容器划类问题

大家

容器划类在容规第一章已经有了说明，这里针对第一章注3提出点问题，请帮忙解决。
5 ?) X# S* W* l/ M& l8 t3 N这个气相空间应该怎么解释？举个例子：一台正丁醇（标准沸点117.7度，易燃易爆）储罐，全容积10立方，充装系数0.8，工作压力1.0MPa，温度50度。这个时候应该如何划类，是否要考虑顶部气相空间，考虑的话应该怎么划类？如果不考虑又应该怎么推翻容规的注3（从工艺或者其他方面）？还请各位不吝赐教。

; s& p* T5 c2 P4 B: V[ 本帖最后由 zzpxp 于 2009-8-19 06:27 编辑 ]

gdqian8672393

应按《容规》划类，此时的类别划分应按照气相空间的介质、容器划类。

大家

能不能说说你对气相空间的看法。或者说说你对介质为液体或者固液共存压力容器划类的看法

habeiche

按照《容规》第6条中情况2 （3）款低压储存容器（仅限易燃介质。。。），应划为第2类容器

hngylcx

按《容规》划类二类容器

大家

晕，我只是举个例子，只是想让各位把气相空间的相关看法说一下，实际划类中都是怎么把握的

xinfeng123

从容规的要求看，应该为II类容器。

弯弯月

符合《压力容器安全技术监察规程》第6条之2 （3）款低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性为中度危害介质）的规定，属第二类压力容器。由于充装系数为0.8，气相空间（非瞬时）大于0.025立方米，液相工作压力为1.0MPa，气液两相处于平衡状态，因而气相压力大于0.1MPa。至于气相介质，我不清楚正丁醇的储备，如为正丁醇，压力则为1.0MPa；如充入惰性气体，惰性气体与正丁醇气体的合压力也为1.0MPa，应属于《压力容器安全技术监察规程》的适用范围，不存在推翻注3的问题！即使充装系数为0.8,仍按10立方米确定容器类别。
& U" `& i  n! g+ W0 G
[ 本帖最后由 弯弯月 于 2007-10-1 18:38 编辑 ]

