Problematika utěsňování jak statických, tak i dynamických šroubových (zejména přírubových) spojů je i přes značný pokrok v jednotlivých oblastech techniky utěsňování nevyvážená. Pokud výklady „právních pojmů“ jako uznaných pravidel techniky, stavu techniky a ochrany životního prostředí skončí jen diskuzemi, které jsou vedeny nedostatečnými znalostmi účastníků, bude trvat ještě určitou dobu, než si uvědomíme, že kvalita těsnění není určena jen jeho cenou, ale i konstrukčními a materiálovými vlastnostmi všech částí spoje, příp. znalostmi o probíhajících fyzikálně chemických pochodech a sledování příčin selhání těsnicích spojů v uvažovaném zařízení. Rozhodující může být i způsob montáže, určené druhem utahovacího nářadí a postupem utahování, ale hlavně „lidským faktorem“. Ten podstatně snižuje spolehlivost vytvořeného spoje.
Protože vlastnosti i stejného druhu těsnění mohou být rozdílné (dané výrobcem, složením, vlivem skladování a zpracování, montáže aj.), je třeba při návrhu přírubového spoje znát podmínky pro jeho utěsnění podrobněji. Proto např. němečtí odborníci připravili kromě směrnic pro montáž např. VDI 2200[1] a VDI 2290[2], tak i školení pro montážní pracovníky, ale i pro vedoucí údržeb, údržbáře, revizní techniky, projektanty a konstruktéry o utěsňování, které shrnuje norma ČSN EN 1591-4[3]. Mnohdy i nedostatečné zohlednění požadavků montáže může vést k nesplnění požadavků projektantů a konstruktérů na utěsnění a může dojít i k podstatnému navýšení nákladů. Co je tedy třeba sledovat, aby se dosáhlo při návrhu šroubových spojů spolehlivého utěsnění? V tomto příspěvku chceme ukázat řešení, která lze dosáhnout respektováním vlastností součástí spoje, jak nového, tak zejména již provozovaného, kde problémy jsou větší.
Normy by měly být zaváděny jako „uznaná pravidla techniky“. Je ale též třeba si uvědomit, že normy můžou být respektovány jen v okamžiku jejich vydání a že nikdo se jejich pobavuje odpovědnosti za vlastní jednání.
Technická doporučení a technická pravidla: Aby se v oblasti tlakových zařízení přiblížily vědomosti o problematice utěsňování zejména šroubových spojů, shromáždili jsme pod problematikou přírubových spojů pracovníky z oblasti firem zastupujících výrobce tlakových zařízení a těsnění a provozovatele tlakových zařízení a odborníky z výzkumu. A to jak v oblasti energetiky (jaderné energetiky), chemického a petrochemického průmyslu, příp. strojírenských podniků tak, abychom za finančního přispění Asociace pracovníků tlakových zařízení a prodejců těsnicí techniky vypracovali jako první krok „Technická doporučení“ pro montáž přírubových spojů, příruby, šrouby a těsnění a výpočty přírubových spojů. Vypracování TD1 až TD3 se zúčastnili kromě ČVUT FS, pracovníci firem zastupujících výrobce těsnění firmy Techseal Praha, MICo Hrotovice a Dimer-ing. Hostouň. Téměř ve stejné době vyšla technická pravidla v NSR jako TRBS[4], pro jednotlivá odvětví průmyslu a pro údržbu (TRBS 1112[5]). Po vyjití technických doporučení TD 1 až TD 3) jsme vybrali pravidla týkajících se např. ohrožení parou a tlakem plynů při uvolnění médií (TRBS 2141-1-2008[6], 2141-2-2009[7] a 2141-3[8]-2009). V USA vyšly směrnice ASME PCC-1-2010 (příp. nověji ASME PCC1-2013[9], které se týkají přírubových spojů s palcovými rozměry – podle norem pro rozměry „Class“.
