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壓力容器安全運行和管理,2011-08-152011-08-17,特種設(shè)備的分類 承壓類： 鍋爐，壓力容器（含氣瓶），壓力管道 機電類： 電梯，起重機械，載人游藝場，索道，場內(nèi)機動車（叉車） 這8類設(shè)備都有各自的技術(shù)和法律說法相規(guī)定。,相關(guān)基礎(chǔ)知識的回顧,一 壓力 1.壓力; 均勻垂直作用在物體表面上的力稱為壓力，均勻垂直作用在物體表面單位面積的壓力稱為壓強。 在工程技術(shù)與日常生活中，常把壓強稱為壓力，并用符號“P”表示。 2.壓力的單位 壓力的單位是牛頓/米（N/M2）,又稱為帕斯卡（P），簡稱帕。 由于“帕”單位太小，因而常用“兆帕”（MPA）作為壓力的基本單位。 即：1MPA=106PA。 工程上，過去習慣用的壓力單位是千克力/厘米2（KGF/CM2）。 其換算關(guān)系： 1mpa=10.2kgf/cm210kgf/cm2 或 1 kgf/cm2=0.098mpa0.1mpa,壓力的表示方法 壓力的表示方法有兩種標準方法，一種是表壓力，另一種是絕對壓力。 1. 用表壓力表示 指壓力表上直接指示的壓力值，p表或p，是一個相對值。指容器內(nèi)的壓力與容器周圍大氣壓力的差值。（壓力容器的設(shè)計壓力，最高工作壓力，最大允許工作壓力及計算容器強度時所用的壓力都是指表壓力。） 2. 用絕對壓力表示 實際上作用 在容器器壁上的壓力應(yīng)該是壓力表上指示的壓力再加上容器周圍的大氣壓力，此壓力為“絕對壓力”。由于大氣壓力近似等于0.1mpa，故 p絕p表+0.1mpa。,氣體壓力的形成 氣體壓力是由運動著的氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生的，因而提高氣體溫度，增大氣體密度，加速氣體分子運動速度都可以使氣體壓力升高。,二 溫度,1.什么是溫度 溫度是表示物體冷熱程度的物理量，它是對物質(zhì)分子平均動能的度量，溫度越高則表示 分子平均動能越大。 2.溫度的表示方法 攝氏溫標=5/9*（華氏溫標-32） =開氏溫標-273.16 中國現(xiàn)狀普遍重視壓力輕視溫度,壓力容器的介質(zhì)分類 介質(zhì)危害程度分類表 略（HB20660 化工部設(shè)備標準，TJ36-79 建設(shè)部標準，因為出發(fā)意圖不一樣，導(dǎo)致標準不一樣） 1 易燃介質(zhì) 指與空氣混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的氣體。 2 毒性 凡作用于人體產(chǎn)生有毒作用的物質(zhì)，統(tǒng)稱為毒物。為了表示毒物的劑 量與反應(yīng)之間的關(guān)系，通常用“毒性”一詞來表示。計量單位通常用1m3空氣中的毒性氣體所占的毫克或克數(shù)來表示。,各種油脂與壓縮氧氣接觸可自燃。 壓力容器的含義和分類 壓力容器又稱受壓容器。 從廣義上講，它應(yīng)該包括所有承受壓力載荷的密閉容器。但在這里，指的是其中一部分，即為壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程所轄范圍內(nèi)的壓力容器。因為這部分壓力容器事故率較高，特別是事故的破壞性大，損失嚴重，所以應(yīng)予以特別重視及監(jiān)督檢查，以確保安全運行。 那么，壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定： 1. 最高工作壓力(pw)大于等于0.1mpa. 2. 