Сасуды пад ціскам маюць шырокі спектр прымянення, вялікую колькасць і складаныя ўмовы працы, а ступень шкоды ад аварый розная.Ступень небяспекі залежыць ад многіх фактараў, такіх як разліковы ціск, разліковая тэмпература, сярэдняя небяспека, механічныя ўласцівасці матэрыялаў, выпадкі выкарыстання і спосабы ўстаноўкі.Чым вышэй небяспека, тым больш высокія патрабаванні да матэрыялаў ёмістасці пад ціскам, праектавання, вытворчасці, праверкі, выкарыстання і кіравання.Такім чынам, патрабуецца разумная класіфікацыя сасудаў пад ціскам.
1. Медыйная небяспека
Небяспека асяроддзя адносіцца да таксічнасці, гаручасці, каразійнай здольнасці, акіслення і г.д. асяроддзя, сярод якіх таксічнасць і гаручасць з'яўляюцца асноўнымі фактарамі, якія ўплываюць на класіфікацыю сасудаў пад ціскам.
(1) Таксічнасць
Таксічнасць адносіцца да здольнасці хімічнага яду наносіць шкоду арганізму і выкарыстоўваецца для выражэння залежнасці паміж дозай яду і таксічнай рэакцыяй.Памер таксічнасці, як правіла, выражаецца праз дозу, неабходная для таго, каб хімічнае рэчыва выклікала пэўную таксічную рэакцыю ў паддоследных жывёл.Газападобны яд, выражаны канцэнтрацыяй рэчыва ў паветры.Чым ніжэй канцэнтрацыя неабходнай дозы, тым больш таксічнасць.
Пры распрацоўцы сасудаў пад ціскам у адпаведнасці з гранічна дапушчальнай канцэнтрацыяй хімічных асяроддзяў Кітай адносіць хімічныя асяроддзя да надзвычай небяспечных (Ⅰ
Ёсць чатыры ўзроўню: высокая небяспека (узровеньⅡ), сярэдняй небяспекі (узровеньⅢ) і лёгкай небяспекі (узровеньⅣ).Так званая гранічна дапушчальная канцэнтрацыя адносіцца да самай высокай канцэнтрацыі, якая лічыцца нешкоднай для арганізма чалавека з медыцынскага ўзроўню, выражаная ў міліграмах таксічных рэчываў на кубічны метр паветра, а адзінка - мг/м3.Агульныя крытэрыі класіфікацыі:
Надзвычай небяспечны (I клас) максімальна дапушчальная масавая канцэнтрацыя <0,1 мг/м3;
Вельмі небяспечныя (клас II) максімальна дапушчальная масавая канцэнтрацыя 0,1~<1,0 мг/м3;
Умераная небяспека (клас III) максімальна дапушчальная масавая канцэнтрацыя 1,0~<10 мг/м3;
Лёгкая небяспека (клас IV) Гранічна дапушчальная масавая канцэнтрацыя складае≥10 мг/м3.
Чым вышэй таксічнасць асяроддзя, тым больш сур'ёзная шкода, прычыненая выбухам або ўцечкай сасуда пад ціскам, і тым вышэй патрабаванні да выбару матэрыялу, вытворчасці, праверкі і кіравання.Напрыклад, сталёвыя пласціны Q235-B не павінны выкарыстоўвацца для вытворчасці сасудаў пад ціскам з надзвычай або вельмі небяспечнымі асяроддзямі;пры вытворчасці кантэйнераў, якія змяшчаюць надзвычай або вельмі небяспечныя асяроддзя, пласціны з вугляродзістай і нізкалегаванай сталі павінны падвяргацца ультрагукавому тэсціраванню адзін за адным, а таксама павінна быць праведзена агульная тэрмічная апрацоўка пасля зваркі, і зварныя злучэнні класаў А і В на кантэйнер таксама павінен быць падвергнуты 100% прамянёвым або ультрагукавым выпрабаванням, і тэст на герметычнасць павінен быць праведзены пасля таго, як гідраўлічнае выпрабаванне будзе кваліфікавана.
