Какое давление больше расчетное

Значения различных видов давления в сосудах в процессе эксплуатации

С. Т. Толчеев, технический директор ООО «Липецкпромэкспертиза»

Я. С. Толчеев, эксперт ООО «Липецкпромэкспертиза»

И.М. Стрекалов, эксперт ООО «ЭТС «Металлург-Л»

При эксплуатации сосудов различные виды давлений трактуются по разному. Одни считают, что расчетное давление равносильно разрешенному давлению. Другие считают, что разрешенное давление равносильно максимально возможному рабочему давлению. От правильной трактовки этих давлений зависит правильность настройки пружинных предохранительных клапанов, выбор пробного давления.

Согласно техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (ТР ТС 032/2013)

«давление рабочее» — максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса;

«давление разрешенное» — максимально допустимое избыточное давление для оборудования (элемента), установленное на основании оценки соответствия и (или) контрольного расчета на прочность;

«давление расчетное» — давление на которое производится расчет на прочность оборудования.

«давление пробное» — избыточное давление, при котором производится испытание оборудования на прочность и плотность.

Рассмотрим оборудование при пуске в работу и в процессе эксплуатации.

Разработчик и изготовитель оборудования и устройств безопасности прилагает к оборудованию паспорт и расчет на прочность оборудования, расчет пропускной способности предохранительных устройств. Определяет рабочее, расчетное и пробное давление сосуда.

В соответствии с п. 318 Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» при работающих предохранительных клапанах в сосуде не допускается давление, превышающее:

а) разрешенное давление более чем на 0,05 МПа — для сосудов с давлением до 0,3МПа;

б) разрешенное давление более чем на 15 % — для сосудов с давлением от 0,3МПа до 6МПа;

в) разрешенное давление более чем на 10% — для сосудов с давлением свыше 6МПа.

В соответствии с пунктом 212 (б) Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» на оборудование вывешивается табличка на которую наносится разрешенное давление и другие сведения.

Кто должен определить разрешенное давление ?

Учитывая, что расположение клапанов на вертикальных сосудах, как правило, на верхних днищах или в местах наибольшего скопления паров и газов, то тогда разрешенное давление должно быть равно расчетному, так как рабочее давление не учитывает гидростатического давления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана. Следовательно разрешенное давление должно быть больше рабочего давления (Рраз>Рраб).

А расчетное давление рассчитывается на давление равное 90% давления при полном открытии клапана. Разрешенное давление должно быть (Рраз=Ррас>Рраб).

Если это не учитывать, то настройка предохранительного клапана может быть неверна.

Если в процессе эксплуатации снижено рабочее давление сосуда, то необходимо провести расчет пропускной способности предохранительных устройств для новых условий работы.

Для большинства типов оборудования, работающего под давлением значение пробного давления Рпр при испытаниях определяют по формулам [1-6] Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»:

Рпр=К×Р×[σ]20/×[σ]t,

Коэффициент К, зависящий от типа оборудования и вида испытания.

Р — расчетное, рабочее или разрешенное давление оборудования.

В соответствии с п. 172 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» значение пробного давления определяется от рабочего давления, а согласно п. 392 ФНП определяют величину пробного давления исходя из величины разрешенного давления.

Определение пробного давления зависит от того, на каком этапе происходит испытание. После изготовления и доизготовления на месте эксплуатации за Р принимается расчетное давление. Если испытание оборудования производится в период его использования в сроки, установленные изготовителем, за Р принимается рабочее давление. Если испытание осуществляется по истечении срока службы величина Р принимается равной разрешенному давлению, установленному экспертной организацией.

Если в процессе эксплуатации снижено рабочее давление сосуда и необходимо провести гидравлическое испытание, то необходимо определить пробное давление по установленному разрешенному давлению.

Мы знаем, что рабочее давление не учитывает гидростатического давления среды. Тогда

разрешенное давление должно определяться как расчетное давление в условиях испытаний. Это давление которому элементы сосуда подвергаются во время пробного испытания, включая гидростатическое давление, если оно составляет 5% или более пробного давления.

При определении разрешенного давления это обстоятельство многие не учитывают в своих расчетах.