內(nèi)直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m，且容積v大于等于0.025m3； 3. 盛裝介質(zhì)為氣體，液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體。,壓力容器的分類,分類方法很多， 1. 按使用位置分類，分為 固定式；有固定的安裝和使用地點 移動式：無固定的安裝和使用地點（如氣瓶，液化氣汽車罐車，鐵路罐車） 等8種分類方式。（page19-24） 遵循GB150-98 (GB150-2010)要求,壓力容器的基本結(jié)構(gòu)及材料 應(yīng)力：壓力容器在運行時，由于受到各種載荷作用會改變原來的形狀，即產(chǎn)生變形，而且在其內(nèi)部要產(chǎn)生反抗外力作用的內(nèi)力，作用的外力與截面內(nèi)力的總和相等。 壓力容器的結(jié)構(gòu)形式 1.球形容器 由于球殼是中心對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分布均勻，球殼體應(yīng)力是相同直徑圓筒形殼體應(yīng)力的一半。壓力載荷相同的情況下所需板材厚度最小，相同容積的結(jié)構(gòu)表面積最小。因此可以節(jié)省大量材料（與同壓力載荷，同容積的圓筒形容器相比，可節(jié)約材料30%40%）。但由于制造工藝復(fù)雜，拼焊要求高，再加上內(nèi)部工藝附件安裝困難，故一般用于大型儲罐，也有時用于蒸汽直接加熱的容器。 2.圓筒形容器 軸對稱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)沒有形狀突變，應(yīng)力分布比較均勻，雖不如球形容器，但比其他結(jié)構(gòu)形式好得多，制造工藝較簡單，便于內(nèi)部工藝附件的安裝，便于工作介質(zhì)的流動，因而是使用最普遍的一種壓力容器。一般采用焊接結(jié)構(gòu)。 3.箱形容器 分為正方形和長方形兩種。其幾何形狀突變，應(yīng)力分布不均，在轉(zhuǎn)角處局部應(yīng)力較高。這種容器結(jié)構(gòu)不合理，除常用在壓力較小的消毒柜，汽柜外，一般很少采用。 4.錐形容器 單純的錐形結(jié)構(gòu)容器沒有，一般用到的都是由圓筒形與錐形體組合而成的組合結(jié)構(gòu)。由于錐體與圓筒體連接處結(jié)構(gòu)不連續(xù)，產(chǎn)生較高局部應(yīng)力，錐體的錐角大小也直接關(guān)系到容器受力狀況。故這類容器通常是生產(chǎn)工藝有特殊要求時采用，如結(jié)晶或粒狀物料需排出等,壓力容器的組成 簡單分為：1筒體，2封頭，3接管，4法蘭，5人孔，6支座。 法蘭連接是由法蘭，螺母，螺拴及密封元件所組成的可拆卸的密封連接件。,壓力容器的常用材料,1 .碳素鋼，指普通低碳鋼（40鋼）。 1）沸騰鋼；不完全脫氧獲得，氧含量較高，雜質(zhì)分布不均勻，鋼的組織較松。使用范圍受限制。 2）鎮(zhèn)靜鋼：脫氧完全，雜質(zhì)較少，用于重要的焊接結(jié)構(gòu)。 碳鋼的耐腐蝕性較差，故多用于介質(zhì)腐蝕性不大的壓力容器。GB150規(guī)定不得用于直接火焰加熱 2 .低合金鋼（50鋼） 一種低碳結(jié)構(gòu)用鋼，其合金元素含量較少，但強度比同等碳含量的碳鋼高得多，并且一般具有較好的焊接性能和耐腐蝕性能。與1相比有更好的使用可靠性，耐久性，經(jīng)濟性。 3 .不銹鋼 分為 不銹鋼：在空氣中能抵抗腐蝕的鋼 不銹耐酸鋼：在某些化學(xué)浸蝕介質(zhì)中能抵抗腐蝕的鋼成為不銹耐酸鋼。 按起組成分為：1馬氏體型，鐵素體型，奧氏體型及奧氏體-鐵素體型不銹鋼等。 好的不銹鋼： 不反光，手感好。