壓力容器培訓(xùn)講義

壓力容器培訓(xùn)講義11/16/2023

第一講

壓力容器基礎(chǔ)知識11/16/2023特種設(shè)備的概念《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》對特種設(shè)備的定義：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、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施和場（廠）內(nèi)機動車輛。11/16/2023壓力容器簡介壓力垂直作用在物體表面的力，叫做壓力，用F表示。垂直作用在物體表面單位面積上的力，叫壓強，用P表示。P=F/S，計量單位“帕斯卡”，簡稱“帕”，用“Pa”表示。1帕=1牛頓/米211/16/2023壓力的概念其他壓力的單位：KPa、MPa、kgf/cm2、bar、psi幾種換算關(guān)系：1kgf/cm2=0.098MPa≈0.1MPa；1bar=0.1MPa;1psi=0.006895MPa；KPa=103Pa；MPa=106Pa從上述分析可知，壓力與壓強是兩個概念不同的物理量，但是在一般工程技術(shù)上，人們習(xí)慣于將壓強稱為壓力。11/16/2023壓力的概念（一）大氣壓力概念：地球表面覆蓋一層厚厚的大氣，受地心的吸引產(chǎn)生重力，所以地球表面的大氣層對地表及其上的物體產(chǎn)生大氣壓力，即所謂的大氣壓。大氣壓隨著高度升高而減小，所以高山上的大氣壓比海平面上的小。為了使計算有個基準點，將海平面的大氣壓101.325kPa稱做一個標準大氣壓（物理大氣壓）。相當于0.1MPa。

1工程大氣壓=1千克力/厘米2=0.098MPa11/16/2023（二）絕對壓力、表壓力與負壓力正壓力:當容器內(nèi)介質(zhì)壓力高于大氣壓時；負壓力:當容器內(nèi)的壓力低于大氣壓力時，稱負壓或真空。絕對壓力：壓力容器內(nèi)的實際壓力。表壓力:壓力表的讀數(shù)，容器內(nèi)介質(zhì)壓力超出大氣壓力的部分。絕對壓力、表壓力兩者關(guān)系：P絕=P表+P大氣。通常所說的壓力均指表壓力。11/16/2023壓力表、真空壓力表11/16/2023壓力容器的壓力源（1）來自外部，其壓力源一般是氣體壓縮機或蒸汽鍋爐。容積型壓縮機:通過壓縮氣體體積，增加氣體密度來提高氣體壓力。速度型壓縮機:通過增加氣體流速，使氣體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽軄硖岣邏毫?。蒸汽鍋爐:是利用燃燒放出的熱量將水加熱蒸發(fā)而產(chǎn)生水蒸汽的設(shè)備。（2）來自內(nèi)部:液化氣體飽和蒸汽壓；介質(zhì)在容器內(nèi)發(fā)生體積增大的化學(xué)反應(yīng)等。11/16/2023壓力容器的定義《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》2009版壓力容器: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準沸點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、液化氣體和標準沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶；氧艙等。11/16/2023壓力容器的特點應(yīng)用廣泛，特別是石油化工行業(yè)，約占壓力容器總數(shù)的50%。此外，還廣泛用于機械、冶金、航空、醫(yī)療、電力等國民經(jīng)濟各部門和日常生活中。事故率高（壓力和溫度、介質(zhì)復(fù)雜、局部應(yīng)力、連續(xù)運轉(zhuǎn)）后果嚴重（沖擊波、碎片、介質(zhì)）因此，生產(chǎn)（設(shè)計、制造、安裝、改造和維修）、使用、檢驗檢測及監(jiān)督檢查等環(huán)節(jié)全過程管理。11/16/2023壓力容器的基本要求強度抵抗破壞的能力剛度抵抗變形的能力穩(wěn)定性保持固有形狀不變的能力耐久性使用壽命密封性可拆處和焊接連接處11/16/2023一、壓力壓力容器工作時所承受的主要載荷。（一）工作壓力:系指壓力容器在正常工作情況下,其頂部可能達到的最高壓力（表壓力）。（二）設(shè)計壓力:在相應(yīng)設(shè)計溫度下用以確定容器計算殼體厚度的壓力。

壓力容器工藝參數(shù)11/16/2023二、溫度溫度表示方法：攝氏溫標℃華氏溫標℉開氏溫標K

攝氏溫標=5/9×（華氏溫標-32）=開氏溫標

–273.16（一）介質(zhì)溫度，容器內(nèi)工作介質(zhì)的溫度，用測溫儀表測量。（二）設(shè)計溫度，容器在正常工作過程中，在相應(yīng)設(shè)計壓力下，表面或金屬元件可能達到的最高或最低溫度。

11/16/2023壓力容器工藝參數(shù)三、介質(zhì):壓力容器內(nèi)盛裝的物料(氣、液或氣液混合態(tài))1、易燃（爆）介質(zhì)

易燃介質(zhì)是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。如乙烷、乙烯、氫、丁烷、丁二烯、丁烯、丙烷、丙烯、甲烷、一氧化碳等均為易燃介質(zhì)。

11/16/20232、毒性介質(zhì)化學(xué)介質(zhì)毒性程度參照GB5044《職業(yè)接觸性毒物危險程度分級》分為：（1）極度危害（Ⅰ級）最高允許濃度＜0.1mg/m3（2）高度危害（Ⅱ級）最高允許濃度0.1~1.0mg/m3（3）中度危害（Ⅲ級）最高允許濃度1.0~10mg/m3（4）輕度危害（Ⅳ級）最高允許濃度≥10mg/m33、腐蝕性介質(zhì)4、混合物質(zhì)的介質(zhì)11/16/2023

壓力容器的分類一、按設(shè)計壓力分類（1）低壓容器：0.1MPa≤P＜1.6MPa；（2）中壓容器：

1.6MPa≤P＜10MPa；（3）高壓容器：

10MPa≤P＜100MPa；（4）超高壓容器：

100MPa≤P。二、按殼體承壓方式分類內(nèi)壓容器，主要考慮強度指標；外壓容器，主要考慮穩(wěn)定性。11/16/2023內(nèi)外壓蒸汽加熱反應(yīng)爐11/16/2023三、按設(shè)計溫度分類低溫容器：t≤-20℃；常溫容器：