Список литературы

  1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов на которых используется оборудование работающее под избыточным давлением», утвержденными приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116.
  2. (ТР ТС 032/2013) Технический регламент Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (принят решением Совета Евразийской экономической комиссии от 02.07.2013 № 41).
  3. ПБ 03-584-03 Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных. Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 10.06.2003 № 81.
  4. РД 03-421-01. Методические указания по проведению диагностирования технического состояния и определению остаточного срока службы сосудов и аппаратов.
  5. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.

Источник

расчетное давление

3.15 расчетное давление: Максимальное рабочее давление с учетом допустимых кратковременных повышений, при котором обеспечивается надежная работа барокамеры при рабочей температуре среды в течение заданного срока эксплуатации. Расчетное давление должно быть не менее давления настройки предохранительного клапана с учетом возможной абсолютной погрешности его срабатывания.

Расчетное давление — давление, принятое как постоянно действующее максимальное давление, оказываемое транспортируемой средой на трубопровод в процессе его эксплуатации и на которое рассчитана трубопроводная система.

Расчетное давление

Давление, на которое производится расчет на прочность (МПа, кгс/см2)

19 . Расчетное давление — избыточное максимальное давление, действующее на оборудование или трубопровод и используемое при расчете по выбору основных размеров, при котором допускается работа данного оборудования или трубопровода при режимах НЭ.

3.31 расчетное давление: Максимальное избыточное внутреннее давление, на которое рассчитан трубопровод или его часть на прочность.

Расчетное давление

Максимальное избыточное давление в котле (элементе), на которое производится расчет на прочность при выборе основных размеров, обеспечивающих надежную работу в течение расчетного ресурса

Расчетное давление

Максимальное избыточное давление в оборудовании или трубопроводах, используемое при расчете на прочность при выборе основных размеров, при котором предприятием-изготовителем допускается работа данного оборудования или трубопровода при расчетной температуре при нормальных условиях эксплуатации. Для страховочных корпусов — максимальное избыточное давление, возникающее при разгерметизации защищаемого оборудования или трубопроводов (включая аварийную ситуацию)

3.2.2 расчетное давление: Избыточное давление, на которое производится расчет прочности сосуда в соответствии с ГОСТ 14249, [1].

3.6 расчетное давление: Давление, при котором эксплуатация компонента системы возможна с достаточным числом нагрузочных циклов в течение расчетного срока службы.

Читайте также:  Какое давление от алкоголя

3.6 расчетное давление: Наибольшее давление, при котором эксплуатация компонента системы возможна с достаточным числом нагрузочных циклов в течение расчетного срока службы.

3.75 расчетное давление (pressure, de): Максимальное внутреннее давление в течение обычной эксплуатации, отнесенное к указанной базисной высоте, по которому должен рассчитываться трубопровод или участок трубопровода.

Примечание — Расчетное давление должно учитывать условия стационарного течения на всем диапазоне значений расхода, а также возможные условия засорения и отключения для всей длины трубопровода или участка трубопровода, который должен находиться под постоянным расчетным давлением.

3.4 расчетное давление (de pressure): Максимальное давление на компоненты соединительного звена в условиях испытания.

Примечание — В настоящем стандарте расчетное давление составляет 125 % рабочего давления.

3.8 расчетное давление: Давление, на которое производится расчет на прочность элементов фильтра, работающих под давлением.

3.3 расчетное давление: Избыточное давление, на которое производится расчет прочности стабилизатора давления.

3.12 расчетное давление (de pressure): Разность однородного статического давления воздуха внутри и снаружи, для которой образец рассчитан в условиях эксплуатационной нагрузки с применением обычных строительно-технических требований и принципов.

Примечание — Давление определяют аналитически или при помощи аэродинамической трубы.

3.5 расчетное давление: Давление, на которое производится расчет на прочность.

3.1.14 расчетное давление: Максимальное избыточное давление в детали, на которое производится расчет на прочность при обосновании основных размеров, обеспечивающих надежную работу в течение установленного ресурса.