Патрабаванні да вырабу тары з сярэдняй або слабой таксічнасцю значна ніжэй.Ступень таксічнасці мае вялікі ўплыў на выбар фланцаў, што ў асноўным адлюстроўваецца на ўзроўні намінальнага ціску фланца.Калі ўнутранае асяроддзе ўмерана таксічнае, намінальны ціск абранага фланца трубы не павінна быць менш за 1,0 МПа;унутранае асяроддзе з'яўляецца высокай або экстрэмальнай небяспекай таксічнасці, намінальны ціск абранага фланца трубы не павінен быць меншым за 1,6 МПа, а фланец для стыкавой зваркі з гарлавінай таксама павінен выкарыстоўвацца як мага часцей.
(2) Вогненебяспечнасць
Сумесь гаручага газу або пары і паветра не з'яўляецца гаручай або выбуханебяспечнай ні ў адной прапорцыі, але мае строгую колькасную прапорцыю і змяняецца ў залежнасці ад змены ўмоў.Даследаванні паказваюць, што калі ўтрыманне гаручага газу ў сумесі адпавядае ўмовам поўнага згарання, рэакцыя гарэння працякае найбольш бурна.Калі яго ўтрыманне памяншаецца або павялічваецца, хуткасць гарэння полымя будзе зніжацца, і калі канцэнтрацыя ніжэй або вышэй за пэўнае лімітавае значэнне, яно больш не будзе гарэць і выбухаць.Дыяпазон канцэнтрацый, пры якіх сумесь гаручага газу або пары і паветра выбухне адразу пасля сутыкнення з крыніцай агню або пэўнай энергіяй дэтанацыі, называецца мяжой канцэнтрацыі выбуху, самая нізкая канцэнтрацыя ў момант выбуху называецца ніжняй мяжой выбуху, а самая высокая канцэнтрацыя называецца верхняй мяжой выбуханебяспечнасці.
Мяжа выбуханебяспечнасці звычайна выражаецца аб'ёмнай доляй гаручага газу або пары ў сумесі.Асяроддзе з ніжняй мяжой выбуханебяспечнасці менш за 10%, або розніца паміж верхняй мяжой выбуханебяспечнасці і ніжняй мяжой больш або роўная 20%, звычайна называюць лёгкаўзгаральнымі асяроддзямі, такімі як метан, этан, этылен, вадарод, прапан, бутан і г.д. Да лёгкаўзгаральных асяроддзяў адносяцца гаручыя газы, вадкасці і цвёрдыя рэчывы.Гаручае асяроддзе, якое змяшчаецца ў ёмістасці пад ціскам, у асноўным адносіцца да гаручага газу і звадкаванага газу.
Вогненебяспечныя асяроддзя вылучаюць павышаныя патрабаванні да выбару, праектавання, вытворчасці і кіравання сасудамі пад ціскам.Усе зварныя швы (уключаючы кутнія швы) гаручых сасудаў сярэдняга ціску павінны мець поўную структуру праваркі і г.д.
2. Класіфікацыя сасудаў пад ціскам
У розных краінах свету існуюць розныя метады класіфікацыі сасудаў пад ціскам.Гэты раздзел прысвечаны метадам класіфікацыі ў «Правілах тэхнічнага нагляду за бяспекай стацыянарных сасудаў пад ціскам».
(1) Класіфікацыя па ўзроўні ціску
У залежнасці ад тыпу ціску, ёмістасці пад ціскам можна падзяліць на ўнутраныя і знешнія.Унутраная ёмістасць пад ціскам можна падзяліць на чатыры ўзроўні ціску ў адпаведнасці з разліковым ціскам (p), якія падзяляюцца наступным чынам:
Кантэйнер нізкага ціску (код L) 0,1 МПа≤p<1,6 МПа;
Кантэйнер сярэдняга ціску (код М) 1,6 МПа≤р<10,0 МПа;
Кантэйнер высокага ціску (код H) 10MPa≤p<100 МПа;
Кантэйнер звышвысокага ціску (код U) р≥100 МПа.
