Гост 12.2.085-2002 сосуды, работающие под давлением. клапаны предохранительные. требования безопасности

2.1. Общие требования

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

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

2.1.3. Устройства,
препятствующие наружному и внутреннему осмотрам сосудов (мешалки, змеевики,
рубашки, тарелки, перегородки и другие
приспособления), должны быть, как правило, съемными.

При применении приварных
устройств должна быть предусмотрена возможность их удаления для проведения
наружного и внутреннего осмотров и последующей установки на место. Порядок
съема и установки этих устройств должен быть указан в руководстве по
эксплуатации сосуда.

2.1.4. Если конструкция сосуда не позволяет проведение наружного
и внутреннего осмотров или гидравлического испытания, предусмотренных
требованиями Правил, разработчиком проекта сосуда в руководстве по эксплуатации
должны быть указаны методика, периодичность и
объем контроля, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и
устранение дефектов. В случае отсутствия в руководстве таких указаний методика,
периодичность и объем контроля определяются специализированной организацией.

2.1.5. Конструкции внутренних устройств должны обеспечивать
удаление из сосуда воздуха при гидравлическом испытании и воды после
гидравлического испытания.

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

2.1.7. На каждом сосуде должны быть предусмотрены вентиль, кран или другое
устройство, позволяющее осуществлять контроль за отсутствием давления в сосуде
перед его открыванием; при этом отвод среды должен быть направлен в безопасное
место.

2.1.8. Расчет на прочность сосудов и их элементов должен
производиться по НД, согласованной с Госгортехнадзором России. Сосуды, предназначенные для работы в условиях
циклических и знакопеременных нагрузок, должны быть рассчитаны на прочность с
учетом этих нагрузок.

При отсутствии
нормативного метода расчет на прочность должен выполняться по методике,
согласованной со специализированной научно-исследовательской организацией.

2.1.9. Сосуды, которые в процессе эксплуатации изменяют свое
положение в пространстве, должны иметь приспособления, предотвращающие их
самоопрокидывание.

2.1.10. Конструкция сосудов, обогреваемых горячими газами, должна
обеспечивать надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, до
расчетной температуры.

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

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

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

2.1.12. Заземление и
электрическое оборудование сосудов должны соответствовать правилам технической
эксплуатации электроустановок потребителей и правилам техники безопасности при
эксплуатации электроустановок потребителей в установленном порядке.

Требования к сосудам под давлением в РФ

Крышка реактора PWR — сосуда с очень высокими параметрами среды

В едином перечне продукции, в отношении которой устанавливаются обязательные требования в рамках Таможенного союза, присутствуют пункты: «оборудование, работающее под избыточным давлением» и «сосуды, работающие под давлением». Соответствующие требования установлены ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением».

Сосуды под давлением являются техническими устройствами, эксплуатация которых делают производственный объект опасным. С авариями сосудов под давлением связано большое количество несчастных случаев, поэтому на их проектирование, устройство, изготовление, реконструкцию, наладку, монтаж, ремонт, техническое диагностирование и эксплуатацию в большинстве стран мира накладывается ряд ограничений.

В России обязательны Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением», а также ряд других отраслевых документов, действие которых ограничено своей специфической областью (например «Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок», «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.

Требования к оснащению

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.

Контроль сварных соединений

См. также: Сварное соединение

Организация-изготовитель (доизготовитель), монтажная или ремонтная организация обязаны применять такие виды и объёмы контроля своей продукции, которые гарантировали бы выявление недопустимых дефектов, её высокое качество и надежность в эксплуатации.
Контроль качества сварки и сварных соединений должен включать:

• проверку аттестации персонала;
• проверку сборочно-сварочного, термического и контрольного оборудования, аппаратуры, приборов и инструментов;
• контроль качества основных материалов;
• контроль качества сварочных материалов и материалов для дефектоскопии;
• операционный контроль технологии сварки;
• неразрушающий контроль качества сварных соединений;
• разрушающий контроль качества сварных соединений;
• контроль исправления дефектов.

Государственный надзор

Сосуды, на которые распространяются российские государственные правила, до пуска их в работу должны быть зарегистрированы в органах Ростехнадзора России, кроме специально оговоренных случаев, на основании письменного заявления владельца сосуда; при перестановке сосуда на новое место или передаче сосуда другому владельцу, а также при внесении изменений в схему его включения сосуд до пуска в работу должен быть перерегистрирован в органах Ростехнадзора России.

