Ang mga pressure vessel ay may malawak na hanay ng paggamit, isang malaking bilang at kumplikadong mga kondisyon sa pagtatrabaho, at ang antas ng pinsala na dulot ng mga aksidente ay nag-iiba.Ang antas ng panganib ay nauugnay sa maraming mga kadahilanan, tulad ng presyon ng disenyo, temperatura ng disenyo, katamtamang panganib, mga mekanikal na katangian ng mga materyales, mga okasyon ng paggamit at mga paraan ng pag-install.Kung mas mataas ang panganib, mas mataas ang mga kinakailangan para sa mga materyales ng pressure vessel, disenyo, paggawa, inspeksyon, paggamit at pamamahala.Samakatuwid, kinakailangan ang isang makatwirang pag-uuri ng mga pressure vessel.
1. Panganib sa media
Ang panganib ng medium ay tumutukoy sa toxicity, flammability, corrosiveness, oxidation, atbp. ng medium, kung saan ang toxicity at flammability ay ang pangunahing mga kadahilanan na nakakaapekto sa pag-uuri ng mga pressure vessel.
(1) Lason
Ang toxicity ay tumutukoy sa kakayahan ng isang kemikal na lason na magdulot ng pinsala sa katawan, at ginagamit upang ipahayag ang kaugnayan sa pagitan ng dosis ng lason at ang nakakalason na tugon.Ang laki ng toxicity ay karaniwang ipinahayag sa mga tuntunin ng dosis na kinakailangan para sa isang kemikal na sangkap upang magdulot ng isang tiyak na nakakalason na reaksyon sa mga eksperimentong hayop.Gaseous poison, na ipinahayag bilang konsentrasyon ng sangkap sa hangin.Ang mas mababa ang konsentrasyon ng kinakailangang dosis, mas malaki ang toxicity.
Kapag nagdidisenyo ng mga pressure vessel, ayon sa maximum na pinapayagang konsentrasyon ng chemical media, inuri ng China ang chemical media bilang lubhang mapanganib (Ⅰ
Mayroong apat na antas: mataas na panganib (levelⅡ), katamtamang panganib (levelⅢ), at banayad na panganib (levelⅣ).Ang tinatawag na pinakamataas na pinapayagang konsentrasyon ay tumutukoy sa pinakamataas na konsentrasyon na itinuturing na hindi nakakapinsala sa katawan ng tao mula sa antas ng medikal, na ipinahayag sa milligrams ng mga nakakalason na sangkap sa bawat metro kubiko ng hangin, at ang yunit ay mg/m3.Ang pangkalahatang pamantayan sa pag-uuri ay:
Lubhang mapanganib (Class I) maximum na pinapayagang mass concentration <0.1mg/m3;
Lubhang mapanganib (Class II) maximum na pinapayagang mass concentration 0.1~<1.0mg/m3;
Katamtamang panganib (grade III) maximum na pinapayagang mass concentration 1.0~<10mg/m3;
Banayad na panganib (grade IV) Ang maximum na pinapayagang mass concentration ay≥10mg/m3.
Kung mas mataas ang toxicity ng medium, mas seryoso ang pinsalang dulot ng pagsabog o pagtagas ng pressure vessel, at mas mataas ang mga kinakailangan para sa pagpili, paggawa, inspeksyon at pamamahala ng materyal.Halimbawa, ang Q235-B steel plates ay hindi dapat gamitin sa paggawa ng mga pressure vessel na may lubhang o lubhang mapanganib na media;kapag ang pagmamanupaktura ng mga lalagyan na naglalaman ng labis o lubhang mapanganib na media, ang carbon steel at low-alloy steel plate ay isailalim sa ultrasonic testing nang paisa-isa, at ang pangkalahatang Post-weld heat treatment ay dapat isagawa, at ang Class A at B welded joints sa ang lalagyan ay dapat ding sumailalim sa 100% ray o ultrasonic testing, at ang air tightness test ay dapat isagawa pagkatapos na maging qualified ang hydraulic test.
