압력 용기는 사용 범위가 넓고 수량이 많고 작업 조건이 복잡하며 사고로 인한 피해 정도가 다양합니다.위험 정도는 설계 압력, 설계 온도, 매체 위험, 재료의 기계적 특성, 사용 사례 및 설치 방법과 같은 많은 요소와 관련이 있습니다.위험이 높을수록 압력 용기 재료, 설계, 제조, 검사, 사용 및 관리에 대한 요구 사항이 높아집니다.따라서 압력 용기의 합리적인 분류가 필요합니다.
1. 미디어 위험
매체의 유해성이란 매체의 독성, 가연성, 부식성, 산화 등을 말하며, 그 중 독성과 가연성은 압력용기의 분류에 영향을 미치는 주요 요인이다.
(1) 독성
독성은 화학독이 신체에 손상을 일으키는 능력을 말하며 독의 복용량과 독성 반응 사이의 관계를 표현하는 데 사용됩니다.독성의 크기는 일반적으로 실험 동물에서 특정 독성 반응을 일으키는 화학 물질에 필요한 용량으로 표현됩니다.공기 중 물질의 농도로 표현되는 기체 독.필요한 복용량의 농도가 낮을수록 독성이 커집니다.
압력 용기를 설계할 때 화학 매체의 최대 허용 농도에 따라 중국은 화학 매체를 극도로 위험한 것으로 분류합니다(Ⅰ
네 가지 수준이 있습니다.Ⅱ), 보통 위험(수준Ⅲ) 및 경미한 위험(수준Ⅳ).소위 최대허용농도란 의학적 수준에서 인체에 유해하지 않다고 판단되는 최고농도를 말하며 공기 1㎥당 독성물질의 밀리그램으로 표시되며 단위는 mg/m3이다.일반적인 분류 기준은 다음과 같습니다.
극도로 위험한(Class I) 최대 허용 질량 농도 <0.1mg/m3;
고위험(Class II) 최대 허용 질량 농도 0.1~<1.0mg/m3;
중간 위험(등급 III) 최대 허용 질량 농도 1.0~<10mg/m3;
경미한 위험(등급 IV) 최대 허용 질량 농도는 다음과 같습니다.≥10mg/m3.
매체의 독성이 높을수록 압력 용기의 폭발 또는 누출로 인한 피해가 심각하고 재료 선택, 제조, 검사 및 관리에 대한 요구 사항이 높아집니다.예를 들어, Q235-B 강판은 매우 위험한 매체가 있는 압력 용기를 제조하는 데 사용해서는 안 됩니다.매우 위험하거나 매우 위험한 매체를 포함하는 용기를 제조할 때 탄소강 및 저합금강판은 하나씩 초음파 검사를 받아야 하며 전체 용접 후 열처리를 수행해야 하며 A급 및 B급 용접 조인트는 용기는 또한 100% 광선 또는 초음파 테스트를 받아야 하며 기밀 테스트는 수압 테스트 자격을 갖춘 후에 수행해야 합니다.
중등도 또는 경미한 독성이 있는 용기 제조에 대한 요구 사항은 훨씬 낮습니다.독성의 정도는 플랜지의 선택에 큰 영향을 미치며 주로 플랜지의 공칭 압력 수준에 반영됩니다.내부 매체가 적당히 독성이 있는 경우 선택한 파이프 플랜지의 공칭 압력은 1.0MPa 이상이어야 합니다.내부 매체가 높거나 독성 위험이 매우 높으며 선택한 파이프 플랜지의 공칭 압력은 1.6MPa 이상이어야 하며 목이 있는 맞대기 용접 플랜지도 가능한 많이 사용해야 합니다.
(2) 가연성
가연성 가스 또는 증기와 공기의 혼합물은 어떠한 비율로도 가연성 또는 폭발성이 없지만 엄격한 양적 비율을 가지며 조건 변화로 인해 변경됩니다.연구에 따르면 혼합물의 가연성 가스 함량이 완전 연소 조건을 충족할 때 연소 반응이 가장 격렬합니다.그 함량이 감소하거나 증가하면 화염 연소 속도가 감소하고 농도가 특정 한계 값보다 낮거나 높을 때 더 이상 타지 않고 폭발합니다.가연성 가스 또는 증기와 공기의 혼합물이 화원 또는 일정한 폭발 에너지에 접하는 즉시 폭발하는 농도 범위를 폭발농도한계라 하고, 폭발 시 최저 농도를 폭발하한계라 하며, 가장 높은 농도를 폭발 상한이라고 합니다.
폭발 한계는 일반적으로 혼합물 내 가연성 가스 또는 증기의 부피 분율로 표현됩니다.폭발하한계가 10% 미만이거나 폭발상한계와 하한계의 차이가 20% 이상인 매체를 일반적으로 메탄, 에탄, 에틸렌, 수소, 프로판, 부탄 등. 인화성 매체에는 인화성 가스, 액체 및 고체가 포함됩니다.압력 용기에 포함된 가연성 매체는 주로 가연성 가스 및 액화 가스를 말합니다.
