Spiedientvertnēm ir plašs pielietojums, liels skaits un sarežģīti darba apstākļi, un nelaimes gadījumu radītā kaitējuma pakāpe ir dažāda.Bīstamības pakāpe ir saistīta ar daudziem faktoriem, piemēram, projektētais spiediens, projektētā temperatūra, vidēja bīstamība, materiālu mehāniskās īpašības, izmantošanas gadījumi un uzstādīšanas metodes.Jo augstāks apdraudējums, jo augstākas prasības spiedtvertņu materiāliem, projektēšanai, ražošanai, pārbaudei, lietošanai un pārvaldībai.Tāpēc ir nepieciešama saprātīga spiedtvertņu klasifikācija.
1. Mediju apdraudējums
Vides bīstamība attiecas uz vides toksicitāti, uzliesmojamību, kodīgumu, oksidāciju utt., starp kuriem toksicitāte un uzliesmojamība ir galvenie faktori, kas ietekmē spiedtvertņu klasifikāciju.
(1) Toksicitāte
Toksicitāte attiecas uz ķīmiskas indes spēju nodarīt kaitējumu organismam, un to izmanto, lai izteiktu saistību starp indes devu un toksisko reakciju.Toksicitātes lielumu parasti izsaka kā devu, kas nepieciešama, lai ķīmiskā viela izraisītu noteiktu toksisku reakciju izmēģinājuma dzīvniekiem.Gāzveida inde, kas izteikta kā vielas koncentrācija gaisā.Jo zemāka ir nepieciešamās devas koncentrācija, jo lielāka ir toksicitāte.
Projektējot spiedtvertnes, saskaņā ar maksimāli pieļaujamo ķīmisko vielu koncentrāciju Ķīna ķīmiskās vides klasificē kā īpaši bīstamus (Ⅰ
Ir četri līmeņi: augsta bīstamība (līmenisⅡ), mērena bīstamība (līmenisⅢ) un vieglu apdraudējumu (līmenisⅣ).Tā sauktā maksimāli pieļaujamā koncentrācija attiecas uz augstāko koncentrāciju, kas no medicīniskā līmeņa tiek uzskatīta par cilvēka organismam nekaitīgu, izteikta toksisko vielu miligramos uz kubikmetru gaisa, un mērvienība ir mg/m3.Vispārīgie klasifikācijas kritēriji ir:
Īpaši bīstama (I klase) maksimālā pieļaujamā masas koncentrācija <0,1mg/m3;
Ļoti bīstama (II klase) maksimālā pieļaujamā masas koncentrācija 0,1~<1,0mg/m3;
Vidēja bīstamība (III pakāpe) maksimālā pieļaujamā masas koncentrācija 1,0~<10mg/m3;
Viegla bīstamība (IV pakāpe) Maksimāli pieļaujamā masas koncentrācija ir≥10mg/m3.
Jo augstāka ir vides toksicitāte, jo nopietnāks ir spiedtvertnes sprādziena vai noplūdes radītais kaitējums, un jo augstākas ir prasības materiālu izvēlei, ražošanai, pārbaudei un pārvaldībai.Piemēram, Q235-B tērauda plāksnes nedrīkst izmantot, lai ražotu spiedtvertnes ar īpaši vai ļoti bīstamām vidēm;ražojot konteinerus, kas satur īpaši vai ļoti bīstamus materiālus, oglekļa tērauda un mazleģētā tērauda plāksnes pa vienai pakļauj ultraskaņas pārbaudei, un jāveic vispārējā pēcmetināšanas termiskā apstrāde, un A un B klases metinātie savienojumi tvertnei arī jāveic 100% staru vai ultraskaņas pārbaude, un gaisa necaurlaidības pārbaude jāveic pēc tam, kad hidrauliskā pārbaude ir kvalificēta.
Prasības konteineru ražošanai ar mērenu vai vieglu toksicitāti ir daudz zemākas.Toksicitātes pakāpei ir liela ietekme uz atloku izvēli, kas galvenokārt atspoguļojas atloka nominālajā spiediena līmenī.Ja iekšējā vide ir vidēji toksiska, izvēlētā caurules atloka nominālais spiediens nedrīkst būt mazāks par 1,0 MPa;iekšējā vide ir augsta vai ārkārtīgi toksiska, izvēlētā caurules atloka nominālais spiediens nedrīkst būt mazāks par 1,6 MPa, un pēc iespējas vairāk jāizmanto arī sadurmetināšanas atloks ar kaklu.
