壓力容器及鍋爐安全技術(shù)

1、壓力容器及鍋爐安全技術(shù)2011年 3月11日1一 壓力容器的定義定義：是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉容器一般所謂之反應(yīng)器、熱交換器、蒸煮鍋、精練鍋、染色鍋、殺菌鍋、加硫鍋、蒸發(fā)鍋、抽出鍋、蒸餾器、蓄熱器、廢熱回收槽、脫氣槽、儲(chǔ)存槽、加熱反應(yīng)器等均屬壓力容器 2二 壓力容器的分類 按容器的壁厚分:薄壁容器（壁厚不大于容器內(nèi)徑的十分之一）和厚壁容器。 按殼體承受壓力的方式:內(nèi)壓容器（殼體內(nèi)部受壓）外壓容器。 內(nèi)壓容器又可按設(shè)計(jì)壓力（p）大小分為四個(gè)壓力等級，具體劃分如下 ： 低壓(代號L)容器 0.1 MPap1.6 MPa; 中壓(代號M)容器 1.6 MPap10.0 MPa;高壓(

2、代號H)容器 10 MPap100 MPa; 超高壓(代號U)容器 p100MPa。 3按容器的工作壁溫分為： 高溫容器、常溫容器、低溫容器。 按殼體的幾何形狀分為： 球形容器、圓筒形容器、圓錐形容器、輪胎形容器等。 按容器的制造方法分為： 焊接容器、鑄造容器、鍛造容器、鉚接容器和組合式容器。 按容器的放置方式分: 立式容器和臥式容器。 4 按容器在生產(chǎn)中的作用分類: 反應(yīng)壓力容器(代號R):用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)。 換熱壓力容器(代號E):用于完成介質(zhì)的熱量交換 分離壓力容器（代號S):用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離 儲(chǔ)存壓力容器（代號C，其中球罐代號B）：用于儲(chǔ)存、盛裝

3、氣體、液體、液化氣體等介質(zhì) 5三 壓力容積的特點(diǎn)壓力容器的事故率高于一般容器、 使用條件比較苛刻 容易超負(fù)荷 局部應(yīng)力比較復(fù)雜 常隱藏有有嚴(yán)重缺陷壓力容器事故造成災(zāi)害性后果6四 壓力容器的檢驗(yàn) （一）壓力容器外部檢查 主要內(nèi)容有： 1.無裂紋、變形、泄漏、局部過熱 2.安全附件是否齊全、靈敏、可靠； 3.緊固螺栓是否完好、全部旋緊； 4.基礎(chǔ)有無下沉、傾斜7(二）壓力容器內(nèi)外部檢驗(yàn) 注：停車和容器內(nèi)部清洗干凈后才能 1.內(nèi)外表面的腐蝕磨損現(xiàn)象用肉眼和放大鏡對所有焊縫、封頭過渡區(qū)及其他應(yīng)力集中(形狀與尺寸突變處所引起應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象)部位檢查有無裂紋，必要時(shí)采用超聲波或射線探傷檢查焊縫內(nèi)部質(zhì)量

4、；測量壁厚 8（三）壓力容器全面檢驗(yàn) 除了上述檢驗(yàn)項(xiàng)目外 耐壓試驗(yàn)（一般進(jìn)行水壓試驗(yàn)） 容器的全面檢驗(yàn)周期，一般為每六年至少進(jìn)行一次。9（一）壓力容器盛裝可燃介質(zhì)，一旦發(fā)生泄露，這些可燃?xì)怏w會(huì)立即與空氣混合并達(dá)到爆炸極限，若遇到火源即可導(dǎo)致二次爆炸火燃燒等連鎖反應(yīng)，造成特大的火災(zāi)、爆炸和傷亡事故。五、壓力容器的危險(xiǎn)因素10（二）由于壓力容器是在壓力狀態(tài)下運(yùn)行，內(nèi)部介質(zhì)又有可能是有毒可燃的。 所以壓力容器一旦發(fā)生事故必須進(jìn)行周密檢查和必要的技術(shù)措施。 11六、壓力容器爆炸的危害與預(yù)防沖擊波及其破壞作用 沖擊波超壓會(huì)造成人員傷亡和建筑物破壞爆破碎片的破壞作用 爆炸碎片具有較高速度和較大質(zhì)量，其對人

5、的傷害取決于其動(dòng)能，會(huì)對人造成傷亡，并且可能損壞附近設(shè)備和管道，引起二次事故。12介質(zhì)傷害 主要是有毒介質(zhì)的毒害和高溫水汽的燙傷。二次爆炸及燃燒 當(dāng)容器所盛裝的介質(zhì)為可燃液化氣體時(shí)，容器破裂爆炸在現(xiàn)場會(huì)形成大量可燃蒸氣，并迅即與空氣混合形成可爆性混合氣，在擴(kuò)散中遇明火即形成二次爆炸13 1、設(shè)計(jì)及其制造必須按壓力容器安全監(jiān)察規(guī)定設(shè)計(jì) 2、其受壓元件焊接工作，由考核合格的焊工擔(dān)任。焊縫的表面質(zhì)量必須符合規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并作表面探傷，不允許有裂紋、氣孔、凹坑和肉眼可見的夾渣等缺陷。 七、壓力容器危險(xiǎn)的防護(hù)措施 14 3、壓力容器制成后必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。 4、壓力容器應(yīng)按規(guī)定

