压力容器安全操作培训.ppt

,压力容器安全操作,(除锅炉外),1.压力容器运行特性 压力容器是在特殊条件下运行的特种设备，所谓特殊条件，主要是指压力、温度等介质的物理特性，以及介质的化学特性。 （1）介质的物理特性：是指介质与压力、温度相关的物理特性，如热胀冷缩，三种物理状态（气态、液态、固态）等。 （2）介质的化学特性：主要指易燃易爆特性、毒性、腐蚀性等。易燃易爆特性可分：可燃、易燃、惰性和助燃四种，毒性介质可分为：极度危害、高度危害、中度危害、轻度危害。,一.压力容器的安全知识,2.对压力容器的基本要求有： 强度、刚度、稳定性、耐久性、密封性等等。,3.压力容器的失效 （1）.失效的定义 压力容器失效既包括爆炸、破裂及泄漏等，也包括容器的过度变形、膨胀、局部鼓胀、严重腐蚀、产生较大裂纹、裂纹的疲劳扩展或腐蚀扩展、高温下过度的蠕变变形、几何形状受压失衡变形、金属材料长期使用的变形等。因此凡因安全问题导致容器不能发挥原有效能的现象均为失效。,（2）.压力容器的破坏形式 通常将压力容器的破坏形式分为韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂、复合型破裂。,（3）容器破裂爆炸及其危害知识简介 .爆炸的定义 爆炸，从广义上说，是指一种极其迅速的、物理的或化学的能量释放过程。在这一过程中，系统的内在势能转变为机械能及光和热的辐射等。压力容器破裂时，容器内高压气体解除了外壳的约束，迅速膨胀并以很高的速度释放出内在能量。这就是通常所说的物理爆炸现象。,.容器破裂爆炸的危害 容器破裂时，气体膨胀所释放的能量，一方面使容器进一步开裂，并使容器或其所裂成的碎片以较高的速度向四周飞散，造成人身伤亡或撞坏周围的设备等。另一方面，它的更大一部分对周围的空气作功，产生冲击波，冲击波除能直接伤人外，还可以摧毁厂房等建筑物，产生更大的破坏作用。 如果容器的工作介质是有毒的气体，则随着容器的破裂，大量的毒气向周围扩散，产生大气污染，并可能造成大面积的中毒区。更严重的是容器内盛装的是可燃液化气体，在容器破裂后，它立即蒸发并与周围的空气相混合形成可爆性混合气体，遇到容器碎片撞击设备产生的火花或高速气流所产生的静电作用，会立即产生化学爆炸，即通常所说的容器二次爆炸。它产生的高温燃气向周围扩散，并引起周围可燃物燃烧，会造成周围可燃物燃烧，会造成大面积的火灾区。,.气体爆炸时的冲击波 压力容器破裂时气体爆炸的能量除了很少一部分消耗于容器进一步撕裂和将容器或其碎片抛出以外，大部分产生冲击波。 在爆炸中心附近，空气冲击波波阵面上的超压P可以达到一个多兆帕。在这样高的压力下，建筑物将被摧毁，设备、管路等均会遭到严重破坏。即使是在0.1MPa 内的冲击波也具有很大的破坏作用，0.005MPa超压就可以使门窗玻璃碎。,.容器破裂爆炸引起的其它危害 A、碎片的破坏作用 压力容器破裂时，气体高速喷出的反作用力可以把整个壳体向破裂的相反方向推出，有些壳体则可能裂成大小不等的碎块或碎片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片在飞出的过程中具有较大的动能，也可以造成较大的危害。,B、有毒液化气体容器破裂时的毒害区 介质为液化气体的压力容器，破裂时会产生激烈的蒸汽爆炸，这在上面已经讨论过了。在压力容器所盛装的液化气体中，有很多是有毒的物质，如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。