Současný výpočet přírubových spojů řeší důkazy pevnosti a těsnosti jednotlivých částí spoje při všech stavech zatížení; při stejných zatíženích určuje i montážní předpětí spoje. Přitom je zapotřebí použít takové prostředky pro montáž a takové provedení montáže, které zajistí požadované předpětí. K tomu je třeba mít znalost rozhodujících zatížení – kromě tlaku a teploty i teplotní gradienty, teplotní dilatace připojeného potrubí a části zařízení vyvolávající podobné účinky jako potrubí, vlastní tíha, působení proměnných veličin, vítr, sníh, seismicita aj. Kromě zadání rozhodujících rozměrů, materiálů a správné určení tuhosti je třeba mít všechny charakteristické parametry použitých těsnění. Rozhodující pro každé těsnění je určení minimálního a maximálního utahovacího tlaku. V této oblasti lze zvolit požadovaný utahovací tlak při montáži. Protože toto rozmezí tlaků ovlivňují součinitel tření v závitech a dosedacích plochách šroubů, použité nástroje pro montáž a vyškolení montéři, vzniká menší nebo větší rozptyl použitelných utahovacích tlaků. To pak může způsobit snížení spolehlivosti utěsnění spoje.
Uvedená technická doporučení a pravidlapro provozní bezpečnost reprodukují stav techniky, který odpovídá zjištěným pracovním znalostem daného oboru, konkretizují vyhlášku pro provozní bezpečnost s ohledem na stanovení a vyhodnocení možných ohrožení nedostatečnou funkcí použitých prostředků. Pokud se mění provozní parametry a odchylky od dovolených mezí a ty by vedly k selhání dimenzovaných součástí tlakových zařízení (korozí, erozí, únavou aj.) je třeba si najít příčiny selhání (viz TRBS 2141-2).
Předpokladem pro zásah při odstávce zařízení nebo údržby je třeba provést tyto úkony:
- stanovit druh, rozsah a sled údržbářských prací nebo zásahů,
- stanovit a posoudit ohrožení a stanovit potřebné zákroky,
- určit před zadáním na cizí firmy požadavky na bezpečnost a požadavky na kvalifikaci personálu, který provede údržbářské práce a montáž,
- a pro každou vykonávanou profesi a pro každé pracovní místo při zarážce je třeba provádět posouzení ohrožení tak, aby byla zaručena bezpečnost a zdraví všech zúčastněných zaměstnanců, a tím zamezit škodám na zařízení nebo je minimalizovat. Výsledky pro stanovení ohrožení je třeba průkazně zachovat.
Příčiny selhání se mohou nalézt např. při překročení provozních tlaků, nedosažení dovoleného provozního tlaku, překročením dovolených provozních teplot nebo dovolených mechanických zatížení materiálů, selháním bezpečnostně závažného vybavení, narušením funkčnosti vnějšími vlivy, nesprávnou manipulací, údržbářským zákrokem (např. zámou součástí) aj (viz TRBS 2141-1).
Stav techniky vyznačuje stav současného stavu technického vývoje. Představuje srovnatelné postupy, prostředky nebo způsob výroby, které se s úspěchem vyzkoušely v provozu. Týká se to výrobků, procesů a služeb, založených na odpovídajících zjištěných znalostí, techniky a zkušeností.
Právní podklady, tj. zákony, vyhlášky, předpisy, které se týkají provozování zařízení s přírubovými spoji, lze shrnout obecně do zákonů ochrany před imisemi, ochrany před nebezpečnými látkami, ale i o bezpečnosti práce a o provozní bezpečnosti. Jejich přehled je aktualizován ve školeních ATZ.
Nejlepší dostupná technika BREF[10] je v EU zavedenou klauzulí, která popisuje pokrokový stav vývoje činností nebo provozních metod, které umožňují zlepšovat mj. též úroveň utěsňování jak statických, tak i dynamických těsnicích spojů. Pro koordinaci dokumentů byl zřízen v Seville úřad (European IPPC Bureau), v jehož kompetenci jsou vypracovávány dokumenty o nejlepší použité technice BREFs. Vše souvisí se směrnicí 96/61/EG[11] z 24.8.1996 (Sevilla proces), jejímž hlavním cílem bylo zamezení a snižování znečištění životního prostředí. Směrnice je nástrojem Evropské unie pro harmonizaci postupů a podmínek schvalování. Celkové ohledy na působení průmyslových zařízení na životní prostředí se týkají vzduchu, vody a půdy. Sledovat by se měly: vznik odpadu, zpracování surovin, účinnost použitých energií, zamezení poruch a havárií, hluku a management rizik. Musí se brát ohled na technický charakter zařízení, jeho geografickém stanovišti a místním podmínkám životního prostředí. Nerespektování zákonů, směrnic a předpisů bývá doprovázeno větším množstvím netěsností a u nebezpečných látek zhoršováním životního prostředí.