6、裝設(shè)安全閥、爆破片、壓力表、液面計(jì)、溫度計(jì)及切斷閥等安全附件。在容器運(yùn)行期間，應(yīng)對安全附件加強(qiáng)維護(hù)與定期校驗(yàn)，保持齊全、靈敏、可靠。 155、使用壓力容器的單位，必須向當(dāng)?shù)貕毫θ萜靼踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)登記并取得使用證，才能將設(shè)備投入運(yùn)行。使用單位應(yīng)根據(jù)設(shè)備數(shù)量和安全性能要求，設(shè)專門機(jī)構(gòu)或?qū)Ｂ毤夹g(shù)人員，加強(qiáng)壓力容器的安全技術(shù)管理，建立和健全安全管理制度。6、使用壓力容器的單位，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和容器的技術(shù)性能制定安全操作規(guī)程，并嚴(yán)格執(zhí)行。16 7、壓力容器應(yīng)定期進(jìn)行檢驗(yàn)，每年至少一次外部檢查，每3年至少進(jìn)行一次內(nèi)外部檢驗(yàn)，每6年至少進(jìn)行一次全面檢驗(yàn)，使用期達(dá)20年，每年至少進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)，并根據(jù)檢驗(yàn)情

7、況，確定全面檢驗(yàn)時(shí)間和作出能否使用的結(jié)論。 17 8、壓力容器的殼體及受壓元件不得有裂紋存在，經(jīng)內(nèi)外部檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重裂紋的容器，應(yīng)分析原因，采取措施加以消除、修理、更換或報(bào)廢。18八、對于壓力容器操作人員，安全要求如下：1、操作人員必須遵守壓力容器安全操作規(guī)程； 2、壓力容器操作人員必須是受過培訓(xùn)，經(jīng)過考核并取得操作資格證書的人員，必須了解壓力容器基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)，熟悉操作工藝條件；19 3、應(yīng)做到平穩(wěn)操作，緩慢加壓和卸壓，緩慢地升溫和降溫，運(yùn)行期間，保持壓力和溫度的相對穩(wěn)定；4、嚴(yán)禁超溫、超壓運(yùn)行；20 7、掌握緊急情況的處理方法，發(fā)生故障，嚴(yán)重威脅安全時(shí)，應(yīng)立即采取緊急措施，停止容器

8、運(yùn)行，并報(bào)告有關(guān)部門。 5、做好班前、班中和班后的檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不正常狀態(tài)，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理；6、認(rèn)真填寫操作記錄；21鍋爐簡介 鍋爐是生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備，它把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽倮脽崮墚a(chǎn)生蒸汽。鍋爐按用途分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、機(jī)車鍋爐、船舶鍋爐和生活鍋爐，按結(jié)構(gòu)分為水管鍋爐、火管鍋爐二種，前者是煙氣在管內(nèi)流動(dòng)。有時(shí)又按壓力分為低壓、中壓、高壓與超高壓鍋爐四個(gè)等級。 22一、鍋爐的危險(xiǎn)因素 鍋爐在運(yùn)行時(shí)，不僅要承受一定的溫度和壓力，而且要遭受介質(zhì)的侵蝕和飛灰磨損，因此具有爆炸的危險(xiǎn)。如果鍋爐在設(shè)計(jì)制造及安裝過程中存在缺陷或因年久失修，或違反操作規(guī)程都可能出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。23

9、 鍋爐常見的危險(xiǎn)因素有： 1、水位異常。主要是在運(yùn)行過程中發(fā)生缺水和滿水。當(dāng)嚴(yán)重缺水時(shí)，水冷壁管已部分干燒、過熱，如果此時(shí)強(qiáng)行進(jìn)水，使溫度很高的氣包和水冷壁管發(fā)生急冷，產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，同時(shí)水大量氣化會(huì)造成管子大面積損壞甚至爐管爆裂。為此鍋爐嚴(yán)重缺水時(shí)絕不能立即加水，應(yīng)立即熄火停爐。滿水也會(huì)使蒸汽壓力嚴(yán)重波動(dòng)造成鍋爐損壞，此時(shí)應(yīng)減少給水或及時(shí)排水，必要時(shí)也應(yīng)停爐。 242、汽水共騰。主要是鍋爐水位波動(dòng)幅度異常，水面翻騰程度大。原因是爐水中含鹽量高，管壁結(jié)垢嚴(yán)重，水汽化受擾動(dòng)使蒸汽系統(tǒng)壓力嚴(yán)重波動(dòng)，有時(shí)還可引起鍋爐承壓系統(tǒng)部件損壞，甚至造成爐管爆裂。253、爐膛爆炸。爐膛爆炸是指爐膛內(nèi)發(fā)生可燃物