-20℃＜t＜450℃；高溫容器：t≥450℃。四、從安置方式分類（一）固定式容器，固定的安裝和使用地點，工藝條件和使用操作人員也比較固定，一般不單獨裝設(shè)，而是用管道與其他設(shè)備連接的容器。（二）移動式容器，無固定地點，環(huán)境經(jīng)常變化，管理比較復(fù)雜，容易發(fā)生事故。如氣瓶、汽車槽車等。11/16/2023移動式壓力容器11/16/2023五、按在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理分類（一）反應(yīng)容器（代號R）主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器，例如各種反應(yīng)器、反應(yīng)釜、聚合釜、合成塔、變換爐、煤氣發(fā)生爐等；（二）換熱容器（代號E）主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器，例如各種熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器等；（三）分離容器（代號S）主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，例如各種分離器、過濾器、集油器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等；（四）儲存容器（代號C，其中球罐代號B）主要是用于儲存或者盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器，例如各種型式的儲罐。11/16/2023六、《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》分類（一）III類容器（二）II類容器（三）I類容器1、介質(zhì)分組（1）第一組介質(zhì)，毒性程度為極度危害、高度危害的化學(xué)介質(zhì)，易爆介質(zhì)，液化氣體。（2）第二組介質(zhì)，除第一組以外的介質(zhì)。壓力容器發(fā)生爆炸時，其危害性大小與工作介質(zhì)、工作壓力及容器的容積等因素有關(guān)。11/16/20232、根據(jù)設(shè)計壓力P（MPa）和容積（L），標出坐標點，確定壓力容器類別。目前在用的壓力容器，依然按原來的出廠資料分類；新生產(chǎn)的壓力容器，根據(jù)其依據(jù)的標準來分類?！豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》于2009.12.01起施行，所有新生產(chǎn)的容器均按附件A分類。11/16/2023第一組介質(zhì)11/16/2023第二組介質(zhì)11/16/2023安全狀況等級對在用容器安全狀況的整體評價分為1、2、3、4、5級與檢驗周期的確定密切相關(guān)11/16/2023儲存容器、分離容器11/16/2023反應(yīng)容器、換熱容器11/16/202311/16/2023壓力容器常用的鋼材一、對選用鋼材的要求重點考慮鋼材的機械性能、工藝性能和耐腐蝕性。（一）機械性能1、強度：材料承受外力而不破壞的能力。屈服強度和抗拉強度2、塑性：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破裂的能力。3、韌性：材料抵抗沖擊負荷的能力。4、硬度：材料的軟硬程度。反映材料彈性、塑形、強度和韌性的綜合指標。（二）工藝性能（冷塑性和焊接性能）（三）耐腐蝕性11/16/2023

（一）普通碳素鋼主要以字母Q+屈服強度值命名，后面還會加上表示質(zhì)量的等級的ABCD等，如Q235B（二）優(yōu)質(zhì)碳素鋼

以含碳量的萬分比數(shù)值及用途表示，如20g（Q245R）(三)低合金鋼 以含碳量加上主要其他元素表示：如16MnR含碳量萬分之幾

二、壓力容器常用鋼材11/16/2023 （四）低溫用鋼 如0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、16MnDR （五）高溫用鋼15MnVR、15CrMo、0Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti(六)抗氫腐蝕鋼15Mo、Cr6Mo新GB713-2008對命名方法的修改 將碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和低合金高強鋼的命名作了統(tǒng)一，均用原碳素鋼的命名方法表示，如：原20g、20R均改為Q245R，原16MnR改為Q345R。而原鉻鉬鋼、鉬鋼的命名方法基本不變。 11/16/2023壓力容器的應(yīng)力及其影響一、應(yīng)力應(yīng)力是材料力學(xué)一個重要概念。它是由壓力產(chǎn)生的，是材料內(nèi)部單位面積上受到的力。單位是Pa、MPa。

應(yīng)力與壓力是不同的兩個概念。二、應(yīng)力種類薄膜應(yīng)力壓力、自重、風(fēng)載、地震等溫差應(yīng)力熱脹冷縮局部應(yīng)力不連續(xù)部位組裝質(zhì)量焊接殘余應(yīng)力11/16/2023壓力容器的應(yīng)力及其影響三、對壓力容器安全性的影響更改用途或操作參數(shù)控制升溫降溫（高鉻鉬鋼先升溫后升壓及先降壓后降溫）局部應(yīng)力導(dǎo)致裂紋和應(yīng)力腐蝕開裂

不同應(yīng)力對壓力容器具有不同的影響形式與結(jié)果，但最終都能導(dǎo)致容器失效。11/16/2023第二講壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器的結(jié)構(gòu)形式是根據(jù)容器的作用、工藝要求、加工設(shè)備和制造方法等因素確定。壓力容器一般由殼體、封頭（端蓋）、法蘭、密封元件、人孔與接管、支座等部分組成。結(jié)構(gòu)形式有：球形、圓筒形、箱型、錐形及其他。11/16/202311/16/2023壓力容器的基本構(gòu)成一、殼體殼體是壓力容器最主要的組成部分，是儲存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需的壓力空間，其形狀有圓筒形、球形、箱形、錐形和異形等，最常用的是前兩種。（一）圓筒形殼體特點：軸對稱，圓筒體是一個平滑的曲面，應(yīng)力分布比較均勻，承載能力較高，且易于制造，便于內(nèi)件的設(shè)置和拆裝，因而應(yīng)用廣泛。1、筒體：筒體直徑較小可以用無縫鋼管（<500mm）；較大時用鋼板卷焊。2、封頭與端蓋：凡與筒體焊接連接而不可拆卸的，稱為封頭；與筒體以法蘭等連接而可拆的，稱為端蓋。11/16/2023（二）球形殼體容器殼體呈球形，又稱球罐。特點：中心對稱，受力均勻；在相同的壁厚條件下，球形殼體的承載能力最高，即在同樣的內(nèi)壓下，球形殼體所需要的壁厚最薄，僅為同直徑、同材料圓筒形殼體壁厚的1/2（不計腐蝕裕量）；在相同容積條件下，球形殼體的表面積最小，。經(jīng)濟性：殼壁薄和表面積小，制造時可以節(jié)省鋼材，比如容積相同時，球形容器要比要比圓筒形節(jié)省30%~40%的鋼材。此外，表面積小，對于用做需要與周圍環(huán)境隔熱的容器，還可以節(jié)省隔熱材料和減少熱傳導(dǎo)。不足：制造比較困難，工時成本高；用于反應(yīng)、傳質(zhì)或傳熱容器時，既不便于在內(nèi)部安裝工藝內(nèi)件，也不便于內(nèi)部互相作用的介質(zhì)流動。球罐一般用于儲存容器。11/16/2023球形容器的優(yōu)缺點圓筒形容器的特點球形容器：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、當直徑和工作壓力時，殼體簿、體積較大，建造費用較低；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11/16/2023球罐11/16/2023二、密封元件定義：可拆連接結(jié)構(gòu)中起密封作用的元件。材料：非金屬密封元件，如石棉橡膠板、橡膠O形環(huán)、塑料墊、尼龍墊等；金屬密封元件，如紫銅墊、不銹鋼墊、鋁墊等；組合密封元件，如鐵皮包石棉墊、鋼絲纏繞石棉墊強制密封通過緊固端蓋與筒體端部的螺栓等連接件強制將密封面壓緊來達到密封的目的。如平墊密封、卡扎里密封自緊密封利用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力是密封面產(chǎn)生壓緊力來達到密封目的。如O形圈密封、伍德密封半自緊密封如雙錐密封11/16/2023三、接管與人孔（一）接管壓力容器與介質(zhì)輸送管道或儀表、安全附件管道等進行連接的附件。形式：螺紋短管式、法蘭短管式與平法蘭式。螺紋短管式：一段帶有內(nèi)螺紋或外螺紋的短管，插入并焊接在容器的器壁上，螺紋用來與外部件連接。主要用于連接測量儀表，直徑較小。法蘭短管：一端焊有管法蘭，一端插入并焊接在容器器壁上，短管長度一般不小于100mm。當外面有保溫時，短管要求更長。多用于直徑稍大的接管。平法蘭式接管：法蘭短管式接管除掉了短管的一種特殊型式。直接焊接在容器開孔上的一個管法蘭。螺孔是一種帶有內(nèi)螺紋的不穿透孔。11/16/2023（二）人孔用途：為了便于檢查、清理容器的內(nèi)部，裝卸、修理工藝內(nèi)件及滿足工藝的需要，一般開設(shè)手孔和人孔。手孔的大小要使人的手能自由通過，并考慮手上還可能握有裝卸工具和供安裝的零件。一般手孔直徑不小于150mm。人孔的大小應(yīng)能使人鉆入，一般內(nèi)徑大于等于1000mm的容器，不能利用其他可拆裝置進行內(nèi)部檢驗和清洗時。內(nèi)閉式：孔蓋放在孔壁里面，用兩個螺栓（手孔一個）把壓馬緊壓在孔外放置并支承在孔邊的橫桿上。安裝雖然比較困難，但是密封性能很好，容器內(nèi)介質(zhì)的壓力可以幫助壓緊孔蓋，有自緊密封效果。所以多用在高溫或有毒氣體容器上。外閉式：一般是一個帶法蘭的短管和一個平板型蓋或稍壓彎的不折邊的球形蓋，用螺栓固定。開啟次數(shù)多的用鉸接的回轉(zhuǎn)蓋。11/16/2023人孔11/16/2023四、封頭一、凸形封頭（一）半球形封頭（受力最好，加工困難）（二）橢圓形封頭（受力較好，應(yīng)用廣泛）（三）碟形封頭（受力較前兩者差，用于壓力較低、直徑較大容器）（四）無折邊球形封頭（局部應(yīng)力大，用于壓力較低、直徑較小容器）二、錐形封頭（介質(zhì)含有顆粒狀、粉末狀物質(zhì)或黏稠液體）1、無折邊錐形封頭2、折邊錐形封頭三、平板封頭11/16/202311/16/2023封頭