Кроме того сосуды, на которые распространяется действие государственных правил, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа, до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях — внеочередному освидетельствованию с участием специалиста организации, имеющей лицензию Ростехнадзора России (если сосуд зарегистрирован). Объём, методы и периодичность технических освидетельствований сосудов (за исключением баллонов) должны быть определены изготовителем и указаны в руководстве по эксплуатации. В случае отсутствия таких указаний техническое освидетельствование должно проводиться в соответствии с требованиями государственных правил.

Состояние сосудистой системы при повышении артериального давления

Сосуды представляют собой полые эластичные трубки, по которым кровь разносится по всему организму. Существует несколько разновидностей сосудов:

• артерии;
• вены;
• артериолы;
• венулы;
• капилляры;
• артериоло-венулярные шунты.

Кроме транспортировки крови, каждый из сосудов выполняет определенные функции. Определяется она особенностями их строения. Стенки артерий и артериол в основном представлены мышечными и эластичными волокнами. Это обеспечивает им хорошие показатели растяжимости, поэтому артерии хорошо проводят пульсовую волну, распространяемую миокардом.

Благодаря мышечному слою сосуд быстро уменьшает/увеличивает просвет сосуда, что оказывает влияние на текущий уровень артериального давления. Для вен и венул характерно наличие особых клапанов. К тому же их стенка несколько тоньше, нежели у артерий. Клапаны препятствуют обратному оттоку крови. Более тонкие стенки сосудов облегчают продвижение крови, поскольку задача «проталкивания» крови выполняется за счет сокращения скелетных мышц.

При вдохе происходит растяжение тканей легких и расположенных в ней вен. За счет этого осуществляется «подъем» крови из нижних отделов. В итоге происходит возврат крови к миокарду. Задача капилляров – обеспечение газообмена. Они имеют очень тонкие стенки, состоящие только из одного слоя (эндотелия). Артериоло-венулярные шунты необходимы для перехода крови из артериол в венулы, минуя капилляры.

В результате физиологического старении и негативного влияния, оказываемого различными заболеваниями, в структуре кровеносных сосудов происходят необратимые изменения. В результат этого меняется и качество выполняемых ими функций. Так, при запущенной форме артериальной гипертензии стенки сосудов постоянно испытывают значительное давление со стороны тока крови.

Подобная продолжительная нагрузка становится причиной истощения и изнашивания эластичного и мышечного слоев. Под воздействием негативных изменений сосуды трансформируются в тонкостенные трубки, неспособные давать адекватную реакцию на изменение объема циркулирующей крови. В дальнейшем это становится причиной развития аневризмы либо инсульта.

Итак, при повышенном давлении сосуды расширены или сужены? При любом колебании уровня АД – повышении либо понижении – происходят определенные изменения в состоянии всех артерий. В случае увеличения происходит быстрое сжатие мышечного слоя, в результате чего просвет значительно уменьшается. Происходит замедление движения крови.

Если схема саморегуляции не нарушена, то происходит самостоятельное расширение сосудистого просвета и давление стабилизируется. Развившиеся хронические заболевания могут нарушать работу регуляционной схемы, что приводит к формированию артериальной гипертензии. Потенциальными причинами повышения АД могут выступать разные патологии, в частности, феохромоцитома.

Опухоль делает работу регуляционной схемы некорректной. Образование продуцирует специфические гормоны, вызывающие развитие тахикардии (учащение сердцебиения). Одновременно с этим происходит сужение сосудов, расположенных на периферии. Итог – увеличение уровня АД.

• рост объема альдостерона вызывает увеличение циркулирующей крови;
• антиотензин способствует сужению сосудистых просветов, усиливая симптоматику ишемии.

В итоге формируется замкнутый круг. Компоненты системы РААС увеличивают стеноз сосудов, что, в свою очередь, только усиливает патологическую реакцию.

Причины повреждения сосудов

Поражение сосудов может возникать как следствие гипертензии из-за повышенной и неравномерной нагрузки на них, так и в результате негипертонических причин. Причем последние являются провоцирующим фактором развития вторичной гипертензии. Симптомы болезни долгое время могут отсутствовать.

