移動式壓力容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及發(fā)展

移動式壓力容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及發(fā)展

便攜式壓力容器分為三個類型：汽車壓車、鐵路壓車和壓盒。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，可分為三種類型：暖和裸型、儲熱型、真空粉末熱型和高真空多層熱型。移動式壓力容器儲運的介質(zhì)絕大部分是易燃、易爆以及有害等液化氣體、低溫液體及永久氣體,如液化石油氣、環(huán)氧乙烷、液氧、液氮、液氫、液態(tài)二氧化碳、液化天然氣以及壓縮天然氣、氫氣等。移動式壓力容器廣泛應(yīng)用于石油和化學(xué)工業(yè)、航天航空工業(yè)、電子與機(jī)械工業(yè)、食品與煙草工業(yè)、醫(yī)療等許多領(lǐng)域,特別是近幾年來,我國加快城市燃?xì)饣牟椒ズ图哟蟓h(huán)境保護(hù)的力度,對移動式壓力容器的需求量迅速增加。移動式壓力容器具有裝載量大、運輸手段靈活與運輸成本低廉等特點,并可進(jìn)行公路、鐵路、水路的運輸或?qū)崿F(xiàn)這些運輸方式的聯(lián)運,在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中移動式壓力容器起著非常重要的作用。同時,由于移動式壓力容器儲運的介質(zhì)絕大部分是易燃、易爆以及有害等液化氣體和低溫液體,如其引發(fā)安全事故,會給國家財產(chǎn)和人民生命帶來極大危害,社會影響極壞。故通過加強(qiáng)立法和制定標(biāo)準(zhǔn)工作,來規(guī)范移動式壓力容器設(shè)計、制造、檢測及使用管理,顯得尤為重要。下面將介紹國內(nèi)外移動式壓力容器標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀以及低溫移動式壓力容器的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀,并就我國移動式壓力容器現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題及我國移動式壓力容器法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)與發(fā)展提出一些建議和設(shè)想。1國外移動壓力容器的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)1.1通過規(guī)范的安全要求來體現(xiàn)出統(tǒng)一的整體要求目前,國際上在鍋爐壓力容器和壓力管道方面提出了承壓設(shè)備(PressureEquipment)這一新的概念,它把所有以壓力為主要設(shè)計參數(shù)或由于存在壓力而具有潛在危險的設(shè)備的安全管理工作統(tǒng)一整合起來,納入了一個相對完整的體系,并以這一概念為基礎(chǔ),重新構(gòu)建了鍋爐壓力容器、壓力管道、壓力附件、安全附件和以這些設(shè)備組合起來的具有特定功能的組合裝置(例如移動式壓力容器)的安全管理框架,提出了統(tǒng)一的“基本安全要求”,也就是所謂的法規(guī),而不再過于強(qiáng)調(diào)各類設(shè)備的不同技術(shù)特性,更側(cè)重于安全管理方面的要求;技術(shù)部分要求則是在基本安全要求的基礎(chǔ)上,通過標(biāo)準(zhǔn)予以體現(xiàn),如歐共體關(guān)于承壓設(shè)備與特種設(shè)備的指令99/36/EC等。而美國移動式壓力容器法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系與歐盟正好相反,如美國運輸部(DOT)法規(guī)等。1.1.1dot法規(guī)中的技術(shù)要求(1)DOT法規(guī)是美國運輸部(Departmentoftransportation)的英文簡稱,DOT法規(guī)管理美國國內(nèi)州際之間盛裝氣體的汽車和鐵路運輸,并對運輸容器及各種不同的運輸方式(公路、水路、鐵路等)作出詳細(xì)的規(guī)定,DOT法規(guī)是聯(lián)邦法規(guī)(CFR)的一部分。