Садовите под притисок имаат широк опсег на употреба, голем број и сложени работни услови, а степенот на штета предизвикана од несреќи варира.Степенот на опасност е поврзан со многу фактори, како што се дизајнерски притисок, проектна температура, средна опасност, механички својства на материјалите, прилики за употреба и методи на инсталација.Колку е поголема опасноста, толку се поголеми барањата за материјалите на садовите под притисок, дизајнот, производството, инспекцијата, употребата и управувањето.Затоа, потребна е разумна класификација на садовите под притисок.
1. Медиумска опасност
Опасноста на медиумот се однесува на токсичноста, запаливоста, корозивноста, оксидацијата итн. на медиумот, меѓу кои токсичноста и запаливоста се главните фактори кои влијаат на класификацијата на садовите под притисок.
(1) Токсичност
Токсичноста се однесува на способноста на хемискиот отров да предизвика оштетување на телото и се користи за изразување на односот помеѓу дозата на отровот и токсичниот одговор.Големината на токсичноста генерално се изразува во однос на дозата потребна за хемиската супстанција да предизвика одредена токсична реакција кај експерименталните животни.Гасен отров, изразен како концентрација на супстанцијата во воздухот.Колку е помала концентрацијата на потребната доза, толку е поголема токсичноста.
При дизајнирање на садови под притисок, според максималната дозволена концентрација на хемиски средства, Кина ги класифицира хемиските медиуми како исклучително опасни (Ⅰ
Постојат четири нивоа: висока опасност (нивоⅡ), умерена опасност (нивоⅢ), и блага опасност (нивоⅣ).Таканаречената максимално дозволена концентрација се однесува на највисоката концентрација која се смета дека не е штетна за човечкиот организам од медицински план, изразена во милиграми токсични материи на метар кубен воздух, а единицата е mg/m3.Општите критериуми за класификација се:
Екстремно опасна (класа I) максимална дозволена масовна концентрација <0,1 mg/m3;
Високо опасна (класа II) максимална дозволена масовна концентрација 0,1~<1,0mg/m3;
Умерена опасност (степен III) максимална дозволена масовна концентрација 1,0~<10mg/m3;
Блага опасност (IV степен) Максималната дозволена концентрација на маса е≥10 mg/m3.
Колку е поголема токсичноста на медиумот, толку е посериозна штетата предизвикана од експлозијата или истекувањето на садот под притисок и повисоки се барањата за избор на материјал, производство, проверка и управување.На пример, челичните плочи Q235-B не треба да се користат за производство на садови под притисок со екстремно или многу опасни медиуми;кога се произведуваат контејнери што содржат екстремно или многу опасни медиуми, јаглеродниот челик и плочите со нисколегиран челик треба да бидат подложени на ултразвучно тестирање еден по еден, а целокупната термичка обработка по заварувањето мора да се изврши, а заварените споеви од класа А и Б на контејнерот исто така треба да биде подложен на 100% зраци или ултразвучно тестирање, а тестот за затегнатост на воздухот мора да се изврши откако ќе се квалификува хидрауличниот тест.
Барањата за производство на контејнери со умерена или блага токсичност се многу помали.Степенот на токсичност има големо влијание врз изборот на прирабници, што главно се рефлектира во нивото на номиналниот притисок на прирабницата.Ако внатрешниот медиум е умерено токсичен, номиналниот притисок на избраната прирабница на цевката не треба да биде помал од 1,0 MPa;внатрешниот медиум е висок или екстремни опасности од токсичност, номиналниот притисок на избраната прирабница на цевката не треба да биде помал од 1,6 MPa, а прирабницата за заварување со задник со вратот исто така треба да се користи колку што е можно повеќе.
(2) Запаливост
Мешавината од запалив гас или пареа и воздух не е запалива или експлозивна во ниеден сооднос, туку има строга квантитативна пропорција и се менува поради промена на условите.Истражувањето покажува дека кога содржината на запалив гас во смесата ги исполнува условите на целосно согорување, реакцијата на согорување е најжестока.Ако неговата содржина се намали или зголеми, брзината на согорување на пламенот ќе се намали, а кога концентрацијата е помала или повисока од одредена гранична вредност, тој повеќе нема да гори и експлодира.Опсегот на концентрација во кој мешавина од запалив гас или пареа и воздух ќе експлодира веднаш по средбата со извор на оган или одредена енергија на детонација се нарекува граница на концентрација на експлозија, најниската концентрација во моментот на експлозијата се нарекува долна граница на експлозија и највисоката концентрација се нарекува горна граница на експлозија.
Границата на експлозија генерално се изразува со волуменската фракција на запалив гас или пареа во смесата.Медиумот со долна граница на експлозија помала од 10%, или разликата помеѓу горната граница на експлозија и долната граница е поголема или еднаква на 20%, генерално се нарекува запалив медиум, како што се метан, етан, етилен, водород, пропан, бутан, итн. Запаливите медиуми вклучуваат запаливи гасови, течности и цврсти материи.Запаливиот медиум содржан во садот под притисок главно се однесува на запалив гас и течен гас.