При повышенном давлении сосуды подвергаются такому воздействию, как:

• нейрогенное влияние на питание артерий (в результате дисбаланса симпатической и парасимпатической регуляции);
• атеросклеротическое поражение;
• фибромышечная дисплазия;
• катехоламиновый сбой;
• врожденные аномалии строения;
• сдавление части аорты или почечной артерии извне (травма, опухоли, гнойные процессы).

Вследствие спазмирования мышечного слоя ухудшается снабжение стенок сосудов питательными веществами, происходит сужение артериального русла. Возрастает периферическое сопротивление, и одновременно повышается АД. Вторичные гипертензии отличаются тем, что часто при них, повышается сердечное давление.

Холестерин и белок

Всем хорошо известно, что избыток в крови холестерина вызывает образование холестериновых бляшек на внутренней стенке артерий. В результате просвет сужается или полностью закупоривается.

Помимо этого, чрезмерное количество холестерина в крови совместно с повышением триглицеридов ведет к тому, что сыворотка становится «жирной». Нарушается нормальный ламинарный поток, приходится сердцу работать в усиленном темпе, что вызывает увеличение минутного ударного объема и, как следствие, повышение давления.

Препараты при гипертонии обязательно содержат вещества, направленные на снижение уровня холестерина в крови. Тем самым уменьшаются риски развития атеросклероза, последствий, которые он влечет.

Белок в организме играет одну из важнейших ролей, но избыток его неблагоприятно сказывается на состоянии кровеносной системы Большое количество белка нарушает онкотическое давление в сосудистом русле и вызывает сгущение крови за счет потери плазмы. Причиной этому служит недостаточное синтезирование ферментов, которые улучшают процессы белкового обмена.

Действие адреналина

Регуляция многих процессов в человеческом организме осуществляется благодаря действию различных биологически активных веществ. Гормоны, которые выделяет кора надпочечников – катехоламины или глюкокортикоиды (адреналин и норадреналин) играют немаловажную роль в патогенезе артериальной гипертензии. Воздействуя на различные чувствительные клетки, они делают так, чтобы артерии расширились или сузились в зависимости от клинической ситуации.

В мышечных клетках имеются специфические альфа-адренорецепторы, которые под воздействием адреналина отвечают за сокращение волокон и сужение просвета сосудов. При постоянном высоком уровне катехоламинов в крови (стресс) происходит систематический спазм артерий и увеличение частоты сокращений сердца. Возрастает периферическое сопротивление артерий и повышается сердечное давление.

В схемы лечения обязательно включаются препараты при гипертонии, направленные на блокировку альфа-рецепторов к адреналину. В основе их фармакологического действия лежит способность расширить сосуды, которые были сужены под воздействием адреналина, и симптомы гипертензии исчезают.

Усугубляет ситуацию небольшое потребление жидкости в течение дня. При этом в организме формируется избыток натрия, перетягивающий на себя молекулы воды из клеток — происходит общее обезвоживание тканей при увеличении объема циркулирующей крови.

Роль почек

Почки играют одну из основных ролей в регуляции уровня, на котором находится давление крови в сосудах. В югстагломерулярном аппарате вырабатываются вещества, ответственные за то, что артерии способны сужаться или расширяться в зависимости от клинической ситуации.

Парный орган является главным «очистителем» нашего организма. В течение суток в них постоянно образуется моча, путем фильтрации через множество мельчайших протоков кровь очищается от ненужных включений. При недостаточном поступлении жидкости кровь сгущается и «фильтры» засоряются.

При уменьшении просвета протоков повышается их сопротивление, увеличивается напор кровяного потока, проходящего по почкам. Растет частота сердечных сокращений и пульс, возникает почечная гипертензия. При этом сердечное давление повышается.

4 Общие требования

4.1 Для защиты сосудов следует применять клапаны и их вспомогательные устройства, соответствующие требованиям ГОСТ 12.2.063, [].

Защите предохранительными клапанами подлежат сосуды, в которых возможно превышение рабочего давления от питающего источника, химической реакции, нагрева подогревателями, солнечной радиации, в случае возникновения пожара рядом с сосудом и т.д.

