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文檔簡介
壓力容器基礎(chǔ)知識林建榮目錄一、壓力容器的定義二、壓力容器應(yīng)用情況三、壓力容器的形式及主要參數(shù)四、壓力容器分類五、壓力容器的制造材料六、壓力容器管理法規(guī)壓力容器一般是指在工業(yè)生產(chǎn)中用來完成反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)、分離、貯存等工藝過程,并承受0.1MPa表壓以上壓力的密閉容器。由國務(wù)院頒布并于2003年6月1日起施行,2009年1月14日修改,2009年5月1日起施行的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》中規(guī)定:“本條例所稱特種設(shè)備是指涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、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)施和場(廠)內(nèi)專用機(jī)動車輛?!?/p>
《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》中明確指出壓力容器的定義為:壓力容器,是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備,其范圍規(guī)定為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2.5MPa·L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1.0MPa·L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。
一、壓力容器的定義《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》中明確指出壓力容器的定義為:壓力容器,是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設(shè)備,其范圍規(guī)定為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2.5MPa·L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1.0MPa·L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。
壓力容器早期主要應(yīng)用于化學(xué)工業(yè),壓力多在10兆帕以下。合成氨和高壓聚乙烯等高壓生產(chǎn)工藝出現(xiàn)后,要求壓力容器承受的壓力提高到100兆帕以上。隨著化工和石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,壓力容器的工作溫度范圍也越來越寬;新工作介質(zhì)的出現(xiàn),還要求壓力容器能耐介質(zhì)腐蝕;許多工藝裝置規(guī)模越來越大,壓力容器的容量也隨之不斷增大。20世紀(jì)60年代開始,核電站的發(fā)展對反應(yīng)堆壓力容器提出了更高的安全和技術(shù)要求,這進(jìn)一步促進(jìn)了壓力容器的發(fā)展。如:煤轉(zhuǎn)化工業(yè)的發(fā)展,需要單臺重量達(dá)數(shù)千噸的高溫壓力容器;快中子增殖反應(yīng)堆的應(yīng)用,需要解決高溫耐液態(tài)鈉腐蝕的壓力容器;海洋工程的發(fā)展,需要能在水下幾百至幾千米工作的外壓容器。二、壓力容器應(yīng)用情況
壓力容器在使用中如果發(fā)生爆炸,會造成災(zāi)難性事故。歷史上曾多次發(fā)生過使成百人傷亡的壓力容器爆炸事故,就是小型液化石油氣瓶的爆炸也會造成人身傷亡;核電站用反應(yīng)堆壓力容器如發(fā)生事故,就會使放射性物質(zhì)外逸,造成更為嚴(yán)重的后果。二、壓力容器應(yīng)用情況三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
1、壓力容器的結(jié)構(gòu)種內(nèi)件所組成。壓力容器的本體界定在下述范壓力容器一般由筒體(又稱殼體)、封頭(又稱端蓋)、法蘭、密封元件、開孔與接管(人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管、液位計、流量計、測溫管、安全閥等)和支座以及其他:
(1)壓力容器與外部管道或者裝置焊接連接的第一道環(huán)向接頭的坡口面、螺紋連接的第一個螺紋接頭端面、法蘭連接的第一個法蘭密封面、專用連接件或者管件連接的第一個密封面;
(2)壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件;