橢圓、碟型封頭11/16/2023五、法蘭連接結(jié)構(gòu)法蘭連接，是由法蘭、螺栓、螺母及密封元件所組成的密封連接件。一、法蘭的連接與密封作用原理法蘭實際上就是套在管道和容器端部的圓環(huán)，上面開有若干螺栓孔，一對相組配的法蘭之間裝有墊片，用螺栓連接在一起，通過擰緊螺栓來連接一對法蘭，并壓緊墊片，使墊片表面產(chǎn)生塑性變形，從而阻塞了容器內(nèi)介質(zhì)向外流的通道，起到密封作用。11/16/2023二、法蘭與筒體的連接型式（一）整體法蘭定義：法蘭與法蘭頸部為一整體或法蘭與容器的連接可視為相當于整體結(jié)構(gòu)的法蘭。平焊法蘭：將法蘭環(huán)套在筒體外面，用填角焊與筒體連接的法蘭。因其結(jié)構(gòu)簡單、制造容器而廣泛使用。對焊法蘭：通過錐頸與筒體對焊連接的法蘭。因根部帶有較厚的錐頸圈，不僅剛性較好，不易變形，而且法蘭環(huán)通過錐頸與筒體對接，局部應(yīng)力比較平焊法蘭大大降低，而強度增加。制造困難，僅用中壓容器上。（二）活套法蘭定義：法蘭環(huán)套在筒體外面但不與筒壁固定成整體的法蘭。（三）任意式法蘭將法蘭環(huán)開好坡口并先鑲在筒體上，然后再焊在一起的法蘭。只用在直徑較小的低壓容器上。11/16/2023平焊、對焊法蘭11/16/2023三、法蘭密封面及墊片（一）法蘭密封面平面型：只有一個光滑的平面，為改善密封性能，常在密封面上車制出幾道寬約1mm、深約0.5mm的同心圓溝槽。這種密封面結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，但安裝時墊片不易裝正，緊螺栓時也易擠出，一般用于低壓、無毒介質(zhì)的容器上。凹凸型：法蘭的密封面分布為凹凸面，且凸面高度略大于凹面深度。安裝時吧墊片放在凹面上，因此容易裝正，且緊螺栓時也不會擠出。其密封性能好，用于中壓容器。榫槽型：在一對法蘭的密封面上，將其中一個加工出一圈寬度較小的榫頭，將另一個加工出于榫頭相配合的榫槽，安裝時墊片放在榫槽內(nèi)。這種密封面因墊片被固定在榫槽內(nèi)，不可能向兩邊擠出，所以密封性能更好。且墊片比較窄，減輕了壓緊螺栓的負荷。但這種密封面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，且更換墊片比較費事，榫頭也容易損壞。所以，一般只用于易燃或有毒的工作介質(zhì)或工作壓力較高的中壓容器上。因其在氨生產(chǎn)設(shè)備上用的較多，所以又稱氨氣密封。11/16/2023平面型、凹凸型、榫槽型密封

11/16/2023（二）墊片法蘭密封面即使經(jīng)過精密的加工，法蘭面之間也會存在微小的間隙，而成為泄漏的通道。墊片的作用就是在螺栓的栓緊力作用下產(chǎn)生塑性變形，以填充法蘭密封面之間存在的微小間隙，堵塞介質(zhì)泄漏通道，從而達到密封的目的。11/16/2023四、法蘭連接的緊固型式螺栓緊固：結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，法蘭通常都廣泛采用這種緊固型式，但也存在拆裝費時的弱點。所以，這種緊固型式只用于一些不經(jīng)常拆卸的法蘭連接。帶鉸鏈的螺栓緊固：用在容器端蓋需常開啟的，法蘭上螺孔開有缺口，用這種緊固型式拆卸時不用從螺栓上卸下螺母，只要擰松后螺栓就可繞鉸鏈軸從法蘭邊翻轉(zhuǎn)下來。快開式：一種不用螺栓緊固的法蘭連接結(jié)構(gòu)，用于端蓋開啟頻繁的容器。這種緊固型式具有一對形式比較特殊的法蘭，與容器筒體連接的法蘭較厚，中間有一天環(huán)形槽，槽外端部圈環(huán)內(nèi)側(cè)開有若干個齒形缺口；焊在端蓋上的法蘭較薄，其厚度略小于筒體法蘭上環(huán)形槽的寬度，其外徑略小于環(huán)形槽的內(nèi)徑。法蘭外側(cè)開有齒形缺口，節(jié)距與筒形法蘭上齒形缺口節(jié)距相同。裝配時把端蓋法蘭的缺口對齊筒體法蘭上的齒，并放入環(huán)形槽內(nèi)，然后轉(zhuǎn)動端蓋約一個槽齒的距離，使兩者的齒相對齊，兩個法蘭即連接完畢。11/16/2023帶絞鏈的螺栓緊固11/16/2023快開式結(jié)構(gòu)11/16/2023六、支座支承與固定壓力容器一、立式容器支座（一）懸掛式支座（二）支承式支座（三）裙式支座二、臥式容器支座（一）鞍式支座（二）支承式支座三、球形容器支座（一）赤道正切柱式支承（二）裙式支座11/16/2023壓力容器本體(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。11/16/2023第三講壓力容器的安全裝置11/16/2023壓力容器安全裝置

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)液化氣體受熱飽和蒸氣壓增大11/16/2023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、壓力較高的氣體進入許用壓力較低的容器內(nèi)原因：減壓閥損壞，或操作失誤打開旁通閥

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：當器內(nèi)液體的溫度受環(huán)境的影響稍有升高時，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！11/16/2023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：可燃氣體中混入助燃氣體，當混合氣體中可燃氣體的濃度在一定的爆炸范圍內(nèi)時，往往在查不清點火源的情況下，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氣體，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)有時在稍高的溫度下就會自燃。11/16/2023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：投料計量錯誤、原料不純、催化劑使用不當;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。

11/16/2023壓力容器安全裝置壓力容器的泄漏

1.產(chǎn)生的原因：設(shè)備材質(zhì)的變化，產(chǎn)生泄漏點。（腐蝕、侵蝕、老化等）運轉(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、防護方面的不當或檢查失誤。

