Slėginiai indai turi platų naudojimo spektrą, daug ir sudėtingų darbo sąlygų, o nelaimingų atsitikimų padarytos žalos laipsnis skiriasi.Pavojaus laipsnis priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip projektinis slėgis, projektinė temperatūra, vidutinis pavojus, mechaninės medžiagų savybės, panaudojimo galimybės ir montavimo būdai.Kuo didesnis pavojus, tuo aukštesni reikalavimai slėginių indų medžiagoms, projektavimui, gamybai, tikrinimui, naudojimui ir valdymui.Todėl reikalinga pagrįsta slėginių indų klasifikacija.
1. Žiniasklaidos pavojus
Terpės pavojingumas reiškia terpės toksiškumą, degumą, koroziją, oksidaciją ir kt., tarp kurių toksiškumas ir degumas yra pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos slėginių indų klasifikacijai.
(1) Toksiškumas
Toksiškumas reiškia cheminių nuodų gebėjimą pakenkti organizmui ir yra naudojamas išreikšti ryšį tarp nuodų dozės ir toksinio atsako.Toksiškumo dydis paprastai išreiškiamas doze, reikalinga cheminei medžiagai sukelti tam tikrą toksinę reakciją eksperimentiniams gyvūnams.Dujiniai nuodai, išreiškiami medžiagos koncentracija ore.Kuo mažesnė reikiamos dozės koncentracija, tuo didesnis toksiškumas.
Projektuodama slėginius indus, pagal didžiausią leistiną cheminių terpių koncentraciją Kinija chemines terpes priskiria itin pavojingoms (Ⅰ
Yra keturi lygiai: didelis pavojus (lygisⅡ), vidutinis pavojus (lygisⅢ) ir nedidelis pavojus (lygisⅣ).Vadinamoji didžiausia leistina koncentracija reiškia didžiausią, medicininiu lygmeniu nekenkiančia žmogaus organizmui, koncentraciją, išreikštą toksinių medžiagų miligramais viename kubiniame metre oro, o vienetas yra mg/m3.Bendrieji klasifikavimo kriterijai yra šie:
Itin pavojinga (I klasė) didžiausia leistina masės koncentracija <0,1mg/m3;
Labai pavojinga (II klasė) didžiausia leistina masės koncentracija 0,1~<1,0mg/m3;
Vidutinio pavojingumo (III laipsnio) didžiausia leistina masės koncentracija 1,0~<10mg/m3;
Nedidelis pavojus (IV laipsnis) Didžiausia leistina masės koncentracija yra≥10mg/m3.
Kuo didesnis terpės toksiškumas, tuo didesnė žala, kurią sukelia slėginio indo sprogimas arba nuotėkis, ir tuo aukštesni reikalavimai medžiagų parinkimui, gamybai, tikrinimui ir valdymui.Pavyzdžiui, Q235-B plieninės plokštės negali būti naudojamos slėginiams indams su ypač ar labai pavojingomis terpėmis gaminti;gaminant konteinerius, kuriuose yra itin ar labai pavojingų medžiagų, anglinio plieno ir mažai legiruotojo plieno plokštės turi būti po vieną tiriamos ultragarsu, turi būti atliktas bendras terminis apdorojimas po suvirinimo, o A ir B klasės suvirintos jungtys konteineris taip pat turi būti išbandytas 100 % spindulių arba ultragarsu, o sandarumo bandymas turi būti atliktas po to, kai hidraulinis bandymas yra kvalifikuotas.
Reikalavimai vidutinio ar silpno toksiškumo talpykloms gaminti yra daug mažesni.Toksiškumo laipsnis turi didelę įtaką flanšų pasirinkimui, o tai daugiausia atsispindi flanšo vardiniame slėgio lygyje.Jei vidinė terpė yra vidutiniškai toksiška, pasirinkto vamzdžio flanšo vardinis slėgis turi būti ne mažesnis kaip 1,0 MPa;vidinė terpė yra didelė arba labai toksiškas, pasirinkto vamzdžio flanšo vardinis slėgis turi būti ne mažesnis kaip 1,6 MPa, taip pat turėtų būti kuo daugiau naudojamas užpakalinio suvirinimo flanšas su kakleliu.
