高压气体特定设备检查规则论述doc 26页正式版.docx
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高压气体特定设备检查规则论述doc26页正式版
高壓氣體特定設備檢查規則(草案)
條 文
說 明
第一章 總則
章名
第 一 條 本規則依勞工安全衛生法第八條規定訂定之。
本條文為本規則之法源。
立法目的在實施勞工安全衛生法第八條所定危險性設備中同法施行細則第十二條第三款之高壓氣體特定設備之檢查事項加以規定。
參酌條文:
勞工安全衛生法第八條及同法施行細則第十二條第三款
第 二 條 本規則適用於高壓氣體特定設備之檢查。
明定本規則之適用範圍。
第 三 條 本規則使用之計量單位及符號依下列規定,條文中均以符號表示。
一 壓力(表壓力):
百萬巴斯卡;符號MPa
巴斯卡;符號Pa
二 力:
牛頓;符號N
三 溫度:
攝氏溫度;符號℃
四 長度:
公釐;符號mm
公尺;符號m
五 面積:
平方公釐;符號mm2
平方公尺;符號m2
六 容積:
立方公尺;符號m3
七 重量:
噸;符號ton
八 時間:
小時;符號hr
九 熱:
焦耳;符號J
十 比例:
百分比;符號%
本規則屬於技術性規範之程序,在力學中使用多數之計量單位,為使條文簡潔,在條文直接使用通用符號以利辨別,同時亦使使用者一目瞭然,亦易為檢查者使用。
在力與壓力,為與國際標準(ISO)接軌,以N、MPa、Pa等取代以往之kg、kgf單位,並以此與國家標準整合,排除國際貿易障礙。
第 四 條 本規則所稱高壓氣體,係指下列規定之一者。
一 在常用之溫度時壓力(係指表壓力,以下均同。
)可達1MPa以上之壓縮氣體既在1MPa以上者或溫度在35℃時壓力可達1MPa以上之壓縮氣體(除壓縮乙炔氣外。
)
二 在常用之溫度時壓力可達0.2MPa以上之壓縮乙炔氣既在0.2MPa以上者或溫度在15℃時壓力可達0.2MPa以上之壓縮乙炔氣。
三 在常用之溫度時壓力可達0.2MPa以上之液化氣體既在0.2MPa以上者或壓力達0.2MPa時溫度在35℃以下之液化氣體。
四 除前款列舉者外,在溫度35℃時壓力超過0Pa之液化氣體中之液化氰化氫、液化溴甲烷及液化環氧乙烷。
本條文明定使用於高壓氣體特定設備之高壓氣體之定義,同時也以此界定高壓氣體特定設備之檢查範圍、壓力及溫度界限之關係。
第 五 條 本規則所稱高壓氣體製造設備(以下簡稱製造設備),係指供作高壓氣體之製造、與製造相關之儲存及其輸送所使用之設備。
本條文就使用高壓氣體特定設備之最基本之設備加以界定。
第 六 條 本規則所稱高壓氣體設備,係指製造設備中有高壓氣體停滞、流動之部分。
本條文明定適用本規則之高壓氣體特定設備之最原始設備之定義及其範圍。
第 七 條 本規則所稱高壓氣體特定設備(以下簡稱特定設備),係指製造設備中具有危險性,認應自設計、材料及其製造過程實施檢查之設備。
但不包括下列各款列舉者。
一 受高壓氣體容器安全規則適用之容器。
二 設計壓力以MPa表示之數值與內容積以m3表示之數值乘得之積在0.04以下之容器。
三 液泵、壓縮機及蓄壓機相關之容器。
四 緩衝器及其他與緩衝裝置相關之容器。
五 流量表、液位計及其他計測機器以及過濾器。
本條文明定適用本規則之高壓氣體特定設備(以下簡稱特定設備),之定義及其範圍。
第 八 條 本規則所稱塔,係指製造設備(不含與製造設備有關供作儲存之設備。
以下於第九條、第十三條至第十六條及第二十二條亦同)中具有塔形狀之特定設備(除第九條、第十三條至第十六條外)。
本條文明定特定設備中「塔」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第 九 條 本規則所稱反應器,係指製造設備中,供作進行化學反應之特定設備。
