Kapal tekanan mempunyai pelbagai kegunaan, bilangan yang besar dan keadaan kerja yang kompleks, dan tahap bahaya yang disebabkan oleh kemalangan berbeza-beza.Tahap bahaya berkaitan dengan banyak faktor, seperti tekanan reka bentuk, suhu reka bentuk, bahaya sederhana, sifat mekanikal bahan, masa penggunaan dan kaedah pemasangan.Lebih tinggi bahaya, lebih tinggi keperluan untuk bahan vesel tekanan, reka bentuk, pembuatan, pemeriksaan, penggunaan dan pengurusan.Oleh itu, klasifikasi kapal tekanan yang munasabah diperlukan.
1. Bahaya media
Bahaya medium merujuk kepada ketoksikan, kemudahbakaran, kekakisan, pengoksidaan, dan lain-lain medium, antaranya ketoksikan dan mudah terbakar adalah faktor utama yang mempengaruhi klasifikasi bejana tekanan.
(1) Ketoksikan
Ketoksikan merujuk kepada keupayaan racun kimia untuk menyebabkan kerosakan kepada badan, dan digunakan untuk menyatakan hubungan antara dos racun dan tindak balas toksik.Saiz ketoksikan secara amnya dinyatakan dari segi dos yang diperlukan untuk bahan kimia untuk menyebabkan tindak balas toksik tertentu dalam haiwan eksperimen.Racun gas, dinyatakan sebagai kepekatan bahan di udara.Semakin rendah kepekatan dos yang diperlukan, semakin besar ketoksikan.
Apabila mereka bentuk bekas tekanan, mengikut kepekatan maksimum media kimia yang dibenarkan, China mengklasifikasikan media kimia sebagai sangat berbahaya (Ⅰ
Terdapat empat peringkat: bahaya tinggi (tahapⅡ), bahaya sederhana (tahapⅢ), dan bahaya ringan (tahapⅣ).Apa yang dipanggil kepekatan maksimum yang dibenarkan merujuk kepada kepekatan tertinggi yang dianggap tidak berbahaya kepada tubuh manusia dari peringkat perubatan, dinyatakan dalam miligram bahan toksik per meter padu udara, dan unitnya ialah mg/m3.Kriteria klasifikasi umum adalah:
Sangat berbahaya (Kelas I) kepekatan jisim maksimum yang dibenarkan <0.1mg/m3;
Sangat berbahaya (Kelas II) kepekatan jisim maksimum yang dibenarkan 0.1~<1.0mg/m3;
Bahaya sederhana (gred III) kepekatan jisim maksimum yang dibenarkan 1.0~<10mg/m3;
Bahaya ringan (gred IV) Kepekatan jisim maksimum yang dibenarkan ialah≥10mg/m3.
Lebih tinggi ketoksikan medium, lebih serius bahaya yang disebabkan oleh letupan atau kebocoran kapal tekanan, dan lebih tinggi keperluan untuk pemilihan bahan, pembuatan, pemeriksaan dan pengurusan.Sebagai contoh, plat keluli Q235-B tidak boleh digunakan untuk mengeluarkan bekas tekanan dengan media yang sangat atau sangat berbahaya;apabila bekas pembuatan yang mengandungi media yang sangat atau sangat berbahaya, keluli karbon dan plat keluli aloi rendah hendaklah tertakluk kepada ujian ultrasonik satu demi satu, dan rawatan haba Pasca-kimpalan keseluruhan mesti dijalankan, dan sambungan dikimpal Kelas A dan B pada bekas itu juga hendaklah tertakluk kepada ujian sinaran atau ultrasonik 100%, dan ujian keketatan udara mesti dijalankan selepas ujian hidraulik layak.
Keperluan untuk pembuatan bekas dengan ketoksikan sederhana atau ringan adalah jauh lebih rendah.Tahap ketoksikan mempunyai pengaruh yang besar terhadap pemilihan bebibir, yang terutamanya dicerminkan dalam tahap tekanan nominal bebibir.Jika medium dalaman adalah sederhana toksik, tekanan nominal bebibir paip yang dipilih tidak boleh kurang daripada 1.0MPa;medium dalaman adalah bahaya ketoksikan yang tinggi atau melampau, tekanan nominal bebibir paip yang dipilih tidak boleh kurang daripada 1.6MPa, dan bebibir kimpalan punggung dengan leher juga harus digunakan sebanyak mungkin.