Ang mga kinakailangan para sa paggawa ng mga lalagyan na may katamtaman o banayad na toxicity ay mas mababa.Ang antas ng toxicity ay may malaking impluwensya sa pagpili ng mga flanges, na higit sa lahat ay makikita sa nominal na antas ng presyon ng flange.Kung ang panloob na daluyan ay katamtamang nakakalason, ang nominal na presyon ng napiling pipe flange ay hindi dapat mas mababa sa 1.0MPa;ang panloob na medium ay mataas o Extreme toxicity hazards, ang nominal pressure ng napiling pipe flange ay hindi dapat mas mababa sa 1.6MPa, at ang butt welding flange na may leeg ay dapat ding gamitin hangga't maaari.
(2) Nasusunog
Ang pinaghalong nasusunog na gas o singaw at hangin ay hindi nasusunog o sumasabog sa anumang proporsyon, ngunit may mahigpit na quantitative na proporsyon at mga pagbabago dahil sa mga pagbabago sa mga kondisyon.Ipinakikita ng pananaliksik na kapag ang nilalaman ng nasusunog na gas sa pinaghalong nakakatugon sa mga kondisyon ng kumpletong pagkasunog, ang reaksyon ng pagkasunog ay ang pinaka-marahas.Kung ang nilalaman nito ay bumaba o tumaas, ang bilis ng pagsunog ng apoy ay bababa, at kapag ang konsentrasyon ay mas mababa o mas mataas kaysa sa isang tiyak na halaga ng limitasyon, hindi na ito masusunog at sasabog.Ang hanay ng konsentrasyon kung saan ang pinaghalong nasusunog na gas o singaw at hangin ay agad na sasabog kapag nakatagpo ng pinagmumulan ng apoy o isang tiyak na enerhiya ng pagsabog ay tinatawag na limitasyon sa konsentrasyon ng pagsabog, ang pinakamababang konsentrasyon sa oras ng pagsabog ay tinatawag na mas mababang limitasyon ng pagsabog, at ang pinakamataas na konsentrasyon ay tinatawag na itaas na limitasyon ng pagsabog.
Ang limitasyon ng pagsabog ay karaniwang ipinahayag ng fraction ng volume ng nasusunog na gas o singaw sa pinaghalong.Ang medium na may mas mababang limitasyon sa pagsabog na mas mababa sa 10%, o ang pagkakaiba sa pagitan ng pinakamataas na limitasyon ng pagsabog at ang mas mababang limitasyon ay higit sa o katumbas ng 20%, na karaniwang tinutukoy bilang nasusunog na media, tulad ng methane, ethane, ethylene, hydrogen, propane, butane, atbp. Kasama sa nasusunog na media ang mga nasusunog na gas, likido at solid.Ang nasusunog na daluyan na nasa pressure vessel ay pangunahing tumutukoy sa nasusunog na gas at tunaw na gas.
Ang nasusunog na media ay naglagay ng mas mataas na mga kinakailangan sa pagpili, disenyo, paggawa at pamamahala ng mga pressure vessel.Ang lahat ng mga welds (kabilang ang fillet welds) ng mga nasusunog na medium pressure vessel ay dapat magpatibay ng isang buong penetration structure, atbp.
2. Pag-uuri ng mga pressure vessel
Ang iba't ibang mga bansa sa mundo ay may iba't ibang paraan ng pag-uuri para sa mga pressure vessel.Nakatuon ang seksyong ito sa mga pamamaraan ng pag-uuri sa "Mga Regulasyon sa Teknikal na Pangangasiwa sa Kaligtasan ng Kaligtasan ng Sstationary Pressure Vessel" ng China.
