

производить под давлением сборку и разборку изделий, оснастки, ремонт оборудования гидростенда и т.д.;

самовольно вносить изменения в технологический процесс испытаний, изменять давление или время выдержки под давлением и др.

4.2.4. Проведение гидравлических испытаний на сборочном стенде с использованием переносного оборудования допускается в исключительных случаях с письменного разрешения главного инженера предприятия и соблюдением требований настоящего руководящего документа.

4.2.5. Испытываемое изделие должно быть заполнено рабочей жидкостью полностью, наличие в коммуникациях и изделии воздушных подушек не допускается.

Поверхность изделия должна быть сухой.

4.2.6. Давление в изделии должно повышаться и снижаться плавно. Повышение давления должно производиться с остановками (для своевременного выявления возможных дефектов). Величина промежуточного давления принимается равной половине пробного. Скорость подъема давления не должна превышать 0,5 МПа (5 кгс/см 2) в минуту.

Предельное отклонение пробного давления не должно превышать ± 5 % его величины. Время выдержки изделия под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта или указывается в нормативно-технической документации на изделие.

4.2.7. Во время повышения давления до пробного и выдержки изделия под пробным давлением находиться вблизи и (или) осматривать изделие запрещается. Персонал, участвующий в испытании, должен в это время находиться за пультом управления.

Осмотр изделия должен производиться после снижения давления в изделии до расчетного.

При расчетном давлении в изделии у гидростенда разрешается находиться:

испытателям;

дефектоскопистам;

представителям отдела технического контроля (ОТК);

ответственному за безопасное проведение работ - мастеру, старшему мастеру, начальнику участка;

начальникам цехов;

работникам ведущих технических отделов;

представителям заказчика.

Указанные лица должны пройти специальное обучение или соответствующий инструктаж согласно ГОСТ 12.0.004 .

4.2.8. При использовании дефектоскопической аппаратуры с источниками ультрафиолетового излучения облучение глаз и кожных покровов работающих не допускается.

4.2.9. Испытатель обязан прервать испытание, выключить насосы, создающие давление, или перекрыть вентили трубопроводов, подающих давление в изделие, (при использовании одного насоса для нескольких рабочих мест) и открыть вентили сброса давления при:

перерыве в подаче рабочего давления;

достижении давления в изделии или трубопроводах выше разрешенного несмотря на соблюдение всех требований, указанных в инструкции;

отказе манометров или других показывающих приборов во время подъема давления;

срабатывании предохранительных устройств;

возникновении гидроударов в трубопроводе или изделии, появлении вибрации;

обнаружении в испытываемом изделии, технологической оснастке, трубопроводах течи, трещин, выпучин или отпотевания в сварных швах;

утечке через дренажные отверстия, служащей сигналом для прекращения испытания;

разрушении испытываемого изделия;

пожаре и т.п.

4.2.10. После снятия давления в системе, перед разборкой фланцевых соединений, необходимо удалить рабочую жидкость из изделия и системы.

4.2.11. При демонтаже оснастки гайки болтовых соединений следует снимать, постепенно ослабляя диаметрально противоположные («крест-накрест»), и обращать внимание на целостность уплотнительных элементов во избежание их попадания во внутренние полости изделия.

4.2.12. Отработанная рабочая жидкость, содержащая химические вещества, перед сбросом в канализационную сеть должна быть нейтрализована и (или) очищена.

Запрещается сброс в канализацию рабочих жидкостей, содержащих люминофоры, консерванты и т.п., не прошедших нейтрализацию и (или) очистку.

При работах с раствором хлорной извести на участке гидроиспытаний должна быть включена система общеобменной приточно-вытяжной вентиляции. Вытяжной патрубок системы вентиляции должен находиться непосредственно над емкостью с раствором хлорной извести.

Хлорная известь, попавшая на пол, должна быть смыта водой в канализационный сток.

Все работы с хлорной известью должны проводиться в защитных очках, брезентовом костюме, резиновых сапогах и перчатках, с надетым противогазом.

4.2.13. Удаление с кожных покровов люминофоров на основе флуоресцеина и его растворов (суспензий) необходимо производить водой с мылом или 1 - 3 % водным раствором аммиака.