盛装这些有毒液化气体的容器破裂时，大量液体被蒸发气体，并在空气中扩散，会造成大面积的毒害区，这在国内外都不是罕见的。例如1951年1月，日本大板府某制冰厂一台小冷冻机用的氨受液器，直径仅有560mm，容积0.6m3。因封头焊缝开裂，发生蒸汽爆炸，结果在直径为80m的范围内充满着浓度很高的氨气。由于该容器置于路旁，使过路行人大部分中毒，死亡6人，轻重伤11人。,C、可燃液化气体容器破裂时的燃烧区 有这些压力容器，特别是大型贮罐，盛装的是可燃液化气体，如液化石油气等。这些容器破裂时，器内的液化气体大量蒸发，并与周围的空气混合，遇到适当条件常常在器外发生燃烧爆炸，酿成重大的火灾事故。这种由于可燃液化气体贮罐破裂引起的火灾，危害之大，损失之重是惊人的，而且还常有发生。 一个民用液化石油气瓶（15kg）破裂时，其燃烧范围至少可达20m。一个10T的液化石油气贮罐破裂爆炸，燃烧范围至少可达170m。,1986.3.15上海石化总厂化工一厂换热器爆炸事故 事故概况 受上海石化化工总厂化工一厂的委托，核工业部第五安装公司，于1986年3月15日对化工一厂的换热器进行气密性试验。16时35分，气压达到3.5MPa时突然发生爆炸，试压环紧固螺栓被拉断，螺母脱落，换热器管束与壳体分离，重量达4t的管束从原地冲出8m后，撞到载有空气压缩机的黄河牌载重卡车上，卡车被推移2.3m，管束从原地冲出8m，重量达2t的壳体向反方向飞出38.5m，撞到地桩上。两台换热器重叠，连接支座螺栓被剪断，连接法兰短管被拉断，两台设备脱开。重6t的未爆炸换热器受反作用力，整个向东南方向移动8m，并转向170度。爆炸造成在闲常工作的4人死亡，直接经济损失5.6万元，间接经济损失2.5万元。,二.典型案例分析,事故原因分析 （1）操作人员违规操作。爆炸的换热器共有40个紧固螺栓，但操作人员只装13只螺栓就进行气密性试验，且因试压环厚度比原连接法兰厚4.7mm，原螺栓长度不够，但操作人员仍凑合用原螺栓，在承载螺栓数量减少一大半的情况下，每只螺栓所能承受的载荷又有明显下降，由于实际每只螺栓承载量大大超过设计规定的承载能力，致使螺栓被拉断后，换热器发生爆炸。这是一起典型的因违章操作导致爆炸的事故。 （2）现场管理混乱，分工不明确，职责不清。直接参加闲常工作的主要人员在试验前请假回家，将工作委托他人。试验前没有人对安全防护措施和准备工作进行全面检查。,预防同类事故的措施 （1）对职工进行安全教育，提高职工的安全意识。 （2）职工应严格按操作规程操作，杜绝违章作业现象。 （3）加强对现场安全工作的监督和检查，现场工作一定要分工明确，职责清楚，各司其职，严格安全防护措施的落实。,三.安全附件及相关要求,根据容规和有关规范规定压力容器的安全附件，包括安全阀、压力表、爆破片装置、液压计和测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置。,1、压力容器的安全装置按其功能分为三类： （1）显示装置：各种形式的压力计、压力表、温度计、液位计等。 （2）控制式显示控制装置。这类装置能依照设定的工艺参数自行调节，保证该工艺参数稳定在一定的范围内。如减压阀、调节阀、电接点压力表、电接点温度计、自动液压计、紧急切断阀、过流阀、安全联锁装置。 （3）安全泄压装置 遇容器或系统内介质的压力超过额定压力时，该装置能自动泄放部分或全部气体。以防止压力持续升高而威胁到容器的正常使用，造成破坏。 A、阀型安全泄压装置。（即各种型式的安全阀） B、断裂型安全泄压装置。（爆破片、爆破帽等） C、熔化型安全泄压装置，易熔塞、易熔片。