4.2 Количество клапанов, их размеры и пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде не могло создаваться давление, превышающее расчетное давление более чем на 0,05 МПа (0,5 кг/см2) для сосудов с давлением до 0,3 МПа (3 кгс/см2), на 15 % — для сосудов с давлением свыше 0,3 до 6,0 МПа (от 3 до 60 кгс/см2) и на 10 % — для сосудов с давлением свыше 6,0 МПа (60 кгс/см2).

При работающих клапанах допускается превышение давления в сосуде не более чем на 25 % расчетного при условии, что это превышение подтверждено расчетом на прочность по ГОСТ 14249, ГОСТ 25215, ГОСТ 26303, СТ СЭВ 5206, действующим нормативным документам, предусмотрено технической документацией и отражено в паспорте сосуда.

4.3 Расчет пропускной способности клапанов приведен в приложении .

4.4 Конструкцию и материалы элементов клапанов и их вспомогательных устройств следует выбирать в зависимости от свойств и параметров рабочей среды, и они должны обеспечивать надежность функционирования клапана в рабочих условиях.

4.5 Конструкция клапана должна обеспечивать свободное перемещение подвижных элементов клапана и исключать возможность их выброса.

4.6 Конструкция клапанов и их вспомогательных устройств должна исключать возможность произвольного изменения их регулировки.

4.7 Конструкция клапана должна исключать возможность возникновения недопустимых ударов при открывании и закрывании.

4.8 Клапаны следует размещать в местах, доступных для удобного и безопасного обслуживания и ремонта.

При расположении клапана, требующего систематического обслуживания на высоте более 1,8 м, должны быть предусмотрены устройства для удобства обслуживания.

4.9 Клапаны на вертикальных сосудах следует устанавливать на верхнем днище, а на горизонтальных сосудах — на верхней образующей в зоне газовой (паровой) фазы.

Клапаны следует устанавливать в местах, исключающих образование застойных зон.

4.10 Установка запорной арматуры между сосудом и клапаном, а также за клапаном не допускается, за исключением требований .

4.11 Для пожаро- и взрывоопасных веществ и веществ 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, а также для сосудов, работающих при криогенных температурах, следует предусматривать систему клапанов, состоящую из рабочего и резервного клапанов.

Рабочий и резервный клапан должны иметь равную пропускную способность, обеспечивающую полную защиту сосуда от превышения давления свыше допустимого. Для обеспечения ревизии и ремонта клапанов до и после них должна быть установлена отключающая арматура с блокирующим устройством, исключающим возможность одновременного закрытия запорной арматуры на рабочем и резервном клапанах, причем проходное сечение в узле переключения в любой ситуации должно быть не менее проходного сечения устанавливаемого клапана.

4.12 Клапаны не допускается использовать для регулирования давления в сосуде или группе сосудов.

4.13 Изготовитель обязан поставлять клапаны с паспортом и руководством по эксплуатации. В паспорте должны быть указаны коэффициенты расхода для газов и жидкостей, а также площадь сечения, к которой они отнесены.

Выбор аварийной арматуры

При проектировании системы водоснабжения, отопления или технологической установки необходимо четко определить предельные значения давления, допустимые для ее компонентов или участков сети. При этом учитываются такие параметры, как:

• производительность бойлера или главного насоса;
• объем и рабочая температура рабочей среды;
• особенности ее циркуляции.

Исходя их этого, определяют тип, сечение, пропускную способность, пороговое значение срабатывания, скорость срабатывания и время возвращения в исходное состояние, а также количество и места монтажа предохранительной арматуры.

В бытовых отопительных системах чаще всего применяются пружинные клапаны. Для жидкостных сред вполне достаточно использовать устройства низкого или среднего подъема. Пропускная способность должна обеспечивать быстрый сброс напора до допустимых величин.

Конструкция корпуса определяется местом сброса излишнего количества рабочей среды. Если она будет сбрасывать непосредственно в окружающую среду- достаточно клапана открытого типа. Если сброс должен происходить в дренаж- потребуется корпус с выходным патрубком соответствующего типа присоединения. Чаще всего используют резьбовой или ниппельное.

Ни в коем случае нельзя приобретать клапан с завышенным относительно расчетного порогом срабатывания. Такое устройство не откроется в нужный момент. Это может привести к повреждению оборудования или даже к полной аварии системы.