Запаливите медиуми поставуваат повисоки барања за избор, дизајн, производство и управување со садови под притисок.Сите завари (вклучувајќи ги и филетите) на запаливи садови со среден притисок треба да имаат целосна структура на пенетрација, итн.
2. Класификација на садови под притисок
Различни земји во светот имаат различни методи на класификација на садовите под притисок.Овој дел се фокусира на методите на класификација во кинеските „Регулативи за технички надзор за безбедност на садовите под стационарен притисок“.
(1) Класификација според нивото на притисок
Според видот на притисокот, садовите под притисок можат да се поделат на внатрешни садови под притисок и надворешни садови под притисок.Внатрешниот сад под притисок може да се подели на четири нивоа на притисок според дизајнерскиот притисок (p), кои се поделени на следниов начин:
Контејнер со низок притисок (шифра L) 0,1MPa≤p<1,6MPa;
Контејнер со среден притисок (шифра М) 1,6MPa≤p<10,0 MPa;
Контејнер со висок притисок (шифра H) 10MPa≤p<100MPa;
Контејнер со ултра висок притисок (шифра U) стр≥100 MPa.
Во контејнерот со надворешен притисок, кога внатрешниот притисок на контејнерот е помал од апсолутен атмосферски притисок (околу 0,1 MPa), тој се нарекува и вакуумски контејнер.
(2) Класификација според улогата на контејнерите во производството
Според функцијата на садот под притисок во производниот процес, може да се подели на четири вида: сад под притисок на реакција, сад под притисок за размена на топлина, сад под притисок за сепарација и сад под притисок за складирање.Специфичната поделба е како што следува.
①Садот под притисок за реакција (шифра R) главно се користи за завршување на физичката и хемиската реакција на медиумот, како што се реактор, котел за реакција, котел за полимеризација, автоклав, кула за синтеза, автоклав, генератор на гас итн.
②Садот под притисок за размена на топлина (шифра Е) главно се користи за комплетирање на садот под притисок со средна размена на топлина.Како што се котли за отпадна топлина од школка и цевки, разменувачи на топлина, ладилници, кондензатори, испарувачи, грејачи итн.
③Сепарациониот сад под притисок (шифра S) главно се користи за комплетирање на тампонот за рамнотежа на притисокот на прочистување и одвојување на средна течност и гас.Како што се сепаратори, филтри, колектори за масло, бафери, кули за сушење итн.
④Сад за складирање под притисок (шифра C, во кој сферичниот резервоар код Б) главно се користи за складирање и содржи гас, течност, течност
Садови под притисок за гас и други медиуми.Како што се резервоари за складирање на течен амонијак, резервоари за складирање на течен нафтен гас итн.
Во сад под притисок, доколку има два или повеќе процесни принципи во исто време, сортите треба да се поделат според главната улога во процесот.
(3) Класификација по метод на инсталација
Според методот на инсталација, може да се подели на садови со фиксен притисок и мобилни садови под притисок.
①Сад со фиксен притисок се однесува на сад под притисок со фиксна локација за инсталација и употреба, и релативно фиксни услови на процесот и оператори.Како што се хоризонтални резервоари за складирање, сферични резервоари, кули, реактори итн. во производствената работилница.
②Подвижен сад под притисок се однесува на транспортната опрема составена од резервоари или плински цилиндри со голем волумен и патна опрема или рамки кои се трајно поврзани, вклучувајќи железнички цистерни, вагони за автомобилски цистерни, приколки со долги цевки, контејнери со цистерни и контејнери со цевчиња.Подвижните садови под притисок треба да ја земат предвид инерцијалната сила и испуштањето течност за време на транспортот, така што тие имаат посебни барања во однос на структурата, употребата и безбедноста.
Сад под притисок кој има функција на медиум за утовар и истовар, се користи само на уредот или полето и не учествува во железнички, патен или воден транспорт не е подвижен сад под притисок.
(4) Класификација според управувањето со безбедносната технологија
Неколкуте методи на класификација споменати погоре земаат предвид само одреден дизајн параметар или услови за употреба на садот под притисок и не можат сеопфатно да го одразат целокупното ниво на опасност со кое се соочува садот под притисок.На пример, сад под притисок што складира запалив или умерено токсичен или поопасен медиум е многу поопасен од сад под притисок со иста геометриска големина што складира благо токсични или незапаливи медиуми.
Опасноста на садот под притисок е исто така поврзана со производот на неговиот проектен притисок p и целосниот волумен V. Колку е поголема вредноста на pV, толку е поголема енергијата на експлозијата и поголема е опасноста кога садот ќе пукне.Дизајнот, производството, инспекцијата, употребата и управувањето на садот повисоки барања.