DOT法規(guī)主要刊登在由聯(lián)邦注冊處、國家檔案館、檔案管理部門、中央行政管理部局聯(lián)合出版的聯(lián)邦法規(guī)(CFR)第49卷“運輸”中第100～199冊里;一部分也刊登在《稅則BOE-6000運輸部頒布的關(guān)于危險物料運輸容器規(guī)格的法規(guī)》(TariffBOE-6000,PublishingHazardousMaterialsRegulationsoftheDepartmentofTransportationIncludingSpecificationsforShippingContainers)的第170～179部分內(nèi),并且這部分DOT法規(guī)內(nèi)容可以從美國爆炸品局查到。在DOT法規(guī)中,對移動式壓力容器的材料、設(shè)計、安全泄放裝置、制造、試驗、標(biāo)記、檢驗、使用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,另外該法規(guī)對環(huán)保和影響工人安全及健康提出了相應(yīng)的要求。DOT法規(guī)的體系十分繁雜,既有行政、法律、管理,又有非常詳細(xì)的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),列入聯(lián)邦法規(guī)的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具有法律效力,不執(zhí)行和違反要求將面臨被罰款和訴上法庭,進(jìn)入美國的移動式壓力容器必須經(jīng)美國運輸部的批準(zhǔn)許可。(2)在DOT法規(guī)中還有一些如免除令、澄清函、摘要、公告等法規(guī)文件。免除令(Exemptions)是針對某公司提出申請后,在特定時間內(nèi)允許特定產(chǎn)品在特定情況下不遵守《危險品規(guī)定》(HMRHazardousMaterialsRegulation)的行政命令,免除令只對被批準(zhǔn)的公司或機(jī)構(gòu)有效,而不具備普遍適用性。澄清函(Clarificationletter)是針對公司或個人的來函,以書面形式給予的答復(fù),定期向社會發(fā)布,它是對法規(guī)的解釋。摘要是DOT研究和特殊項目部(簡稱RSPA)隨時以摘要形式向社會和公眾發(fā)布有關(guān)法規(guī)修改、建議、提議、討論、聽證等信息,它是DOT法規(guī)的重要補充,這些信息在聯(lián)邦注冊網(wǎng)站和日報上登載。DOT研究和特殊項目部隨時以公告(Notice)形式在“聯(lián)邦注冊(FederalRegister)”網(wǎng)站和日報上向社會和公眾發(fā)布法規(guī)的有關(guān)信息,它包括各種會議安排、各種申請的批準(zhǔn)通知、各種行政命令的發(fā)布、各種安全警示等,公告是RSPA進(jìn)行安全管理的重要手段。法規(guī)修改提案(Petition),它是有關(guān)方面對法規(guī)、規(guī)范等提出修改意見,RSPA都認(rèn)真對待,無論是否采納都以摘要形式給予答復(fù)。DOT規(guī)定許多需注冊的內(nèi)容,并在相應(yīng)的網(wǎng)站和刊物上刊登,供公眾查閱。(3)DOT法規(guī)所管轄的移動式壓力容器的范圍比較廣泛,它不僅管轄公路、鐵路、水路的移動式壓力容器,還管轄著航空器、消防及醫(yī)用的移動式壓力容器。DOT法規(guī)是管理美國國內(nèi)州際之間的公路和鐵路運輸,水路運輸由美國海岸警衛(wèi)隊(UnitedstatescoastGuard)管理(這個海岸警衛(wèi)隊屬于DOT的一部分)。水路運輸?shù)囊苿邮綁毫θ萜?其要求比鐵路運輸?shù)囊蟾鼮閲?yán)格。(4)DOT法規(guī)有關(guān)移動式壓力容器的部分內(nèi)容簡介1)第173部分“裝運與包裝的一般要求”中F子部(除1級和7級品外的危險品大容量包裝)對“盛于罐車及組合式罐車儲槽內(nèi)的壓縮氣體”(173.314)、“罐車裝低溫液體”(173.319)、“二氧化氮液體,過氧化氮液體及四氧化氮液體大容量包裝”(173.242)作出了規(guī)定。2)第174部分“鐵路運輸”概述了對鐵路運輸危險品的要求,包括總則、一般操作要求、一般裝卸管理和裝貨要求、持標(biāo)志牌車廂,運輸車輛及貨運集裝箱的裝卸管理、對易燃液體物品的詳細(xì)要求等9個子部組成。其中C子部的“放大平板上的運輸車輛和貨運集裝箱”(174.61)、“便攜式儲罐,IM便攜式儲罐,中容量容器,貨柜及組合式罐車儲罐”(174.63)、“罐車卸貨”(174.67)及G子部針對易燃液體的要求“特殊裝卸管理要求”(174.300)和“罐車內(nèi)的3級(易燃液體)物品”(174.304)。