Zbiorniki ciśnieniowe mają szeroki zakres zastosowań, dużą liczbę i złożone warunki pracy, a stopień szkód spowodowanych wypadkami jest różny.Stopień zagrożenia jest związany z wieloma czynnikami, takimi jak ciśnienie projektowe, temperatura projektowa, średnie zagrożenie, właściwości mechaniczne materiałów, okazje użytkowania i metody instalacji.Im większe zagrożenie, tym wyższe wymagania dotyczące materiałów zbiorników ciśnieniowych, projektowania, produkcji, kontroli, użytkowania i zarządzania.Dlatego wymagana jest rozsądna klasyfikacja zbiorników ciśnieniowych.
1. Zagrożenie medialne
Zagrożenie medium odnosi się do toksyczności, palności, korozyjności, utleniania itp. Medium, wśród których toksyczność i łatwopalność są głównymi czynnikami wpływającymi na klasyfikację zbiorników ciśnieniowych.
(1) Toksyczność
Toksyczność odnosi się do zdolności trucizny chemicznej do powodowania uszkodzeń ciała i jest używana do wyrażenia związku między dawką trucizny a reakcją toksyczną.Wielkość toksyczności jest ogólnie wyrażana w postaci dawki wymaganej, aby substancja chemiczna wywołała określoną reakcję toksyczną u zwierząt doświadczalnych.Trucizna gazowa, wyrażona jako stężenie substancji w powietrzu.Im niższe stężenie wymaganej dawki, tym większa toksyczność.
Przy projektowaniu zbiorników ciśnieniowych, zgodnie z maksymalnym dopuszczalnym stężeniem mediów chemicznych, Chiny klasyfikują media chemiczne jako skrajnie niebezpieczne (Ⅰ
Istnieją cztery poziomy: wysokie zagrożenie (poziomⅡ), umiarkowane zagrożenie (poziomⅢ) i umiarkowane zagrożenie (poziomⅣ).Tak zwane maksymalne dopuszczalne stężenie odnosi się do najwyższego stężenia, które z medycznego punktu widzenia nie jest uważane za szkodliwe dla organizmu człowieka, wyrażone w miligramach substancji toksycznych na metr sześcienny powietrza, a jednostką jest mg/m3.Ogólne kryteria klasyfikacji to:
Skrajnie niebezpieczne (Klasa I) maksymalne dopuszczalne stężenie masowe <0,1mg/m3;
Wysoce niebezpieczne (Klasa II) maksymalne dopuszczalne stężenie masowe 0,1~<1,0mg/m3;
Umiarkowane zagrożenie (stopień III) maksymalne dopuszczalne stężenie masowe 1,0~<10mg/m3;
Umiarkowane zagrożenie (stopień IV) Maksymalne dopuszczalne stężenie masowe wynosi≥10 mg/m3.
Im wyższa toksyczność medium, tym poważniejsze szkody spowodowane wybuchem lub wyciekiem zbiornika ciśnieniowego i tym wyższe wymagania dotyczące doboru materiałów, produkcji, kontroli i zarządzania.Na przykład blach stalowych Q235-B nie należy używać do produkcji zbiorników ciśnieniowych z mediami wyjątkowo lub bardzo niebezpiecznymi;przy produkcji pojemników zawierających wyjątkowo lub bardzo niebezpieczne media, płyty ze stali węglowej i stali niskostopowej należy poddawać pojedynczo badaniom ultradźwiękowym, a także należy przeprowadzić ogólną obróbkę cieplną po spawaniu, a połączenia spawane klasy A i B na kontener należy również poddać 100% badaniu promieniowemu lub ultradźwiękowemu, a próbę szczelności wykonać po zakwalifikowaniu próby hydraulicznej.
Wymagania dotyczące produkcji pojemników o umiarkowanej lub łagodnej toksyczności są znacznie niższe.Stopień toksyczności ma duży wpływ na dobór kołnierzy, co ma odzwierciedlenie głównie w nominalnym poziomie ciśnienia kołnierza.Jeżeli medium wewnętrzne jest umiarkowanie toksyczne, ciśnienie nominalne wybranego kołnierza rury nie powinno być mniejsze niż 1,0 MPa;medium wewnętrzne jest wysokie lub występuje ekstremalne zagrożenie toksycznością, ciśnienie nominalne wybranego kołnierza rury nie powinno być mniejsze niż 1,6 MPa, a kołnierz do spawania doczołowego z szyjką powinien być również używany w jak największym stopniu.