(3)非受壓元件與壓力容器的連接焊縫。壓力容器本體中的主要受壓元件,包括殼體、封頭(端蓋)、膨脹節(jié)、設(shè)備法蘭,球罐的球殼板,換熱器的管板和換熱管,M36以上(含M36)的設(shè)備主螺柱以及公稱直徑大于或者等于250mm的接管和管法蘭。壓力表安全閥筒體封頭法蘭及密封件支座銘牌壓力容器的基本結(jié)構(gòu)三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
壓力容器的形式通常有以下劃分方法:
(一)按制造方法分分為焊接容器、鍛造容器、熱套容器、多層包扎式容器、繞帶式容器、組合容器等。
(二)按制造材料分分為鋼制容器、有色金屬容器、非金屬容器等。
(三)按幾何形狀分分為圓筒形容器、球形容器、矩形容器、組合式容器等。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
(四)按安裝方式分分為立式容器、臥式容器等。
(五)按受壓情況分分為內(nèi)壓容器、外壓容器等。
(六)按壁厚分分為薄壁容器、厚壁容器
幾種壓力容器結(jié)構(gòu)三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
(七)按工藝過程中作用原理分分為反應(yīng)容器(代號R)、換熱容器(代號E)、分離容器(代號S)、貯存容器(代號C),其中球罐(代號B)。
(八)按操作溫度分
(1)低溫容器(t≤-20℃)。
(2)常溫容器(t>-20~150℃)。
(3)中溫容器(t≥150~450℃)。
(4)高溫容器(t≥450℃)。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
(九)按設(shè)計壓力分
(1)低壓容器(代號L)
0.1MPa≤P<1.6MPa。
(2)中壓容器(代號M)
1.6MPa≤P<10MPa。
(3)高壓容器(代號H)
10MPa≤P<100MPa。
(4)超高壓容器(代號U)
p≥100MPa。
另外,按使用方式可分為固定式和移動式壓力容器;按結(jié)構(gòu)分為可拆結(jié)構(gòu)和不可拆結(jié)構(gòu)容器。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
2、主要參數(shù)
1)設(shè)計壓力:是指在相應(yīng)設(shè)計溫度下用以確定容器殼壁計算壁厚及其元件尺寸壓力。壓力容器的設(shè)計壓力不得低于最高工作壓力,裝有安全泄放裝置的壓力容器,其設(shè)計壓力不得低于安全閥的開啟壓力或爆破片的爆破壓力。
2)最高工作壓力:是指容器頂部在正常工作過程中可能產(chǎn)生的最高表壓力。
3)工作壓力:是指容器在滿足工藝要求的條件下,所產(chǎn)生的表壓力。
4)試驗(yàn)壓力:是指容器在壓力試驗(yàn)時,容器頂部的壓力。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
5)設(shè)計溫度:是指容器在正常工作情況下,設(shè)定的元件的金屬溫度,標(biāo)志在銘牌上的設(shè)計溫度應(yīng)是殼體設(shè)計溫度的最高值或最低值。6)試驗(yàn)溫度:是指壓力容器在壓力試驗(yàn)時,殼體的金屬溫度。7)計算厚度:是指壓力容器各部分元件按公式計算出的厚度。8)設(shè)計厚度:是指計算厚度與腐蝕裕量之和。9)名義厚度:是指設(shè)計厚度加鋼材負(fù)偏差后向上圓整至鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的厚度。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
10)有效厚度:是指名義厚度減去鋼材負(fù)偏差和腐蝕裕量之后的厚度。11)實(shí)測厚度:是指壓力容器在檢驗(yàn)時,用測厚儀所測出的實(shí)際厚度。12)外徑:是指圓柱、球形壓力容器外直徑。13)內(nèi)徑:是指圓柱形、球形壓力容器內(nèi)直徑。14)容器規(guī)格的表示:內(nèi)徑X壁厚X長度(高度),單位:mm,用符號表示:ф,&L。
三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
3、壓力容器的安全附件
壓力容器的安全附件是為防止容器超溫、超壓、超負(fù)荷而裝設(shè)在設(shè)備上的一種安全裝置。壓力容器的安全附件較多,但最常用的安全附件有安全泄壓裝置(安全閥、爆破片、防爆帽)、壓力表、液位計等。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
①安全泄壓裝置安全泄壓裝置是為保證壓力容器安全運(yùn)行,防止它超壓的一種器具。常見的安全泄壓裝置有安全閥、爆破片和防爆帽。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
功能:當(dāng)容器在正常工作壓力下運(yùn)行時,保持嚴(yán)密不漏,若容器內(nèi)壓力一旦超過規(guī)定,則能自動地、迅速地排泄出器內(nèi)的介質(zhì),使設(shè)備的壓力始終保持在許用壓力范圍以內(nèi)。一般情況下,安全泄壓裝置除了具有自動泄壓這一主要功能外,還有自動報警的作用。因?yàn)楫?dāng)它啟動排放氣體時,由于介質(zhì)以高速噴出,常常發(fā)出較大的響聲,這就相當(dāng)于發(fā)出了設(shè)備壓力過高的報警音響訊號。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
