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第一讲压力容器基本知识第二讲压力容器安全装置及破坏形式及分析、事故处理第三讲压力容器定期检验第四讲压力容器安全运行压力容器基本知识一、压力容器基本知识1、压力容器的压力来源2、压力容器的基本要求3、压力容器的分类4、压力容器的应力理论5、压力容器的基本结构6、压力容器的主要技术参数7、压力容器设计、制造、安装安全管理是分析识别可能造成人员伤亡、疾病、财产损失、工作环境破坏的根源或状态的存在并确定其性质的过程。危害辨识的原则：横向到边纵向到底不留死角压力容器定义：是指盛装气体或者液体，具有一定压力密闭容器。1999年国家质量技术监督局颁布的《压力容器安全技术监察规程》规定：同时满足下列三个条件的承压设备即为压力容器1、最高工作压力（表压）大于等于0.1MPa（不含液体静压力）。2、内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m,且容积大于等于0.025m33、盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。案例一：1984.1.1凌晨5时23分，A公司催化车间气体分馏装置发生一起重大爆炸火灾伤亡事故，燃烧面积达5760㎡，爆炸冲击波波及距厂10Km以外的重型机械厂、纺织厂，使721户居民房遭到不同程度的损坏，破坏面积4万多平方米，，全厂停电，各生产装置被迫停运，许多设备摧毁，伤亡人数达85人，其中5人死亡，直接经济损失达252万元。案例二：B厂催化裂化车间分馏系统蜡油罐、回炼油罐发生爆炸引起大火。当时，设备设计压力0.33MPa，工作压力0.16MPa，回炼油罐液位达100％，温度达310℃，致使罐内介质大量汽化，压力升高，使回炼油罐筒体与球形封头沿焊接热影响区断裂、爆破引起大量蜡油外溢发生大爆炸，其强大冲击波使分馏塔变形、基础倾斜、柴油汽提塔变形倒塌、主风机车间控制室破坏、周围建筑物大部分损坏，蜡油罐被炸成五块，最大块落在距爆炸中心40m处，最远一块落在距爆炸中心700m处，有5人轻伤，厂内直接损失90.52万元。1、压力容器安全管理“三零”理念：压力容器安全管理的追求目标：零缺陷、零故障、零事故零缺陷：大量的缺陷是隐蔽的、潜在的、尚未形成的功能故障。压力容器操作标准化；即：操作人员持证上岗率达到100％；操作规程制定率达到100％；压力容器应知应会抽查考试合格率达到100％。压力容器的压力来源：气体的压力是在器外产生（增大的）注：无论是介质压力产生于器外还是压力产生在器内，操作不当都有发生事故的可能，都存在着不同的危险性。气体的压力是在器内产生（增大的）压力容器分类：按使用位置分：固定式容器移动式容器（安全技术管理要求是不一样）按设计压力（p）分：L低压容器：0.1Mpa≤p＜1.6MPa;M中压容器：1.6Mpa≤p＜10MPa;H高压容器：10Mpa≤p＜100MPa;U超高压容器：p≥100MPa按壳体承压方式可分为：内压容器外压容器按设计温度可分为：低温容器，壁温t≤－20℃常温容器，壁温－20℃＜t＜450℃高温容器，壁温t≥450℃压力容器的主要技术参数工作压力设计压力设计温度公称直径壁厚是指在相应设计温度下用以确定容器壳壁计算壁厚及其元件尺寸的压力。压力容器的设计压力不得低于最高工作压力！工作压力设计压力是指容器顶部在正常工作过程中可能产生的表压。压力容器公称直径：是按容器零部件标准化系列而选定的客体直径，用符号DN及数字表示，单位为毫米。注：焊接的圆筒形容器，公称直径是指它的内径；无缝钢管制作的圆筒形容器，公称直径是指它的外径。压力容器的设计温度是指容器在工作过程中，在相应的设计压力下，壳壁或元件金属可能达到最高或最低（指－20℃以下）的温度。压力容器设计、制造、安装安全管理1、压力容器的安全设计包括：合理选用材料结构便于制造选择合适的结构形式结构便于无损检验满足强度的要求尽量减少构件上作用的局部附加应力和应力集中2、压力容器制造的安全管理:缺陷与应力结构安全可靠的基础压力容器的制造质量主要取决于材料质量、焊缝环境和焊接工艺及质量检验等。