(2) Degumas
Degiųjų dujų arba garų ir oro mišinys jokiu būdu nėra degus ar sprogus, tačiau turi griežtą kiekybinę proporciją ir kinta pasikeitus sąlygoms.Tyrimai rodo, kad kai degiųjų dujų kiekis mišinyje atitinka visiško degimo sąlygas, degimo reakcija būna audringiausia.Jei jo kiekis mažėja arba didėja, liepsnos degimo greitis mažės, o koncentracijai esant žemesnei arba aukštesnei už tam tikrą ribinę vertę nebedegs ir nesprogs.Koncentracijos diapazonas, kuriame degiųjų dujų arba garų ir oro mišinys iškart sprogs susidūręs su ugnies šaltiniu ar tam tikra detonacijos energija, vadinamas sprogimo koncentracijos riba, o žemiausia koncentracija sprogimo momentu – apatine sprogimo riba ir didžiausia koncentracija vadinama viršutine sprogimo riba.
Sprogimo riba paprastai išreiškiama mišinyje esančių degių dujų arba garų tūrio dalimi.Terpė, kurios apatinė sprogumo riba yra mažesnė nei 10%, arba skirtumas tarp viršutinės sprogimo ribos ir apatinės ribos yra didesnis arba lygus 20%, paprastai vadinama degiomis terpėmis, tokiomis kaip metanas, etanas, etilenas, vandenilis, propanas, butanas ir tt Degiosios terpės yra degios dujos, skysčiai ir kietos medžiagos.Degioji terpė, esanti slėginiame inde, daugiausia reiškia degiąsias ir suskystintas dujas.
Degiosios terpės kelia aukštesnius reikalavimus slėginių indų parinkimui, projektavimui, gamybai ir valdymui.Visos degiųjų vidutinio slėgio indų suvirinimo siūlės (įskaitant suvirinimo siūles) turi būti visiškai prasiskverbiančios struktūros ir pan.
2. Slėginių indų klasifikacija
Įvairiose pasaulio šalyse taikomi skirtingi slėginių indų klasifikavimo metodai.Šiame skyriuje dėmesys sutelkiamas į klasifikavimo metodus, nurodytus Kinijos „stacionarių slėginių indų saugos techninės priežiūros reglamentuose“.
(1) Klasifikavimas pagal slėgio lygį
Pagal slėgio tipą slėginiai indai gali būti skirstomi į vidinius slėgio indus ir išorinius slėginius indus.Vidinį slėgio indą galima suskirstyti į keturis slėgio lygius pagal projektinį slėgį (p), kurie skirstomi taip:
Žemo slėgio (kodas L) talpa 0,1MPa≤p<1,6 MPa;
Vidutinio slėgio (kodas M) talpa 1.6MPa≤p<10,0 MPa;
Aukšto slėgio (kodas H) talpa 10MPa≤p<100MPa;
Itin aukšto slėgio (kodas U) konteineris p≥100 MPa.
Išorinėje slėgio talpykloje, kai vidinis konteinerio slėgis yra mažesnis už absoliutų atmosferos slėgį (apie 0,1 MPa), jis taip pat vadinamas vakuuminiu konteineriu.
(2) Klasifikavimas pagal konteinerių vaidmenį gamyboje
Pagal slėginio indo funkciją gamybos procese jį galima suskirstyti į keturis tipus: reakcijos slėginis indas, šilumos mainų slėginis indas, atskyrimo slėginis indas ir saugojimo slėginis indas.Konkretus padalijimas yra toks.
①Reakcijos slėginis indas (kodas R) daugiausia naudojamas fizinei ir cheminei terpės reakcijai užbaigti, pavyzdžiui, reaktoriui, reakcijos virduliui, polimerizacijos virduliui, autoklavui, sintezės bokštui, autoklavui, dujų generatoriui ir kt.
②Šilumos mainų slėginis indas (kodas E) daugiausia naudojamas vidutinio šilumos mainų slėgio indui užbaigti.Tokie kaip korpusiniai ir vamzdiniai atliekų šilumos katilai, šilumokaičiai, aušintuvai, kondensatoriai, garintuvai, šildytuvai ir kt.
③Atskyrimo slėginis indas (kodas S) daugiausia naudojamas vidutinio skysčio ir dujų valymo ir atskyrimo slėgio balanso buferiui užbaigti.Tokie kaip separatoriai, filtrai, alyvos rinktuvai, buferiai, džiovinimo bokštai ir kt.