本條文明定特定設備中「反應器」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第 十 條 本規則所稱球形儲槽,係指與高壓氣體之製造相關供作儲存之設備中,具有球形狀之特定設備。
本條文明定特定設備中「球形儲槽」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十一條 本規則所稱平底圓筒形儲槽,係指與高壓氣體之製造相關之儲存設備中,具有平底圓筒形狀之特定設備。
本條文明定特定設備中「平底圓筒形儲槽」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十二條 本規則所稱岩磐儲槽,係指與高壓氣體之製造相關之儲存設備利用岩磐空間者中,以其內面承受超過0Pa部分,具有作用於該設備周圍之水壓,以此防止高壓氣體漏洩之機能(以下簡稱水封機能)之特定設備。
本條文明定特定設備中「岩磐儲槽」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十三條 本規則所稱熱交換器,係指製造設備中,供二流體間進行熱交換之特定設備。
本條文明定特定設備中「熱交換器」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十四條 本規則所稱蒸發器,係指製造設備中,使液化氣體氣化之特定設備。
本條文明定特定設備中「蒸發器」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十五條 本規則所稱冷凝器,係指製造設備中,使壓縮氣體氣化之特定設備。
本條文明定特定設備中「冷凝器」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十六條 本規則所稱加熱爐,係指製造設備中,以火焰、電氣等為熱源,加熱高壓氣體之特定設備。
本條文明定特定設備中「加熱爐」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十七條 本規則所稱豎置圓筒形儲槽,係指高壓氣體之製造相關之儲存設備中,呈豎置圓筒形狀之特定設備(除第十二條及第二十一條規定者外)。
本條文明定特定設備中「豎置圓筒形儲槽」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十八條 本規則所稱臥置圓筒形儲槽,係指高壓氣體之製造相關之儲存設備中,呈臥置圓筒形狀之特定設備(除第十二條及第二十一條規定者外)。
本條文明定特定設備中「臥置圓筒形儲槽」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第十九條 本規則所稱第一種特定設備,係指其內面或外面承受超過0Pa壓力之特定設備部分(以下稱耐壓部分)使用第三十四條第一項規定材料之特定設備。
本條文明定特定設備中「第一種特定設備」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第二十條 本規則所稱第二種特定設備,係指其耐壓部分使用第三十四條第二項規定材料之特定設備。
本條文明定特定設備中「第二種特定設備」之定義,俾供實施檢查時界定其檢查方式之依據。
第二十一條 本規則所稱液化石油氣巨量供應式分裝槽,係指供應巨量液化石油氣於消費者為燃料時所使用相對於地盤面可移動之儲存設備。
一般儲槽均指固定在地盤面之儲存設備。
惟近代民間集合住宅或餐旅業所使用之容器(鋼瓶)已不敷所需,故有採取巨量供應之趨勢,以此替代鋼瓶數量致有巨量供應分裝槽之發明,逐步減少鋼瓶之使用,以減少災害,提升安全。