По окончании работ с люминофорами персонал обязан тщательно вымыть руки теплой водой с мылом.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРОТОКОЛ АТТЕСТАЦИЙ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОСТЕНДА

Расчетное давление, МПа (кгс/см 2) ____________________________________________

Допускаемое рабочее давление, МПа (кгс/см 2) __________________________________

Расчетная температура, °C ___________________________________________________

Характеристика рабочего агента ______________________________________________

(вода, нейтральные жидкости и т.п.) ___________________________________________

2. ПЕРЕЧЕНЬ УСТАНОВЛЕННЫХ АГРЕГАТОВ

3. ПЕРЕЧЕНЬ УСТАНОВЛЕННОЙ АРМАТУРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

4. СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ КОНСТРУКЦИИ СТЕНДА

Дата

Номер документа

Наименование произведенных работ

Подпись ответственного за стенд

5. ведомость замены узлов, арматуры, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

6. СВЕДЕНИЯ О ЛИЦАХ, ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА СТЕНД

7. ОТМЕТКИ О ПЕРИОДИЧЕСКИХ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЯХ СТЕНДА

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ГИДРОСТЕНДА

АКТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИДРОСТЕНДА

Предприятие ___________________

Цех-изготовитель _______________

Стенд для гидравлических испытаний в соответствии с чертежом № ___________________________ и ТУ _________________________ и принят ОТК цеха № ________________

Нач. цеха-изготовителя ____________________________________________ (штамп)

(подпись)

Мастер _________________________________________________________________

(подпись)

Контрольный мастер ______________________________________________ (штамп)

(подпись)

СВЕДЕНИЯ О СВАРОЧНЫХ РАБОТАХ

Сварка выполнена сварщиком ______________________________________________

фамилия, имя, отчество

Удостоверение сварщика № _________________ выдано ________________________

дата

АКТ ИСПЫТАНИЯ

(наименование узла, трубопровода, входящего

__________________________________________________________________________

в гидростенд) (чертеж, шифр, инв. №)

на прочность (герметичность) жидкостью (воздухом) под давлением ____________ МПа (кгс/ем 2) с выдержкой в течение _____________ минут.

Испытания проведены в соответствии с _______________________________________

(НТД)

Испытания выдержал

(наименование узла трубопровода)

Нач. цеха-изготовителя __________________

(подпись)

Контрольный мастер ___________________

(подпись)

Институт гидродинамики
Сибирского Отделения Академии Наук СССР

УТВЕРЖДАЮ

Замдиректора Института
гидродинамики СО АН СССР
член-корр. АН СССР

Б.В. Войцеховский

Диаметр вмятины должен быть близок к диаметру области высокого давления, т.е.

Таблица 1

0,02

0,05

0,88

R / d

0,83

Видим, что для Σ > 0,1, что соответствует конструкционным металлам, R /d слабо зависит от Σ, поэтому в дальнейшем будем полагать

Теперь требуется выяснить, выдержит ли защита, рассчитанная по формуле (), воздействие струи в 1-й стадии.

Перед моментом соударения все частицы жидкости движутся перпендикулярно поверхности преграды со скоростью U. После соударения боковая поверхность струи вблизи преграды получает ту же скорость U в перпендикулярном направлении в результате действия боковой волны разрежения на сжатую образовавшуюся ударной волной жидкость. Повышенные давления действуют на преграду до окружности диаметром порядка 2 d , так как к этому моменту распределение скоростей в струе в окрестности точки соударения приблизится к распределению при стационарном обтекании.

На этот процесс расходуется отрезок струи длиной около который обладает массой ~ импульсом ~ и энергией ~ Отметим, что оценка объема и энергии этого отрезка струи дает ту же величину, что была получена ранее другим путем для объема и потери энергии заторможенной жидкости при установившемся обтекании. Указанная величина энергии соответствует тому максимальному количеству энергии, которое может получить стенка в процессе установления течения, т.е. в 1-й стадии.

Однако фактическая передача энергии зависит от отношения (процесс соударения головной части струи со стенкой в какой-то мере аналогичен неупругому соударению шаров). Из законов сохранения легко получаем выражение:

где E - энергия, передаваемая защитному листу

k - отношение площади листа, воспринимающей импульс к площади сечения струи.