④Sandėliavimo slėginis indas (kodas C, kuriame sferinis bakas kodas B) daugiausia naudojamas dujoms, skysčiams, skysčiams laikyti ir laikyti
Slėginiai indai dujoms ir kitoms terpėms.Tokie kaip skysto amoniako rezervuarai, suskystintų naftos dujų rezervuarai ir kt.
Slėginiame inde, jei tuo pačiu metu yra du ar daugiau proceso principų, veislės turėtų būti suskirstytos pagal pagrindinį vaidmenį procese.
(3) Klasifikavimas pagal įrengimo būdą
Pagal montavimo būdą jį galima suskirstyti į stacionarius slėginius indus ir mobilius slėginius indus.
①Stacionarus slėginis indas reiškia slėginį indą su fiksuota montavimo ir naudojimo vieta bei santykinai nustatytomis proceso sąlygomis ir operatoriais.Tokios kaip horizontalios akumuliacinės talpyklos, sferinės talpyklos, bokštai, reaktoriai ir kt.
②Mobilus slėginis indas reiškia transportavimo įrangą, sudarytą iš cisternų arba didelio tūrio dujų balionų ir važiuojamosios įrangos arba rėmų, kurie yra nuolat sujungti, įskaitant geležinkelio cisternas, automobilių cisternas, ilgo vamzdžio priekabas, cisternas ir vamzdžių ryšulius.Mobiliems slėginiams indams transportuojant reikia atsižvelgti į inercinę jėgą ir skysčio išsiliejimą, todėl jiems keliami specialūs konstrukcijos, naudojimo ir saugos reikalavimai.
Slėginis indas, turintis terpės pakrovimo ir iškrovimo funkciją, naudojamas tik įrenginyje ar lauke ir nedalyvauja geležinkelių, kelių ar vandens transporte, nėra mobilus slėginis indas.
(4) Klasifikavimas pagal saugos technologijų valdymą
Keli pirmiau minėti klasifikavimo metodai atsižvelgia tik į tam tikrą slėginio indo konstrukcijos parametrą arba naudojimo sąlygas ir negali visapusiškai atspindėti bendro pavojaus lygio, su kuriuo susiduria slėginis indas.Pavyzdžiui, slėginis indas, kuriame laikomos degios arba vidutiniškai toksiškos ar pavojingesnės terpės, yra daug pavojingesnis nei tokio pat geometrinio dydžio slėginis indas, kuriame saugomos silpnai toksiškos arba nedegios terpės.
Slėginio indo pavojus taip pat yra susijęs su jo projektinio slėgio p ir viso tūrio V sandauga. Kuo didesnė pV reikšmė, tuo didesnė sprogimo energija ir didesnis pavojus, kai indas plyšta.Indo projektavimui, gamybai, tikrinimui, naudojimui ir valdymui keliami aukštesni reikalavimai.
Dėl šios priežasties, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip projektinis slėgis, tūris, vidutinis pavojus, indo vaidmuo gamyboje, medžiagos stiprumas, indo struktūra ir kiti veiksniai, „Slėginių indų saugos techninės priežiūros taisyklėse“ slėginiai indai skirstomi į taikomą taikymo sritį. tris kategorijas.Tai yra, pirmojo tipo slėginiai indai, antrojo tipo slėginiai indai ir trečio tipo slėginiai indai.
Naudojimo procese nustatyta, kad šio klasifikavimo metodo dėmesys nėra ryškus.Daugiafunkcinių slėginių indų atveju sunku apibrėžti, kuri funkcija atlieka pagrindinį vaidmenį gamyboje, todėl klasifikuojant lengvai susidaro nenuoseklios nuomonės.Tuo pačiu metu, tobulėjant medžiagų mokslui ir gamybos technologijoms, medžiagų stiprumas, konteinerių struktūra ir kt. nebėra pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką konteinerių rizikos lygiui.
Atsižvelgiant į pirmiau minėtas problemas, siekiant, kad klasifikavimas būtų paprastas ir unikalus, Kinijos „stacionarių slėginių indų saugos technologijų priežiūros taisyklės“ klasifikuoja slėginius indus pagal tris veiksnius, tokius kaip vidutinis, projektinis slėgis ir tūris, ir klasifikuoja slėginius indus pagal taikoma I kategorija. Slėginiams indams, II klasės slėginiams indams ir III klasės slėginiams indams dabar įvedami klasifikavimo metodai.