故有本條文之特定設備。
第二十二條 本規則所稱其他壓力容器,係指製造設備中第八條、第九條及第十三條至第十六條規定之特定設備以外之特定設備。
本條文明定特定設備中部分未明列之特定設備之定義,供實施檢查時界定檢查之方式。
第二十三條 本規則所稱最小抗拉強度,係指就同種類材料製造之複數材料試驗片,於材料抗拉試驗所得抗拉強度中之最小值。
本條文就材料檢查於試驗使用時最基本之要素加以明確規定。
第二十四條 本規則所稱最小降伏點,係指就同種類材料製造之複數材料試驗片,於材料抗拉試驗所得降伏點中之最小之值。
本條文就材料檢查於試驗使用時最基本之要素加以明確規定。
第二十五條 本規則所稱最小0.2%耐力,係指就同種類材料製造之複數材料試驗片,於材料抗拉試驗所得0.2%耐力中之最小之值。
本條文就材料檢查於試驗使用時最基本之要素加以明確規定。
第二十六條 本規則所稱設計壓力,係指為使特定備可使用之最高壓力而設定之壓力。
本條文就設計檢查使用時之要素加以明確規定。
第二十七條 本規則所稱設計溫度如下:
一 甲設計溫度,係指為使特定設備可使用之最高或最低之溫度而設定之溫度。
二 乙設計溫度,係指考慮特定設備之運轉、停止、異常及環境溫度,為使特定設備可使用之最高或最低之溫度而設定之溫度。
本條文就設計檢查使用時之要素加以明確規定。
第二章 特定設備檢查
章名
第一節 通則
節名
第二十八條 特定設備之檢查範圍,為下列各款列舉之容器以外之容器及該容器之支持構造物〔係指供作反應、分離、精煉、蒸餾之高壓氣體設備(除儲槽外)中,其最高位正切線至最底位正切線之長度在5m以上之塔及儲存能力在300m3或3ton以上之儲槽為限;以下稱塔槽類〕為一體者為限。
一 受高壓氣體容器安全規則適用之容器。
二 設計壓力以MPa表示之數值與內容積以m3表示之數值之積在0.04以下之容器。
三 內容積在0.001m3以下,其設計壓力未滿30MPa之容器。
四 與泵、壓縮機及蓄壓機有關之容器。
五 與滅震器及其他緩衝裝置有關之容器。
六 與流量計、液位計、其他計測機器及過濾器有關之容器。
七 與汽車用氣袋發生器有關之容器。
八 與蓄電池有關之容器。
九 受中央主管機關認定之容器。
在一般概念中,凡能收存高壓氣體之盛器概稱為容器(見勞動檢查法施行細則第二十七條 之一)為廣義之容器,特定設備係指在此等容器範圍中具有較大危險之固定設備之一定限度(大小、容量、內存物等)為其檢查範圍,並排除其他命令(規章)中另有規定或過度小形者,以節省檢查財力、人力等。
並就特定設備中理應由行政機關加以實施檢查部分界定、且明列排除一般概念中之容器(小形或另適用其他規章實施檢查者)之検査。
第二十九條 特定設備之檢查程序,為設計、材料(岩磐儲槽應包括該儲槽所使用之岩磐。
以下同)之品質確認、加工、熔接及構造之檢查。
本條文在規範特定設備之檢查流程及其內容之範疇俾供檢查者與受檢人於檢查時有所遵循。
第三十條 下列之特定設備不受特定設備之檢查。
一 第七十三條規定之特殊構造之特定設備,經中央主管機關認定,依其認定檢查標準製造之特定設備。
二 擬輸出於國外,顯可證明不在國內設置使用之持定設備。
隨著時代之進步,因材料、結構之複雜性,在本規則之標準無法適應檢查者以及擬輸往國外之特定設備,則應不受本規則之適用或以另定認可之標準為其標準,以符合實際之需,故有本條文之設。
第三十一條 特定設備之檢查方法依第六十五條至第六十九條之規定。
本條文規定特定設備之檢查方法,包括設計、材料、加工、熔接及構造檢查,分別規定在第六十五條至第六十九條。
第三十二條 特定設備之檢查標準依下列之規定。
一 特定設備(不含第二款規定者)依第三十三條至第六十四條及第七十三條之規定。