Если запишем теперь, что E не должно превосходить энергию допустимой деформации листа в области вмятины, площадь которой обозначим пока через то получим условие непробивания листа в 1 стадии:

Разрешим это неравенство относительно δ, предварительно заменяя и полагая , что соответствует значениям k и k 1 , близким к реальным, будем иметь:

При P T > P * T большее значение δ дает формула (), при P T < P * T - формула (). Поэтому в зависимости от величины Р T нужно применять ту или иную формулу. Если в качестве преграды используется лист из Ст 3, то

P * T = 200 кг/см 2 . (9 *)

3. ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ИСТЕЧЕНИЯ СТРУИ

Так как заранее неизвестно, какую форму и размеры будет иметь отверстие в стенке сосуда в случае его разрыва, при расчете защиты, очевидно, нужно ориентироваться на худший случай, когда образуется отверстие, дающее струю максимальной пробивной силы.

Точное решение задачи об истечении представляет значительные трудности, однако здесь можно сделать оценки, вполне достаточные для расчета защиты.

Пусть мы имеем сосуд объемом V c жидкостью под давлением P 1 . Избыточный объем жидкости, который из него нужно выпустить, чтобы давление упало до атмосферного, обозначим через D V 1 . Пусть при t 1 = 0 в стенке сосуда образовалось отверстие с площадью S и характерным размером (например, диаметром) d .

Волна разрежения, уходящая от свободной поверхности внутрь сосуда, снимает давление вблизи поверхности до атмосферного и сообщает поверхностному слою жидкости скорость где c = скорость звука в жидкости.

Хотя мы здесь имеем дело с пространственным течением жидкости, однако характерное время ускорения жидкости t * можно оценить по одномерной схеме: волна разрежения вследствие резкого расширения поверхности фронта при входе внутрь сосуда на расстоянии порядка d от отверстия отражается обратно в виде волны сжатия той же амплитуды (так же, как при прохождении волны разрежения в трубе через область резкого увеличения сечения).

При этом в сечении отверстия скорость жидкости увеличивается на ту же величину D U . Волна сжатия снова отражается от свободной поверхности волной разрежения, увеличивающей скорость еще на D U и т.д. Так как скорость жидкости в сечении отверстия увеличивается на величину за время , то среднее приращение скорости струи за единицу времени в начале истечения составит

Характерным временем разгона струи будет:

где P (t ) - давление в сосуде, меняющееся при истечении. Заметим, что из этого уравнения вытекает закон нарастания скорости в начальной стадии процесса, то есть когда P P 1 и совпадающий с выведенным ранее.

До давлений в несколько сотен атмосфер можно считать, что давление в сосуде линейно связано с избыточным объемом жидкости D V 1 , содержащимся в данный момент в сосуде. Поэтому можем записать:

Вводя последнее выражение в уравнение () и перейдя к безразмерным переменным: , где U ∞ и t * берем из (), получим уравнение:

Если λ < 1, то для t £ 1 последним интегралом можно пренебречь и решение уравнения будет:

V (t ) = th t

В таблице приведены результаты численного решения уравнения () при различных значениях λ.

Таблица 2

λ "

0,25

V 2 max

0,74

0,71

0,60

0,46

0,32

0,14

V max

0,86

0,84

0,78

0,68

0,57

0,37

t max

1,80

1,70

1,30

1,20

0,90

0,60

(l /d ) max

2,08

1,90

1,60

1,08

0,68

0,29

λ 1/3 V 2 max

Сосуд - есть герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера.

Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность и безопасную эксплуатацию в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения его технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.

Гидравлическое (пневматическое) испытание является процедурой по технической диагностике сосудов, имеющее следующие цели:

1. Проверить прочность элементов конструкции.

2. Проверить плотность соединений элементов конструкции.

Проведение гидравлических испытаний нефтегазового оборудования должно проходить в соответствии с требованиями следующих нормативных документов и актов.

Порядок проведения гидравлических испытаний должен быть указан в техническом проекте и в инструкции предприятия - изготовителя по монтажу и эксплуатации сосуда.

Гидравлическое испытание сосудов проводится только при удовлетворительных результатах наружного и внутреннего осмотров.

Сосуды должны иметь штуцеры для наполнения и слива воды, а также удаления воздуха при гидравлическом испытании. На каждом сосуде должен быть предусмотрен вентиль, позволяющий осуществлять контроль за отсутствием давления в сосуде перед его открыванием.

Сосуды должны предъявляться к гидравлическому испытанию с установленной на них арматурой.

Испытание производится с крепежными деталями и прокладками, указанными в проекте.

Устройства, препятствующие наружному и внутреннему осмотрам сосудов должны быть, как правило, съемными. Если конструкция сосуда не позволяет проведение наружного и внутреннего осмотров или гидравлического испытания, разработчиком проекта сосуда в инструкции по монтажу и эксплуатации должны быть указаны методика, периодичность и объем контроля. Ответственность за своевременную и качественную подготовку сосуда для освидетельствования несет владелец сосуда.