(2) Uzliesmojamība
Uzliesmojošas gāzes vai tvaiku un gaisa maisījums nav degošs vai sprādzienbīstams nevienā proporcijā, bet tam ir stingra kvantitatīvā proporcija un izmaiņas apstākļu maiņas dēļ.Pētījumi liecina, ka tad, kad degošās gāzes saturs maisījumā atbilst pilnīgas sadegšanas nosacījumiem, degšanas reakcija ir visspēcīgākā.Ja tā saturs samazinās vai palielinās, liesmas degšanas ātrums samazināsies, un, kad koncentrācija ir zemāka vai lielāka par noteiktu robežvērtību, tā vairs nedeg un eksplodē.Koncentrācijas diapazonu, kurā degošas gāzes vai tvaiku un gaisa maisījums uzreiz eksplodēs, saskaroties ar uguns avotu vai noteiktu detonācijas enerģiju, sauc par sprādziena koncentrācijas robežu, zemāko koncentrāciju sprādziena brīdī sauc par zemāko sprādziena robežu, un augstāko koncentrāciju sauc par augšējo sprādziena robežu.
Eksplozijas robežu parasti izsaka ar uzliesmojošas gāzes vai tvaiku tilpuma daļu maisījumā.Vide ar apakšējo sprādzienbīstamības robežu, kas ir mazāka par 10%, vai starpība starp augšējo sprādzienbīstamības robežu un apakšējo robežu ir lielāka vai vienāda ar 20%, ko parasti dēvē par uzliesmojošu vielu, piemēram, metānu, etānu, etilēnu, ūdeņradi, propāns, butāns utt. Uzliesmojošas vides ietver uzliesmojošas gāzes, šķidrumus un cietas vielas.Spiedientvertnē esošā uzliesmojošā vide galvenokārt attiecas uz uzliesmojošu gāzi un sašķidrinātu gāzi.
Uzliesmojošas vielas izvirza augstākas prasības spiedtvertņu izvēlei, projektēšanai, ražošanai un pārvaldībai.Visām viegli uzliesmojošu vidēja spiediena tvertņu metinājuma šuvēm (ieskaitot šuvēm) ir jābūt pilnai caurlaides struktūrai utt.
2. Spiedientvertņu klasifikācija
Dažādās pasaules valstīs ir atšķirīgas spiedtvertņu klasifikācijas metodes.Šajā sadaļā galvenā uzmanība pievērsta klasifikācijas metodēm Ķīnas “Stacionāro spiedtvertņu drošības tehniskās uzraudzības noteikumos”.
(1) Klasifikācija pēc spiediena līmeņa
Pēc spiediena veida spiedtvertnes var iedalīt iekšējās spiedtvertnēs un ārējās spiedtvertnēs.Iekšējo spiedtvertni var iedalīt četros spiediena līmeņos atbilstoši projektējamajam spiedienam (p), kurus iedala šādi:
Zemspiediena (kods L) tvertne 0,1MPa≤p<1,6 MPa;
Vidēja spiediena (kods M) tvertne 1,6 MPa≤p<10,0 MPa;
Augstspiediena (kods H) konteiners 10MPa≤p<100MPa;
Īpaši augsta spiediena (kods U) konteiners lpp≥100 MPa.
Ārējā spiediena tvertnē, kad tvertnes iekšējais spiediens ir mazāks par absolūto atmosfēras spiedienu (apmēram 0,1 MPa), to sauc arī par vakuuma tvertni.
(2) Klasifikācija pēc konteineru nozīmes ražošanā
Atbilstoši spiedtvertnes funkcijai ražošanas procesā to var iedalīt četros veidos: reakcijas spiediena trauks, siltuma apmaiņas spiedtvertne, atdalīšanas spiedtvertne un uzglabāšanas spiedtvertne.Konkrēts sadalījums ir šāds.
①Reakcijas spiediena tvertne (kods R) galvenokārt tiek izmantota, lai pabeigtu vides fizikālo un ķīmisko reakciju, piemēram, reaktoru, reakcijas tējkannu, polimerizācijas tējkannu, autoklāvu, sintēzes torni, autoklāvu, gāzes ģeneratoru utt.
②Siltummaiņas spiedtvertni (kods E) galvenokārt izmanto, lai pabeigtu vidēja siltuma apmaiņas spiedtvertni.Piemēram, čaulas un cauruļu siltuma katli, siltummaiņi, dzesētāji, kondensatori, iztvaicētāji, sildītāji utt.
③Atdalīšanas spiedtvertni (kods S) galvenokārt izmanto, lai pabeigtu vidēja šķidruma un gāzes attīrīšanas un atdalīšanas spiediena līdzsvara buferi.Piemēram, separatori, filtri, eļļas savācēji, buferi, žāvēšanas torņi utt.