3)第177部分“公路運輸”概述了對公路運輸危險品的要求,共包括5個子部。其中B子部“裝貨與卸貨”中對“3級(易燃液體)物品”(177.837)及C子部的“危險品的隔離”提出了要求。4)第178部分“包裝規(guī)格”這部分概述了除罐車外用以運輸危險品的包裝制造及試驗要求,即集裝箱運輸?shù)囊?它主要包含兩方面的內(nèi)容。第一方面涉及包裝規(guī)格,即從B子部至K子部,其中A,D,E,F,G和I子部為備用。第二部分涉及UN性能-指向包裝,即從L子部至O子部。規(guī)格化包裝指持有DOT規(guī)格號的包裝。DOT規(guī)格化包裝包括:集裝箱內(nèi)側(cè)及襯里(B子部);盛裝瓶(C子部);便攜式儲罐(H子部);機(jī)動車輛運輸用集裝箱含貨柜(J子部)及7級(放射性)物品包裝(K子部)。DOT規(guī)格化包裝為制造商提供了很多程序及對包裝物的試驗。UN性能-指向包裝包括非大容量(L子部)及其試驗要求(M子部),及中容量集裝箱(N子部)及其試驗要求(O子部)。5)第179部分“罐車規(guī)格”概述了汽車罐車的要求,共包含6個子部。其中所有罐車的一般要求(B子部)、用于壓縮氣體和某些高危險液體的壓力罐車(C子部)和低溫液體罐車。1.1.2歐盟指令測試結(jié)果主要來源于歐共體內(nèi)部的保存歐盟技術(shù)法規(guī)主要是采用頒布指令的形式。由于在1985年前,歐盟指令因涉及所有的細(xì)節(jié)問題,又要得到各成員國的一致同意,所以協(xié)調(diào)工作進(jìn)展緩慢,指令滯后與技術(shù)的發(fā)展,因此在1985年后,歐盟發(fā)布了《關(guān)于技術(shù)協(xié)調(diào)和標(biāo)準(zhǔn)化的新方法》,改變了以往的做法,規(guī)定只有當(dāng)涉及到產(chǎn)品安全、工業(yè)安全、人體健康、消費者權(quán)益保護(hù)的內(nèi)容時才制定相關(guān)的指令。指令中只寫出基本要求,細(xì)節(jié)將由技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(廠商自選),這樣可大大加快歐盟指令的實施速度。經(jīng)過十幾年的發(fā)展,歐盟已逐漸形成上層為歐盟指令,下層為包含具體技術(shù)內(nèi)容、制造商可自愿選擇的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組成的兩層結(jié)構(gòu)的歐盟指令和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。該體系的建立有效地消除了歐盟內(nèi)部市場的貿(mào)易障礙。但歐盟同時規(guī)定,屬于指令范圍內(nèi)的產(chǎn)品必須滿足指令的基本安全要求才能在歐盟市場銷售,達(dá)不到要求的產(chǎn)品不許流通。這一規(guī)定對歐盟以外的國家,常常增加了貿(mào)易障礙。今后,歐盟的指令將越來越簡單,但有關(guān)安全、衛(wèi)生、消費者權(quán)益保護(hù)的要求會越來越嚴(yán)格,同時,按照指令制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也將越來越復(fù)雜。這一點在歐盟承壓設(shè)備指令和其相關(guān)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)中得以充分體現(xiàn),指令僅提出基本要求,內(nèi)容簡單,而如何達(dá)到這些基本要求在相關(guān)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)中表述得非常詳盡。為使各成員國的技術(shù)法規(guī)趨于一致,歐盟理事會經(jīng)與歐洲議會協(xié)商后發(fā)布一種協(xié)調(diào)各成員國國內(nèi)法律的法律文件——歐盟指令,其中指令99/36/EC是關(guān)于移動式壓力容器的技術(shù)法規(guī)。指令99/36/EC是歐盟理事會在1999年4月29日頒布的,于2001年6月1日起生效及強(qiáng)制實行。該指令實施對減少各國在技術(shù)要求上的差異和減少重復(fù)檢驗費用、管理費用以及在歐共體范圍內(nèi)的所有的移動式壓力容器都能持證,促進(jìn)移動式壓力容器在歐共體內(nèi)范圍內(nèi)流通。99/36/EC指令的適用范圍是汽車罐車等移動式壓力容器,并對移動式壓力容器全過程實施強(qiáng)制性管理,即設(shè)計、制造、檢驗(包括在用檢驗)、修理、改造等環(huán)節(jié)。