การจำแนกประเภทของภาชนะรับความดันอย่างละเอียดไม่มีสิ่งใดชัดเจนไปกว่านี้อีกแล้ว!

ภาชนะรับความดันมีการใช้งานที่หลากหลาย มีจำนวนมากและสภาพการทำงานที่ซับซ้อน และระดับของอันตรายที่เกิดจากอุบัติเหตุจะแตกต่างกันไประดับของอันตรายเกี่ยวข้องกับหลายปัจจัย เช่น ความดันในการออกแบบ อุณหภูมิในการออกแบบ อันตรายปานกลาง คุณสมบัติทางกลของวัสดุ โอกาสในการใช้งาน และวิธีการติดตั้งยิ่งมีอันตรายมากเท่าใด ข้อกำหนดสำหรับวัสดุภาชนะรับความดัน การออกแบบ การผลิต การตรวจสอบ การใช้งาน และการจัดการก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการจำแนกประเภทของภาชนะรับความดันที่เหมาะสม

1. อันตรายจากสื่อ

ความเป็นอันตรายของตัวกลางหมายถึงความเป็นพิษ ความสามารถในการติดไฟ การกัดกร่อน การออกซิเดชั่น ฯลฯ ของตัวกลาง ซึ่งความเป็นพิษและการติดไฟเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการจัดประเภทของภาชนะรับความดัน

(1) ความเป็นพิษ

ความเป็นพิษหมายถึงความสามารถของสารเคมีพิษในการทำให้ร่างกายเสียหาย และใช้เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณของพิษและการตอบสนองต่อพิษขนาดของความเป็นพิษโดยทั่วไปจะแสดงในรูปของขนาดยาที่จำเป็นสำหรับสารเคมีเพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เป็นพิษในสัตว์ทดลองแก๊สพิษ แสดงเป็นความเข้มข้นของสารในอากาศยิ่งความเข้มข้นของยาที่ต้องการลดลงเท่าใดความเป็นพิษก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อออกแบบภาชนะรับความดัน ตามความเข้มข้นสูงสุดของสารเคมีตัวกลางที่อนุญาต จีนจัดประเภทตัวกลางทางเคมีว่าเป็นอันตรายอย่างยิ่ง (Ⅰ

มีสี่ระดับ: อันตรายสูง (ระดับⅡ), ความเป็นอันตรายปานกลาง (ระดับⅢ) และอันตรายเล็กน้อย (ระดับⅣ).ที่เรียกว่าความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตหมายถึงความเข้มข้นสูงสุดที่ถือว่าไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์จากระดับทางการแพทย์ แสดงเป็นมิลลิกรัมของสารพิษต่อลูกบาศก์เมตรของอากาศ และหน่วยคือ มก./ลบ.ม.เกณฑ์การจำแนกทั่วไปคือ:

อันตรายอย่างยิ่ง (Class I) ความเข้มข้นมวลสูงสุดที่อนุญาต <0.1 มก./ลบ.ม.;

อันตรายสูง (Class II) ความเข้มข้นมวลสูงสุดที่อนุญาต 0.1~<1.0mg/m3;

อันตรายปานกลาง (เกรด III) ความเข้มข้นมวลสูงสุดที่อนุญาต 1.0~<10 มก./ลบ.ม.;

อันตรายเล็กน้อย (เกรด IV) ความเข้มข้นของมวลสูงสุดที่อนุญาตคือ≥10มก./ลบ.ม.

ยิ่งความเป็นพิษของตัวกลางสูงเท่าใด อันตรายที่เกิดจากการระเบิดหรือการรั่วไหลของภาชนะรับแรงดันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และความต้องการในการเลือกวัสดุ การผลิต การตรวจสอบ และการจัดการก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้นตัวอย่างเช่น ห้ามใช้แผ่นเหล็ก Q235-B ในการผลิตภาชนะรับความดันที่มีตัวกลางที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งหรือสูงเมื่อทำการผลิตภาชนะบรรจุที่มีตัวกลางที่เป็นอันตรายมากหรือสูง เหล็กกล้าคาร์บอนและแผ่นเหล็กโลหะผสมต่ำจะต้องผ่านการทดสอบอัลตราโซนิกทีละชิ้น และต้องดำเนินการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมโดยรวม และรอยเชื่อมระดับ A และ B บน คอนเทนเนอร์ควรผ่านการทดสอบด้วยรังสีหรืออัลตราโซนิก 100% และต้องทำการทดสอบความหนาแน่นของอากาศหลังจากผ่านการทดสอบไฮดรอลิกแล้ว