(2) Łatwopalność
Mieszanina palnego gazu lub pary i powietrza nie jest palna ani wybuchowa w żadnej proporcji, ale ma ściśle określoną proporcję ilościową i zmienia się pod wpływem zmian warunków.Z badań wynika, że gdy zawartość gazów palnych w mieszaninie spełnia warunki spalania całkowitego, reakcja spalania jest najbardziej gwałtowna.Jeśli jego zawartość zmniejszy się lub wzrośnie, prędkość spalania płomienia zmniejszy się, a gdy stężenie będzie niższe lub wyższe od określonej wartości granicznej, nie będzie się już palić i eksplodować.Zakres stężeń, w których mieszanina gazów palnych lub oparów i powietrza eksploduje natychmiast po zetknięciu się ze źródłem ognia lub przy określonej energii detonacji, nazywany jest granicznym stężeniem wybuchowym, najniższe stężenie w chwili wybuchu nazywane jest dolną granicą wybuchowości, a najwyższe stężenie nazywane jest górną granicą wybuchowości.
Granica wybuchowości jest ogólnie wyrażana przez udział objętościowy palnego gazu lub pary w mieszaninie.Medium o dolnej granicy wybuchowości mniejszej niż 10% lub różnica między górną granicą wybuchowości a dolną granicą jest większa lub równa 20%, ogólnie określane jako media palne, takie jak metan, etan, etylen, wodór, propan, butan itp. Media palne obejmują łatwopalne gazy, ciecze i ciała stałe.Palne medium zawarte w zbiorniku ciśnieniowym odnosi się głównie do gazu palnego i gazu skroplonego.
Media łatwopalne stawiają wyższe wymagania w zakresie doboru, projektowania, produkcji i zarządzania zbiornikami ciśnieniowymi.Wszystkie spoiny (w tym spoiny pachwinowe) palnych zbiorników średniociśnieniowych powinny przyjąć strukturę z pełnym przetopem itp.
2. Klasyfikacja zbiorników ciśnieniowych
Różne kraje na świecie mają różne metody klasyfikacji zbiorników ciśnieniowych.Ta sekcja koncentruje się na metodach klasyfikacji w chińskich „Przepisach nadzoru technicznego bezpieczeństwa stacjonarnych zbiorników ciśnieniowych”.
(1) Klasyfikacja według poziomu ciśnienia
W zależności od rodzaju ciśnienia zbiorniki ciśnieniowe można podzielić na wewnętrzne zbiorniki ciśnieniowe i zewnętrzne zbiorniki ciśnieniowe.Wewnętrzny zbiornik ciśnieniowy można podzielić na cztery poziomy ciśnienia zgodnie z ciśnieniem projektowym (p), które są podzielone w następujący sposób:
Zbiornik niskiego ciśnienia (kod L) 0,1 MPa≤p<1,6 MPa;
Zbiornik średniociśnieniowy (kod M) 1,6MPa≤p<10,0 MPa;
Zbiornik wysokociśnieniowy (kod H) 10MPa≤p<100 MPa;
Pojemnik do ultrawysokiego ciśnienia (kod U) str≥100MPa.
W pojemniku ciśnieniowym zewnętrznym, gdy ciśnienie wewnętrzne pojemnika jest mniejsze niż bezwzględne ciśnienie atmosferyczne (około 0,1 MPa), nazywa się to również pojemnikiem próżniowym.
(2) Klasyfikacja według roli pojemników w produkcji
Zgodnie z funkcją zbiornika ciśnieniowego w procesie produkcyjnym można go podzielić na cztery typy: zbiornik ciśnieniowy reakcji, zbiornik ciśnieniowy wymiany ciepła, zbiornik ciśnieniowy separacji i zbiornik ciśnieniowy do przechowywania.Konkretny podział jest następujący.
①Zbiornik ciśnieniowy reakcji (kod R) służy głównie do zakończenia reakcji fizycznej i chemicznej medium, takiego jak reaktor, kocioł reakcyjny, kocioł polimeryzacyjny, autoklaw, wieża syntezy, autoklaw, generator gazu itp.
②Zbiornik ciśnieniowy wymiany ciepła (kod E) jest używany głównie do uzupełnienia średniego zbiornika ciśnieniowego wymiany ciepła.Takie jak płaszczowo-rurowe kotły na ciepło odpadowe, wymienniki ciepła, chłodnice, skraplacze, parowniki, grzejniki itp.
③Zbiornik ciśnieniowy do separacji (kod S) służy głównie do uzupełniania bufora równoważącego ciśnienie w oczyszczaniu i oddzielaniu medium medium i gazu.Takie jak separatory, filtry, kolektory oleju, bufory, wieże suszące itp.