11/16/2023壓力容器安全裝置

2.泄漏處理措施：裝置區(qū)設(shè)置可燃氣體檢測儀，一旦物料泄漏立即報警。中央控制室的操作人員立即停車，開動滅火噴水器，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。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，應(yīng)當與氮氣系統(tǒng)接通，有次序地停車。

11/16/2023

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、泄漏時間等選擇適當?shù)姆椒āＴ谶\轉(zhuǎn)、維護時采取操作檢查等預(yù)防措施，包括制止突然泄漏的應(yīng)急措施。

11/16/2023泄漏的檢查方法直觀法(人體器官)涂液法輔助工具法(薄膜法、吹紙法、試紙法)儀器檢漏法11/16/2023壓力容器安全裝置

壓力容器的安全防護裝置：

是指為了使壓力容器能夠安全運行而裝設(shè)在設(shè)備上的一種附屬機構(gòu)，又稱安全附件。用于壓力容器的安全附件：安全閥、爆破片、液位計、壓力表、溫度計、緊急切斷裝置、安全連鎖裝置等。

11/16/2023壓力容器安全裝置

安全防護裝置的分類：按使用性能或用途可分為四大類型：聯(lián)鎖裝置——為了防止操作失誤而設(shè)置的控制機構(gòu)。警報裝置——容器在運行過程中出現(xiàn)不安全因素致使容器處于危險狀態(tài)時能自動音響或其他明顯報警訊號的儀器。計量裝置——指能自動顯示容器運行中與安全有關(guān)的工藝器具。泄壓裝置——指容器超壓時能自動泄放壓力的裝置。

11/16/2023安全泄壓裝置

類型:

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11/16/2023壓力容器安全裝置閥型泄壓裝置——安全閥

優(yōu)點：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，它自動關(guān)閉。可重復(fù)使用。安裝調(diào)整也比較容易。缺點：密封性能較差。閥的開啟有滯后現(xiàn)象，因而泄壓反應(yīng)較慢。用于介質(zhì)為一些不潔凈的氣體時，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。11/16/2023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：密封性能好，動作迅速，爆破壓力精度高，泄放量大。

泄壓裝置的動作不受介質(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：泄壓之后，爆破元件不能繼續(xù)使用，容器就得被迫停止運行。爆破元件壽命較短。爆破元件動作壓力不易準確預(yù)測和嚴格控制。

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。11/16/2023壓力容器安全裝置熔化型泄壓裝置——易熔塞

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，更換容易。

缺點：裝置動作后，元件不能繼續(xù)工作，容器被迫停止運行。

是利用裝置內(nèi)的低熔點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。11/16/2023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：解決了安全閥的泄漏和斷裂型被迫停止運行的情況。缺點：比較復(fù)雜。適用場合：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。11/16/2023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為保證它的壓力不會再升高而在單位時間內(nèi)所必須泄放的氣量。

是容器在單位時間內(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，單位時間內(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！11/16/2023

壓力容器安全裝置

安全閥的組成：

主要由閥座、閥瓣、加載機構(gòu)三部分組成

安全閥的工作原理：當容器內(nèi)壓力超過某一定值時，依靠介質(zhì)自身的壓力自動開啟閥門，迅速排出一定數(shù)量的介質(zhì)。當容器內(nèi)的壓力降到允許值時，閥又自動關(guān)閉，使容器內(nèi)壓力始終低于允許壓力的上限，自動防止因超壓而可能出現(xiàn)的事故。同時，由于排氣時發(fā)出較大的響聲，也起到自動報警的作用。11/16/2023壓力容器安全裝置安全閥的分類：

（1）按整體結(jié)構(gòu)及加載機構(gòu)的形式分：重錘式安全閥彈簧式安全閥脈沖式安全閥

（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11/16/202311/16/202311/16/202311/16/2023

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穩(wěn)定地排放適當?shù)仃P(guān)閉關(guān)閉后的密封

11/16/2023壓力容器安全裝置

安全閥的選用：要考慮三點即結(jié)構(gòu)形式壓力范圍排放量

安全閥的安裝要求：

①安全閥應(yīng)鉛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。②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口面積。③壓力容器與安全閥之間不宜裝設(shè)中間截止閥門。如加裝運行時必須全開，并加鉛封。

必須大于設(shè)備的安全泄放量，保證安全閥開放能及時排放出一部分介質(zhì)，避免器內(nèi)壓力繼續(xù)升高。11/16/2023壓力容器安全裝置④安全閥裝設(shè)位置，應(yīng)便于它的日常檢查、維護和檢修。⑤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，并進行妥善處理。

安全閥的調(diào)整和校驗：

①安全閥在安裝前應(yīng)進行耐壓試驗和氣密性試驗②安全閥進行校驗和壓力調(diào)整時，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；調(diào)整及校驗裝置用壓力表的精度應(yīng)不低于1級，在線調(diào)校時應(yīng)有安全防護措施。11/16/2023壓力容器安全裝置③校驗過程中，校驗人員應(yīng)及時做好記錄。校驗合格的安全閥，在安裝好有關(guān)附件裝置后應(yīng)進行鉛封，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，應(yīng)及時更換或檢修。為保持安全閥靈敏可靠，每年至少做一次定期檢驗。

11/16/2023壓力容器安全裝置

安全閥常見故障：

密封不嚴，在容器正常工作壓力下有滲漏。閥門造成的損壞，到規(guī)定的壓力時閥門不動作。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。排放后閥瓣不回座。

11/16/2023壓力容器安全裝置爆破片

又稱防爆片、防爆膜

⑴爆破片的特點：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，達到設(shè)計壓力，它即自行爆炸。

11/16/2023壓力容器安全裝置

⑵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，則應(yīng)引至安全地點作妥善處理。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。11/16/2023壓力容器安全裝置運行中注意觀察，經(jīng)常檢查法蘭連接處有無泄漏，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時做出處理。由于特殊要求，在爆破片和容器間必須裝設(shè)切斷閘時，則要檢查閥的開閉狀態(tài)，并應(yīng)有具體措施確保運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。

11/16/2023壓力容器安全裝置爆破片的定期檢驗：

爆破片更換規(guī)定：對于超過最大設(shè)計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；引進設(shè)備上的爆破片，可按引進裝置的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

11/16/2023壓力容器安全裝置

壓力表11/16/2023壓力容器安全裝置

壓力表選用要求：

⑴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1.5～3倍，最好取2倍。⑵壓力表的測量精度壓力容器上常用的壓力表的精度等級為1.6級（中高壓）或2.5級（低壓）。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。11/16/2023壓力容器安全裝置

在裝用壓力表前對表要進行校驗，并在刻度盤上用紅線明確指出壓力容器的工作壓力。

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有效期限表內(nèi)彈簧管泄漏或壓力表指針松動指針斷裂或外殼腐蝕嚴重其他影響壓力表準確的缺陷

注:在使用中盡可能減少沖擊，尤其是水擊。11/16/2023

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)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)的緩沖裝置或使用抗腐蝕的波紋平膜式壓力表

壓力表的連接管不準有漏水、漏氣現(xiàn)象

11/16/2023壓力容器安全裝置壓力表常見的故障：指針不動指針抖動指針在無壓時回不到零位指示不正確，超過允許誤差11/16/2023壓力容器安全裝置

液面計——是一種用來觀察容器內(nèi)液面高低的附件11/16/2023壓力容器安全裝置液面計的選用：

低壓容器選用管式液面計，中、高壓容器選用板式液面計盛裝0℃以下介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)選用防霜液面計寒冷地區(qū)室外使用的液面計，應(yīng)選用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)的液面計用于易燃、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)采用玻璃板液面計或自動液面指示器，應(yīng)有防止泄漏的保護裝置要求液面指示平穩(wěn)的，不應(yīng)采用浮子式液面計，可采用結(jié)構(gòu)簡單的視鏡11/16/2023壓力容器安全裝置

