第三章压力容器.

2019/12/19第三章压力容器3.1压力容器基础知识3.2压力容器安全管理3.3压力容器安全装置3.4压力容器安全技术3.5压力容器检测检验3.6压力容器常见事故原因及控制措施3.7压力容器典型事故案例分析2019/12/19教学重点压力容器安全管理；压力容器安全技术。教学难点压力容器常见事故原因分析和控制措施。第三章压力容器2019/12/193.1压力容器基础知识3.1.1压力容器概述3.1.2压力容器分类3.1.3压力容器结构3.1.4压力容器主要参数3.1.5压力容器钢材及力学性能3.1.6压力容器金属焊接3.1.7压力容器特点2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器定义：泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承受压力的密闭容器。1军工行业2能源行业3科研行业4石油化工行业盛装气体或液体承载一定压力的密闭容器压力容器应用：广泛应用于石油、化工、能源、冶金、机械、轻纺、医药、国防等领域。2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器的形式、品种繁多，其分类方法有很多种：按压力分类低压容器：0.1MPa≤P＜1.6MPa中压M1.6MPa≤P＜10MPa高压容器10MPa≤P＜100MPa超高压容器P≥100MPa按壳体承压方式分类内压容器壳体内部承受介质压力外压容器壳体外部承受压力2019/12/193.1压力容器基础知识按设计温度分类低温容器t≤-20℃常温容器-20℃＜t＜450℃高温容器450℃≤t按技术管理分类固定式容器合成塔、蒸球、换热器等移动式容器气瓶、槽车2019/12/193.1压力容器基础知识按在生产工艺过程中的作用原理分类：•反应压力容器（R）：用于完成介质的物理化学反应的压力容器。•换热压力容器（E）：用于完成介质的热量交换的压力容器。•分离压力容器（S）：用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器。•储存压力容器（C，其中球馆代号B）：主要用于储存、盛装气体、液化气体等介质的压力容器。压力容器的安全综合分类：•三类容器：高压容器、中压容器、中压储存容器、中压反应容器、低压容器、高压、中压管壳式余热锅炉、中压搪玻璃压力容器、使用强度级别较高的材料制造的压力容器、移动式压力容器、球形储罐、低温液体储存容器。•二类容器：低压容器、低压反应容器和低压储存容器、低压管壳式余热锅炉、低压搪玻璃压力容器。•一类容器：不属于二三类容器的。2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器结构封头筒体支座排放口铭牌进出口接管法兰、密封元件2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器主要参数一、压力压力和压力单位压力：垂直作用于单位面积上的力，法定单位是Pa，即1牛顿/米2。在各种压力容器规范中，经常出现工作压力、最高工作压力、和设计压力等概念。①设计压力在设计温度下确定容器壁厚的压力。②最大工作压力容器在正常使用中，容器顶部可能出现的最高表压力。③操作压力按正常工艺操作时容器顶部的压力。关系：设计压力≥最大工作压力≥操作压力二、温度设计温度：容器在正常操作条件下，在相应的设计压力下，设定的受压元件的金属温度。介质温度：容器内工作介质的温度，可以用测温表测得。2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器主要参数三、介质压力容器的介质是多种多样的，本节着重介绍对操作者有严重威胁的毒性介质和易燃易爆介质。毒性介质：《容规》中介质的毒性程度参照《GB5044职业性接触毒物危害程度分级》的规定，将介质分为极度危害(Ⅰ)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)和轻度危害(IV)四级举例：Ⅰ、Ⅱ级：氟、氟化氢、氯、氢氰酸、光气Ⅲ级：二氧化硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、乙炔、氧化乙烯Ⅳ级：氢氧化钠、四氟乙烯、丙酮易燃易爆介质:与空气混合的爆炸下限小于10％，或爆炸上限和爆炸下限之差值大于等于20％的气体。