④Zbiornik ciśnieniowy do przechowywania (kod C, w którym zbiornik kulisty kod B) jest używany głównie do przechowywania i przechowywania gazu, cieczy, cieczy
Zbiorniki ciśnieniowe do gazu i innych mediów.Takie jak zbiorniki do przechowywania ciekłego amoniaku, zbiorniki do przechowywania skroplonego gazu ropopochodnego itp.
W zbiorniku ciśnieniowym, jeśli jednocześnie występują dwie lub więcej zasad procesu, odmiany należy podzielić zgodnie z główną rolą w procesie.
(3) Klasyfikacja według metody instalacji
Zgodnie z metodą instalacji można go podzielić na stałe zbiorniki ciśnieniowe i ruchome zbiorniki ciśnieniowe.
①Stały zbiornik ciśnieniowy odnosi się do zbiornika ciśnieniowego ze stałym miejscem instalacji i użytkowania oraz stosunkowo ustalonymi warunkami procesu i operatorami.Takich jak poziome zbiorniki magazynowe, kuliste zbiorniki, wieże, reaktory itp. w warsztacie produkcyjnym.
②Mobilny zbiornik ciśnieniowy odnosi się do sprzętu transportowego składającego się ze zbiorników lub butli gazowych o dużej objętości oraz podwozia lub ram, które są trwale połączone, w tym cystern kolejowych, cystern samochodowych, przyczep z długimi rurami, kontenerów-cystern i kontenerów z wiązką rur.Mobilne zbiorniki ciśnieniowe muszą uwzględniać siłę bezwładności i chlupotanie cieczy podczas transportu, dlatego mają specjalne wymagania w zakresie konstrukcji, użytkowania i bezpieczeństwa.
Zbiornik ciśnieniowy, który pełni funkcję załadunku i rozładunku medium, jest używany tylko w urządzeniu lub w terenie i nie uczestniczy w transporcie kolejowym, drogowym lub wodnym, nie jest ruchomym zbiornikiem ciśnieniowym.
(4) Klasyfikacja według zarządzania technologią bezpieczeństwa
Kilka wymienionych powyżej metod klasyfikacji uwzględnia tylko określony parametr projektowy lub warunki użytkowania zbiornika ciśnieniowego i nie może kompleksowo odzwierciedlać ogólnego poziomu zagrożenia, na jakie narażony jest zbiornik ciśnieniowy.Na przykład zbiornik ciśnieniowy, w którym przechowywane są media łatwopalne lub umiarkowanie toksyczne lub bardziej niebezpieczne, jest znacznie bardziej niebezpieczny niż zbiornik ciśnieniowy o tym samym rozmiarze geometrycznym, w którym przechowywane są media lekko toksyczne lub niepalne.
Zagrożenie zbiornika ciśnieniowego jest również związane z iloczynem jego ciśnienia projektowego p i pełnej objętości V. Im większa wartość pV, tym większa energia wybuchu i tym większe zagrożenie w przypadku rozerwania naczynia.Projektowanie, produkcja, kontrola, użytkowanie i zarządzanie wyższymi wymaganiami statku.
Z tego powodu, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak ciśnienie projektowe, objętość, średnie zagrożenie, rola zbiornika w produkcji, wytrzymałość materiału, konstrukcja zbiornika i inne czynniki, „Przepisy dozoru technicznego bezpieczeństwa zbiorników ciśnieniowych” dzielą zbiorniki ciśnieniowe w obowiązującym zakresie na trzy kategorie.Oznacza to, że pierwszy typ zbiornika ciśnieniowego, drugi typ zbiornika ciśnieniowego i trzeci typ zbiornika ciśnieniowego.
W trakcie użytkowania okazuje się, że cel tej metody klasyfikacji nie jest widoczny.W przypadku wielofunkcyjnych zbiorników ciśnieniowych trudno jest określić, która funkcja odgrywa główną rolę w produkcji, co łatwo prowadzi do niespójnych opinii przy klasyfikacji.Jednocześnie wraz z postępem materiałoznawstwa i technologii wytwarzania wytrzymałość materiału, konstrukcja pojemnika itp. nie są już głównymi czynnikami wpływającymi na poziom ryzyka pojemników.
W związku z powyższymi problemami, aby uczynić klasyfikację prostą i niepowtarzalną, chińskie „Przepisy nadzoru technologii bezpieczeństwa stacjonarnych zbiorników ciśnieniowych” klasyfikują zbiorniki ciśnieniowe według trzech czynników, takich jak medium, ciśnienie projektowe i objętość, oraz klasyfikują zbiorniki ciśnieniowe w ramach mający zastosowanie zakres do kategorii I. W przypadku zbiorników ciśnieniowych, zbiorników ciśnieniowych klasy II i zbiorników ciśnieniowych klasy III wprowadzono obecnie metody klasyfikacji.
