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化工安全技术湖南化工职业技术学院化学工程系主讲：童孟良在化工生产过程中使用的容器中，压力容器的数量多，工作条件复杂，危险性很大，压力容器状况的好坏对实现化工安全生产至关重要。化工企业必须加强压力容器的安全管理，压力容器的设计、制造、安装、维修、改造、检验或使用都必须遵照执行原劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》。第五章压力容器安全技术在化工生产过程中，为有利于安全技术监督和管理，根据容器的压力高低、介质的危害程度以及在生产中的重要作用，将压力容器进行分类。第一节压力容器概述一、压力容器的分类压力容器的分类：1．按工作压力分类按压力容器的设计压力分为低压、中压、高压、超高压4个等级。低压(代号L)0.1MPa≤p1.6MPa中压(代号M)1.6MPa≤p10MPa.高压(代号H)10MPa≤p100MPa.超高压(代号u)100MPa≤p≤1000MPa2．按用途分类按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分为反应容器(代号R)、换热容器(代号E)、分离容器(代号S)、贮存容器(代号C，其中球罐代号B)。3．按危险性和危害性分类(1)一类压力容器(2)二类压力容器(3)三类压力容器1．压力容器的设计压力容器的正确设计是保证容器安全运行的第一个环节。压力容器设计过程中，壁厚的确定、材料的选用、合理的结构是直接影响容器安全运行的三个方面。2．压力容器的制造国家规定凡制造和现场组焊压力容器的单位，必须持有省级以上劳动部门颁发的制造许可证。超高压容器的制造单位，必须持有劳动部颁发的制造许可证。制造单位必须按照所规定的范围(即允许制造或组焊一、二类或三类)制造或组焊。无制造许可证的单位，不得制造或组焊压力容器。压力容器制造质量的优劣，主要取决于材料质量、焊接质量和检验质量三个方面。3．压力容器的安装压力容器安装质量的好坏直接影响容器使用的安全。压力容器的专业安装单位必须经劳动部门审核批准才可以从事承压设备的安装工作。安装作业必须执行国家有关安装的规范。二、压力容器的设计、制造和安装压力容器的定期检验是指在压力容器使用的过程中，每隔一定期限采用各种适当而有效的方法，对容器的各个承压部件和安全装置进行检查和必要的试验。压力容器实行定期检验，是及时发现缺陷，消除隐患，保证压力容器安全运行的重要的必不可少的措施。第二节压力容器的定期检验压力容器的使用单位，必须认真安排压力容器的定期检验工作，按照《在用压力容器检验规程》的规定，由取得检验资格的单位和人员进行检验。并将年检计划报主管部门和当地的锅炉压力容器安全监察机构。锅炉压力容器安全监察机构负责监督检查。一、定期检验的要求(1)外部检查指专业人员在压力容器运行中定期的在线检查。(2)内外部检验指专业检验人员在压力容器停机时的检验。检验内容除外部检验的全部内容外，还包括以下内容的检验：腐蚀、磨损、裂纹、衬里情况、壁厚测量、金相检验、化学成分分析和硬度测定。(3)全面检验除内、外部检验的全部内容外，还包括焊缝无损探伤和耐压试验。目的是检验设备的整体强度和致密性。外部检查和内外部检验内容及安全状况等级的评定，见《在用压力容器检验规程》。二、定期检验的内容压力容器的检验周期应根据容器的制造和安装质量、使用条件、维护保养等情况，由企业自行确定。一般情况下，压力容器每年至少作一次外部检查，每三年作一次内外部检验，每六年进行一次全面检查。检验周期根据具体情况可适当延长或缩短。三、定期检验的周期第三节压力容器的安全附件一、安全泄压装置在压力容器的操作过程中，可能由于各种原因而造成容器内压力超过其设计值，为了保证在这种情况下不至于造成危害，应该在设备上装有安全泄压装置。常见的安全泄压装置有安全阀和爆破片。安全阀的操作原理：容器内的压力处于正常值时，阀芯在弹簧（或杠杆）的作用下密闭不漏，当内部压力达到设计值（危险值）时，阀芯内外的力处于平衡状态，当容器内部的压力超过设计值时，内部压力克服弹簧（或杠杆）力顶开阀芯使阀门处于开启状态进行排放泄压，一旦容器内压力小于设计值时，阀芯在弹簧（或杠杆）力的作用下回复原位而关闭。1、安全阀防爆片的工作原理；当压力容器内的压力处于正常安全值时，防爆片能承受其设计压力。当容器内压力超过许用值时，防爆片发生断裂从而泄放出容器内的物料使容器不至于超压，从而起到安全泄放的作用。