Безопасность эксплуатации систем, находящихся под давлением

Причины разрушения
механические воздействия,
старение систем (снижение механической прочности);
нарушение технологического режима; конструкторские ошибки;
изменение состояния герметизируемой среды;
неисправности в контрольно-измерительных, регулирующих и предохранительных устройствах.

Мероприятия по взрывозащите
Разработка инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов;
организация обучения и инструктажа обслуживающего персонала;
осуществление контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности.

Опознавательная окраска трубопровода (ГОСТ 14202–69)
Окраска труб: вода –зеленый, пар – красный, воздух – синий, щелочи – фиолетовый, горючие и негорючие газы – желтый.
На трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца, количество которых определяет степень опасности. Так, на трубопроводы взрывоопасных, огнеопасных, легковоспламеняющихся веществ наносят красные кольца, безопасных или нейтральных веществ –зеленые, токсичных веществ –желтые. Для обозначения глубокого вакуума, высокого давления, наличия радиации используют также желтый цвет.

Сведения о баллоне
У горловины каждого баллона на сферической части выбивают следующие данные: товарный знак знак предприятия-изготовителя, дату (месяц и год) изготовления (последнего испытания) и год следующего испытания; вид термообработки (нормализация, закалка с отпуском); рабочее и пробное гидравлическое давление (мПа); вместимость баллона, л; массу баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.
Наружная поверхность баллонов окрашивается в определенный цвет, на нее наносится соответствующая надпись и сигнальная полоса.

Распространение правил ПБ10-115-96
сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 °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 бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 °С превышает давление 0,07 МПа;
цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения

Сосуды, на которые не распространяются правила ПБ10-115-96
сосуды, изготавливаемые в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», утвержденными Госатомэнергонадзором России, а также сосуды, работающие с радиоактивной средой;
сосуды вместимостью не более 0,025 м3 независимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей;
сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м3, у которых произведение давления в МПа на вместимость в м3 не превышает 0,02;
сосуды, работающие под вакуумом;
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, а также ряд других типов сосудов (сосуды, устанавливаемые на морских и речных судах, самолетах и других летательных аппаратах; воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения; сосуды специального назначения военного ведомства и т. д.)

Техническое освидетельствование сосудов
Сосуды, на которые распространяется действие «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», до пуска их в эксплуатацию должны быть зарегистрированы в органах Госгортехнадзора России.
Объемы, методы и периодичность технического освидетельствования оговариваются изготовителем и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации.
В случае отсутствия таких указаний техническое освидетельствование проводится по указанию «Правил» ПБ10– 115–96.
Сроки и объемы освидетельствований сосудов и баллонов, зарегистрированных и не зарегистрированных в органах Госгортехнадзора России, устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации (скорость физико-химических превращений) и типа сосуда.
При гидравлических испытаниях испытываемую емкость заполняют водой, после чего давление воды плавно повышают до значений пробного давления.

Давление при гидравлических испытаниях

Оснастка сосудов под давлением
Сосуды в зависимости от назначения должны быть оснащены:
запорной или запорно-регулирующей арматурой;
приборами для измерения давления;
приборами для измерения температуры;
предохранительными устройствами;
указателями уровня жидкости.
Арматура должна иметь следующую маркировку:
наименование или товарный знак изготовителя;
условный проход;
условное давление, МПа (допускается указывать рабочее давление и допустимую температуру);
направление потока среды;
марку материала корпуса.

Предохранительные устройства
Применяются:
пружинные предохранительные клапаны;
рычажно-грузовые предохранительные клапаны;
импульсные предохранительные устройства, состоящие из главного предохранительного клапана и управляющего импульсного клапана прямого действия;
предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (предохранительные мембраны);
другие устройства, применение которых согласовано с Госгортехнадзором России.

Маркировка мембран
Содержание маркировки:
наименование или товарный знак изготовителя;
номер партии мембран;
тип мембран;
условный диаметр;
рабочий диаметр;
материал;
минимальное и максимальное давление срабатывания мембран в партии при заданной температуре и при температуре 20 °С.

Безопасность эксплуатации систем, находящихся под давлением
Опасности газовых сетей

Природный газ

Автономные газовые системы отопления
Типы отопления:
воздушное отопление;
ифракрасное отпление;
поквартирное отопление.
Преимущества:
экономия средств на топливе
экономия места в доме и на участке.
комфорт: современные газовые котлы снабжены пультом управления, который дает возможность задавать и контролировать желаемую температуру воздуха или воды.
безопасность: т.к. природный газ не требуется хранить, то снижается пожарная опасность, как в доме, так и на участке, нет риска отравления, т.к. при сгорании природного газа не образуется угарный газ.

Причины взрывов в домах
резкое увеличение давления газа в сети,
ошибки ремонтников при эксплуатации газовых баллонов,
герметизация квартир с газовыми плитами пластиковыми окнами,
ремонт газовой трубы,
образование газовоздушной смеси из-за утечки газа,
использование самодельных спиртосодержащих аппаратов,
нарушение техники безопасности при обращении с газовым оборудованием, замена газового оборудования жильцами, а не специалистами-газовиками, а также обогрев жилых помещений газовым оборудованием без должного присмотра.

Справка
По данным МЧС, с начала 2010 года в нашей стране произошло семь взрывов бытового газа в жилых домах, в результате которых погибли19 человек. Самым крупным по человеческим жертвам стало ЧП в Казани, в результате которого скончались восемь человек.

