壓力容器安全技術(shù)-PPT精品課件

1、壓力容器安全技術(shù)目錄 第一講 壓力容器基本知識(shí) 第二講 壓力容器常用材料及力學(xué)基礎(chǔ) 知識(shí) 第三講 壓力容器安全裝置及破壞形式及 分析、事故處理 第四講 壓力容器定期檢驗(yàn) 第五講 壓力容器安全運(yùn)行第 一 講 壓力容器基本知識(shí)壓力容器基本知識(shí)一、實(shí)施HSE管理的背景二、壓力容器要做好七個(gè)方面的管理三、壓力容器安全管理的重要性四、壓力容器安全管理法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)五、壓力容器安全監(jiān)督管理方法六、壓力容器基本知識(shí) 1、壓力容器的壓力來源 2、壓力容器的基本要求 3、壓力容器的分類 4、壓力容器的應(yīng)力理論 5、壓力容器的基本結(jié)構(gòu) 6、壓力容器的主要技術(shù)參數(shù) 7、壓力容器設(shè)計(jì)、制造、安裝安全管理實(shí)施HSE管理的背

2、景重大事故：帕玻爾.阿爾法平臺(tái)爆炸事故 瓦爾茲油輪觸礁溢油事故 在國(guó)內(nèi)石油、石化行業(yè)開始實(shí)施健康、安全與環(huán)境一體化管理的模式即“HSE管理”。 “HSE管理”體系運(yùn)行的主線是風(fēng)險(xiǎn)控制，而基礎(chǔ)是危害辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。 阿爾法平臺(tái)事故 什么是危害辨識(shí)？ 是分析識(shí)別可能造成人員傷亡、疾病、財(cái)產(chǎn)損失、工作環(huán)境破壞的根源或狀態(tài)的存在并確定其性質(zhì)的過程。 危害辨識(shí)的原則： 橫向到邊 縱向到底 不留死角 危險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制策劃工 作包括六步內(nèi)容：劃分作業(yè)活動(dòng)辨識(shí)危險(xiǎn)確定風(fēng)險(xiǎn)確定風(fēng)險(xiǎn)是否可承受制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施計(jì)劃評(píng)審措施計(jì)劃的充分性 壓力容器要做好七個(gè)方面的管理 壓力容器從設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用到檢驗(yàn)

3、、修理和改造七個(gè)環(huán)節(jié)潛在的不安全因素是多方面的、復(fù)雜的，可概括為： 物的不安全狀態(tài)、 人的不安全行為、 安全管理上的欠缺壓力容器要做好七個(gè)方面的管理 物的不安全狀態(tài)： 容器上缺少安全裝置，或有缺陷； 容器在設(shè)計(jì)、制造、施工及安裝方面有缺陷； 維護(hù)不經(jīng)常，檢修不及時(shí)； 原材料或產(chǎn)品的性質(zhì)帶有不安全因素; 工藝過程，操作方法上的缺陷； 防護(hù)用品缺乏或有缺陷壓力容器要做好七個(gè)方面的管理 人的不安全行為: 主要表現(xiàn)為人與物的異常接觸。 原因: 缺乏安全意識(shí)， 技術(shù)素質(zhì)差， 勞動(dòng)中異常的心理或生理狀態(tài)， 自然條件或環(huán)境條件的影響。壓力容器要做好七個(gè)方面的管理 管理上的欠缺： 缺乏必要的安全規(guī)章制度，或不

4、健全； 缺乏對(duì)工人進(jìn)行安全操作培訓(xùn)與指導(dǎo)，或?qū)?工人執(zhí)行與遵守安全操作規(guī)程缺乏必要的督促與 檢查； 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作缺乏檢查指導(dǎo)，或在檢查指導(dǎo)上 出現(xiàn)錯(cuò)誤； 勞動(dòng)組織不合理等。 壓力容器安全管理的重要性 重要性要從三個(gè)方面來看： 從法律的角度來看 從使用的環(huán)境來看 從壓力容器本身來看 壓力容器安全管理的重要性 壓力容器定義： 是指盛裝氣體或者液體，具有一定壓力密閉容器。 2019年國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定：同時(shí)滿足下列三個(gè)條件的承壓設(shè)備即為壓力容器 1、最高工作壓力（表壓）大于等于0.1MPa（不含液體靜壓力）。 2、內(nèi)直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m,且

5、容積大于等于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(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。 壓力容器安全管理的重要性 2019年特種設(shè)備安全監(jiān)察條例中對(duì)壓力容器的定義： 最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPaL的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPaL的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60液體的氣瓶；氧艙等均屬于壓力容器。 從法律角度來看: 中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令【373】號(hào)特種設(shè)備安全監(jiān)察條例，簡(jiǎn)稱條

6、例。它對(duì)特種設(shè)備的定義： 是指涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施。壓力容器安全管理的重要性壓力容器安全管理的重要性第四十條 特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)對(duì)特種設(shè)備作業(yè)人員進(jìn)行 特種設(shè)備安全教育和培訓(xùn)，保證特種設(shè)備作業(yè)人員具 備必要的特種設(shè)備安全作業(yè)知識(shí)。 特種設(shè)備作業(yè)人員在作業(yè)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行特種設(shè) 備的操作規(guī)程和有關(guān)的安全規(guī)章制度。 第四十一條 特種設(shè)備作業(yè)人員在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)事故隱患 或者其他不安全因素，應(yīng)當(dāng)立即向現(xiàn)場(chǎng)安全管理人 員和單位有關(guān)負(fù)責(zé)人報(bào)告。 壓力容器安全管理的重要性 第七十七條 特種設(shè)備使用單位有下列情形之一的，由特種設(shè)

7、備安全監(jiān)督管理部門責(zé)令限期改正；逾期未改正的，責(zé)令停止使用或者停產(chǎn)停業(yè)整頓，處元以上萬元以下罰款： （一）未依照本條例規(guī)定設(shè)置特種設(shè)備安全管理機(jī)構(gòu)或者配備專職、兼職的安全管理人員的； （二）從事特種設(shè)備作業(yè)的人員，未取得相應(yīng)特種作業(yè)人員證書，上崗作業(yè)的； （三）未對(duì)特種設(shè)備作業(yè)人員進(jìn)行特種設(shè)備安全教育和培訓(xùn)的。 壓力容器安全管理的重要性 第七十九條 特種設(shè)備作業(yè)人員違反特種設(shè)備的操作規(guī)程和有關(guān)的安全規(guī)章制度操作，或者在作業(yè)過程中發(fā)現(xiàn)事故隱患或者其他不安全因素，未立即向現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員和單位有關(guān)負(fù)責(zé)人報(bào)告的，由特種設(shè)備使用單位給予批評(píng)教育、處分；觸犯刑律的，依照刑法關(guān)于重大責(zé)任事故罪或者其他罪的

8、規(guī)定，依法追究刑事責(zé)任。 壓力容器安全管理的重要性 從使用環(huán)境來看： 壓力容器是煉油、化工生產(chǎn)過程中不可缺少的重要設(shè)備，它占全社會(huì)應(yīng)用壓力容器總數(shù)的約50。在化工生產(chǎn)所有的裝備中約占80。 主要用途： 氣、液體的盛裝 熱量交換 物料分離 物料的化學(xué)反應(yīng) 壓力容器安全管理的重要性 壓力容器是一種能承受壓力載荷的密閉容器，它的危險(xiǎn)性較大。 壓力容器一旦發(fā)生事故，一方面設(shè)備本身爆炸破壞，另一方面還可能造成內(nèi)部介質(zhì)的外泄露，引起二次爆炸、著火燃燒或毒氣彌漫，導(dǎo)致廠毀人亡的惡性事故。 壓力容器事故率高的原因 從壓力容器本身來看： 壓力容器是惡性事故多發(fā)設(shè)備之一，本身破壞事故率較高。 主要原因： （1）容

