基于Visual C++2008的压力容器类别通用划分模型
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作者: 张诚松
摘 要：通过对《固定式压力容器安全监察规程》及相关标准的分析，介绍了压力容器类别划分的方法，并依据这些方法，提出了压力容器类别通用划分模型。同时，介绍了基于此模型作者编制的压力容器类别查询软件。
关键词：压力容器 类别 划分模型 Visual C++2008
中图分类号：TH49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0031-02
压力容器类别是压力容器材料、设计、制造、使用管理、检验过程中重要参数之一，对压力容器进行合理的类别划分是一项科学、严谨的工作。文献[1]曾提出了较合适的压力容器分类方法，该分类方法也在较长的时期内得到了广泛的应用。随着材料科学、制造技术等的进步，上述分类方法在使用过程中已显示出重点不突出、分类方法复杂等不足。因此，2009年8月31日，由国家质检总局批准颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》提出了新的压力容器分类方法，新分类方法具有使用方便、简单唯一的特点。因此，我们要了解并充分使用新分类方法。本文在介绍新分类方法的同时也介绍了作者基于Visual C++编制的软件的一些特点。
1 关于压力容器类别
1.1 概述
《固定式压力容器安全技术监察规程》根据介质、设计压力和容积等三个因素进行压力容器类别划分，将规程适用范围内压力容器分为第Ⅰ类压力容器、第Ⅱ类压力容器、第Ⅲ类压力容器。
1.2 压力容器类别划分方法
1.2.1 介质分组
压力容器的介质为气体、液化气体、介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体，按其毒性危害程度和爆炸危险程度分为两组。
（1）第一组介质：毒性危害程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。（2）第二组介质：除第一组介质以外的介质。
1.2.2 单腔压力容器类别划分
单腔压力容器类别的划分首先根据介质特性确定介质分组，选择类别划分图，再根据设计压力p（单位MPa），容器V（单位L），标出坐标点，确定压力容器类别。
（1）对于第一组介质，压力容器类别的划分见图1。
（2）对于第二组介质，压力容器类别的划分见图2。
1.2.3 多腔压力容器类别划分
多腔压力容器（如管壳式换热器、夹套容器等）类别划分首先对各压力腔进行类别划定，然后按照类别高的压力腔作为该容器的类别。对各压力腔进行类别划定时，设计压力取本压力腔的设计压力，容积取本压力腔的几何容积。
2 压力容器类别通用划分模型
通过对新分类方法的分析，可以得到建立压力容器类别通用划分模型有两个关键的要素。
（1）压力容器介质分组的判断，即确定输入化学介质的组别。（2）压力容器类别区域的判断，即各介质分组的通用划分模型。
2.1 压力容器介质分组的判断
化学介质的种类成千上万，不可概全。文献[3]、[4]、[5]提供了化工中常见化学介质的特性数据。在考虑判断压力容器介质分组时，将这些数据输入数据库，如果已知化学介质的名称，则根据其名称在数据库中搜索，搜索完成后返回该化学介质所在介质分组的组别。例如，如果已知化学介质为氯甲醚，那么在计算模型中的介质分组判断过程可以分成下面几个步骤。首先通过氯甲醚与第一组介质数据库中极度危害介质数据进行比较，满足条件后，停止本次查找过程；其次，由于已经查找到氯甲醚属于极度危害介质，故返回第一组介质的组别号1。
2.2 各介质分组的通用划分模型
根据不同的介质分组，将第一组介质分类图分成3个区域，分别为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，其中Ⅱ区分为Ⅱ-①、Ⅱ-②两个子区域，Ⅲ区分为Ⅲ-①、Ⅲ-②、Ⅲ-③三个子区域。将将第二组介质分类图分成3个区域，分别为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，Ⅰ区分为Ⅰ-①、Ⅰ-②两个子区域，Ⅲ区分为Ⅲ-①、Ⅲ-②、Ⅲ-③三个子区域。各区域的判定条件见表1、2。
3 应用软件的编制、特点和验证
在压力容器类别通用划分模型的基础上，利用Visual C++2008编制了界面简单，功能齐全，查询便捷的Windows应用程序。图3是该软件的界面。
根据实际应用情况，该软件编制过程中考虑了如下特点。
（1）可对多种类型压力容器类别进行查询。压力容器的类型根据其结构型式可分为单层容器、多层容器，多层容器又可分为夹套容器、管壳式容器等。本软件不仅可以方便对单层容器类别进行查询，而且还可以对多层容器类别进行查询。因此，本软件具有较高的通用性和全面性。（2）可采用多种方式对同类型压力容器类别进行查询。该软件既可以根据压力容器中化学介质名称等参数查询类别，又可以根据压力容器中化学介质的组别等参数查询类别。实现了查询方式的多样化。
为验证该软件的正确性，我们从特种设备数据管理系统中抽取了一定数量的样本，对采集到的压力容器样本进行人工查询，然后把样本数据输入该软件对其进行自动查询。经过验证，该软件自动查询结果与人工查询结果一致性很高，能满足实际使用需要。
4 结论
文献[2]提出了新的压力容器分类方法，与旧的压力容器分类方法相比较，新方法具有许多的优点，我们应熟练并掌握新分类方法的使用。根据新的压力容器分类方法编写的压力容器类别查询软件与传统人工查询相比，查询结果具有很好的一致性，查询效率具有人工查询不可比拟的优势。同时该软件具有界面友好，查询方便，功能齐全，程序小巧的特点，可为压力容器设计、监察、检验人员等提供方便。
参考文献
[1] 质技监局锅发[1999]154号，压力容器安全技术监察规程[S].
[2] TSG R0004-2009，固定式压力容器安全技术监察规程[S].
[3] GB 5044-85，职业性接触毒物危害程度分级[S].
[4] GBZ 230-2010，职业性接触毒物危害程度分级[S].
[5] HG 20660-2000，压力容器化学介质毒害性危害和爆炸危险程度分类[S].
[6] 张水波.Visual C++2008完全学习手册[M].北京：清华大学出版社，2011.
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