①Terpės grupavimas Slėginio indo terpė yra dujos, suskystintos dujos ir skystis, kurio maksimali darbinė temperatūra yra aukštesnė arba lygi standartinei virimo temperatūrai, ir skirstoma į dvi grupes pagal toksiškumo laipsnį ir sprogimo pavojų.
ⅰ.Pirmoji terpių grupė: cheminės terpės, sprogiosios terpės ir suskystintos dujos, kurių toksiškumo pavojingumo laipsnis yra itin pavojingas ir labai pavojingas.
ii.Antrasis laikmenų rinkinys: laikmenos, išskyrus pirmąjį laikmenų rinkinį.
Terpės toksiškumo pavojaus ir sprogimo pavojaus laipsniai nustatomi pagal du standartus GBZ230 „Nuodų profesinio poveikio pavojingumo laipsnio klasifikacija“ ir HG20660 „Cheminės terpės slėginėje terpėje toksiškumo ir sprogimo pavojaus laipsnio klasifikacija“ “.Kai šie du nesuderinami, pirmenybė teikiama didžiausio pavojingumo laipsniui (pavojingam).
②Slėginių indų klasifikavimas Slėginių indų klasifikacija pirmiausia turėtų pasirinkti atitinkamą klasifikavimo diagramą pagal terpės charakteristikas, o tada
Išmatuokite slėgį p (vienetas MPa) ir tūrį V (vienetas m3), pažymėkite koordinačių taškus ir nustatykite konteinerio kategoriją.
i.Pirmajai terpių grupei slėginių indų klasifikacija parodyta 1-2 pav.
Kai koordinačių taškas yra 1-2 arba 1-3 paveikslo klasifikavimo linijoje, jis klasifikuojamas pagal aukštesnę kategoriją;tūris yra mažesnis nei 25 l arba vidinis skersmuo (neapvalių sekcijų atveju tai reiškia plotį, aukštį arba įstrižainę liniją, pvz., stačiakampis yra Mažo tūrio slėginiai indai, kurių pagrindinė ašis yra įstrižainė ir elipsė) mažesni nei 150 mm priskiriami I klasės slėginiams indams;dviejuose standartuose GBZ230 ir HG20660 nenurodytos terpės turi būti išsamiai apsvarstytos pagal jų chemines savybes, pavojingumo laipsnį ir turinį , Terpės grupę nustato slėginio indo konstrukcijos mazgas.
Dėl skirtingų šalių ekonominės politikos, techninės politikos, pramonės bazių ir valdymo sistemų skirtumų slėginių indų klasifikavimo metodai taip pat skiriasi vienas nuo kito.Projektuojant slėginius indus pagal tarptautinius standartus arba pažangius užsienio standartus, turėtų būti taikomi atitinkami klasifikavimo metodai.
Pavyzdžiui, ES 97/23/EB „Slėginės įrangos direktyva“ visapusiškai nustato slėginės įrangos keliamus pavojus pagal tokius veiksnius kaip leistinas darbinis slėgis, garų slėgis esant maksimaliai leistinai darbinei temperatūrai, vidutinis pavojingumas, geometrinis tūris ar vardinis dydis ir naudoti.Slėgio įrenginiai skirstomi į keturias kategorijas: I, II, III ir IV, pateikiami atitinkami medžiagų, projektavimo, gamybos ir tikrinimo reikalavimai.
Kitas pavyzdys – 1993 m. paskelbtas Japonijos JISB8270 „Slėginis indas (pagrindinis standartas)“, pagal kurį slėginiai indai skirstomi į tris klases pagal projektinį slėgį ir terpės pavojingumą: trečiojo tipo slėginiai indai yra žemiausios klasės ir taikymo sritis. Taikymas yra toks, kad projektinė temperatūra būtų ne žemesnė kaip 0℃, projektinis slėgis yra mažesnis nei 1 MPa;antrojo tipo slėginių indų projektinis slėgis yra mažesnis nei 30 MPa;o pirmojo tipo slėginio indo projektinis slėgis paprastai turėtų būti mažesnis nei 100 MPa.Tačiau jei yra specialūs reikalavimai medžiagoms, gamybai, tikrinimui ir pan., slėginiai indai, kurių projektinis slėgis didesnis nei 100 MPa, taip pat gali būti priskirti pirmai indų kategorijai.
Paskelbimo laikas: 2022-09-19