9、器上存在局部地區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜而惡劣的狀況。 （2）壓力容器內(nèi)部所容納的是壓縮氣體或飽和液體。 （3）壓力容器從設(shè)計(jì)到改造七個(gè)環(huán)節(jié)中存在潛在的不安 全因素。 壓力容器事故案例 案例一： 1984.1.1凌晨5時(shí)23分，A公司催化車間氣體分餾裝置發(fā)生一起重大爆炸火災(zāi)傷亡事故，燃燒面積達(dá)5760，爆炸沖擊波波及距廠10Km以外的重型機(jī)械廠、紡織廠，使721戶居民房遭到不同程度的損壞，破壞面積4萬多平方米，全廠停電，各生產(chǎn)裝置被迫停運(yùn)，許多設(shè)備摧毀，傷亡人數(shù)達(dá)85人，其中5人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)252萬元。壓力容器事故案例 案例二： B廠催化裂化車間分餾系統(tǒng)蠟油罐、回?zé)捰凸薨l(fā)生爆炸引起大火。當(dāng)時(shí)，設(shè)

10、備設(shè)計(jì)壓力0.33MPa，工作壓力0.16MPa，回?zé)捰凸抟何贿_(dá)100，溫度達(dá)310，致使罐內(nèi)介質(zhì)大量汽化，壓力升高，使回?zé)捰凸尥搀w與球形封頭沿焊接熱影響區(qū)斷裂、爆破引起大量蠟油外溢發(fā)生大爆炸，其強(qiáng)大沖擊波使分餾塔變形、基礎(chǔ)傾斜、柴油汽提塔變形倒塌、主風(fēng)機(jī)車間控制室破壞、周圍建筑物大部分損壞，蠟油罐被炸成五塊，最大塊落在距爆炸中心40m處，最遠(yuǎn)一塊落在距爆炸中心700m處，有5人輕傷，廠內(nèi)直接損失90.52萬元。壓力容器事故率高的直接原因1）物理性危險(xiǎn)、危害因素2）化學(xué)性危險(xiǎn)、危害因素3）生物性危險(xiǎn)、危害因素4）心理、生理性危險(xiǎn)、危害因素5）行為性危險(xiǎn)、危害因素6）其他危險(xiǎn)、危害因素壓力容器安

11、全管理法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 2019年6月1日實(shí)施 與特種設(shè)備安全監(jiān)察條例配套規(guī)定： 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程 特種設(shè)備注冊(cè)登記與使用管理規(guī)則 特種設(shè)備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法 鍋爐壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)單位資格與許可管理規(guī)則 鍋爐壓力容器壓力管道特種設(shè)備事故處理規(guī)定 特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)管理規(guī)定 壓力容器用鋼板 .國(guó)內(nèi)外壓力容器安全監(jiān)督主要機(jī)構(gòu)美國(guó)：美國(guó)全國(guó)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)師協(xié)會(huì) （NBBI） 美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)ASME鍋爐壓力容 器規(guī)范德國(guó)：技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì)TUV英國(guó)：聯(lián)合部技術(shù)委員會(huì)（AOTC）日本：鍋爐協(xié)會(huì)和高壓氣體保安協(xié)會(huì)壓力容器安全監(jiān)督管理方法 1、壓力容器安全管

12、理“三零”理念： 壓力容器安全管理的追求目標(biāo)： 零缺陷、零故障、零事故 零缺陷：大量的缺陷是隱蔽的、潛在的、尚未形成的功能故障。 壓力容器安全監(jiān)督管理方法 壓力容器使用登記管理規(guī)則將壓力容器按照不同的安全狀況分成五級(jí)： 1級(jí)、在設(shè)計(jì)條件下能安全使用 新壓力容器 在設(shè)計(jì)條件下能安全使用 2級(jí)、 在用壓力容器 在規(guī)定的操作條件下能安 全使用 3級(jí)、在規(guī)定的操作條件下能安全使用 4級(jí)、在規(guī)定的操作條件下監(jiān)控使用 5級(jí)、判廢 壓力容器安全監(jiān)督管理方法 壓力容器的主要缺陷分為A、B兩類。 A類相當(dāng)于五級(jí)安全狀況的壓力容器的第5級(jí) B類相當(dāng)于五級(jí)安全狀況的壓力容 器的第4級(jí) 指嚴(yán)重問題，主要包括影響安全生

13、產(chǎn)的問題，影響壓力容器使用壽命的問題、容易導(dǎo)致一般總成機(jī)械事故發(fā)生的問題等。 指重大問題，主要包括危及安全生產(chǎn)的問題，嚴(yán)重影響壓力容器總成件壽命和性能的問題，容易導(dǎo)致重大機(jī)械、安全事故發(fā)生的問題等。壓力容器安全監(jiān)督管理方法 零事故：就是要通加強(qiáng)人 機(jī)系統(tǒng)的綜合管理，提高人機(jī) 系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。 零故障：通過加強(qiáng)壓力容器狀態(tài)檢測(cè)和開展壓力容器故障停機(jī)分析，使故障停機(jī)損失降到最小。 故障、事故問題和缺陷壓力容器安全監(jiān)督管理方法 壓力容器安全監(jiān)督管理目標(biāo)： 一杜絕 兩不超 一穩(wěn)定 三個(gè)化 杜絕特大、重大壓力容器責(zé)任事故的發(fā)生。 大型壓力容器責(zé)任事故發(fā)生率不超過0.1；壓力容器故障停機(jī)率不超過

14、1.5 壓力容器完好率始終保持在94以上。 壓力容器操作標(biāo)準(zhǔn)化； 壓力容器本質(zhì)安全化； 壓力容器運(yùn)行合理化。壓力容器安全監(jiān)督管理方法壓力容器操作標(biāo)準(zhǔn)化； 即：操作人員持證上崗率達(dá)到100； 操作規(guī)程制定率達(dá)到100； 壓力容器應(yīng)知應(yīng)會(huì)抽查考試合格 率達(dá)到100。壓力容器安全監(jiān)督管理方法 壓力容器安全管理的任務(wù)和要求： 確?！叭齻€(gè)到位” 堅(jiān)持“五個(gè)嚴(yán)格” 做好“三個(gè)結(jié)合” 搞好“六個(gè)加強(qiáng)” 壓力容器安全監(jiān)督管理方法 五個(gè)嚴(yán)格： 1、嚴(yán)格按照壓力容器安全管理制度和程序辦事。 2、嚴(yán)格壓力容器使用管理。 合理使用壓力容器，遵守壓力容器操作規(guī)程： 嚴(yán)禁違章操作和壓力容器超溫、超壓、超速、超負(fù)荷 運(yùn)行；

15、 壓力容器的使用要實(shí)行定人、定機(jī)、定崗位的責(zé)任 制； 壓力容器的操作人員必須達(dá)到“四懂三會(huì)”的要求； 壓力容器安全監(jiān)督管理方法 3、嚴(yán)格壓力容器維修管理 既要防止壓力容器失修，又要避免對(duì)壓力容器進(jìn)行不必要的拆卸和“過剩維修”。 4、嚴(yán)格壓力容器配件和附件、工具的管理 5、嚴(yán)格壓力容器故障停車和事故管理 要嚴(yán)格壓力容器事故統(tǒng)計(jì)、上報(bào)制度，對(duì)發(fā)生的壓力容器事故要按照“四不放過”的原則嚴(yán)肅處理。壓力容器安全監(jiān)督管理方法 六個(gè)加強(qiáng)： 1、加強(qiáng)壓力容器前期管理 2、加強(qiáng)重點(diǎn)壓力容器管理和壓力容器后期管理 3、加強(qiáng)壓力容器狀態(tài)檢測(cè) 4、加強(qiáng)壓力容器監(jiān)督檢查 5、加強(qiáng)壓力容器技術(shù)改造 6、加強(qiáng)壓力容器現(xiàn)場(chǎng)安