Сжи́женный приро́дный газ
природный газприродный газ, искусственно сжиженный, путем охлаждения до -160°C, для облегчения хранения и транспортировки. Для хозяйственного применения преобразуется в газообразное состояние на специальных регазификационных терминалах
СПГ представляет собой бесцветную жидкость без цвета и запаха, плотность которой в два раза меньше плотности воды.]СПГ представляет собой бесцветную жидкость без цвета и запаха, плотность которой в два раза меньше плотности воды.] На 75—99% состоит из метана. Температура кипения −158…−163 °C. В жидком состоянии не горюч, не токсичен, не агрессивен. Для использования подвергается испарению до исходного состояния. При сгорании паров образуется диоксид углерода и водяной пар.
СПГ хранится в специальных криоцистернах, устроенных по принципу сосуда Дюара. Транспортируется СПГ на специализированных морских судах - танкерах, оборудованных криоцистернами. Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по трубопроводам.

ОДОРИЗАЦИЯ ГАЗА
Природный газ (метан) и сжиженные газы (пропан-бутаны) изначально не имеют запаха, поэтому любая их утечка из закрытой системы может быть обнаружена только специальными датчиками,
газы, широко применяемые на промышленных объектах и в быту, в случае утечки могут вызывать сильные отравления и, кроме того, при определенных концентрациях создают взрывоопасную среду,
Одоризация природного газа производится на газораспределительных станциях (перед подачей газа потребителям) или на централизованных одоризационных пунктах.

Свойства одорантов
иметь резко выраженный, специфический запах (для четкого распознавания);
проявлять физическую и химическую устойчивость в парообразном состоянии при смешении с природным газом и движении по трубопроводу (для обеспечения стабильной дозировки);
быть сильно концентрированными (для уменьшения общего расхода вещества);
обладать минимальной токсичностью в рабочих концентрациях и не образовывать токсичных продуктов при сгорании (для безопасной эксплуатации);
не оказывать корродирующего воздействия на материалы газопроводов, емкостей для хранения и транспортирования, запорно-регулирующей арматуры (для обеспечения длительного срока службы газопроводов и газового оборудования).

Свойства одорантов
иметь резко выраженный, специфический запах (для четкого распознавания);
проявлять физическую и химическую устойчивость в парообразном состоянии при смешении с природным газом и движении по трубопроводу (для обеспечения стабильной дозировки);
быть сильно концентрированными (для уменьшения общего расхода вещества);
обладать минимальной токсичностью в рабочих концентрациях и не образовывать токсичных продуктов при сгорании (для безопасной эксплуатации);
не оказывать корродирующего воздействия на материалы газопроводов, емкостей для хранения и транспортирования, запорно-регулирующей арматуры (для обеспечения длительного срока службы газопроводов и газового оборудования).

Содержание одоранта в газе
процесс одоризации должен обеспечивать такое содержание одоранта в газе, чтобы человек с нормальным обонянием мог обнаружить запах при объемной доле газа в воздухе, равной 1%,
количественное содержание одоранта в подаваемом потребителю газе нормируется в зависимости от химического состава используемой одоризационной смеси,
в соответствии с «Положением по технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов ВРД 39-1.10-069-2002», для этилмеркаптана норма ввода составляет 16г (19,1см³) на 1 000м³ газа, приведенного к нормальным условиям.

Состав одоранта
Одорант СПМ является многокомпонентным веществом. Согласно ТУ 51-31323949-94-2002, в его составе могут содержаться следующие массовые доли отдельных меркаптанов:
этилмеркаптан — до 44,0%;
изо-пропилмеркаптан — до 31,0%;
бутилмеркаптан — до 11,0%;
н-пропилмеркаптан — до 6,0%;
трет-бутилмеркаптан — до 5,0%;
н-бутилмеркаптан — до 1,5%;
тетрогидротиофен — до 1,5%.

Норма ввода
Норма ввода многокомпонентного одоранта СПМ в России такая же, как и для этилмеркаптана — 16г (19,1см³) на 1 000м³ газа, приведенного к нормальным условиям.
В зарубежных странах в качестве одорантов широко используются меркаптаны, получаемые в результате химического синтеза на основе серы, сероводорода, сульфидов и других сернистых соединений.
Хранятся и транспортируются синтезированные одоранты в специально предназначенных для этих целей сосудах из коррозионностойких материалов.

Gasodor™ S-Free™
В западных странах начато производство и использование, в качестве одорантов, бессернистых соединений.
Gasodor™ S-Free™имеет следующие достоинства:
является экологически чистым продуктом (при использовании исключаются выбросы в атмосферу серы и ее соединений);
соответствует требованиям санитарно-эпидемиологических норм;
имеет резкий сигнализирующий запах;
обеспечивает требуемую интенсивность запаха при более низких, по сравнению с одорантами на основе сернистых соединений, концентрациях;
обладает высокой стабильностью (в том числе и при хранении);
не изменяет технико-химических и одорирующих свойств, при резких температурных колебаниях;
практически нерастворим в воде и жидких углеводородах.

Сжиженный газ пропан-бутан (СУГ)
Это универсальный синтетический газ, получаемый из попутного нефтяного газа или при переработке нефти, т.е. фактически для большинства производителей это побочный продукт.
В России перерабатывается в сырье для нефтехимии и в сжиженный пропан-бутан не более 40% попутного газа, еще 40% без всякой переработки сжигается на ГРЭС, а оставшиеся 20% сжигаются на месторождениях в открытых факелах.
Официально подобным образом нефтяными компаниями уничтожается 4 млрд.м3 в год попутного газа, а не официально - до10 млрд. м3 в год.