案例：1996、9、21，某石化总厂催化裂化3号反应器由于连接处焊缝外单位安装施工未按标准要求连续双面焊接，也没有按设计要求焊加强板导致焊缝开裂，直接损失50.89万元的重大设备事故。破裂的因素：焊接接头及其热影响区的缺陷处，在焊接接头存在气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合及咬边等：在某些区域性能显著下降以及存在较大的附加应力所至。第二讲压力容器安全装置常见的压力容器安全装置：泄压装置、警报装置、计量装置、联锁装置和其他安全保护等装置。压力容器超压的原因：操作失误或零件破损充装过量液体受热膨胀器内燃烧爆炸生成高温高压气体器内化学反应失控器内液化气体以外受热饱和蒸气压增大操作失误或零件破损引起容器超压有两种情况：1、压力较高的气体进入许用压力较低的容器内原因：减压阀损坏，或操作失误打开旁通阀2、器内产生的气体无法排出造成压力不断升高原因：出口阀损坏或因操作失误而被关闭充装过量液体受热膨胀而超压：原因：当器内液体的温度受环境的影响稍有升高时，压力急剧增大。这类事故多发生在气瓶之类的小型容器上！安全阀的组成：主要由阀座、阀瓣、加载机构三部分组成安全阀的工作原理：当容器内压力超过某一定值时，依靠介质自身的压力自动开启阀门，迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时，阀又自动关闭，使容器内压力始终低于允许压力的上限，自动防止因超压而可能出现的事故。同时，由于排气时发出较大的响声，也起到自动报警的作用。安全阀的选用：要考虑三点即结构形式压力范围排放量安全阀的安装要求：①安全阀应垂直安装在压力容器液面以上的气相空间，或安装在连接压力容器气相空间的管道上。②压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口面积。③压力容器与安全阀之间不宜装设中间截止阀门。必须大于设备的安全泄放量，保证安全阀开放能及时排放出一部分介质，避免器内压力继续升高。④安全阀装设位置，应便于它的日常检查、维护和检修。⑤介质为极度和高度危害或易燃易爆介质的容器，安全阀的排出口应引至安全地点，并进行妥善处理。安全阀的调整和校验：①安全阀在安装前应进行耐压试验和气密性试验②安全阀进行校验和压力调整时，必须有使用单位主管锅炉压力容器安全的技术人员在场；调整及效验装置用压力表的精度应不低于1级，在线调校时应有安全防护措施。③校验过程中，效验人员应及时做好记录。校验合格的安全阀，在安装好有关附件装置后应进行铅封，以防止随便改变已调整好的状态。安全阀的维护和检查：要经常保持安全阀的清洁。发现安全阀有泄漏迹象时，应及时更换或检修。为保持安全阀灵敏可靠，每年至少做一次定期检验。安全阀常见故障：密封不严，在容器正常工作压力下有渗漏。阀门造成的损坏，到规定的压力时阀门不动作。不到规定压力提前开启。排气后压力继续上升。阀瓣频跳或振动。排放后阀瓣不回座。安全阀定期检验：一般至少每年检验一次。校验定压要由专门机构按规程规定进行。检验定压后要加铅封，并由专人负责对号回装。在用压力容器安全阀现场校验和压力调整时，使用单位主管压力容器安全技术人员和具有相应资格的检验人员应到场确认。调校合格的安全阀应加铅封。问：调整及校验装置用压力表的精度应不低于几级？某化工企业从西方某先进国家引进的加氢装置，带有9只安全阀。该化工企业根据我国压力容器的有关规定提出对9只安全阀进行重检，但对方不同意，理由是出厂前均经检验合格，重检没有必要。企业据理力争，终于迫使对方同意重检，但对方提出重检时要派出代表在现场。该化工企业委托某压力容器检验站对9只安全阀进行重检验收。经检验发现，该批安全阀有7只不合格，在场的外国代表在事实面前也不得不承认这7只安全阀不合格，最后外方委托我方将这7只安全阀全部修复合格后，才安装使用。请分析安全阀安装使用的有关安全要求规定。安全阀的安全要求：⑵爆破片的安装：爆破片与容器的连接管线应为直管，泄放管线应尽可能垂直安装，管线通道横截面积不得小于爆破元件的泄放面积。若流体为易燃、有毒或剧毒介质时，则应引至安全地点作妥善处理。