16、全管理 壓力容器的基本知識(shí)容器的工作壓力容器的容積工作介質(zhì)的種類壓力容器事故的嚴(yán)重程度與 壓力容器的壓力來源： 壓力容器的基本知識(shí)氣體的壓力是在器外產(chǎn)生（增大的）注：無論是介質(zhì)壓力產(chǎn)生于器外還是壓力產(chǎn)生在器內(nèi)，操作 不當(dāng)都有發(fā)生事故的可能，都存在著不同的危險(xiǎn)性。 氣體的壓力是在器內(nèi)產(chǎn)生（增大的） 壓力容器的基本知識(shí) 最佳的結(jié)構(gòu)形式合理的結(jié)構(gòu)材料適宜的力學(xué)性能壓力容器的基本要求 壓力容器的基本知識(shí) 最佳的結(jié)構(gòu)形式： 球形 圓筒形（封頭） 橢圓形截面的筒身 合理的結(jié)構(gòu)材料： 工藝操作條件（設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)特性等） 材料的機(jī)械性能 耐腐蝕性能 制造工藝性能（焊接性能、冷熱加工性能等）壓力容器

17、的基本知識(shí) 適宜的力學(xué)性能： 強(qiáng)度金屬材料在外力作用下對(duì)變形或斷裂的抗力。 剛度金屬材料在外力作用下保持原來形狀的能力。 耐久性是指容器的使用年限。 一般設(shè)計(jì)中，預(yù)定中、低壓容器使用年限為 10至15年；高壓容器使用年限一般預(yù)定為20至25 年。 決定容器耐久性的因素：腐蝕情況、抗疲勞性、防止高 溫蠕變問題。 壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器分類： 按使用位置分： 固定式容器 移動(dòng)式容器 （安全技術(shù)管理要求是不一樣） 按設(shè)計(jì)壓力（p）分： L 低壓容器：0.1Mpap1.6MPa; M 中壓容器：1.6Mpap10MPa; H 高壓容器：10Mpap100MPa; U 超高壓容器：p100MPa

18、按工藝過程中的作用不同分為： 反應(yīng)容器（R）：主要用來完成介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的容器。 換熱容器（E）：主要用來完成介質(zhì)的熱量交換的容器 。 分離容器（S）：主要用來完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體 的凈化分離等過程的容器。 貯存容器（C）：用來盛裝生產(chǎn)和生活的原料氣體、液化氣 體等的容器。 注：球罐（B） 壓力容器的基本知識(shí)壓力容器的基本知識(shí) 按殼體承壓方式可分為： 內(nèi)壓容器 外壓容器 按設(shè)計(jì)溫度可分為： 低溫容器，壁溫 t20 常溫容器，壁溫 20t450 高溫容器，壁溫 t450壓力容器的基本知識(shí)按照壓力容器安全的重要程度分為：第一類壓力容器第二類壓力容器第三類壓力容器壓力容器的基本知識(shí) 第三類壓

19、力容器：（具備下列條件之一的） - 高壓容器 - 中壓容器 （僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)） - 中壓儲(chǔ)存容器 （僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且 PV10MPam3；） - 中壓反應(yīng)容器 （僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且 PV0.5MPam3 ；） 壓力容器的基本知識(shí)-低壓容器 （僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)且 PV0.2MPam3 ）- 高、中壓管殼式余熱鍋爐；- 中壓搪玻璃壓力容器；- 使用強(qiáng)度級(jí)別較高的材料制造的壓力容器；- 移動(dòng)式壓力容器，- 球形儲(chǔ)罐（容積大于等于50m3）- 低溫絕熱壓力容器（容積大于5m3）壓力容器的基本知識(shí) 第二類壓力容器：（具備下列情況之一的）

20、 -中壓容器； -低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)） -低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒 性程度為中度危害介質(zhì)） -低壓管殼式余熱鍋爐； -低壓搪玻璃壓力容器； 壓力容器的基本知識(shí) 第一類壓力容器：（屬于二、三類的以外） 非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器 易燃或有毒介質(zhì)的低壓換熱容器、分離容器、 儲(chǔ)存容器、反應(yīng)容器 壓力容器的基本知識(shí) 介質(zhì)的毒性程度在職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)中規(guī)定，按其最高允許濃度的大小可分為四級(jí)： 級(jí)（極度危害）：最高允許質(zhì)量濃度p0.1mgm3 級(jí)（高度危害）：最高允許質(zhì)量濃度0.1p1.0mgm3 級(jí)（中度危害）：最高允許質(zhì)量濃度1.0p10mgm3

21、級(jí)（輕度危害）：最高允許質(zhì)量濃度p10mgm3 壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器的應(yīng)力理論: 1.概念 應(yīng)力 ：外力作用下，在構(gòu)件內(nèi)引起的單位面積上的 內(nèi)力。 變形 ：構(gòu)件在力的作用下尺寸或形狀發(fā)生變化的現(xiàn) 象。 壓力容器的基本知識(shí) 2.承壓殼體的應(yīng)力 應(yīng)力來源: 由壓力（內(nèi)壓或外壓）而產(chǎn)生的應(yīng)力； 由重量而產(chǎn)生的應(yīng)力； 由溫度引起的應(yīng)力 其它外載荷、連接區(qū)域引起的應(yīng)力 壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器的基本結(jié)構(gòu): 壓力容器的基本知識(shí) 基本組成部分: 殼體（形狀不同）為貯存物料或完成熱交換、化學(xué)反應(yīng) 提供一個(gè)密閉的壓力空間。 連接件將容器和管道連接在一起的部件，一般采用法蘭 螺栓連接結(jié)構(gòu)。 密封元件是

22、可拆連接結(jié)構(gòu)的容器或管道中起密封作用的 元件。（墊片） 支座支承容器 開孔、接管物料進(jìn)出孔、人孔、手孔等；是將壓力容器 與介質(zhì)輸送管道或儀表等連接起來。 壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器主要受壓元件： 筒體、封頭（端蓋）、球殼板、換熱器管板、換熱管、膨脹節(jié)、開孔補(bǔ)強(qiáng)板、法蘭、M36以上的設(shè)備主螺栓、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管以及直徑大于250mm的接管。易發(fā)生事故的構(gòu)件 1、壓力容器本體 2、壓力容器與外部管道或裝置焊接連接的第一道環(huán)向焊縫的焊接坡口、螺紋連接的第一個(gè)螺紋接頭、法蘭連接的第一個(gè)法蘭密封面、專用連接件或管件連接的第一個(gè)密封面。 3、壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件。 4、非受壓元件

23、與壓力容器本體連接的焊接接頭。 壓力容器的基本知識(shí)球形容器的優(yōu)缺點(diǎn)圓筒形容器的特點(diǎn)球形容器：1、環(huán)向應(yīng)力等于徑向應(yīng)力；2、在相同直徑和工作壓力下，球形容器受力均勻；3、當(dāng)直徑和工作壓力時(shí)，殼體簿、體積較大，建造費(fèi)用較低；4、球體體積較大；5、僅用于盛裝容器。圓筒形容器：1、環(huán)向應(yīng)力等于兩倍的徑向應(yīng)力2、盡量使受環(huán)向應(yīng)力作用的縱向 焊縫減至最少，一般縱向焊縫 的質(zhì)量要求比環(huán)向焊縫的高3、用途廣泛壓力容器的基本知識(shí)為什么？球形容器廣泛用于貯裝容器 1、其內(nèi)部不便于安裝附件； 2、不利于內(nèi)部相互作用的介質(zhì) 流動(dòng)。 所以，不適合作為反應(yīng)或 傳質(zhì)、傳熱用的容器。 壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器的主要技術(shù)參

24、數(shù)工 作 壓 力設(shè) 計(jì) 壓 力設(shè) 計(jì) 溫 度公 稱 直 徑壁 厚壓力容器的基本知識(shí) 是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼壁計(jì)算壁厚及其元件尺寸的壓力。 壓力容器的設(shè)計(jì)壓力不得低于最高工作壓力！工 作 壓 力 設(shè) 計(jì) 壓 力 是指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的表壓。 壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器公稱直徑：是按容器零部件標(biāo)準(zhǔn)化系列而選定的客體直徑，用符號(hào)DN及數(shù)字表示，單位為毫米。 注：焊接的圓筒形容器，公稱直徑是指它的內(nèi)徑；無縫鋼管制作的圓筒形容器，公稱直徑是指它的外徑。 壓力容器的設(shè)計(jì)溫度是指容器在工作過程中，在相應(yīng)的設(shè)計(jì)壓力下，殼壁或元件金屬可能達(dá)到最高或最低（指20以下）的溫度。 壓力容