在歐共體內(nèi),有關(guān)移動式壓力容器技術(shù)方面的要求由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CEN)負(fù)責(zé)制定,并支持99/36/EC指令,因此99/36/EC指令只規(guī)定了移動式壓力容器管理方面的基本要求。具體如下:第1條范圍第2條定義第3條新移動式壓力容器在共同體市場上的一致估價或出售第4條新移動式壓力容器在國內(nèi)市場上出售的一致性估價第5條已有壓力容器的重新估價第6條定期檢測和重復(fù)使用第7條國家規(guī)定第8條通報團(tuán)體第9條核準(zhǔn)的團(tuán)體第10條標(biāo)記第11條安全條款第12條非法標(biāo)記第13條引起拒絕和限制的決定第14條委員會第15條為改善而采用其它指令時需按本條款的細(xì)則執(zhí)行第16條采用和出版第17條執(zhí)行第18條過渡條款第19條處罰第20條其它指令中規(guī)定的適用性第21條本指令從刊登在歐洲委員會的官方雜志上之日起開始實施第22條本指令發(fā)至各個成員國1.1.3國際海運危險貨物規(guī)則為對海上運輸危險貨物的管理和防止危害海洋環(huán)境,許多國家采取各種措施來進(jìn)行管理的,由于不同國家對海運貨物的要求不同,造成貨物的運輸程序十分復(fù)雜。為了提高運輸危險貨物的安全性,同時又促進(jìn)危險貨物的自由運輸,在1960年召開的國際海上人命安全會議建議國際海事組織(第56號建議案)負(fù)責(zé)制定一個統(tǒng)一的《國際海運危險貨物規(guī)則》(IMDG)。為執(zhí)行第56號建議案,國際海事組織海上安全委員會組建了一個專家工作負(fù)責(zé)起草《國際海運危險貨物規(guī)則》,并經(jīng)海上安全委員會批準(zhǔn),于1965年由國際海事組織大會推薦給各國政府。1996年起,為了與聯(lián)合國專家委員會出版橙皮書《危險貨物運輸建議書》(該建議書又稱聯(lián)合國《樣板規(guī)則》)保持一致,《國際海運危險貨物規(guī)則》進(jìn)行了重新排版,更新周期為兩年一次,與《樣板規(guī)則》更新周期保持一致。《國際海運危險貨物規(guī)則》中主要是對罐式集裝箱、汽車罐車的結(jié)構(gòu)、材料、罐體壁厚、使用等提出了要求。該規(guī)范對每一種介質(zhì)的最大允許工作壓力、介質(zhì)毒性、裝載率、罐體開口和安全附件設(shè)置、安全泄放量都有詳細(xì)的規(guī)定,并且該規(guī)范根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)(非冷凍液化氣體或冷凍液化氣體),對結(jié)構(gòu)、材料、罐體壁厚等提出要求是不同,其以下內(nèi)容構(gòu)成:(1)第一部分——總則、定義和培訓(xùn)該部分對本規(guī)則的適用范圍、術(shù)語和計量單位進(jìn)行了界定。(2)第二部分——分類該部分中將危險貨物分為9類以及對海洋污染物作出了界定。9類的危險貨物是爆炸品氣體,易燃液體,易燃固體、易自燃物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì),氧化物質(zhì)和有機(jī)過氧化物,有毒物質(zhì)和感染物質(zhì),放射物質(zhì),腐蝕品,雜類危險物質(zhì)和物品,其中主要涉及到移動式壓力容器儲運的危險貨物是氣體類。(3)第三部分——危險貨物名細(xì)表和限量內(nèi)免除給出每一個危險貨物的名稱、分子式及主要物性等內(nèi)容。(4)第四部分——包裝和罐柜規(guī)定給出了危險貨物的包裝(包括中型散裝容器和大宗包裝)和可移動罐柜包裝的要求,其中第4.2章對移動式壓力容器的罐式集裝箱使用提出了詳細(xì)的要求。(5)第五部分——托運程序?qū)ξｋU貨物的托運程序進(jìn)行了規(guī)定(6)第六部分——容器、中型散裝容器、大宗包裝、可移動罐柜和公路槽罐車的構(gòu)造和試驗在第六部分里對儲運危險貨物的容器、可移動罐柜和公路槽罐車提出了具體的要求,其中第6.7章和第6.8章是對移動式壓力容器的罐式集裝箱、汽車罐車的設(shè)計、結(jié)構(gòu)、安全泄放裝置、安全泄放量、材料、罐體最小壁厚、檢驗(包括定期檢驗)和試驗的具體要求。(7)第七部分——運輸作業(yè)的有關(guān)規(guī)定在這部分中對危險貨物的運輸及作業(yè)進(jìn)行了有關(guān)規(guī)定。