(2) Kemudahbakaran
Campuran gas atau wap mudah terbakar dan udara tidak mudah terbakar atau mudah meletup dalam sebarang perkadaran, tetapi mempunyai perkadaran kuantitatif yang ketat dan perubahan akibat perubahan keadaan.Penyelidikan menunjukkan bahawa apabila kandungan gas mudah terbakar dalam campuran memenuhi syarat pembakaran lengkap, tindak balas pembakaran adalah yang paling ganas.Jika kandungannya berkurangan atau bertambah, kelajuan pembakaran nyalaan akan berkurangan, dan apabila kepekatannya lebih rendah atau lebih tinggi daripada nilai had tertentu, ia tidak lagi akan terbakar dan meletup.Julat kepekatan di mana campuran gas mudah terbakar atau wap dan udara akan meletup serta-merta apabila menemui sumber api atau tenaga letupan tertentu dipanggil had kepekatan letupan, kepekatan terendah pada masa letupan dipanggil had letupan bawah, dan kepekatan tertinggi dipanggil had letupan atas.
Had letupan biasanya dinyatakan oleh pecahan isipadu gas atau wap mudah terbakar dalam campuran.Medium dengan had letupan bawah kurang daripada 10%, atau perbezaan antara had letupan atas dan had bawah lebih besar daripada atau sama dengan 20%, secara amnya dirujuk sebagai media mudah terbakar, seperti metana, etana, etilena, hidrogen, propana, butana, dsb. Media mudah terbakar termasuk gas, cecair dan pepejal mudah terbakar.Medium mudah terbakar yang terkandung dalam bekas tekanan terutamanya merujuk kepada gas mudah terbakar dan gas cecair.
Media mudah terbakar mengemukakan keperluan yang lebih tinggi pada pemilihan, reka bentuk, pembuatan dan pengurusan bejana tekanan.Semua kimpalan (termasuk kimpalan fillet) bekas tekanan sederhana mudah terbakar hendaklah menggunakan struktur penembusan penuh, dsb.
2. Klasifikasi salur tekanan
Negara yang berbeza di dunia mempunyai kaedah klasifikasi yang berbeza untuk kapal tekanan.Bahagian ini memberi tumpuan kepada kaedah pengelasan dalam "Peraturan Pengawasan Teknikal Keselamatan Kapal Tekanan Pegun".
(1) Pengelasan mengikut tahap tekanan
Mengikut jenis tekanan, salur tekanan boleh dibahagikan kepada salur tekanan dalaman dan salur tekanan luaran.Bekas tekanan dalaman boleh dibahagikan kepada empat tahap tekanan mengikut tekanan reka bentuk (p), yang dibahagikan seperti berikut:
Bekas tekanan rendah (kod L) 0.1MPa≤p<1.6MPa;
Bekas tekanan sederhana (kod M) 1.6MPa≤p<10.0MPa;
Bekas tekanan tinggi (kod H) 10MPa≤p<100MPa;
Bekas tekanan ultra tinggi (kod U) p≥100MPa.
Dalam bekas tekanan luaran, apabila tekanan dalaman bekas kurang daripada tekanan atmosfera mutlak (kira-kira 0.1MPa), ia juga dipanggil bekas vakum.
(2) Pengelasan mengikut peranan bekas dalam pengeluaran
Mengikut fungsi kapal tekanan dalam proses pengeluaran, ia boleh dibahagikan kepada empat jenis: kapal tekanan tindak balas, kapal tekanan pertukaran haba, kapal tekanan pemisah dan kapal tekanan penyimpanan.Pembahagian khusus adalah seperti berikut.
①Bekas tekanan tindak balas (kod R) digunakan terutamanya untuk melengkapkan tindak balas fizikal dan kimia medium, seperti reaktor, cerek tindak balas, cerek pempolimeran, autoklaf, menara sintesis, autoklaf, penjana gas, dll.
②Kapal tekanan pertukaran haba (kod E) digunakan terutamanya untuk melengkapkan bekas tekanan pertukaran haba sederhana.Seperti dandang haba sisa shell dan tiub, penukar haba, penyejuk, pemeluwap, penyejat, pemanas, dsb.
③Kapal tekanan pemisahan (kod S) digunakan terutamanya untuk melengkapkan penimbal keseimbangan tekanan cecair sederhana dan penulenan gas dan pengasingan.Seperti pemisah, penapis, pengumpul minyak, penampan, menara pengeringan, dll.