3.1.6. расчетное давление : Максимальное избыточное давление в детали, на которое производится расчет на прочность при обосновании основных размеров, обеспечивающих надежную работу в течение расчетного ресурса;

3.1.8. расчетное давление : Максимальное избыточное давление в элементе, на которое производится расчет на прочность при выборе основных размеров, обеспечивающих надежную работу в течение расчетного ресурса;

3.1.6 расчетное давление: Максимальное избыточное давление в детали, на которое производится расчет на прочность при обосновании основных размеров, обеспечивающих надежную работу в течение расчетного ресурса;

1.2.24. Расчетное давление — внутреннее избыточное давление для определения минимальной толщины стенки котла, при этом влияние внешних и внутренних элементов жесткости не учитывается. За расчетное давление принимается большая из двух величин:

— 1,3 рабочего давления (если в специальных предписаниях по условиям перевозок опасных грузов отдельных классов опасности не указано иное);

— сумма избыточного давления паров жидкости или газа при наибольшей рабочей температуре и давления гидравлического удара при ударном взаимодействии вагона-цистерны с соседними вагонами.

3.1.10 расчётное давление: Максимальное избыточное давление в трубопроводах, используемое при расчете на прочность при выборе основных размеров, при котором предприятием-изготовителем допускается работа данного трубопровода при расчетной температуре при нормальных условиях эксплуатации.

3.1.9 расчётное давление: Максимальное избыточное давление в трубопроводах, используемое при расчете на прочность при выборе основных размеров, при котором предприятием-изготовителем допускается работа данного трубопровода при расчетной температуре при нормальных условиях эксплуатации.

Смотри также родственные термины:

24. Расчетное давление в стационарном котле

Давление, принимаемое при расчете элемента стационарного котла на прочность ГОСТ 23172-78* [3]

42. Расчетное давление в стационарном котле

Расчетное давление

D. Auslegungsdruck

Е. De pressure

F. Pression de calcul

Давление, принимаемое при расчете элемента стационарного котла на прочность

15. Расчетное давление воды в водогрейном котле

Давление воды, принимаемое при расчете элемента водогрейного котла на прочность

7. Расчетное давление насоса

По «Нормам расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок», утвержденным Государственным комитетом по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору при Совете Министров СССР 20.04.1972 г.

3.1.13 расчетное давление оболочек (de pressure of enclosures): Максимальное избыточное давление, достигаемое в условиях эксплуатации. Значение этого давления используют для определения конструкции оболочки.

Примечания

1 Расчетное давление оболочек, по крайней мере, равно давлению в оболочке при самой высокой температуре, которой может достигнуть газ, используемый для изоляции в предписанных максимальных условиях эксплуатации.

2 Переходное давление, возникающее во время или после операции отключения коммутационного аппарата (например, выключателя), не следует рассматривать при определении расчетного давления.

3.1.14 расчетное давление перегородок (de pressure of partitions): Разница давлений, действующих на перегородку.

Примечания

1 Это давление, по крайней мере, равно максимальной разнице давлений, действующих на перегородку во время проведения работ по обслуживанию.

2 Переходное давление, возникающее во время и после операции отключения тока короткого замыкания (например, выключателем), не учитывается при определении расчетного давления.

3.17 расчетное давление Рр: Избыточное давление, на которое производится расчет прочности арматуры.

[ГОСТ Р 52720-2007, статья 6.4]

Определения термина из разных документов: расчетное давление Рр

2.2. Расчетное давление ррас — избыточное давление, на которое производился расчет на прочность элементов сосудов, аппаратов и трубопроводов.

Расчетное давление должно быть не меньше рабочего.

Определения термина из разных документов: Расчетное давление ррас

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

Источник

У вас отключен JavaScript.

В вопросе содержатся некорректные формулировки, так как нормативными документами не предусмотрена классификация и расчёты технологических трубопроводов на условное давление.

Кроме того, в целях гармонизации отечественного нормативного законодательства с международными стандартами, с 2011 года понятие «условное давление» заменено на «номинальное давление».

Основной технической характеристикой технологического трубопровода является «расчётное давление» (см. Таблицу 5.1 и Приложение М (паспорт трубопровода) ГОСТ 32569-2013 «Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожарооопасных и химически опасных производствах», а также Приложение 3 и Приложение 2 Руководства по безопасности ‘Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов’)

Пункты 3.1.3-3.1.7 ГОСТ 32569-2013 гласят:

«3.1.3 давление номинальное; PN: Наибольшее избыточное давление при температуре рабочей среды 20 °С, выбранное из стандартного ряда давлений, при котором обеспечивается заданный срок службы арматуры и деталей трубопровода, с учетом выбранного материала и характеристик прочности, соответствующих температуре 20 °»

«3.1.4 давление пробное: Избыточное давление, при котором проводится испытание трубопровода и его элементов на прочность и плотность (МПа, кгс/см2).

