Posude pod pritiskom imaju širok spektar upotrebe, veliki broj i složene uslove rada, a stepen štete uzrokovane nezgodama je različit.Stepen opasnosti je povezan sa mnogim faktorima, kao što su projektni pritisak, projektovana temperatura, srednja opasnost, mehanička svojstva materijala, prilike upotrebe i metode ugradnje.Što je opasnost veća, to su veći zahtjevi za materijale posuda pod pritiskom, dizajn, proizvodnju, inspekciju, upotrebu i upravljanje.Stoga je potrebna razumna klasifikacija posuda pod pritiskom.
1. Opasnost od medija
Opasnost medijuma odnosi se na toksičnost, zapaljivost, korozivnost, oksidaciju itd. medijuma, među kojima su toksičnost i zapaljivost glavni faktori koji utiču na klasifikaciju posuda pod pritiskom.
(1) Toksičnost
Toksičnost se odnosi na sposobnost hemijskog otrova da nanese štetu tijelu, a koristi se za izražavanje odnosa između doze otrova i toksičnog odgovora.Veličina toksičnosti općenito se izražava u dozi koja je potrebna da bi kemijska tvar izazvala određenu toksičnu reakciju kod eksperimentalnih životinja.Plinoviti otrov, izražen kao koncentracija tvari u zraku.Što je niža koncentracija potrebne doze, to je veća toksičnost.
Prilikom projektovanja posuda pod pritiskom, prema maksimalno dozvoljenoj koncentraciji hemijskih medija, Kina klasifikuje hemijske medije kao izuzetno opasne (Ⅰ
Postoje četiri nivoa: visoka opasnost (nivoⅡ), umjerena opasnost (nivoⅢ), i blagu opasnost (nivoⅣ).Takozvana maksimalno dozvoljena koncentracija odnosi se na najvišu koncentraciju za koju se sa medicinskog nivoa smatra da nije štetna za ljudski organizam, izraženu u miligramima otrovnih materija po kubnom metru vazduha, a jedinica je mg/m3.Opšti kriterijumi za klasifikaciju su:
Izuzetno opasan (Klasa I) maksimalna dozvoljena masena koncentracija <0,1mg/m3;
Visoko opasan (Klasa II) maksimalna dozvoljena masena koncentracija 0,1~<1,0mg/m3;
Umjerena opasnost (stepen III) maksimalna dozvoljena koncentracija mase 1,0~<10mg/m3;
Blaga opasnost (IV stepen) Maksimalna dozvoljena masena koncentracija je≥10mg/m3.
Što je veća toksičnost medija, to je ozbiljnija šteta uzrokovana eksplozijom ili curenjem posude pod pritiskom, a zahtjevi za odabir materijala, proizvodnju, inspekciju i upravljanje su veći.Na primjer, čelične ploče Q235-B ne smiju se koristiti za proizvodnju posuda pod pritiskom s izuzetno ili vrlo opasnim medijima;kada se proizvodi kontejneri koji sadrže izuzetno ili visoko opasne medije, ploče od ugljičnog čelika i niskolegiranih čelika moraju se podvrgnuti ultrazvučnom ispitivanju jedan po jedan, a ukupna termička obrada nakon zavarivanja mora se provesti, a zavareni spojevi klase A i B Kontejner također treba podvrgnuti 100% zračenju ili ultrazvučnom testiranju, a ispitivanje nepropusnosti zraka mora se izvršiti nakon što je hidraulički test kvalifikovan.
Zahtjevi za proizvodnju spremnika s umjerenom ili blagom toksičnošću su mnogo niži.Stepen toksičnosti ima veliki uticaj na izbor prirubnica, što se uglavnom ogleda u nominalnom nivou pritiska prirubnice.Ako je unutrašnji medij umjereno toksičan, nazivni tlak odabrane prirubnice cijevi ne smije biti manji od 1,0 MPa;unutrašnji medij je visok ili opasnost od ekstremne toksičnosti, nazivni tlak odabrane prirubnice cijevi ne smije biti manji od 1,6 MPa, a prirubnica za sučeono zavarivanje sa vratom također treba koristiti što je više moguće.