A、安全閥安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)形式來分,常用的有杠桿式和彈簧式兩種。安全閥要定期檢驗(yàn),每年至少檢驗(yàn)一次。定期檢驗(yàn)工作包括清洗、研磨、試驗(yàn)和校正。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
彈簧式安全閥的加載裝置是一個彈簧,通過調(diào)節(jié)螺母,可以改變彈簧的壓縮量,調(diào)整閥瓣對閥座的壓緊力,從而確定其開啟壓力的大小。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,動作靈敏,對震動不太敏感,可以裝在移動式容器上。缺點(diǎn)是閥內(nèi)彈簧受高溫影響時,彈性有所降低。杠桿式安全閥靠移動重錘的位置或改變重錘的質(zhì)量來調(diào)節(jié)安全閥的開啟壓力。它具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、比較準(zhǔn)確以及適用較高溫度的優(yōu)點(diǎn)。但杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)比較笨重,難以用于高壓容器之上。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
主要用于蒸汽鍋爐三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
B、防爆片
防爆片又稱防爆膜、防爆板,是一種斷裂型的安全泄壓裝置。防爆片具有密封性能好、反應(yīng)動作快以及不易受介質(zhì)中粘污物的影響等優(yōu)點(diǎn)。但它是通過膜片的斷裂來泄壓的,所以泄后不能繼續(xù)使用,容器也被迫停止運(yùn)行。因此它只是在不宜裝設(shè)安全閥的壓力容器上使用。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
C、防爆帽
防爆帽又稱爆破帽,也是一種斷裂型安全泄壓裝置。它的樣式較多,但基本作用原理一樣,它的主要元件是一個一端封閉、中間具有一薄弱斷面的厚壁短管。當(dāng)容器的壓力超過規(guī)定時,防爆帽即從薄弱斷面處斷裂,氣體從管孔中排出。為了防止防爆帽斷裂后飛出傷人,在它的外面應(yīng)裝有保護(hù)裝置。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
②壓力表壓力表是測量壓力容器中介質(zhì)壓力的一種計量儀表。壓力表的種類較多,有液柱式、彈性元件式、活塞式和電量式四大類。壓力容器大多使用彈性元件式的單彈簧管壓力表。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
裝在鍋爐、壓力容器上的壓力表,其最大量程(表盤上刻度極限值)應(yīng)與設(shè)備的工作壓力相適應(yīng)。壓力表的量程一般為設(shè)備工作壓力的1.5~3倍,最好取2倍。壓力表一般每半年校驗(yàn)一次,校驗(yàn)后的壓力表應(yīng)加鉛封,并注明下次校驗(yàn)日期或校驗(yàn)有效期。在容器運(yùn)行期間,如發(fā)現(xiàn)壓力表指示失靈,刻度不清,表盤玻璃破裂,泄壓后指針不回零位,鉛封損壞等情況,應(yīng)立即校正或更換。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
③液面計
液面計又稱液位計,是用來測量容器內(nèi)液面變化情況的一種計量儀表。操作人員根據(jù)其指示的液面高低來調(diào)節(jié)或控制充裝量,從而保證容器內(nèi)介質(zhì)的液而始終在正常范圍內(nèi)。主要有:伺服液位計、鋼帶液位計、浮筒液位計、磁翻板液位計、超聲波液位計、磁致伸縮液位計、雷達(dá)液位計、電容液位計、玻璃板液位計、玻璃管液位計、吹氣液位計、差壓液位計、激光液位計和γ射線料位計等,用得最多的是差壓液位計和浮筒液位計。三、壓力容器的形式及主要參數(shù)
磁翻板式液位計磁翻板式液位計原理浮筒式液位計原理四、壓力容器分類
國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(質(zhì)技監(jiān)局發(fā)[1999]154號,以下簡稱《容規(guī)》)根據(jù)壓力容器操作壓力、介質(zhì)危害程度、容器功能、結(jié)構(gòu)特性、材料和對容器安全性能的綜合影響程度等,將壓力容器分為三類。四、壓力容器分類
(一)第一類壓力容器低壓容器(第(二)、(三)款規(guī)定的除外)。
(二)第二類壓力容器(下列情況之一,第(三)款規(guī)定的除外):
(1)中壓容器;
(2)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));