3.1.5 давление рабочее; Рр: Максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса (МПа, кгс/см2).

3.1.6 давление разрешенное; Рраз: Максимально допустимое избыточное давление элемента трубопровода, установленное по результатам освидетельствования или диагностирования (МПа, кгс/см2).

3.1.7 давление расчетное; Р: Давление, на которое проводится расчет на прочность, определяемое автором технологической части проекта согласно пункта 4.6 (МПа, кгс/см2).»

Пункт 4.6 ГОСТ 32569-2013 гласит:

«За расчетное давление в трубопроводе принимают:

  • наибольшее расчетное (разрешенное) давление для аппаратов, с которыми соединен трубопровод;
  • для напорных трубопроводов (после насосов, компрессоров, газодувок) — максимальное давление, развиваемое центробежной машиной при закрытой задвижке со стороны нагнетания; а для поршневых машин — давление срабатывания предохранительного клапана арматуры, установленного на источнике давления;
  • в системах трубопроводов, защищенных предохранительными клапанами, — максимально возможное рабочее давление, возникающее при отклонении от нормального технологического режима и определяемое технологической частью проекта, с учетом противодавления при сбросе. Допускается кратковременное превышение расчетного давления при работе клапана в пределах 10 %;
  • другое возможное давление, которое в сочетании с соответствующей температурой может потребовать большую толщину стенки.
Читайте также:  От какого алкоголя понижается давление

Документом, устанавливающим требования к определению толщины стенки труб и соединительных деталей трубопровода под действием внутреннего избыточного и наружного давления, а также методы расчета на прочность и устойчивость технологических трубопроводов является ГОСТ 32388-2013 «Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия.»

Пункт 4.4 ГОСТ 32569-2013 гласит:

«Для труб, арматуры и соединительных частей трубопроводов номинальные давления PN и соответствующие им пробные Рпр, а также рабочие Рр давления определяют по ГОСТ 356-80 «Арматура и детали трубопроводов. Давления номинальные, пробные и рабочие»

Источник

Понятие «разрешенное давление» при проведении освидетельствования и экспертизе промышленной безопасности оборудования нефтеперерабатывающих установок

Авторы:

А.В. Балутов, Е.П. Денисенко, Д.А. Легостаев (ЗАО «НПО «Ленкор»),

А.Е. Шувалов (ООО «Балтморпроект»), А.Ф. Васецкий (НТЦ «ЭДО»).

Опубликовано в журнале Химическая техника №11/2015

Эксплуатация любого опасного производственного объекта (ОПО) не обходится без использования сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Наряду со свойствами продуктов, обращающихся в технологическом цикле, на продолжительность эксплуатации оборудования значительное влияние оказывают и параметры, при которых осуществляется их работа. В рамках данной статьи оставим в стороне рассмотрение различных толкований, связанных с понятием «температура», а остановимся на уяснении такой характеристики, как «давления».

Анализируя содержание определений, приведенных в нормативных документах и технической литературе, можно выстроить некую структурную цепочку, сложенную из различных взаимосвязанных понятий. Так, первое определение понятия «технологическое давление» может быть найдено в РД 51-0220570-2-93 [1]. Технологическое давление рт — избыточное давление в сосуде, при котором осуществляется технологический процесс. Это давление принимается по верхнему значению заданного диапазона давлений проведения технологического процесса. Технологическое давление не должно превышать рабочее давление. Оно, как правило, ниже уровня, на который настроены предохранительные клапаны, с целью предотвращения частого их срабатывания.

