ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Обязательны для всех министерств, ведомств, предприятий и
организаций
Москва "Недра" 1989
ББК 33.18
П 68
УДК 621.642.3.013.8-98.658.382.3
Редакционная комиссия: ЗубенкоВ.М. (председатель), Тихомиров А.А. (зам. председателя), Суслов А.Н., Мамонтов Г.В., Зусмановская С.И. Кузнецова А. К., Медведев Ю.С.
Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением /Утв. Госгортехнадзором СССР 27.11.87 г. - М.: Недра, 1989. -. 135 с.
Изложены обязательные нормы, которым должны удовлетворять сосуды, цистерны, бочки и баллоны, работающие под давлением, а также требования по их установке, монтажу, ремонту и обеспечению безопасности при эксплуатации. Настоящие правила являются переработанным и дополненным изданием аналогичных Правил, утвержденных Госгортехнадзором СССР 19 мая 1970 г.
В подготовке Правил принимали участие работники министерств, ведомств, научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, органов Госгортехнадзора и других заинтересованных организаций.
Правила обязательны для руководящих и инженерно-технических работников, занятых проектированием, изготовлением, монтажом, ремонтом, реконструкцией и эксплуатацией сосудов, цистерн, бочек и баллонов, работающих под давлением. Правила вступают в силу после выхода их из печати, одновременно утрачивают силу Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденные Госгортехнадзором СССР 19 мая 1970 г.
Ответственные за выпуск: И.Е. Дмитренко, Н.А. Хапонен (Госгортехнадзор СССР) 2705040000 - 026
П 25-89 ББК 33.18
040(01)- 89
ISBN 5-247-02012-Х
©Издательство "Недра", 1989
©Издательство "Металлургия", 1989
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящие Правила устанавливают требования к проектированию, устройству, изготовлению, монтажу, ремонту (1) и эксплуатации сосудов (2), цистерн, бочек, баллонов (3), работающих под давлением (4).
Настоящие Правила распространяются на:
сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 град.С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа (0,7 кгс/кв.см), без учета гидростатического давления;
сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/кв.см);
баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа (0,7 кгс/кв.см);
цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 град.С превышает давление 0,07 МПа (0,7 кгс/кв.см);
цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа (0,7 кгс/кв.см) создается периодически для их опорожнения;
барокамеры многоместные Минздрава СССР.
Требования к монтажу и ремонту аналогичны требованиям к изготовлению.
Основные термины и определения приведены в приложении 1.
Далее по тексту вместо "сосуды, цистерны, бочки, баллоны" принято "сосуды".
Под термином "давление" здесь и далее по тексту следует считать избыточное давление.
Настоящие Правила не распространяются на:
сосуды, изготавливаемые в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации оборудования атомных электростанций, а также сосуды, работающие с радиоактивной средой, которые должны изготавливаться в соответствии с указанными или другими специальными Правилами;
сосуды вместимостью (5) не более 0,025 куб.м (25 л) независимо от давления, используемые для научно-экспериментальных целей;
сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 куб.м (25 л), у которых произведение давления в МПа (кгс/кв.см) на вместимость в куб.м (литрах) не превышает 0,02 (200);
сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве внутри их в соответствии с технологическим процессом;
сосуды, работающие под вакуумом;
сосуды, устанавливаемые на морских, речных судах и других плавучих средствах, включая морские буровые установки;
сосуды, устанавливаемые на самолетах и других летательных аппаратах;
воздушные резервуары тормозного оборудования подвижного состава железнодорожного транспорта, автомобилей и других средств передвижения;
сосуды специального назначения военного ведомства;
сосуды из неметаллических материалов;
аппараты воздушного охлаждения, применяемые в качестве конденсаторов и холодильников;
приборы парового и водяного отопления;
трубчатые печи;
части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов (корпуса насосов или турбин, цилиндры двигателей паровых, гидравлических, воздушных машин и компрессоров), неотключаемые конструктивно встроенные (установленные на одном фундаменте с компрессором) промежуточные холодильники и масловлагоотделители компрессорных установок, воздушные колпаки насосов;
сосуды, состоящие из труб с внутренним диаметром не более 150 мм без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм.
При определении вместимости из общей емкости сосуда исключается объем, занимаемый футеровкой, трубами и другими внутренними устройствами. Группа сосудов, а также сосуды, состоящие из отдельных корпусов и соединенные между собой трубами с внутренним диаметром более 100 мм, рассматриваются как один сосуд.
