In this article, the authors bring to the attention of a wide range of experts, the provisions of legal acts concerning industrial pipelines made of plastics, provide their comments and recommendations.
Keywords:examination of industrial safety (industrial safety); process pipe; plastic, normative technical documentation.
Технологические трубопроводы являются особой составляющей в различных производственных процессах, без трубопроводов не обходится ни одно промышленное производство, даже самое современное и инновационное. Трубопроводы предназначены для транспортирования жидких и газообразных сред. Наряду с основным технологическим оборудованием технологические трубопроводы воспринимают воздействие от давления, температуры, агрессивности среды транспортирования, вибрации, весовых нагрузок и пр. Наибольшее распространение получили стальные технологические трубопроводы, однако, современная промышленность настолько разнообразна и процессы, столь различны, что находят применение и технологические трубопроводы, выполненные их стекла, цветных металлов и сплавов, пластмасс, керамики.
Применение технологических трубопроводов из пластмасс не ново, мировая промышленность применяет подобные трубопроводы не одно десятилетие в различных отраслях.
В данной статье будут рассмотрены особенности проведения ЭПБ технологических трубопроводов из пластмасс.
Наиболее часто встречаемые пластмассы для производства технологических трубопроводов — это полиэтилен (низкого и высокого давления), поливинилхлорид (пластифицированный и непластифицированный), фторопласт, полипропилен.
PVC (Polyvinyl chloride) — международное обозначение поливинилхлорида (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе и обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +66 °C. Применяется во всех отраслях промышленности и народного хозяйства. Подлежит промышленной переработке. Переработка отходов поливинилхлорида позволяет избежать негативного влияния на окружающую среду и вторично использовать эти отходы для производства новой продукции.
PТFE (Poly(difluoromethylene)) — систематическое наименование полимера тетрафторэтилена (ПТФЭ) — фторопласта-4 (тефлон) — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Плотность по ГОСТ 10007-80 от 2,18 до 2,21 г/см3. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остаётся гибким и эластичным при температурах от минус 70 до плюс 270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжениемиадгезиейи не смачивается ниводой, нижирами, ни большинством органическихрастворителей. По своей химической стойкости превосходит все известные синтетические материалы иблагородные металлы. Не разрушается под влияниемщелочей,кислоти дажесмеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов,фторомитрифторидом хлора.
PЕ (Polyethylene) — международное обозначение полиэтилена термопластичныйполимерэтилена, относится к классу полиолефинов. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы …—CH2—CH2—CH2—CH2—…, где «—» обозначает ковалентные связи между атомами углерода. Самая распространённая в мирепластмасса. Представляет собой массу белого цвета (тонкие листы прозрачны и бесцветны). Химически- и морозостоек,диэлектрик, не чувствителен к удару (амортизатор), при нагревании размягчается (80—120°С),адгезия(прилипание) — чрезвычайно низкая.
РР (Polipropilen) международное обозначение полипропилена — это термопластичныйполимерпропилена(пропена). В отличие отполиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всехпластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140 °C, температура плавления 175 °C), почти не подвергаетсякоррозионномурастрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету икислороду(чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Полипропилен — химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители —хлорсульфоновая кислота, дымящаяазотная кислота,галогены,олеум. Концентрированная 58 %-наясерная кислотаи 30 %-ныйпероксид водородапри комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 °C и выше приводит к деструкции полипропилена. В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 °C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, какбензол,толуол.
Как любое техническое устройство, применяемое на опасных производственных объектах, технологические трубопроводы подлежат периодическому контролю технического состояния, а в случаях, предусмотренных положениями Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ экспертизе промышленной безопасности.
При проведении экспертизы промышленной безопасности стальных технологических трубопроводов, эксперты не испытывают значительных трудностей в поиске нормативно правовых актов для определения соответствия трубопроводов требованиям НТД. В помощь экспертам методики, разработанные специализированными организациями и проектными институтами, руководящие документы и стандарты ассоциаций, согласованные Ростехнадзором, ГОСТы на элементы трубопроводов, и иная полезная нормативная техническая документация.
При проведении экспертизы промышленной безопасности технологических трубопроводов из пластмасс дело обстоит совсем иначе! Стоит отметить, что и трубопровод из пластмассы «работает» по-иному. В силу физических характеристик пластмасс, трубопровод не способен воспринимать весовые нагрузки, температурные воздействия, высокое давление, также как стальной трубопровод. Преимуществами применения пластмасс является легкость конструкции и химическая стойкость к агрессивным средам. К указанным преимуществам допустимо прибавить и легкость монтажа.
С развитием индустрии применения трубопроводов из пластмасс в быту, растет качество и разнообразие выполнения неразъемных соединений и герметичность разъемных соединений и арматуры.
Авторы статьи рекомендуют к использованию при проведении экспертизы промышленной безопасности технологических трубопроводов из пластмасс некоторую нормативная техническая документацию:
СНиП 3.05.05-84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы» содержит раздел «КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ», рекомендации по выбору давления испытания.
СН 550-82 «Строительные нормы. Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб». Содержит требования проектирования технологических трубопроводов из пластмассовых труб диаметром до 1200 мм, предназначенных для транспортирования жидких и газообразных веществ с различными физико-химическими свойствами (сырье, полуфабрикаты, реагенты, промежуточные и конечные продукты, полученные или использованные в технологическом процессе и др.), к которым материал труб химически стоек или относительно стоек. В документе приводится классификация технологических трубопроводов на группы в зависимости от физико-химических свойств транспортируемых по ним веществ, приведены требования к конструкции трубопроводов и методика расчета на прочность и устойчивость трубопровода.
Пособие по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб (к СН 550-82) содержит данные по свойствам пластмассовых труб, графики для определения расчетных характеристик материала труб, графики по сроку службы трубопроводов в зависимости от рабочей температуры и нормативного длительного сопротивления разрушению материала труб. В Пособии приведены примеры расчета срока службы, который возможно применить при расчете остаточного ресурса.
При необходимости возможно использование ГОСТ 11262-80 «Пластмассы. Метод испытания на растяжение». Необходимость проведения испытаний образцов при экспертизе промышленной безопасности может возникнуть при отсутствии данных о материале элементов трубопровода и невозможности проведения расчета на прочность. Следует отметить, что испытания должны проводиться силами специализированной лаборатории, аттестованной в установленном порядке в качестве лаборатории разрушающего контроля. В стандарте определены требования к образцам, проведению испытаний и обработке результатов.
Для определения давления разрушения и критического напряжения рекомендуется пользоваться ГОСТ ISO 1167-1-2013 «Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод».
Авторы статьи надеются, что в обозримом будущем объем документации по проведению контроля технического состояния технологических трубопроводов из пластмасс будет сопоставим с документацией по стальным технологическим трубопроводам, и во многие документы будут добавлены разделы по эксплуатации технологических трубопроводов из пластмасс.
Литература:
- ГОСТ 11262-80 «Пластмассы. Метод испытания на растяжение».
2. ГОСТ ISO 1167-1-2013 «Трубы, соединительные детали и узлы соединений из термопластов для транспортирования жидких и газообразных сред. Определение стойкости к внутреннему давлению. Часть 1. Общий метод».
- СН 550-82 «Строительные нормы. Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб».
- Пособие по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб (к СН550-82).
- СНиП 3.05.05-84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы».
- Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ (ред. от 13.07.2015 г.).