Следующим в этой цепочке располагается «рабочее давление», определения которого приводятся уже в большем числе нормативных документов таких, как ГОСТ 356 [2], ГОСТ Р 52857.1 [3], Инструкция по выбору сосудов и аппаратов, работающих под давлением до 100 кг/см2 и защите их от превышения давления [4]. Остановимся на ныне используемом определении, приведенном в Техническом регламенте Таможенного союза ТР ТС 032/2013 [5], где сказано следующее: рабочее давление — максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса. Иными словами, рабочее давление — это максимальное из ряда значений технологических давлений. Зачастую специалисты пытаются оспорить такой подход к выбору рабочего давления, мотивируя это тем, что в разных частях аппарата возможны разные значения давления (например, вверху колонны давление газовой фазы 5,4 кг/см2, а внизу 5,8 кг/см2, значит, в качестве рабочего давления следует указывать оба этих значения. Но зачем это делать, если ясно, что только максимальное значение должно учитываться при его определении. Другим примером возможного изменения рабочего давления может быть параметр ведения технологического процесса в начале использования нового катализатора и в момент перед его выгрузкой из системы. Ясно, что в начале использования свежего катализатора значение технологического давления будет ниже, чем при эксплуатации отработавшего катализатора. Но в обоих случаях за рабочее давление следует принимать самое большое его значение, которое действительно оказывает влияние на ведение безопасного технологического процесса. А все остальные, более низкие его значения, не оказывают влияния на безопасность системы.

Следующим по важности и значимости в цепочке понятий располагается «расчетное давление». Его мы также приведем из действующего Технического регламента ТР ТС 032/2013 [5]: давление расчетное — давление, на которое производится расчет на прочность стандартных сосудов (узлов, деталей, арматуры). Некоторые нормативные документы дают дополнительные разъяснения по значению расчетного давления. Так, в ГОСТ Р 52857.1. [3] указано, что расчетное давление может быть выше рабочего в следующих случаях: если во время действия предохранительных устройств давление в аппарате может повыситься более чем на 10% рабочего, то расчетное давление должно быть равно 90% давления в аппарате при полном открытии предохранительного устройства; если на элемент действует гидростатическое давление от столба жидкости в аппарате, значение которого свыше 5% расчетного, то расчетное давление для этого элемента соответственно повышается на значение гидростатического давления.

Дополнительно следует обратить внимание на момент назначения расчетного давления аппарата при проектировании технологической схемы производства. Согласно требованиям Инструкции [4], расчетное давление должно быть назначено несколько выше рабочего давления, что в дальнейшем приведет к следующему:

  • созданию дополнительной возможности продления срока эксплуатации аппаратов, отработавших расчетный ресурс;
  • снижению количества срабатываний предохранительных клапанов;
  • снижению количества продуктов выброшенных «на факел».

Вместе с тем без учета требований Инструкции [4] расчетное давление может быть назначено равным рабочему.

Отдельно в ряду определений стоит «пробное давление», так как оно определяет условия экстремальных испытаний аппарата при параметрах, превышающих и рабочие, и расчетные значения. Неслучайно в приказе №116 от 25.03.2014 г. ФСЭТАН [6] специально оговариваются условия выбора пробного давления. Положения этого приказа являются важнейшим условием испытания аппаратов как при изготовлении, так и при техническом освидетельствовании и экспертизе промышленной безопасности. В этом документе сказано, что «пробное давление рпр при гидравлическом испытании металлических сосудов (за исключением литых) определяется по формуле рпр = 1,25р([σ]20/[σ]), где р — расчетное давление в случае доизготовления на месте эксплуатации, в остальных случаях — рабочее давление, МПа; [σ]20, [σ] — допустимые напряжения для материала сосуда (или его элементов) соответственно при 20°С и расчетной температуре, МПа.

Наконец, выбирая из ряда существующих понятий, нельзя не остановиться на понятии «разрешенное давление». Это понятие претерпело некоторую модификацию за время своего существования и в настоящее время используется в виде определения, приведенного в том же Техническом регламенте Таможенного союза ТР ТС 032/2013 [5]. Давление разрешенное — максимальное избыточное допустимое давление для оборудования (элемента), установленное на основании оценки соответствия и (или) контрольного расчета на прочность.

Собственно за время своего существования оно изменилось незначительно, и первая формулировка, выявленная в нормативных документах 1993 г. отличается от действующей тем, что в РД 51-0220570-2-93 [1] указывалось, что для вновь проектируемых сосудов разрешенное давление принимается равным рабочему. Далее мы постараемся уделить этому понятию более пристальное внимание, так как разрешенное давление оказывает активное влияние на жизненный цикл оборудования.

