Basınçlı kaplar geniş bir kullanım alanına, çok sayıda ve karmaşık çalışma koşullarına sahip olup, kazalardan kaynaklanan zarar dereceleri değişkenlik göstermektedir.Tehlike derecesi, tasarım basıncı, tasarım sıcaklığı, orta tehlike, malzemelerin mekanik özellikleri, kullanım durumları ve kurulum yöntemleri gibi birçok faktörle ilişkilidir.Tehlike ne kadar yüksekse, basınçlı kap malzemeleri, tasarımı, üretimi, muayenesi, kullanımı ve yönetimi için gereklilikler de o kadar yüksek olur.Bu nedenle, basınçlı kapların makul bir sınıflandırması gereklidir.
1. Medya tehlikesi
Ortamın tehlikesi, ortamın toksisitesi, tutuşabilirliği, aşındırıcılığı, oksidasyonu vb. anlamına gelir; aralarında toksisite ve yanıcılık, basınçlı kapların sınıflandırılmasını etkileyen ana faktörlerdir.
(1) Toksisite
Toksisite, kimyasal bir zehirin vücuda zarar verme yeteneğini ifade eder ve zehirin dozu ile toksik tepki arasındaki ilişkiyi ifade etmek için kullanılır.Toksisitenin boyutu genellikle bir kimyasal maddenin deney hayvanlarında belirli bir toksik reaksiyona neden olması için gereken doz cinsinden ifade edilir.Gaz halindeki zehir, maddenin havadaki konsantrasyonu olarak ifade edilir.Gerekli dozun konsantrasyonu ne kadar düşükse, toksisite o kadar fazladır.
Çin, izin verilen maksimum kimyasal ortam konsantrasyonuna göre basınçlı kaplar tasarlarken, kimyasal ortamları son derece tehlikeli olarak sınıflandırır (Ⅰ
Dört seviye vardır: yüksek tehlike (seviyeⅡ), orta derecede tehlike (seviyeⅢ) ve hafif tehlike (seviyeⅣ).İzin verilen maksimum konsantrasyon, tıbbi düzeyde insan vücuduna zararlı olmadığı kabul edilen en yüksek konsantrasyonu ifade eder ve metreküp hava başına miligram toksik madde olarak ifade edilir ve birimi mg/m3'tür.Genel sınıflandırma kriterleri şunlardır:
Son derece tehlikeli (Sınıf I) izin verilen maksimum kütle konsantrasyonu <0,1 mg/m3;
Çok tehlikeli (Sınıf II) izin verilen maksimum kütle konsantrasyonu 0,1~<1,0mg/m3;
Orta derecede tehlike (derece III) izin verilen maksimum kütle konsantrasyonu 1,0~<10mg/m3;
Hafif tehlike (derece IV) İzin verilen maksimum kütle konsantrasyonu≥10 mg/m3.
Ortamın toksisitesi ne kadar yüksekse, basınçlı kabın patlaması veya sızıntısından kaynaklanan hasar o kadar ciddi ve malzeme seçimi, üretimi, muayenesi ve yönetimi için gereklilikler o kadar yüksek.Örneğin, Q235-B çelik levhalar, aşırı derecede veya yüksek derecede tehlikeli ortamlara sahip basınçlı kaplar üretmek için kullanılmamalıdır;son derece veya çok tehlikeli ortam içeren kaplar üretilirken, karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik levhalar birer birer ultrasonik teste tabi tutulmalı ve genel Kaynak Sonrası ısıl işlem yapılmalı ve A ve B Sınıfı kaynaklı birleştirmeler konteyner ayrıca %100 ışın veya ultrasonik teste tabi tutulmalı ve hidrolik test kalifiye olduktan sonra hava sızdırmazlık testi yapılmalıdır.
Orta veya hafif toksisiteye sahip kapların üretimi için gereksinimler çok daha düşüktür.Toksisite derecesi, flanşların seçiminde büyük bir etkiye sahiptir ve bu, esas olarak flanşın nominal basınç seviyesine yansır.Dahili ortam orta derecede zehirliyse, seçilen boru flanşının nominal basıncı 1,0 MPa'dan az olmamalıdır;iç ortam yüksek veya Aşırı toksisite tehlikeleri, seçilen boru flanşının nominal basıncı 1,6 MPa'dan az olmamalı ve mümkün olduğunca boyunlu alın kaynağı flanşı da kullanılmalıdır.
