李崇勇 高 博 宋買官
(中國石油遼陽石化分公司機(jī)械廠 遼寧遼陽)
壓力容器設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié),是根據(jù)工藝參數(shù),按照TSG R0004-2009來劃分壓力容器類別。容器類別的劃分直接影響設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理的要求。
表1列出了1例壓力容器設(shè)計(jì)參數(shù)。
表1 設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)首先,應(yīng)按照TSG R0004-2009第1.3條判斷是否滿足其適用范圍。其要求為同時(shí)具備3個(gè)條件的壓力容器:工作壓力≥0.1 MPa;工作壓力與容積的乘積≥2.5 MPa·L;盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體(注1-4)。
表1所示的設(shè)計(jì)參數(shù)完全滿足前2個(gè)條件。介質(zhì)苯的工作溫度低于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)80.1℃。然而,第三個(gè)條件并未完全包含其要表達(dá)的條件,其括號內(nèi)的“注1-4”寫到:容器內(nèi)介質(zhì)為最高工作溫度低于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體時(shí),如果氣相空間的容積與工作壓力的乘積≥2.5 MPa·L時(shí),也屬于本規(guī)程的適用范圍。
(2)什么是氣相空間?TSG R0004-2009并未直接給出定義。《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》釋義中寫到:注1-4指主要盛裝液體介質(zhì),同時(shí)有頂部氣封的承壓容器,應(yīng)當(dāng)按其正常工作狀態(tài)時(shí)的氣相空間和該氣相空間的工作壓力來判斷其是否為壓力容器(此處應(yīng)為筆誤,改為滿足TSG R0004-2009適用范圍的壓力容器)。此時(shí),設(shè)計(jì)者應(yīng)與用戶或設(shè)計(jì)委托方溝通,核實(shí)是否存在頂部氣封。如果存在,還應(yīng)核實(shí)氣相空間的容積。但是,這僅僅是對注1-4理解的一個(gè)版本。
(3)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》問題解答中對問題1-6有完全不同的解釋。問:注1-4氣相空間問題,如一個(gè)盛水的容器,工作壓力>0.1 MPa,怎么界定它是否受新容規(guī)管轄,充滿和不充滿是否有區(qū)別?解答中提到一條:如果不充滿,工作壓力>0.1 MPa,水的最高工作溫度低于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn),并且氣相空間的容積(應(yīng)當(dāng)考慮最低液位)與氣相空間工作壓力的乘積≥2.5 MPa·L時(shí),屬于本規(guī)程的適用范圍。此時(shí),設(shè)計(jì)者僅需考慮氣相空間的容積即可。
(4)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》問題解答中的問題1-5,給出了氣相空間的定義:指容器內(nèi)介質(zhì)(最低)液面以上的空間,不是整個(gè)容器的容積。此時(shí),分歧出現(xiàn)了。假定該新鮮苯罐無頂部氣封,是否應(yīng)該受新容規(guī)管轄?
(1)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》是國務(wù)院發(fā)布的行政法規(guī),是目前壓力容器的最高法規(guī)。其第八章第九十九條對壓力容器的定義中,與TSG R0004-2009相關(guān)部分:盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力≥0.1 MPa(表壓),且壓力與容積的乘積≥2.5 MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器。該定義并未提及注1-4的內(nèi)容。
(2)回頭看《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1999)第一章總則的注3:容器內(nèi)主要介質(zhì)為最高工作溫度低于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體時(shí),如氣相空間(非瞬時(shí))≥0.025 m3,且最高工作壓力≥0.1 MPa時(shí),也屬于本規(guī)程的適用范圍。該條文解釋并未對注3做出任何解釋,因此不存在歧義。
(3)往外看,ASME規(guī)范和97/23/EN承壓設(shè)備指令均未發(fā)現(xiàn)類別劃分時(shí)提及氣相空間的要求。
(4)繼續(xù)回頭看?!秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1990)第一章總則第三條的第三個(gè)條件:介質(zhì)為氣體,液化氣體或最高工作溫度高于等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。由此看出,容器類別劃分中氣相空間的要求,《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1999)首次使用,TSG R0004-2009延續(xù)使用。
規(guī)范應(yīng)滿足適用性,即應(yīng)便于實(shí)施。建議將注1-4與第三個(gè)條件合并,或者取消氣相空間的要求,或者對氣相空間給出明確的定義和應(yīng)用規(guī)定,并給予明確的解釋。同時(shí)也建議設(shè)計(jì)、制造、使用、監(jiān)察等部門勤于溝通,提前達(dá)成一致,以免后患。
1 TSG R0004-2009固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[S]
2 特種設(shè)備安全監(jiān)察條例(2009修改)[S]
3 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(1999)[S]
4 GB/T1.1-2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫[S]
5謝鐵軍等主編.《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》釋義[M].新華出版社.2009.9
6壽比南等主編.《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》問題解答[M].新華出版社.2009.12