가연성 매체는 압력 용기의 선택, 설계, 제조 및 관리에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다.가연성 중압용기의 모든 용접(필릿용접 포함)은 완전용입구조 등을 채택하여야 한다.
2. 압력용기의 분류
세계의 여러 국가에서는 압력 용기에 대해 서로 다른 분류 방법을 사용합니다.이 섹션은 중국의 "고정식 압력 용기 안전 기술 감독 규정"의 분류 방법에 중점을 둡니다.
(1) 압력 수준에 따른 분류
압력용기는 압력의 종류에 따라 내부압력용기와 외부압력용기로 나눌 수 있다.내부 압력 용기는 설계 압력(p)에 따라 4가지 압력 수준으로 나눌 수 있으며 다음과 같이 나뉩니다.
저압(코드 L) 용기 0.1MPa≤p<1.6MPa;
중압(코드 M) 용기 1.6MPa≤p<10.0MPa;
고압(코드 H) 용기 10MPa≤p<100MPa;
초고압(코드 U) 용기 p≥100MPa.
외압용기에서 용기의 내압이 절대대기압(약 0.1MPa) 미만일 때 진공용기라고도 한다.
(2) 생산에 있어서 용기의 역할에 따른 분류
생산 공정에서 압력 용기의 기능에 따라 반응 압력 용기, 열교환 압력 용기, 분리 압력 용기 및 저장 압력 용기의 네 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.구체적인 구분은 다음과 같습니다.
①반응 압력 용기(코드 R)는 주로 반응기, 반응 케틀, 중합 케틀, 오토클레이브, 합성탑, 오토클레이브, 가스 발생기 등과 같은 매체의 물리적 및 화학적 반응을 완료하는 데 사용됩니다.
②열 교환 압력 용기(코드 E)는 주로 중간 열 교환 압력 용기를 완성하는 데 사용됩니다.쉘 및 튜브 폐열 보일러, 열교환기, 냉각기, 콘덴서, 증발기, 히터 등
③분리 압력 용기(코드 S)는 주로 매체 유체 및 가스 정화 및 분리의 압력 균형 버퍼를 완료하는 데 사용됩니다.분리기, 필터, 오일 수집기, 완충기, 건조탑 등
④저장 압력 용기(구형 탱크 코드 B인 코드 C)는 주로 가스, 액체, 액체를 저장하고 담는 데 사용됩니다.
가스 및 기타 매체용 압력 용기.액체 암모니아 저장 탱크, 액화 석유 가스 저장 탱크 등
압력 용기에서 동시에 두 개 이상의 공정 원리가 있는 경우 공정의 주요 역할에 따라 품종을 구분해야 합니다.
(3) 설치 방법에 따른 분류
설치방식에 따라 고정압력용기와 이동식압력용기로 나눌 수 있다.
①고정 압력 용기는 설치 및 사용 장소가 고정되어 있고 공정 조건 및 작업자가 상대적으로 고정된 압력 용기를 말합니다.생산 작업장의 수평 저장 탱크, 구형 탱크, 타워, 원자로 등과 같은.
②이동식 압력용기는 탱크 또는 대용량 가스 실린더와 주행 기어 또는 프레임으로 구성된 영구적으로 연결된 운송 장비를 말하며 철도 탱크 화차, 자동차 탱크 화차, 롱 파이프 트레일러, 탱크 컨테이너 및 튜브 번들 컨테이너를 포함합니다.이동식 압력 용기는 운송 중 관성력과 액체 슬로싱을 고려해야 하므로 구조, 사용 및 안전 측면에서 특별한 요구 사항이 있습니다.
매체를 적재 및 하역하는 기능이 있고 장치 또는 현장에서만 사용되며 철도, 도로 또는 수상 운송에 참여하지 않는 압력 용기는 이동식 압력 용기가 아닙니다.
(4) 안전기술관리에 따른 분류
위에서 언급한 몇 가지 분류 방법은 압력 용기의 특정 설계 매개변수 또는 사용 조건만을 고려할 뿐 압력 용기가 직면한 전반적인 위험 수준을 포괄적으로 반영할 수 없습니다.예를 들어, 인화성 또는 중간 정도의 독성 또는 더 위험한 매체를 저장하는 압력 용기는 약간의 독성 또는 불연성 매체를 저장하는 동일한 기하학적 크기의 압력 용기보다 훨씬 더 위험합니다.
압력 용기의 위험은 설계 압력 p와 전체 부피 V의 곱과도 관련이 있습니다. pV 값이 클수록 폭발 에너지가 커지고 용기가 파열될 때 위험이 커집니다.선박의 설계, 제조, 검사, 사용 및 관리에 대한 요구 사항이 더 높습니다.