,不銹鋼的使用環(huán)境 1），盡量避免在CL離子環(huán)境下使用 2），使用后及時擦干 4 低溫鋼，用于制造低溫 容器 低溫是指設(shè)計溫度在零下20度以下的環(huán)境。一般鋼材在低溫環(huán)境下的物理性質(zhì)會發(fā)生改變，導(dǎo)致低溫脆斷。（低溫條件下，禁止使用40鋼或50鋼） 常見生產(chǎn)工藝 加熱 冷卻冷凝 反應(yīng) 蒸發(fā) 蒸餾與精餾 萃取 儲存,壓力容器安全操作要點 1壓力容器安全操作的一般要點 1）壓力容器須登記發(fā)證 2）壓力容器須定期檢驗 3）操作人員持證上崗 4）嚴格遵守安全操作規(guī)程 5）加強安全檢查,壓力容器的安全管理,第三部分，建立壓力容器的技術(shù)檔案并由管理部門統(tǒng)一保管（當官的注意） 壓力容器技術(shù)檔案應(yīng)包括： 1）壓力容器檔案卡； 2）壓力容器設(shè)計技術(shù)文件，包括： 設(shè)計圖樣，技術(shù)條件，強度計算書（移動式壓力容器，高壓及第三類中反應(yīng)，儲存壓力容器），設(shè)計或安裝，使用說明書。 3）壓力容器制造，安裝技術(shù)文件和資料包括： 1 竣工圖樣， 2 產(chǎn)品說明書及產(chǎn)品銘牌的拓印件， 3 壓力容器產(chǎn)品安全質(zhì)量監(jiān)督檢驗證書， 4 移動式壓力容器還應(yīng)提供產(chǎn)品說明書 4）檢驗，檢測記錄，以及有關(guān)檢驗的技術(shù)文件和資料 5）修理方案，實際修理情況記錄以及有關(guān)技術(shù)文件和資料 6）壓力容器技術(shù)改造的方案，圖樣，材料質(zhì)量證明書，施工質(zhì)量檢驗及技術(shù)文件和資料 7）安全附件校驗，修理，更換記錄 8）有關(guān)事故的記錄資料和處理報告,各級崗位責任制 （12）容器操作人員的職責 1，堅守崗位，不得做于崗位無關(guān)的其他事情 2，認真貫徹執(zhí)行容器工藝操作規(guī)程和崗位操作規(guī)程 3，嚴禁超溫，超壓，超負荷運行 4，經(jīng)常檢查安全附件是否靈敏，可靠，發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象及時報告或處理 5，及時定點，定線，或巡回檢查 6，認真監(jiān)視儀器，儀表，填好運行記錄 7，認真做好設(shè)備的維護保養(yǎng)工作，使設(shè)備保持完好狀態(tài) 8，努力學(xué)習安全技術(shù)，不斷提高操作水平 9，容器存在異常情況時應(yīng)立即采取緊急措施，并按規(guī)定的報告程序及時向本單位有關(guān)部門報告。,容器存在哪些異常情況時，應(yīng)按規(guī)定程序上報； 1，壓力容器工作壓力，介質(zhì)溫度或壁溫超過規(guī)定值，采取措施扔不能得到有效控制 2，壓力容器的主要受壓元件發(fā)生裂縫，鼓包，變形，泄漏等危及安全的缺陷 3，安全附件失效 4，接管，緊固件損壞，難以保證安全運行 5，發(fā)生火災(zāi)直接威脅到壓力容器安全運行 6，過量充裝 7，壓力容器液位超過規(guī)定，采取措施扔不能得到有效控制 8，壓力容器與管道發(fā)生嚴重振動，危及安全運行 9，其他異常情況。,壓力容器工藝操作規(guī)程和崗位操作規(guī)程的內(nèi)容至少應(yīng)該包括： 壓力容器的操作工藝指標（含最高工作壓力，最高或最低工作溫度） 壓力容器的崗位操作法（含開，停車的操作程序和注意事項） 壓力容器運行中應(yīng)重點檢查的項目和部位；運行中可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象和防范措施以及緊急情況的報告程序。 