Курсовая работа: Безопасность технологических процессов и технических средств на железнодорожном транспорте

Введение

авария давление сосуд

На предприятиях широко применяются аппараты, сосуды и коммуникации, работающие под давлением. Среди них встречаются стационарные и транспортируемые сосуды (цистерны, баки, баллоны), трубопроводы, компрессорные установки, насосы, газгольдеры и ресолверы.

Перечисленные системы могут храниться, транспортироваться и эксплуатироваться вместе со сжиженными, сжатыми и растворенными ядовитыми и взрывоопасными газами. Одним из важных условий предупреждения аварий, отравлений и взрывов - герметичность аппаратуры. Причинами взрывов аппаратов могут быть: потеря прочности вследствие перегревов, коррозии, срыва болтов и крышек люков, разрывов или вспучивания стенок и днищ, резкое изменение давления и температуры в сосудах, неправильное изготовление и эксплуатация сосудов, нарушение технологического режима, неисправность арматуры и приборов.

Для безопасной эксплуатации систем, работающих под давлением, существует комплекс профилактических мер в виде требований Госгортехнадзора к материалам, конструкциям сосудов, расчетам, техническим освидетельствованиям сосудов (внутренний ремонт и гидравлические испытания).

В России действуют «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), а также ряд других отраслевых документов, действие которых ограничено своей специфической областью (например «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, для объектов использования атомной энергии» и др.).

Эти и другие государственные документы устанавливают границы параметров содержащихся в сосуде веществ, превышение которых причисляет сосуд к опасным, в общем случае, как:

вода с температурой выше 115° С или другие нетоксичные, невзрывопожароопасные жидкости при температуре, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа;

пар, газ или токсичные взрывопожароопасные жидкости с давлением свыше 0,07 МПа;

сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации 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.

1.Основные понятия об аппаратах, работающих под давлением

1.1 Классификация сосудов и аппаратов, работающих под давлением

Все работающее под давлением оборудование разделяется на два основных класса - подлежащее и не подлежащее регистрации в органах Госпроматомнадзора. Для первого действующие правила Госпроматомнадзора регламентируют проектирование, изготовление, эксплуатацию, ремонт и техническое освидетельствование. К этому оборудованию относятся: паровые котлы, работающие под давлением > 0,07 МПа; водогрейные котлы, работающие при температуре нагрева воды >115°С; компрессоры, сосуды а другое оборудование, работающее под давленом >0,07 МПа; цистерны и бочки для перевозки сжиженных газов, давление паров в которых при температуре до 50 °С превышает 0,07 МПа; сосуды и цистерны для хранения и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих продуктов без давления и перевозки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих продуктов без давления, но опорожняемых под давлением > 0,07 МПа; баллоны, предназначенные для перевозки и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением >0,07 МПа.

В зависимости от характера среды и рабочих параметров сосуды и аппараты делятся на две группы:

к первой группе относятся:

сосуды и аппараты с веществами токсичного действия, взрыво- и пожароопасными независимо от их температуры, относящиеся по средам к группе "А" и группе "В";

сосуды и аппараты, работающие под вакуумом с остаточным давлением 5 мм ртутного столба и выше, независимо от температуры;

сосуды и аппараты, работающие при температуре среды свыше плюс 200 °C, а также ниже минус 15 °C.

Ко второй группе относятся сосуды и аппараты, работающие при температуре среды в интервале от минус 15 °С до плюс 200 °С ".

1.2 Причины аварий

Любые системы повышенного давления всегда представляют потенциальную опасность.

Причинами аварий (взрывов) баллонов со сжиженными, сжатыми и растворенными газами являются: дефекты и неточности, допущенные при их изготовлении (дефекты сварных швов, резьбы вентиля, горловины баллона); превышения давления газа в баллоне, вследствие его заполнения сверх нормы; нагрева баллона под действием солнечных лучей, нагревательных приборов, открытого огня, чрезвычайно быстрого наполнения газом; в результате падения и удара баллонов и др. Несчастные случаи (травмы) чаще происходят при транспортировке, загрузке и при падении баллонов. Основными причинами аварий при эксплуатации паровых и водогрейных котлов могут быть: перегревание стенок котла (вследствие накопления накипи), а также внезапное разрушение стенок котла (вследствие появлений в них трещин или усталостных образований); снижение механической прочности котла в процессе эксплуатации (коррозия металла); нарушение правил эксплуатации и режимов работы котлов. Несчастные случаи, в основном, связаны с прикосновением нагретых поверхностей котлов и других частей системы теплоснабжения.

К основным причинам аварий и взрывов компрессорных установок относятся: дефекты, допущенные при их изготовлении или ремонте (трещины, пропуски в сварных швах, разрывы прокладок и т др.), повышение температуры сжатого воздуха или нагревание частей компрессорной установки выше допустимого вследствие неудовлетворительного охлаждения, повышение давления выше допустимого вследствие неисправности средств защиты; от попадания пыли, влаги, паров смазочных веществ, керосина, бензина и т.п. в камеру сжатия; накопления зарядов статического электричества (ременные передачи, трения струи сжатого воздуха о стенки компрессор ной установки); неудовлетворительные эксплуатация и надзор за установками.

Причинами разгерметизации в системах трубопроводов для сжатого воздуха, газа или пара могут быть: дефекты при сварке труб коррозия металла и, как следствие, уменьшение толщины стенок труб, повышение давления выше допустимого; замерзание конденсата деформации, вследствие теплового расширения; механические повреждения трубопроводе.