huanghong1961

你在气相空间的介质是什么?应按气相空间的介质划类

zhaoyuluo

　　容规第3条第1款(监察条件之一)对接受容规监察的容器规定的压力判据为最高工作压力pw，且pW≥0.1MPa。
4 w6 R0 v( }) ~6 S　　容规第4条(容器划类规定)细则部分为“压力容器划类方法”。若单独使用，也容易实施对容器的划类操作，但划类方法中对容器规定的压力判据为容规附件一中规定的设计压力p，且p≥0.1MPa。
0 J2 |" F4 K5 c, {* R　　上述2种压力判据的最小值虽然在数值上彼此相等，但在一个法规中把它们相提并论是欠妥当的。由于各自在容器中的作用不同，即使按同一性质的压力来对待，其二者在同1个容器中的数值也是不可能相同的。其次，在同1个容器中，把2个作用不同，数值也不相同的压力相并论，就等于容规同时赋于了2种压力用以确认监察压力或类别划分压力。大家知道，最高工作压力是正常工作情况下，设备顶部可能出现的最高压力，而设计压力是以设定的容器顶部最高压力与相应的设计温度共同作用作为设计载荷条件来确定的，其值不低于最高工作压力，由此可知，pW≤p。
　　在压力容器常规设计中，为满足容规中为保证容器在生产过程中安全运行，以保护人民生命和财产的安全这一基本要求，绝大多数情况下，设计者都是用p＞pW来设定设计压力的，因为作为容器载荷条件之一的设计压力，若p＝pW，就等于主要受压元件的设计采用了设备正常工作情况下的极限载荷。这样，一是与容规保证安全的基本要求和所要达到的监察目的不相符，二是对正常工作的容器，将其安全裕度被限定在极限范围或可能出现的最高工作压力与正常工件压力二者间仅有的一个极小差值范围内。设计者只要制定出完善、齐全的容器加工制造100％无缺陷技术条件，便能使设计质量得到保证。但对容器加工制造者来讲，这样就显得太苛刻。且对容器使用者而言还有是否可用，以及运行控制方面的问题。并且，从设计的合理性与经济性分析，也不尽合适。其三，根据多年实践证明，压力容器按常规设计(p略大于pW)是绝对安全的，并且加工制造比较容易，其费用也较低。其四，容规中也没有把最高工作压力pW与设计压力p等同为1种(个)压力，说明它们二者是不相同的。当然，也有p＝pW的压力容器设计的例子，但极其少见，并且，此类容器也仅限于盛装纯液体(无毒)的压力容器。
2 t% i' L6 E# w2 O　　由于容规对监察范围与类别划分规定的压力判据不一致，故在压力容器设计中，对监察范围认定与类别划分很难做到合情合理与准确无误，下面用几个实例来说明。
　　(1)有一介质为空气的小型立式储气罐，最高工作压力pW＝0.095MPa，设计压力p＝0.11MPa，最高工作温度tW＝40℃，设计温度t＝60℃，容器内直径DN＝0.8m，体积V＝0.7m3，按容规第3条第1款判定，其最高工作压力pW＝0.095MPa＜[CM)]0.1MPa，属于不受监察容器，也不必对其划类。但是按照容规第4条第1款来衡量，其设计压力p＝0.11MPa＞0.1MPa，应划为第一类压力容器，于是该容器成了有类压力容器，应无条件接受容规监察。推而广之，不管该容器的结构尺寸怎样变大，从监察条件与划类方法两方面来衡量，均与以上分析的结果相同。
　　(2)所有条件均同例(1)，若将储气罐中的空气介质变为易燃介质(如乙烯)或毒性程度为中度危害介质(如二氧化硫)，按照容规第4条第2款(2)之规定，该容器又属于第二类压力容器。
0 G7 ^5 l2 x8 f2 w5 k3 A　　(3)将例(1)中容器内的工作介质由空气改为毒性程度程度为极度和高度危害介质(如氯气)，再把容器结构尺寸按下列参数变动：容器内径由例(1)的DN＝0.8　m改为DN＝1.5m，体积由例(1)中的V＝0.7m3改为V＝2.2m3，则因为pV＝0.242MPa.m3＞0.2MPa.m3，按容规第4条第3款(1)之规定，该容器又被划为第三类压力容器。
　　以上3例的最高工作压力pW＝0.095MPa，均小于容规监察压力，属于无类压力容器，但以容器划类规定按设计压力p作逆向衡量后，不但都成为有类压力容器，而且例(3)中的容器还被划分为第三类压力容器。
压力等级对容器划类影响:
　　压力容器划类依据之一为容规附件一中规定的压力等级，其以设计压力p值的大小来判定。如前所述，在压力容器设计中，一般都是p＞pW，而按照容规第3条第1款(监察条件之一)将容规监察压力规定为最高工作压力pW，而如何以最高工作压力来划分压力等级未作任何交待。对接受容规监察的压力容器，其压力是决定容器类别高低的重要依据之一。当容器的最高工作压力和设计压力均处在压力等级分界压力两边缘的情况下，对其压力等级的界定在准确性方面就很难把握。用容规监察压力来界定压力等级时，容器的划类压力等级就低。相反，用容规划类压力p作压力等级界定时，容器的划类压力等级就高，下面用2个例子来说明。
( f: I. y! R3 q0 g. G　　(1)有一介质为氮气的储气罐，pW＝1.5　MPa，p＝1.61MPa，其它工作条件、设计与结构尺寸等参数均符合容规监察范围与容器划类规定，若以最高工作压力pW＝1.5MPa作为该设备划类压力判据，参照设计压力等级划分规定，应划为第一类压力容器。但按设计压力p＝1.61MPa作为划类压力判据，按容规第4条第2款(1)规定，容器应划为第二类压力容器。
0 }/ ?; F) W0 Z3 h　　(2)有一压力容器，pW＝9MPa，p＝10.5MPa，其它工作条件、设计与结构尺寸及介质完全与例(1)相同。(1)后一种情况，　由例若以最高工作压力pW＝9MPa作为压力判据，应划为第二类压力容器。若按设计压力p＝10.5MPa，又被划为第三类容器。

