ИНСТРУКЦИЯ
по выбору сосудов и аппаратов, работающих
под давлением до 100 кгс/см² и защите их
от превышения давления

 

Москва - 1978 г.

 

Настоящая Инструкция является единым нормативным документом по выбору сосудов и аппаратов, работающих под давлением до 100 кгс/см² и защите их от превышения давления на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

При подготовке Инструкции учтен накопленный опыт по выбору, эксплуатации и защите оборудования, а также меры безопасности, обеспечивающие безаварийную работу оборудования.

 

Содержание

 

1. Общие положения

1.1. Инструкция по выбору сосудов и аппаратов работающих под давлением до 100 кгс/см² и защите их от превышения давления содержит указания, направленные на повышение безопасности эксплуатации предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и на дальнейшее уменьшение загрязнения воздушного бассейна выбросами от предохранительных клапанов.

1.2. Выполнение инструкции обязательно для вновь проектируемых объектов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

1.3. С введением в действие настоящей инструкции утрачивают силу "Рекомендации по установке предохранительных клапанов" (РПК-66).

2. Защита сосудов и аппаратов от превышения давления

2.1. Каждый сосуд, аппарат или группа сосудов и аппаратов должны быть защищены от превышения давления.

2.2. Защита сосудов и аппаратов от превышения давления осуществляется:

- путем установки предохранительных клапанов или мембран;

- исключением из системы источников, которые могут создать давление в сосуде и аппарате выше их расчетного давления.

2.3. Предохранительные клапаны устанавливаются непосредственно на сосуде и аппарате в наиболее высокой их части с таким расчетом, чтобы в случае открытия клапана и аппарата, в первую очередь, удалялись скапливающиеся пары и газы.

На горизонтальных цилиндрических сосудах и аппаратах предохранительные клапаны следует устанавливать по длине верхнего положения образующей; на вертикальных сосудах и аппаратах, как правило, на верхних днищах или в местах наибольшего скопления паров и газов.

Если клапаны по конструктивным соображениям нельзя разместить на верхнем днище сосуда и аппарата, в виде исключения, их можно ставить на отводящем трубопроводе или специальном отводе.

2.4. Предохранительные клапаны должны быть защищены от примерзания, прикипания или засорения рабочей средой.

2.5. Установка запорной арматуры между сосудом и аппаратом и предохранительным клапаном не допускается за исключением решений, согласованных с Госгортехнадзором СССР.

2.6. Проходное сечение подводящего патрубка, на котором устанавливается предохранительный клапан, должно быть не менее проходного сечения фланца со стороны входа продукта в предохранительный клапан. При необходимости установки двух клапанов и более (по расчету) на одном патрубке, площадь поперечного сечения патрубка должна быть не менее 1,25 суммарной площади проходного сечения клапанов.

2.7. Внутренний диаметр выхлопной трубы предохранительного клапана должен быть не менее внутреннего диаметра выходного штуцера клапана. В случае объединения выхлопных труб от нескольких предохранительных клапанов, установленных на одном сосуде или аппарате, сечение коллектора должно быть не менее суммы сечений выхлопных труб от этих клапанов.

2.8. При проектировании сброса от предохранительных клапанов технологических установок в факельные системы следует руководствоваться "Временными нормами и Правилами по проектированию факельных систем" ВН и ПФ 01-74.

2.9. Количество рабочих клапанов, их пропускная способность должны быть выбраны так, чтобы в сосуде или в аппарате при полном открытии клапана не могло образоваться давление, превышающее расчетное более, чем на 0,5 кгс/см² для сосудов и аппаратов с давлением до 3 кгс/см² включительно и на 10% для сосудов и аппаратов с давлением свыше 3 кгс/см².

Примечание. При выборе предохранительного клапана следует учитывать, что клапаны конструкции ВНИИНефтемаша типа ППК4, СППК4 открываются на полный проход при превышении давления над давлением начала открытия на 10%.

2.10. Регулировка предохранительных клапанов перед установкой должна осуществляться на давление начала открытия.

2.11. На сосудах и аппаратах, содержащих ядовитые, горючие или взрывоопасные среды, на которых подрыв предохранительных клапанов в процессе нормальной работы приводит к потере герметичности клапана, нарушению технологического режима, загазованию территории, должны устанавливаться предохранительные клапаны без приспособления для принудительного открывания их (рычага для принудительной продувки).