(3)低壓反應(yīng)容器和低壓儲存容器(僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì));
(4)低壓管殼式余熱鍋爐;
(5)低壓搪玻璃壓力容器。四、壓力容器分類
(三)第三類壓力容器(下列情況之一):
(1)高壓容器。
(2)中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));
(3)中壓儲存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì),且pV大于或等于10MPa·m3);
(4)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pV大于或等于0.5MPa·m3);
(5)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì),且pV大于或等于0.2MPa·m3);四、壓力容器分類
(6)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;
(7)中壓搪玻璃鋼容器;
(8)使用強(qiáng)度級別較高(指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa)的材料制造的壓力容器;
(9)移動式壓力容器,包括鐵路罐車(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車、[液化氣體運(yùn)輸(半掛車)、低溫液體運(yùn)輸(半掛車)、永久氣體運(yùn)輸(半掛車)]和罐式集裝箱(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體);
(10)球形儲罐(容積大于等于50m3);
(11)低溫液體儲存容器(容積大于5m3)。
五、壓力容器的制造材料
石油化工裝置的壓力容器絕大多數(shù)為鋼制的。制造材料多種多樣,比較常用的有如下幾種。
(一)Q235—A很常見的碳素結(jié)構(gòu)鋼,此類鋼以保證力學(xué)性能為先,其中Q代表的是屈服,235指的是屈服強(qiáng)度235MPa,至于后面的字母主要有A,B,C,D,表示鋼材中S,P(有害雜質(zhì))含量依次降低,鋼材的質(zhì)量提高。
Q235A鋼,含硅量多,脫氧完全,因而質(zhì)量較好。限定的使用范圍為:設(shè)計壓力≤1.0MPa,設(shè)計溫度0~350℃,用于制造殼體時,鋼板厚度不得大于16mm。不得用于盛裝液化石油氣體、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)及直接受火焰加熱的壓力容器。
(二)20g鍋爐鋼板與一般20號優(yōu)質(zhì)鋼相同,含硫量較Q235—A鋼低,具有較高的強(qiáng)度,使用溫度范圍為-20~475℃,常用于制造溫度較高的中壓容器。
(三)16MnR
16MnR普通低合金容器鋼板,制造中、低壓容器可減輕溫度較高的容器重量,使用溫度范圍為-20~475℃。
(四)低溫容器(低于-20℃)材料主要是要求在低溫條件下有較好的韌性以防脆裂,一般低溫容器用鋼多采用錳釩鋼。
(五)高溫容器用鋼溫度<400、可用普通碳鋼,使用溫度400~500℃可用15MnVR、14MnMoVg,使用溫度500~600℃可采用15CrMo、12Cr2Mol,使用溫度600~700℃應(yīng)采用0Cr13Ni9和1Cr18Ni9Ti等高合金鋼。
以上壓力容器制造材料是以前常用的,但現(xiàn)已被新標(biāo)準(zhǔn)所代替。
新標(biāo)準(zhǔn)GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》2008年3月發(fā)布,同年9月1日起實(shí)施。
GB713-2008自實(shí)施之日起,GB713-1997《鍋爐用鋼板》和GB6654-1996《壓力容器用鋼板》廢止。
2012年7月11日國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單,自2012年10月1日起實(shí)施。GB713-2008與GB713-1997、GB6654-1996相比,主要變化如下:
1.擴(kuò)大鋼板厚度、寬度范圍;
2.改變標(biāo)準(zhǔn)名稱和牌號表示方法;
3.取消15MnVR、15MnVNR,納入14Cr1MoR和12Cr2Mo1R;