Давление в испытываемом сосуде следует повышать плавно. Скорость подъема давления должна быть указана: для испытания сосуда на заводе изготовителе в технической документации, для испытания сосуда в процессе эксплуатации - в инструкциях по монтажу и безопасной его эксплуатации. Как правило, инструкции рекомендуют через каждые 15 минут выдержки повышать давление в сосудах на величину, соответствующую 25% p пр .

Давление при гидравлическом испытании должно контролироваться двумя манометрами, имеющими одинаковый предел измерения и одинаковый класс точности.

При заполнении аппарата водой необходимо следить, чтобы в нем не остался воздух. При спуске воды из аппарата следует открывать воздушник, чтобы предотвратить нежелательное действие на аппарат внешнего давления. Запрещается поднимать давление («поддавливать») сжатым воздухом.

Для гидравлических испытаний используется вода с температурой от +5 до +40ºС, если в технических условиях на сосуд не указано иное значение температуры. Разность температур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытаний не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда.

Прочность металла в допускаемом диапазоне температур испытания изменяется незначительно. Поэтому, значение допускаемых напряжений [σ] металла, из которого изготовлен сосуд, в процессе гидравлических испытаний принято всегда выбирать соответствующее температуре +20ºС.

Гидравлическое испытание вертикально установленных сосудов допускается производить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса сосуда, для чего расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком проекта сосуда с учетом принятого способа крепления в процессе гидравлического испытания. При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, действующего на сосуд в процессе его эксплуатации.

Давление в верхней точке аппарата, находящегося в рабочем положении, должно быть равно пробному.

Давление в нижней части сосуда рассчитывается с учетом гидростатического давления.

Плотность приварки укрепляющих колец и патрубков штуцеров проверяют через сигнальные отверстия пневматически давлением 0,4÷0,6МПа с обмыливанием швов внутри и снаружи аппарата.

Время выдержки под пробным давлением зависит от толщины стенки сосуда и указывается в паспорте сосуда.

После выдержки сосуда под пробным давлением в течение указанного времени, давление в нем снижают плавно до расчетного и производят осмотр наружной поверхности сосуда.

Во время испытаний запрещается обстукивать стенки, подтягивать разъемные соединения сосуда находящегося под давлением.

Время выдержки сосуда под пробным давлением

Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

Течи, трещин, запотевание, слезок в сварных швах и на основном металле;

Течи в разъемных соединениях;

Видимых остаточных деформаций;

Падения давления по манометру.

Сосуд и его элементы, в которых при испытании выявлены дефекты, после их устранения подвергаются повторным гидравлическим испытаниям пробным давлением, установленным настоящими «Правилами».

Значение пробного давления и результаты технического освидетельствования должны записываться в паспорте сосуда лицом, производящим освидетельствование, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков следующего освидетельствования. Если при техническом освидетельствовании окажется, что сосуд, вследствие имеющихся дефектов или нарушений «Правил», находится в состоянии, опасном для дальнейшей эксплуатации, работа такого сосуда должна быть запрещена.

Периодичность испытаний сосудов различной категории указывается в нормативно-технической документации на сосуд и в «Правилах» устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Госгортехнадзор РФ.

При проведении внеочередного освидетельствования должна быть указана причина, вызвавшая необходимость в таком освидетельствовании.

В системе сбора и подготовки нефти применяются различные емкости, сепараторы, цистерны, баллоны и т.д., рабочее давление, в которых выше атмосферного. Ввиду этого к проектированию, устройству, ремонту и эксплуатации этих сосудов предъявляются повышенные требования, регламентируемые «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 10-115-96).

Правила распространяются на:

    сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 о С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа, без учета гидростатического давления;

    сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;

    баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;

    цистерны и сосуды для транспортирования и хранения сжатых и сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 о С превышает давление 0,07 МПа.

Правила не распространяются на:

    сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м 3 (25л), у которых произведение давления в МПа на вместимость в м 3 не превышает 0,02;

    трубчатые печи;

    сосуды, состоящие из труб с внутренним диаметром не более 150 мм без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм.

При определении вместимости из общей емкости сосуда исключается объем, занимаемый футеровкой, трубами и другими внутренними устройствами. Группа сосудов, а также сосуды, состоящие из отдельных корпусов и соединенные между собой трубами с внутренним диаметром более 100 мм, рассматриваются как один сосуд.