25、器的基本知識(shí) 壓力容器設(shè)計(jì)、制造、安裝安全管理 1、壓力容器的安全設(shè)計(jì)包括： 合理選用材料 結(jié)構(gòu)便于制造 選擇合適的結(jié)構(gòu)形式 結(jié)構(gòu)便于無損檢驗(yàn) 滿足強(qiáng)度的要求 盡量減少構(gòu)件上作用的局部 附加應(yīng)力和應(yīng)力集中 2、壓力容器制造的安全管理: 缺陷與應(yīng)力結(jié)構(gòu)安全可靠的基礎(chǔ)壓力容器的基本知識(shí) 壓力容器的制造質(zhì)量主要取決于材料質(zhì)量、焊縫環(huán)境和焊接工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)等。 案例1：2019、9、21，某石化總廠催化裂化3號(hào)反應(yīng)器由于連接處焊縫外單位安裝施工未按標(biāo)準(zhǔn)要求連續(xù)雙面焊接，也沒有按設(shè)計(jì)要求焊 加強(qiáng)板導(dǎo)致焊縫開裂，直接 損失50.89萬元的重大設(shè)備 事故。 破裂的因素：焊接接頭及其熱影響區(qū)的缺陷處，在焊接接

26、頭存在氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、未熔合及咬邊等：在某些區(qū)域性能顯著下降以及存在較大的附加應(yīng)力所至。1 事故概況 發(fā)生日期：2019年2月20日 發(fā)生單位：北京市某廠 原因類別：結(jié)構(gòu)不合理 損失：直接經(jīng)濟(jì)損失3.4萬元，間接經(jīng)濟(jì)損失8萬元，死亡1人壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，造成蒸煮鍋爆炸直徑：1.95m壁厚：14mm封頭半錐角80度無折邊材質(zhì)：Q235-A容積：6.7m3介質(zhì)：蒸汽和淀粉原料糊液壓力: 0.5MPa間歇操作蒸煮鍋結(jié)構(gòu)形式2 事故經(jīng)過 2019年2月20日，北京市某酒精廠一臺(tái)蒸煮鍋在正常工作壓力（0.5MPa）下，突然發(fā)生爆炸。 爆炸時(shí)，錐形封頭與筒體從焊接處斷開，整個(gè)封頭飛出，15

27、00公斤大米和玉米粉原料高速噴出，當(dāng)場(chǎng)死亡一人，重傷3人，造成整株、粉碎和糖化三個(gè)工段的房屋全部被毀（磚木結(jié)構(gòu)）。共計(jì)炸毀房屋面積183.26m2，并損壞生產(chǎn)設(shè)備8臺(tái)。3 事故原因分析 結(jié)構(gòu)不合理。80度半錐角過大。且采用無折邊結(jié)構(gòu)，致使封頭與筒體連接的焊縫處產(chǎn)生較高的彎曲力。 實(shí)際連接方式與設(shè)計(jì)不符。原設(shè)計(jì)封頭與筒體為雙面焊，制造時(shí)改為不開坡口的填角焊，造成封頭與筒體整圈未焊透。 封頭與筒體連接處的焊口形式封頭與筒體實(shí)際連接形式 人為因素 由于該廠各項(xiàng)規(guī)章制度執(zhí)行差，不遵守勞動(dòng)紀(jì)律，不遵守操作規(guī)程的現(xiàn)象較嚴(yán)重。當(dāng)班操作工人擅離崗位達(dá)30分鐘，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故先兆。直到蒸煮鍋爆炸前5分鐘出現(xiàn)嚴(yán)

28、重跑汽泄漏，預(yù)示將發(fā)生事故，操作工未打開放氣閥門排氣降壓，而是將進(jìn)氣閥關(guān)閉即自顧保命逃跑了。案例2 美國(guó)菲利浦石油公司大爆炸1 情景 發(fā)生日期：1989年10月23日發(fā)生單位：美國(guó)菲利浦石油公司在得克薩斯州帕薩狄那市的休斯敦石油化工廠發(fā)生大爆炸和火災(zāi)事故損失：23人死亡，300多人受傷。調(diào)查單位：美國(guó)聯(lián)邦安全和衛(wèi)生管理局 （OSHA）Occupational Safety and Health Administration2事故概要 高密度聚乙烯裝置（HDPE）high-density polyethylene。3、事故原因分析球閥沒有裝配動(dòng)作防止裝置球閥的開啟/關(guān)閉動(dòng)力由空氣執(zhí)行，但作業(yè)時(shí)沒

29、有按公司規(guī)定避開空氣軟管。連接空氣軟管的入口和出口均位于球閥的同一位置，當(dāng)操作錯(cuò)誤、入口和出口連接相反時(shí)，即使球閥的開關(guān)處于關(guān)的位置，空氣流動(dòng)，球閥也能打開。 第 二 講 壓力容器常用材料及力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)事 故 案 例 2019年10月2日20時(shí)5分，寧夏化工廠合成氨裝置甲醇水分離罐，在正常生產(chǎn)工況下破裂，甲醇工藝氣泄露著火，繼而發(fā)生爆炸，造成該罐粉碎性破裂，罐體炸成19塊，有人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失165萬元，裝置停工12天。 事故分析： 事故發(fā)生前，合成氨裝置100負(fù)荷運(yùn)行； 系統(tǒng)內(nèi)始終沒有超壓。 事 故 案 例 為什么會(huì)發(fā)生爆炸呢？ 專家分析：是由于介質(zhì)中硫化氫應(yīng)力腐蝕與焊接氫共同作用 的結(jié)

30、果。 結(jié)論： 1、設(shè)計(jì)選材不當(dāng) 2、制造存在缺陷 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí)壓力容器所用材料存在的風(fēng)險(xiǎn)： 1、材料本身與容器內(nèi)的介質(zhì)不匹配。 2、材料本身存在缺陷，如沙眼、重 皮、金屬組織惡化等。 3、材料用錯(cuò)。 4、材料在使用中發(fā)生腐蝕等。壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 壓力容器用鋼的基本知識(shí) 1、鋼材的分類：碳鋼和合金鋼 碳鋼含碳量小于2.06的鐵碳合金。 碳鋼的分類： （1）按碳含量分： 低碳鋼含碳量小于025 中碳鋼含碳量為025055% 高碳鋼含碳量大于055% （2）按S、P含量分： 普通碳鋼 （P0.045%,S 0.050% ） 優(yōu)質(zhì)碳鋼 （P、S 0.035% ） 壓力容

31、器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) （3） 按脫氧程度分 （4） 按鋼的用途分 鋼號(hào)：20g 優(yōu)質(zhì)碳素鍋爐鋼。20平均含碳量為 020，g鍋爐鋼 16MnR 低合金容器鋼。Mn的含碳120160% R容器用鋼 16MnDR 低溫容器鋼，D低溫鋼 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 2.鋼材的元素組成： 鐵、碳、錳、硅、硫、磷基本元素 一些其他金屬元素-合金元素 壓力容器用鋼中所包括的元素按作用可分為： 基本元素、添加元素和殘留元素 對(duì)鋼的不同要求，添加不同的元素鐵、碳硫、磷、錳、硅、氧、氫、氮錳、鉬、釩、硼、鎳等壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 3、硫、磷、氫、氧元素對(duì)鋼的影響： 硫它和鐵生成的FeS易于r-