④Bekas tekanan penyimpanan (kod C, di mana kod tangki sfera B) digunakan terutamanya untuk menyimpan dan mengandungi gas, cecair, cecair
Kapal tekanan untuk gas dan media lain.Seperti tangki simpanan ammonia cecair, tangki simpanan gas petroleum cecair, dll.
Dalam bekas tekanan, jika terdapat dua atau lebih prinsip proses pada masa yang sama, varieti harus dibahagikan mengikut peranan utama dalam proses.
(3) Pengelasan mengikut kaedah pemasangan
Mengikut kaedah pemasangan, ia boleh dibahagikan kepada kapal tekanan tetap dan kapal tekanan mudah alih.
①Bejana tekanan tetap merujuk kepada bejana tekanan dengan tapak pemasangan dan penggunaan tetap, dan keadaan dan pengendali proses yang agak tetap.Seperti tangki simpanan mendatar, tangki sfera, menara, reaktor, dan lain-lain di bengkel pengeluaran.
②Kapal tekanan mudah alih merujuk kepada peralatan pengangkutan yang terdiri daripada tangki atau silinder gas volum besar dan gear atau rangka perjalanan yang disambungkan secara kekal, termasuk kereta tangki kereta api, kereta tangki kereta, treler paip panjang, bekas tangki dan bekas berkas tiub.Kapal tekanan mudah alih perlu mempertimbangkan daya inersia dan sloshing cecair semasa pengangkutan, jadi ia mempunyai keperluan khas dari segi struktur, penggunaan dan keselamatan.
Bejana tekanan yang mempunyai fungsi media pemunggah dan pemunggahan, hanya digunakan dalam peranti atau medan, dan tidak mengambil bahagian dalam pengangkutan kereta api, jalan raya atau air bukanlah kapal tekanan mudah alih.
(4) Klasifikasi mengikut pengurusan teknologi keselamatan
Beberapa kaedah pengelasan yang disebutkan di atas hanya mempertimbangkan parameter reka bentuk tertentu atau keadaan penggunaan bejana tekanan, dan tidak dapat menggambarkan secara menyeluruh tahap bahaya keseluruhan yang dihadapi oleh bejana tekanan.Sebagai contoh, bekas tekanan yang menyimpan media mudah terbakar atau sederhana toksik atau lebih berbahaya adalah jauh lebih berbahaya daripada bekas tekanan dengan saiz geometri yang sama yang menyimpan media beracun sederhana atau tidak mudah terbakar.
Bahaya bejana tekanan juga berkaitan dengan produk tekanan reka bentuknya p dan isipadu penuh V. Semakin besar nilai pV, semakin besar tenaga letupan dan semakin besar bahaya apabila kapal itu pecah.Reka bentuk, pembuatan, pemeriksaan, penggunaan dan pengurusan kapal keperluan yang lebih tinggi.
Atas sebab ini, mempertimbangkan faktor-faktor seperti tekanan reka bentuk, isipadu, bahaya sederhana, peranan vesel dalam pengeluaran, kekuatan bahan, struktur vesel dan faktor-faktor lain, "Peraturan Pengawasan Teknikal Keselamatan Kapal Tekanan" membahagikan vesel tekanan dalam skop yang berkenaan kepada tiga kategori.Iaitu, bekas tekanan jenis pertama, bekas tekanan jenis kedua dan bekas tekanan jenis ketiga.
Dalam proses penggunaan, didapati fokus kaedah pengelasan ini tidak menonjol.Untuk kapal tekanan pelbagai fungsi, sukar untuk menentukan fungsi mana yang memainkan peranan utama dalam pengeluaran, yang dengan mudah membawa kepada pendapat yang tidak konsisten apabila mengklasifikasikan.Pada masa yang sama, dengan kemajuan sains bahan dan teknologi pembuatan, kekuatan bahan, struktur kontena, dan lain-lain bukan lagi faktor utama yang mempengaruhi tahap risiko kontena.
Memandangkan masalah di atas, untuk menjadikan pengelasan mudah dan unik, "Peraturan Penyeliaan Teknologi Keselamatan Kapal Tekanan Pegun" China mengklasifikasikan vesel tekanan mengikut tiga faktor, seperti sederhana, tekanan reka bentuk dan isipadu, dan mengelaskan vesel tekanan dalam skop terpakai ke dalam Kategori I. Bagi bejana tekanan, bejana tekanan Kelas II dan bejana tekanan Kelas III, kaedah pengelasan kini diperkenalkan.