二 特定支持構造物依第三十三條(以第三十七條、第五十一條及第五十七條第三項相關部分為限)、第三十五條第二款、第四十九條、第五十八條第三款、第四款之規定。
特定設備之檢查標準,區分為特定設備檢查標準及特定支持構造物二部分。
前者分列在第三十三條至第六十四條及第七十三條,後者則列在第三十三條、第三十五條第二款、第四十九條及第五十八條第三款、第四款亦即後者僅適用前者之一部分條文。
第二節 設計
節名
第三十三條 特定設備應依第三十四條、第三十六條至第四十八條、第五十條至第五十七條、第五十九條至第六十三條及第七十三條之規定設計。
本條文就特定設備設計原則之標準加以明示。
第三節 材料
節名
第三十四條 在特定設備之耐壓部分應對應該設備之設計壓力、甲設計溫度、擬製造之高壓氣體種類等,對可影響設該設備之材料之化學性及物理性,使用具有安全之化學成分及機械性質之材料。
不受前項規定之限制,特定設備(除平底圓筒形儲槽及岩盤儲槽外)之耐壓部分,得對應該設備之設計壓力、乙設計溫度、擬製造之高壓氣體種類、對可影響該設備之材料之化學性及物理性,使用具有安全之化學成分及機械性質之材料(除設計溫度未達潛變領域之鑄造製品之材料外)。
本條文就特定設備之材料,以功能性加以訂定。
由於材料科學進展迅速,如標準加以固定不變,將導致無法 適應時代之需求,故採擇功能性標準界定。
原則加以界定後,至於其材料之選擇,則可仰賴下游之標準,例如國家標準CNS9788系列或符合國家標準之國際標準或民間團體標準或另以公告方式,隨著材料科技之進展而調整。
但書特別考慮平底圓筒形儲槽及岩磐儲槽之特性,加以排除。
第三十五條 特定設備之材料,除依前條之規定外,應依下列之規定。
一 特定設備之材料,在表面不得有有礙使用之傷、槌痕、腐蝕等之缺陷。
二 特定設備耐壓部分之材料,除依前項規定外,在內部不得有有礙使用之空洞、介存物等缺陷者。
三 第二種特定設備耐壓部分之材料,除依前款規定者外,在最低設計金屬溫度(係指設計溫度中最低之溫度之謂)時應具有充分之韌性者。
本條文在規範瘕疵材料之禁止使用,防止加工上之缺陷。
第四節 加工
節名
第三十六條 特定設備耐壓部分,應對應該設備於設計壓力或設計溫度(對第一種特定設備為甲設計溫度,對第二種特定設備為乙設計溫度;以下同。
)時所發生之最大應力具有安全之強度。
特定設備之耐壓部分之板厚、斷面積等,應對應形狀、尺度、設計壓力、設計溫度時材料之容許應力、熔接接頭效率等,依計算求得之值以上。
使用碳鋼鋼板或低合金鋼之耐壓部分(管以外之耐壓部分為限。
以下於本項中,亦同。
)之板厚,於依前項規定求得該板厚未滿2.5mm時,則不受同項規定之限制,應在2.5mm(如使用碳鋼鋼板或低合金鋼而有腐蝕或摩耗之虞時,為3.5mm或依同項規定求得之板厚加1mm之厚度中任一較大之值)以上。
使用高合金鋼鋼板或非鐵金屬之耐壓部分之板厚,於依第二項規定求得該板厚未滿1.5mm時,則不受同項規定之限制,應在1.5mm(如使用高合金鋼鋼板或非鐵金屬而有腐蝕或摩耗之虞時,為2.5mm或依同項規定求得之板厚加1mm之厚度中任一較大之值)以上。
本條文在規範加工所必要之條件。
在規範對應最大應力所必要之強度。
在規範特定設備之板料,應在容許應力所必要之強度。
在規範一般碳鋼鋼料之容許應力在板厚之限制。
在規範高合金鋼料之容許應力在板厚之限制。
第三十七條 塔槽類及特定支持構造物(以下稱耐震設計設備),應依供作設計耐震設備之地震動(以下於本條中稱設計地震動)、依設計地震動之耐震設計構件之耐震設計用容許應力及其他中央主管機關公告規定之耐震設計標準,對地震之影響為安全之構造。
此時,耐震設計設備之應力等之計算方法,得依中央主管機關認定在耐震設計上為適當者。