(2) Zapaljivost
Smjesa zapaljivog plina ili pare i zraka nije zapaljiva niti eksplozivna u bilo kojem omjeru, ali ima strogu kvantitativnu proporciju i mijenja se zbog promjena u uvjetima.Istraživanja pokazuju da kada sadržaj zapaljivog gasa u smeši ispuni uslove potpunog sagorevanja, reakcija sagorevanja je najžešća.Ako se njegov sadržaj smanji ili poveća, brzina gorenja plamena će se smanjiti, a kada je koncentracija niža ili veća od određene granične vrijednosti, više neće gorjeti i eksplodirati.Raspon koncentracije u kojem će mješavina zapaljivog plina ili pare i zraka eksplodirati odmah nakon susreta s izvorom požara ili određenom energijom detonacije naziva se granica koncentracije eksplozije, najniža koncentracija u vrijeme eksplozije naziva se donja granica eksplozije, a najveća koncentracija naziva se gornja granica eksplozije.
Granica eksplozije se općenito izražava volumnim udjelom zapaljivog plina ili pare u smjesi.Medij čija je donja granica eksplozije manja od 10%, ili je razlika između gornje granice eksplozije i donje granice veća ili jednaka 20%, koji se općenito naziva zapaljivim medijem, kao što su metan, etan, etilen, vodonik, propan, butan, itd. Zapaljivi mediji uključuju zapaljive gasove, tečnosti i čvrste materije.Zapaljivi medij koji se nalazi u posudi pod pritiskom uglavnom se odnosi na zapaljivi plin i tečni plin.
Zapaljivi mediji postavljaju veće zahtjeve za odabir, dizajn, proizvodnju i upravljanje posudama pod pritiskom.Svi zavari (uključujući kutne zavare) zapaljivih posuda srednjeg pritiska moraju imati strukturu pune penetracije, itd.
2. Klasifikacija posuda pod pritiskom
Različite zemlje u svijetu imaju različite metode klasifikacije posuda pod pritiskom.Ovaj odjeljak se fokusira na metode klasifikacije u kineskim “Propisima tehničkog nadzora sigurnosti stacionarnih posuda pod pritiskom”.
(1) Klasifikacija prema nivou pritiska
Prema vrsti pritiska, posude pod pritiskom se mogu podeliti na unutrašnje posude pod pritiskom i eksterne posude pod pritiskom.Unutrašnja tlačna posuda može se podijeliti na četiri razine tlaka prema projektnom tlaku (p), koji su podijeljeni na sljedeći način:
Kontejner niskog pritiska (šifra L) 0,1MPa≤p<1,6MPa;
Kontejner srednjeg pritiska (šifra M) 1.6MPa≤p<10,0MPa;
Kontejner visokog pritiska (šifra H) 10MPa≤p<100MPa;
Kontejner ultra visokog pritiska (šifra U) str≥100MPa.
U vanjskom spremniku pod tlakom, kada je unutarnji tlak u spremniku manji od apsolutnog atmosferskog tlaka (oko 0,1 MPa), naziva se i vakuum kontejner.
(2) Klasifikacija prema ulozi kontejnera u proizvodnji
Prema funkciji posude pod pritiskom u proizvodnom procesu, može se podijeliti u četiri tipa: reakciona tlačna posuda, posuda pod pritiskom za izmjenu topline, posuda pod pritiskom za odvajanje i posuda pod pritiskom za skladištenje.Specifična podjela je sljedeća.
①Reakciona posuda pod pritiskom (šifra R) se uglavnom koristi za dovršavanje fizičke i hemijske reakcije medija, kao što su reaktor, reakcioni kotlić, kotlić za polimerizaciju, autoklav, toranj za sintezu, autoklav, generator gasa itd.
②Posuda pod pritiskom za izmjenu topline (šifra E) se uglavnom koristi za kompletiranje srednjeg tlačnog suda za izmjenu topline.Kao što su kotlovi na otpadnu toplotu sa omotačem i cijevima, izmjenjivači topline, hladnjaci, kondenzatori, isparivači, grijači itd.
③Separaciona posuda pod pritiskom (šifra S) se uglavnom koristi za kompletiranje pufera ravnoteže pritiska srednjeg fluida i gasa za prečišćavanje i odvajanje.Kao što su separatori, filteri, sakupljači ulja, puferi, tornjevi za sušenje, itd.