(1) Pag-uuri ayon sa antas ng presyon
Ayon sa uri ng presyon, ang mga pressure vessel ay maaaring nahahati sa panloob na mga pressure vessel at panlabas na pressure vessel.Ang panloob na daluyan ng presyon ay maaaring nahahati sa apat na antas ng presyon ayon sa presyon ng disenyo (p), na nahahati sa mga sumusunod:
Mababang presyon (code L) na lalagyan 0.1MPa≤p<1.6MPa;
Katamtamang presyon (code M) na lalagyan 1.6MPa≤p<10.0MPa;
Mataas na presyon (code H) na lalagyan 10MPa≤p<100MPa;
Ultra-high pressure (code U) na lalagyan p≥100MPa.
Sa panlabas na lalagyan ng presyon, kapag ang panloob na presyon ng lalagyan ay mas mababa sa isang ganap na presyon ng atmospera (mga 0.1MPa), ito ay tinatawag ding isang lalagyan ng vacuum.
(2) Pag-uuri ayon sa papel ng mga lalagyan sa produksyon
Ayon sa pag-andar ng pressure vessel sa proseso ng produksyon, maaari itong nahahati sa apat na uri: reaction pressure vessel, heat exchange pressure vessel, separation pressure vessel at storage pressure vessel.Ang tiyak na dibisyon ay ang mga sumusunod.
①Ang daluyan ng presyon ng reaksyon (code R) ay pangunahing ginagamit upang makumpleto ang pisikal at kemikal na reaksyon ng daluyan, tulad ng reactor, reaction kettle, polymerization kettle, autoclave, synthesis tower, autoclave, gas generator, atbp.
②Ang heat exchange pressure vessel (code E) ay pangunahing ginagamit upang makumpleto ang medium heat exchange pressure vessel.Gaya ng mga shell at tube waste heat boiler, heat exchanger, cooler, condenser, evaporator, heaters, atbp.
③Ang separation pressure vessel (code S) ay pangunahing ginagamit upang makumpleto ang pressure balance buffer ng medium fluid at gas purification at separation.Gaya ng mga separator, filter, oil collector, buffer, drying tower, atbp.
④Storage pressure vessel (code C, kung saan ang spherical tank code B) ay pangunahing ginagamit para sa pag-iimbak at naglalaman ng gas, likido, likido
Mga pressure vessel para sa gas at iba pang media.Tulad ng mga tangke ng imbakan ng likidong ammonia, mga tangke ng imbakan ng likidong petrolyo, atbp.
Sa isang pressure vessel, kung mayroong dalawa o higit pang mga prinsipyo ng proseso sa parehong oras, ang mga varieties ay dapat na hatiin ayon sa pangunahing papel sa proseso.
(3) Pag-uuri ayon sa paraan ng pag-install
Ayon sa paraan ng pag-install, maaari itong nahahati sa mga nakapirming pressure vessel at mobile pressure vessel.
①Ang nakapirming pressure vessel ay tumutukoy sa pressure vessel na may nakapirming lugar ng pag-install at paggamit, at medyo nakapirming mga kondisyon at operator ng proseso.Tulad ng mga horizontal storage tank, spherical tank, tower, reactors, atbp. sa production workshop.
②Ang mobile pressure vessel ay tumutukoy sa mga kagamitan sa transportasyon na binubuo ng mga tangke o malalaking volume na gas cylinder at traveling gear o frame na permanenteng konektado, kabilang ang mga railway tank car, sasakyang tangke ng sasakyan, long-pipe trailer, tank container, at tube-bundle container.Kailangang isaalang-alang ng mga mobile pressure vessel ang inertial force at liquid sloshing sa panahon ng transportasyon, kaya mayroon silang mga espesyal na kinakailangan sa mga tuntunin ng istraktura, paggamit at kaligtasan.
Ang isang pressure vessel na may function ng loading at unloading medium, ay ginagamit lamang sa device o field, at hindi nakikilahok sa railway, kalsada o tubig na transportasyon ay hindi isang mobile pressure vessel.