2.12. В случаях, когда продукты в сосудах и аппаратах по своим свойствам не гарантируют нормальную работу предохранительных клапанов (повышенная коррозия, полимеризация, коксообразование, отложения и т.д.) перед клапанами должны устанавливаться предохранительные мембраны.

2.13. Ревизия предохранительных клапанов всех типов должна производиться в сроки, предусмотренные "Руководящими указаниями по эксплуатации, ревизии и ремонту пружинных предохранительных клапанов", согласованными Госгортехнадзором СССР 2 декабря 1977 г.

2.14. На аппаратах непрерывно действующих процессов, оборудованных предохранительными клапанами, продолжительность межремонтного пробега которых меньше межремонтного пробега установки или цеха, допускается установка резервного клапана к рабочему.

Рабочий и резервный клапаны должны устанавливаться на отдельных штуцерах, иметь одинаковую пропускную способность и обеспечивать в отдельности полную защиту сосуда или аппарата от превышения давления. Допускается установка на сосуде или аппарате рабочего и резервного клапанов с использованием переключающего устройства в соответствии с указаниями статьи 5-2-3 "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением".

2.15. Выхлопные трубы от каждого предохранительного клапана до коллектора, к которому они подключаются, при необходимости теплоизолируются и обогреваются, чтобы избежать конденсации, кристаллизации, застывания и забивания проходного сечения в зависимости от химического состава, физических свойств и температуры сбрасываемого продукта.

Стояки, отводящие сбросы от предохранительных клапанов непосредственно в атмосферу, также, при необходимости, теплоизолируются и обогреваются.

Теплоизоляция должна быть из несгораемых материалов.

2.16. Конструкция стояка для отвода газа от предохранительного клапана в атмосферу должна исключать возможность попадания в него атмосферных осадков и в нижней точке, т.е. около клапана, иметь дренажное отверстие диаметром 20-50 мм для спуска жидкости.

2.17. В случае возможности уноса жидкости через предохранительный клапан вместе с газами или парами должен быть предусмотрен сепаратор (отбойник). В этом случае выхлопная труба от предохранительных клапанов должна прокладываться с уклоном не менее 0,002 в сторону сепаратора (отбойника).

2.18. Крепления предохранительных клапанов должны быть рассчитаны на нагрузки от веса клапанов и реактивных усилий, возникающих при срабатывании клапана.

2.19. Допускается защищать сосуд или аппарат от превышения давления установкой предохранительного клапана на насосе или компрессоре, если они являются единственными источниками давления. Сбросы от предохранительного клапана в этом случае разрешается осуществлять на прием машин.

3. Требования к выбору сосудов и аппаратов

3.1. Выбор сосудов и аппаратов следует осуществлять с учетом рабочей среды, давления и температуры стенок.

3.2. Расчетное давление сосудов и аппаратов, оборудованных предохранительными клапанами (без учета гидростатического давления) должно превышать рабочее давление:

- для сосудов и аппаратов содержащих нейтральные продукты (вещества) на 10%, но не менее, чем на 1 кгс/см²;

- для сосудов и аппаратов со взрывоопасными, взрывопожароопасными и высокотоксичными продуктами (веществами) с рабочим давлением до 40 кгс/см² на 20%, но не менее, чем на 3 кгс/см²;

- для сосудов и аппаратов со взрывоопасными, взрывопожароопасными и высокотоксичными продуктами (веществами) с рабочим давлением свыше 40 кгс/см² на 15%.

Для сосудов и аппаратов с рабочим давлением до 60 кгс/см², входящих в состав реакционных систем установок каталитического риформинга, гидроочистки дистиллатов и изомеризации, работающих с циркуляцией или по схеме «на проток» водородосодержащего газа, расчетное давление должно быть на 5 % выше рабочего давления, но не менее 2 кгс/см².

Измененная редакция. Дополнение.

3.3. При выборе емкостей для хранения сжиженных нефтяных газов и легковоспламеняющихся жидкостей с температурой кипения до +45°С расчетное давление должно соответствовать или превышать упругость паров продуктов при температуре +50°С.

4. Организация сбросов паров, газов и жидкостей
от предохранительных устройств

4.1. Сброс ядовитых, взрывоопасных и взрывопожароопасных паров и газов от предохранительных клапанов и мембран должен осуществляться в закрытую систему на улавливание, сжигание на факеле или в атмосферу - в безопасное место.

4.2. Сбросы газов и паров в атмосферу от предохранительных клапанов, установленных на сосудах и аппаратах, содержащих ядовитые среды, производятся после обезвреживания в специальном поглощающем устройстве.