이러한 이유로 “압력용기 안전기술감독규정”에서는 설계압력, 체적, 중위험도, 생산에 있어 용기의 역할, 재료강도, 용기구조 등의 요소를 고려하여 적용범위 내의 압력용기를 다음과 같이 구분하고 있다. 세 가지 범주.즉, 제1 유형의 압력 용기, 제2 유형의 압력 용기 및 제3 유형의 압력 용기이다.
사용과정에서 이 분류방법의 초점이 부각되지 않는 것을 발견하였다.다기능 압력 용기의 경우 어떤 기능이 생산에서 중요한 역할을 하는지 정의하기 어렵기 때문에 분류할 때 일관성 없는 의견이 나오기 쉽습니다.동시에 재료 과학 및 제조 기술의 발전으로 재료 강도, 용기 구조 등은 더 이상 용기의 위험 수준에 영향을 미치는 주요 요인이 아닙니다.
위의 문제점을 고려하여 분류를 간단하고 독특하게 만들기 위해 중국의 "고정식 압력 용기 안전 기술 감독 규정"은 압력 용기를 매체, 설계 압력 및 부피와 같은 세 가지 요소에 따라 분류하고 압력 용기를 다음과 같이 분류합니다. 범주 I로 적용 가능한 범위. 압력 용기, 클래스 II 압력 용기 및 클래스 III 압력 용기에 대해 이제 분류 방법이 도입됩니다.
①매체의 분류 압력용기의 매체는 최고사용온도가 표준비점 이상인 기체, 액화가스, 액체이며 독성과 폭발 위험성의 정도에 따라 두 그룹으로 나뉜다.
ⅰ.매체의 첫 번째 그룹: 화학 매체, 폭발성 매체 및 독성 위험 정도가 극도로 위험하고 매우 위험한 액화 가스.
ii.두 번째 미디어 세트: 첫 번째 미디어 세트 이외의 미디어.
매체의 독성 위험도 및 폭발 위험도는 GBZ230 "독에 대한 직업적 노출 위험 등급 분류" 및 HG20660 "압력 용기 내 화학 매체의 독성 위험 및 폭발 위험 등급 분류"의 두 가지 표준에 따라 결정됩니다. ".두 가지가 일치하지 않는 경우 가장 높은 수준의 위험(위험)이 우선합니다.
②압력용기의 분류 압력용기의 분류는 먼저 매체의 특성에 따라 해당 분류도를 선택한 다음
압력 p(단위 MPa)와 부피 V(단위 m3)를 측정하고 좌표점을 표시하고 용기 범주를 결정합니다.
나.매체의 첫 번째 그룹에 대한 압력 용기의 분류는 그림 1-2에 나와 있습니다.
좌표점이 그림 1-2 또는 그림 1-3의 분류선에 위치할 때 상위 범주에 따라 분류됩니다.부피가 25L 미만이거나 내경(비원형 단면의 경우 폭, 높이 또는 대각선을 말하며 직사각형은 대각선과 타원을 장축으로 하는 소용량 압력용기) 150mm 미만은 Class I 압력 용기로 분류됩니다.두 표준 GBZ230 및 HG20660에 지정되지 않은 매체는 화학적 특성, 위험도 및 함량에 따라 종합적으로 고려되어야 합니다. 매체 그룹은 압력 용기 설계 단위에 의해 결정됩니다.
각국의 경제 정책, 기술 정책, 산업 기반 및 관리 시스템의 차이로 인해 압력 용기의 분류 방법도 서로 다릅니다.국제 표준 또는 선진 외국 표준을 사용하여 압력 용기를 설계할 때 해당 분류 방법을 채택해야 합니다.
예를 들어, EU 97/23/EC "압력 장비 지침"은 허용 작동 압력, 최대 허용 작동 온도에서의 증기압, 중간 위험, 기하학적 부피 또는 공칭 크기와 같은 요인에 따라 압력 장비의 위험을 종합적으로 결정합니다. 사용.압력 베어링 장비는 I, II, III 및 IV의 네 가지 범주로 나뉘며 해당 재료, 설계, 제조 및 검사 요구 사항이 제공됩니다.
또 다른 예로는 1993년에 공포된 일본의 JISB8270 “압력용기(기본규격)”에서 압력용기를 설계압력과 매질의 위험성에 따라 3등급으로 나눈다. 응용 프로그램의 설계 온도가 0보다 낮지 않다는 것입니다.℃, 설계 압력은 1MPa 미만입니다.두 번째 유형의 압력 용기의 설계 압력은 30MPa 미만입니다.제1 유형의 압력 용기의 설계 압력은 일반적으로 100MPa 미만이어야 한다.다만, 재료, 제작, 검사 등에 특별한 요건이 있는 경우 설계압력이 100MPa 이상인 압력용기도 1류 용기로 분류할 수 있다.
게시 시간: 2022년 9월 19일