Для управления работой, обеспечения безопасных условий и расчетных режимов эксплуатации сосудов они должны быть оснащены: предохранительными устройствами (клапанами), приборами для измерения давления (манометрами), приборами для измерения температуры, указателями уровня жидкости, запорной и регулирующей арматурой.

Конструкция сосудов должна быть надежной, обеспечивать безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность их полного опорожнения, очистки, промывки, осмотра и ремонта.

Для каждого сосуда должен быть установлен и указан в паспорте расчетный срок службы с учетом условий эксплуатации.

Сосуды должны иметь штуцеры для наполнения и слива воды, а также удаления воздуха при гидравлическом испытании.

2.Требования, предъявляемые к обслуживанию сосудов.

К обслуживанию сосудов, работающих под давлением, могут быть допущены лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные, аттестованные и имеющие удостоверения на право обслуживания сосудов. Допуск персонала к самостоятельному обслуживанию должен оформляться приказом, распоряжением по цеху.

Приказом по управлению назначаются ИТР, аттестованные в установленном порядке и ознакомленные должностными обязанностями под роспись, ответственные за исправное содержание и безопасное действие сосудов, работающих под давлением. При длительной командировке, болезни и на время отпуска приказом по управлению должны быть оговорены лица, их замещающие.

Периодичность проверки знаний у ИТР – раз в 3 года, а у персонала, обслуживающего сосуды, - не реже одного раза в год.

Внеочередная проверка знаний проводится:

    при переходе в другую организацию;

    в случае внесения изменения в инструкцию по режиму работы и безопасному обслуживанию сосуда;

    по требованию инспектора Госгортехнадзора, лица по надзору, назначенного приказом по управлению, и других контролирующих органов.

Персонал, допущенный к самостоятельной работе, обязан раз в год пройти проверку знаний, и раз в квартал проинструктирован по безопасному ведению обслуживания, технического освидетельствования сосудов, работающих под давлением, в объеме инструкций, утвержденный начальником управления. Инструкции должны быть разработаны на основании “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, инструкций завода-изготовителя по эксплуатации сосудов, с учетом технологического назначения сосудов.

При перерыве в работе по специальности белее 12 месяцев персонал, обслуживающий сосуды, после проверки знаний должен перед допуском к самостоятельной работе пройти стажировку для восстановления практических навыков.

Обслуживающий персонал один раз в три дня при обслуживании сосуда, работающего под давлением, должен:

    проверить герметичность фланцевых соединений и технологического оборудования на пропуск газа (нефти), при пропуске во фланцевом соединении подтянуть болты, при прорыве прокладки заменить ее;

    проверить исправность манометра с помощью трехходового крана путем установки стрелки манометра в нуль, в случае, если стрелка не возвращается к нулевому положению шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности, его следует заменить;

    убедится в наличии пломбы, исправности стекла и корпуса манометра. Кроме указанной проверки, не реже одного раза в 6 месяцев производить проверку рабочих манометров контрольным, имеющим одинаковое с проверочным манометром шкалу и класс точности, с записью в журнале контрольных проверок;

    проверить исправность предохранительного клапана принудительным кратковременным “подрывом”, заеданий клапана не должно быть;

    проверить исправность запорной арматуры, в случае обнаружения протечек в сальниковом уплотнении его необходимо равномерно подтянуть, а при необходимости и добавить набивку. Арматуру, снабженную масленками, необходимо один раз в 3 месяца смазывать и проверять на плавность хода;

    произвести слив грязи из замерного сепаратора в дренажную емкость или котлован, конденсат с воздухосборников;

    проверить наличие на сосуде табличек с указанием сроков технического освидетельствования и правильность их оформления. На табличке размером не менее 200 х 150 мм должно быть указано:

    своевременно проводить проверку СППК в ремонтной мастерской ПРЦЭО. При замене СППК заполнять журнал газоопасных работ, журнал установок и снятия заглушек с оформлением наряда допуска к работе обслуживающего персонала. Проверку СППК проводить согласно утвержденному графику, замену – при обнаружении неисправности;

    своевременно проводить поверку манометров;

    проверить наличие схемы включения сосуда в помещении (АЗГУ) или операторной.

    не допускать повышенных параметров режима работы сосудов, указанных в паспорте.

Все данные по замене запорной арматуры, контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств и т.д. заносятся в паспорт сосуда, а результаты обследования – в вахтенный журнал.

