Безопасность эксплуатации герметичных систем, работающих под давлением
Герметичные устройства и установки. Опасности, возникающие при их разгерметизации.
Герметичность - непроницаемость жидкостями и газами стенок и соединений, ограничивающих внутренние объемы устройств и установок.
Такие устройства и установки называются герметичными. Давление внутри них может быть как избыточным (превышающим давление окружающей среды), так и пониженным (вакуумные установки, среда в которых разреженная: от незначительного разрежения до глубокого вакуума - почти полного отсутствия воздуха или другого газа).
Часто совокупность герметичных устройств, предназначенных для хранения, транспортировки, расходования жидкостей и газов, использования сил их давления, объединяют названием пневмо-гидравлические системы (ПГС).
ПГС могут включать в себя различные виды оборудования, например:
Трубопроводы (водопроводы, газопроводы, паропроводы и пр.)
Трубопроводная арматура - устройства, предназначенные для управления потоками жидкостей и газов (пара), перемещаемых по трубопроводным системам или установкам:
- запорная арматура (устройства для полного отключения части трубопровода (вентили, клапаны, задвижки, краны и др.);
- регулирующая арматура (устройства для частичного перекрытия проходных сечений с целью регулирования количества протекающей жидкости или понижения давления);
- предохранительные и перепускные клапаны (для выпуска избытка среды при чрезмерном повышении давления);
- обратные клапаны (не допускающие движения среды в обратном направлении);
- другие виды.
Емкостное оборудование:
- баллоны и сосуды (для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов);
- емкости самого различного назначения и конструкции (ресиверы, демпферы, расходные емкости, емкости приема аварийных сливов, емкости приема, промежуточного и длительного хранения компонентов и пр.);
- газгольдеры низкого и высокого давления (для создания запасов газов, соответственно, низкого и высокого давления);
- резервуары для приема и хранения нефти и нефтепродуктов;
- бочки и цистерны и пр.
Паровые и водогрейные котлы
Различные аппараты (теплообменники, реакторы, скрубберы, абсорберы и пр.)
Компрессорные и насосные установки (для нагнетания под давлением различных газов и жидкостей)
Прочие, в т.ч. оборудование специального назначения.
Вследствие нарушения нормального режима эксплуатации или дефектов изготовления возможны разгерметизация ПГС (выбросы, утечки и проливы опасных веществ, как в жидком, так и в газообразном состоянии) или разрушение (в т.ч., со взрывом).
Источником опасности при взрывах являются: ударная волна, поражение осколками персонала, частей и деталей установки, здания и пр.
При разгерметизации могут возникать (в зависимости от свойств рабочей среды, находящейся внутри ПГС) следующие опасности:
- опасность термического или химического ожога;
- опасность травматизма, связанного с высоким давлением газа в системе (например, при массе баллона 70 кг, давлении 20,0 МПа тяга через отверстие 15 мм создает ускорение 5g);
- опасность получения повышенной дозы ионизирующего излучения;
- опасность отравления токсичными газами или асфиксия под воздействием инертных газов в случае указанного воздействия в замкнутых объемах (рабочие места в помещениях, работа в емкостях, траншеях, колодцах) или при нахождении персонала вблизи места утечки (выброса),
- и т.д.