У кантэйнеры пад знешнім ціскам, калі ўнутраны ціск кантэйнера менш за абсалютны атмасферны ціск (каля 0,1 МПа), яго таксама называюць вакуумным кантэйнерам.
(2) Класіфікацыя ў залежнасці ад ролі кантэйнераў у вытворчасці
У адпаведнасці з функцыяй ёмістасці пад ціскам у працэсе вытворчасці, яе можна падзяліць на чатыры тыпу: рэакцыйная ёмістасць пад ціскам, цеплаабменная ёмістасць пад ціскам, раздзяляльная ёмістасць пад ціскам і ёмістасць пад ціскам для захоўвання.Канкрэтны падзел наступны.
①Рэакцыйная ёмістасць пад ціскам (код R) у асноўным выкарыстоўваецца для завяршэння фізічнай і хімічнай рэакцыі асяроддзя, напрыклад, рэактара, рэакцыйнага катла, полімерызацыйнага катла, аўтаклава, вежы сінтэзу, аўтаклава, газагенератара і г.д.
②Цеплаабменная ёмістасць пад ціскам (код E) у асноўным выкарыстоўваецца для камплектацыі цеплаабменнай ёмістасці пад ціскам.Такія як кожухотрубные катлы-утылізатары, цеплаабменнікі, ахаладжальнікі, кандэнсатары, выпарнікі, абагравальнікі і г.д.
③Раздзяляльная ёмістасць пад ціскам (код S) у асноўным выкарыстоўваецца для завяршэння буфера балансу ціску ачысткі і падзелу вадкасці і газу.Такія як сепаратары, фільтры, маслазборнікі, буферы, сушыльныя вежы і г.д.
④Назапашвальнік пад ціскам (код C, у якім шарападобны бак з кодам B) у асноўным выкарыстоўваецца для захоўвання і ўтрымання газу, вадкасці, вадкасці
Сасуды высокага ціску для газу і іншых асяроддзяў.Такія, як рэзервуары для захоўвання вадкага аміяку, рэзервуары для захоўвання звадкаванага нафтавага газу і г.д.
У ёмістасці пад ціскам, калі ёсць два або больш прынцыпаў працэсу адначасова, разнавіднасці павінны быць падзелены ў залежнасці ад асноўнай ролі ў працэсе.
(3) Класіфікацыя па спосабе ўстаноўкі
Па спосабе ўстаноўкі яго можна падзяліць на стацыянарныя і мабільныя.
①Стацыянарная ёмістасць пад ціскам адносіцца да ёмістасці пад ціскам з фіксаванай устаноўкай і месцам выкарыстання, а таксама адносна фіксаванымі ўмовамі працэсу і аператарамі.Такія як гарызантальныя рэзервуары для захоўвання, сферычныя рэзервуары, вежы, рэактары і г.д. у вытворчым цэху.
②Мабільная ёмістасць пад ціскам адносіцца да транспартнага абсталявання, якое складаецца з рэзервуараў або газавых балонаў вялікага аб'ёму і пастаянна злучаных хадавых механізмаў або каркасаў, уключаючы чыгуначныя цыстэрны, аўтамабільныя цыстэрны, прычэпы з доўгімі трубамі, кантэйнеры-цыстэрны і кантэйнеры з пучкамі труб.Мабільныя сасуды пад ціскам павінны ўлічваць сілу інэрцыі і плёсканне вадкасці падчас транспарціроўкі, таму да іх прад'яўляюцца асаблівыя патрабаванні з пункту гледжання структуры, выкарыстання і бяспекі.
Пасудзіна пад ціскам, якая выконвае функцыю загрузкі і разгрузкі асяроддзя, выкарыстоўваецца толькі ў прыладзе або ў полі і не ўдзельнічае ў чыгуначным, аўтамабільным або водным транспарце, не з'яўляецца мабільнай ёмістасцю пад ціскам.