Контроль над техническим состоянием сосуда осуществляется:

    обслуживающим персоналом:

    раз в три дня (наружный осмотр);

    лицом, ответственным за техническое состояние:

    раз в 6 месяцев (наружный осмотр);

    лицом по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов:

    раз в 2 года (наружный и внутренний осмотр),

    раз 8 лет (гидравлическое испытание) – для всех типов сосудов, входящих в закрытую систему нефтедобычи (аппараты, воздухосборники, газосепараторы, электродегидраторы и т.д.);

    раз в 2 года (гидравлическое испытание) – для сосудов, внутренний осмотр которых провести невозможно, т.е. нет лючков и люков, специально предусмотренных изготовителем для осмотра и нет условий проведения тех освидетельствования, оговоренных в паспорте сосуда;

    инспектором РГТИ:

    раз в 4 года (внутренний осмотр);

    раз в 8 лет (гидравлическое испытание) – для воздухосборников и др. сосудов, у которых произведение давления в МПа (кгс/см 2) на вместимость в м 3 (литрах) превышает 0,05 (500), не входящих в закрытую систему нефтедобычи.

3.Техничесое освидетельствование сосудов.

Сосуды, работающие под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях - внеочередному освидетельствованию. Порядок и сроки проведения технического освидетельствования определены в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ-10-115-96).

Перед проведением технического освидетельствования необходимо раз в 2 года проводить толщинометрию стенок сосудов.

К проведению наружного и внутреннего осмотров, гидравлическому испытанию и дефектоскопии предъявляются следующие требования:

    Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть:

    остановлен;

    охлажден (отогрет);

    освобожден от заполняющей его рабочей среды;

    пропарен;

    отключен заглушками от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником давления;

  • покрытие сосуда от коррозии в местах, где имеются признаки, указывающие на возможность возникновения дефектов металла, должно быть частично удалено.

    При гидравлическом испытании необходимо:

    применять воду с температурой не ниже 5 о С и не выше 40 о С, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения. Разность температур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытаний не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда. По согласованию с разработчиком проекта сосуда вместо воды может быть использована другая жидкость;

    опрессовку сосуда производить водой пробным давлением, указанным в паспорте, установив на время опрессовки заглушки под предохранительные клапана, и подводящие трубопроводы;

    полностью удалить воздух при заполнении сосуда водой;

    производить плавное повышение давления в сосуде;

    контролировать давление в сосуде двумя манометрами; оба манометра должны быть одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности, цены деления;

    выдержать сосуд под пробным давлением в течение определенного времени. Время выдержки устанавливается разработчиком проекта. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.1.

Таблица 1.

    после выдержки под пробным давлением снизить давление в сосуде до расчетного, при котором произвести осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.

    Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

    течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле;

    течи в разъемных соединениях;

    видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру.

    При наружном, внутреннем осмотрах и гидравлическом испытании должны быть выявлены и устранены все дефекты, снижающие прочность сосуда, особое внимание обратить на состояние защитного слоя от коррозии;

    Обязательными местами для замера толщины стенок методом толщинометрии являются точки вокруг штуцеров (не менее 40х для каждого штуцера на расстоянии 50 мм.)

Не допускайте работу сосуда, если скорость коррозии приводит к уменьшению толщины стенок меньше расчетной, т.е. уменьшенной на 2 мм (припуска на коррозию). Скорость коррозии определяется исходя из сравнений результатов предыдущего и очередного замера. Результаты замера и координаты точек прилагаются к паспорту.

Результаты технического освидетельствования должны записываться в паспорте сосуда лицом, производившим освидетельствование, с указанием разрешенных параметров эксплуатации сосуда и сроков следующих освидетельствований.

Сосуды подлежат внеочередному освидетельствованию в случаях:

    если сосуд не эксплуатировался более 12 месяцев;

    если сосуд был демонстрирован и установлен на новом месте;

    если произведен ремонт с применением сварки;

    перед наложением защитного покрытия на стенки сосуда;

    после отработки расчетного срока службы, установленного изготовителем, проектом или другой НД;

    после аварии сосуда или элементов, работающих под давлением, если по объему восстановительных работ требуется такое освидетельствование;

    по требованию инспектора Госгортехнадзора или ответственного по надзору за техническим состоянием и эксплуатацией сосуда.

При проведении внеочередного освидетельствования должна быть указана причина, вызвавшая необходимость в таком освидетельствовании.