岩磐儲槽則不受前項規定之限,應對應該岩盤儲槽所使用之岩盤種類及該岩磐儲槽之規格,以確切之方法,對受地震之影響具有安全之構造。
不論在亞洲國家,尤其為台灣與日本相同,為多地震國家,故對地震設計為頗重要之設備設計要素。
一般多認特定設備之耐震與一般建築設計相同,其實有極大差異,概因特定設備應特加考慮內存物之幌動要件。
在日本自兵庫大地震後己重行檢討耐震設計,就已往硬式改為軟式設計,並在2002年4月公布施行。
在我國迄未有特定設備之耐震設計標準,今後必要加一層研討、訂定,另以公告方式發布施行。
至於岩盤儲槽為較特殊之設備,暫以宣示性條文加以列示。
第三十八條 第一種特定設備使用下列各款列舉之材料供作滾輾製品或鍛造製品使用時之該材料之容許抗拉應力(以設計溫度不達潛變領域時為限。
以下於本項、第三項及第四項中,亦同。
)之值,應在各該款規定之值以下。
一 鋼料(除第二款列舉者外。
)為下列之值中之最小之值(如為沃斯田鐵系鋼料,可因使用處所而允許稍許變形時,為於設計溫度時之最小0.2%耐力之90%)。
(一) 常溫時之最小抗拉強度之1/4
(二) 設計溫度時之最小抗拉強度之1/4
(三) 常溫時之最小降伏點或最小0.2%耐力之1/1.5
(四) 設計溫度時之最小降伏點或最小0.2%耐力之1/1.5
二 CNS4271(JISG3115;1990)壓力容器用鋼板或CNS8697(JISG3126;1990)低溫壓力容器用碳鋼鋼板規定之鋼料或具有與此同等以上化學成分及機械性質之鋼料為下列之值中之最小之值或前款之值。
(一) 常溫時之最小降伏點或0.2%耐力之0.5(1.6-γ)倍之值。
(二) 設計溫度時之最小降伏點或0.2%耐力之0.5(1.6-γ)倍之值。
三 非鐵金屬材料為下列值中之最小之值。
(一) 常溫時之最小抗拉強度之1/4
(二) 設計溫度時之最小抗拉強度之1/4
(三) 常溫時之最小降伏點或最小0.2%耐力之1/1.5
(四) 設計溫度時之最小降伏點或最小0.2%耐力之1/1.5
前項第二款之γ為對最小降伏點或最小0.2%耐力之最小抗拉強度之比率,未滿0.7時,取0.7。
第二種特定設備使用鋼鐵材料或非金屬材料供作滾輾製品或鍛造製品時,該材料之容許抗拉應力值應在下列之值中之最小之值(如為沃斯田鐵系不銹鋼料可因使用處所而允許稍許變形時,得為於設計溫度時最小0.2%耐力之90%)以下。
一 常溫時最小抗拉強度之1/3.5。
二 設計溫度時最小抗拉強度之1/3.5。
三 常溫時最小降伏點或最小0.2%耐力之1/1.5。
四 設計溫度時最小降伏點或最小0.2%耐力之1/1.5。
使用下列各款列舉之材料供作鑄造製品之材料時,該材料之容許抗拉應力之值,應在各該款規定之值以下。
一 鑄鋼件為依第一項第一款或第二款求得之值乘以0.8所得之值(下列或列舉者分別為乘以或規定之值所得之值)。
(一) 經非破壞試驗,確認鑄鋼件之表面及內部無缺陷時為0.8以上、1.0以下。
(二) CNS2906(JISG5101;1991)碳鋼鑄鋼件及CNS7143(JISG5102;1991)熔接構造用鑄鋼件之化學成分中,碳、矽、錳、燐或硫之含量顯著較多時為0.67。
二 非鐵金屬鑄件為第一項第三款求得之值乘以0.8所得之值。
設計溫度達潛變領域時之材料之容許抗拉應力之值,應在下列各款規定值中之最小之值以下。
一 設計溫度時於1000hr發生0.01%潛變應變之應力之平均值(係指自同種類材料製作之複數試驗片於潛變試驗所得應力之平均值之謂)。
二 設計溫度時於100,000hr發生潛變斷裂之應力之平均值(係指自同種類材料製作之複數潛變試驗片於潛變試驗所得應力之平均值之謂)之1/1.5。