液面計的安裝與維護：

液面計應(yīng)安裝在便于觀察的位置；安裝前水壓試驗：低、中壓1.5倍公稱壓力，高壓1.25倍；液面計上最高和最低安全液位應(yīng)做出明顯的標志。

注意：液面計有下列情況時應(yīng)停止使用并更換

1、超過檢驗周期

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、液面計指示模糊不清11/16/2023壓力容器安全裝置

溫度計11/16/2023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)測試壁溫的測溫儀表（或溫度計），測溫儀表應(yīng)按國家計量部門的有關(guān)要求進行定期校驗。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)置自動或就地手控緊急放空管。放空口應(yīng)設(shè)在防雷保護范圍內(nèi)，為防靜電，放空管應(yīng)有良好的接地設(shè)施。

11/16/2023溫度計基本工作原理（1）膨脹式溫度計是利用物質(zhì)受熱后膨脹的原理為基礎(chǔ)，當測溫敏感元件在受熱后尺寸或體積發(fā)生變化來直接顯示溫度的變化。（2）壓力式溫度計也是利用物質(zhì)受熱后膨脹這一原理為基礎(chǔ)，即利用介質(zhì)（一般為氣體或液體）受熱后，體積膨脹而引起封閉系統(tǒng)中壓力變化，通過壓力大小而間接測量溫度的。（3）電阻式溫度計是利用熱電效應(yīng)原理，即利用導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻與溫度之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系，利用這一函數(shù)關(guān)系，可以將溫度變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電阻變化。（4）熱電偶溫度計是利用兩根不同材料的導(dǎo)體兩個連接處的溫度不同產(chǎn)生熱電勢的現(xiàn)象制成的。（5）輻射式溫計是利用物質(zhì)的熱輻射特性來測量溫度的。由于是測量熱輻射，因而測溫元件不需要與被測介質(zhì)相接觸，這種測量稱為非接觸式測量，測量儀表稱為輻射式測溫計。這種溫度計因為是利用光的輻射特性，所以可以實現(xiàn)快速測量。11/16/2023溫度的選用（1）膨脹式溫度計：測溫范圍為-200~700度，常用于軸承、定子等處的溫度作現(xiàn)場指示。（2）壓力溫度計：測溫范圍為0~300度，常用于測量易爆、有震動處的溫度，傳示距離不很遠。（3）電阻溫度計：測溫范圍為-200~300度，常用于液體、氣體、蒸汽的中、低溫測量，能遠距離傳送。（4）熱電偶溫度計：測溫范圍為0~1600度，常用于液體、氣體、蒸汽的中、高溫測量，能遠距離傳送。（5）輻射式溫度計：測溫范圍為600~2000度，常用于測量火焰、鋼水等不能直接測量的高溫場合。11/16/2023壓力容器安全裝置緊急切斷閥（1）每個緊急切斷閥在出廠前必須進行耐壓、密封、動作時間及過流閉止等試驗，并具有合格證書，試驗或檢驗報告。（2）緊急切斷裝置（包括緊急切斷閥、遠控系統(tǒng)以及易熔塞、自動切斷裝置等），要求動作靈活、性能可靠且便于維修。（3）易熔塞的易熔合金熔融溫度應(yīng)為70±50C。（4）油壓式或氣壓式緊急切斷閥應(yīng)保證在工作壓力下全開，并持續(xù)放置48小時不至引起自然閉止。（5）緊急切斷閥自關(guān)閉時起，應(yīng)在10秒內(nèi)閉止。（6）緊急切斷裝置不得兼作閥門使用。（7）緊急切斷裝置在使用過程中應(yīng)進行定期檢驗和試驗，以保證靈敏可靠。減壓閥快開門式壓力容器聯(lián)鎖裝置11/16/2023第四講壓力容器常用介質(zhì)及其特性11/16/2023第一節(jié)常用介質(zhì)的基礎(chǔ)知識物質(zhì)的狀態(tài)

氣態(tài)無固定的形狀,無固定的體積

不受膨脹限制的情況下,無限膨脹的性質(zhì)

液態(tài)無固定的形狀,有固定的體積

固態(tài)有固定的形狀,有固定的體積11/16/2023常用介質(zhì)的基礎(chǔ)知識物態(tài)的變化氣化液體變?yōu)闅怏w的過程(吸熱)兩種方式:蒸發(fā)和沸騰液化氣體變?yōu)橐后w的過程固化熔化升華11/16/2023常用介質(zhì)的基礎(chǔ)知識飽和蒸汽壓在密閉條件中，在一定溫度下，與液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓力同一物質(zhì)在不同溫度下有不同的蒸氣壓，并隨著溫度的升高而增大。飽和狀態(tài)氣、液兩相處于相對穩(wěn)定的平衡共存狀態(tài)飽和液體、飽和氣體液化氣體的降壓，采取降溫方式11/16/2023常用介質(zhì)的基礎(chǔ)知識臨界溫度使物質(zhì)由氣相變?yōu)橐合嗟淖罡邷囟?。高于臨界溫度，無論加多大壓力都不能使氣體液化。高壓液化氣體在使用、運輸過程中溫度可能超過其臨界溫度。臨界壓力在臨界溫度時，使氣體液化所必須的最低壓力。O211/16/2023臨界溫度O2-117℃↓↓↓↓加壓不能液化-118℃↓↓↓↓加壓（5MPa）能液化-168℃↓↓加壓能液化-183℃

常壓液化-218℃常壓固化11/16/2023常用介質(zhì)的基礎(chǔ)知識閃點可燃液體所揮發(fā)的蒸氣和空氣混合后，當點火源與之接近時，能發(fā)生閃燃的最低溫度。

閃點越低，燃燒危險性越大。燃點可燃液體所揮發(fā)的蒸氣和空氣混合后，當點火源與之接近時，能發(fā)生持續(xù)燃燒的最低溫度。11/16/2023常用氣體的分類