Поради оваа причина, земајќи ги предвид факторите како што се притисокот во дизајнот, волуменот, средната опасност, улогата на садот во производството, јачината на материјалот, структурата на садот и други фактори, „Прописите за технички надзор за безбедност на садовите под притисок“ ги делат садовите под притисок во рамките на применливиот опсег на три категории.Тоа е, првиот тип на сад под притисок, вториот тип на сад под притисок и третиот тип на сад под притисок.
Во процесот на употреба, откриено е дека фокусот на овој метод на класификација не е истакнат.За мултифункционалните садови под притисок, тешко е да се дефинира која функција игра главна улога во производството, што лесно води до неконзистентни мислења при класифицирањето.Во исто време, со напредокот на науката за материјали и технологијата на производство, силата на материјалот, структурата на контејнерите итн. повеќе не се главните фактори кои влијаат на нивото на ризик на контејнерите.
Со оглед на горенаведените проблеми, со цел да се направи класификацијата едноставна и единствена, кинеските „Регулативи за надзор на технологијата за безбедност на садови под стационарен притисок“ ги класифицира садовите под притисок според три фактори, како што се среден, дизајн притисок и волумен, и ги класифицира садовите под притисок во рамките на применлив опсег во Категорија I. За садови под притисок, садови под притисок од класа II и садови под притисок од класа III, сега се воведени методите на класификација.
①Групирање на медиум Медиумот на садот под притисок е гас, течен гас и течност чија максимална работна температура е повисока или еднаква на неговата стандардна точка на вриење и е поделена во две групи според степенот на токсичност и ризикот од експлозија.
ⅰ.Првата група на медиуми: хемиски медиуми, експлозивни медиуми и течни гасови чиј степен на опасност од токсичност е исклучително опасен и многу опасен.
ii.Втората група медиуми: медиуми различни од првата група медиуми.
Степенот на опасност од токсичност и степенот на опасност од експлозија на медиумот се одредуваат според двата стандарди на GBZ230 „Класификација на степенот на опасност од професионална изложеност на отрови“ и HG20660 „Класификација на опасност од токсичност и степен на опасност од експлозија на хемиски средства за притисок во “.Кога двете се неконзистентни, ќе преовладува оној со највисок степен на опасност (опасен).
②Класификација на садови под притисок Класификацијата на садовите под притисок прво треба да го избере соодветниот класификациски дијаграм според карактеристиките на медиумот, а потоа
Измерете го притисокот p (единица MPa) и волуменот V (единица m3), означете ги координатните точки и определете ја категоријата на контејнерот.
јас.За првата група медиуми, класификацијата на садовите под притисок е прикажана на слика 1-2.
Кога координатната точка се наоѓа на линијата за класификација на Слика 1-2 или слика 1-3, таа се класифицира според повисоката категорија;волуменот е помал од 25 L или внатрешниот дијаметар (за некружни делови, тоа се однесува на ширината, висината или дијагоналната линија, како што е правоаголникот е Садови под притисок со мал волумен со дијагонална линија и елипса како главна оска) помали од 150 mm се класифицирани како садови под притисок од класа I;Медиумите кои не се специфицирани во двата стандарди GBZ230 и HG20660 сеопфатно се разгледуваат според нивните хемиски својства, степенот на опасност и содржината. Средната група се одредува според единицата за дизајн на садот под притисок.
Поради разликите во економските политики, техничките политики, индустриските бази и системите за управување на различни земји, методите на класификација на садовите под притисок се исто така различни едни од други.При дизајнирање на садови под притисок со користење на меѓународни стандарди или напредни странски стандарди, треба да се усвојат соодветни методи на класификација.
На пример, ЕУ 97/23/EC „Директива за опрема под притисок“ сеопфатно ги одредува опасностите од опремата под притисок според фактори како што се дозволен работен притисок, притисок на пареа на максимална дозволена работна температура, средна опасност, геометриски волумен или номинална големина и употреба.Опремата што носи притисок е поделена во четири категории: I, II, III и IV, а се дадени соодветните барања за материјал, дизајн, производство и инспекција.
Друг пример е јапонскиот JISB8270 „Садот под притисок (основен стандард)“ објавен во 1993 година, кој ги дели садовите под притисок на три степени според дизајнерскиот притисок и опасноста од медиумот: третиот тип на сад под притисок има најниска оценка и опсегот на примена е дека дизајнерската температура не е пониска од 0℃, дизајнерскиот притисок е помал од 1MPa;проектираниот притисок на вториот тип на сад под притисок е помал од 30 MPa;а дизајнерскиот притисок на првиот тип на сад под притисок генерално треба да биде помал од 100MPa.Меѓутоа, ако има посебни барања за материјали, производство, инспекција итн., садовите под притисок со дизајн притисок поголем од 100MPa исто така може да се класифицираат во првата категорија на садови.
Време на објавување: 19-ти септември 2022 година