Отступление от настоящих Правил может быть допущено лишь в исключительном случае по разрешению Госгортехнадзора СССР. Для получения разрешения министерство (ведомство), в ведении которого находится предприятие, должно представить Госгортехнадзору СССР соответствующее техническое обоснование, а в случае необходимости также заключение специализированной научно-исследовательской организации (1). Копия разрешения на отступление от Правил должна быть приложена к паспорту сосуда.
1) Список специализированных научно-исследовательских организаций приведен в приложении 2.
Руководящие и инженерно-технические работники, занятые проектированием, изготовлением, монтажом, ремонтом и эксплуатацией сосудов, должны быть аттестованы на знание настоящих Правил в соответствии с "Типовым положением о порядке проверки знаний правил, норм и инструкций по технике безопасности руководящими и инженерно-техническими работниками", утвержденным Госгортехнадзором СССР.
Выдача должностными лицами указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных им лиц нарушать правила и инструкции по технике безопасности, самовольное возобновление работ, остановленных органами Госгортехнадзора или технической инспекцией труда, а также непринятие мер по устранению нарушений правил и инструкций, которые допускаются рабочими или другими подчиненными лицами в присутствии должностных лиц, являются грубейшими нарушениями настоящих Правил.
Проект и технические условия на изготовление сосуда должны быть согласованы и утверждены в порядке, установленном министерством (ведомством), в подчинении которого соответственно находится проектная организация или предприятие-изготовитель сосуда. Любые изменения в проекте, необходимость в которых может возникнуть при изготовлении, монтаже, ремонте или эксплуатации, должны быть согласованы с организацией-разработчиком технического проекта сосуда. При невозможности выполнить это условие допускается согласовывать изменение в проекте со специализированной научноисследовательской организацией.
Отступление от ГОСТов, ОСТов и другой нормативно-технической документации может быть допущено только по согласованию с организацией, утвердившей эту документацию. Если указанные документы согласованы с Госгортехнадзором СССР, то отступления должны быть согласованы также и с Госгортехнадзором СССР.
ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА НАРУШЕНИЕ ПРАВИЛ
Настоящие Правила обязательны для выполнения всеми должностными лицами и инженерно-техническими работниками, занятыми проектированием, изготовлением, монтажом, ремонтом и эксплуатацией сосудов.
За правильность конструкции сосуда, расчета его на прочность и выбора материала, качество изготовления, монтажа и ремонта, а также за соответствие сосуда требованиям Правил, ГОСТов, ОСТов и другой нормативно-технической документации отвечает организация или предприятие, выполнявшие соответствующие работы.
Должностные лица и инженерно-технические работники на предприятиях и в организациях, проектных и конструкторских институтах, виновные в нарушении настоящих Правил, несут личную ответственность, независимо от того, привело ли нарушение к аварии или несчастному случаю с людьми. Эти лица также отвечают за нарушения Правил, допущенные их подчиненными. В зависимости от характера нарушений, все указанные лица могут быть привлечены к дисциплинарной, административной, материальной или уголовной ответственности. Рабочие, виновные в нарушении инструкций, несут дисциплинарную, материальную или уголовную ответственность в установленном порядке.
ПОРЯДОК РАССЛЕДОВАНИЯ АВАРИЙ И НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ
Расследование аварий и несчастных случаев, связанных с эксплуатацией зарегистрированных в органах Госгортехнадзора сосудов, работающих под давлением, должно производиться в соответствии с "Инструкцией о расследовании и учете несчастных случаен на подконтрольных Госгортехнадзору СССР предприятиях и объектах" и "Инструкцией по техническому расследованию и учету аварий, не повлекших за собой несчастных случаев, на подконтрольных Госгортехнадзору СССР предприятиях и объектах".
О каждой аварии, смертельном, тяжелом или групповом несчастном случае, связанных с обслуживанием зарегистрированных в органах Госгортехнадзора сосудов, работающих под давлением, администрация предприятия обязана немедленно уведомить местный орган Госгортехнадзора и другие организации в соответствии с инструкциями, указанными в ст. 1.3.1.
До прибытия представителя Госгортехнадзора на предприятие для расследования обстоятельств и причин аварии или несчастного случая администрация предприятия обязана обеспечить сохранность всей обстановки аварии (несчастного случая), если это не представляет опасности для жизни людей и не вызывает дальнейшее развитие аварии.
КОНСТРУКЦИЯ СОСУДОВ
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Конструкция сосудов должна быть надежной, обеспечивать безопасность при эксплуатации и предусматривать возможность их полного опорожнения, очистки, промывки, продувки, осмотра и ремонта.