(2) Yanıcılık
Yanıcı gaz veya buhar ve hava karışımı hiçbir oranda yanıcı veya patlayıcı değildir, ancak kesin bir nicel orana sahiptir ve koşullardaki değişikliklere bağlı olarak değişir.Araştırma, karışımdaki yanıcı gaz içeriği tam yanma koşullarını sağladığında, yanma reaksiyonunun en şiddetli olduğunu göstermektedir.İçeriği azalır veya artarsa, alevin yanma hızı düşer ve konsantrasyon belirli bir sınır değerin altında veya üstünde olduğunda artık yanmaz ve patlamaz.Bir yanıcı gaz veya buhar ve hava karışımının, bir yangın kaynağı veya belirli bir patlama enerjisi ile karşılaştığında hemen patlayacağı konsantrasyon aralığına patlama konsantrasyon limiti, patlama anındaki en düşük konsantrasyona alt patlama limiti ve en yüksek konsantrasyona üst patlama limiti denir.
Patlama limiti genellikle karışımdaki yanıcı gaz veya buharın hacim fraksiyonu ile ifade edilir.Alt patlama limiti %10'dan az olan veya üst patlama limiti ile alt limit arasındaki fark %20'den büyük veya %20'ye eşit olan ortam, genellikle metan, etan, etilen, hidrojen gibi yanıcı ortam olarak adlandırılır. propan, bütan, vb. Yanıcı ortamlar arasında yanıcı gazlar, sıvılar ve katılar bulunur.Basınçlı kapta bulunan yanıcı ortam, esas olarak yanıcı gaz ve sıvılaştırılmış gaz anlamına gelir.
Yanıcı ortamlar, basınçlı kapların seçimi, tasarımı, üretimi ve yönetimi konusunda daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır.Yanıcı orta basınçlı kapların tüm kaynakları (döşeme kaynakları dahil) tam nüfuziyetli bir yapıya sahip olacaktır, vs.
2. Basınçlı kapların sınıflandırılması
Dünyadaki farklı ülkeler, basınçlı kaplar için farklı sınıflandırma yöntemlerine sahiptir.Bu bölüm, Çin'in “Sabit Basınçlı Kap Güvenliği Teknik Denetim Yönetmelikleri”ndeki sınıflandırma yöntemlerine odaklanmaktadır.
(1) Basınç seviyesine göre sınıflandırma
Basınç tipine göre, basınçlı kaplar iç basınçlı kaplara ve dış basınçlı kaplara ayrılabilir.İç basınçlı kap, tasarım basıncına (p) göre aşağıdaki şekilde bölünmüş dört basınç seviyesine bölünebilir:
Alçak basınç (kod L) kabı 0,1 MPa≤p<1.6MPa;
Orta basınçlı (kod M) kap 1,6 MPa≤p<10.0MPa;
Yüksek basınçlı (kod H) kap 10MPa≤p<100MPa;
Ultra yüksek basınçlı (kod U) kap p≥100MPa.
Harici basınçlı kapta, kabın iç basıncı mutlak atmosfer basıncından (yaklaşık 0.1MPa) daha düşük olduğunda, buna vakumlu kap da denir.
(2) Kapların üretimdeki rolüne göre sınıflandırma
Basınçlı kabın üretim sürecindeki işlevine göre, dört türe ayrılabilir: reaksiyon basınçlı kap, ısı değişim basınçlı kap, ayırma basınçlı kap ve depolama basınçlı kap.Özel bölüm aşağıdaki gibidir.
①Reaksiyon basınçlı kap (kod R) esas olarak reaktör, reaksiyon kazanı, polimerizasyon kazanı, otoklav, sentez kulesi, otoklav, gaz jeneratörü vb. gibi ortamın fiziksel ve kimyasal reaksiyonunu tamamlamak için kullanılır.
②Isı değiştirici basınçlı kap (kod E), esas olarak orta ısı değiştirici basınçlı kabı tamamlamak için kullanılır.Kabuk ve borulu atık ısı kazanları, ısı eşanjörleri, soğutucular, kondansatörler, evaporatörler, ısıtıcılar vb.
③Ayırma basınçlı kap (kod S), esas olarak orta sıvı ve gaz arıtma ve ayırmanın basınç dengesi tamponunu tamamlamak için kullanılır.Ayırıcılar, filtreler, yağ toplayıcılar, tamponlar, kurutma kuleleri vb.