Technická pravidla pro údržbu (TRBS 1112)
Tato technická pravidla pro provozní bezpečnost udávají stav techniky v údržbě.
Technická pravidla konkretizují vyhlášku o provozní bezpečnosti s ohledem na stanovení a vyhodnocení ohrožení, jakož i pro odvození vhodných prostředků. Zvolí-li zaměstnavatel jiné řešení, měl by písemně prokázat rovnocenné splnění vyhlášky.
Technická pravidla popisují postupy při stanovení ohrožení údržbářských prací. Uvádějí např. opatření, která se ve své podstatě musí respektovat při provádění údržbářských prací. Mají se používat pro:
- plánování a provádění údržbářských prací,
- hledání poruch,
- vyzkoušení po údržbě.
Každé spuštění pracovního prostředku po uvedení do provozu slouží pro účely vyzkoušení funkce, stanovení a přezkoušení hlavních bezpečnostních provozních údajů (např. testování), jakož i provedení nastavitelných prací na pracovních prostředcích a jejich vyrovnávacích částí.
Zásadně nese každý zaměstnavatel odpovědnost za bezpečnost a zdraví svých zaměstnanců a má stanovit na základě posouzení nutná opatření.
Je při tom třeba brát ohled zejména na:
- ohrožení, která vycházejí z udržovacích pracovních prostředků, např. pracovních látek, nebezpečných záření, volně přístupných strojních částí,
- ohrožení údržbářskými zásahy na pracovišti, např. nedefinovanými stavy zapojení omezenými volnostmi pohybu a použitými pomocnými prostředky (např. jeřábem).
Spolupracují-li zaměstnanci různých provozních oblastí nebo zaměstnanci různých poskytovatelů služeb, mají spolupracovat zaměstnavatelé podle zákona o provádění opatření týkajících se bezpečnosti a ochraně zdraví zaměstnanců při práci.
Je potřebná vzájemná informace provozovatele a poskytovatele služeb. Podobně je třeba provádět společné hodnocení pracovních situací a jejich ohrožování. Z tohoto hodnocení se pak mají sladit výsledné ochranné prostředky.
Existují různé kompetence pro provoz a údržbu zařízení, příp. pracovní prostředky. V praxi se osvědčilo pověřit osoby, které nesou zodpovědnost za provoz pracovních prostředků, příp. za zařízení (odpovědný za zařízení) a ty, kteří mají bezprostřední odpovědnost za provedení prací (pracovní odpovědnost).
Spolupráce více zaměstnavatelů:
Bezpečnostní opatření na údržbářských pracovních prostředcích dávají zaměstnavateli podnět pro bezprostřední odpovědnost za provoz pracovních prostředků a zařízení.
Ochranné prostředky v souvislosti s údržbářskou činností dávají podklad zaměstnavateli, který nese zodpovědnost za provedení prací.
V praxi se osvědčilo objednat dozorující osoby nebo koordinátory, kteří vzájemně sladí a přezkouší stanovené ochrany. Dále je účelné, aby zaměstnavatel sladil, příp. užil osobního ochranného vybavení nebo látek.
Předpoklady pro provedení zásahu
Před údržbářským zásahem je třeba provést minimálně tyto kroky:
- stanovit druh, rozsah a sled údržbářských zásahů,
- stanovit a posoudit ohrožení a stanovit potřebné zákroky,
- před zadáním na cizí firmy stanovit požadavky na bezpečnost jakož i požadavky na kvalifikaci personálu údržby.
Je-li pověřen provedením prací v provozu vlastní personál údržby, pak má zaměstnavatel poučit příslušné pracovníky podle zákona o provozní bezpečnosti o relevantním ohrožení a seznámit je s pracovními prostředky a rozsahem práce.