1.2標(biāo)準(zhǔn)1.2.1標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范數(shù)量比較美國的標(biāo)準(zhǔn)體系不僅十分龐大,而且相當(dāng)復(fù)雜,既有國家標(biāo)準(zhǔn),又有各個行業(yè)協(xié)會和學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量非常多,總數(shù)將近10萬個。美國涉及移動式壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)相當(dāng)繁多,有國防部(MIL)、機(jī)械工程師協(xié)會(ASME)、壓縮氣體學(xué)會(CGA)、美國消防協(xié)會(NFPA)等,要弄清美國有關(guān)移動式壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)是需要相當(dāng)長的時間的。1.2.2測試標(biāo)準(zhǔn)及其構(gòu)成歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(EuropeanCommitteeforStandardization,簡稱為CEN)是目前世界上最重要、影響力最大的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化組織,在國際標(biāo)準(zhǔn)化活動中有著非常的地位。為支持歐盟的技術(shù)法規(guī),歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會制定了約13000項滿足技術(shù)法規(guī)基本要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在移動式壓力容器方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有EN1251《容積小于1m3的移動式低溫真空絕熱容器》、EN13530《大型(容積大于1m3)的移動式低溫真空絕熱容器》、PREN14398《大型(容積大于1m3)移動式非抽真空絕熱容器標(biāo)準(zhǔn)》等。歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會在制定某一項標(biāo)準(zhǔn)時,十分注重該標(biāo)準(zhǔn)的配套性并制定有關(guān)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如EN12213《絕熱性能估計方法》、EN13648《低溫壓力容器超壓防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》、EN12434《低溫軟管》、EN1252《低溫下材料韌性》、EN1797《氣體與材料兼容性》,PREN12456《真空絕熱低溫容器外絕熱體壓力保護(hù)設(shè)備》等標(biāo)準(zhǔn)。下面就以EN13530《大型(容積≥1m3)移動式低溫真空絕熱壓力容器》和EN13648為例介紹CEN有關(guān)移動式壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成:EN13530《大型(容積≥1m3)移動式低溫真空絕熱壓力容器》由三部分組成,第一部分為基本要求(EN13530-1),主要內(nèi)容包括:對DINEN13530適用范圍加以規(guī)定,并包括基本術(shù)語的定義,壓力容器強(qiáng)度、熱損失、蒸發(fā)率計算,材料防腐,設(shè)計、組裝、施工與驗收的一般要求;第二部分為設(shè)計、制造與測試的要求(EN13530-2),主要內(nèi)容包括:低溫真空絕熱壓力容器的設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計應(yīng)考慮的強(qiáng)度與傳熱計算的工藝參數(shù)等要求,制造與測試規(guī)定了材料的下料、成型、加工誤差、焊接工藝與接頭、質(zhì)量保證體系、焊接試件、無損檢測與系統(tǒng)壓力試驗等內(nèi)容;第三部分為操作要求(EN13530-3)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計壓力大于大氣壓的汽車槽車、鐵路罐車、集裝箱罐車及其它用途的低溫儲罐設(shè)計、制造、檢驗及使用,可裝運介質(zhì)包括:1)引起窒息的介質(zhì);2)氖、氬、氦、氪、氮、二氧化碳、氙、三氟甲烷等;3)液化空氣、液氧、氮氧化物等氧化性氣體介質(zhì);4)乙烯、乙烷、氫、甲烷、液化天然氣、乙烯乙炔丙烯混合物等可燃介質(zhì),但不可裝運劇毒性質(zhì)的介質(zhì)。