（用于钢瓶、槽车上） D、组合型安全泄压装置。（由二种安全泄压装置组合而成，如安全阀与爆破片，爆破片串联一起，在安全阀进口爆破片串联在安全阀出口。）,2、对压力容器安全附件的主要要求 （1）压力容器安全附件，保护装置，制造单位应经国务院特种设备监督管理部门许可，方可从事相应的活动。安全附件的设计、制造应符合“容规”和相应国家标准、行业标准的规定。 （2）各压力容器上的各种阀门，制造厂应持有相应类别的制造许可证，并出具合格证和技术文件。 （3）安全附件上应有标牌注明主要技术参数。 （4）快开门式压力容器安全联锁装置，必须满足以下功能要求，应经试用和技术坚定，方可推广使用。 快开门式压力容器的快开门（盖）应设计安全联锁装置并应具有以下功能： A、当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能。 B、当压力容器的内部压力完全释放，安全联锁装置脱开后，方能打开快开门的联锁联动功能。 C、具有与上述 同步的报警功能。,3、安全装置检验周期 安全附件的检验，分为两种： 运行检查：指在运行状态下对安全附件的检查。一般情况下可由生产第一线的人员进行。主要检查安全附件的外观和工作状况。压力表失灵、未校验；压力容器与安全阀之间的截止阀处于关闭状态；安全阀锈蚀、堵塞，特别是粘性高的介质会使安全阀滞塞；爆破片长期使用后会产生时间效应，爆破压力不准确；液面计液面指示不准确，等等。 停机检查：指在停止运行状态下由专业人员对安全附件的检查。运行检查可与容器外部检查同时进行，停机检查可与容器全面检验同步进行，也可单独进行。,（1）安全阀 新安全阀在安装之前，应根据使用情况进行调试检验后，才准安装使用。 安全阀一般每年至少校验一次，拆卸进行校验有困难时应采用现场校验（在线校验）。,（2）爆破片：爆破片装置应进行定期更换，对于超过最大设计爆破压力而未爆破的爆破片应立即更换；在苛刻条件下使用的爆破片装置应每年更换；一般爆破片装置应在23年内更换（制造单位明确可延长使用寿命的除外）。 （3）压力表：压力表和测温仪表应按使用单位规定的期限进行校验。压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校验，在刻度盘上应划出指示最高工作压力的红线，注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。,（4）紧急切断装置 紧急切断装置应当从压力容器上拆下进行解体、检验、维修和调整，做耐压、密封、紧急切断等性能试验，检验合格并且重新铅封方准使用。 （5）液面计 安装使用前，低、中压容器用液面计应进行1.5倍液面计公称压力的液压试验，高压容器的液面计进行1.25倍液面计公称压力的液压试验； 液面计规定检修周期不应超过压力容器全面检验周期； 液面计一个季度要定期冲洗一次。 （6）测温仪表 测温仪表应按使用单位规定的期限进行校验。新安装测温仪表应经国家质量部门鉴定合格。,4、安全附件选用 （1）安全阀、爆破片的排放能力必须大于压力容器的安全泄放量。 （2）对于盛装易燃、易爆或剧毒有害介质压力容器，应采用扳式玻璃液位计或自动液位指示器。 （3）压力容器的压力表、液面计等应根据压力容器的介质，最高工作压力和温度正确选用。 （4）安全附件下列情况之一不得使用。 无产品合格证和铭牌的； 性能不符合要求的； 逾期不检查，不校验的；,3.气瓶为什么要漆色 国家法规和标准规定气瓶要漆色，包括瓶色、字样、字色和色环。