32、Fe形成低熔點(diǎn)共晶體。會(huì)導(dǎo) 致鋼材在高溫時(shí)破裂，則銲接時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。 磷可使鋼材的強(qiáng)度、硬度增加、塑性和韌性下降。特別 是會(huì)降低材料的低溫沖擊韌性。 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 石油化工設(shè)備常用的鋼種： 在常溫或中溫下工作的鍋爐、壓力容器，常用的鋼材就是碳鋼和低合金鋼。 壓力容器常用的鋼材有： 普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、 不銹鋼、耐熱鋼等。 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí)石油化工設(shè)備對(duì)鋼材的要求： 1、具有良好的力學(xué)性能 2、具有良好的工藝性能 3、具有良好的耐腐蝕性能和抗氧化性能 4、鋼材在高溫下應(yīng)具有的性能 足夠高的強(qiáng)度和持久塑性、良好的組織穩(wěn)定性、高的 松弛

33、穩(wěn)定性、良好的抗氧化性等性能。 高壓鍋爐、高溫壓力容器所用的耐熱鋼一般都是低溫 合金耐熱鋼。 5、鋼材在低溫下應(yīng)滿足的要求 在最低的使用溫度下仍具有較好的韌性，防止容器在運(yùn)行中產(chǎn)生脆性斷裂。 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 壓力容器選材應(yīng)注意的問題： 考慮設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)和操作特點(diǎn)、材料的焊接性能、容器的制造工藝以及經(jīng)濟(jì)合理性。 為保證壓力容器的安全運(yùn)行，要求所用材料有良好的機(jī)械性、耐腐蝕性、較好的加工工藝性以及很好的經(jīng)濟(jì)性。 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 壓力容器用鋼的主要力學(xué)性能指標(biāo)： 金屬的力學(xué)性能就是金屬在外力作用下表現(xiàn)出來的特征。 壓力容器用材料的常規(guī)力學(xué)性能指標(biāo)主要包括：

34、強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性。 強(qiáng)度指金屬材料在外力作用下對(duì)變形或斷裂的抗力。 硬度鋼材抵抗壓入物壓陷的能力。 壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 塑性金屬材料在外力作用下產(chǎn)生不能恢復(fù)原狀的永久變形 而又不被破裂的能力。 塑性用延伸率和斷面收縮率表示。 彈性金屬材料在外力作用下產(chǎn)生變形，一旦外力除去， 仍能回復(fù)原狀的性質(zhì)。 指試件在拉斷后的總伸長(zhǎng)量與試件原長(zhǎng)之比值的百分?jǐn)?shù)。 指試件在拉斷后的斷口面積的縮小同原斷面面積之比值的百分率。壓力容器常用材料及力學(xué)基本知識(shí) 韌性指金屬材料抵抗沖擊負(fù)荷的能力。 常用沖擊功和沖擊韌性值表示。 金屬的疲勞鋼材在交變載荷作用下，在應(yīng)力值遠(yuǎn)低于金 屬的屈服強(qiáng)度極限的情況下，

35、發(fā)生斷裂現(xiàn)象。 鋼的熱脆性鋼的沖擊韌性在高溫和應(yīng)力長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生 下降的現(xiàn)象。 溫度越高、溫度和應(yīng)力作用的時(shí)間越長(zhǎng)，鋼的熱脆性也就越顯著。 鋼的冷脆性鋼的沖擊韌性在低溫下產(chǎn)生下降的現(xiàn)象。第 三 講 壓力容器安全裝置 壓力容器安全裝置 常見的壓力容器安全裝置： 泄壓裝置、警報(bào)裝置、計(jì)量裝置、聯(lián)鎖裝置和其他 安全保護(hù)等裝置。 一、壓力容器超壓的原因： 操作失誤或零件破損 充裝過量液體受熱膨脹 器內(nèi)燃燒爆炸生成高溫高壓氣體 器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)失控 器內(nèi)液化氣體以外受熱飽和蒸氣壓增大壓力容器安全裝置操作失誤或零件破損引起容器超壓有兩種情況： 1、壓力較高的氣體進(jìn)入許用壓力較低的容器內(nèi) 原因：減壓閥損壞，或操

36、作失誤打開旁通閥 2、器內(nèi)產(chǎn)生的氣體無法排出造成壓力不斷升高 原因：出口閥損壞或因操作失誤而被關(guān)閉充裝過量液體受熱膨脹而超壓： 原因：當(dāng)器內(nèi)液體的溫度受環(huán)境的影響稍有升高時(shí)，壓力急劇增大。 這類事故多發(fā)生在氣瓶之類的小型容器上！壓力容器安全裝置 器內(nèi)燃燒爆炸生成高溫高壓氣體有兩種情況： 1、器內(nèi)混合氣體爆炸 原因：可燃?xì)怏w中混入助燃?xì)怏w，當(dāng)混合氣體中可燃?xì)怏w的濃度在一定的爆炸范圍內(nèi)時(shí)，往往在查不清點(diǎn)火源的情況下，燃燒生成氣體，壓力急劇上升。 2、器內(nèi)發(fā)生燃燒反應(yīng) 原因：固體或液體可燃物及助燃?xì)怏w， 在一定的條件下發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生大量的 燃燒熱，是氣體受熱膨脹，壓力急劇上升。 在容器內(nèi)發(fā)生的混

37、合氣體爆炸，引燃源可以是靜電火花、沖擊、摩擦及絕熱壓縮，也可能是自燃。 容器內(nèi)的可燃物一般是雜物或殘留物，這些物質(zhì)有時(shí)在稍高的溫度下就會(huì)自燃。 壓力容器安全裝置 器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)失控造成容器超壓： 在容器內(nèi)一般裝有攪拌裝置以及夾套或蛇管等冷卻裝置，以排除反應(yīng)熱，防止器內(nèi)壓力和溫度的過分升高，使反應(yīng)失控。 失控的原因：投料計(jì)量錯(cuò)誤、原料不純、催化劑使用不當(dāng);攪拌器或冷卻水停止循環(huán)，造成局部高熱，最后導(dǎo)致失控。 器內(nèi)液化氣體以外受熱飽和蒸氣壓增大： 密閉的容器內(nèi)將氣體加熱，則它的體積膨脹將受到容器容積的限制而表現(xiàn)為壓力升高。 壓力容器安全裝置 原因有三種情況： 1、因操作失誤或自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置失靈使器內(nèi)液

38、化氣體受熱蒸汽壓力增加。 2、貯罐內(nèi)高分子單體聚合放熱。 3、貯罐周圍火災(zāi)使液化氣體受熱。 壓力容器安全裝置 二、壓力容器的泄漏 1.產(chǎn)生的原因： 設(shè)備材質(zhì)的變化，產(chǎn)生泄漏點(diǎn)。（腐蝕、侵蝕、老化等） 運(yùn)轉(zhuǎn)和控制方面的異常。（凍堵、系統(tǒng)紊亂、停水、停電、停氣等） 維修、防護(hù)方面的不當(dāng)或檢查失誤。 壓力容器安全裝置 2.泄漏處理措施： 裝置區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)儀，一旦物料泄漏立即報(bào)警。 中央控制室的操作人員立即停車，開動(dòng)滅火噴水器，將 蒸汽冷凝，液態(tài)烴可以用事故處理槽回收，并有惰性介質(zhì)保護(hù)。 噴水系統(tǒng)在裝置周圍和內(nèi)部形成水幕。 中央控制室的操作人員控制一切工藝變化。 如果儀表系統(tǒng)的壓縮空氣出了故障，

39、應(yīng)當(dāng)與氮?dú)庀到y(tǒng)接通，有次序地停車。 壓力容器安全裝置3.泄漏的預(yù)防： 防止泄漏必須根據(jù)泄漏類型、泄漏物質(zhì)狀態(tài)、泄漏壓力、泄漏時(shí)間等選擇適當(dāng)?shù)姆椒ā?在運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)時(shí)采取操作檢查等預(yù)防措施，包括制止突然泄漏的應(yīng)急措施。 壓力容器安全裝置 壓力容器的安全防護(hù)裝置： 設(shè)置的目的？為了防止可燃物大量泄漏引起燃燒爆炸事故，盡量減少事故損失。 什么叫壓力容器的安全防護(hù)裝置？ 是指為了使壓力容器能夠安全運(yùn)行而裝設(shè)在設(shè)備上的一種附屬機(jī)構(gòu)，又稱安全附件。 用于壓力容器的安全附件：安全閥、爆破片、緊急放空閥、液位計(jì)、壓力表、單向閥、限流閥、溫度計(jì)、噴淋冷卻裝置、緊急切斷裝置、靜電消除裝置、防雷擊裝置等。 壓力容器安