Таким образом, основными причинами аварий при эксплуатации систем, работающих под давлением, можно считать: некачественное изготовление, монтаж или ремонт сосудов, аппаратов, трубопроводов, нарушение определенного режима и правил эксплуатации; неисправность предохранительных устройств, контрольно-измерительных приборов и коррозию металлов.

В связи с тем, что сосуды и аппараты, работающие под давлением, относятся к оборудованию повышенной опасности, предъявляются специальные требования к обслуживающему персоналу и правилам их эксплуатации. К тому же, на каждый сосуд или аппарат, работающий под давлением, должен быть технический паспорт (сертификат) завода-изготовителя.

2.Особенности эксплуатации аппаратов, работающих под давлением

2.1 Особенности эксплуатации баллонов

Баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов при температурах 223 - 333 єК относятся к сосудам, работающим под давлением.

Баллоны (ГОСТ 949-73) изготовляют:

малой вместимости 0,4 - 12 л (рабочее давление 10,15 и 20 МПа)

средней вместимости 20 - 50 л (рабочее давление 10,15 и 20 МПа)

большой вместимости 80 - 500 л.

Окраска баллонов. Для того чтобы легко и быстро распознать баллоны, предупредить их ошибочное наполнение и предохранить наружную поверхность от коррозии, баллоны (на заводе-изготовителе) окрашивают в установленные стандартом цвета, наносят соответствующие надписи и отличительные полосы.

Таблица 1. Стандартизация баллонов по цвету

Кроме того, у горловины каждого баллона на сферической части отчетливо должны быть следующие данные:

товарный знак предприятия-изготовителя;

дата (месяц, год) изготовления (испытания) и год следующего испытания в соответствии с правилами Гостехнадзора (например, при изготовлении в марте 1999 г. и последующем их испытании в марте 2004 г. ставят клеймо 3-99-04);

вид термообработки (N - нормализация, V - закалка с отпуском);

рабочее пробное гидравлическое давление (МПа);

емкость баллона (л);

массу баллона (кг);

клеймо ОТК;

обозначение действующего стандарта.

Рабочие, которые обслуживают баллоны, должны быть обучены и проинструктированы в соответствии с действующей нормативной документацией. При эксплуатации баллонов запрещается полностью использовать газ, который в них находится. Остаточное давление газа должно быть не менее 0,05 МПа.

Меры безопасности при эксплуатации газовых баллонов:

газовые баллоны необходимо хранить в вертикальном положении в проветриваемом помещении или под навесами. Их следует защищать от действия прямых солнечных лучей и осадков. Баллоны не должны храниться на расстоянии менее 1 м от радиаторов отопления и ближе 5 м от открытого огня; нельзя переносить баллоны на плечах или руками в обхват;

эксплуатировать можно только исправные баллоны. Их надо устанавливать вертикально на месте проведения работ и надежно закреплять для предохранения от падения. Установленный баллон должен быть надежно защищен от воздействия открытого огня, теплового излучения и прямых солнечных лучей.

2.2 Особенности эксплуатации трубопроводов

Трубопроводы - это устройства для транспортировки жидкостей и газов. По существующему ГОСТу 14202-69 все жидкости и газы; транспортируемые по ним, разбиты на десять групп. Для определения вида вещества, транспортируемого по трубопроводам, их окрашивают в соответствующие цвета (опознавательная окраска):

Таблица 2. Стандартизация трубопроводов по цвету

Кроме опознавательной окраски на трубопроводы наносят краской предупредительные (сигнальные) цветные кольца (количество сигнальных колец определяет степень опасности):

Таблица 3. Стандартизация трубопроводов по цвету колец

Как дополнительная мера на опасных участках могут быть установлены с учетом опасности веществ предупредительные щиты, знаки, выполнено защитное ограждение. Безопасность эксплуатации трубопроводов достигается их качественной прокладкой и монтажом, системой контроля их состояния, установкой специальных компенсационных устройств, предохранительных устройств и запорной арматуры.

Периодически трубопроводы подлежат внешнему осмотру, особое внимание обращается на все соединения, в том числе сварные, и выявление дефектов. Осмотр и оценка сварных швов должны производиться при приемке трубопроводов в эксплуатацию в соответствии с требованиями на изготовление трубопроводов и инструкцией по сварке. При этом в сварочном соединении выявляются возможные внутренние дефекты: трещины, непровар, поры, шлаковые включения и т.д.

Трубопроводы 1-й категории с условным проходом более 70 мм, а также трубопроводы 1-й и 2-й категории с условным проходом более 100мм должны быть до пуска зарегистрированы в органах Госнадзора. Другие трубопроводы подлежат регистрации на предприятии. Трубопроводы, составляющие разветвленную часть аппаратов, принимаются в эксплуатацию в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением". Техническое освидетельствование трубопроводов должно проводиться в следующие сроки:

наружный осмотр открытых трубопроводов, находящихся под рабочим давлением - не реже одного раза в год;

гидравлические испытания трубопроводов на прочность и плотность производятся одновременно давлением 1,25 рабочего, но не менее 0,2МПа перед пуском в эксплуатацию, после ремонта, а также после нахождения в консервации более 1 года (выдержка давления в течение 5 мин). После этого обнаруживается потеря давления, разрывы, течь, запотевания, микротрещины и т.д.