ข้อกำหนดสำหรับการผลิตภาชนะบรรจุที่มีความเป็นพิษปานกลางหรือน้อยนั้นต่ำกว่ามากระดับความเป็นพิษมีอิทธิพลอย่างมากต่อการเลือกหน้าแปลน ซึ่งส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นในระดับความดันเล็กน้อยของหน้าแปลนหากสื่อภายในเป็นพิษปานกลาง ความดันเล็กน้อยของหน้าแปลนท่อที่เลือกไม่ควรน้อยกว่า 1.0MPaสื่อภายในสูงหรืออันตรายจากความเป็นพิษสูง ความดันเล็กน้อยของหน้าแปลนท่อที่เลือกไม่ควรน้อยกว่า 1.6MPa และควรใช้หน้าแปลนเชื่อมชนกับคอให้มากที่สุด

(2) ความไวไฟ

ส่วนผสมของก๊าซหรือไอระเหยที่ติดไฟได้และอากาศไม่ติดไฟหรือระเบิดได้ในสัดส่วนใด ๆ แต่มีสัดส่วนเชิงปริมาณที่เข้มงวดและมีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขการวิจัยแสดงให้เห็นว่าเมื่อเนื้อหาของก๊าซที่ติดไฟได้ในส่วนผสมตรงตามเงื่อนไขของการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ปฏิกิริยาการเผาไหม้จะมีความรุนแรงมากที่สุดหากเนื้อหาลดลงหรือเพิ่มขึ้น ความเร็วในการเผาไหม้ของเปลวไฟจะลดลง และเมื่อความเข้มข้นต่ำกว่าหรือสูงกว่าค่าจำกัด ก็จะไม่เผาไหม้และระเบิดอีกต่อไปช่วงความเข้มข้นที่ส่วนผสมของก๊าซหรือไอระเหยและอากาศที่ติดไฟได้จะระเบิดทันทีเมื่อพบแหล่งกำเนิดไฟหรือพลังงานการระเบิดบางอย่างเรียกว่าขีดจำกัดความเข้มข้นของการระเบิด ความเข้มข้นต่ำสุด ณ เวลาที่เกิดการระเบิดเรียกว่าขีดจำกัดล่างของการระเบิด และ ความเข้มข้นสูงสุดเรียกว่าขีดจำกัดการระเบิดบน

ขีดจำกัดการระเบิดโดยทั่วไปแสดงโดยสัดส่วนปริมาตรของก๊าซหรือไอระเหยที่ติดไฟได้ในส่วนผสมตัวกลางที่มีขีดจำกัดการระเบิดด้านล่างน้อยกว่า 10% หรือความแตกต่างระหว่างขีดจำกัดการระเบิดบนและขีดจำกัดล่างมากกว่าหรือเท่ากับ 20% โดยทั่วไปเรียกว่าสื่อไวไฟ เช่น มีเทน อีเทน เอทิลีน ไฮโดรเจน โพรเพน บิวเทน เป็นต้น สารไวไฟ ได้แก่ ก๊าซ ของเหลว และของแข็งไวไฟสื่อไวไฟที่บรรจุอยู่ในถังความดันส่วนใหญ่หมายถึงก๊าซไวไฟและก๊าซเหลว

สารไวไฟทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้นในการเลือก การออกแบบ การผลิต และการจัดการภาชนะรับความดันรอยเชื่อมทั้งหมด (รวมถึงรอยเชื่อมเนื้อ) ของภาชนะรับความดันขนาดกลางที่ติดไฟได้ ต้องใช้โครงสร้างการเจาะเต็มรูปแบบ ฯลฯ

2. การจำแนกประเภทของภาชนะรับความดัน

ประเทศต่าง ๆ ในโลกมีวิธีการจำแนกภาชนะรับความดันที่แตกต่างกันส่วนนี้มุ่งเน้นไปที่วิธีการจำแนกประเภทใน "ระเบียบกำกับดูแลด้านเทคนิคด้านความปลอดภัยของภาชนะรับความดันแบบอยู่กับที่" ของจีน

(1) การจำแนกตามระดับความดัน

ตามประเภทของความดัน ภาชนะความดันสามารถแบ่งออกเป็นภาชนะความดันภายในและภาชนะความดันภายนอกภาชนะรับความดันภายในสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ระดับความดันตามความดันการออกแบบ (p) ซึ่งแบ่งออกได้ดังนี้:

ภาชนะแรงดันต่ำ (รหัส L) 0.1MPa≤พี<1.6MPa;

ภาชนะแรงดันปานกลาง (รหัส M) 1.6MPa≤พี<10.0MPa;

คอนเทนเนอร์แรงดันสูง (รหัส H) 10MPa≤พี<100MPa;

ภาชนะความดันสูงพิเศษ (รหัส U) หน้า≥100MPa

ในภาชนะความดันภายนอก เมื่อความดันภายในภาชนะน้อยกว่าความดันบรรยากาศสัมบูรณ์ (ประมาณ 0.1MPa) จะเรียกอีกอย่างว่าภาชนะสุญญากาศ

(2) การจำแนกตามบทบาทของภาชนะในการผลิต

ตามหน้าที่ของภาชนะความดันในกระบวนการผลิต สามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ประเภท ได้แก่ ถังความดันปฏิกิริยา ถังความดันแลกเปลี่ยนความร้อน ถังความดันแยก และถังความดันจัดเก็บการแบ่งเฉพาะมีดังนี้

①ถังความดันปฏิกิริยา (รหัส R) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทำให้ปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีของตัวกลางสมบูรณ์ เช่น เครื่องปฏิกรณ์ กาต้มปฏิกิริยา กาต้มน้ำโพลิเมอไรเซชัน หม้อนึ่งความดัน หอสังเคราะห์ หม้อนึ่งความดัน เครื่องกำเนิดก๊าซ ฯลฯ

②ภาชนะรับความดันการแลกเปลี่ยนความร้อน (รหัส E) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทำให้ภาชนะรับความดันแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดกลางสมบูรณ์เช่น หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งแบบเปลือกและท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องทำความเย็น คอนเดนเซอร์ เครื่องระเหย เครื่องทำความร้อน ฯลฯ

③ถังความดันแยก (รหัส S) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทำให้บัฟเฟอร์สมดุลความดันของของเหลวขนาดกลางและก๊าซบริสุทธิ์และการแยกและการแยกเช่น ตัวแยก, ตัวกรอง, ตัวสะสมน้ำมัน, บัฟเฟอร์, หออบแห้ง ฯลฯ

④ถังเก็บความดัน (รหัส C ซึ่งถังทรงกลมรหัส B) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับจัดเก็บและบรรจุก๊าซ ของเหลว ของเหลว

ภาชนะรับความดันสำหรับก๊าซและสื่ออื่น ๆเช่นถังเก็บแอมโมเนียเหลว ถังเก็บก๊าซปิโตรเลียมเหลว เป็นต้น

ในภาชนะรับความดัน หากมีหลักการของกระบวนการตั้งแต่สองอย่างขึ้นไปในเวลาเดียวกัน ควรแบ่งพันธุ์ตามบทบาทหลักในกระบวนการ

(3) การจำแนกประเภทตามวิธีการติดตั้ง

ตามวิธีการติดตั้ง มันสามารถแบ่งออกเป็นภาชนะความดันคงที่และภาชนะความดันเคลื่อนที่

①ถังแรงดันคงที่หมายถึงถังแรงดันที่มีสถานที่ติดตั้งและใช้งานคงที่ และเงื่อนไขกระบวนการและผู้ปฏิบัติงานค่อนข้างคงที่เช่นถังเก็บแนวนอน ถังทรงกลม หอคอย เครื่องปฏิกรณ์ ฯลฯ ในโรงงานผลิต

②ถังแรงดันเคลื่อนที่หมายถึงอุปกรณ์ขนส่งที่ประกอบด้วยถังหรือถังก๊าซปริมาณมากและอุปกรณ์เคลื่อนที่หรือโครงที่เชื่อมต่ออย่างถาวร รวมถึงตู้รถไฟ ตู้ถังรถยนต์ รถพ่วงท่อยาว ตู้คอนเทนเนอร์ และตู้คอนเทนเนอร์มัดท่อภาชนะรับแรงดันเคลื่อนที่จำเป็นต้องคำนึงถึงแรงเฉื่อยและการลื่นของของเหลวในระหว่างการขนส่ง ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดพิเศษในด้านโครงสร้าง การใช้งาน และความปลอดภัย

ภาชนะรับแรงดันที่มีหน้าที่บรรทุกและขนถ่ายสื่อ ใช้เฉพาะในอุปกรณ์หรือภาคสนามเท่านั้น และไม่มีส่วนร่วมในการขนส่งทางรถไฟ ถนน หรือทางน้ำ ไม่ใช่ภาชนะรับแรงดันเคลื่อนที่