Исходя из приведенных выше определений схема взаимной увязки различных определений давления (по возрастанию значения) выглядит следующим образом:

Технологическое давление → Рабочее давление (максимальное значение технологического давления) → Расчетное давление по ГОСТ Р 52857.1[3] → Разрешенное давление (в общем случае больше или равно рабочему давлению) → Пробное давление (в процессе эксплуатации составляет 1,25 рабочего давления).

Приступая к конструированию аппарата, специалист конструкторского бюро среди нескольких значений технологического давления, установленных технологом процесса, выбирает наибольшее значение, которое в дальнейшем называется рабочим. Исходя из значений рабочего давления и температуры с учетом характеристик рабочей среды (ее взрывопожароопасности, химической опасности и коррозионной активности), а также требований [4] назначается расчетное давление. Расчетное давление используется при определении толщины стенки аппарата и расчетного срока службы аппарата. Расчетный срок службы ложится в дальнейшем в основу определения назначенного срока эксплуатации. Таким образом, с использованием рабочего и расчетного давлений осуществляется расчет на прочность аппарата и определяется толщина стенки аппарата для его изготовления, а также устанавливается назначенный срок эксплуатации аппарата. Именно эти характеристики аппарата заносятся в паспорт технического устройства и соответствуют условиям безопасной эксплуатации аппарата в назначенный срок эксплуатации.

Читайте также:  Какое давления в шинах при низком профиле

Готовый аппарат предприятием-изготовителем вместе с паспортом технического устройства передается владельцу ОПО, который осуществляет его монтаж на площадке строительства по рабочей документации, выполненной проектной организацией.

В процессе эксплуатации аппарата под воздействием коррозионно-активных сред и изменяющихся рабочих параметров технологического процесса происходит утонение стенок аппарата, при определенных условиях не исключена также вероятность изменения структуры металла корпуса аппарата.

Все эти процессы приводят к снижению показателя безопасности использования аппарата и требуют проведения технического освидетельствования и экспертизы промышленной безопасности, подтверждающих либо возможность дальнейшей эксплуатации аппарата при рабочем давлении, либо требующих снижения давления с целью сохранения показателей надежности аппарата в период, когда уже истек назначенный срок эксплуатации, установленный при его изготовлении.

И здесь встает вопрос о назначении по результатам экспертизы разрешенного давления и назначенного срока эксплуатации, позволяющего продлить срок эксплуатации по сравнению с назначенным при изготовлении сроком эксплуатации.

Выполнение освидетельствования, диагностирования и экспертизы промышленной безопасности сопровождается проведением гидравлических испытаний, выполнением поверочного расчета на прочность и комплексным освидетельствованием аппарата, включая замер толщины стенки сосуда. По нашему мнению, в качестве исходных данных для проведения поверочного расчета следует принимать рабочее давление в аппарате (т.е. максимальное из рабочих давлений в технологическом процессе). Это подтверждается и требованиями приказа №116 [6] и основными допущениями при расчете на прочность, изложенными в работе [7]. Почему необходимо заострить внимание именно на этом моменте? При выполнении поверочного расчета нельзя ограничиваться использованием только расчетного давления. Ведь это давление потому и называлось расчетным, что оно использовалось в момент подготовки к изготовлению аппарата, и на его основе был назначен срок безопасной эксплуатации аппарата. Мы не исключаем ситуацию, когда при выполнении поверочного расчета в качестве разрешенного давления может приниматься расчетное, и эта формула будет действующей до тех пор, пока результат расчета получается положительным. Но если аппарат уже отработал какой-то срок, и стенки аппарата стали тоньше, а металл, из которого аппарат изготовлен, стал иметь другую структуру, и запаса прочности не хватает для выполнения поверочного расчета на расчетное давление, то почему же проверку следует производить, основываясь именно на этом значении? Наши оппоненты пытаются сгладить ситуацию, ссылаясь на постоянное противоречие между технологами и механиками владельца ОПО.

В условиях эксплуатации ОПО механику важно обеспечить надежность и по этой причине ему выгодно иметь разрешенное давление на уровне рабочего давления.