U různých zaměstnavatelů zúčastněných zásahu je zapotřebí v rámci koordinační povinnosti podle toho provést též výcvik (školení) zaměstnanců mezi zúčastněnými zaměstnavateli. Výuka má zahrnovat zejména informace o místních poměrech, dále probíhajících pracích v provozu, jakož i s tím spojeným ohrožením.
Činné pracovníky je třeba je informovat o okolním prostředí údržbářských prací o čase, místu a obsahu a rozsahu připravovaných údržbářských prací, jakož i při tom o možných vznikajících omezeních, ohroženích a potřebných ohledech.
Údržbářské práce smějí být prováděny jen zaměstnanci, kteří jsou pro to vhodní a mají od zaměstnavatele pověřeni. Musí disponovat odborným vzděláním nebo doškolením nutných odborných znalostí k provádění navýšených údržbářských a montážních znalostí.
Při údržbářských a montážních pracích jsou použita nářadí a jiné pracovní prostředky, které jsou vhodné při určujícím nebo plánovaném účelu použití a pro podmínky pracoviště.
Posouzení rizik
Pro každou vykonávanou profesi a pro každé pracovní místo v údržbě je třeba provádět posouzení ohrožení, aby byla zaručena bezpečnost a zdraví všech zaměstnanců, jakož i zamezit škodám na zařízení, které by mohly vést k ohrožení zaměstnanců, nebo když to není možné, pak je minimalizovat tak, jak je to možné. Výsledky pro stanovení ohrožení se mají průkazně zachovat.
U opakujících se, stejných nebo podobných údržbářských prací může být použit existující posudek ohrožení. Před zahájením prací je ale třeba ověřit, zda jsou v existujícím posudku ohrožení též další dostatečné a použitelné postupy. V opačném případě je třeba posudek ohrožení aktualizovat.
Ohrožení nebezpečnými látkami včetně nebezpečí explozí při a během údržbářských prací jsou zohledněna v rámci speciálního posudku.
Před pořízením a přípravou pracovních prostředků je třeba vyzkoušet, zda pro opravu těchto předmětů se musí vytvořit zvláštní předpoklady (např. pracovní lešení, jeřáb, zásobovací připojení, náraziště), aby se daly provést plánované údržbářské práce.
Zaměstnavatel má získat informaci, zda účastnící pracovníci mohou být použiti při nebezpečných údržbářských pracích. Tyto informace lze získat – např.
- z návodu pro obsluhu a údržbu výrobce,
- z konstrukčních a projekčních podkladů,
- z pracovního postupu, použitém pracovním prostředku a možných pracovních látek (nebezpečných látek),
- z provozních zkušeností, např. o znalostech a závěrech z již provedených údržbářských činností, škodných zpráv, revizních protokolů, výsledků zkoušek opotřebení, srovnatelných posudků ohrožení,
- ze zkušeností pracovníků (údržby a obsluhy),
- o podmínkách v okolí a v provozu (např. přístupnost, poměry větrání, hluk),
- z provozně specifického poplachového plánu,
- ze znalostí a kontroly pracovního místa (obchůzky),
- o existujících ochranných prostředcích (např. pro ochranu před nebezpečnými látkami včetně požární ochrany a exploze).
Jak pracovat s riziky
Je třeba zjistit, zda údržbářské práce mohou omezit bezpečnost a zdraví pracovníků.
K tomu se musí systematicky posuzovat jednotlivé pracovní kroky a stanovit s tím spojená ohrožení.
Přitom se musí též zohlednit ohrožení:
- která mohou vzniknout vzájemným působením s jinými pracovními prostředky nebo s pracovním okolím,
- která mohou vzniknout údržbářskými pracemi pro pracovníky sousedních pracovních míst.
Zjištěná ohrožení se mají hodnotit v tom smyslu, zda bezpečnost a ochrana zdraví pracovníků je zaručena při údržbářských prací s existujícími prostředky. Není-li tomu tak, je třeba určit dodatečné zákroky.
Přitom je třeba ještě vyhodnotit příp. kontrolou pracovního místa, zejména též ohrožení vzájemným působením s ostatními pracovními prostředky, s pracovním okolím nebo pracovními látkami.
