Утверждены приказом Министра по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан от 29 октября 2008 года №189

Требования устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

Глава 1. Общие положения

1. Требования устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (далее - Требования), устанавливают требования к проектированию, устройству, изготовлению, реконструкции, наладке, монтажу, ремонту, техническому диагностированию и эксплуатации сосудов, цистерн, бочек, баллонов, барокамер, работающих под избыточным давлением (далее - сосуды).

2. В настоящих Требованиях используются следующие термины и определения:

1) армированные пластмассы - материал неоднородного строения, состоящий из пластмассы (связующего) и наполнителя;

2) барокамера - сосуд, оснащенный приборами и оборудованием и предназначенный для размещения в нем людей;

3) баллон - сосуд, имеющий одну или две горловины для установки вентилей, фланцев или штуцеров, предназначенный для транспортировки, хранения и использования сжатых, сжиженных или растворенных под давлением газов;

4) бочка - сосуд цилиндрической или другой формы, который перекатывается с одного места на другое и ставить на торцы без дополнительных опор, предназначенный для транспортировки и хранения жидких и других веществ;

5) вместимость - объем внутренней полости сосуда, определяемый по заданным на чертежах номинальным размерам;

6) владелец сосуда - организация, индивидуальный предприниматель, в собственности которого находится сосуд;

7) давление внутреннее (наружное) - давление, действующее на внутреннюю (наружную) поверхность стенки сосуда;

8) давление пробное - давление, при котором производится испытание сосуда;

9) давление рабочее - максимальное внутреннее, избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса;

10) давление расчетное - давление, на которое производится расчет на прочность;

11) давление условное - расчетное давление при температуре 20шС, используемое при расчете на прочность стандартных сосудов (узлов, деталей, арматуры);

12) допустимая температура стенки максимальная (минимальная)максимальная (минимальная) температура стенки, при которой допускается эксплуатация сосуда;

13) днище - неотъемная часть корпуса сосуда, ограничивающая внутреннюю полость с торца;

14) заглушка - объемная деталь, герметично закрывающая отверстия штуцера или бобышки;

15) змеевик - теплообменное устройство, выполненное в виде изогнутой трубы;

16) избыточное давление - разность абсолютного давления и давления окружающей среды, показываемого барометром;

17) корпус - основная сборочная единица, состоящая из обечаек и днищ;

18) композиционный материал (композит) - материал неоднородной структуры, состоящий из нескольких однородных материалов (компонентов);

19) крышка - отъемная часть, закрывающая внутреннюю полость сосуда или отверстие люка;

20) люк - устройство, обеспечивающее доступ во внутреннюю полость сосуда;

21) лейнер - внутренний герметизирующий слой сосуда из армированных пластмасс, несущий часть нагрузки;

22) металлопластиковые сосуды - многослойные сосуды, в которых внутренний слой (оболочка) выполнен из металла; остальные слои выполнены из армированных пластмасс. Внутренний слой несет часть нагрузки;

23) многокамерный сосуд - сосуд, имеющий две или более рабочие полости, используемые при различных или одинаковых условиях (давление, температура, среда);

24) неметаллические сосуды - сосуды, выполненные из однородных или композиционных неметаллических материалов;

25) наполнитель - материал, армирующий пластмассу; в качестве армирующего материала используют волокна, тканые и нетканые материалы;

26) нормативная документация (далее - НД) - требования, требования промышленной безопасности, отраслевые и государственные стандарты, нормативные документы, руководящие документы на проектирование, изготовление, ремонт, реконструкцию, монтаж, наладку, техническое диагностирование (освидетельствование), эксплуатацию;

27) обечайка - цилиндрическая оболочка замкнутого профиля, открытая с торцов;

28) окно смотровое - устройство, позволяющее вести наблюдение за рабочей средой;

29) однородный материал - материал, состоящий из одного вещества сплава или твердого раствора, например: стекло, сталь, керамика и тому подобное;

30) образец-свидетель - образец, изготовленный из того же материала и по той же технологии, что и сосуд, используемый для определения состояния материала в процессе эксплуатации;