40、全裝置 壓力容器的安全防護(hù)裝置： 安全防護(hù)裝置的分類： 按使用性能或用途可分為四大類型，即： 聯(lián)鎖裝置為了防止操作失誤而設(shè)置的控制機(jī)構(gòu)。 警報(bào)裝置容器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)不安全因素致使容 器處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)能自動(dòng)音響或其他明顯 報(bào)警訊號(hào)的儀器。 計(jì)量裝置指能自動(dòng)顯示容器運(yùn)行中與安全有關(guān)的工 藝器具。 泄壓裝置指容器超壓時(shí)能自動(dòng)泄放壓力的裝置。 按工作原理和結(jié)構(gòu)形式可分為四種: 閥型 斷裂型 熔化型 組合型壓力容器安全裝置 閥型泄壓裝置安全閥 優(yōu)點(diǎn)： 僅僅排放壓力容器內(nèi)高于規(guī)定部分壓力，到正常 操作壓力時(shí)，它自動(dòng)關(guān)閉。 可重復(fù)使用。 安裝調(diào)整也比較容易。 缺點(diǎn)： 密封性能較差。 閥的開啟有滯后現(xiàn)象，因

41、而泄壓反應(yīng)較慢。 用于介質(zhì)為一些不潔凈的氣體時(shí)，閥口有被堵塞和 閥瓣有被粘住的可能。 注：不宜用于介質(zhì)具有劇毒性的設(shè)備，更不能用于器內(nèi)有可能產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而使壓力急劇升高的設(shè)備。壓力容器安全裝置 斷裂型泄壓裝置爆破片和爆破帽 優(yōu)點(diǎn)： 密封性能好，動(dòng)作迅速， 爆破壓力精度高，泄放量大。 泄壓裝置的動(dòng)作不受介質(zhì)集聚狀態(tài)的影響。 能滿足因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的爆炸性氣體超壓泄放。 缺點(diǎn)： 泄壓之后，爆破元件不能繼續(xù)使用，容器就得被迫 停止運(yùn)行。 爆破元件壽命較短。 爆破元件動(dòng)作壓力不易準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和嚴(yán)格控制。 是通過爆破膜片（帽）的破裂而泄放介質(zhì)，以降低容器內(nèi)的壓力。 注：不易 用于液化氣體貯罐。 壓力容

42、器安全裝置融化型泄壓裝置易熔塞 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換容易。 缺點(diǎn)：裝置動(dòng)作后，元件不能 繼續(xù)工作，容器被迫停 止運(yùn)行。 是利用裝置內(nèi)的低熔點(diǎn)合金在較高的溫度下融化，打開通路，使器內(nèi)氣體從孔內(nèi)排出而泄放壓力的。壓力容器安全裝置 組合型泄壓裝置是由兩種形式的泄壓裝置組合而 成的。 常用的是 安全閥和爆破片或易熔塞的組合結(jié)構(gòu)。 優(yōu)點(diǎn)：解決了安全閥的泄漏和斷裂型被迫停止運(yùn)行的情況。 缺點(diǎn)：比較復(fù)雜。 適用場(chǎng)合：介質(zhì)為具有腐蝕性的液化氣體，或劇毒、稀有氣 體的容器;設(shè)備內(nèi)升壓速度極高的反應(yīng)容器。壓力容器安全裝置 壓力容器的安全泄放量： 是指壓力容器超壓時(shí)為保證它的壓力不會(huì)在升高而在單位時(shí)間內(nèi)所必須泄放的

43、氣量。 是容器在單位時(shí)間內(nèi)由產(chǎn)生氣體壓力的設(shè)備所能輸入的 最大氣量，或容器在受熱時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)所能蒸發(fā)、分解出 的最大氣量，或容器內(nèi)部的工作介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在單位 時(shí)間內(nèi)所能產(chǎn)生的最大氣量。 安全泄壓裝置的作用是防止壓力容器超壓！ 壓力容器安全裝置 安全閥的組成： 主要由閥座、閥瓣、加載機(jī)構(gòu)三部分組成 安全閥的工作原理： 當(dāng)容器內(nèi)壓力超過某一定值時(shí)，依靠介質(zhì)自身的壓力自動(dòng)開啟閥門，迅速排出一定數(shù)量的介質(zhì)。當(dāng)容器內(nèi)的壓力降到允許值時(shí)，閥又自動(dòng)關(guān)閉，使容器內(nèi)壓力始終低于允許壓力的上限，自動(dòng)防止因超壓而可能出現(xiàn)的事故 。同時(shí)，由于排氣時(shí)發(fā)出較大的響聲，也起到自動(dòng)報(bào)警的作用。 壓力容器安全裝置 安全

44、閥的分類： （1）按整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的形式分： 重錘式安全閥 彈簧式安全閥 控制式安全閥 （2）按照氣體排放方式的不同分 全封閉式 半封閉式 敞開式 （3）按閥瓣開啟最大高度與閥孔直徑之比分 微啟式 全啟式控制式安全閥 壓力容器安全裝置 安全閥必須滿足的基本要求： 必要的密封性 可靠地開啟 及時(shí)穩(wěn)定地排放 適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉 關(guān)閉后的密封 壓力容器安全裝置 安全閥的選用： 要考慮三點(diǎn)即 結(jié)構(gòu)形式 壓力范圍 排放量 安全閥的安裝要求： 安全閥應(yīng)垂直安裝 在壓力容器液面以上的氣 相空間，或安裝在連接壓力容器氣相空間的管道上。 壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面 積不得小于安全閥的進(jìn)口面積。

45、 壓力容器與安全閥之間不宜裝設(shè)中間截止閥門。 必須大于設(shè)備的安全泄放量，保證安全閥開放能及時(shí)排放出一部分介質(zhì)，避免器內(nèi)壓力繼續(xù)升高。壓力容器安全裝置 安全閥裝設(shè)位置，應(yīng)便于它的日常檢查、維護(hù)和檢修。 介質(zhì)為極度和高度危害或易燃易爆介質(zhì)的容器，安全閥的排 出口應(yīng)引至安全地點(diǎn)，并進(jìn)行妥善處理。 安全閥的調(diào)整和校驗(yàn)： 安全閥在安裝前應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn) 安全閥進(jìn)行校驗(yàn)和壓力調(diào)整時(shí)，必須有使用單位主管鍋爐壓力容器安全的技術(shù)人員在場(chǎng)；調(diào)整及效驗(yàn)裝置用壓力表的精度應(yīng)不低于1級(jí)，在線調(diào)校時(shí)應(yīng)有安全防護(hù)措施。壓力容器安全裝置 校驗(yàn)過程中，效驗(yàn)人員應(yīng)及時(shí)做好記錄。 校驗(yàn)合格的安全閥，在安裝好有關(guān)附件裝置后

46、應(yīng)進(jìn)行鉛封，以防止隨便改變已調(diào)整好的狀態(tài)。 安全閥的維護(hù)和檢查： 要經(jīng)常保持安全閥的清潔。 發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換或檢修。 為保持安全閥靈敏可靠，每年至少做一次定期檢驗(yàn)。 壓力容器安全裝置 安全閥常見故障： 密封不嚴(yán)，在容器正常工作壓力下有滲漏。 閥門造成的損壞，到規(guī)定的壓力時(shí)閥門不動(dòng)作。 不到規(guī)定壓力提前開啟。 排氣后壓力繼續(xù)上升。 閥瓣頻跳或振動(dòng)。 排放后閥瓣不回座。 壓力容器安全裝置 安全閥定期檢驗(yàn)： 一般至少每年檢驗(yàn)一次。 校驗(yàn)定壓要由專門機(jī)構(gòu)按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行。檢驗(yàn)定壓后要加鉛封，并由專人負(fù)責(zé)對(duì)號(hào)回裝。 在用壓力容器安全閥現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)和壓力調(diào)整時(shí)，使用單位主管壓力容器安全技術(shù)人員