④Depolama basınçlı kap (kod C, burada küresel tank kodu B'dir) esas olarak gaz, sıvı, sıvı depolamak ve muhafaza etmek için kullanılır
Gaz ve diğer ortamlar için basınçlı kaplar.Sıvı amonyak depolama tankları, sıvılaştırılmış petrol gazı depolama tankları vb.
Bir basınçlı kapta aynı anda iki veya daha fazla işlem prensibi varsa, çeşitler işlemdeki ana role göre bölünmelidir.
(3) Kurulum yöntemine göre sınıflandırma
Kurulum yöntemine göre, sabit basınçlı kaplara ve mobil basınçlı kaplara ayrılabilir.
①Sabit basınçlı kap, sabit kurulum ve kullanım yeri ve nispeten sabit proses koşulları ve operatörleri olan basınçlı kabı ifade eder.Üretim atölyesinde yatay depolama tankları, küresel tanklar, kuleler, reaktörler vb.
②Mobil basınçlı kap, demiryolu tank arabaları, otomobil tank arabaları, uzun borulu römorklar, tank konteynerleri ve boru demeti konteynerleri dahil olmak üzere, tanklardan veya büyük hacimli gaz silindirlerinden ve kalıcı olarak birbirine bağlı hareketli dişli veya çerçevelerden oluşan taşıma ekipmanını ifade eder.Mobil basınçlı kapların nakliye sırasında atalet kuvvetini ve sıvı çalkalanmasını dikkate alması gerekir, bu nedenle yapı, kullanım ve güvenlik açısından özel gereksinimleri vardır.
Ortamı yükleme ve boşaltma işlevi olan, yalnızca cihazda veya sahada kullanılan, demiryolu, karayolu veya su taşımacılığına katılmayan bir basınçlı kap, hareketli bir basınçlı kap değildir.
(4) Emniyet teknolojisi yönetimine göre sınıflandırma
Yukarıda belirtilen birkaç sınıflandırma yöntemi, basınçlı kabın yalnızca belirli bir tasarım parametresini veya kullanım koşulunu dikkate alır ve basınçlı kabın karşılaştığı genel tehlike seviyesini kapsamlı bir şekilde yansıtamaz.Örneğin, yanıcı veya orta derecede zehirli veya daha tehlikeli ortamları depolayan bir basınçlı kap, hafif derecede zehirli veya yanıcı olmayan ortamları depolayan aynı geometrik boyuta sahip bir basınçlı kaptan çok daha tehlikelidir.
Basınçlı kabın tehlikesi ayrıca tasarım basıncı p ile tam hacmin V çarpımı ile de ilişkilidir. pV değeri ne kadar büyükse, patlama enerjisi o kadar büyük ve kap parçalandığında tehlike de o kadar büyük olur.Geminin tasarımı, üretimi, muayenesi, kullanımı ve yönetimi daha yüksek gereksinimler.
Bu nedenle, tasarım basıncı, hacmi, orta tehlike, kabın üretimdeki rolü, malzeme mukavemeti, kap yapısı ve diğer faktörler gibi faktörler göz önünde bulundurularak, “Basınçlı Kap Güvenliği Teknik Denetim Yönetmeliği” basınçlı kapları uygulanabilir kapsam dahilinde ikiye ayırır. üç kategori.Yani, birinci tip basınçlı kap, ikinci tip basınçlı kap ve üçüncü tip basınçlı kap.
Kullanım sürecinde, bu sınıflandırma yönteminin odağının öne çıkmadığı görülmüştür.Çok işlevli basınçlı kaplar için, hangi işlevin üretimde büyük rol oynadığını belirlemek zordur, bu da sınıflandırırken kolayca tutarsız görüşlere yol açar.Aynı zamanda malzeme bilimi ve üretim teknolojisinin ilerlemesi ile birlikte malzeme mukavemeti, konteyner yapısı vb. artık konteynerlerin risk seviyesini etkileyen ana faktörler olmaktan çıkmıştır.
Yukarıdaki sorunların ışığında, sınıflandırmayı basit ve benzersiz kılmak için, Çin'in “Sabit Basınçlı Kap Güvenlik Teknolojisi Denetim Yönetmeliği” basınçlı kapları ortam, tasarım basıncı ve hacmi gibi üç faktöre göre sınıflandırır ve basınçlı kapları kendi içinde sınıflandırır. Kategori I'e uygun kapsam. Basınçlı kaplar, Sınıf II basınçlı kaplar ve Sınıf III basınçlı kaplar için, sınıflandırma yöntemleri şimdi tanıtılmaktadır.