EN13530-1的構(gòu)成:(1)溫壓力容器簡介適用于大于1立方米的移動式真空絕熱低溫壓力容器,其中部分章節(jié)可指導(dǎo)無壓低溫容器。標(biāo)準(zhǔn)可應(yīng)用于:汽車槽車、鐵路罐車、集裝箱罐車及其它用途的低溫儲罐。(2)材料低溫容器本標(biāo)準(zhǔn)引用了以下標(biāo)準(zhǔn):EN1252-1低溫容器用材料,第一部分:-80℃下材料的硬度要求EN1252-2低溫容器用材料,第二部分:-20～-80℃溫區(qū)內(nèi)材料的硬度要求EN1626低溫容器:低溫系統(tǒng)閥門EN1797低溫容器:低溫介質(zhì)與容器的相容性EN10204金屬制品質(zhì)檢檔案文件種類EN12300低溫容器:低溫系統(tǒng)的清洗PrEN13648-1低溫容器:超壓排放安全裝置,第一部分:低溫系統(tǒng)安全閥PrEN13530-2低溫容器:大型移動式真空絕熱容器,第二部分:設(shè)計、制造與測試EN13530-3低溫容器:大型移動式真空絕熱容器,第三部分:操作要求(3)動式低溫儲罐、區(qū)包括如下術(shù)語的定義與解釋:低溫介質(zhì)分類、大型移動式低溫儲罐、絕熱、內(nèi)筒、外筒、操作條件、容器承受的載荷、檔案管理、配管、設(shè)備、設(shè)備的制造、內(nèi)筒的容積、毛重、凈重、總重、壓力、最大許可壓力。(4)一般介紹低溫壓力容器在系統(tǒng)試驗、正常操作情況下,必須滿足機(jī)械強(qiáng)度、絕熱要求及介質(zhì)的相容性等要求。(5)機(jī)械負(fù)荷1)總則;2)系統(tǒng)試驗時負(fù)載;3)操作運行中設(shè)備可能受到的載荷。(6)物理作用介質(zhì)與設(shè)備材料必須相容。(7)熱負(fù)荷(8)材料表面1)材料的選擇;2)材料的驗收。(9)設(shè)計、制造和系統(tǒng)試驗(10)設(shè)備標(biāo)識符(11)設(shè)備環(huán)境評估(12)低溫容器安全閥和防爆膜設(shè)計壓力的計算附錄A(推薦):壓力容器組焊拼裝檔案管理EN13648《低溫容器超壓保護(hù)》:EN136848是適用于低溫系統(tǒng)安全閥與防爆膜的設(shè)計、制造與測試,對于符合PRENISO4126-1標(biāo)準(zhǔn)的安全閥或防爆膜若在-10℃以下的環(huán)境運行,應(yīng)優(yōu)先執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)所轄的安全閥或防爆膜其尺寸不超過DN100,且排放的介質(zhì)為單相(氣或液相),但對混合介質(zhì)的氣相排放,本標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定。EN13648-1沒有提供特定的低溫容器安全閥或防爆膜的設(shè)計壓力的計算,該計算方法PREN13648-3中有規(guī)定。EN136848由三部分組成。第一部分為安全閥(EN13648-1),主要內(nèi)容有EN13648的適用范圍、設(shè)計制造與測試等作出規(guī)定,包括基本術(shù)語的定義、安全閥設(shè)計溫度、排放流量、閥體與閥桿、介質(zhì)的蒸發(fā);安全閥材料選擇與防腐、與氧、乙炔的相容性、以及非金屬材料的使用;安全閥的檢測與難收程序、低溫介質(zhì)實驗、嚴(yán)密性與壓力實驗、標(biāo)識與鉛封等。第二部分為防爆膜(EN13648-2),主要內(nèi)容有EN13648的適用范圍、設(shè)計制造與測試等加以規(guī)定,包括基本術(shù)語的定義,防爆膜設(shè)計溫度、排放流量、閥體與閥桿、介質(zhì)的蒸發(fā);防爆膜材料選擇與防腐、與氧、乙炔的相容性、以及非金屬材料的使用;防爆膜的檢測與難收程序、低溫介質(zhì)實驗、嚴(yán)密性與壓力實驗、標(biāo)識與鉛封等。第三部分為排放流量的確定(EN13648-3),主要內(nèi)容有低溫真空絕熱壓力容器超壓排放流量計算、漏熱量的計算;泄放流量以及安全裝置的尺寸等內(nèi)容。