以上內(nèi)容,老師要求上墻 第八部分安全檢查制度（主管看看） 檢查重點(page 117),一 壓力容器的定期檢驗分類 容器的定期檢驗分為外部檢查，內(nèi)外部檢驗和耐壓試驗 二 壓力容器的定期檢驗周期 1壓力容器的定期檢驗期限 1）外部檢查：指在壓力容器運行中的定期在線檢查，每年至少一次；外部檢查可由檢驗單位有資格的壓力容器檢驗員進行，也可由安全檢查機構(gòu)認可的使用單位壓力容器專業(yè)人員進行。 2）內(nèi)外部檢驗：指在壓力容器停機時的檢驗。其期限分為：安全狀況等級為12級的，每隔6年至少1次；安全狀況等級為3級的，每隔3年至少1次。內(nèi)外部檢驗應(yīng)由檢驗單位有資格的壓力容器檢驗員進行。 3）耐壓試驗：指壓力容器停機檢驗時，所進行的超過最高工作壓力的液壓試驗或氣壓試驗。對固定式壓力容器每兩次內(nèi)外部檢驗期間內(nèi)至少進行一次耐壓試驗，對移動式壓力容器每6年進行1次耐壓試驗。,在用壓力容器內(nèi)外部檢驗前應(yīng)符合的條件 1）必須將容器內(nèi)部介質(zhì)排除干凈，用盲板隔斷所有液體，氣體或蒸汽的來源，設(shè)置明顯的隔離標志，并切斷有關(guān)電源。 2）具有易燃，助燃，毒性或窒息性介質(zhì)的，必須進行置換，中和，消毒，清洗，并取樣分析，分析結(jié)果應(yīng)達到有關(guān)規(guī)范，標準的規(guī)定。 人孔和檢查孔打開后，必須注意清除所有可能滯留的易燃，有毒，有害氣體。壓力容器內(nèi)部空間的氣體含氧量應(yīng)在18%23%（體積比）之間。必要時還應(yīng)配備通風，安全救護等設(shè)施。 具有易燃介質(zhì)的壓力容器，嚴禁用空氣置換。 3）能夠轉(zhuǎn)動的或其中有可能動部件的壓力容器，應(yīng)鎖住開關(guān)，固定牢靠。 4）需要進行檢驗的容器表面，特別是腐蝕部位和可能產(chǎn)生裂紋性缺陷部位，應(yīng)徹底打掃清楚。 5）檢驗用燈具和工具的電源電壓，應(yīng)符合gb3805的規(guī)定。 6）內(nèi)部檢驗時，應(yīng)有專人監(jiān)護，并有可靠的聯(lián)絡(luò)措施。,檢驗的內(nèi)容,1，外部檢查的內(nèi)容（page 139） 1壓力容器的本體，接口部位，焊接接頭等是否存在裂紋，過熱，變形，泄漏等 2外表面的腐蝕情況 3保溫層的破損，脫落，潮濕，跑冷情況 4檢漏孔，信號孔的漏夜，漏氣，疏通檢漏管。 5壓力容器與相鄰管道或構(gòu)件的異常振動，響聲，相互摩擦情況 6安全附件完好情況 7支承或支座的損壞情況，基礎(chǔ)的下沉，傾斜，開裂情況，禁錮螺栓的完好情況 8排放(疏水，排污)裝置的完好情況 9運行的穩(wěn)定情況 10安全狀況等級為4級的壓力容器監(jiān)控情況（壓力容器的安全狀況等級） 見書上表5-1（page 140）,安全狀況等級分為 一級，新的 二級，舊的，圖紙檔案全有，保養(yǎng)較好 三級，外表蝕銹，焊接處有小問題 四級， 要監(jiān)控使用，限定使用期限為3個月，使用單位須承擔使用后果 五級，禁止使用,耐壓試驗是對容器的強度和密封性的綜合性檢驗 常用安全附件有： 1安全閥2壓力表3液面計4爆破片5截流止漏裝置6安全連鎖裝置7溫度計 按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，安全閥的排放能力必須大于或等于壓力容器的安全排放量。 