31) остаточный ресурс - суммарная наработка объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние;

32) опора - устройство для установки сосуда в рабочем положении и передачи нагрузок от сосуда на фундамент или несущую конструкцию;

33) опора седловая - опора горизонтального сосуда, охватывающая нижнюю часть кольцевого сечения обечайки;

34) разрешенное давление сосуда (элемента) - максимально допустимое избыточное давление сосуда (элемента), установленное по результатам технического освидетельствования или диагностирования;

35) реконструкция - изменение конструкции сосуда, вызывающее корректировку паспорта сосуда, например устройство дополнительных элементов, и другие вызывающие изменения параметров работы сосуда;

36) резервуар - стационарный сосуд, предназначенный для хранения газообразных, жидких и других веществ;

37) рубашка сосуда - теплообменное устройство, состоящее из оболочки, охватывающей корпус сосуда или его часть, и образующее совместно со стенкой корпуса сосуда полость, заполненную теплоносителем;

38) расчетный срок службы сосуда - срок службы в календарных годах, исчисляемый со дня ввода сосуда в эксплуатацию;

39) расчетный ресурс сосуда (элемента) - продолжительность эксплуатации сосуда (элемента), в течение которой изготовитель гарантирует надежность его работы при условии соблюдения режима эксплуатации, указанного в инструкции изготовителя, и расчетного числа пусков из холодного или горячего состояния;

40) срок службы сосуда - продолжительность эксплуатации сосуда в календарных годах до перехода в предельное состояние;

41) соединение фланцевое - неподвижное разъемное соединение частей сосуда, герметичность которого обеспечивается путем сжатия уплотнительных поверхностей непосредственно друг с другом или через посредство расположенных между ними прокладок из более мягкого материала, сжатых крепежными деталями;

42) сосуд - герметически закрытая емкость, предназначенная для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортировки газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входные и выходные штуцера;

43) сосуд передвижной - сосуд, предназначенный для временного использования в различных местах или во время его перемещения;

44) сосуд стационарный - постоянно установленный сосуд, предназначенный для эксплуатации в одном определенном месте;

45) связующие - материал, обеспечивающий монолитность композита;

46) стыковые сварные соединения - соединения, в которых свариваемые элементы примыкают друг к другу торцевыми поверхностями и включают шов и зону термического влияния;

47) специализированная организация - организация аттестованная Уполномоченным органом в области промышленной безопасности, на проведение конструкторских работ по созданию, ремонту и реконструкции сосудов, на изготовление, монтаж, ремонт, реконструкцию сосудов и (или) их наладку, диагностику;

48) ремонт - восстановление поврежденных, изношенных или пришедших в негодность по любой причине элементов сосуда с доведением их до работоспособного состояния;

49) температура рабочей среды - минимальная (min) (максимальная) (max) температура среды в сосуде при нормальном протекании технологического процесса.

50) температура стенки расчетная - температура, при которой определяются физико-механические характеристики, допускаемые напряжения материала и проводится расчет на прочность элементов сосуда;

51) техническое диагностирование - определение технического состояния объекта. Задачи технического диагностирования - контроль технического состояния, поиск места и определение причин отказа (неисправности), прогнозирование технического состояния;

52) техническая диагностика - теория, методы и средства определения технического состояния объекта;

53) цистерна - передвижной сосуд, постоянно установленный на раме железнодорожного вагона, на шасси автомобиля (прицепа) или на других средствах передвижения, предназначенный для транспортировки и хранения газообразных, жидких и других веществ;

54) штуцер - элемент, предназначенный для присоединения к сосуду трубопроводов, трубопроводной арматуры, контрольно-измерительных приборов и тому подобное;

55) элемент сосуда - сборная единица сосуда, предназначенная для выполнения одной из основных функций сосуда;

56) экспертное техническое диагностирование - техническое диагностирование сосуда, выполняемое по истечении расчетного срока службы сосуда или расчетного ресурса безопасной работы, после аварии или обнаруженных повреждений элементов, работающих под давлением, в целях определения возможных параметров и условий дальнейшей эксплуатации;

57) самораспространяющийся высокотемпературный синтезфизико-химический процесс синтеза материалов (порошков, изделий, покрытий и другие), основанный на экзотермическом взаимодействии двух или нескольких компонентов, протекающий в режиме горения. Процесс протекает в тонком слое смеси исходных реагентов после локального инициирования реакции и самопроизвольно распространяется по всей системе благодаря тепло - и массопередаче от горячих продуктов к не нагретым исходным веществам.