Устройства, препятствующие наружному и внутреннему осмотру 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 осмотра и последующей установки на место.
Если конструкция сосуда не позволяет проведение наружного и внутреннего осмотра или гидравлического испытания, предусмотренных требованиями настоящих Правил, автором проекта в инструкции по монтажу и эксплуатации должны быть указаны методика, периодичность и объем контроля, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.
Конструкция внутренних устройств должна обеспечивать удаление из сосуда воздуха при гидравлическом испытании и воды после гидравлического испытания.
Сосуды должны иметь штуцеры для наполнения и слива воды, а также удаления воздуха при гидравлическом испытании.
На каждом сосуде должен быть 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 для обслуживающего персонала место.
Расчет на прочность сосудов и их элементов должен производиться по действующей нормативно-технической документации (ГОСТ, ОСТ, РД, РТМ). При ее отсутствии расчет на прочность проводится по методике, согласованной со специализированной научно-исследовательской организацией.
Сосуды, которые в процессе эксплуатации изменяют свое пространственное положение, должны иметь приспособления, предотвращающие их самоопрокидывание.
Конструкция сосудов, обогреваемых горячими газами, должна обеспечивать надежное охлаждение стенок, находящихся под давлением, до расчетной температуры.
Для проверки качества приварки колец, укрепляющих отверстия для люков, лазов и штуцеров, должно быть контрольное отверстие в кольце, если оно приварено снаружи, или в стенке, если кольцо приварено с внутренней стороны сосуда.
Электрическое оборудование и заземление сосудов должно быть выполнено в соответствии с Правилами устройства электроустановок.
ЛЮКИ, ЛЮЧКИ, КРЫШКИ
Сосуды должны быть снабжены необходимым количеством люков и смотровых лючков, обеспечивающих осмотр, очистку и ремонт сосудов, а также монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств. Сосуды, состоящие из цилиндрического корпуса и решеток с закрепленными в них трубками (теплообменниками), и сосуды, предназначенные для транспортирования и хранения криогенных жидкостей, допускается изготовлять без люков и лючков независимо от диаметра сосудов, при условии выполнения требования ст. 2.1.3.
Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки, а с внутренним диаметром 800 мм и менее - лючки.
Внутренний диаметр круглых люков должен быть не менее 400 мм. Размеры овальных люков по наименьшей и наибольшей осям в свету должны быть не менее 325х400 мм. Внутренний диаметр круглых или размер по наименьшей оси овальных лючков должен быть не менее 80 мм.
Люки и лючки необходимо располагать в местах, доступных для обслуживания.
Крышки люков должны быть съемными. На сосудах изолированных на основе вакуума, допускаются приварные крышки.
Крышки сосудов или люков массой более 20 кг должны быть снабжены подъемно-поворотными или другими устройствами для их открывания и закрывания.
Конструкция шарнирно-откидных или вставных болтов, хомутов, а также зажимных приспособлений люков, крышек и их фланцев должна предотвращать их самопроизвольный сдвиг.
При наличии на сосудах штуцеров, съемных днищ или крышек, внутренний диаметр которых не менее указанных для люков в ст. 2.2,3, и обеспечивающих возможность проведения внутреннего осмотра, допускается люки не предусматривать.
ДНИЩА СОСУДОВ
В сосудах применяются днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные.
Эллиптические днища должны иметь высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища. Допускается уменьшение этой величины по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией.
Торосферические (коробовые) днища должны иметь: - высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра; - внутренний радиус отбортовки не менее 0,1 внутреннего диаметра днища; - внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.
Сферические неотбортованные днища могут применяться с
приварными фланцами, при этом: - внутренний радиус сферы днища
должен быть не более внутреннего диаметра сосуда; - сварное соединение фланца с днищем выполняется со сплошным проваром.
В сварных выпуклых днищах, состоящих из нескольких частей с расположением сварных швов по хорде, расстояние от оси сварного шва до центра днища должно быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища. Круговые швы выпуклых днищ должны располагаться на расстоянии не более 1/3 внутреннего диаметра днища.
Конические неотбортованные днища должны иметь центральный угол не более 45 град. По заключению специализированной научноисследовательской организации по аппаратостроению центральный угол может быть увеличен до 60 град.
Плоские днища с кольцевой канавкой и цилиндрической частью (бортом), изготовленной механической расточкой, должны изготовляться из поковки. Допускается изготовление отбортованного плоского днища из листа, если отбортовка выполняется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90 град.
