Поиск по сайту
Рассуждения об эксплуатации газовых баллонов тепловых аэростатов.
Александр Таланов 2021г
Эксплуатация газовых баллонов всегда была сопряжена с рисками, возникающими на различных стадиях их эксплуатации. Минимизация и даже полное исключение этих рисков определяется требованиями безопасности, которые эксплуатант должен неукоснительно соблюдать. Наиболее печальные последствия возникают при пожарах газовых баллонов.
Английская фирма Cameron balloons, одна из первых приступившая к серийному изготовлению тепловых аэростатов, в качестве газовых баллонов применяла баллоны для вилочных погрузчиков, с тех пор облик баллона для аэростатов практически не изменился.
|
|
|
Баллоны вилочного погрузчика, справа баллон фирмы WORTHINGTON |
До настоящего времени фирма Cameron balloons применяет баллоны фирмы WORTHINGTON. В наследие от баллона вилочного погрузчика воздухоплавателям достался ниппель контроля уровня заправки, трубка которого погружена в баллон таким образом, что при заправке 80…85% из ниппеля начинает выходить жидкий газ. Выход жидкого газа свидетельствует о необходимости прекратить заправку.
Этот ниппель доставляет много бед при несоблюдении техники безопасности со стороны пилота или лица, производящего заправку.
Какие же события должны произойти, чтобы возник пожар из-за отрытого ниппеля? Таких событий два и они должны реализоваться одновременно:
- пропана в воздухе должно содержаться в количестве от 2,5% до 9,5%, при чем, не меньше и не больше;
- должны возникнуть искра в области, где пропана достаточно для воспламенения.
Размер области, в которой может реализоваться соотношение пропан-воздух, способное к воспламенению, зависит от места, где стоит баллон, и от возможности скапливания смеси. Прицеп, даже открытый, представляет емкость, в которой может оседать смесь, готовая к воспламенению, ведь пропан в 3 раза тяжелее воздуха и он скапливается на дне прицепа.
|
|
|
Вероятность возникновения воспламенения пропановой смеси возрастает с увеличением объема, в котором смесь накапливается А – пропановая смесь способная к воспламененю |
Отсутствие курения и открытого пламени - очевидные требования техники безопасности. Но условия образования искры для многих неочевидны и безопасность заправки реализуется через косвенные требования. В руководстве по летной эксплуатации аэростатов АТ104 эти требования сформулированы следующим образом:
- баллоны не должны находиться в невентилируемых закрытых объектах;
- не допускается работа стальными или иными инструментами, способными вызвать появление искры;
- в остальном, необходимо руководствоваться правилами, действующими на газонаполнительных станциях.
Все правила, действующие на газонаполнительных станциях, предусматривают наполнение в вертикальном положении извлечённых из транспортного средства баллонов.
Применение не стальных инструментов гарантирует отсутствие условий возникновения искры от трения, а требования по извлечению баллонов из транспортного средства и установку их в вертикальное положение не только упрощает действия при возникновении нештатной ситуации, но и практически исключает возможность возникновения электростатического разряда.
Именно электростатический разряд и заправка баллонов в прицепе, даже с открытым тентом, являлись причиной пожаров.
Баллон, находящийся в прицепе, очень хорошо изолирован от земли. На самом баллоне, накапливается статическое электричество, как в процессе транспортировки, так и в процессе самой заправки. Пропан отличный диэлектрик, проходя по шлангам в баллон, за счет трения электризуется и передает баллону электрический заряд. При определенном заряде практически всегда возникает искра и, если она возникает в области, где пропана содержится 2,5… 9,5%, возникает пожар.
Российские правила вообще не предусматривают заправку баллонов по объему с использованием ниппеля. Такая же проблема возникала и в Европе и в США.
В 2014 году в США вышел новый регламент по наполнению сосудов газами на автомобильных заправках, в нем отсутствовали процедуры заправки газовых аэростатных баллонов. После вмешательства Федерации воздухоплавания Америки (BFA) регламент был откорректирован, и заправка баллонов с ниппелем была разрешена.