2中國寬體壓力容器的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)2.1符合及完善的其他要求移動式壓力容器是一個涉及到交通(公路、鐵路、水路)管理、公安消防、特種設(shè)備、危險品運輸?shù)膶I(yè)領(lǐng)域,我國現(xiàn)有移動式壓力容器的法規(guī)或技術(shù)法規(guī),主要有:(1)國務(wù)院頒布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》(2002);(2)國務(wù)院頒布的《危險品管理條例》(2001);(3)原國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1999版);(4)國家船舶檢驗局頒布的《船舶與海上設(shè)施法定檢驗規(guī)則集裝箱法定檢驗技術(shù)規(guī)則》(1998版);(5)勞動部頒布的《液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程》(1994版);(6)原化學(xué)工業(yè)部頒布的《液化氣體鐵路罐車安全管理規(guī)程》(1987版)。我國現(xiàn)有市場經(jīng)濟(jì)管理模式是從計劃經(jīng)濟(jì)管理的轉(zhuǎn)變而來。從以上這些法規(guī)可以看出,部分法規(guī)還保留計劃經(jīng)濟(jì)時代的一些管理模式和方式,沒有隨著主管部門職能重新劃分和要求的變化而變化,如鐵路罐車設(shè)計制造行業(yè)還在執(zhí)行原化學(xué)工業(yè)部頒布的《液化氣體鐵路罐車安全管理規(guī)程》?，F(xiàn)有法規(guī)修訂又跟不上市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的發(fā)展,如現(xiàn)有我國法規(guī)中沒有真正意義上包含對罐式集裝箱提出安全要求;對低溫容器安全要求規(guī)定也甚少。從大多數(shù)法規(guī)形式上來看既提出管理要求和安全性能要求,又提出產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求。但從內(nèi)容上看既沒有從完整系統(tǒng)從產(chǎn)品安全、工業(yè)安全、人體健康、消費者權(quán)益保護(hù)的內(nèi)容上來制定相關(guān)的安全要求,又有些法規(guī)中技術(shù)要求與后制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求相矛盾。現(xiàn)有鍋爐、壓力容器和壓力管道安全監(jiān)察規(guī)程急待依據(jù)國務(wù)院頒布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》和《危險品管理條例》要求進(jìn)行修訂。在管理模式和方式上需與國際接軌,也就是通常在法規(guī)只規(guī)定產(chǎn)品安全的基本要求,而在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對產(chǎn)品提出詳細(xì)的技術(shù)要求的模式,如歐盟的新方法指令99/36/EC就規(guī)定移動式壓力容器的安全基本要求,對移動式壓力容器的具體技術(shù)要求放在與之配套的標(biāo)準(zhǔn)中提出。2.2壓力容器標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀目前,我國有關(guān)移動式壓力容器設(shè)計、制造、檢驗、使用等方面的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下一些標(biāo)準(zhǔn):(1)汽車罐車JB/T6897—2000低溫液體槽車HG5-1471—1982液化石油氣槽車技術(shù)條件HG2599—1994液氨汽車罐車技術(shù)條件QJ1327A—1998低溫型槽車安全通用要求(2)罐式集裝箱GB/T16563—1998系列1液體、氣體及加壓干貨罐式集裝箱技術(shù)條件和試驗方法JB/T4780—2002液化天然氣罐式集裝箱(3)鐵道罐車GB10478—1989液化氣體鐵道罐車技術(shù)條件GB10479—1989鋁制鐵道罐車技術(shù)條件(4)安全附件HG5-1587—85液化石油氣槽車彈簧式安全閥HG5-1588—85液化石油氣槽車緊急切斷閥從以上標(biāo)準(zhǔn)來看,我國移動式壓力容器方面的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量與國外先進(jìn)國家相對較少,不能完全覆蓋移動式壓力容器(汽車罐車、罐式集裝箱和鐵路罐車)行業(yè);而且標(biāo)齡也長,最長的已超過15年了,