④Uzglabāšanas spiedtvertne (kods C, kurā sfēriskā tvertne kods B) galvenokārt tiek izmantota gāzes, šķidruma, šķidruma uzglabāšanai un saturēšanai
Spiediena tvertnes gāzei un citiem līdzekļiem.Piemēram, šķidrā amonjaka uzglabāšanas tvertnes, sašķidrinātās naftas gāzes uzglabāšanas tvertnes utt.
Spiedientvertnē, ja vienlaikus ir divi vai vairāki procesa principi, šķirnes jāsadala pēc galvenās lomas procesā.
(3) Klasifikācija pēc uzstādīšanas metodes
Saskaņā ar uzstādīšanas metodi to var iedalīt fiksētās spiedtvertnēs un mobilajās spiedtvertnēs.
①Fiksēta spiedtvertne attiecas uz spiedtvertni ar fiksētu uzstādīšanas un lietošanas vietu un relatīvi fiksētiem procesa apstākļiem un operatoriem.Piemēram, ražošanas cehā horizontālās uzglabāšanas tvertnes, sfēriskās tvertnes, torņi, reaktori utt.
②Mobilās spiedtvertnes attiecas uz transporta aprīkojumu, kas sastāv no cisternām vai liela tilpuma gāzes baloniem un pārvietošanās aprīkojuma vai rāmjiem, kas ir pastāvīgi savienoti, tostarp dzelzceļa cisternvagonus, automašīnu cisternvagonus, garu cauruļu piekabes, cisternu konteinerus un cauruļu saišķu konteinerus.Mobilajām spiedtvertnēm transportēšanas laikā ir jāņem vērā inerces spēks un šķidruma izsīkšana, tāpēc tām ir īpašas prasības attiecībā uz struktūru, lietošanu un drošību.
Spiedientvertne, kurai ir vides iekraušanas un izkraušanas funkcija, tiek izmantota tikai ierīcē vai laukā un nepiedalās dzelzceļa, autotransporta vai ūdens pārvadājumos, nav mobila spiedtvertne.
(4) Klasifikācija pēc drošības tehnoloģiju vadības
Vairākas iepriekš minētās klasifikācijas metodes ņem vērā tikai noteiktu spiedtvertnes konstrukcijas parametru vai lietošanas stāvokli, un tās nevar pilnībā atspoguļot kopējo bīstamības līmeni, ar ko saskaras spiedtvertne.Piemēram, spiedtvertne, kurā glabājas viegli uzliesmojošas vai vidēji toksiskas vai bīstamākas vielas, ir daudz bīstamāka nekā tāda paša ģeometriskā izmēra spiedtvertne, kurā tiek uzglabāta viegli toksiska vai neuzliesmojoša vide.
Spiedientvertnes bīstamība ir saistīta arī ar tās projektētā spiediena p un pilna tilpuma V reizinājumu. Jo lielāka pV vērtība, jo lielāka ir sprādziena enerģija un lielāka bīstamība tvertnei plīst.Kuģa konstrukcijai, ražošanai, pārbaudei, lietošanai un pārvaldībai ir augstākas prasības.
Šī iemesla dēļ, ņemot vērā tādus faktorus kā projektētais spiediens, tilpums, vidēja bīstamība, tvertnes nozīme ražošanā, materiāla izturība, tvertnes struktūra un citi faktori, “Spiedientvertņu drošības tehniskās uzraudzības noteikumi” piemērojamajā darbības jomā spiedtvertnes iedala šādi: trīs kategorijas.Tas ir, pirmā tipa spiedtvertne, otrā tipa spiedtvertne un trešā tipa spiedtvertne.
Lietošanas procesā tiek konstatēts, ka šīs klasifikācijas metodes fokuss nav pamanāms.Daudzfunkcionālām spiedtvertnēm ir grūti definēt, kura funkcija spēlē galveno lomu ražošanā, un tas viegli noved pie nekonsekventiem viedokļiem klasificējot.Tajā pašā laikā, attīstoties materiālu zinātnei un ražošanas tehnoloģijai, materiāla izturība, konteineru struktūra utt. vairs nav galvenie faktori, kas ietekmē konteineru riska līmeni.
Ņemot vērā iepriekš minētās problēmas, lai padarītu klasifikāciju vienkāršu un unikālu, Ķīnas “Stacionāro spiedtvertņu drošības tehnoloģiju uzraudzības noteikumi” klasificē spiedtvertnes pēc trim faktoriem, piemēram, vidējais, projektētais spiediens un tilpums, un klasificē spiedtvertnes piemērojamās darbības joma I kategorijā. Spiedientvertnēm, II klases spiedtvertnēm un III klases spiedtvertnēm tagad ir ieviestas klasifikācijas metodes.