Для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением выпуклых днищ, компенсаторов и вытянутых горловин под приварку штуцеров, расстояние от начала закругления отбортованного элемента до оси сварного шва в зависимости от толщины стенки отбортованного элемента принимается по табл.1.
Таблица 1
| Толщина стенки отбортованного элемента, | 1 Расстояние до оси 1 шва, не менее, мм | |
| S | , мм | |
| До 5 | ! 15 | |
| Свыше | 5 до 10 | 1 2S+5 |
| Свыше | 10 до 20 | 1 S+15 |
| Свыше | 20 | 1 S/2+25 -+ |
СВАРНЫЕ ШВЫ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЕ
Сварные швы сосудов должны быть стыковыми. Допускаются сварные соединения в тавр и угловые для приварки плоских днищ, плоских фланцев, трубных решеток, штуцеров, люков, рубашек. Указанные сварные швы должны быть с полным проплавлением. Для приварки укрепляющих колец и опорных элементов допускается применение нахлесточных сварных швов.
Сварные швы должны быть дефектоскопичны и доступны ДЛЯ контроля при изготовлении, монтаже и эксплуатации сосудов, предусмотренного требованиями настоящих Правил, соответствующих стандартов и технических условий.
Конструктивный зазор в угловых сварных соединениях допускается в случаях, предусмотренных нормативно-технической документацией Минхиммаша СССР и Минтяжмаша СССР.
Продольные швы смежных обечаек и швы днищ сосудов должны быть смещены относительно друг друга на величину трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм, между осями швов. Указанные швы допускается не смещать относительно друг друга в сосудах, предназначенных для работы под давлением не более 1,6 МПа (16 кгс/кв.см) и температуре стенки не выше 400 град.С, с номинальной толщиной стенки не более 30 мм при условии, что эти швы выполняются автоматической или электрошлаковой сваркой и места пересечения швов контролируются радиационным методом или ультразвуковой дефектоскопией в объеме 100 %.
При приварке к корпусу сосуда внутренних и внешних устройств (опорных элементов, тарелок, рубашек, перегородок и др.) допускается пересечение этих сварных швов со стыковыми швами корпуса при условии предварительной проверки перекрываемого участка шва корпуса радиационным контролем или ультразвуковой дефектоскопией.
В случае приварки опор или иных элементов к корпусу сосуда
расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не менее толщины стенки корпуса сосуда, но не менее 20 мм. Для сосудов из углеродистых и низколегированных
марганцовистых и кремнемарганцовистых сталей (1), подвергаемых после сварки термообработке, независимо от толщины стенки корпуса расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не менее 20 мм. 1) Типы сталей
указаны в приложении 3.
В горизонтальных сосудах допускается местное перекрытие седловыми опорами кольцевых (поперечных) сварных швов на общей длине не более 0,35лИ, а при наличии подкладного листа - не более 0,5лИ, где D - наружный диаметр сосуда. При этом перекрываемые участки сварных швов по всей длине должны быть проверены радиационным контролем или ультразвуковой дефектоскопией.
В стыковых сварных соединениях элементов сосудов с разной толщиной стенок должен быть обеспечен плавный переход от одного элемента к другому путем постепенного утонения кромки более толстого элемента. Угол наклона поверхностей перехода не должен превышать 20 град. Если разница в толщине соединяемых элементов составляет не более 30 % толщины тонкого элемента и не превышает 5 мм, то допускается применение сварных швов без предварительного утонения толстого элемента. Форма швов должна обеспечивать плавный переход от толстого элемента к тонкому. При стыковке литой детали с деталями из труб, проката или поковок необходимо учитывать, что номинальная расчетная толщина литой детали на 25 - 40 % больше аналогичной расчетной толщины стенки элемента из труб, проката или поковок, поэтому переход от толстого элемента к тонкому должен быть выполнен таким образом, чтобы толщина конца литой детали была не менее номинальной расчетной величины.
2.5. РАСПОЛОЖЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В СТЕНКАХ СОСУДОВ
Отверстия для люков, лючков и штуцеров должны
располагаться, как правило, вне сварных швов. Допускается расположение отверстий: - на продольных швах цилиндрических и конических обечаек
сосудов, если диаметр отверстий не более 150 мм; - на кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий; - из швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстий при условии 100 % проверки сварных швов днищ радиационным методом или ультразвуковой дефектоскопией. Сварные швы вварки штуцеров и люков должны выполняться с полным проплавлением.
На торосферических (коробовых) днищах допускается расположение отверстий только в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от кромки отверстия до центра днища, измеряемое по хорде, должно быть не более 0,4D (D - наружный диаметр днища).