4.20R和20g合并為Q245R,16MnR和16Mng、19Mng合并為Q345R,13MnNiMoNbR和13MnNiCrMoNbg合并為13MnNiMoR;GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》是對GB713-1997《鍋爐用鋼板》和GB6654—1996《壓力容器用鋼板》兩個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂合并而成的。在新標(biāo)準(zhǔn)中引進(jìn)國際國外標(biāo)準(zhǔn)中通用的、典型的國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)使用的牌號,淘汰原標(biāo)準(zhǔn)中性能差的、用戶不滿意的牌號;反映國內(nèi)冶煉和軋鋼技術(shù)進(jìn)步,降低硫、磷等雜質(zhì)含量,提高鋼的純凈度和性能指標(biāo),不斷完善和提高標(biāo)準(zhǔn)水平,以滿足使用要求。20g和20R合并后改為Q245R,16Mng、19Mng和16MnR合并后改為Q345R,15CrMog和15CrMoR合并后改為15CrMoR。淘汰15MnVR、15RMnVNR和22Mng,增加14CrlMoR和12Cr2MolR兩個牌號。牌號經(jīng)過淘汰,調(diào)整合并和增加后,本標(biāo)準(zhǔn)包括的牌號有Q245R(20g、20R)、Q345R(16Mng、19Mng、16MnR)、Q370R(15MnMbR)、18MnMoNbR(18MnMoNbR)、13MnNiMoR(13MnNiCrMoNbg、13MnNiMoNbR)、15CrMoR(15CrMog、15CrMoR)、14CrlMoR、12Cr2MolR、12CrlMoVr(12CrlMoVg)共9個牌號。六、壓力容器管理法規(guī)
壓力容器屬危險性大的生產(chǎn)設(shè)備,為了確保壓力容器安全運(yùn)行,
2003年3月11日朱镕基簽署國務(wù)院第373號令公布,并頒發(fā)的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》(以下簡稱《條例》于2003年6月1日起施行),《國務(wù)院關(guān)于修改〈特種設(shè)備安全監(jiān)察條例〉的決定》已經(jīng)2009年1月14日國務(wù)院第46次常務(wù)會議通過,自2009年5月1日起施行。
質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱《容規(guī)》)。
《條例》和《容規(guī)》都是強(qiáng)制執(zhí)行的壓力容器管理法規(guī),凡是從事各種壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造的單位,都必須貫徹執(zhí)行。
2011年11月21日由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會以國標(biāo)委【2011年第18號公告】正式發(fā)布了GB150.1~GB150.4-2011《壓力容器》新標(biāo)準(zhǔn),自2012年3月1日實(shí)施。GB150.1~GB150.4-2011《壓力容器》新標(biāo)準(zhǔn)替代了原GB150-1998《鋼制壓力容器》。
新標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)形式構(gòu)成上分成了4個部分即通用要求、材料、設(shè)計、制造檢驗(yàn)和驗(yàn)收;增加了“以驗(yàn)證性爆破試驗(yàn)確定容器設(shè)計壓力”、“對比經(jīng)驗(yàn)設(shè)計方法”、“局部結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析和評定”、“風(fēng)險評估報告”、“高合金鋼號近似對照”、“Q235系列鋼板的使用規(guī)定”等附錄。該標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容較多,擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍,。并對其他一些技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了增加和修訂,與《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》相協(xié)調(diào)。六、壓力容器管理法規(guī)
《條例》與《容規(guī)》的主要規(guī)定有:
(一)壓力容器的設(shè)計
壓力容器的設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可,方可從事壓力容器的設(shè)計活動。設(shè)計文件應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)鑒定,方可用于制造。壓力容器的設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)具備下列條件:①有與壓力容器設(shè)計相適應(yīng)的設(shè)計人員、設(shè)計審核人員;②有與壓力容器設(shè)計相適應(yīng)的健全的管理制度和責(zé)任制度?!秹毫θ萜髟O(shè)計資格許可與監(jiān)督管理規(guī)則》《特種設(shè)備設(shè)計許可證(壓力容器)》類別的劃分:(一)A級:1.A1級(注1)系指超高壓容器、高壓容器;2.A2級系指第三類低、中壓容器;3.A3級系指球形儲罐;4.A4級系指非金屬壓力容器。(二)C級:1.C1級系指鐵路罐車;2.C2級(注2)系指汽車罐車或長管拖車;3.C3級系指罐式集裝箱。(三)D級:1.D1級系指第一類壓力容器;2.D2級系指第二類低、中壓容器。(四)SAD級:系指壓力容器應(yīng)力分析設(shè)計。(注1):當(dāng)只具備其中一項(xiàng)資格時,應(yīng)當(dāng)注明超高壓容器或高壓容器。(注2):當(dāng)只具備其中一項(xiàng)資格時,應(yīng)當(dāng)注明汽車罐車或長管拖車。六、壓力容器管理法規(guī)