气瓶漆色的作用除了保护气瓶、防止腐蚀，反射阳光等热源，防止气瓶过度升温以外，还为了便于区别、辨认所盛装的介质，防止可燃或易燃、易爆介质与氧气混装，形成混合气体，而发生爆炸事故，有利于安全。,4.怎样预防气瓶上的静电 气瓶上的静电主要是在充气或放气时产生的。气瓶上静电危害是放电产生火花，可能引起可燃气体的爆炸燃烧事故，发生电击，造成人身伤害，使仪器设备受影响。静电对气瓶的危害，要以预防为主来消除。使用气瓶时，气瓶不应放在绝缘物体(如橡胶、塑料、木板)上，开启或关闭瓶阀时应谨慎小心，开阀不能过猛，防止气速过高，并阀要严而不紧，避免造成开阀困难。严禁用电磁起重机搬运气瓶，操作人员严禁穿着化纤服装和绝缘性高的鞋袜。,5.搬运气瓶应注意什么 搬运和运输气瓶应小心谨慎，否则容易造成事故，应注意： (1)运输、搬动、装卸气瓶的管理、操作、押运和驾驶人员，应学习并熟练掌握气瓶、气体的安全知识、消防器材和防毒面具的用法 (2)气瓶应戴瓶帽，最好戴宏大定式瓶帽。保护瓶阀，避免瓶阀受力损坏。 (3)短距离移动气瓶，最好使用专用小车。人工搬动气瓶，应手搬瓶肩，转动瓶底，不可拖拽、滚动或用脚蹬踹。 (4)应轻装轻卸，严禁抛、滑、滚、撞。 (5)吊装时应使用专门装具，严禁使用电磁起重机、链绳吊装，避免吊运途中滑落。 (6)航空、铁路、公路、水运气瓶，应遵守相应的专业规章的规定。,(7)装运气瓶应妥善固定。汽车装运，一般应立放，车厢高度不应低于瓶高的2/3；卧放时，气瓶头部(有阀端)应朝向一侧，垛放高度应低于车厢高度。 (8)运输已充气的气瓶，瓶体温度应保持在40以下，夏天要有遮阳设施，防止暴晒，炎热地区应夜间运输。 (9)同一运输仓内(如车厢、集装箱、货仓)应尽量装运同一种气体的气瓶。严禁将容易起化学反应而引起爆炸、燃烧、毒性、腐蚀危害的异种气体气瓶同仓运输；严禁易燃器、油脂、腐蚀性物质与气瓶同仓运输。 (10)运输气瓶的仓室严禁烟火。应配备灭火器材(乙炔瓶不准使用四氯化碳灭火器)和防毒面具。,(11)运输气瓶的车辆，途中休息或临时停车，应避开交通要道、重要机关和繁华地区，应停在准许停靠的地段或人烟稀少的空旷地点，要有人看守，驾驶员和押运员不得同时离车他往。 (12)在运输途中如发生气瓶泄漏、燃烧等事故时，不要惊慌，车应往下风方向开，寻找空旷处，针对事故原因，按应急方案处理。 (13)运输车辆或仓室应张挂安全标志。,6.为什么随便乱倒液化石油气瓶内残液是非常危险的 瓶装液化石油气基本上是由C3和C4以及少量的C1、C2和C3组成的烃类混合物。由于含碳量越低的烃类临界温度越低，挥发度也就越高，因此瓶中的甲烷、乙烷、丙烷会先气化被用完，而剩下的丁烷、戊烷和丁稀等，如果其使用温度下的饱和蒸汽压低于最小供气压力，则瓶内气体不能通过瓶阀及减压器进入燃具燃烧，而留在瓶内。这些残液虽然在瓶内不易气化，难以保证正常供气，但是倒出来后，由于压力降至大气压，比汽油更容易挥发成气体，且比重大于空气，在低洼、通风条件不良的地方不易扩散，因此如遇明火很可能酿成火灾，给人民生命财产带来不应有的损失。,7.为什么液化石油气瓶严禁用火烤、开火烫的方法加温 瓶内液化石油气从液态变为气态时需要吸收热量，液化石油气瓶在冬季使用时，常常因环境温度低不能提供足够的热量，而影响其正常使用。那么能否用火烤、开水烫的方法来提高瓶内温度呢?绝对不能。 首先，火烤和开水烫的温度，大大超过液化石油气瓶的最高许用温度。瓶内液体受热膨胀很容易将瓶内容积充满，致使液体膨胀压力急剧上升，超过气瓶的爆破压力，使气瓶爆破。 