Jako výsledek stanovení ohrožení určuje zaměstnavatel provedení nutných opatření.
Stanovená opatření by se měla provádět v tomto sledu:
- zabránění ohrožení,
- zbývající ohrožení udržovat malá,
- ochranu před ohrožením provést nasazením technických prostředků,
- zabránit přístupu osobám do oblasti nebezpečí,
- ochranu před ohrožením užitím osobních ochranných vybavení.
V závislosti na výsledku posudku ohrožení jsou písemně stanoveny průběhy dodání / vrácení (např. postupy vyřazení nebo propustek). U pracovních podmínek stejného druhu a u stejně působících ochranných prostředků může obsahovat vyřazení / propouštění více pracovních oblastí.
Poskytnutá zakázka zaměstnavatelem před začátkem údržbářských prací musí sloužit k tomu, zda se opravené pracovní prostředky nacházejí v bezpečném stavu.
Údržbářské práce a výrobní provoz je třeba podle možnosti časově a prostorově oddělit.
Na základě posudku o ohrožení jsou zplnomocnění pracovníci speciálně seznámeni s údržbářskými pracemi o uvažovaných prostředcích, a jsou pro to připraveny informace nad rámec (schémata zapojení, vývojové diagramy, plány atd.).
Nemůže-li být výjimečně realizován bezpečný stav uznávaného prostředku podle uvedeného postupu, protože domnělá chyba je poznatelná jen v zaváděném stavu, pak musí být použity minimálně následující prostředky:
- je třeba pro to stanovit zvláštní ochranné prostředky. Zaměstnavatel poskytující pro to objednávku, měl by se postarat o realizaci těchto prostředků. Pro dodržení specifických opatření podle zařízení je pracovník odpovědný za toto zařízení, pro dodržení specifických opatření odpovídá odpovědný za práci,
- s tímto druhem prací jsou zmocněni jen pověření pracovníci; ti musí být kromě toho seznámeni se zvláštnostmi údržbářských pracovních prostředků tak, aby vznikající situací ohrožení mohli poznat a zamezit jim,
- zaměstnanci musí být zpraveni a poučeni o všech zvláštních ohroženích spojených s jejich prací,
- musí se seznámit se speciálními pokyny pro chování při vzniku nepravidelností a poruch a personálu jsou známé,
- v nebezpečné oblasti se mohou zdržovat jen takové osoby, které jsou pro údržbářské práce bezprostředně potřební,
- závislostí na potenciálu ohrožení je pověřena osoba s ohrožením, která sleduje postup prací a při akutním ohrožení učiní vhodná opatření.
Vyhodnocení ohrožení
Při vyhodnocování ohrožení např. v důsledku odvádění látek z bezpečnostních zařízení proti překročení tlaku musí se zohlednit skupiny látek, které se podílejí na výrobním procesu nebo na zajištění bezpečnosti a funkce výrobního zařízení.
Skupina látek A: všechny látky a úpravy, které nemají žádné ukazatele nebezpečnosti podle zákona o nebezpečných látkách. U nich je povolen odvod do atmosféry.
Skupina látek B: látky, které mají jen ukazatele nebezpečnosti: vysokou hořlavost, snadnou zápalnost, podporují vznik požáru, přičemž skupina B1 obsahuje látky, kde není možná výbušné atmosfér a jejich odvod do atmosféry je možný. Látky B2 jsou látky výbušné, kde při překročení mezních hodnot je u látek B2.1 odvod do systému zpracování nutný, kdežto u látek B2.2 je odvod do atmosféry povolen.
Skupina látek C: ukazatelé nebezpečnosti látek a úprav v této skupině jsou: velmi jedovaté, jedovaté, žíravé, vznětlivé, sensibilní, nebezpečně výbušné, zdraví škodlivé, rakovinotvorné, poškozující genotyp, nebezpečné pro životní prostředí. Rakovinotvorné a poškozující genotyp (C1) je třeba odvést do systému ošetření. Látky C2 vyžadují posouzení možného výstupního místa a množství s dosaženými mezními hodnotami (C2.1) je třeba odvést do systému zpracování, kdežto s nedosaženými mezními hodnotami (C2.2) lze odvést do atmosféry, ale nesmějí vznikat další ohrožení. Ta se musí vyhodnotit a řešit individuálně.