①Podział medium Medium w zbiorniku ciśnieniowym to gaz, gaz skroplony i ciecz, których maksymalna temperatura robocza jest wyższa lub równa jego normalnej temperaturze wrzenia i dzieli się na dwie grupy w zależności od stopnia toksyczności i zagrożenia wybuchem.
ⅰ.Pierwsza grupa mediów: media chemiczne, media wybuchowe oraz gazy skroplone, których stopień zagrożenia toksycznością jest skrajnie niebezpieczny i wysoce niebezpieczny.
II.Drugi zestaw nośników: nośniki inne niż pierwszy zestaw nośników.
Stopień zagrożenia toksycznością i stopień zagrożenia wybuchem medium określa się zgodnie z dwoma standardami GBZ230 „Klasyfikacja stopnia zagrożenia narażenia zawodowego na trucizny” i HG20660 „Klasyfikacja stopnia zagrożenia toksycznością i stopnia zagrożenia wybuchem medium chemicznego w zbiornikach ciśnieniowych ”.Gdy oba są niespójne, pierwszeństwo ma ten o najwyższym stopniu zagrożenia (niebezpieczny).
②Klasyfikacja zbiorników ciśnieniowych Klasyfikacja zbiorników ciśnieniowych powinna najpierw wybrać odpowiedni diagram klasyfikacyjny zgodnie z charakterystyką medium, a następnie
Zmierz ciśnienie p (jednostka MPa) i objętość V (jednostka m3), zaznacz współrzędne i określ kategorię pojemnika.
I.Dla pierwszej grupy mediów klasyfikacja zbiorników ciśnieniowych jest pokazana na rysunku 1-2.
Gdy punkt współrzędnych znajduje się na linii klasyfikacji z rysunku 1-2 lub rysunku 1-3, jest on klasyfikowany zgodnie z wyższą kategorią;objętość jest mniejsza niż 25 l lub średnica wewnętrzna (w przypadku przekrojów nieokrągłych odnosi się do szerokości, wysokości lub linii ukośnej, na przykład prostokąt to zbiorniki ciśnieniowe o małej objętości z linią ukośną i elipsą jako główną osią) poniżej 150 mm są klasyfikowane jako zbiorniki ciśnieniowe klasy I;media niewymienione w dwóch normach GBZ230 i HG20660 należy rozpatrywać kompleksowo zgodnie z ich właściwościami chemicznymi, stopniem zagrożenia i zawartością. Grupa medium jest określana przez jednostkę projektową zbiornika ciśnieniowego.
Ze względu na różnice w polityce gospodarczej, polityce technicznej, bazach przemysłowych i systemach zarządzania różnych krajów, metody klasyfikacji zbiorników ciśnieniowych również różnią się od siebie.Przy projektowaniu zbiorników ciśnieniowych przy użyciu norm międzynarodowych lub zaawansowanych norm zagranicznych należy przyjąć odpowiednie metody klasyfikacji.
Na przykład dyrektywa UE 97/23/WE „Dyrektywa dotycząca urządzeń ciśnieniowych” kompleksowo określa zagrożenia związane z urządzeniami ciśnieniowymi zgodnie z takimi czynnikami, jak dopuszczalne ciśnienie robocze, prężność par w maksymalnej dopuszczalnej temperaturze roboczej, średnie zagrożenie, objętość geometryczna lub rozmiar nominalny oraz używać.Urządzenia ciśnieniowe są podzielone na cztery kategorie: I, II, III i IV oraz podane są odpowiednie wymagania materiałowe, projektowe, produkcyjne i kontrolne.
Innym przykładem jest japońska norma JISB8270 „Zbiornik ciśnieniowy (standard podstawowy)” ogłoszona w 1993 r., która dzieli zbiorniki ciśnieniowe na trzy klasy w zależności od ciśnienia projektowego i zagrożenia medium: trzeci typ zbiornika ciśnieniowego ma najniższą klasę, a zakres zastosowania jest, aby temperatura projektowa nie była niższa niż 0℃, ciśnienie projektowe jest mniejsze niż 1 MPa;ciśnienie projektowe drugiego typu naczynia ciśnieniowego jest mniejsze niż 30 MPa;a ciśnienie projektowe pierwszego typu zbiornika ciśnieniowego powinno generalnie być mniejsze niż 100 MPa.Jeśli jednak istnieją specjalne wymagania dotyczące materiałów, produkcji, kontroli itp., zbiorniki ciśnieniowe o ciśnieniu projektowym wyższym niż 100 MPa można również zaklasyfikować do pierwszej kategorii zbiorników.
Czas postu: 19 września 2022 r