①Ortamın gruplandırılması Basınçlı kabın ortamı gaz, sıvılaştırılmış gaz ve maksimum çalışma sıcaklığı standart kaynama noktasına eşit veya daha yüksek olan sıvı olup, toksisite derecesine ve patlama riskine göre iki gruba ayrılır.
ⅰ.Birinci grup ortamlar: kimyasal ortamlar, patlayıcı ortamlar ve toksisite tehlike derecesi son derece tehlikeli ve çok tehlikeli olan sıvılaştırılmış gazlar.
ii.İkinci ortam grubu: ilk ortam grubu dışındaki ortamlar.
Ortamın toksisite tehlike derecesi ve patlama tehlike derecesi, GBZ230 “Zehirlere Mesleki Maruz Kalma Tehlike Derecesi Sınıflandırması” ve HG20660 “Basınçlı Kaplarda Kimyasal Ortamın Zehirlilik Tehlikesi ve Patlama Tehlike Derecesi Sınıflandırması” olmak üzere iki standarda göre belirlenir. ”.İkisi tutarsız olduğunda, en yüksek tehlike derecesine (tehlikeli) sahip olan geçerli olacaktır.
②Basınçlı kapların sınıflandırılması Basınçlı kapların sınıflandırılması, önce ortamın özelliklerine göre ilgili sınıflandırma şemasını seçmeli ve ardından
Basıncı p (birim MPa) ve hacmi V (birim m3) ölçün, koordinat noktalarını işaretleyin ve kap kategorisini belirleyin.
Ben.İlk ortam grubu için, basınçlı kapların sınıflandırılması Şekil 1-2'de gösterilmektedir.
Koordinat noktası Şekil 1-2 veya Şekil 1-3'teki sınıflandırma çizgisi üzerinde bulunduğunda bir üst kategoriye göre sınıflandırılır;hacim 25L'den az veya iç çap (dairesel olmayan bölümler için, genişlik, yükseklik veya çapraz çizgiyi ifade eder, örneğin dikdörtgen, çapraz bir çizgi ve ana eksen olarak bir elips olan küçük hacimli basınçlı kaplardır) 150 mm'den daha az, Sınıf I basınçlı kaplar olarak sınıflandırılır;GBZ230 ve HG20660 standartlarında belirtilmeyen ortamlar, kimyasal özelliklerine, tehlike derecelerine ve içeriklerine göre kapsamlı bir şekilde değerlendirilecektir. Ortam grubu, basınçlı kap tasarım birimi tarafından belirlenir.
Çeşitli ülkelerin ekonomik politikaları, teknik politikaları, endüstriyel temelleri ve yönetim sistemlerindeki farklılıklar nedeniyle basınçlı kapların sınıflandırılma yöntemleri de birbirinden farklıdır.Uluslararası standartlar veya gelişmiş yabancı standartlar kullanılarak basınçlı kaplar tasarlanırken, ilgili sınıflandırma yöntemleri benimsenmelidir.
Örneğin, AB 97/23/EC “Basınçlı Ekipman Direktifi”, basınçlı ekipmanın tehlikelerini izin verilen çalışma basıncı, izin verilen maksimum çalışma sıcaklığında buhar basıncı, orta tehlike, geometrik hacim veya nominal boyut gibi faktörlere göre kapsamlı bir şekilde belirler ve kullanmak.Basınç taşıyan ekipman dört kategoriye ayrılmıştır: I, II, III ve IV ve ilgili malzeme, tasarım, imalat ve muayene gereklilikleri verilmiştir.
Diğer bir örnek, 1993 yılında yürürlüğe giren ve basınçlı kapları tasarım basıncına ve ortamın tehlikesine göre üç sınıfa ayıran Japonya'nın JISB8270 “Basınçlı Kap (Temel Standart)”dır: üçüncü tip basınçlı kap en düşük dereceye sahiptir ve kapsam uygulama, tasarım sıcaklığının 0'dan düşük olmamasıdır℃, tasarım basıncı 1MPa'dan azdır;ikinci tip basınçlı kabın tasarım basıncı 30MPa'dan azdır;ve birinci tip basınçlı kabın tasarım basıncı genellikle 100MPa'dan az olmalıdır.Bununla birlikte, malzeme, imalat, muayene vb. için özel gereksinimler varsa, tasarım basıncı 100MPa'dan yüksek olan basınçlı kaplar da birinci sınıf kaplar olarak sınıflandırılabilir.
Gönderim zamanı: 19 Eylül-2022