Provedení prací
Pracovní příkaz pro provedení prací se rozděluje mezi zaměstnavatele nebo jím pověřenou osobu. Provedení prací smí proběhnout jen při použití stanovených prostředků.
Sem patří zejména, zda
- potřebné pracovní a pomocné prostředky jsou připravené,
- existují a jsou dodrženy organizační předpoklady,
- je stanovena odpovědnost,
- jsou odsouhlaseny druhy a obsah prací, jakož i prostředky pro prevenci před ohrožením mezi účastníky,
- kontrolou pracovního místa bylo stanoveno, že podmínky okolí odpovídají předpokladům, a zaměstnanci byli poučeni.
Byla-li zjištěna při údržbářských pracích odlišná ohrožení, pak jsou práce ihned, ale bezpečně, přerušeny a zaměstnavatel provádějící údržbu má být informován nebo jím pověřená osoba. Ti mají stanovit dodatečně potřebná opatření, poučit personál a upravit posudek o ohrožení.
Během provádění údržbářských prací má zaměstnavatel provádějící údržbu kontrolovat prosazení a účinnost souboru opatření.
Kromě toho musí dbát na dodržení předpisů a na pravidla ochrany práce, jakož i na následek daných příkazů a v případě potřeby omezující pokyny nebo přerušení práce.
Po skončení prací je třeba se postarat o to, aby obnovený pracovní prostředek se nacházel opět v bezpečném a funkčním stavu a všechny další pracovní a pomocné prostředky byly odstraněny. Příp. je zapotřebí zkouška, která ověří správnost zvoleného postupu a při ní musí být zaručena bezpečnost všech přítomných osob. Osoby nezúčastněné bezprostředně na zkoušce se mají držet vzdáleni (uzavření oblasti), a je třeba stanovit její průběh a jsou použiti pověření zaměstnanci. Před počátkem zkoušky jsou všichni zaměstnanci poučeni o možném nebezpečí a potřebných ochranných opatřeních (např. dodržení bezpečnostních vzdálenostech, použití bezpečnostních vybavení, jakož i o prostředcích pro možné provozní poruchy).
Pro přírubové spoje, např. pro ohrožení parou a tlakem plynů při uvolňování tlakových medií se týkají pravidla TRBS 2141-3-2009. Kromě stanovení a vyhodnocení ohrožení tato pravidla stanovují netěsnosti v tzv. třídách těsnosti, stanovení ohrožení netěsnostmi na statických a dynamických těsnicích součástech a prostředky pro dosažení cílů ochrany.
Všechna pravidla byla stanovena Komisí pro provozní bezpečnost (ABS – Ausschuss für Betriebssicherheit) a jsou uvedeny ve známost ministerstvem práce a sociálních věcí.
Uvedená technická pravidla platí pro stanovení a vyhodnocení nebezpečí v oblasti páry a tlaku pro zaměstnance a třetí stranu, která mohou vzniknout při uvolnění látek např.
- netěsnostmi,
- otevřením částí zařízení, která jsou pod tlakem,
- odvodem z pojistných ventilů, průtržných membrán, klapek pro odlehčení tlaku a odvzdušňovacích potrubí,
- vzplanutím ve spalovacích prostředcích tlakových zařízení.
Rozebíratelná spojení řeší možná ohrožení od vzniku netěsností:
- poškozením těsnicích prvků nebo těsnicích ploch,
- použitím nevhodných těsnicích prvků vzhledem k médiu nebo vnějšímu účinku (např. korozní napadení šroubů vlivem vnějšího prostředí),
- změnami stárnutí nebo změnami závislými na čase u těsnicích prvků, např. sedáním, zkřehnutím aj.,
- nedovoleným zatížením těsnicích prvků např. nad únosnost materiálu nebo odchylkami od předpokládaného způsobu provozu (viz TRBS 2141 část 1.),
- chybami při montáži, např. když nejsou použity správné konstrukční uzavírací prvky (např. i neodpovídajícím utahovacím momentem) nebo když jsou překročena nedovolená namáhání chybným nastavením hodnoty momentu, které vedou k deformaci,
- teplotním šokem, např. při naplnění beztlakových nádob stlačenými zkapalněnými plyny, nebo při nedefinovaném vstupu studených tekutin do částí zařízení, pokud těsnění, příp. části zařízení nejsou navržena pro vznikající hluboké teploty.