三 設計溫度時於100,000hr發生潛變斷裂之應力之最小之值(係指自同種類材料製作之複數潛變試驗片於潛變試驗所得應力之最小值之謂)之1/1.25。
第一種特定設備之熔接管使用鋼料或非鐵金屬為材料時,此等材料之容許抗拉應力值,應在第一項或前項之值因應熔接方法,乘以0.65、0.7或0.85所得之值。
第二種特定設備之熔接管使用鋼料或非鐵金屬為材料時,此等材料之容許抗拉應力值,應在第三項或第五項之值因應熔接方法,乘以0.7或0.85所得之值。
護面鋼(以複合材及母材完全接合之對接熔接之熔接部複合材,以使用耐腐蝕性之熔接金屬完全融著者為限。
以下同。
)之容許抗拉應力值,則不受第一項或第三項規定之限制,應依下列計算式計算所得之值以下。
備考 上式中之σ、σ1、σ2、t1及t2分別表示下列之值。
σ 護面鋼之容許抗拉應力(N/mm2)
σ1 母材於設計溫度時之容許抗拉應力(N/mm2)
σ2 複合材於設計溫度時之容許抗拉應力(N/mm2)
t1 母材之厚度(mm)
t2 複合材之厚度(不使用複合材為強度構件時得為0)
(mm)
本條文就材料之容許抗拉應力標準加以規定。
在第一項係取常溫時或設計溫度時之最小降伏點或0.2%耐力之相關值為標準。
第二項就使用壓力容器用鋼板或低溫壓力容器用碳鋼鋼板時計算式中之γ加以解釋,並界定其比率值為0.7。
第三項為針對第二種特定設備之容許抗拉應力標準加以規定。
第四項為對鋼件之容許抗拉應力標準加以規定。
第五項為設計溫度達潛變領域時之容許抗拉應力標準加以規定。
第六項為針對在第一種特定設備使用非鐵金屬時之容許抗拉應力標準加以規定。
第七項為針對第二種特定設備之熔接管使用鋼料或非鐵金屬時,應對應應力標準加以規定。
第八項為對護面鋼之容許抗拉應力標準特定設備之例外加以規定。
第三十九條 第一種特定設備之材料於設計溫度時之容許彎應力之值,應因應下列各款列舉之材料種類,分別在各該款規定之值以下。
一 碳鋼、低合金鋼或高合金鋼為設計溫度時之最小降伏點或最小0.2%耐力之1/2之值或設計溫度時之容許抗拉應力值之任一較大之值。
二 鑄鋼件為設計溫度時之容許抗拉應力之1.2倍(沃斯田鐵系鑄鋼件為1倍)之值。
三 非鐵金屬材料為設計溫度時之容許抗拉應力之值。
第二種特定設備之材料於設計溫度時之容許彎應力之值,應在設計溫度時容許抗拉應力值之1.5倍之值以下。
本條文就材料在設計溫度時之容許彎應力標準加以界定。
第四十條 材料在設計溫度時之容許剪應力之值,應在設計溫度時之容許抗拉應力值之80%之值以下。
本條文就材料在設計溫度時之容許剪應力應取容計抗拉應力之80%以下加以規定。
第四十一條 材料在設計溫度時之容許壓縮應力之值,應在設計溫度時之容許抗拉應力或對應下列
(1)或
(2)列舉之種類,分別在
(1)或
(2)規定之計算式求得之容許挫曲應力之任一較小之值以下。
(1) 圓筒胴為下列列舉之計算式
備考 上式中之σ”a、E、t、Dm及σy,分別表示下列之值。
σ”a容許挫曲應力(N/mm2)
E 材料在設計溫度時之縱彈性係數(N/mm2)
t 板之最小厚度(mm)
Dm胴之平均直徑(mm)
σy 材料在設計溫度時之降伏點或0.2%耐力(N/mm2)
(2) 管為符合下列條件式時為式
(1)、此以外時為式
(2)列舉之式。
條件式
備考 上式中之E、σy、k及i,分別表示下列之值。
E、σy 分別為規定之值
k 依管之支持方法之係數,對應下表上欄列舉之支持方法,為同表下欄列舉之值。
在管板間支持時
在管板與檔板間支持時
在檔板間支持時
0.6
0.8
1.0
管之支撐長度中,最大之支撐長度(mm)
i 管之二次斷面半徑(mm)
式
(1)
式
(2)
備考 式
(1)及式
(2)中之σ”a、E、k、、i及σ