Технологу же приходится думать о возможном увеличении границ рабочего давления, и поэтому он стремится застолбить расчетное давление в качестве максимального рабочего. При этом появляются ссылки на то, что давление в другом аппарате технологической цепочки может оказаться выше, чем рабочее давление в данном сосуде или что установочное давление предохранительного клапана принято по расчетному давлению системы.

Но все это отговорки и попытки в очередной раз запутать пользователей. Нам представляется, что при определении соотношений значений давлений должна выполняться следующая взаимозависимость: рраб ≤ рразр — Максимальное технологическое давление в технологическом процессе рразр ≤ ррасч — Давление, на которое выполнен расчет на прочность аппарата рраб ≤ рразр ≤ ррасч — Максимально избыточное допустимое внутреннее или наружное давление, установленное по результатам технического освидетельствования

Владельцы ОПО, которые действуют от расчетного давления, не учитывают один существенный момент: аппараты выбирались под конкретный базовый проект, в котором заложены рабочие параметры ведения технологического процесса. И, если у владельца возникает желание увеличить параметр по сравнению с ранее назначенным, то начинать эту процедуру следует с внесения изменений в проектную документацию; получения заключения Главгосэкспертизы и реализации технических решений путем выполнения необходимых строительно-монтажных работ. Самостоятельное изменение параметров процесса недопустимо и может привести к катастрофическим последствиям. Именно об этом сказано в действующем Градостроительном кодексе (Федеральный закон №191 от 29.12.2004 г.) [8]

Поводя итог, следует сказать, что при выполнении освидетельствования, технического диагностирования, предшествующего экспертизе промышленной безопасности сначала целесообразно на технологической установке выделить участки с одинаковыми значениями рабочего давления. Эти участки могут ограничиваться секционирующей арматурой, выделяющей технологические блоки, или ручной арматурой, выделяющей отдельный аппарат, защищенный предохранительным клапаном.

В дальнейшем для данной группы аппаратов все оценки следует производить, основываясь на значениях единого рабочего давления, включая проведение поверочного расчета и выполнение гидравлических испытаний. Если возникнет необходимость снизить разрешенное давление ниже ранее установленного для конкретного аппарата, то такое снижение следует производить для всей группы выделенных аппаратов, защищаемых единым предохранительным клапаном. Такая операция сопровождается перерасчетом установочных давлений и пропускной способности предохранительных клапанов из-за снижения разрешенного давления, при котором эксплуатация аппарата безопасна.

По результатам освидетельствования и технического диагностирования в заключении экспертизы промышленной безопасности устанавливается разрешенное давление дальнейшей эксплуатации сосуда, которое, как правило, равняется рабочему давлению в аппарате и безусловно ниже расчетного давления, принятого на стадии проектирования аппарата. Эти данные экспертом промышленной безопасности заносятся в паспорт сосуда и используются в качестве максимальных в течение всего срока, на который продлен период эксплуатации аппарата. Задача же специалистов владельца ОПО будет состоять в том, чтобы произвести перерасчет установочных давлений предохранительных клапанов таким образом, чтобы они согласовывались с новыми разрешенными давлениями.

Какое давление больше расчетноеНа рисунке представлен пример развития событий при освидетельствовании и экспертизе промышленной безопасности сосудов технологической установки нефтеперерабатывающего завода в зависимости от результатов поверочных расчетов на прочность.

Список литературы

  1. РД 51-0220570-2-93. Клапаны предохранительные. Выбор, установка и расчет.
  2. ГОСТ 356-80. Арматура и детали трубопроводов. Давления номинальное, пробное и рабочее. Ряды.
  3. ГОСТ Р 52857.1-2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
  4. Инструкция по выбору сосудов и аппаратов, работающих под давлением до 100 кг/см2 и защите их от превышения давления.
  5. ТР ТС 032/2013. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением», утверждено решением Евразийской экономической комиссии от 02.07.2013 г. №41.
  6. ФНП Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением. Утверждены приказом ФСЭТАН №116 от 25.03.2014 г.
  7. Зыков А.А. и др. Справочник по объектам котлонадзора. М. Энергия, 1974.
  8. Федеральный закон №191-ФЗ от 29.12.2004 г. с изменениями от 13.07.2015 г. Градостроительный кодекс Российской Федерации.

Источник