В Европе контролирующие органы признали сертификацию аэростатных баллонов в составе аэростата, проведённую Европейским агентством авиационной безопасности (EASA), и выдали разрешение на их наземную эксплуатацию.
В России в настоящий момент легальной безопасной заправкой считается заправка по весу, однако воздухоплавателям она неудобна из-за малого количества наполнительных станций, по сравнению газовыми автозаправочными станциями.
Необходимо отметить, что принципиальных отличий в эксплуатации баллонов для сжиженного пропана, применяемых в тепловых аэростатах, в России, ЕС и США нет, отличия только в деталях.
Можно выделить три стадии эксплуатации баллонов тепловых аэростатов:
1) Эксплуатация в составе аэростата, осуществляемая в соответствии с эксплуатационной документацией разработчика, одобренной (согласованной) Авиарегистром МАК или Росавиацией.
2) Заправка, хранение и освидетельствование баллонов, осуществляемые в соответствии с «Правилами промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением» (Приказ Ростехнадзора от 15 декабря 2020 г. № 536 - Приложение 2) и эксплуатационной документацией на аэростат.
3) Транспортировка баллонов, осуществляемая в соответствии с «Правилами обеспечения безопасности перевозок пассажиров и грузов автомобильным транспортом и городским наземным электрическим транспортом» (приказ Минтранса РФ 15 января 2014 г. N 7 - Приложение 3) и Европейским соглашением о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) от 1 января 2021 года - Приложение 4 и эксплуатационной документацией на аэростат.
Стадия эксплуатации в составе аэростата вопросов не вызывает, она регламентирована эксплуатационными документами на аэростат.
Транспортировка баллонов в ограниченных количествах в необорудованных транспортных средствах с 2014 года разрешена. Упомянутые выше документы разрешают перевозку:
- частными лицами, при этом общее количество перевозимого сжиженного газа не более 240 литров, в баллонах емкостью не более 60 литров;
- организациями, в дополнении к их основной деятельности, не более 450 литров.
Выписки из нормативно правовых актов приведены в приложении. Рекомендуется их распечатать и возить с собой.
Как обстоят дела с заправками баллонов в России и за рубежом?
В России основным нормативно-правовым актом является упомянутый выше приказ Ростехнадзора от 15 декабря 2020 г. № 536. В соответствии с приказом:
«586. Наполнение баллонов газами должно быть произведено по инструкции, разработанной и утверждённой наполнительной организацией (индивидуальным предпринимателем) с учётом свойств газа, определенных проектом наполнительной станции, местных условий и технологии наполнения, а также требований руководства (инструкции) по эксплуатации и иной документации организации-изготовителя баллона».
Таким образом, каждая наполнительная станция, включая АГЗС, должна иметь свою инструкцию. Бытующее мнение, что действует какой-то общий запрет на заправку баллонов, в том числе аэростатных, на АГЗС является мифом. В Подмосковье многие АГЗС оснащены постами заправки бытовых баллонов и наполнение баллонов ведется в соответствии с действующими на АГЗС инструкциями. В этой связи представляется логичным организациям, производящим эксплуатацию аэростатов обратиться в ближайшую АГЗС с целью внесения изменений в инструкцию по заправке аэростатных баллонов, оснащенных ниппелем контроля уровня заправки. Примерный текст инструкции приведен в Приложении 1.
В Европе и США изготовители бытовых баллонов, идя на встречу потребителям, начали оснащать баллоны отсечными клапанами, аналогичными тем, которые устанавливаются в баллонах автомобилей. Такие вентили отличает трёхгранный маховик и надпись на нем «OPD».
|
|
|
Вентиль баллона с отсечным клапаном |
Фирма Cameron balloons, в качестве опции предлагает удлинитель для ниппеля для сброса газа. Однако полная безопасность такого устройства требует проверки, ведь при нахождении баллона в прицепе такое устройство не решает вопрос по статическому электричеству.
|
|
|
Удлинитель на ниппель контроля уровня заправки – неоднозначное решение безопасности. |
При заправке аэростатного баллона с помощью технологического рукава необходимо обеспечить электрическую связь между входным и выходным фитингами, например, с помощью гибкого провода диаметром 0,5…1мм.