(4) การจำแนกตามการจัดการเทคโนโลยีความปลอดภัย

วิธีการจำแนกประเภทหลายวิธีที่กล่าวถึงข้างต้นจะพิจารณาเฉพาะพารามิเตอร์การออกแบบบางอย่างหรือเงื่อนไขการใช้งานของภาชนะรับความดันเท่านั้น และไม่สามารถสะท้อนถึงระดับความเป็นอันตรายโดยรวมที่ภาชนะรับความดันเผชิญได้อย่างครอบคลุมตัวอย่างเช่น ภาชนะรับความดันที่เก็บสารไวไฟหรือมีพิษปานกลางหรือเป็นอันตรายมากกว่าจะเป็นอันตรายมากกว่าภาชนะรับความดันที่มีขนาดทางเรขาคณิตเดียวกันที่เก็บสารมีพิษเล็กน้อยหรือไม่ติดไฟ

อันตรายของภาชนะรับความดันยังเกี่ยวข้องกับผลคูณของความดันการออกแบบ p และปริมาตรเต็ม V ยิ่งค่า pV สูง พลังงานการระเบิดก็จะยิ่งมากขึ้น และอันตรายเมื่อภาชนะแตกก็จะยิ่งมากขึ้นการออกแบบ การผลิต การตรวจสอบ การใช้งาน และการจัดการของเรือมีความต้องการสูง

ด้วยเหตุผลนี้ เมื่อพิจารณาถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความดันในการออกแบบ ปริมาณ อันตรายปานกลาง บทบาทของเรือในการผลิต ความแข็งแรงของวัสดุ โครงสร้างเรือ และปัจจัยอื่น ๆ "ระเบียบการกำกับดูแลทางเทคนิคด้านความปลอดภัยของภาชนะรับความดัน" แบ่งภาชนะรับความดันภายในขอบเขตที่ใช้บังคับออกเป็น สามประเภทนั่นคือภาชนะรับความดันประเภทที่หนึ่ง ถังรับความดันประเภทที่สอง และภาชนะรับความดันประเภทที่สาม

ในกระบวนการใช้งานพบว่าจุดเน้นของวิธีการจำแนกประเภทนี้ไม่โดดเด่นสำหรับภาชนะรับความดันอเนกประสงค์ เป็นการยากที่จะระบุว่าหน้าที่ใดมีบทบาทสำคัญในการผลิต ซึ่งนำไปสู่ความคิดเห็นที่ไม่สอดคล้องกันได้ง่ายเมื่อทำการจำแนกประเภทในขณะเดียวกัน ด้วยความก้าวหน้าของวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีการผลิต ความแข็งแรงของวัสดุ โครงสร้างตู้คอนเทนเนอร์ ฯลฯ ไม่ได้เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อระดับความเสี่ยงของตู้คอนเทนเนอร์อีกต่อไป

ในมุมมองของปัญหาข้างต้น เพื่อให้การจำแนกประเภทง่ายและไม่เหมือนใคร "ข้อบังคับการกำกับดูแลเทคโนโลยีความปลอดภัยของภาชนะรับความดันแบบอยู่กับที่" ของจีนจึงจัดประเภทภาชนะรับความดันตามปัจจัยสามประการ เช่น ความดันปานกลาง ความดันการออกแบบ และปริมาตร และจำแนกภาชนะรับความดันภายใน ขอบเขตที่บังคับใช้ในหมวด I สำหรับภาชนะรับความดัน ภาชนะรับความดัน Class II และภาชนะรับความดัน Class III ตอนนี้ได้แนะนำวิธีการจำแนกประเภทแล้ว

①การจัดกลุ่มตัวกลาง ตัวกลางของภาชนะรับความดัน ได้แก่ ก๊าซ ก๊าซเหลว และของเหลวที่มีอุณหภูมิในการทำงานสูงสุดสูงกว่าหรือเท่ากับจุดเดือดมาตรฐาน และแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามระดับความเป็นพิษและความเสี่ยงในการระเบิด