(4) Pag-uuri ayon sa pamamahala ng teknolohiyang pangkaligtasan
Ang ilang mga pamamaraan ng pag-uuri na binanggit sa itaas ay isinasaalang-alang lamang ang isang tiyak na parameter ng disenyo o kondisyon ng paggamit ng pressure vessel, at hindi maaaring komprehensibong sumasalamin sa pangkalahatang antas ng panganib na kinakaharap ng pressure vessel.Halimbawa, ang pressure vessel na nag-iimbak ng nasusunog o katamtamang nakakalason o mas mapanganib na media ay mas mapanganib kaysa sa pressure vessel na may parehong geometric na laki na nag-iimbak ng medyo nakakalason o hindi nasusunog na media.
Ang panganib ng pressure vessel ay may kaugnayan din sa produkto ng disenyo nito na presyon p at ang buong volume na V. Kung mas malaki ang halaga ng pV, mas malaki ang enerhiya ng pagsabog at mas malaki ang panganib kapag ang sisidlan ay pumutok.Ang disenyo, paggawa, inspeksyon, paggamit at pamamahala ng daluyan ng mas mataas na mga kinakailangan.
Para sa kadahilanang ito, isinasaalang-alang ang mga kadahilanan tulad ng presyon ng disenyo, lakas ng tunog, katamtamang panganib, ang papel ng sisidlan sa produksyon, lakas ng materyal, istraktura ng sisidlan at iba pang mga salik, hinahati ng "Mga Regulasyon sa Teknikal na Pangangasiwa sa Kaligtasan ng Pressure Vessel" ang mga pressure vessel sa loob ng naaangkop na saklaw sa tatlong kategorya.Iyon ay, ang unang uri ng pressure vessel, ang pangalawang uri ng pressure vessel at ang ikatlong uri ng pressure vessel.
Sa proseso ng paggamit, napag-alaman na ang pokus ng paraan ng pag-uuri na ito ay hindi kitang-kita.Para sa mga multi-functional na pressure vessel, mahirap tukuyin kung aling function ang gumaganap ng malaking papel sa produksyon, na madaling humahantong sa hindi pantay na mga opinyon kapag nag-uuri.Kasabay nito, sa pagsulong ng materyal na agham at teknolohiya sa pagmamanupaktura, ang lakas ng materyal, istraktura ng lalagyan, atbp. ay hindi na ang mga pangunahing salik na nakakaapekto sa antas ng panganib ng mga lalagyan.
Dahil sa mga problema sa itaas, upang gawing simple at kakaiba ang pag-uuri, ang "Stationary Pressure Vessel Safety Supervision Regulations" ng China ay nag-uuri ng mga pressure vessel ayon sa tatlong salik, tulad ng medium, disenyo ng pressure at volume, at inuuri ang mga pressure vessel sa loob ng naaangkop na saklaw sa Kategorya I. Para sa mga pressure vessel, Class II pressure vessel at Class III pressure vessel, ang mga paraan ng pag-uuri ay ipinakilala na ngayon.
①Pagpapangkat ng daluyan Ang daluyan ng pressure vessel ay gas, liquefied gas, at likido na ang pinakamataas na temperatura sa pagtatrabaho ay mas mataas kaysa o katumbas ng karaniwang punto ng kumukulo nito, at nahahati sa dalawang grupo ayon sa antas ng toxicity at panganib ng pagsabog.
ⅰ.Ang unang pangkat ng media: chemical media, explosive media, at liquefied gases na ang antas ng toxicity hazard ay lubhang mapanganib at lubhang mapanganib.
ii.Ang pangalawang hanay ng media: media maliban sa unang hanay ng media.