(二)壓力容器的制造、安裝、改造壓力容器的制造、安裝、改造單位,以及壓力管道用管子、管件、閥門、法蘭、補(bǔ)償器、安全保護(hù)裝置等(以下簡稱壓力管道元件)的制造單位,應(yīng)當(dāng)經(jīng)國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門許可,方可從事相應(yīng)的活動。六、壓力容器管理法規(guī)
壓力容器的制造、安裝、改造單位應(yīng)當(dāng)具備下列條件:
①有與壓力容器制造、安裝、改造相適應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員和技術(shù)工人;
②有與壓力容器制造、安裝、改造相適應(yīng)的生產(chǎn)條件和檢測手段;
③有健全的質(zhì)量管理制度和責(zé)任制度。
AR1:指第一、二、三類低、中壓容器,高壓容器AR2:指第一、二、三類低、中壓容器AR3:指球形壓力容器現(xiàn)場組焊AR4:指超高壓容器AR5:指醫(yī)用氧艙BR1:指第一、二類低、中壓容器BR2:指第一類壓力容器CR1:指液化氣體鐵路罐車CR2:指液化氣體汽車罐車DR1:指無縫氣瓶DR2:指焊接氣瓶DR3:指溶解乙炔氣瓶DR4:指特種氣瓶DR5:指液化石油氣瓶
注:QP:指球片壓制《中華人民共和國壓力容器制造資質(zhì)級別說明》六、壓力容器管理法規(guī)
容器制成后必須進(jìn)行壓力試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)是指耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn),耐壓試驗(yàn)包括液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)。除設(shè)計圖樣要求用氣體代替液體進(jìn)行耐壓試驗(yàn)外,不得采用氣壓試驗(yàn)。進(jìn)行氣壓試驗(yàn)前,要全面復(fù)查有關(guān)技術(shù)文件,要有可靠的安全措施,并經(jīng)制造安裝單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全部門檢查、批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。需要進(jìn)行氣密性試驗(yàn)的容器,要在液壓試驗(yàn)合格后進(jìn)行。
六、壓力容器管理法規(guī)
液壓試驗(yàn)時,容器要充滿液體,排凈空氣,待容器壁溫度與液體溫度相同時,才能緩慢升壓到規(guī)定壓力,根據(jù)容器大小保持10~30min,然后將壓力降到設(shè)計壓力至少保持30min。氣壓試驗(yàn)時,首先緩慢升壓至規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%,保持10min,然后對所有焊縫和連接部位進(jìn)行初次檢查。合格后繼續(xù)升壓到規(guī)定試驗(yàn)壓力的50%,其后按每級為規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%的級差升壓到試驗(yàn)壓力,保持10~30min,然后再降到設(shè)計壓力至少保持30min,同時進(jìn)行檢查。要注意氣壓試驗(yàn)時所用氣體應(yīng)為干燥的空氣或氮?dú)?,氣體溫度不低于15℃。壓力試驗(yàn)要嚴(yán)格按照試驗(yàn)的安全規(guī)定進(jìn)行,防止試驗(yàn)中發(fā)生事故。
六、壓力容器管理法規(guī)
液壓試驗(yàn)后檢查,符合下列情況為合格:
(1)無滲漏;
(2)無可見異常變形;
(3)試驗(yàn)過程中無異常響聲。
壓力容器出廠時,制造單位必須按照《容規(guī)》的規(guī)定向訂貸單位提供有關(guān)技術(shù)資料。六、壓力容器管理法規(guī)
(三)壓力容器的定期檢驗(yàn)壓力容器的定期檢驗(yàn)是指在容器使用的過程中,每隔一定期限采用各種適當(dāng)而有效的方法,對容器的各個承壓部件和安全裝置進(jìn)行檢查和必要的試驗(yàn)。通過檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)容器存在的缺陷,采取措施,以防壓力容器在運(yùn)行中發(fā)生事故。
六、壓力容器管理法規(guī)