名稱臨界溫度

變化范圍

相態(tài)氣體舉例壓縮氣體tc≤-50℃臨界溫度低于環(huán)境溫度在充裝、運輸、使用中均為氣態(tài)氧氣高壓液化氣體-50℃<t≤65℃

臨界溫度處于環(huán)境溫度變化范圍內(nèi)氣液兩相或單一氣相二氧化碳低壓液化氣體tc

>65℃

臨界溫度高于環(huán)境溫度氣液兩相平衡氨溶解氣體乙炔11/16/2023常用氣體的特性1、氧氣：助燃性氣體、禁油，與油脂接觸能發(fā)生自燃2、氫氣：易燃、窒息性氣體、化學(xué)性質(zhì)活潑,一定條件下與鋼材發(fā)生氫腐蝕.3、氮氣：化學(xué)性質(zhì)不活潑、置換或氣密性試驗用氣體、注意其窒息性危險4、惰性氣體（常見氬氣）：化學(xué)性質(zhì)極不活潑5、CO：無色劇毒可燃氣體，煤氣中毒11/16/2023常用氣體的特性6、甲烷：天然氣的主要成分.臨界溫度-82.6℃,臨界壓力4.59MPa,爆炸極限5%-15%,比重0.55,比空氣輕7、二氧化碳：高壓液化氣體,低濃度無毒、高濃度有毒，有刺激麻醉作用8、氯：草綠色刺激性氣體,劇毒氣體、貯器表面會因氣化降溫結(jié)霜,遇水生成鹽酸或次氯酸9、硫化氫：臭雞蛋味、有毒10、液化石油氣：混合物、微毒性、比空氣重,爆炸極限2%-10%,膨脹系數(shù)大11/16/2023常用氣體的特性11、氨氣：無色有刺激性，比重0.5971，與氯氣自燃生成不穩(wěn)定氯化氮，極易爆炸，與銅不相容12、乙炔：溶解氣體，性質(zhì)十分活波，能發(fā)生聚合、分解反應(yīng)，與銅生成爆炸性的乙炔銅，極易溶解于丙酮，儲存容器的特殊結(jié)構(gòu)13、二甲醚又稱甲醚，簡稱DME，在常壓下是一種無色氣體或壓縮液體，具有輕微醚香味。氣體比重1.6，熔點-141.5℃，沸點-24.9℃，室溫下蒸氣壓約為0.5MPa，與石油液化氣（LPG）相似。爆炸極限3.4-18.2%，溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多種有機溶劑。易燃，在燃燒時火焰略帶光亮，燃燒熱（氣態(tài)）為1455kJ/mol。常溫下DME具有惰性，不易自動氧化，無腐蝕、無致癌性，但在輻射或加熱條件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。11/16/2023介質(zhì)的燃燒特性和預(yù)防一、燃燒及燃燒條件燃燒定義：是一種放熱常伴隨發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過程。最常見最普遍的燃燒現(xiàn)象是可燃物在空氣或氧氣中的燃燒。燃燒的條件：

1、可燃物2、助燃物3、著火源每一個條件要有一定的量，相互作用，燃燒才能發(fā)生。11/16/2023介質(zhì)的燃燒特性和預(yù)防燃燒的種類閃燃：一定溫度下，易燃可燃液體表面蒸汽和空氣的混合氣與火焰接觸，閃出火花但隨即熄滅的瞬間燃燒過程著火：可燃物受外界引火源直接作用而開始的持續(xù)燃燒現(xiàn)象自燃：可燃物因受熱或自身發(fā)熱是溫度上升，當達到一定溫度時發(fā)生的自行燃燒現(xiàn)象爆燃：可燃物質(zhì)和空氣或氧氣的混合物由引火源點燃發(fā)生的全空間燃燒現(xiàn)象(亞音速傳播)11/16/2023介質(zhì)的燃燒特性和預(yù)防二、爆炸極限及其影響因素

概念:可燃氣體、可燃液體的蒸氣或可燃粉塵和空氣混合達到一定濃度時,遇到火源就會發(fā)生爆炸，這個遇到火源能夠發(fā)生爆炸的濃度范圍,稱為爆炸極限。通常用可燃氣體在空氣中的體積百分比表示，可燃粉塵則以mg/L表示。爆炸極限范圍越寬，下限越低，爆炸危險性也就越大。11/16/2023介質(zhì)的燃燒特性和預(yù)防什么叫易燃介質(zhì)（易爆介質(zhì)）？是指其與空氣混合的爆炸下限<10%，或者爆炸上限和下限之差>20%的氣體。例：氫氣4-74%；氨15.5-17%；苯1.4-7.1%；一氧化碳12.5-74.2%爆炸極限隨溫度、壓力、直徑等因素變化而變化，并不是一成不變的。11/16/2023介質(zhì)的燃燒特性和預(yù)防三、防止易燃介質(zhì)燃燒爆炸的措施（一）火源控制1、明火控制

2、摩擦與撞擊火花的控制

3、其他火源的控制

4、電器火花的控制（二）防止易燃介質(zhì)的泄漏盡量減少法蘭連接，采用無縫鋼管，投用前進行氣密試驗。11/16/2023楊高南路加氣站爆炸事故11/16/2023事故原因上海浦三路油氣加注站爆炸事故原因，是在停業(yè)檢修過程中，現(xiàn)場施工人員違章作業(yè)，在未對與管道相通的2號儲氣罐進行有效安全隔離情況下，用壓縮空氣對管道實施氣密性試驗，導(dǎo)致該儲氣罐內(nèi)未經(jīng)清洗置換的液化石油氣與壓縮空氣混合，引起化學(xué)性爆炸。11月24日發(fā)生的這起加油站爆炸事故，造成4人死亡、40多人受傷。據(jù)目擊者介紹，一名婦女剛剛騎車經(jīng)過距爆炸現(xiàn)場300米外菜場時，當場被一塊飛來碎石擊中頭部。急救人員趕到后，發(fā)現(xiàn)該婦女已經(jīng)不治身亡。11/16/2023工業(yè)毒物及其對人體的毒害工業(yè)毒物與中毒一般來說，凡作用于人體產(chǎn)生有害作用，引起機體功能或器質(zhì)性病理變化的物質(zhì)都叫毒物。在生產(chǎn)過程中所使用或產(chǎn)生的毒物叫工業(yè)毒物。在勞動過程中，工業(yè)毒物引起的中毒叫職業(yè)中毒。形式：氣體、蒸汽、霧、煙、粉塵侵入人體的途徑：呼吸道、皮膚、消化道11/16/2023介質(zhì)的腐蝕性及預(yù)防腐蝕的分類腐蝕機理分:化學(xué)腐蝕腐蝕過程無電流產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕有電流產(chǎn)生腐蝕部位分:全面腐蝕局部腐蝕(孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕等)11/16/2023介質(zhì)的腐蝕性及預(yù)防腐蝕的預(yù)防正確選材合理設(shè)計和施工設(shè)備的維護保養(yǎng)鈍化法加入緩蝕劑電化學(xué)保護法（陰極、陽極）防腐蝕涂料11/16/2023介質(zhì)的爆炸性及預(yù)防爆炸:物質(zhì)從一種狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài),并在瞬間放出大量能量,同時產(chǎn)生巨大聲響的現(xiàn)象。爆炸的分類物理性爆炸物理性因素，因狀態(tài)或壓力突變而強力崩裂化學(xué)性爆炸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生高溫高壓11/16/2023介質(zhì)的爆炸性及預(yù)防爆炸極限原始溫度越高，爆炸極限范圍越寬原始壓力越大，一般爆炸極限范圍擴大惰性氣體越多，爆炸極限范圍越小容器或管道直徑越小，爆炸極限范圍越小爆炸極限爆炸下限越低，爆炸范圍越寬，火災(zāi)危險性越大預(yù)防措施防爆泄壓易燃易爆介質(zhì)管理11/16/2023

第五講

壓力容器的安全使用與管理11/16/2023壓力容器的安全使用與管理特種設(shè)備使用單位安全主體責(zé)任特種設(shè)備使用單位是特種設(shè)備使用安全的責(zé)任主體,應(yīng)當嚴格執(zhí)行《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》及《陜西省特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》等相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，保證特種設(shè)備的使用安全。特種設(shè)備使用單位的主要負責(zé)人是本單位特種設(shè)備安全的第一責(zé)任人，應(yīng)當對本單位特種設(shè)備的安全全面負責(zé)。建立機構(gòu)，制定制度、職責(zé)等。11/16/2023壓力容器的安全使用與管理特種設(shè)備使用單位應(yīng)當使用符合安全技術(shù)規(guī)范要求的特種設(shè)備，即附有產(chǎn)品設(shè)計文件、產(chǎn)品質(zhì)量合格證明、安裝及使用維修說明、監(jiān)督檢驗證明等文件的特種設(shè)備。特種設(shè)備在投入使用前或投入使用后30日內(nèi)，應(yīng)當向特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門辦理注冊登記，并將登記標志置于該設(shè)備顯著位置11/16/2023使用單位對壓力容器使用管理的要求