10、瞬時(shí)爆燃的現(xiàn)象。其原因主要是點(diǎn)火前爐膛內(nèi)存在可燃物，一般是點(diǎn)火不成功沒有及時(shí)清理爐膛而留存下來的，當(dāng)再次點(diǎn)火時(shí)就可導(dǎo)致爐膛內(nèi)的可燃?xì)怏w、可燃物發(fā)生爆燃。為此，鍋爐點(diǎn)火前必須通風(fēng)置換，清除可燃物，使其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于爆炸界限。26 4、尾部二次燃燒。主要原因是鍋爐運(yùn)行中燃燒不完全，從而導(dǎo)致部分可燃物隨著煙氣進(jìn)入尾部煙道，積存于煙道內(nèi)或粘附在尾部受熱面上，在一定條件下這些可燃物自行著火燃燒。后果是常常將空氣預(yù)熱器、省煤器破壞。二次燃燒易在停爐之后不久發(fā)生。 為此，就要組織好燃燒，提高燃燒效率，盡可能減少不完全燃燒損失，減少鍋爐啟停次數(shù)，同時(shí)加強(qiáng)尾部受熱面的吹灰，保證煙道各種門孔及煙風(fēng)擋板的密封良好，在

11、燃油鍋爐的尾部煙道上應(yīng)裝設(shè)滅火裝置。27 1）鍋爐房，每層至少應(yīng)有兩個(gè)出口，分別設(shè)在兩側(cè)，門應(yīng)向外開，在鍋爐運(yùn)行期間不準(zhǔn)鎖住或栓住，鍋爐房內(nèi)的工作室或生活室的門應(yīng)向鍋爐房內(nèi)開。 2）鍋爐運(yùn)行要有操作規(guī)程、交接班制度、水質(zhì)管理制度、定期檢驗(yàn)制度等。 3）運(yùn)行鍋爐應(yīng)每年進(jìn)行一次停爐內(nèi)外部檢驗(yàn)，每6年進(jìn)行一次水壓試驗(yàn)。 二、鍋爐運(yùn)行的安全防護(hù)28 4）蒸汽鍋爐運(yùn)行中遇有下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停爐： 鍋爐水位降到規(guī)定的水位極限以下時(shí)；不斷加大向鍋爐給水及采取其他措施，但水位仍繼續(xù)下降時(shí)；鍋爐水位已經(jīng)升到運(yùn)行規(guī)程規(guī)定的水位上位極限以上時(shí)；29給水機(jī)械全部失效；水位表或安全閥全部失效；鍋爐元件損壞，危及

12、運(yùn)行人員安全；燃燒設(shè)備損壞，爐膛倒塌或鍋爐構(gòu)架被燒紅；其它異常運(yùn)行情況。30鍋爐爆炸事故案例一山西省潞城市潞寶焦化實(shí)業(yè)總公司所屬煤氣發(fā)電廠于2000年9月23日發(fā)生了一起鍋爐爐膛煤氣爆炸事故。此鍋爐型號為SHS20-2.45/400-Q，用于發(fā)電。于1999年11月制造。此次爆炸事故造成死亡2人、重傷5人、輕傷3人，直接經(jīng)濟(jì)損失：49.42萬元。事故原因分析 此次爆炸事故是由于爐前2號燃燒器（北側(cè)）手動(dòng)蝶閥（煤氣進(jìn)氣閥）處于開啟狀態(tài)（應(yīng)為關(guān)閉狀態(tài)），致使點(diǎn)火前爐膛、煙道、煙囪內(nèi)聚集大量煤氣和空氣的混合氣，且混合比達(dá)到轟爆極限值，因而在點(diǎn)火瞬間發(fā)生爆炸 31鍋爐爆炸事故案例二2000年11月28日4時(shí)30分，山西省文水縣嘉寶酒業(yè)有限公司一臺鍋爐造成2人死亡，2人重傷，2人輕傷。直接經(jīng)濟(jì)損失30萬元，間接損失20萬元。事故原因 該鍋爐是私自設(shè)計(jì)、土法制造、自行安裝投入使用的非法私造鍋爐，各個(gè)環(huán)節(jié)均沒有任何資料與合法手續(xù)，整個(gè)制造、安裝，使用過程中的人員都沒有經(jīng)過專業(yè)方面的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，鍋爐知識比較潰乏。是造成這次事故的主要原因。32鍋爐爆炸事故案例二1986年9月23月12時(shí)10分，哈爾濱市某化工廠一臺立式橫水管鍋爐發(fā)生爆炸，鍋殼從下腳圈撕開，騰空而起，越過附近廠房和一座二層樓房，落在距鍋爐約130米遠(yuǎn)的野外大地，砸地深約70厘米，爐膽撕裂壓癟，離開爐座7米