常用的易燃易爆介质，如汽油、一氧化碳、乙炔、硫化氢、氨、甲烷等等。2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器钢材及力学性能金属力学性能：强度（在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力）、塑性（在外力作用下，能永久变形而不发生破裂，且在外力消失后仍能保持变形后形状的能力）、冲击韧度（在冲击力作用下，抑制变形和断裂的能力）、硬度（金属材料抵抗更硬异物压入的能力）、冷弯性能（材料抵抗弯曲断裂能力的标志）、断裂韧度（材料对裂纹扩展能力的抵制能力）、金属材料高温力学性能对压力容器钢材的基本要求：使用性能的基本要求•钢材具有较高的强度。•钢材具有良好的塑性、韧性和较低的时效敏感性。•钢材具有较低的缺口敏感性。加工工艺性能要求•具有良好的加工工艺性能和焊接性能。压力容器常用钢材：•低碳钢（含碳量低于0.25％）•低合金高强度钢（含碳量低于0.25％，依靠合金元素强化钢材，改善刚才性能）•耐热钢（钼和铬钼热强钢）•低温压力容器用钢（工作温度小于200℃时的压力容器）2019/12/193.1压力容器基础知识•焊接：通过加热或加压或二者同时进行，使焊件连接部位形成原子结合的一种工艺加工方法。•焊接方法分类①焊条电弧焊（适应性强、适于焊接碳钢、低合金钢、耐热钢、不绣耐蚀钢等）②自动埋弧焊（通过机械操纵使电弧在焊剂层下燃烧的方法）③钨极氩弧焊（在氩气保护下在钨极和焊件之间引燃电弧的焊接方法）④熔化极气体保护焊（焊缝质量高、使用的母材种类和厚度范围宽）⑤电渣焊（生产效率高、焊缝中气孔和夹渣很少）⑥摩擦焊（生产效率高、焊接质量好、使用的接头形式有限）压力容器金属焊接2019/12/193.1压力容器基础知识压力容器特点•冲击波及其破坏作用（冲击波超压大于0.1MPa时，人会死亡；0.05~0.10MPa时，内脏严重受伤；0.03~0.05MPa时，听觉器官受损或骨折；0.02~0.03MPa时，轻微伤害）•爆破碎片的破坏作用（高速飞出的碎片对人体和周围设备造成危害）•介质伤害（毒性介质，中毒致死、破坏环境）•二次爆炸及燃烧（可燃性蒸气与空气混合形成可燃性混气，遇明火形成二次爆炸）2019/12/19容器技术档案设备技术档案是正确使用设备的主要依据，每台压力容器均应按规定建立档案压力容器的技术档案应包括容器的原始技术资料、安全装置技术资料和容器检修使用情况记录资料等。1.原始技术资料设计资料如设计总图、设计或使用说明书、主要受压零部件图；制造安装资料如产品制造竣工图、产品合格证和质量证明书、产品监督检验报告等。2.安全装置技术资料安全装置技术说明书、安全装置检验或更换记录资料等。3.容器使用情况记录资料包括容器运行情况记录，容器使用情况（开始使用日期、每次开停日期、变更使用条件的记录），容器检验和维修记录等。压力容器安全管理3.2压力容器安全管理压力容器调出原使用单位时，应将容器技术档案，包括原始技术资料和使用情况记录资料一起移交给新使用单位。2019/12/19技术管理制度•容器的专责管理专责管理人员的职责：1)在管理机构负责人的领导和业务指导下，具体负责企业压力容器使用管理工作。2)认真贯彻执行国家关于设备管理和压力容器安全的规定。3)参与编制本企业压力容器使用管理规章制度，协助工艺部门制订生产操作规程。4)做好压力容器使用的注册登记、建卡、建档及技术资料整理、归档和有关统计报表统计上报工作。5)负责容器的检验、维修、保养等计划，检查或参与安全附件的检验工作。6)及时做好压力容器使用登记变更工作。7)协助本部门负责人做好压力容器使用管理定期检查工作，并认真填写检查记录。8)参加压力容器事故的调查并按规定上报。9)协助有关部门编制压力容器操作人员的培训考核计划，并积极参与实施。压力容器安全管理3.2压力容器安全管理2019/12/19安全操作规程1）容器的正常操作方法。2）容器的最高工作压力和温度。