從事壓力容器定期檢驗(yàn)工作的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)人員,必須嚴(yán)格按照核準(zhǔn)的檢驗(yàn)范圍從事檢驗(yàn)工作。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)人員必須接受當(dāng)?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的監(jiān)督,并且對壓力容器定期檢驗(yàn)結(jié)論的正確性負(fù)責(zé)。
六、壓力容器管理法規(guī)
檢驗(yàn)前,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)制定檢驗(yàn)方案,檢驗(yàn)方案由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)授權(quán)的技術(shù)負(fù)責(zé)人審查批準(zhǔn)。對于有特殊要求的壓力容器的檢驗(yàn)方案,檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)征求使用單位及原設(shè)計單位的意見,當(dāng)意見不一致時,以檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的意見為準(zhǔn)。檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照批準(zhǔn)后的檢驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)工作。
六、壓力容器管理法規(guī)
壓力容器定期檢驗(yàn)工作包括全面檢驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)。
1、全面檢驗(yàn)是指壓力容器停機(jī)時的檢驗(yàn)。全面檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。其檢驗(yàn)周期為:①安全狀況等級為1、2級的,一般每6年一次;②安全狀況等級為3級的,一般3~6年一次;③安全狀況等級為4級的,其檢驗(yàn)周期由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)確定。
六、壓力容器管理法規(guī)
2、耐壓試驗(yàn)是指壓力容器全面檢驗(yàn)合格后,所進(jìn)行的超過最高工作壓力的液壓試驗(yàn)或者氣壓試驗(yàn)。每兩次全面檢驗(yàn)期間內(nèi),原則上應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。
3、壓力容器一般應(yīng)當(dāng)于投用滿3年時進(jìn)行首次全面檢驗(yàn)。下次的全面檢驗(yàn)周期,由檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)根據(jù)本次全面檢驗(yàn)結(jié)果按照前面第1條的有關(guān)規(guī)定確定。
六、壓力容器管理法規(guī)
(四)壓力容器安全狀況等級的劃分鍋爐壓力容器安全狀況等級應(yīng)根據(jù)設(shè)備健康狀況及部件檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評定,且以其中主要部件等級最低者作為評定級別。鍋爐壓力容器安全狀況等級是鍋爐壓力容器設(shè)備評級的依據(jù)。
六、壓力容器管理法規(guī)
鍋爐壓力容器安全狀況共分為五個等級:1級--表示鍋爐壓力容器處于最佳安全狀態(tài)。2級--表示鍋爐壓力容器處于良好安全狀態(tài)。3級--表示鍋爐壓力容器安全狀況一般,尚在合格范圍內(nèi)。4級--表示鍋爐壓力容器處于在限制條件下監(jiān)督運(yùn)行狀態(tài)。5級--表示鍋爐壓力容器停止使用或判廢。
七、壓力容器常見失效形式一般機(jī)件的失效,可以有三種類型:即過量的變形、斷裂和表面狀態(tài)的變化等。
1.韌性破裂金屬材料在外力的作用下,首先產(chǎn)生彈性變形;當(dāng)外力引起的應(yīng)力超過它的彈性極限時,除繼續(xù)產(chǎn)生彈性變形外,同時還產(chǎn)生塑性變形;若外力不斷增大以致引起的應(yīng)力達(dá)到材料的強(qiáng)度極限,材料即發(fā)生斷裂。這種因外力過大而使金屬材料產(chǎn)生了明顯的塑性變形而斷裂的現(xiàn)象稱為韌性破裂。
2.脆性破裂在金屬構(gòu)件中,在較低的應(yīng)力狀態(tài)下(遠(yuǎn)低于材料的強(qiáng)度極限,有的甚至還低于屈服極限),在無塑性變形的情況下發(fā)生的斷裂稱為脆性破裂。這種破裂現(xiàn)象與脆性材料的破裂很相似。又因?yàn)樗窃谳^低的應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生的,故又叫做低應(yīng)力破壞。
3.疲勞破裂許多機(jī)器設(shè)備在工作過程中承受交變載荷,如軸、齒輪以及壓力容器反復(fù)的加壓和卸載過程等,由它引起的承載零部件內(nèi)部的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力。金屬材料在這種交變應(yīng)力的作用下,發(fā)生斷裂的現(xiàn)象,叫做金屬的疲勞。圖