Требования к монтажу и ремонту аналогичны требованиям к изготовлению сосудов.

3. Требования распространяются на:

1) сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115шС или других нетоксичных, не взрывопожароопасных жидкостей при температуре, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);

2) сосуды, работающие под давлением пара, газа или токсичных взрывопожароопасных жидкостей свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);

3) баллоны, предназначенные для транспортировки и хранения, использования сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);

4) цистерны и бочки для транспортировки и хранения сжатых и сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50шС превышает давление 0,07 МПа (0,7 кгс/см2);

5) цистерны и сосуды для транспортировки или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа (0,7 кгс/см2) создается периодически для их опорожнения;

6) барокамеры.

4. Требования не распространяются на:

1) сосуды атомных энергетических установок, сосуды, работающие с радиоактивной средой;

2) сосуды вместимостью не более 0,025 м3 (25 л) независимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей. При определении вместимости из общей емкости сосуда исключается объем, занимаемый футеровкой, трубами и другими внутренними устройствами. Группа сосудов, сосуды, состоящие из отдельных корпусов и соединенные между собой трубами с внутренним диаметром более 100 мм, рассматриваются как один сосуд;

3) сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м3 (25 л), у которых произведение давления в МПа (кгс/см2) на вместимость в м3 (литрах) не более 0,02 (200);

4) сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри них в соответствии с технологическим процессом или горении в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза;

5) сосуды, работающие под вакуумом;

6) сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах (кроме драг);

7) сосуды, устанавливаемые на самолетах и других летательных аппаратах;

8) воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения;

9) сосуды специального назначения военного ведомства;

10) приборы парового и водяного отопления;

11) трубчатые печи;

12) сосуды, состоящие из труб с внутренним диаметром не более 150 мм без коллекторов, с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм;

13) части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов (корпуса насосов или турбин, цилиндры двигателей паровых, гидравлических, воздушных машин и компрессоров).

Глава 2. Проектирование

5. Проекты сосудов и их элементов (в том числе запасных частей к ним), проекты их монтажа или реконструкции выполняются специализированными организациями.

6. Руководители и специалисты, занятые проектированием, изготовлением, реконструкцией, монтажом, наладкой, ремонтом, диагностикой, эксплуатацией и испытаниями сосудов, проходят проверку знаний в соответствии с законодательством Республики Казахстан о промышленной безопасности.

7. Проекты и нормативные документы (далее - НД) на изготовление сосудов согласовываются и утверждаются в установленном порядке.

8. Изменения в проекте и (или) НД, необходимость в которых возникает при изготовлении, реконструкции, монтаже, наладке, ремонте или эксплуатации, согласовываются с организацией-разработчиком проекта и (или) НД на сосуд. При невозможности выполнить это условие изменения в проекте и НД согласовываются со специализированной организацией.

9. При проектировании сосудов, используемых в химических отраслях промышленности, учитываются требования действующих норм и правил промышленной безопасности для этих организаций.

10. Отступление от настоящих Требований допускается лишь в исключительном случае по разрешению уполномоченного органа в области промышленной безопасности (далее - уполномоченный орган).

11. Для получения разрешения уполномоченному органу представляется соответствующее обоснование, а в случае необходимоститакже заключение специализированной или экспертной организации. Копия разрешения на отступление от Требований прилагается к паспорту сосуда, работающего под давлением, разработанного в соответствии с приложением 1 к настоящим Требованиям.

Глава 3. Конструкция сосудов

12. Конструкция сосудов обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривает возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.