大家

是不是我没有表达清楚。我是想各位谈谈对液体介质（未达到标准沸点）容器未充满情况的划类理解。因为很多时候条件提供的并不会很详细，只告诉介质，压力，温度，充装系数。

大家

顺便说说10楼的问题。我不太同意上面的观点。容规很清楚地划出了入类的三个条件，只有同时符合三个条件才考虑入类，而其中之一就是压力采用的是工作压力来确定是否符合条件。当进入容归范围之后再考虑是属于低中高压级别，这个时候采用的是设计压力作为依据，因为容器强度计算是以设计压力（确切地说是计算压力）来进行的。当然为了安全我们可以提高技术要求来确保容器可靠运行。但是容器类别我认为是原则问题，该入类就要入类，不该入类就不能入类。

大家

到目前为止还没有人对气相空间作出自己的看法。我把同样的问题发给我认为水平挺高的一个老师（容标委论坛的广交四海），以下是他给出的答复： 你好！《容规》关于气相空间的规定，主要是考虑容器一经失效破坏，气相空间中的气体会携带容器中的介质参与爆破，有一定的危险性！但是，此尺度很不好把握！因为此种情况划类时的压力一般不高，0.025立方米的气体能量也不会太大，造成的危害也不会大。《容规》有此规定很费解，新版是否取消此规定不得而知！一般情况下，气相空间问题不考虑，仅考虑容器中介质的状态，我们就是这样处理的。假如你非考虑气相空间问题，那么划类时介质按容器内的介质考虑。
以上就是给我的回复，大家有针对性的讨论一下吧

HUPAT

赞成，可以不考虑气相空间。

huanghong1961

我认为还是应考虑气相空间内的介质!

大家

:L :L 我需要的是分析讨论，别就给出一句话了事啊，说说为什么这么认为的。不然不浪费了我发这个帖子的本意了嘛

huanghong1961

容器划类主要是考虑危险程度的,气相空间的大小和介质的危险性及压力决定了容器的危险程度,如气相空间大于0.025m3,如是采用氮气密封保护,则危险程度小,如气相空间是易燃易爆的介质,则危险程度大,这是应不同对待的!

sht781016

应该是Ⅱ类容器，如果温度高于沸点就是Ⅲ类容器了。

bj2008

楼主，
  x5 G9 m. r. X: e. n, O你所示的正丁醇储罐，其操作条件中介质为液体，且工作温度低于介质的沸点，故不属《压力容器安全技术监察规程》管辖范围，无须划类。按GB150钢制压力容器设计、制造、验收。
附：
0 `' @+ O/ ?: `同时具备下列条件的压力容器属于《压力容器安全技术监察规程》管辖范围：
% D3 P3 _6 @( `& W（1）最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）；
, t  [0 q) [2 A  f$ A. F* K7 ^（2）内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m，且容积大于或者等于0.025m3；
（3）盛装介质为气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。

zhm5795342

不知楼主为什么要推翻容规的注3，你也推翻不了。
6 s+ r; g: X6 j1 W2 K要明确，任何液态介质，在密闭空间中，一定的温度和压力下，都对应有一个气态的分压，如果介质是单一的纯介质，那气态分压就等于介质在密闭容器内受到的压力。
% |* D, O) }8 D. T5 I
+ S5 W5 ^) r6 `( s6 x+ f以你举的例子，应划为第2类容器

sunywolf

对气相空间的理解我的认为是气态状态的介质所占用的空间的体积，看上面的解释，没这么简单，愿等待高手的解释

answer117

容规上对照下就能判断是几类啊

大家

谢谢楼上这么多人回帖。我举这个例子的意思是想让各位帮我理解容规第2条第3款的注3。介质无所谓，我只是想说明的是液体介质而且容器未充满的情况

jeolion

我个人认为这里涉及到一个特种设备管理的深度问题，即危险程度到达一个什么样的级别才作为特种设备进行管理。因为无论盛装什么介质，严格意义上说都存在一定的危险性（可能是爆炸、泄露等等）
液体介质且未充满，需考虑介质的沸点、挥发性、毒性程度、泄漏的危害程度
6 {. T7 E9 E6 |容规作为一种规定，应强调可操作性，技术层面的问题应交给技术标准去解释，解释不清的时候应说明管理的意图，便于操作。