Důvody úniků látek při otevření částí zařízení vznikají v důsledku:
- neznalosti přetlaku v místě otevření,
- ucpáním a následujícím uvolněním již dříve otevřeného tlakového zařízení,
- příliš velkého odebíraného množství vzorků,
- nevhodné obsluhy rychlouzávěrů,
- chybné obsluhy armatur, které nejsou napojeny na uzavřený systém,
- zpožděného výstupu zbytkových kapalin, např. sifónovým působením nebo tvořením pytlů po nahromadění v nejnižším místě potrubí,
- spontánním odpařením kapalin po odtlakování, např. zpožděným varem přehřáté kapaliny.
Cíleně použité prostředky usnadňují montáž, najetí a použití vhodných prostředků:
- Uzávěry a rozebíratelné spoje jsou montovány a instalovány tak, že jsou podle způsobu provozu podle určení technicky těsné a technicky těsné zůstávají. Přitom je třeba respektovat provozní a montážní instrukce výrobce, jakož i další technické specifikace, jako např. u řezných (instalačních) a svěrných šroubení.
- Používají se jen vhodná těsnění. Pomocné prostředky, jako těsnicí pasty a dělící prostředky se využívají jen v odůvodněných jednotlivých případech.
- Spoje se montují bez pnutí. Šroubové spoje / závěrné šrouby se utahují rovnoměrně, jak je to pro utěsnění potřebné, příp. specifikované. Přednostně se k tomu účelu používá nářadí s nastavitelným utahovacím momentem.
- Při montáži se dbá na to, aby příruby, těsnění, šrouby a matice bezpečně odolávaly očekávaným mechanickým, teplotním a chemickým zatížením, příp. aby odpovídaly technickým zadáním.
- U zařízení např. s jedovatými a velmi jedovatými, výbušnými a hořlavými, zápalnými a velmi zápalnými médii, jsou všechna hrdla, která nejsou připojena na potrubí, opatřena zaslepovacími uzávěry, i když jde třeba jen o uzavírací armatury. Provádí se to též tehdy, když jsou potrubní spoje krátkodobě povolené.
- Doprava a montáž částí zařízení jsou provedeny tak, aby se zamezilo poškození těsnicích ploch nebo deformace připojených částí. Montážní předpisy výrobce musí být respektovány.
- Na odběrných místech vzorků je zajištěno vhodnými zařízeními, že kromě procesu odběru vzorků nemohou sloužit k výstupu žádného nebo i jen bezpečného množství provozního média. K tomu jsou vybaveny otvory pro odběr vzorků:
- dvěma za sebou zapojenými a proti sobě zablokovanými uzavíracími armaturami (propusť),
- jednou uzavírací armaturou a omezeně dimenzovaným průřezem (škrcení),
- jednou uzavírací a jednou regulační armaturou s regulovanou charakteristikou otvírání (dávkování).
Zařízení pro odvod médií musí být provedeno a upevněno tak, aby v případě vyfouknutí nevzniklo žádné ohrožení a reakční síly byly zachyceny.
Bezpečnostní opatření při provozních poruchách
Příklady bezpečnostních opatření
Nelze-li bezprostředně odstranit ohrožení na tlakovém zařízení, je třeba jej ihned a bezpečně odtlakovat příp. vypustit. Před tím musí být odstraněny všechny příčiny zvyšující tlak (např. odstavením topení, ukončením reakce zvyšující tlak).
Pokud při vzniklé netěsnosti dojde k uvolnění látky, musí se udělat s ohledem na potenciál ohrožení opatření, aby se zabránilo následkům, příp. rozšíření látky.
Opatření pro omezení růstu množství velmi jedovatých nebo jedovatých tlakových plynů při výronu plynu mohou být např.:
- vodní mlha ke sražení plynného oblaku u tlakových plynů, které jsou rozpustné ve vodě, např. čpavek, oxid etylénu,
- vodní mlha pro omezení šíření plynného mraku u tlakových plynů, které jsou ve vodě nerozpustné nebo jsou jen velmi málo rozpustné, nebo
- omezení plošného šíření vířením vystupujícího tlakového plynu s vodní párou (parní zábrana).