④Posuda pod pritiskom (šifra C, u kojoj sferni rezervoar koda B) se uglavnom koristi za skladištenje i držanje gasa, tečnosti, tečnosti
Posude pod pritiskom za gas i druge medije.Kao što su rezervoari za skladištenje tečnog amonijaka, rezervoari za skladištenje tečnog naftnog gasa, itd.
U posudi pod pritiskom, ako istovremeno postoje dva ili više principa procesa, sorte treba podijeliti prema glavnoj ulozi u procesu.
(3) Klasifikacija prema načinu ugradnje
Prema načinu ugradnje može se podijeliti na fiksne posude pod tlakom i mobilne posude pod tlakom.
①Fiksna posuda pod pritiskom se odnosi na posudu pod pritiskom sa fiksnim mestom ugradnje i upotrebe, i relativno fiksnim uslovima procesa i operaterima.Kao što su horizontalni rezervoari za skladištenje, sferni rezervoari, tornjevi, reaktori, itd. u proizvodnoj radionici.
②Pokretna posuda pod pritiskom odnosi se na transportnu opremu koja se sastoji od rezervoara ili plinskih boca velike zapremine i putne opreme ili okvira koji su trajno povezani, uključujući željezničke cisterne, automobilske cisterne, prikolice s dugim cijevima, kontejnere za cisterne i kontejnere sa cijevnim snopovima.Pokretne posude pod pritiskom moraju uzeti u obzir inercijsku silu i pljuskanje tekućine tokom transporta, tako da imaju posebne zahtjeve u pogledu strukture, upotrebe i sigurnosti.
Posuda pod pritiskom koja ima funkciju utovara i istovara medija, koristi se samo u uređaju ili na terenu, a ne učestvuje u željezničkom, drumskom ili vodnom transportu nije pokretna posuda pod pritiskom.
(4) Klasifikacija prema upravljanju sigurnosnom tehnologijom
Nekoliko gore navedenih metoda klasifikacije uzimaju u obzir samo određeni projektni parametar ili stanje upotrebe posude pod pritiskom i ne mogu sveobuhvatno odražavati ukupni nivo opasnosti s kojim se suočava posuda pod pritiskom.Na primjer, posuda pod pritiskom koja skladišti zapaljive ili umjereno otrovne ili opasnije medije mnogo je opasnija od posude pod pritiskom iste geometrijske veličine koja skladišti blago otrovne ili nezapaljive medije.
Opasnost posude pod pritiskom je također povezana s umnoškom njegovog projektnog tlaka p i punog volumena V. Što je veća vrijednost pV, veća je energija eksplozije i veća je opasnost kada posuda pukne.Dizajn, proizvodnja, inspekcija, upotreba i upravljanje plovilom su zahtjevniji.
Iz tog razloga, uzimajući u obzir faktore kao što su projektni pritisak, zapremina, srednja opasnost, uloga posude u proizvodnji, čvrstoća materijala, struktura posude i drugi faktori, „Propisi o tehničkom nadzoru bezbednosti posuda pod pritiskom“ deli posude pod pritiskom u okviru važećeg opsega na tri kategorije.Odnosno, prvi tip posude pod pritiskom, drugi tip posude pod pritiskom i treći tip posude pod pritiskom.
U procesu upotrebe, utvrđeno je da fokus ove metode klasifikacije nije istaknut.Za multifunkcionalne posude pod pritiskom teško je definirati koja funkcija igra glavnu ulogu u proizvodnji, što lako dovodi do nedosljednih mišljenja prilikom klasifikacije.Istovremeno, sa napretkom nauke o materijalima i proizvodne tehnologije, čvrstoća materijala, struktura kontejnera, itd. više nisu glavni faktori koji utiču na nivo rizika kontejnera.
S obzirom na gore navedene probleme, kako bi klasifikacija bila jednostavna i jedinstvena, kineski “Propisi o nadzoru tehnologije sigurnosti stacionarnih posuda pod pritiskom” klasifikuju posude pod pritiskom prema tri faktora, kao što su srednji, projektovani pritisak i zapremina, i klasifikuje posude pod pritiskom unutar primjenjivog opsega u kategoriju I. Za posude pod pritiskom, posude pod pritiskom klase II i posude pod pritiskom klase III, sada su uvedene metode klasifikacije.