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足移動式壓力容器產(chǎn)品發(fā)展需要;并且標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成不夠合理和完善,絕大多數(shù)是制造標(biāo)準(zhǔn),缺少移動式壓力容器的的設(shè)計、試驗、附件和安全附件以及使用等方面標(biāo)準(zhǔn);而且過去由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化組織,各項標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語和定義不夠統(tǒng)一,甚至相互矛盾。由于制造行業(yè)工藝技術(shù)落后,加上主要起草單位過于強(qiáng)調(diào)自身利益,往往存在技術(shù)要求指標(biāo)內(nèi)容不夠確切,更談不上先進(jìn)性。從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容來看,現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)絕大多數(shù)是產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn),就是涉及到技術(shù)內(nèi)容也過于原則,沒有做到技術(shù)指標(biāo)盡可能定量化;沒有針對移動式壓力容器特點,充分應(yīng)考慮各種載荷以及其確定計算方法;沒有就移動式壓力容器管路設(shè)計制造提出特別要求和規(guī)定;沒有較全面從安全角度對安全附件提出技術(shù)指標(biāo)要求;特別對罐體安全泄放量計算方法沒有做到統(tǒng)一。近年來,隨著我國低溫技術(shù)深入研究和發(fā)展,我國的低溫移動式壓力容器的運用越來越廣泛,由于低溫移動式壓力容器裝運的介質(zhì)大部分是易燃易爆,其低溫絕熱性能是涉及移動式壓力容器能否安全使用的一個關(guān)鍵指標(biāo),而現(xiàn)有的低溫容器標(biāo)準(zhǔn)對低溫性能技術(shù)指標(biāo)定義和規(guī)定均有一定差異,大多數(shù)移動式壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)低溫絕熱性能測試要求不夠嚴(yán)密和科學(xué)。從標(biāo)準(zhǔn)水平來看,我國移動式壓力容器標(biāo)準(zhǔn)水平相對低于國際上相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的水平,其差距是比較大的,安全附件的標(biāo)準(zhǔn)水平的差距更加大。2.3中國低電壓機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀(1)留所存出大量無損儲存的關(guān)鍵對于低溫容器,絕熱性能的好壞直接影響容器的性能,對于目前正日益興起的長距離液化天然氣的運輸,良好的絕熱性能是保證其長時間無損儲存的關(guān)鍵。對于傳統(tǒng)的堆積絕熱和真空粉末絕熱型低溫容器,易受到運輸過程中道路顛簸的影響而使絕熱層中填充材料發(fā)生沉降而使容器的絕熱性能下降,目前國外常用高真空多層絕熱形式,既解決了絕熱層沉降的問題,又使容器的絕熱性能大大提高,目前國內(nèi)已掌握高真空多層絕熱技術(shù),如多層材料的制作及包扎工藝等,該技術(shù)已在低溫容器上得到應(yīng)用。(2)容器應(yīng)力的分析低溫容器中儲存的低溫介質(zhì),內(nèi)罐溫度很低,而外罐是處于常溫下,對于整個容器而言,其溫度梯度大,處理不好會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,對整個容器進(jìn)行溫度和應(yīng)力場的分析,有利于容器的選材和安全設(shè)計和使用。同時對于應(yīng)力的分析也是合理設(shè)計移動式壓力容器在惡劣路況下能否安全使用的關(guān)鍵。目前國內(nèi)已掌握了溫度和應(yīng)力場的計算方法,并在特殊要求的低溫儲罐中得到了應(yīng)用,獲得了合理的結(jié)構(gòu)。(3)無損儲存系統(tǒng)隨著我國液化天然氣的日益應(yīng)用,對容器無損儲存的要求越來越高,由于天然氣是易燃易爆的氣體,其對無損儲存的要求顯得特別重要。目前國內(nèi)已掌握了多種液化氣體的無損儲存計算方法,可用于預(yù)測其在不同起始