4.腐蝕破裂
金屬材料受周圍環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)與電化學(xué)作用而引起的損壞叫做金屬的腐蝕失效或腐蝕破裂。金屬腐蝕失效的形式是多種多樣的,但是不管哪一種腐蝕,在腐蝕過程中,都必須有一個化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)過程。因此,在表面或斷口上留下了腐蝕產(chǎn)物。腐蝕是從表面開始(全面或局部)向內(nèi)部擴(kuò)展的。金屬受腐蝕后造成金屬重量損失,使金屬有效截面積減少或使金屬強(qiáng)度大大降低。腐蝕機(jī)理化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕是金屬與介質(zhì)元素起化學(xué)作用而產(chǎn)生的腐蝕,金屬在干燥空氣中及高溫氧化性氣氛中的腐蝕,就是化學(xué)腐蝕。這種腐蝕是在沒有水分的情況下進(jìn)行,故又稱干蝕。例如煉廠高溫重油部位的硫化氫腐蝕是屬這一類腐蝕。電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是金屬同周圍介質(zhì)之間的電化學(xué)作用引起的。在反應(yīng)過程中有隔離的陽極區(qū)和陰極區(qū),電子通過金屬由陽極區(qū)流向陰極區(qū)。金屬在電解液中的腐蝕都屬于這一類,這類腐蝕通常有水分存在,故又稱作濕蝕,大部分金屬的腐蝕均屬于這一類,煉廠常減壓塔頂?shù)母g就是一個例子。
5.蠕變破裂金屬材料在長期的高溫下受到拉應(yīng)力的作用,盡管拉應(yīng)力小于材料的屈服極限,材料也會產(chǎn)生緩慢的塑性變形,我們把這種變形叫做蠕變。因此,對一些高溫條件下長期工作的零部件,如壓力容器、壓力管道、鍋爐、汽輪機(jī)及其它熱機(jī)的零部件,蠕變所導(dǎo)致的形變、斷裂、應(yīng)力松弛就會造成失效。這種由于金屬材料蠕變而造成的破裂,我們把它稱為蠕變破裂。八、壓力容器的使用、維護(hù)、管理、正確合理地操作和使用機(jī)器設(shè)備,是保證安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施。因?yàn)榧词箼C(jī)器設(shè)備的設(shè)計完全符合要求,制造質(zhì)量優(yōu)良,如果使用操作不當(dāng),同樣會造成事故。
1.煉油化工生產(chǎn)的特點(diǎn)
1、石油化工原料及產(chǎn)品的特點(diǎn)是:易燃燒、易爆炸、易產(chǎn)生靜電、易流動擴(kuò)散、易沸騰突溢。
2、煉油生產(chǎn)的特點(diǎn)是:高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒。因此,在煉油生產(chǎn)中,各種危險因素很多。所以必須采取各種安全保障措施來加以防范。故國家和各級安全部門都制定和頒布了安全生產(chǎn)的條例、規(guī)定及各種規(guī)章制度,對煉油生產(chǎn)進(jìn)行了嚴(yán)格的監(jiān)管。常用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB150《鋼制壓力容器》,不適用于核能裝置中的壓力容器。2、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》3、《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》4、《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)則》5、《壓力容器使用登記管理規(guī)則》
2.壓力容器的安全運(yùn)行石油化工設(shè)備或機(jī)器,它的操作方法和程序主要應(yīng)按工藝用途的需要來確定。a.平穩(wěn)操作平穩(wěn)操作主要是指緩慢地進(jìn)行加載和卸載,以及運(yùn)行期間保持載荷的相對穩(wěn)定。操作中工藝參數(shù)的頻繁和大幅度波動,對機(jī)器設(shè)備的抗疲勞破壞是不利的。應(yīng)盡可能避免,保持操作參數(shù)穩(wěn)定。壓力容器的主要工藝參數(shù)是:壓力、溫度、介質(zhì)。b.杜絕違章操作在石油化工裝置中違章操作就是超壓、超溫、超負(fù)荷以及介質(zhì)中有害成分含量超標(biāo)。可以這么說,在石油化工生產(chǎn)裝置中所發(fā)生的事故,絕大部分是違章操作所造成的。違章操作是安全生產(chǎn)的大敵。c.安全操作的要點(diǎn)要做到安全操作,操作者首先要了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,設(shè)備的類型、類別、安全狀況、投用時間等基本情況;其次,要熟練掌握設(shè)備的安全操作和事故處理方法;再次,就是要熟練掌握裝置的工藝流程。但是,最重要的是操作
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