(4) Класіфікацыя па тэхналогіях кіравання бяспекай
Некалькі метадаў класіфікацыі, згаданых вышэй, улічваюць толькі пэўны канструктыўны параметр або ўмовы выкарыстання ёмістасці пад ціскам і не могуць цалкам адлюстраваць агульны ўзровень небяспекі, з якой сутыкаецца ёмістасць пад ціскам.Напрыклад, ёмістасць пад ціскам, у якой захоўваюцца гаручыя, умерана таксічныя або больш небяспечныя асяроддзя, нашмат больш небяспечны, чым ёмістасць пад ціскам таго ж геаметрычнага памеру, у якой захоўваюцца слаба таксічныя або негаручыя асяроддзя.
Небяспека ёмістасці пад ціскам таксама звязана з творам яе разліковага ціску p і поўнага аб'ёму V. Чым большае значэнне pV, тым большая энергія выбуху і тым большая небяспека пры разрыве ёмістасці.Канструкцыя, вытворчасць, праверка, выкарыстанне і кіраванне судном больш высокія патрабаванні.
Па гэтай прычыне, улічваючы такія фактары, як праектны ціск, аб'ём, сярэдняя небяспека, роля ёмістасці ў вытворчасці, трываласць матэрыялу, канструкцыя ёмістасці і іншыя фактары, «Правілы тэхнічнага нагляду за бяспекай сасудаў пад ціскам» падзяляюць ёмістасці пад ціскам у адпаведнай сферы дзеяння на тры катэгорыі.Гэта значыць, першы тып сасудаў пад ціскам, другі тып сасудаў пад ціскам і трэці тып сасудаў пад ціскам.
У працэсе выкарыстання было выяўлена, што фокус гэтага метаду класіфікацыі не з'яўляецца прыкметным.Для шматфункцыянальных сасудаў пад ціскам цяжка вызначыць, якая функцыя адыгрывае важную ролю ў вытворчасці, што лёгка прыводзіць да супярэчлівых меркаванняў пры класіфікацыі.У той жа час з развіццём матэрыялазнаўства і тэхналогіі вытворчасці трываласць матэрыялу, структура кантэйнера і г.д. больш не з'яўляюцца асноўнымі фактарамі, якія ўплываюць на ўзровень рызыкі кантэйнераў.
У сувязі з вышэйпералічанымі праблемамі, каб зрабіць класіфікацыю простай і унікальнай, кітайскія «Правілы нагляду за тэхналогіяй бяспекі стацыянарных сасудаў пад ціскам» класіфікуюць сасуды пад ціскам паводле трох фактараў, такіх як асяроддзе, разліковы ціск і аб'ём, і класіфікуюць сасуды пад ціскам у межах дастасавальны аб'ём у катэгорыю I. Для сасудаў пад ціскам, сасудаў пад ціскам класа II і сасудаў пад ціскам класа III цяпер уведзены метады класіфікацыі.
①Групоўка асяроддзя. Асяроддзе ў ёмістасці пад ціскам - гэта газ, звадкаваны газ і вадкасць, максімальная рабочая тэмпература якіх вышэй або роўная стандартнай тэмпературы кіпення, і падзяляецца на дзве групы ў залежнасці ад ступені таксічнасці і рызыкі выбуху.
ⅰ.Першая група асяроддзяў: хімічныя асяроддзя, выбухованебяспечныя асяроддзя і звадкаваныя газы, ступень небяспекі таксічнасці якіх надзвычай і асабліва небяспечныя.
ii.Другі набор носьбітаў: носьбіты, адрозныя ад першага набору носьбітаў.