爆破片应与容器液面以上的气相空间相连。爆破片的安装要可靠，夹紧装置和密封垫圈表面不得由油污，夹持螺栓要上紧，以防爆破元件受压后滑脱。运行中注意观察，经常检查法兰连接处有无泄漏，一旦发现应及时做出处理。由于特殊要求，在爆破片和容器间必须装设切断闸时，则要检查阀的开闭状态，并应有具体措施确保运行中使阀处于全开位置。爆破片或安全阀装置的结构、所在部位及安装都应便于检查和修理，且不应失灵。爆破片的定期检验：爆破片更换规定：对于超过最大设计爆破压力而未爆破的爆破片应立即更换；在苛刻条件下使用的爆破片应每年更换；一般爆破片应在二三年内更换；引进设备上的爆破片，可按引进装置的有关规定执行。压力表使用要求：⑴压力表的量程压力表的最大量程，即表盘刻度极限值应与容器的工作压力相适应。压力表的量程为容器最高工作压力的1.5～3倍，最好取2倍。⑵压力表的测量精度压力容器上常用的压力表的精度等级为1.5级或2.5级。压力表的表盘大小——保证操作人员能清楚地看到压力指示值。表盘直径不应小于100mm。在装用压力表前对表要进行校验，并在刻度盘上用红线明确指出压力容器的最高压力。压力表禁止继续使用的条件：指针失灵表面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清铅封损坏或超过校验有效期限表内弹簧管泄漏或压力表指针松动指针断裂或外壳腐蚀严重其他影响压力表准确的缺陷注:在使用中尽可能减少冲击，尤其是水击。压力表安装应满足的要求：装设位置应便于操作人员观察和清洗为便于拆卸，压力表与压力容器之间，应装设三通旋塞或针形阀用于水蒸汽介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装有存水湾管用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表，在压力表与压力容器之间应装设充填液体隔离介质的缓冲装置或讯用抗腐蚀的波纹平膜式压力表压力表的连接管不准有漏水、漏气现象压力表常见的故障：指针不动指针抖动指针在无压时回不到零位指示不正确，超过允许误差压力容器破裂原因：韧性破裂：超压器壁厚度不够或使用中减薄脆性断裂：构件存在缺陷和材料的韧性差疲劳破裂：①容器承受交变循环载荷②过高的局部应力③高强度低合金的广泛应用和特厚材料的应用增加事故处理的原则：压力容器一旦发生事故，事故发生单位应当立即采取紧急措施：抢救伤员马上采取减轻事故后果的措施按规定及时向有关人员和上级部门报告事故的情况保护现场组织事故调查组，对事故进行调查压力容器的事故处理包括：事故报告事故抢救事故处理的一般要求：从事故发生之日起，一个月内应调查处理结案。由于情况特殊，在一个月之内不能结案的，由发生事故的单位，相当地劳动部门申述延报原因。事故的综合分析：1、目的——是最终对事故的过程、性质破断形式及性态和事故的原因做出科学的结论。2、事故原因分析对压力容器在不同阶段形成的缺陷进行分析；对造成事故的直接原因和间接原因进行分析3、压力容器破坏程度及爆炸性质的确定压力容器的定期检验第三讲压力容器在检验过程中存在的风险表现为：未对设备进行置换或置换不彻底就试车或打开人孔检修时未采取堵盲板与系统切断措施用氧气或可燃性气体补压、试压、试漏现场存在有害气体，破坏环境，产生中毒事故－－－－等定期检验的目的：1、了解压力容器的安全状况、及时发现问题，及时处理和消除检验中发现的缺陷，或采取适当措施进行特殊监护，从而防止压力容器事故的发生，保证压力容器在检验周期内连续安全运行。2、进一步验证压力容器设计的结构、形式是否合理，制造、安装质量以及缺陷的发展情况等。3、及时发现运行管理中存在的问题，以便改进管理和操作。定期检验方法：宏观检查检验容器表面的各种情况无损探伤检验检查原材料、焊缝表面和内部缺陷理化检验检查原材料及焊缝化学成分、机械性能整体性能检验检查容器宏观强度及密封性的耐压试验和气密性试验一、宏观检查：是用肉眼，或借助于放大镜、反光镜、灯光或量具及样板等工具进行观察和检查的方法。宏观检查根据检查方式的不同可分为：目视检查、锤击检查、灯光检查、样板检查、量具检查。注意：主要用于在役压力容器的定期检验，检查容器表面的宏观缺陷和变形。