47、和具有相應(yīng)資格的檢驗(yàn)人員應(yīng)到場(chǎng)確認(rèn)。 調(diào)校合格的安全閥應(yīng)加鉛封。 事故案例 某化工企業(yè)從西方某先進(jìn)國(guó)家引進(jìn)的加氫裝置，帶有9只安全閥。該化工企業(yè)根據(jù)我國(guó)壓力容器的有關(guān)規(guī)定提出對(duì)9只安全閥進(jìn)行重檢，但對(duì)方不同意，理由是出廠前均經(jīng)檢驗(yàn)合格，重檢沒有必要。企業(yè)據(jù)理力爭(zhēng)，終于迫使對(duì)方同意重檢，但對(duì)方提出重檢時(shí)要派出代表在現(xiàn)場(chǎng)。該化工企業(yè)委托某壓力容器檢驗(yàn)站對(duì)9只安全閥進(jìn)行重檢驗(yàn)收。經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該批安全閥有7只不合格，在場(chǎng)的外國(guó)代表在事實(shí)面前也不得不承認(rèn)這7只安全閥不合格，最后外方委托我方將這7只安全閥全部修復(fù)合格后，才安裝使用。 請(qǐng)分析安全閥安裝使用的有關(guān)安全要求規(guī)定。安全閥的安全要求：壓力容器安全裝

48、置 爆破片 又稱防爆片、防爆膜 爆破片的特點(diǎn)： 爆破片是一種斷裂型安全泄壓裝置，密封性較好，卸壓較快。 只能一次性使用 容器內(nèi)壓力超過正常工作壓力，達(dá) 到設(shè)計(jì)壓力，它即自行爆炸。壓力容器安全裝置 爆破片的安裝： 爆破片與容器的連接管線應(yīng)為直管，泄放管線應(yīng)盡可能 垂直安裝，管線通道橫截面積不得小于爆破元件的泄放面積。 若流體為易燃、有毒或劇毒介質(zhì)時(shí)，則應(yīng)引至安全地點(diǎn)作妥善處理。 爆破片應(yīng)與容器液面以上的氣相空間相連。 爆破片的安裝要可靠，夾緊裝置和密封墊圈表面不得由油污，夾持螺栓要上緊，以防爆破元件受壓后滑脫。壓力容器安全裝置 運(yùn)行中注意觀察，經(jīng)常檢查法蘭連接處有無泄漏，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)做出處理。

49、 由于特殊要求，在爆破片和容器間必須裝設(shè)切斷閘時(shí)，則要檢查閥的開閉狀態(tài)，并應(yīng)有具體措施確保運(yùn)行中使閥處于全開位置。 爆破片或安全閥裝置的結(jié)構(gòu)、所在部位及安裝都應(yīng)便于檢查和修理，且不應(yīng)失靈。 壓力容器安全裝置 爆破片的定期檢驗(yàn)： 爆破片更換規(guī)定： 對(duì)于超過最大設(shè)計(jì)爆破壓力而未爆破的爆破片應(yīng)立即更換； 在苛刻條件下使用的爆破片應(yīng)每年更換； 一般爆破片應(yīng)在二三年內(nèi)更換； 引進(jìn)設(shè)備上的爆破片，可按引進(jìn)裝置的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 壓力容器安全裝置壓力表壓力容器安全裝置壓力表使用要求： 壓力表的量程 壓力表的最大量程，即表盤刻度極限值應(yīng)與容器的工作 壓力相適應(yīng)。 壓力表的量程為容器最高工作壓力的1.53倍，最好

50、取2 倍。 壓力表的測(cè)量精度 壓力容器上常用的壓力表的精度等級(jí)為1.5級(jí)或2.5級(jí)。 壓力表的表盤大小保證操作人員能清楚地看到壓力 指示值。表盤直徑不應(yīng)小于100mm。壓力容器安全裝置 在裝用壓力表前對(duì)表要進(jìn)行校驗(yàn)，并在刻度盤上用紅線明確指出壓力容器的最高壓力。 壓力表禁止繼續(xù)使用的條件： 指針失靈 表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清 鉛封損壞或超過校驗(yàn)有效期限 表內(nèi)彈簧管泄漏或壓力表指針?biāo)蓜?dòng) 指針斷裂或外殼腐蝕嚴(yán)重 其他影響壓力表準(zhǔn)確的缺陷 注:在使用中盡可能減少?zèng)_擊，尤其是水擊。 壓力容器安全裝置 壓力表安裝應(yīng)滿足的要求： 裝設(shè)位置應(yīng)便于操作人員觀察和清洗 為便于拆卸，壓力表與壓力容器之間，應(yīng)

51、裝設(shè)三通旋塞 或針形閥 用于水蒸汽介質(zhì)的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應(yīng) 裝有存水彎管 用于具有腐蝕性或高粘度介質(zhì)的壓力表，在壓力表與壓 力容器之間應(yīng)裝設(shè)充填液體隔離介質(zhì)的緩沖裝置或訊用抗腐 蝕的波紋平膜式壓力表 壓力表的連接管不準(zhǔn)有漏水、漏氣現(xiàn)象 壓力容器安全裝置 壓力表常見的故障： 指針不動(dòng) 指針抖動(dòng) 指針在無壓時(shí)回不到零位 指示不正確，超過允許誤差 壓力容器安全裝置 液面計(jì)是一種用來觀察容器內(nèi)液面高低的附件壓力容器安全裝置壓力容器安全裝置 液面計(jì)的選用： 低壓容器選用管式液面計(jì)，中、高壓容器選用板式液面 計(jì) 盛裝0以下介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)選用防霜液面計(jì) 寒冷地區(qū)室外使用的液面計(jì)，應(yīng)選用夾套

52、型或保溫型結(jié) 構(gòu)的液面計(jì) 用于易燃、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的液化氣體 壓力容器上，應(yīng)采用玻璃板液面計(jì)或自動(dòng)液面指示器，應(yīng)有 防止泄漏的保護(hù)裝置 要求液面指示平穩(wěn)的，不應(yīng)采用浮子式液面計(jì)，可采用 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的視鏡壓力容器安全裝置 液面計(jì)的安裝與維護(hù)： 液面計(jì)應(yīng)安裝在便于觀察的位置； 液面計(jì)上最高和最低安全液位應(yīng)做出明顯的標(biāo)志。 注意：液面計(jì)有下列情況時(shí)應(yīng)停止使用并更換 1、超過檢驗(yàn)周期 2、玻璃板（管）有裂紋、破碎 3、閥件固死或不起作用 4、出現(xiàn)假液位 5、液面計(jì)指示模糊不清壓力容器安全裝置溫度計(jì)壓力容器安全裝置 在需要控制壁溫的壓力容器上： 必須裝設(shè)測(cè)試壁溫的測(cè)溫儀表（或溫度計(jì)）， 測(cè)溫

53、儀表應(yīng)按國(guó)家計(jì)量部門的有關(guān)要求進(jìn)行定期校驗(yàn)。 放空管： 用處: 為了防止可能出現(xiàn)超溫、超壓、爆炸等惡性事故，宜設(shè)置自動(dòng)或就地手控緊急放空管。 放空口應(yīng)設(shè)在防雷保護(hù)范圍內(nèi)，為防靜電，放空管應(yīng)有良好的接地設(shè)施。 壓力容器破壞形式 從壓力容器安全的角度，按金屬材料破裂的現(xiàn)象不同，可把壓力容器的破裂分為五種形式： 韌性破裂 脆性斷裂（又稱低應(yīng)力破壞） 疲勞破裂 腐蝕破裂 蠕變破裂 在低溫壓力容器中可能發(fā)生！一、塑性破裂或韌性破裂定義：是因?yàn)槿萜鞒惺艿膲毫Τ^材料的屈服極限，材料發(fā)生屈服或全面屈服（即變形），當(dāng)壓力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，則發(fā)生斷裂。 特征： 1、明顯塑性變形； 2、斷口呈暗灰色纖維狀。