2、防爆片压力表是测量压力容器中介质压力的计量仪表，其种类较多，按作用和原理分类，可分为液柱式、弹性元件式、活塞式和电量式四大类，其中压力容器大多使用弹性元件式压力表。•1、压力表的选用•2、压力表的安装•3、压力表的使用二、压力表液面计是压力容器的安全附件，用于检测容器内的液位，现场使用多用玻璃液面计，也可以选择远距离传送的其他液位计。对于粉末状的介质，可选用放射性同位素料位仪表。不管哪种液面计，均应符合《容归》所规定的安全要求，并定期检验。三、液面计第四节压力容器的安全使用一、压力容器的使用管理主要有安全技术管理、建立压力容器的安全技术档案、严格对压力容器使用人员的培训、管理和考核，以保证使用安全。二、压力容器的破坏形式压力容器的破坏形式主要有韧性破坏、脆性破坏、疲劳破坏、腐蚀破坏和蠕变破坏等五种形式。•韧性破坏指容器在压力作用下，器壁上产生应力达到材料的强度极限而发生断裂得以破坏形式。•脆性破坏容器没有明显的变形而突然发生破裂，器壁的应力也远没有达到材料的强度极限，故又称为低应力破坏。•疲劳破坏容器在反复加压过程中，壳体的材料长期受到交变应力的作用出现金属疲劳而产生破坏形式。•腐蚀破坏指容器由于受到介质的腐蚀而发生的一种破坏形式。可分为均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等。三、压力容器的安全操作这部分知识包括安全操作和维护保养两部分，工艺专业人员应该认真掌握。详细内容参见教材进行讲解。1、压力容器的安全操作2、压力容器的维护保养第五节气瓶的安全技术一、气瓶的分类•按照充装介质的性质，可分为压缩气体气瓶、液化气体气瓶、溶解气体气瓶；•按照制造方法分类，可分为钢制无缝气瓶、钢制焊接气瓶、缠绕玻璃纤维气瓶；•按照公称工作压力分类，可分为高压气瓶和低压气瓶。气瓶是指在正常环境下可重复充气使用的，公称工作压力在1.0～30MPa，公称容积在0.4～1000L的盛装压缩气体、液化气体或溶解气体的移动式压力容器。二、气瓶的安全附件1、安全泄压装置气瓶常用的泄压附件有爆破片和易熔塞，前者主要用于超压控制，后者主要用于超温控制。2、其他附件有防震圈、瓶帽和瓶阀，用于保护气瓶，防止震动、撞击等破坏，瓶阀用于控制气体的进出。三、气瓶的颜色国家标准《气瓶颜色标记》对气瓶的颜色、字样和色环做了严格的规定。常见气瓶的颜色见教材表5-2。四、气瓶的管理气瓶的管理主要包括充装、使用和贮存三个方面的安全管理，详细内容参见教材进行讲解。第六节工业锅炉的安全技术一、锅炉的安全附件同普通压力容器，也有安全阀、压力表、水位计，前已进行讨论，此处不再重复，采用提问的方式进行回顾检查。几乎每个化工企业都有锅炉，其作用是利用产生的热能降水加热成蒸汽。是一个复杂的组合体，由于在高温高压下操作，因此，具有较大的危险性，通常是作为特种设备，对安全有特殊的要求。二、锅炉的水质处理1、锅炉水质处理的重要性水中的杂质会对锅炉的运行造成很大的危害，如水中的盐类会在使用中产生水垢，影响传热，严重的会造成受热面过热而引起爆炸，水中溶解的氧气等能造成锅炉腐蚀，因此，必须除去对锅炉有害的杂质，该过程就称为水质处理。2、水质标准主要有悬浮物、溶解盐类、硬度、碱度、酸度、pH值、溶解氧等。对于锅炉用水，国家有水质标准。3、水处理方法可分为炉内水处理和炉外水处理两类，前者是将药剂加入锅炉内，使之与水中的钙、镁盐类生成松散状的泥渣，通过排污装置进行排除。后者是将水在入炉之前出去各种杂质后再送入炉内，其中最常用的为离子交换树脂除去各种有害离子。三、锅炉的安全管理1、锅炉启动的安全要点除正常运行过程中的特点之外，锅炉启动过程的中的特点是所有的附件有一个从冷态变化为热态、由不承压变化为承压的过程，其物理状态、受力情况等产生很大的变化，容易造成设备损坏和发生各种事故。因此，启动过程的操作很重要，主要有对锅炉进行全面检查、上水、烘炉、煮炉等，一直到正常运转。过程中主要防止由于升温产生应力导致锅炉产生裂纹、变形乃至发生倒塌事故，同时，利用煮炉，将炉内的各种杂物进行清除。2、锅炉正常运行的安全要点主要是防止锅炉烧干发生事故造成严重后果，因此，各种保护和连锁装置必须开启，各种安全措施如安全阀应该定期进行排放以检查其性能，必须定期进行排污以防止产生污垢。3、锅炉停炉时的安全要点分为正常停炉和紧急停炉两种状况，前者可以按照操作规程缓慢进行，主要是防止降温过快产生应力和操作不当产生真空损坏设备。后者由于是紧急情况，更应该严格按照操作规程精心操作，以防止事故的发生。锅炉事故案例分析：分析教材中案例1、3。作业：P1083，5结束！