Části zařízení, které byly odstaveny pro bezpečnostně závažnou poruchu, mohou být najety pouze na pokyn osoby odpovědné za provoz, poté když byla příčina pro odpojení odstraněna a části zařízení byly před opětovným zapojením na místě zkontrolovány.
Změny stavby zařízení nebo způsobů provozu (rekonstrukce) mohou vést k novým nebo jiným ohrožením s ohledem na uvolňování médií. Následující, příkladně uvedená opatření mohou přitom být cíleně vedena tak, aby se zabránilo ohrožení uvolněním médií:
- Při použití těsnicích prvků jiné jakosti je nutno dbát na to, aby byly pro účel použití z mechanického a teplotního hlediska vhodné a aby vůči provoznímu médiu / tekutině nebyly vhodné.
- Pro využití možností kontroly těsnosti se musí brát ohled na to, aby se nezměnily kvalitativní požadavky.
- Prověření, zda nejsou zapotřebí konstrukční změny, např. s ohledem na nové poznatky o přírubových spojích.
- Při změně způsobu provozu je nutno zkontrolovat, zda odvod z pojistných zařízení při překročení tlaku může být ještě bezpečný.
- Při změnách na uzávěrech, které lze pod tlakem otevřít, nutno zkontrolovat, zda po změně mohou vzniknout nová ohrožení. Např. u rychlouzávěrů je třeba uvážit, zda otevření může být provedeno teprve tehdy, až došlo k vyrovnání tlaku s atmosférou.
Závěr
Samozřejmě mohou vzniknout u podobných tlakových zařízení další možnosti ohrožení a jejich odstranění, ke kterým dochází v jiných provozech a ty by pak měly být podrobně popsány a doplněny při odstávkách tlakových zařízení. Podle TRBS byly vybrány současně známé příklady popsané u dalších technických pravidel.
Spolu s „Radou pro udržitelný rozvoj“ vydala VCI (Verband der chemischen Industrie – www.vci.de) spolu s německými chemickými podniky v červenci 2014 dokument „Leitfaden zur Montage von Flanschverbindugen in verfahrenstechnischen Anlagen“. Ze všech uvedených podkladů je vidět, že jak v USA, tak i Německu se problematice spolehlivého utěsnění přírubových spojů věnuje velká pozornost.
Technická doporučení TLAK vydaná Medim spol. s r.o.:
TDT 001: Montáž přírubových spojů tlakových zařízení – leden 2012
TDT 002: Těsnění, příruby a šrouby pro přírubové spoje tlakových zařízení – leden 2013
TDT 003: Výpočet přírubových spojů tlakových zařízení – leden 2013
Poznámky:
[1] VDI Richtlinie: Dichte Flanschverbindungen – Ausawahl, Auslegung, Gestaltung und Montage von verschraubten Flanschverbindungen
[2] VDI 2290: Emissionsminderung , Kennwerte für dichte Flanschverbindungen
[3] ČSN EN 1591-4: Příruby a přírubové spoje – část 4: Kvalifikace odborné způsobilosti personálu k montáži šroubových spojů v tlakových zařízeních v kritických aplikacích
[4] TRBS = Technische Regeln für Betribssicherheit
[5] TRBS 1112 – 1 (2010-4): Explosionsgefährdungen bei und durch Instandhaltungsarbeiten – Beurteilung und Schutzmaßnahmen
[6] TRBS 2141 Teil 1: Versagen der drucktragenden Wandung durch Abweichen von zulässigen Betriebsparametern
[7] TRBS 2141 Teil 2: Gefährdung durch Dampf und Druck – Schädigung der drucktragenden Wandung
[8] TRBS 2141 Teil 3: Gefährdung durch Dampf und Druck bei Freisetzung von Medien
[9] ASME PCC1: Guidelines for Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly
[10] BREF – Best Available Reference Dokument
[11] Směrnice 96/61/EG z 24.8.1961 – IVU-směrnice: die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
