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第三節(jié) 靜置設(shè)備與工藝金屬結(jié)構(gòu)工程
安裝后處于靜止?fàn)顟B(tài)即在生產(chǎn)操作過程中無需動力傳動的設(shè)備稱為靜置設(shè)備。靜置設(shè) 備包括容器、塔、換熱器、油罐、球罐、氣柜、火炬、排氣筒等。
一、壓力容器的分類
(―)壓力容器的基本劃分
參照《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG21—2016,壓力容器的介質(zhì)分為兩組:(1)第一組介質(zhì),毒性危害程度為極度、高度危害的化學(xué)介質(zhì)、易爆介質(zhì),液化氣體;(2)第二組介質(zhì),除第一組以外的介質(zhì)。
壓力容器的分類應(yīng)當(dāng)根據(jù)介質(zhì)的特征、設(shè)計壓力p(單位MPa)和容積V (單位m3),在容積V—設(shè)計壓力p圖上標(biāo)出坐標(biāo)點確定壓力容器的類別。
1.第一組介質(zhì)壓力容器分類
第一組介質(zhì)壓力容器分為Ⅱ和Ⅲ兩類,分類見圖4.3.1。
2.第二組介質(zhì)壓力容器分類
第二組介質(zhì)壓力容器分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三類,分類見圖4. 3. 2。
(二)按設(shè)備的設(shè)計壓力(P)分類
參照《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG 21—2016,按壓力容器的設(shè)計壓力劃分為四個等級。
(1)超高壓容器(代號U):設(shè)計壓力大于或等于100MPa的壓力容器;
(2)高壓容器(代號H):設(shè)計壓力大于或等于10MPa,且小于100MPa的壓力容器;
(3)中壓容器(代號M):設(shè)計壓力大于或等于1.6MPa,且小于10MPa的壓力容器;
(4)低壓容器(代號L):設(shè)計壓力大于或等于0.1MPa,且小于1.6MPa的壓力容器。
(三)按設(shè)備在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理分類
參照《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG 21—2016,按照在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理,壓力容器劃分為:
(1)反應(yīng)壓力容器(代號R)。主要用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器。如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、聚合釜、合成塔、變換爐、煤氣發(fā)生爐等。
(2)換熱壓力容器(代號E)。主要用于完成介質(zhì)間熱量交換的壓力容器。如各種熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器等。
(3)分離壓力容器(代號S)。主要用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離等的壓力容器。如各種分離器、過濾器、集油器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、氣提塔、分氣缸、除氧器等。
(4)儲存壓力容器(代號C,其中球罐代號B)。主要是用于儲存或者盛裝氣體、液體、液化氣等介質(zhì)的壓力容器。如各種形式的儲罐等。
在一種壓力容器中,如同時具備兩個以上的工藝作用原理時,應(yīng)按工藝過程中的主要作用來劃分。
(四)技結(jié)構(gòu)材料分類
制造設(shè)備所用的材料有金屬和非金屬兩大類。
(1)金屬設(shè)備。目前應(yīng)用最多的是低碳鋼和普通低合金鋼材料。在腐蝕嚴重或產(chǎn)品純度要求高的場合使用不銹鋼,不銹復(fù)合鋼板或鋁制造設(shè)備;在深冷操作中可用銅和銅合金;不承壓的塔節(jié)或容器可采用鑄鐵。
(2)非金屬材料可用作設(shè)備的襯里,也可作獨立構(gòu)件。常用的有硬聚氯乙烯、玻璃鋼、不透性石墨、化工搪瓷、化工陶瓷以及磚、板、橡膠襯里等。
(五)按化學(xué)介質(zhì)的毒性和爆炸危險程度分類
按照靜置設(shè)備內(nèi)介質(zhì)毒性程度的分級和易燃介質(zhì)劃分如下:
(1)壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性程度和易燃介質(zhì)的劃分參照《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類》HG20660—2000的規(guī)定。無規(guī)定時,按下述原則確定毒性程度:
1)極度危害(Ⅰ級):最高容許濃度小于0.1mg/m3;
2)高度危害(Ⅱ級):最高容許濃度大于或等于0.1mg/m3,且小于1.0mg/m3;
3)中度危害(Ⅲ級):最高容許濃度大于或等于1.0mg/m3,且小于10mg/m3;
4)輕度危害(Ⅳ級):最高容許濃度大于或等于10mg/m3。
(2)爆炸危險介質(zhì)的確定。易燃介質(zhì)亦即爆炸危險介質(zhì),是指其氣體或液體的蒸汽、薄霧與空氣混合形成爆炸混合物,其爆炸下限小于10%(體積百分數(shù)),或爆炸上限與下限之差值大于或等于20%的介質(zhì)。如氫的爆炸下限為4.00%,上限為74.20%;乙醇(蒸汽)的爆炸下限為3.28%,上限為18.95%。
(3)壓力容器中的介質(zhì)為混合物質(zhì)時,應(yīng)以介質(zhì)的組分并按上述毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則,由設(shè)計單位的工藝設(shè)計或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門提供介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)的依據(jù),無法提供時,按毒性危害程度或爆炸危險程度最高的介質(zhì)確定。
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