Какие решения можно предложить, чтобы полностью исключить вероятность пожаров при наполнении аэростатных баллонов?
1. Легальное и безопасное на данный момент решение – это заправка по весу.
2. Второе решение - подготовить дополнение к инструкции по заправке для ближайших АГЗС.
3. Третье решение - перед каждой заправкой взвешивать баллон, определять остаток газа, рассчитывать необходимое количество и заправлять по объёму, не открывая ниппель. После заправки проверить уровень заправки за пределами АГЗС.
Приложение 1
Примерный текст для включения в инструкцию наполнительной организации по наполнению НЖГ баллонов тепловых аэростатов
Наполнение НЖГ баллонов тепловых аэростатов, оснащенных ниппелем контроля уровня заправки.
1) Наполнению могут подвергаться баллоны:
- оснащенные ниппелем контроля уровня максимального наполнения (ниппель контроля уровня максимального наполнения представляет вентиль с опущенной в баллон трубкой на расстояние, соответствующее 85% объема баллона);
- с не истекшим сроком следующего освидетельствования, указанным на колбе баллона;
- имеющие остаток топлива;
- с допустимыми дефектами, а именно: вмятинами глубиной не более 5мм и площадью не более 25 см2; сколами лакокрасочного покрытия; царапинами глубиной до 0,4 мм; деформаций ограждения, если не ограничен доступ к вентилям и другим элементам, установленным на баллоне, не влияющим на работоспособность баллона; деформацией опоры баллона, не влияющей на устойчивость незакрепленного баллона.
2) Баллон должен быть снят с транспортного средства и установлен на заземлённую площадку.
3) Перед наполнением необходимо убедиться:
- на слух и по запаху в герметичности баллона;
- в наличии в нем остатка топлива путем кратковременного открытия ниппеля.
4) Порядок наполнения
- наверните, при необходимости, на штуцер жидкой фазы соответствующий рукаву наполнительной станции переходник и подсоедините рукав наполнительной станции;
- откройте вентиль баллона, а затем плавно откройте вентиль на стационарном источнике. Ниппель контроля уровня заправки должен быть открыт. Наполнение баллона продолжать до тех пор, пока из отверстия ниппеля не начнет выходить жидкий газ;
- после наполнения закройте наполнительный вентиль станции, вентиль газового баллона и ниппель;
- отсоедините рукав от баллона.
5) Перед и после наполнения необходимо выполнить действия предусмотренные инструкцией на баллон и/или аэростат.
Приложение 2
Выписка из приказа Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. № 536
«Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением”
3. ФНП устанавливают требования промышленной безопасности,…
Настоящие ФНП распространяются на следующие виды (типы) оборудования под давлением:
…
и) сосуды, работающие под избыточным давлением пара, газов, жидкостей;
к) баллоны, предназначенные для сжатых, сжиженных и растворенных под давлением газов;
л) цистерны и бочки для сжатых и сжиженных газов;
…
5. ФНП не применяются при использовании видов (типов) оборудования, не перечисленных в пункте 3 настоящих ФНП, а также на следующее оборудование под давлением:
…
к) сосуды, устанавливаемые на самолетах и других летательных аппаратах;
…
Освидетельствование баллонов
549. Освидетельствование (испытание) баллонов проводятся организациями-изготовителями, а также специализированными организациями, имеющими наполнительные станции (пункты наполнения) и (или) испытательные пункты (пункты проверки) при наличии у них:
а) производственных помещений, в соответствии с проектом, разработанным специализированной организацией, а также технических средств, обеспечивающих возможность проведения освидетельствования баллонов в полном соответствии с методиками разработчика проекта конструкции и (или) организации-изготовителя конкретного типа баллонов;
б) назначенных приказом лиц, ответственных за проведение освидетельствования, из числа специалистов, аттестованных в установленном порядке, и рабочих соответствующей квалификации;
в) клейма с индивидуальным шифром;
г) производственной инструкции по проведению технического освидетельствования баллонов, устанавливающей объём и порядок проведения работ, составленной на основании методик разработчика проекта конструкции баллона.