（1）具有壓力容器專業(yè)知識，熟悉國家相關(guān)法規(guī)標準的工程技術(shù)人員負責(zé)安全技術(shù)管理工作。（2）壓力容器投入使用前向安全監(jiān)察機構(gòu)辦理使用登記注冊手續(xù)。（3）建立壓力容器技術(shù)檔案和安全管理規(guī)章制度。（4）對壓力容器操作人員進行安全教育和考核、持證上崗操作。（5）對壓力容器進行定期檢驗。11/16/2023在用壓力容器的安全管理制度

（1）各級崗責(zé)任制（包括：單位負責(zé)人、有關(guān)科室，車間、操作人員）；（2）壓力容器工藝和崗位操作規(guī)程；（3）壓力容器綜合管理制度（包括壓力容器選購、安裝、驗收、使用登記、定期檢驗、維修保養(yǎng)、修理改造、報廢等全過程的管理制度）。（4）壓力容器事故報告制度。（5）壓力容器的技術(shù)檔案管理制度。（6）安全裝置檢驗或更換管理制度。（7）壓力容器操作人員的安全教育和培訓(xùn)考核管理制度。（8）巡回檢查制度。（9）交接班制度。11/16/2023使用單位在用壓力容器的安全檢查重點

（1）規(guī)章制度的執(zhí)行情況（如崗位責(zé)任制、操作規(guī)程、巡回檢查制度等）；（2）壓力容器運行記錄的填寫是否認真、準確、真實；（3）壓力容器設(shè)備的完好狀況、操作人員持證上崗情況等；（4）安全附件是否靈敏、可靠、是否在有效期內(nèi)，連接管道、閥門處密封情況；（5）壓力容器設(shè)備的防雷、防火、防凍等設(shè)施。通過在用壓力容器安全檢查，對查出問題或事故隱患應(yīng)提出整改意見。落實措施、限期改正。11/16/2023特種設(shè)備使用單位崗位安全責(zé)任制度應(yīng)當建立以下：1、主要負責(zé)人、其他負責(zé)人的特種設(shè)備安全生產(chǎn)責(zé)任；2、職能部門及其負責(zé)人的特種設(shè)備安全生產(chǎn)責(zé)任；3、車間、班組及其負責(zé)人的特種設(shè)備安全生產(chǎn)責(zé)任；4、管理人員和操作人員的特種設(shè)備安全生產(chǎn)責(zé)任。11/16/2023特種設(shè)備安全管理制度：1、特種設(shè)備安全會議制度；2、特種設(shè)備安全生產(chǎn)投入及使用制度；3、定期自行檢查及記錄制度；4、日常使用狀況及記錄制度；5、運行故障和事故記錄制度；6、安全附件、安全保護裝置、測量調(diào)控裝置及有關(guān)附屬儀器儀表定期校驗、檢修及記錄制度；7、日常維護保養(yǎng)管理記錄制度；8、定期報檢和檢驗制度；11/16/2023特種設(shè)備安全管理制度9、管理人員、操作人員教育培訓(xùn)和管理制度；10、生產(chǎn)安全事故隱患排查治理制度；11、事故報告、救援和調(diào)查處理制度；12、救援演習(xí)（尤其是重要特種設(shè)備演練）制度；13、重大危險源監(jiān)控及重要特種設(shè)備檢測、監(jiān)控、管理制度；14、技術(shù)檔案管理制度；15、建立特種設(shè)備和操作人員臺賬制度；16、安全生產(chǎn)獎懲及責(zé)任追究制度；17、安全操作規(guī)程。11/16/2023壓力容器的安全使用與管理壓力容器安全技術(shù)檔案(逐臺建立)內(nèi)容包括:特種設(shè)備使用登記證壓力容器登記卡設(shè)計制造技術(shù)文件和資料年度檢查、定期檢驗報告及有關(guān)檢驗的技術(shù)文件和資料維修和技術(shù)改造的方案、圖樣、材料質(zhì)量證明書、施工質(zhì)量證明文件等技術(shù)資料安全附件校驗、修理和更換記錄有關(guān)事故的記錄資料和處理報告11/16/2023壓力容器的安全使用與管理壓力容器操作規(guī)程包含內(nèi)容：操作工藝參數(shù)（含工作壓力、最高或最低工作溫度）崗位操作方法（含開、停車的操作程序和注意事項）運行中重點檢查的項目和部位，運行中可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象和防止措施，以及緊急情況的處置和報告程序。11/16/2023容器投入程序吹掃貫通試壓裝置進料

1．吹掃貫通試壓，消除檢修時的殘留物：根據(jù)盲板記錄，逐點進行抽盲板操作；進行聯(lián)合質(zhì)量檢查和設(shè)備試運；按工藝規(guī)程逐個審查系統(tǒng)，確認無誤；按規(guī)定置換氣體介質(zhì)，不留死角.11/16/2023容器投入程序

2．裝置進料：關(guān)閉所有防空閥，進行三級檢查無誤，起動機泵進料；注意：防止泄露和走錯流程進料；裝置升溫，要緩慢；升溫過程是設(shè)備暴露問題的過程，要全面檢查調(diào)整階段，嚴格執(zhí)行工藝卡片規(guī)定11/16/2023壓力容器的安全使用與管理壓力容器安全操作要求操作人員必須取得當?shù)刭|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的《特種設(shè)備作業(yè)人員證》后，方可獨立操作。操作人員要熟悉本崗位的工藝流程，熟悉容器的結(jié)構(gòu)、類別、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)性能。嚴格按操作規(guī)程操作，掌握處理一般事故的方法，認真填寫有關(guān)記錄。平穩(wěn)操作緩慢地加載和卸載，緩慢地升溫和降溫，保持壓力和溫度的相對穩(wěn)定。11/16/2023壓力容器的安全使用與管理壓力容器安全操作要求嚴格控制工藝參數(shù)。嚴禁帶壓拆卸壓緊螺栓。堅持運行期間的巡回檢查，及時發(fā)現(xiàn)和處置出現(xiàn)的不正常狀態(tài)。正確處理緊急情況。11/16/2023反應(yīng)容器操作要點

(1)熟悉并掌握容器內(nèi)反應(yīng)物特性。反應(yīng)過程的基本原理及工藝特點，確定反應(yīng)容器安全操作。

(2)正確控制反應(yīng)溫度。溫度是反應(yīng)物在容器中主要控制參數(shù)之一，不同的化學(xué)反應(yīng)都有各自最適宜的反應(yīng)溫度。正確控制溫度不僅提高產(chǎn)品質(zhì)量、成品率，同時直接關(guān)系到容器的安全運行。溫度高、壓力增高會使反應(yīng)物著火、容器壁溫度上升、機械性能下降，造成變形至破壞。溫度過低造成反應(yīng)速度減慢或停滯。如處理不當會使反應(yīng)物發(fā)生劇烈反應(yīng)，乃至發(fā)生爆炸，要控制反應(yīng)溫度，需做以下幾點：

11/16/2023反應(yīng)容器操作要點1、控制反應(yīng)熱;2、防止反應(yīng)過程中攪拌中斷，換熱中斷;3、正確選擇傳熱介質(zhì);4、加強保溫措施;5、防止雜質(zhì)進入反應(yīng)器內(nèi);6、投料的控制;7、確保安全保障反應(yīng)正常。11/16/2023換熱容器的操作要點