Ступень небяспекі таксічнасці і выбуханебяспекі асяроддзя вызначаюцца ў адпаведнасці з двума стандартамі GBZ230 «Класіфікацыя ступені небяспекі прафесійнага ўздзеяння ядаў» і HG20660 «Класіфікацыя ступені небяспекі таксічнасці і ступені небяспекі выбуху хімічнай асяроддзя ў сасудах пад ціскам». ».Калі абодва супярэчаць адзін аднаму, пераважае той, які мае найбольшую ступень небяспекі (небяспечны).
②Класіфікацыя сасудаў пад ціскам Класіфікацыя сасудаў пад ціскам павінна спачатку выбраць адпаведную дыяграму класіфікацыі ў адпаведнасці з характарыстыкамі асяроддзя, а затым
Вымерайце ціск р (адзінка МПа) і аб’ём V (адзінка м3), адзначце каардынаты пунктаў і вызначце катэгорыю ёмістасці.
я.Для першай групы асяроддзя класіфікацыя сасудаў пад ціскам паказана на малюнку 1-2.
Калі каардынатная кропка знаходзіцца на лініі класіфікацыі на малюнку 1-2 або на малюнку 1-3, яна класіфікуецца ў адпаведнасці з вышэйшай катэгорыяй;аб'ём менш за 25 л або ўнутраны дыяметр (для некруглых секцый гэта адносіцца да шырыні, вышыні або дыяганальнай лініі, напрыклад, прамавугольнік - гэта посуд малога аб'ёму пад ціскам з дыяганальнай лініяй і эліпсам у якасці вялікай восі) менш за 150 мм класіфікуюцца як сасуды пад ціскам класа I;носьбіты, не ўказаныя ў двух стандартах GBZ230 і HG20660, павінны быць усебакова разгледжаны ў адпаведнасці з іх хімічнымі ўласцівасцямі, ступенню небяспекі і зместам. Група асяроддзя вызначаецца блокам канструкцыі ёмістасці пад ціскам.
З-за адрозненняў у эканамічнай палітыцы, тэхнічнай палітыцы, прамысловых базах і сістэмах кіравання розных краін метады класіфікацыі сасудаў пад ціскам таксама адрозніваюцца адзін ад аднаго.Пры распрацоўцы сасудаў пад ціскам з выкарыстаннем міжнародных стандартаў або перадавых замежных стандартаў павінны быць прыняты адпаведныя метады класіфікацыі.
Напрыклад, «Дырэктыва аб абсталяванні, якое працуе пад ціскам» ЕС 97/23/EC вычарпальна вызначае небяспекі абсталявання, якое працуе пад ціскам, у адпаведнасці з такімі фактарамі, як дапушчальны працоўны ціск, ціск пары пры максімальна дапушчальнай працоўнай тэмпературы, сярэдняя небяспека, геаметрычны аб'ём або намінальны памер і выкарыстоўваць.Абсталяванне пад ціскам дзеліцца на чатыры катэгорыі: I, II, III і IV, і прыводзяцца адпаведныя патрабаванні да матэрыялаў, канструкцыі, вытворчасці і кантролю.
Іншым прыкладам з'яўляецца японскі стандарт JISB8270 «Судзіны пад ціскам (базавы стандарт)», апублікаваны ў 1993 годзе, які падзяляе сасуды пад ціскам на тры класы ў залежнасці ад разліковага ціску і небяспекі асяроддзя: трэці тып сасудаў пад ціскам мае самы нізкі клас, і сфера прымянення Прымяненне заключаецца ў тым, што разліковая тэмпература не ніжэй за 0℃, разліковы ціск менш за 1 МПа;разліковы ціск другога тыпу ёмістасці пад ціскам менш за 30 МПа;і разліковы ціск першага тыпу ёмістасці пад ціскам звычайна павінна быць менш за 100 МПа.Аднак, калі ёсць спецыяльныя патрабаванні да матэрыялаў, вытворчасці, кантролю і г.д., ёмістасці пад ціскам з разліковым ціскам вышэй за 100 МПа таксама могуць быць аднесены да першай катэгорыі сасудаў.
Час публікацыі: 19 верасня 2022 г