ⅰ.สื่อกลุ่มแรก: สื่อเคมี สื่อที่ระเบิดได้ และก๊าซเหลวที่มีระดับอันตรายของความเป็นพิษเป็นอันตรายอย่างยิ่งและอันตรายสูง

ii.สื่อชุดที่สอง: สื่ออื่นที่ไม่ใช่สื่อชุดแรก

ระดับอันตรายจากความเป็นพิษและระดับอันตรายจากการระเบิดของตัวกลางถูกกำหนดตามมาตรฐานสองมาตรฐานของ GBZ230 “การจำแนกระดับอันตรายของการได้รับสารพิษจากการทำงาน” และ HG20660 “การจำแนกประเภทความเป็นพิษและระดับอันตรายจากการระเบิดของสารเคมีตัวกลางในภาชนะรับความดัน ".เมื่อทั้งสองไม่ลงรอยกัน ผู้ที่มีระดับอันตราย (อันตราย) สูงสุดจะเหนือกว่า

②การจำแนกประเภทของภาชนะรับความดัน การจัดประเภทของภาชนะรับความดันก่อนอื่นควรเลือกแผนภาพการจำแนกประเภทที่สอดคล้องกันตามลักษณะของตัวกลาง จากนั้น

วัดความดัน p (หน่วย MPa) และปริมาตร V (หน่วย m3) ทำเครื่องหมายจุดพิกัด และกำหนดประเภทคอนเทนเนอร์

ฉัน.สำหรับสื่อกลุ่มแรก การจำแนกประเภทของภาชนะรับความดันแสดงในรูปที่ 1-2

เมื่อจุดพิกัดอยู่บนเส้นจำแนกของรูปที่ 1-2 หรือรูปที่ 1-3 จะถูกจำแนกตามประเภทที่สูงขึ้นปริมาตรน้อยกว่า 25L หรือเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (สำหรับส่วนที่ไม่เป็นวงกลม หมายถึงความกว้าง ความสูง หรือเส้นทแยงมุม เช่น สี่เหลี่ยมผืนผ้าคือภาชนะความดันปริมาตรขนาดเล็กที่มีเส้นทแยงมุมและวงรีเป็นแกนหลัก) น้อยกว่า 150 มม. จัดเป็นภาชนะรับความดันประเภทที่ 1สื่อที่ไม่ได้ระบุไว้ในสองมาตรฐาน GBZ230 และ HG20660 จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุมตามคุณสมบัติทางเคมี ระดับความเป็นอันตราย และเนื้อหา กลุ่มสื่อจะถูกกำหนดโดยหน่วยออกแบบภาชนะรับความดัน

เนื่องจากความแตกต่างในนโยบายเศรษฐกิจ นโยบายทางเทคนิค ฐานอุตสาหกรรม และระบบการจัดการของประเทศต่างๆ วิธีการจำแนกประเภทภาชนะรับความดันจึงแตกต่างกันด้วยเมื่อออกแบบภาชนะรับความดันโดยใช้มาตรฐานสากลหรือมาตรฐานต่างประเทศขั้นสูง ควรนำวิธีการจำแนกประเภทที่สอดคล้องกันมาใช้

ตัวอย่างเช่น EU 97/23/EC “คำสั่งเกี่ยวกับอุปกรณ์แรงดัน” กำหนดอันตรายของอุปกรณ์แรงดันอย่างครอบคลุมตามปัจจัยต่างๆ เช่น แรงดันใช้งานที่อนุญาต แรงดันไอที่อุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่อนุญาต อันตรายปานกลาง ปริมาตรทางเรขาคณิตหรือขนาดที่ระบุ และ ใช้.อุปกรณ์รองรับแรงดันแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: I, II, III และ IV และกำหนดวัสดุ การออกแบบ การผลิต และการตรวจสอบที่สอดคล้องกัน

อีกตัวอย่างหนึ่งคือ JISB8270 “ภาชนะรับความดัน (มาตรฐานพื้นฐาน)” ของญี่ปุ่นที่ประกาศใช้ในปี 1993 ซึ่งแบ่งภาชนะรับความดันออกเป็นสามเกรดตามความดันที่ออกแบบและอันตรายของตัวกลาง: ภาชนะรับความดันประเภทที่สามมีเกรดต่ำสุด และขอบเขต การใช้งานคืออุณหภูมิการออกแบบไม่ต่ำกว่า 0℃, ความดันการออกแบบน้อยกว่า 1MPa;ความดันการออกแบบของถังความดันประเภทที่สองน้อยกว่า 30MPaและความดันการออกแบบของถังความดันประเภทแรกโดยทั่วไปควรน้อยกว่า 100MPaอย่างไรก็ตาม หากมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับวัสดุ การผลิต การตรวจสอบ ฯลฯ ภาชนะรับความดันที่มีความดันการออกแบบสูงกว่า 100MPa ก็สามารถจัดอยู่ในภาชนะประเภทที่หนึ่งได้เช่นกัน