①Pengelompokan medium Medium bekas tekanan ialah gas, gas cecair, dan cecair yang suhu kerja maksimumnya lebih tinggi daripada atau sama dengan takat didih piawainya, dan dibahagikan kepada dua kumpulan mengikut tahap ketoksikan dan risiko letupan.
ⅰ.Kumpulan media pertama: media kimia, media letupan, dan gas cecair yang tahap bahaya ketoksikannya adalah sangat berbahaya dan sangat berbahaya.
ii.Set media kedua: media selain daripada set media pertama.
Tahap bahaya ketoksikan dan tahap bahaya letupan medium ditentukan mengikut dua standard GBZ230 “Pengkelasan Tahap Bahaya Pendedahan Pekerjaan kepada Racun” dan HG20660 “Pengkelasan Tahap Bahaya Ketoksikan dan Bahaya Letupan Bahan Kimia dalam Kapal Tekanan ”.Apabila kedua-duanya tidak konsisten, yang mempunyai tahap bahaya tertinggi (berbahaya) akan diutamakan.
②Pengelasan bejana tekanan Pengelasan bejana tekanan hendaklah terlebih dahulu memilih gambarajah pengelasan yang sepadan mengikut ciri-ciri medium, dan kemudian
Ukur tekanan p (unit MPa) dan isipadu V (unit m3), tandakan titik koordinat, dan tentukan kategori bekas.
i.Untuk kumpulan media pertama, klasifikasi bejana tekanan ditunjukkan dalam Rajah 1-2.
Apabila titik koordinat terletak pada garis pengelasan Rajah 1-2 atau Rajah 1-3, ia dikelaskan mengikut kategori yang lebih tinggi;isipadu kurang daripada 25L atau diameter dalam (untuk bahagian bukan bulatan, ia merujuk kepada lebar, ketinggian atau garis pepenjuru, seperti segi empat tepat ialah Pembuluh tekanan volum kecil dengan garis pepenjuru dan elips sebagai paksi utama) kurang daripada 150 mm dikelaskan sebagai bejana tekanan Kelas I;media yang tidak dinyatakan dalam dua piawaian GBZ230 dan HG20660 hendaklah dipertimbangkan secara menyeluruh mengikut sifat kimianya, tahap bahaya dan kandungan , Kumpulan sederhana ditentukan oleh unit reka bentuk kapal tekanan.
Disebabkan oleh perbezaan dasar ekonomi, dasar teknikal, pangkalan perindustrian dan sistem pengurusan pelbagai negara, kaedah klasifikasi kapal tekanan juga berbeza antara satu sama lain.Apabila mereka bentuk bejana tekanan menggunakan piawaian antarabangsa atau piawaian asing lanjutan, kaedah pengelasan yang sepadan hendaklah diguna pakai.
Sebagai contoh, "Arahan Peralatan Tekanan" EU 97/23/EC secara komprehensif menentukan bahaya peralatan tekanan mengikut faktor seperti tekanan kerja yang dibenarkan, tekanan wap pada suhu kerja maksimum yang dibenarkan, bahaya sederhana, isipadu geometri atau saiz nominal, dan guna.Peralatan galas tekanan dibahagikan kepada empat kategori: I, II, III, dan IV, dan keperluan bahan, reka bentuk, pembuatan dan pemeriksaan yang sepadan diberikan.
Contoh lain ialah JISB8270 Jepun “Pressure Vessel (Basic Standard)” yang diisytiharkan pada tahun 1993, yang membahagikan vesel tekanan kepada tiga gred mengikut tekanan reka bentuk dan bahaya medium: jenis ketiga vesel tekanan mempunyai gred terendah, dan skop Penggunaannya ialah suhu reka bentuk tidak lebih rendah daripada 0℃, tekanan reka bentuk adalah kurang daripada 1MPa;tekanan reka bentuk kapal tekanan jenis kedua adalah kurang daripada 30MPa;dan tekanan reka bentuk kapal tekanan jenis pertama secara amnya hendaklah kurang daripada 100MPa.Walau bagaimanapun, jika terdapat keperluan khas untuk bahan, pembuatan, pemeriksaan, dsb., vesel tekanan dengan tekanan reka bentuk lebih tinggi daripada 100MPa juga boleh diklasifikasikan ke dalam kategori kapal pertama.
Masa siaran: Sep-19-2022