550. Шифр клейма присваивает территориальный орган Ростехнадзора или иной федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный в области промышленной безопасности (в отношении поднадзорных ему организаций). Организация, планирующая осуществлять деятельность по освидетельствованию баллонов, представляет заявление о присвоении шифра клейма с указанием в нем сведений об организационно-технической готовности к данному виду деятельности в соответствии с требованиями настоящих ФНП, с указанием характеристик баллонов, … Процедура перерегистрации шифра клейма идентична процедуре регистрации.
…
555. Контроль за соблюдением требований настоящих ФНП при проведении технического освидетельствования, ремонта и наполнения баллонов, в целях обеспечения промышленной безопасности и уменьшения риска аварий (взрывов) баллонов, применяемых на территории Российской Федерации, осуществляется Ростехнадзором в рамках установленных Правительством Российской Федерации полномочий по надзору за соблюдением требований промышленной безопасности при обслуживании и ремонте технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах, проведением проверок в соответствии с положениями законодательства в области защиты прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при осуществлении государственного контроля (надзора) и муниципального контроля.
556. Освидетельствование баллонов, за исключением баллонов для растворенного под давлением ацетилена (далее - ацетилена), включает:
а) осмотр внутренней (за исключением баллонов для сжиженного углеводородного газа (пропан-бутана) вместимостью до 55 литров) и наружной поверхностей баллонов;
б) проверку массы и вместимости баллонов;
в) гидравлическое испытание баллонов.
Проверку массы и вместимости стальных бесшовных баллонов до 12 литров включительно и свыше 55 литров, а также сварных баллонов независимо от вместимости не производят.
Для баллонов, оборудованных запорно-предохранительными устройствами (ЗПУ), предохранительными клапанами, мембранными предохранительными устройствами (МПУ), по истечении срока службы ЗПУ, предохранительного клапана, МПУ должно проводиться внеочередное освидетельствование с заменой отработавших срок службы ЗПУ, предохранительного клапана, МПУ.
557. При удовлетворительных результатах организация, в которой проведено освидетельствование, выбивает (наносит) на баллоне свое клеймо круглой формы диаметром 12 мм, дату проведенного и следующего освидетельствования (в одной строке с клеймом).
…
Перед осмотром баллоны должны быть тщательно очищены и промыты водой, а баллоны, предназначенные для сред, отнесенных к группе 1 в соответствии с ТР ТС 032/2013, промыты соответствующим растворителем или дегазированы (дезактивированы).
564. Баллоны, в которых при осмотре наружной и внутренней поверхностей выявлены недопустимые дефекты, указанные в производственной инструкции по освидетельствованию (в частности, трещины, плены, вмятины, отдулины, раковины и риски глубиной более 10% номинальной толщины стенки; надрывы и выщербления; износ резьбы горловины), должны быть выбракованы.
…
565. Отбраковка баллонов по результатам наружного и внутреннего осмотра должна быть произведена в соответствии с производственной инструкцией и технической документацией организации-изготовителя баллона.
567. Гидравлические испытания баллонов должны проводиться на специально оборудованных стендах, обеспечивающих безопасность при испытаниях. Величина пробного давления и время выдержки баллонов под пробным давлением должны указываться организацией-изготовителем в технической документации на баллоны (в руководстве по эксплуатации и (или) методике проведения технического освидетельствования (диагностирования)), при этом пробное давление должно быть не менее, чем полуторное рабочее давление. Пробное давление для баллонов, изготовленных из материала, отношение временного сопротивления к пределу текучести которого более 2, может быть снижено до 1,25 рабочего давления.