54、3、容器一般無碎片飛出。成因 l、盛裝液化氣體的容器過量充裝。 2、由于容器在使用過程中超壓而使器壁應(yīng)力大幅增加，超過材料的屈服極限。 3、由于設(shè)計(jì)或安裝錯(cuò)誤。 4、器壁大面積腐蝕使壁厚減小。防范 防止超溫超壓、定期檢驗(yàn)。二、脆性破裂 定義：在正常壓力范圍內(nèi)，無塑性變形的情況下突然發(fā)生的爆炸稱為脆性破裂。成因l、低溫使材料的韌性降低或材料的脆性轉(zhuǎn)變， 溫度降低使材料變脆。2、設(shè)備存在制造缺陷，造成局部壓力過高。特征 1、沒有明顯的塑性變形。 2、斷口齊平，呈金屬光澤。 3、一般產(chǎn)生碎片。 4、破裂事故多在溫度較低的情況下發(fā)生。 脆性破裂和塑性破裂剛好處于相反的狀況。預(yù)防 選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注意裂

55、紋性性缺陷的檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)。脆性斷口的宏觀特征： 在斷裂前沒有可以觀察到的塑性變形，斷口一般與正應(yīng)力垂直，斷口表面平齊，斷口邊緣沒有剪切“唇口”(或很小)。脆性斷裂的微觀特征： 脆性斷裂的微觀判據(jù)是解理花樣和沿晶斷口形態(tài)。 三、疲勞破裂：指壓力容器由于某種原因，受到反復(fù) 作用的交變應(yīng)力的作用。 產(chǎn)生原因： 容器加壓泄壓； 開停工操作； 加熱、冷卻 發(fā)生部位：接管根部、開孔的孔邊、或其他具有局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)的部位。注意焊縫處！ 壓力容器疲勞破斷的基本形式：主要是爆破和泄漏兩種。特征 1、在經(jīng)過多次的反復(fù)加壓和卸壓以后發(fā)生。 2、沒有明顯的塑性變形過程，器壁沒有減薄 3、不是破裂成碎片，而是裂成一個(gè)口，

56、泄漏失效。 4、疲勞斷口存在兩個(gè)明顯的區(qū)域，一個(gè)是疲勞裂紋 擴(kuò)展區(qū)，光滑面有灘狀波紋，一個(gè)是最終斷裂區(qū)， 斷口齊平，有金屬光澤。 5、疲勞破裂的位置往往是在容器存在應(yīng)力集中的部 位（如開孔接管處等）。防止疲勞破裂的措施 防止疲勞破裂的措施，在于設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中，采用合理的結(jié)構(gòu)及制造工藝。同時(shí)，在使用過程中也盡量減少不必要的加壓、卸壓或嚴(yán)格控制壓力及溫度的波動(dòng)。 壓力容器破壞形式 四、應(yīng)力腐蝕 鋼材在腐蝕介質(zhì)作用下，引起壁厚減薄或材料組織結(jié)構(gòu)改變，機(jī)械性能降低，使承載能力不夠而產(chǎn)生的破壞，稱為腐蝕破壞。 腐蝕破壞常以應(yīng)力腐蝕的形式出現(xiàn)。應(yīng)力腐蝕是金屬材料在應(yīng)力和腐蝕的共同作用下，以裂紋形

57、式出現(xiàn)的一種腐蝕破壞。發(fā)生應(yīng)力腐蝕，必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：一是應(yīng)力，指拉伸應(yīng)力，包括由外載荷引起的應(yīng)力和在加壓過程中引起的殘余應(yīng)力；二是腐蝕介質(zhì)。 壓力容器破壞形式 腐蝕破裂：指容器殼體由于受到腐蝕介質(zhì)的作用而產(chǎn) 生破裂的一種破壞形式。 形式五類： 均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲 勞腐蝕，煉油設(shè)備還會(huì)發(fā)生點(diǎn)偶腐蝕、垢下腐 蝕、細(xì)菌腐蝕、磨損腐蝕和氫鼓泡等具體的腐 蝕。 壓力容器破壞形式 晶間腐蝕是一種局部的腐蝕。腐蝕性介質(zhì)滲入到 金屬材料深處，使金屬晶粒之間的結(jié)合 力破壞。 結(jié)果： 應(yīng)力腐蝕在拉伸應(yīng)力和腐蝕環(huán)境共同作用下，形 成裂紋，并不斷隨時(shí)間擴(kuò)展而造成的一 種腐蝕。 相互促進(jìn)材料

58、的強(qiáng)度、塑性及韌性大幅度下降。 壓力容器破壞形式 應(yīng)力腐蝕破裂有三個(gè)要素： 拉應(yīng)力 腐蝕 裂紋 是拉應(yīng)力與介質(zhì)聯(lián)合作用的結(jié)果 疲勞腐蝕在腐蝕介質(zhì)和交變的拉伸應(yīng)力共同作 用下發(fā)生的腐蝕。 據(jù)日本統(tǒng)計(jì)：在563起事故中，疲勞破裂 30左右，應(yīng)力腐蝕破裂占22.6。 可加速腐蝕裂紋的形成和擴(kuò)展。疲勞 五、蠕變破裂（壞） 蠕變是指當(dāng)金屬的溫度高于某一限度時(shí)，即使應(yīng)力（主要為拉應(yīng)力）低于屈服極限，材料也能發(fā)生緩慢的塑性變形。這種塑性變形經(jīng)長(zhǎng)期積累，最終也能導(dǎo)致材料破壞，這一現(xiàn)象被稱為蠕變破壞。 壓力容器破壞形式 壓力容器常見缺陷： 外部缺陷 按照缺陷存在的方式不同可分為兩種 內(nèi)部缺陷 常見外部缺陷有：

59、裂紋 腐蝕 變形 磨損 滲漏 焊縫的內(nèi)部 內(nèi)部缺陷有兩種情況 使用過程中產(chǎn)生壓力容器破壞形式 焊縫內(nèi)部缺陷有: 氣孔 夾渣 未焊透和未熔合 內(nèi)部裂紋 焊接接頭區(qū)域存在組織和性能的不均勻性 使用過程中產(chǎn)生的缺陷有： 氫損傷 組織惡化可能發(fā)生的裝置：加氫裂化 加氫精制 加氫脫硫壓力容器事故處理事故分類： 壓力容器事故按性質(zhì)可分為： 責(zé)任事故 質(zhì)量事故 自然事故。 壓力容器事故處理 根據(jù)鍋爐壓力容器事故報(bào)告辦法，按設(shè)備的損壞程度，把壓力容器事故可分為： 爆炸事故 最嚴(yán)重的，造成嚴(yán)重的破壞和傷亡。 重大事故 被迫停止運(yùn)行，必須進(jìn)行修理的事故。 一般事故 損壞程度不嚴(yán)重，不需要停止運(yùn)行修理的 事故 。

60、壓力容器事故處理 國(guó)家質(zhì)檢總局底2號(hào)令鍋爐壓力容器壓力管道特種設(shè)備事故處理規(guī)定將鍋爐壓力容器與壓力管道及特種設(shè)備事故分為五個(gè)級(jí)別： 特別重大事故，死亡30人以上、或受傷100人以上、或直接經(jīng)濟(jì)損失1000萬元以上的設(shè)備事故。 特大事故，死亡1029人以上、或受傷50 99人以上、或直接經(jīng)濟(jì)損失500萬 1000萬元的設(shè)備事故。 重大事故，死亡39人以上、或受傷20 49人以上、或直接經(jīng)濟(jì)損失100萬 500萬元的設(shè)備事故。 壓力容器事故處理 嚴(yán)重事故，死亡12人以上、或受傷19人以下、或直接經(jīng)濟(jì)損失50萬100萬元的設(shè)備爆炸事故。 一般事故，無人員傷亡，設(shè)備無法正常運(yùn)行，且直接經(jīng)濟(jì)損失50萬元