4.3. При сбросе в атмосферу ядовитых газов и паров без обезвреживания, а также сбросе в атмосферу взрывоопасных и взрывопожароопасных газов и паров на сосудах и аппаратах следует устанавливать две системы клапанов: рабочие - со сбросом в атмосферу в безопасное место и контрольные - со сбросом в закрытую систему на улавливание или сжигание на факеле.

4.4. Сбросы газов и паров от предохранительных клапанов, установленных на сосудах и аппаратах с невзрывоопасными и неядовитыми средами, направляются в атмосферу.

4.5. Сбросы жидких продуктов от предохранительных клапанов и мембран должны осуществляться в специальные емкости или на приемы насосов.

4.6. В отдельных случаях сбросы от предохранительных клапанов допускается направлять в другие сосуды и аппараты, расположенные на установке, если это не вызывает опасных последствий или нарушений технологического режима.

4.7. Давление начала открытия рабочих предохранительных клапанов следует принимать равным расчетному давлению сосудов и аппаратов.

4.8. Давление начала открытия контрольных клапанов, устанавливаемых на сосудах и аппаратах с расчетным давлением до 60 кгс/см² следует принимать на 10 процентов, но не менее чем на 1,5 кгс/см² ниже их расчетного давления, а для сосудов и аппаратов с расчетным давлением выше 60 кгс/см² - на 11% ниже их расчетного давления.

При наличии противодавления системы сброса от контрольного клапана давление начала открытия увеличивается на величину этого противодавления.

4.9. Пропускная способность контрольных клапанов должна быть равной пропускной способности рабочих клапанов. Рабочие и контрольные клапаны в отдельности должны обеспечивать полную защиту сосуда и аппарата от превышения давления. Для отключения контрольных клапанов на ремонт и ревизию допускается установка запорной арматуры до и после этих клапанов.

Запорная арматура на контрольных клапанах должна устанавливаться в положении, исключающем ее самопроизвольное закрытие и пломбироваться в открытом состоянии.

4.10. Допускается взамен контрольных клапанов, в случае технической целесообразности предусматривать блокировку источника давления, которая должна автоматически его исключать при превышении давления в сосуде и аппарате на 10 процентов, но не менее чем на 1,5 кгс/см² выше рабочего.

Примечание. под автоматической блокировкой понимается такая блокировка при срабатывании которой повышение давления в сосуде и аппарате исключается от любой причины.

Например: когда источником давления является нагрев-отключение источника нагрева; когда источником давления является насос или компрессор-отключение насоса или компрессора от сосуда и т.п. В случае, когда источником давления является химическая реакция, автоматическая блокировка не может заменять установку предохранительного контрольного клапана.

4.11. Емкости, предназначенные для хранения сжиженных газов, а также легковоспламеняющихся жидкостей с температурой начала кипения до 45°С, во всех случаях должны быть оборудованы рабочими и контрольными клапанами независимо от принятой системы сброса паров и газов.

4.12. Максимальная температура паров и газов, сбрасываемых от предохранительных клапанов в общезаводскую факельную систему, не должна превышать 200°С, а температура газов на входе в газгольдер должна быть не более 60°С.

4.13. Для предотвращения попадания сбрасываемого газа в газгольдер с температурой выше 60°С допускается установка блокировки по сбросу газа на факел, минуя газгольдер.

5. Направление сбросов от предохранительных клапанов

 

Примечание:

1. При содержании в газах и парах сероводорода в количестве больше 8%, эти газы и пары должны подаваться на сжигание по специальным трубопроводам.

2. Сброс аммиака в атмосферу производить только при соответствующих обоснованиях. В остальных случаях предусматривать систему его поглощения.

Принятая терминология

Рабочее давление в сосуде - максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета допустимого кратковременного превышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

Расчетное давление сосуда - наименьшее из расчетных давлений отдельных элементов сосуда, работающего под давлением.

Сосуд, работающий под давлением - это герметический закрытый аппарат или емкость, предназначенный для ведения тепловых, химических и других технологических процессов, для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов и жидкости под давлением.

Рабочие предохранительные клапаны - предохранительные клапаны, предназначенные для защиты сосудов, аппаратов и трубопроводов от разрыва.

Контрольные предохранительные клапаны - предохранительные клапаны, предназначенные для уменьшения случаев срабатывания рабочих предохранительных клапанов в атмосферу.