(1)熟悉熱(冷)載體性質(zhì)正確選用熱(冷)載體對加熱過程安全十分重要，除考慮工藝設(shè)備的需要外，應(yīng)盡量避免使用與被加熱介質(zhì)性質(zhì)相抵觸的物質(zhì)作熱載體。如水是冷載體，地區(qū)不同水質(zhì)差別很大，水的硬度大小直接影響換熱器內(nèi)壁結(jié)垢。

(2)防止結(jié)疤、結(jié)炭。一些熱載體在較高溫度下易結(jié)疤、結(jié)炭影響換熱效果，甚至引起爆炸。

(3)按工藝規(guī)定，保證閥門開啟度。閥門開啟度直接影響熱交換器內(nèi)流體流速，可以提高傳熱系數(shù)同時又可減少結(jié)垢及防止局部過熱。

(4)定期排放冷凝水、不凝性氣體。冷凝水、不凝性氣體存于容器內(nèi)影響傳熱，油污易結(jié)垢物體還會堵塞。

(5)控制升降溫速度。升降溫速度快慢會造成較大溫差應(yīng)力，設(shè)備不能自由伸縮，嚴重時導(dǎo)致連結(jié)失效而泄露。11/16/2023儲存容器操作要點

(1)嚴格控制溫度、壓力。儲存容器是壓力高低往往與溫度直接關(guān)系。特別是液化氣體介質(zhì)的容器，一旦溫度上升，其壓力也會隨之增大，尤其是高溫季節(jié)，必要時應(yīng)采取冷卻、降溫措施。

(2)嚴格控制液位，不得超規(guī)定充裝超儲者，應(yīng)確保液位計的顯示正確。

(3)嚴格執(zhí)行儲存周期，對于易聚合易分解的介質(zhì)，必須按規(guī)定周期儲存。

11/16/2023儲存容器操作要點(4)控制明火、電火花。危及安全的明火通常存干燥裝置、煙道、煙囪、火爐、火種等，這些必須嚴格控制保證安全距離。

(5)防止靜電。注意靜電接地的檢查及維護工作，嚴禁堆放雜物，因雜物、灰塵等都易造成靜電積聚。

(6)杜絕容器及管道泄露。容器或管道密封不嚴會造成容器內(nèi)介質(zhì)在空氣中濃度增高，屬易燃介質(zhì)，則有可能達到爆炸極限范圍，稍有疏忽會導(dǎo)致事故。11/16/2023分離容器操作要求(1)裝設(shè)聯(lián)鎖裝置或做好掛牌。分離容器基本上屬于器外產(chǎn)生壓力的容器，而壓力來自器外的容器超壓又大多是因操作失誤引起，為防止操作失誤，應(yīng)安裝聯(lián)鎖裝置，也可以實行安全操作掛牌，標明閥門開閉方向、狀態(tài)、注意事項等。(2)定期排放積存的油、水避免因排污堵塞影響分離效果或影響后置工序。(3)定期清理，更換過濾物質(zhì)、濾網(wǎng)等提高分離效果。11/16/2023壓力容器的安全使用與管理工藝參數(shù)的控制（1）控制溫度、嚴防超溫溫度是介質(zhì)或反應(yīng)物在壓力容器中的主要控制參數(shù)之一。

穩(wěn)定生產(chǎn)提高產(chǎn)品質(zhì)量防火防爆11/16/2023工藝參數(shù)的控制超溫的原因與不利：溫度過高可能導(dǎo)致反應(yīng)加劇而使壓力突增；過高的溫度會使容器材料的力學(xué)性能減弱，產(chǎn)生高溫蠕變，承載能力下降；溫度過低還會是某些物料凍結(jié)，造成管線堵塞或破裂；

11/16/2023工藝參數(shù)的控制

溫度過低則可能造成反應(yīng)速度減慢或停滯，當回復(fù)到正常反應(yīng)溫度時，會因未反應(yīng)物料過多而發(fā)生劇烈反應(yīng)導(dǎo)致壓力劇增，甚至爆炸；升溫、降溫速度過快還會因為溫度驟變引起設(shè)備、部件的膨脹或收縮急劇變化而損壞設(shè)備11/16/2023工藝參數(shù)的控制嚴格控制溫度，必須采取以下措施：①防止在反應(yīng)中換熱突然中斷。②正確選擇傳熱介質(zhì)，應(yīng)盡量避免使用與反應(yīng)物性質(zhì)相抵觸的物質(zhì)作為傳熱介質(zhì)。③加強保溫措施，合理的保溫對工藝參數(shù)的控制、減少波動、穩(wěn)定生產(chǎn)有利。

11/16/2023工藝參數(shù)的控制（2）控制壓力（3）投料控制投料速度投料比例投料順序（4）嚴禁超量貯存，超量充裝(液化氣體)（5）壓力、溫度的波動控制(疲勞破壞)11/16/2023工藝參數(shù)的控制（6）環(huán)境控制介質(zhì)環(huán)境（原料的純度、含水量等）力學(xué)環(huán)境（交變載荷）交變應(yīng)力來源：經(jīng)常開停車壓力在較大幅度的范圍內(nèi)變化和波動溫度發(fā)生周期性較大幅度的變化較大的強迫振動受到周期性的外載荷作用11/16/2023壓力容器的運行檢查檢查內(nèi)容:工藝條件（壓力、溫度、液位等）設(shè)備基本情況（有無變形、泄漏、支座松動及容器腐蝕等其他異常情況）安全附件情況（是否在檢定有效期內(nèi)、工作是否正常）11/16/2023壓力容器的停止運行正常停止運行緊急情況下的停止運行

1、壓力容器工作壓力、介質(zhì)溫度或壁溫超過規(guī)定值，采取措施仍不能得到有效控制。

2、主要受壓元件發(fā)生裂縫、鼓包、變形、泄漏襯里層失效等危及安全的現(xiàn)象。

3、安全附件失靈、損壞等不能起到安全保護的情況。

4、接管（墊片）、緊固件損壞，難以保證安全運行；

11/16/2023緊急情況下的停止運行

5、發(fā)生火災(zāi)等直接威脅到壓力容器安全運行；

6、過量充裝、錯裝的；

7、液位異常，采取措施仍不能得到有效控制；

8、壓力容器與管道發(fā)生嚴重振動，危及安全運行；

9、與壓力容器相連的管道出現(xiàn)泄漏。危及安全運行的；

10、真空絕熱壓力容器外壁局部存在嚴重結(jié)冰、介質(zhì)壓力和溫度明顯上升；11、其他異常情況11/16/2023壓力容器的維護保養(yǎng)運行期間的維護保養(yǎng)防腐、防漏、防露、防振以及儀器儀表、閥門、安全裝置的日常維護。振動的危害：使緊固螺釘松動產(chǎn)生附加應(yīng)力，應(yīng)力集中可能發(fā)生共振，造成容器倒塌11/16/2023日常維護保養(yǎng)和自行檢查特種設(shè)備使用單位對在用特種設(shè)備應(yīng)當至少每月進行一次自行檢查，并作出記錄。特種設(shè)備使用單位對在用特種設(shè)備進行自行檢查和日常維護保養(yǎng)時發(fā)現(xiàn)異常情況的，應(yīng)當及時處理。特種設(shè)備使用單位應(yīng)當對在用特種設(shè)備的安全附件、安全保護