…
Эксплуатация баллонов
572. Эксплуатация (наполнение, хранение, транспортирование и использование) баллонов должна производиться в соответствии с требованиями инструкции организации (индивидуального предпринимателя), осуществляющей указанную деятельность, утверждённой в установленном порядке.
Ответственность за несоблюдение требований к безопасной эксплуатации баллонов, в том числе использование баллонов с нарушениями, указанными в подпунктах "а" - "д", "ж" пункта 587 настоящих ФНП несет их владелец.
573. Работники, обслуживающие баллоны, должны пройти проверку знаний инструкции и иметь удостоверение о допуске к самостоятельной работе, выданное в установленном порядке.
…
575. При использовании и хранении баллонов не допускается их установка в местах прохода людей, перемещения грузов и проезда транспортных средств.
…..
579. При эксплуатации баллонов не допускается расходовать находящийся в них газ полностью. Для конкретного типа газа, с учётом его свойств, остаточное давление в баллоне устанавливается в руководстве (инструкции) по эксплуатации и должно быть не менее 0,05 МПа, если иное не предусмотрено техническими условиями на газ.
581. С целью недопущения возгорания и взрыва баллонов с горючими газами и кислородом подключаемое к ним оборудование, а также используемые для его подключения трубопроводы и (или) гибкие рукава должны быть исправны и соответствовать (по материалам и прочности) используемому в них газу.
…
583. Наполнение баллонов должны проводить организации (индивидуальные предприниматели), имеющие наполнительные станции (пункты наполнения), производственные помещения (площадки) которых в соответствии с проектом и требованиями настоящих ФНП:
- оборудованы для наполнения баллонов конкретным видом газов;
- предусматривают возможность приемки-выдачи и раздельного хранения пустых и наполненных баллонов;
- оснащены техническими средствами и оборудованием, обеспечивающими наполнение, опорожнение (в том числе слив неиспарившихся остатков, в случае сжиженных газов, выпуск газа из баллонов с неисправной арматурой), ремонт и окраску баллонов.
Выпуск газа из баллонов с неисправной арматурой и ремонт баллонов должны производить организации (индивидуальные предприниматели), соответствующие требованиям пункта 549 настоящих ФНП.
……
585. Наполнительные станции, производящие наполнение баллонов сжатыми, сжиженными и растворимыми газами, обязаны вести журнал наполнения баллонов, в котором, в частности, должны быть указаны:
…..
Порядок ведения учёта наполнения (заправки) баллонов (топливных емкостей) автотранспортных средств на автозаправочных станциях устанавливается производственными инструкциями с учётом их специфики, определенной требованиями проектной документации и иных нормативных правовых документов, устанавливающих требования к указанным объектам,.
586. Наполнение баллонов газами должно быть произведено по инструкции, разработанной и утверждённой наполнительной организацией (индивидуальным предпринимателем) с учётом свойств газа, определенных проектом наполнительной станции, местных условий и технологии наполнения, а также требований руководства (инструкции) по эксплуатации и иной документации организации-изготовителя баллона, при этом:
1) Баллоны, поступающие для наполнения должны быть проверены и осмотрены на предмет отсутствия нарушений, не допускающих их наполнение, в том числе указанных в пункте 587 настоящих ФНП.
…
3) Баллоны, наполняемые газом, должны быть прочно укреплены и плотно присоединены к наполнительной рампе.
…
5) Наполнение баллонов сжиженными газами должно соответствовать нормам, установленным организацией-изготовителем баллонов и (или) техническими условиями на сжиженные газы. При отсутствии таких сведений нормы наполнения определяются с учётом разрешённого давления баллона в соответствии с приложением N 12 к ФНП.
