Расчет давления на стенки сосуда – это задача, которая выполняется в обязательном порядке на этапе разработки и проектирования различных емкостей, трубопроводов, котлов и других агрегатов, работающих в условиях давления рабочей среды для их безопасной эксплуатации. Процедура заключается в определении силы, с которой жидкость или газ воздействует на каждую единицу площади внутренней поверхности агрегата.
Точный расчет позволяет выбрать оптимальные материалы и толщину стенок сосуда, обеспечить безопасность, эффективность работы оборудования.
Как проводятся испытания сосудов, работающих под давлением
Нормы, свидетельствующие о прочности стенок аппарата, а также применяемые методы содержатся в стандарте ГОСТ 34233.1-2017. Агрегаты должны пройти испытания для подтверждения соответствия нормам, установленным ТР ТС 032/2013. Технический регламент определяет требования к сосудам под давлением.
Формой подтверждения безопасности является сертификация или декларирование – в зависимости от категории оборудования (категории перечислены в ТР ТС):
-
сложные и опасные изделия, которые могут представлять большую угрозу при эксплуатации, подлежат более строгому контролю в виде сертификации, к ним относится оборудование 3-4 категорий;
-
1-2 категории аппаратов подлежат декларированию.
Под регламент попадает не все оборудование. Например, Росздравнадзором проводится гос. регистрация сосудов под давлением, предназначенных для использования в медицинской сфере. К ним относятся автоклавы, барокамеры, анестезиологические аппараты, аппараты искусственной вентиляции легких, баротерапии и другое оборудование.
В рамках испытаний проверяются следующие виды давления:
- гидростатическое, оказываемое жидкостью на погруженные в нее тела или стенки сосуда – определяется по формуле.
- расчетное, которое принимается для вычисления прочности.
Также вычисляется коэффициент запаса прочности – отношение допускаемого напряжения к расчетному.
Для расчета давления жидкости на дно сосуда требуется определение характеристик жидкости (плотности, температуры, вязкости) и геометрических параметров агрегата – форма, размеры (диаметр, высота, толщина стенок).
Проверка прочности материала вычисляется расчетное напряжение, сравнивается с допускаемым напряжением. Если расчетное напряжение меньше допускаемого, емкость считается прочной.
Следует учесть, что при изменении температуры изменяются плотность жидкости и прочностные характеристики материала.
Для расчета давления жидкости на стенку сосуда сложной формы применяются численные методы (методы конечных элементов, разностей).
Если на агрегат действуют динамические нагрузки (вибрации, удары), то необходимо учитывать их влияние на прочность. Различные внешние воздействующие факторы влияют на прочностные характеристики и устойчивость конструкции. Также следует учитывать вероятность того, что они могут воздействовать одновременно.
В ходе испытаний проводятся следующие проверки:
- Визуальный осмотр – оценка внешнего состояния агрегата, наличие повреждений, коррозии.
- Неразрушающий контроль – ультразвуковая дефектоскопия, магнитопорошковый контроль для обнаружения внутренних дефектов.
- Гидравлические, пневматические испытания на прочность.
Также проверяется запорная арматура, предохранительные устройства. Полученные результаты отражаются документально.
Появился вопрос? Оставь заявку на бесплатную консультацию!
Документы для проверки сосудов под давлением
К основной документации, требуемой для испытаний и расчетных операций, относятся:
- проектная документация;
- общие чертежи агрегатов и чертежи сборочных единиц, деталей, соединений;
- документы, подтверждающие качество материалов, сварных швов, протоколы проведенных заводских испытаний;
- журнал учета эксплуатации – в нем фиксируются все работы, связанные с аппаратом (осмотры, ремонты, изменения параметров эксплуатации);
- паспорт – в нем содержится информация о тех. характеристиках аппарата.
В паспорте указываются все характеристики и рабочие параметры, а именно:
- заводской номер;
- название агрегата, назначение, заводской номер;
- рабочие параметры;
- дата изготовление, сведения об
- изготовителе;
- место установки;
- схемы, чертежи с размерами;
- результаты испытаний на прочность, герметичность;
- сведения об эксплуатации: условия (температура, агрессивность среды), правила эксплуатации, порядок осмотра, тех. обслуживания, испытаний;
- дата ввода в эксплуатацию;
- сведения о ремонтах и модернизации;
- ссылки на нормативную документацию;
- прочая информация.
Также ТР ТС 032/2013 требует оформления Обоснования безопасности. Документ содержит оценку рисков, потенциальных опасностей, их последствий, возможные причины аварий, меры их предотвращения и другие данные.
Штрафы за реализацию продукции без подтверждающих документов
Несоблюдение требований ТР ТС 032/2013 и отсутствие разрешительных документов приводит к административной ответственности, в виде штрафов, а также изъятия продукции из оборота, остановки производства. Меры ответственности указаны в статьях КоАП РФ:
- 14.4 – реализация продукции ненадлежащего качества или с нарушением требований законодательства, штрафы для юр. лиц составляют 20-30 тыс. руб.;
- 14.43 – несоблюдение требований ТР ТС, штрафы 300-600 тыс. руб.;
- 14.44 — недостоверность информации при декларировании, штрафы 100-300 тыс. руб.;
- 14.45 – нарушение правил продажи продукции, требующей обязательного подтверждения соответствия, штрафы 100-300 тыс. руб.;
- 14.46 – несоблюдение правил маркировки продукции, штрафы 100-300 тыс. руб. и др.
За повторные правонарушения или нарушение требований, повлекшее последствия, штрафы и меры административного наказания будут выше.
Неправильные расчеты могут привести к разрушению агрегата, авариям. Чтобы корректно рассчитать давление на стенки сосуда, избежать негативных последствий, делегируйте процедуру экспертам центра сертификации. Консультации бесплатные, обращайтесь.