13. Для каждого сосуда устанавливается и указывается в паспорте расчетный срок службы с учетом условий эксплуатации.

14. Устройства, препятствующие наружному и внутреннему осмотрам сосудов (мешалки, змеевики, рубашки, тарелки, перегородки и другие приспособления), предусматриваются съемными.

При применении приварных устройств предусматривается возможность их удаления для проведения наружного и внутреннего осмотров и последующей установки на место. Порядок съема и установки этих устройств указывается в руководстве по эксплуатации сосуда.

15. Если конструкция сосуда не позволяет проведение наружного и внутреннего осмотров или гидравлического испытания, предусмотренных настоящими Требованиями, разработчиком проекта сосуда в руководстве по эксплуатации указывается методика, периодичность и объем контроля, выполнение которых обеспечивает своевременное выявление и устранение дефектов. В случае отсутствия в руководстве таких указаний методика, периодичность и объем контроля определяются специализированной организацией.

16. Конструкции внутренних устройств обеспечивают удаление из сосуда воздуха при гидравлическом испытании и воды после гидравлического испытания.

17. Сосуды имеют штуцера для наполнения и слива воды, для удаления воздуха при гидравлическом испытании.

18. На каждом сосуде предусматривается вентиль, кран или другое устройство, позволяющее осуществлять контроль за отсутствием давления в сосуде перед его открыванием; при этом отвод среды направляется в безопасное место.

19. Сосуды, предназначенные для работы в условиях циклических и знакопеременных нагрузок, рассчитываются на прочность с учетом этих нагрузок.

20. Сосуды, которые в процессе эксплуатации изменяют свое положение в пространстве, имеют приспособления, предотвращающие их самоопрокидывание.

21. Конструкция сосудов, обогреваемых горячими газами, обеспечивает надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, до расчетной температуры.

22. Для проверки качества приварки колец, укрепляющих отверстия для люков, лазов и штуцеров, предусматривается резьбовое контрольное отверстие в кольце, если оно приварено снаружи, или в стенке, если кольцо приварено с внутренней стороны сосуда.

Данное требование распространяется и на привариваемые снаружи к корпусу накладки или другие укрепляющие элементы.

Наружные глухие элементы (например, накладки), не работающие под давлением, имеют дренажные отверстия в самых низких местах.

23. Заземление и электрическое оборудование сосудов выполняются с соблюдением норм технической эксплуатации электроустановок потребителей и техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей в установленном порядке.

24. Сосуды снабжаются необходимым количеством люков и смотровых лючков, обеспечивающих осмотр, очистку и ремонт сосудов, монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств.

Сосуды, состоящие из цилиндрического корпуса и решеток с закрепленными в них трубками (теплообменники), и сосуды, предназначенные для транспортировки и хранения криогенных жидкостей, сосуды, предназначенные для работы с веществами 1-го и 2-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007, но не вызывающие коррозии и накипи, допускается изготовлять без люков и лючков независимо от диаметра сосудов при условии выполнения требований пункта 15.

25. Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм имеют люки, а с внутренним диаметром 800 мм и менее - лючки.

26. Внутренний диаметр круглых люков - не менее 400 мм. Размеры овальных люков по наименьшей и наибольшей осям в свету - не менее 325-400 мм.

Внутренний диаметр круглых или размер по наименьшей оси овальных лючков - не менее 80 мм.

27. Люки и лючки располагаются в местах, доступных для обслуживания. Требования к устройству, расположению и обслуживанию смотровых окон в барокамерах определяются проектной организацией и указываются в руководстве по монтажу и эксплуатации завода-изготовителя.

28. Крышки люков являются съемными. На сосудах, изолированных на основе вакуума, допускаются приварные крышки.

29. Крышки массой более 20 кг снабжаются подъемно-поворотными или другими устройствами для их открывания и закрывания.

30. Конструкция шарнирно-откидных или вставных болтов, хомутов, зажимных приспособлений люков, крышек и их фланцев предотвращает их самопроизвольный сдвиг.