3）开、停车的操作程序和注意事项。4）容器运行中的检查项目和部位，可能出现异常现象及其判断方法和应采取的紧急措施。5）容器停用时的维护和检查。压力容器安全管理3.2压力容器安全管理2019/12/19气瓶安全管理3.2压力容器安全管理1/3HH***********厂制造钢印气体名称色环所属单位名称瓶帽整体漆色防震胶圈检验钢印2019/12/19气瓶安全管理—气体充装3.2压力容器安全管理充装前应该进行严格检查，检查内容为：•气瓶是否有清晰可见的外表涂色和警示标签。•气瓶是否超过定期检验周期；•气瓶的外表是否存在腐蚀、变形、磨损、裂纹等严重缺陷；•气瓶的附件（防震圈、瓶帽、瓶阀）是否齐全、完好；•瓶阀是否漏气、阀杆是否受损、检查接嘴螺纹旋向是否正确完好、是否装瓶帽、防震圈、是否有检验合格证等•气瓶上的安全装置是否配备齐全、好用。2019/12/19气瓶安全管理—气体充装3.2压力容器安全管理采取严密措施，防止超量充瓶。措施包括：•充满永久气体的气瓶应明确规定在多高的充装温度下充装多大的压力，以保证所装的气体在气瓶最高使用温度下的压力不超过气瓶的许用压力。•充装液化气体的气瓶必须严格按规定的充装系数进行充装，不得超装。•为了防止计量误差造成超装，所有仪表、量具都应按规定的范围选用，并且要定期检验和校正。•没有原始质量标记或标准不清难以确认的气瓶不予充装。•液化气体的充装量应包括其瓶内原有的余气（液），不得将其忽略。•不得用储罐减量法来确定气瓶的充装量。2019/12/19气瓶安全管理—气瓶使用和维护3.2压力容器安全管理•存储场所应通风、干燥，防止雨(雪)淋、水浸、避免阳光直射，严禁明火和其他热源。•气瓶及附件应保持清洁、干燥，防止沾染腐蚀性介质、灰尘等。氧气瓶阀不得沾有油脂，不得用沾有油脂的工具、手套或油污工作服去接触氧气瓶阀、减压器等，防止着火；接头、管道、阀门等应使用铜基合金或专用管。•氧气瓶和可燃气体气瓶使用时应分开放置，至少保持5m间距，距明火10m以外。•气瓶使用完毕，要妥善保管。气瓶上应有状态标签（空、满、使用中）•严禁在泄漏的情况下使用气瓶。•使用过程中发现气瓶泄漏，要查找原因，及时采取整改措施。•勿擅自更改气瓶的钢印和颜色标记；防止错装、混装引发重大事故。不小于5米2019/12/19气瓶安全管理—气瓶运输3.2压力容器安全管理防止气瓶受到剧烈震动或碰撞冲击。气瓶应直立向上装在车上，妥善固定，防止倾斜、摔倒或跌落；瓶必须配戴好气瓶帽、防震圈；装卸气瓶时应轻装轻卸，不得采用抛装、滑放或滚动的装卸方法。防止气瓶受热或着火。运输过程中不得长时间暴晒；可燃气体气瓶或其他易爆品、油脂和沾有油污的物品不得和氧气瓶装在一起。两种介质相互接触后能引起燃烧等剧烈反应的不得同车运输；严禁烟火，且要有灭火器材和防毒面具。2019/12/193.3压力容器安全装置由进口静压开启的自动泄压阀门。依靠介质自身的压力排出一定数量的流体，以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值；当容器内的压力恢复正常后，自动关闭，并阻止介质继续排出。安全阀分为全启式安全阀和微启式安全阀。按照整体结构和加载方式可分为净重式、杠杆式、弹簧式、先导式四种。安全阀爆破片爆破片装置是一种非重闭式泄压装置，由进口静压使爆破片受压爆破而泄放出介质，以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。爆破片又称防爆片、防爆膜，是一种断裂型安全泄压装置。与安全阀相比，它具有结构简单、泄压反应快、密封性好、适应性强等特点。2019/12/193.3压力容器安全装置安全阀与爆破片装置并联组合时，爆破片的标定爆破压力不得超过容器的设计压力。安全阀的开启压力赢低于爆破片的标定爆破压力。当安全阀与容器之间串联安装爆破片装置时，应满足：组合装置的泄放能立应满足要求；爆破片破裂后的些方面及应不小于安全法的进口面积，同时应保证使得爆破片破裂的碎片不影响安全阀的正常工作；爆破片装置与安全阀之间应装设压力表、旋塞、排气孔或报警指示器，以检查爆破片是否破裂或渗漏。当安全阀出口侧串联安装爆破片装置时，应满足;容器内的介质是洁净的，不含胶着物质或阻塞物质；安全阀的泄放能立