①Grupisanje medija Medijum posude pod pritiskom je gas, tečni gas i tečnost čija je maksimalna radna temperatura viša ili jednaka njenoj standardnoj tački ključanja, a deli se u dve grupe prema stepenu toksičnosti i opasnosti od eksplozije.
ⅰ.Prva grupa medija: hemijski mediji, eksplozivni mediji i tečni gasovi čiji je stepen opasnosti po toksičnost izuzetno opasan i veoma opasan.
ii.Drugi skup medija: mediji koji nisu prvi skup medija.
Stepen opasnosti od toksičnosti i stepen opasnosti od eksplozije medija određuju se prema dva standarda GBZ230 “Klasifikacija stepena opasnosti od profesionalne izloženosti otrovima” i HG20660 “Klasifikacija opasnosti od toksičnosti i stepena opasnosti od eksplozije hemijskog medija u posudi pod pritiskom ”.Kada su ta dva neusklađena, prevladava onaj sa najvećim stepenom opasnosti (opasan).
②Klasifikacija posuda pod pritiskom Kod klasifikacije posuda pod pritiskom prvo treba izabrati odgovarajući klasifikacijski dijagram prema karakteristikama medija, a zatim
Izmjerite tlak p (jedinica MPa) i zapreminu V (jedinica m3), označite koordinate i odredite kategoriju kontejnera.
i.Za prvu grupu medija, klasifikacija posuda pod pritiskom prikazana je na slici 1-2.
Kada se koordinatna tačka nalazi na klasifikacionoj liniji sa slike 1-2 ili slike 1-3, ona se klasifikuje prema višoj kategoriji;zapremina je manja od 25L ili unutrašnjeg prečnika (za nekružne preseke, odnosi se na širinu, visinu ili dijagonalnu liniju, kao što je pravougaonik, posude pod pritiskom male zapremine sa dijagonalnom linijom i elipsom kao glavnom osom) manje od 150 mm klasifikovane su kao posude pod pritiskom klase I;medijumi koji nisu navedeni u dva standarda GBZ230 i HG20660 moraju se sveobuhvatno razmotriti u skladu sa njihovim hemijskim svojstvima, stepenom opasnosti i sadržajem. Grupu medija određuje jedinica za projektovanje posude pod pritiskom.
Zbog razlika u ekonomskim politikama, tehničkim politikama, industrijskim osnovama i sistemima upravljanja različitih zemalja, metode klasifikacije posuda pod pritiskom se također razlikuju jedna od druge.Prilikom projektovanja posuda pod pritiskom prema međunarodnim standardima ili naprednim stranim standardima, potrebno je usvojiti odgovarajuće metode klasifikacije.
Na primjer, EU 97/23/EC “Direktiva o opremi pod pritiskom” sveobuhvatno određuje opasnosti opreme pod pritiskom prema faktorima kao što su dozvoljeni radni pritisak, pritisak pare na maksimalno dozvoljenoj radnoj temperaturi, srednja opasnost, geometrijska zapremina ili nominalna veličina, i koristiti.Oprema koja nosi pritisak je podijeljena u četiri kategorije: I, II, III i IV, a dati su i odgovarajući materijali, dizajn, proizvodnja i inspekcija.
Drugi primjer je japanski JISB8270 “Posud pod pritiskom (osnovni standard)” objavljen 1993. godine, koji dijeli posude pod tlakom u tri razreda prema projektiranom pritisku i opasnosti medija: treći tip posude pod pritiskom ima najnižu ocjenu, a opseg primjena je da projektna temperatura nije niža od 0℃, projektni pritisak je manji od 1MPa;projektni pritisak drugog tipa posude pod pritiskom je manji od 30MPa;a projektni tlak prvog tipa posude pod tlakom općenito bi trebao biti manji od 100 MPa.Međutim, ako postoje posebni zahtjevi za materijale, proizvodnju, inspekciju itd., posude pod tlakom s projektnim tlakom većim od 100MPa također se mogu svrstati u prvu kategoriju posuda.
Vrijeme objave: Sep-19-2022