31. При наличии на сосудах штуцеров, фланцевых разъемов, съемных днищ или крышек, внутренний диаметр которых не менее указанных для люков в пункте 26 настоящих Требований, обеспечивающих возможность проведения внутреннего осмотра, допускается люки не предусматривать.

32. В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные.

33. Эллиптические днища имеют высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища. Уменьшение этой величины согласовывается со специализированной научно-исследовательской организацией.

34. Торосферические (коробовые) днища изготавливаются размерами:

1) высота выпуклой части, измеренная по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра;

2) внутренний радиус отбортовки не менее 0,1 внутреннего диаметра днища;

3) внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

35. Сферические неотбортованные днища применяются с приварными фланцами, при этом:

1) внутренний радиус сферы днища - не более внутреннего диаметра сосуда;

2) сварное соединение фланца с днищем выполняется со сплошным проваром.

36. В сварных выпуклых днищах, за исключением полусферических, состоящих из нескольких частей с расположением сварных швов по хорде, расстояние от оси сварного шва до центра днища выбирается не более 1/5 внутреннего диаметра днища.

Круговые швы выпуклых днищ располагаются от центра днища на расстоянии не более 1/3 внутреннего диаметра днища.

37. Конические неотбортованные днища имеют центральный угол не более 45ш. Центральный угол конического днища увеличивается по заключению специализированной научно-исследовательской организации по аппаратостроению.

38. Плоские днища с кольцевой канавкой и цилиндрической частью (бортом), изготовленные механической расточкой, изготавливаются из поковки. Допускается изготовление отбортованного плоского днища из листа, если отбортовка выполняется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90ш.

39. Для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением выпуклых днищ, компенсаторов и вытянутых горловин под приварку штуцеров, расстояние (L) от начала закругления отбортованного элемента до отбортованной кромки в зависимости от толщины стенки (s) отбортованного элемента выбирается не менее, указанного в таблице 1.

Таблице 1

+-----------------------------+---------------------------+
|Толщина стенки отбортованного|Расстояние до отбортованной|
|элемента s, мм               |кромки L, мм, не менее     |
+-----------------------------+---------------------------+
|До 5                         |           15              |
|Свыше 5 до 10                |         2s + 5            |
|Свыше 10 до 20               |          s + 15           |
|Свыше 20 до 150              |        s/2 + 25           |
|Свыше 150                    |           100             |
+-----------------------------+---------------------------+

40. При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам применяются стыковые швы с полным проплавлением.

Сварные соединения в тавр и угловые с полным проплавлением применяются для приварки плоских днищ, плоских фланцев, трубных решеток, штуцеров, люков, рубашек.

Нахлесточные сварные швы применяются для приварки к корпусу укрепляющих колец, опорных элементов, подкладных листов, пластин под площадки, лестницы, кронштейны и тому подобное.

41. Конструктивный зазор в угловых и тавровых сварных соединениях применяется в случаях, предусмотренных НД, согласованной в установленном порядке.

42. Сварные швы выполняются доступными для контроля при изготовлении, монтаже и эксплуатации сосудов, предусмотренного настоящими Требованиями, соответствующих стандартов и НД.

43. Продольные швы смежных обечаек и швы днищ сосудов смещаются относительно друг друга на величину трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм между осями швов.

Указанные швы не смещаются относительно друг друга в сосудах, предназначенных для работы под давлением не более 1,6 МПа (16 кгс/см2) и температуре стенки не выше 400шС, с номинальной толщиной стенки не более 30 мм при условии, что эти швы выполняются автоматической или электрошлаковой сваркой и места пересечения швов контролируются методом радиографии или ультразвуковой дефектоскопии в объеме 100%.

44. При приварке к корпусу сосуда внутренних и внешних устройств (опорных элементов, тарелок, рубашек, перегородок и других) допускается пересечение этих сварных швов со стыковыми швами корпуса при условии предварительной проверки перекрываемого участка шва корпуса радиографическим контролем или ультразвуковой дефектоскопией.

45. В случае приварки опор или иных элементов к корпусу сосуда расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента выбирается не менее толщины стенки корпуса сосуда, но не менее 20 мм.