Приложение 3
Выписка из приказа Министерства транспорта РФ от 15 января 2014 г. N 7
Правила обеспечения безопасности перевозок пассажиров и грузов автомобильным транспортом и городским наземным электрическим транспортом
60.1. Безопасность перевозки опасных грузов в городском, пригородном и междугородном сообщении обеспечивается соблюдением следующих специальных требований:
….
осуществление перевозки веществ и изделий, которые допускаются к перевозке только с соблюдением предписанных в приложениях А и В Европейского соглашения о международной дорожной перевозке опасных грузов*(6) (далее - ДОПОГ) условий. Перечень опасных грузов приведен в главе 3.2 ДОПОГ;
*(6) Постановление Правительства Российской Федерации от 3 февраля 1994 г. N 76 "О присоединении Российской Федерации к Европейскому соглашению о международной дорожной перевозке опасных грузов" (Собрание актов Президента и Правительства Российской Федерации, 1994, N 7, ст. 508).
60.2. Специальные требования к перевозке опасных грузов не применяются в случаях и при соблюдении условий, предусмотренных разделом 1.1.3 ДОПОГ.
Организация Объединенных Наций.
Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) Действует с 1 января 2021 года. Том 1
1.1.3 Изъятия
1.1.3.1 Изъятия, связанные с характером транспортной операции
Положения ДОПОГ не применяются:
a) к перевозке опасных грузов частными лицами, когда эти грузы упакованы для розничной продажи и предназначены для их личного потребления, использования в быту, досуга или спорта при условии, что приняты меры для предотвращения любой утечки содержимого в нормальных условиях перевозки.
Когда такими грузами являются легковоспламеняющиеся жидкости, перевозимые в сосудах многоразового использования, наполненных частным лицом или для частного лица, то общее количество не должно превышать 60 литров на один сосуд и 240 литров на одну транспортную единицу. Опасные грузы, помещенные в КСМ, крупногабаритную тару или цистерны, не считаются упакованными для розничной продажи;
c) перевозкам, осуществляемым предприятиями в дополнение к их основной деятельности, таким как доставка грузов на строительные и инженерно- технические объекты или обратные рейсы от таких объектов, или в связи с работами по замерам, ремонту и обслуживанию, в количествах не более 450 литров на единицу тары, включая контейнеры средней грузоподъемности для массовых грузов (КСМ) и крупногабаритную тару, и без превышения максимальных количеств, указанных в подразделе 1.1.3.6. Должны быть приняты меры для предотвращения любой утечки содержимого в нормальных условиях перевозки. Эти изъятия не применяются к классу 7.
"Тара" означает один или несколько сосудов (приемных емкостей) и любые другие компоненты или материалы, необходимые для выполнения сосудами (приемными емкостями) функции удержания продукта и других функций в области обеспечения сохранности.
"Сосуд под давлением" означает общий термин, охватывающий баллоны, трубки, барабаны под давлением, закрытые криогенные сосуды, системы хранения на основе металлгидридов, связки баллонов и аварийные сосуды под давлением.
Приложение 4
Выписка из приказа Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 г. N 530
Правила безопасности автогазозаправочных станций газомоторного топлива
13. Организация, эксплуатирующая автозаправочную станцию, обеспечивает:
эксплуатацию систем газоснабжения, оборудования, относящегося к работе автозаправочной станции, а также прием газомоторного топлива из автомобильных цистерн, хранение газомоторного топлива в резервуарах, заправку газомоторного топлива в баллоны автотранспортных средств в соответствии с требованиями Федерального закона от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2008, N 30, ст. 3579, 2018, N 53, ст. 8464) и Правилами;
108. Не допускается нахождение пассажиров на территории АГНКС. Нахождение водителя возле газозаправочной колонки во время заправки газобаллонного транспортного средства, а также в зоне возможного негативного воздействия при возникновения нештатной ситуации запрещается.