Ang antas ng toxicity hazard at explosion hazard degree ng medium ay tinutukoy ayon sa dalawang pamantayan ng GBZ230 "Classification of the Hazard Degree of Occupational Exposure to Poisons" at HG20660 "Classification of the Toxicity Hazard and Explosion Hazard Degree ng Chemical Medium sa Pressure Vessels ”.Kapag ang dalawa ay hindi magkatugma, ang isa na may pinakamataas na antas ng panganib (mapanganib) ang mananaig.
②Pag-uuri ng mga pressure vessel Ang pag-uuri ng mga pressure vessel ay dapat munang pumili ng kaukulang diagram ng pag-uuri ayon sa mga katangian ng daluyan, at pagkatapos
Sukatin ang pressure p (unit MPa) at volume V (unit m3), markahan ang mga coordinate point, at tukuyin ang kategorya ng container.
i.Para sa unang pangkat ng media, ang pag-uuri ng mga pressure vessel ay ipinapakita sa Figure 1-2.
Kapag ang coordinate point ay matatagpuan sa linya ng pag-uuri ng Figure 1-2 o Figure 1-3, ito ay inuri ayon sa mas mataas na kategorya;ang volume ay mas mababa sa 25L o ang panloob na diameter (para sa mga di-circular na seksyon, ito ay tumutukoy sa lapad, taas o dayagonal na linya, tulad ng parihaba ay Small-volume pressure vessel na may dayagonal na linya at isang ellipse bilang pangunahing axis) mas mababa sa 150 mm ay inuri bilang Class I pressure vessels;ang media na hindi tinukoy sa dalawang pamantayang GBZ230 at HG20660 ay dapat na komprehensibong isaalang-alang ayon sa kanilang mga kemikal na katangian, antas ng panganib at nilalaman , Ang medium na grupo ay tinutukoy ng yunit ng disenyo ng pressure vessel.
Dahil sa mga pagkakaiba sa mga patakarang pang-ekonomiya, mga teknikal na patakaran, mga baseng pang-industriya at mga sistema ng pamamahala ng iba't ibang mga bansa, ang mga paraan ng pag-uuri ng mga pressure vessel ay iba rin sa bawat isa.Kapag nagdidisenyo ng mga pressure vessel gamit ang mga internasyonal na pamantayan o advanced na mga pamantayang banyaga, ang mga kaukulang pamamaraan ng pag-uuri ay dapat gamitin.
Halimbawa, komprehensibong tinutukoy ng EU 97/23/EC “Pressure Equipment Directive” ang mga panganib ng pressure equipment ayon sa mga salik gaya ng pinapayagang working pressure, vapor pressure sa maximum na pinapayagang working temperature, medium hazard, geometric volume o nominal size, at gamitin.Ang mga kagamitan na nagdadala ng presyon ay nahahati sa apat na kategorya: I, II, III, at IV, at ang kaukulang materyal, disenyo, paggawa at mga kinakailangan sa inspeksyon ay ibinigay.
Ang isa pang halimbawa ay ang JISB8270 "Pressure Vessel (Basic Standard)" ng Japan na ipinahayag noong 1993, na naghahati sa mga pressure vessel sa tatlong grado ayon sa disenyo ng presyon at ang panganib ng medium: ang ikatlong uri ng pressure vessel ay may pinakamababang grado, at ang saklaw ng application ay ang temperatura ng disenyo ay hindi mas mababa sa 0℃, ang presyon ng disenyo ay mas mababa sa 1MPa;ang disenyo ng presyon ng pangalawang uri ng pressure vessel ay mas mababa sa 30MPa;at ang disenyo ng presyon ng unang uri ng pressure vessel sa pangkalahatan ay dapat na mas mababa sa 100MPa.Gayunpaman, kung may mga espesyal na kinakailangan para sa mga materyales, pagmamanupaktura, inspeksyon, atbp., ang mga pressure vessel na may disenyong presyon na mas mataas sa 100MPa ay maaari ding mauri sa unang kategorya ng mga sasakyang-dagat.
Oras ng post: Set-19-2022