安全閥的分類 1彈簧式安全閥，適用于溫度低于250度的環(huán)境中 2杠桿式安全閥，笨重，受震動易泄漏，受溫度影響小，適用于300度以上溫度環(huán)境中 3脈沖式安全閥，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適合壓力較高，安全泄放量很大的容器 4特殊結(jié)構(gòu)形式安全閥，包括帶隔膜或波紋管 根據(jù)閥瓣開啟最大高度與閥孔直徑之比分類 微啟式；絲扣連接 全啟式：法蘭連接 全啟式的排放量一般為微啟式排放量的5倍以上,安全閥的作用及原理,安全閥的主要作用是當壓力容器的壓力超過允許工作壓力時，自動跳開，把容器內(nèi)的氣體排出，直至壓力容器內(nèi)的壓力降至正常工作壓力時，又自動關(guān)閉，以保證壓力容器在正常壓力下運行。另外，安全閥開啟時由于氣（汽）體從閥門高速噴出，發(fā)出較大的響聲，也起到一種報警作用，警示壓力容器操作人員迅速采取降壓措施。 安全閥主要由閥座，閥瓣和加壓裝置三部分組成。 安全閥的要求：1產(chǎn)品質(zhì)量證明書，2金屬銘牌（表明責任歸屬，方便打官司。） 安全閥的檢驗期限 1一般每年至少檢驗一次 2新安全閥在安裝前應(yīng)根據(jù)使用情況調(diào)試后，才準安裝使用。 下列情況應(yīng)該立即停止并更換安全閥 1安全閥的閥芯和閥座密封不嚴，且無法修復(fù) 2安全閥的閥芯與閥座粘死或彈簧嚴重腐蝕，生銹 3安全閥選型錯誤。 國外標準 回座壓力是起跳壓力的90%（比如10公斤力起跳，9公斤力回落）,壓力表,選用要求 1必須與壓力容器內(nèi)的介質(zhì)相適應(yīng)（* ） 2低壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于2.5級；中壓及高壓容器使用的壓力表精度不應(yīng)低于1.5級 3壓力表盤刻度極限值為最高工作壓力的1.53.0倍，最好選用2倍。表盤直徑不應(yīng)小于100mm. 壓力表的安裝要求（page 178） 下列情況應(yīng)停止使用該壓力表 1有限止釘?shù)膲毫Ρ?，在無壓力時，指針不能回到限止釘處；無限止釘?shù)膲毫Ρ恚跓o壓力時，指針距零位的數(shù)值超過壓力表的允許誤差 2表盤封面玻璃破裂或表盤刻度模糊不清 3封印損壞或超過校驗有效期限 4表內(nèi)彈簧管泄漏或壓力表指針松動 5指針斷裂或外殼腐蝕嚴重 6其他影響壓力表準確指示的缺陷 一般壓力表都有潤滑油，我們知道 壓縮氧氣和油脂接觸會發(fā)生燃燒甚至爆炸，所以氧氣表需要用為專用表。 另外，氨氣表也許要專用表，其中的彈性元件需要耐得住氨氣腐蝕的材料制成。 壓力表最怕震動 ，震動可能導(dǎo)致壓力表的損壞 防震表的原理：利用硅油的阻尼作用起到防震的效果。,壓力表的校驗和維護 1符合國家計量部門的有關(guān)規(guī)定。 2壓力表由國家法定的計量檢驗單位進行定期校驗，并按計量部門規(guī)定的期限校驗。壓力表安裝前應(yīng)進行校驗 3經(jīng)校驗的壓力表應(yīng)在刻度盤上劃出指示最高工作壓力的紅線，并注明下次校驗日期。壓力表校驗合格后應(yīng)加鉛封 液面計 用途： 用于觀察測量容器內(nèi)液面變化情況的裝置。 爆破片： 截流止漏裝置：截流止漏裝置裝于壓力容器的進出口處，以滿足容器運行時進料和排放的需要，同時還可在非常情況下起緊急切斷或快速排放，控制流量，降低壓力來遠處的壓力等作用，保證容器在限定的壓力下運行或降低事故的危險性,安全連鎖裝置 1 快開門裝置： 快開門（蓋）式壓力容器指壓力容器的端蓋或縮緊件一次連續(xù)動作后，既能完成開啟或閉合過程，不需要逐個上緊固螺栓的壓力容器。 2 對快開門（蓋）式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置的總要求： 1）當快開門（蓋）達到關(guān)閉部位方能升壓運行的聯(lián)鎖功能。 2）當容器的內(nèi)部壓力完全釋放，安