①Vides grupēšana Spiedientvertnes vide ir gāze, sašķidrināta gāze un šķidrums, kura maksimālā darba temperatūra ir augstāka par standarta viršanas temperatūru vai vienāda ar to, un to iedala divās grupās pēc toksicitātes pakāpes un sprādzienbīstamības.
ⅰ.Pirmā vielu grupa: ķīmiskās vielas, sprādzienbīstamas vielas un sašķidrinātas gāzes, kuru toksicitātes bīstamības pakāpe ir ārkārtīgi bīstama un ļoti bīstama.
ii.Otrā multivides kopa: multivide, kas nav pirmā multivides kopa.
Vides toksicitātes bīstamības pakāpe un sprādzienbīstamības pakāpe ir noteikta saskaņā ar diviem standartiem GBZ230 “Indes darba vides bīstamības pakāpes klasifikācija” un HG20660 “Ķīmiskās vides spiediena tvertņu toksicitātes un sprādzienbīstamības pakāpes klasifikācija. ”.Ja abi ir pretrunīgi, noteicošais ir tas, kuram ir visaugstākā bīstamības pakāpe (bīstamība).
②Spiedientvertņu klasifikācija Spiedientvertņu klasifikācijai vispirms jāizvēlas atbilstošā klasifikācijas diagramma atbilstoši vides īpašībām un pēc tam
Izmēriet spiedienu p (vienība MPa) un tilpumu V (vienība m3), atzīmējiet koordinātu punktus un nosakiet tvertnes kategoriju.
i.Pirmajai mediju grupai spiedtvertņu klasifikācija ir parādīta 1-2. attēlā.
Ja koordinātu punkts atrodas uz 1-2 vai 1-3 attēla klasifikācijas līnijas, tas tiek klasificēts atbilstoši augstākajai kategorijai;tilpums ir mazāks par 25 l vai iekšējais diametrs (neapaļām sekcijām tas attiecas uz platumu, augstumu vai diagonālo līniju, piemēram, taisnstūris ir maza tilpuma spiedtvertnes ar diagonālo līniju un elipsi kā galveno asi) mazāk nekā 150 mm ir klasificētas kā I klases spiedtvertnes;vide, kas nav norādīta divos standartos GBZ230 un HG20660, ir visaptveroši jāapsver atbilstoši to ķīmiskajām īpašībām, bīstamības pakāpei un saturam , Vides grupu nosaka spiedtvertnes konstrukcijas vienība.
Dažādu valstu ekonomiskās politikas, tehniskās politikas, industriālās bāzes un vadības sistēmu atšķirību dēļ arī spiedtvertņu klasifikācijas metodes atšķiras viena no otras.Projektējot spiedtvertnes, izmantojot starptautiskos standartus vai progresīvus ārvalstu standartus, ir jāpieņem atbilstošas klasifikācijas metodes.
Piemēram, ES 97/23/EK “Spiedieniekārtu direktīva” vispusīgi nosaka spiedieniekārtu radītos apdraudējumus atbilstoši tādiem faktoriem kā pieļaujamais darba spiediens, tvaika spiediens pie maksimāli pieļaujamās darba temperatūras, vidēja bīstamība, ģeometriskais tilpums vai nominālais izmērs un izmantot.Spiediena nesošās iekārtas ir sadalītas četrās kategorijās: I, II, III un IV, un ir norādītas atbilstošās materiāla, konstrukcijas, ražošanas un pārbaudes prasības.
Vēl viens piemērs ir Japānas 1993. gadā izsludinātais JISB8270 “Spiedientvertne (pamatstandarts)”, kas sadala spiedtvertnes trīs kategorijās atbilstoši projektējamajam spiedienam un vides bīstamībai: trešajam spiedtvertņu tipam ir viszemākā pakāpe un darbības joma. Pielietojums ir tāds, ka projektētā temperatūra nav zemāka par 0℃, projektētais spiediens ir mazāks par 1 MPa;otrā tipa spiedtvertnes projektētais spiediens ir mazāks par 30 MPa;un pirmā tipa spiedtvertnes projektētajam spiedienam parasti jābūt mazākam par 100 MPa.Tomēr, ja ir īpašas prasības materiāliem, ražošanai, pārbaudei utt., spiedtvertnes, kuru projektētais spiediens ir lielāks par 100 MPa, var klasificēt arī pirmajā tvertņu kategorijā.
Izlikšanas laiks: 19. septembris 2022