其次，经火烤、开火烫的气瓶，即使不发生爆破，也会受到腐蚀和损害，造成局部强度降低，在瓶内交变载荷的作用下，易产生疲劳，造成低尖力破坏。液化石油气瓶也不能在强烈阳光下长时间暴晒，不许安置在火炉、暖气片等高温物体附近。,8.在使用中发现液化石油气瓶漏气应该怎样处理 在使用中发现液化石油气瓶漏气，千万不能惊慌，应立即慎重、迅速地进行处理。首先，将门窗打开，加强室内外空气的对流，降低室内空气中液化石油气的浓度。由于液化石油气比空气重，在地面上积存较多，可用笤帚扫地，将它向室外驱散。然后，迅速查明漏气部位，采取有效措施尽快消除泄漏，检查泄漏应采用涂刷肥皂水的方法进行，千万不能用明火去检验。对一时不能立即消除的泄漏，应将气瓶迅速移至室外空旷、通风的地方，布置好警戒，立即通知有关专业人员进行处理。处理漏气完毕，要再次涂刷肥皂水进行检查，直到确信无泄漏无隐患时，气瓶方能再使用。处理漏气前和处理过程中，室内绝不能带进明火，也不要开、关电器。在向室外搬运漏气钢瓶和驱赶漏出的液化石油气前，应看好室外环境，确实没有火源再搬运和驱赶，否则仍会把火引进室内来。液化石油气瓶发生漏气，只要处理及时，方法得当，就可避免灾害，减少损失。,9.使用气瓶应注意什么 (1)使用气瓶者应学习气体与气瓶的安全技术知识，在技术熟练人员的指导、监督下进行操作练习，合格后才能独立进行瓶作业。 (2)使用前应对气瓶进行检查，确认气体、气瓶确是所需且质量完好，方可使用。如发现气瓶颜色、钢印等辨别不清，检验超期，气瓶损伤(变形、划伤、腐蚀)，气体质量与标准规定不符等现象，应拒绝使用并做妥善处理。 (3)按照规定，正确、可靠地连接调压器、回火防止器、输气、橡胶软管、缓冲器、气化器、焊割炬等，检查、确认没有漏气现象。连接上述器具前，应微开瓶阀吹除瓶阀出口的灰尘、杂物。,(4)使用气瓶时，一般应立放(乙炔瓶严禁卧放使用)。不得靠近热源，与明火距离、可燃与助燃气体气瓶之间距离，不得小10m。 (5)使用易起聚合反应气体气瓶，应运离射线、电磁波、振动源。 (6)防止日光暴晒、雨淋、水浸。 (7)移动气瓶应手搬瓶肩转动瓶底；移动距离较运时可用轻便小车运送，严禁抛、滚、滑、翻和肩扛、脚踹。 (8)禁止敲击、碰撞气瓶。绝对禁止在气瓶上焊接、引弧。不准用气瓶做支架和铁砧。,(9)注意操作顺序。开启瓶阀应轻缓，操作者应站在瓶阀出口的侧后；关闭瓶阀应轻而严，不能用力过大，避免关得太紧、太死 (10)瓶阀冻结时，不准用火烤。可把瓶移入室内温度较高的地方或用40以下的温水浇淋解冻。 (11)注意保持气瓶及附件清洁、干燥，禁止沾染油脂、腐蚀性介质、灰尘等。 (12)瓶内气体不得吃光用尽，应留有剩余压力(余压)。余压不应低于0.049MPa。 (13)气瓶使用完毕，要送回瓶库或妥善保管。,10.对于液化气体气瓶，为什么严禁过量充装 因为液化气体过量充装后，爆炸危险性极大，其中低压液化气体气瓶液尤为严重。这是因为随着温度的升高，液化气体的体积必然膨胀。但气瓶的容积是一定的，而且是封闭的。若充装过量，随着温度的升高，瓶内留有的气相空间就会消失，气瓶就会达到满液，致使液体无法再膨胀，从而受到压缩。由于液体的压缩系数奶小，则瓶内压力就会骤然增高。这种压力已远远超过液化气体在正常温度下的饱和蒸汽压，气瓶因承受不了这样高的压力而发生爆炸。所以对于液化气体气瓶，严禁过量充装。,11.选购气瓶应注意哪些问题，对于计划员、供销员、气瓶使用人员在选购气瓶时，应注意下列问题： (1)学习国家有关气瓶的安全监察规程、标准，了解气瓶规格、质量和安全要求的基本知识和规定。 (2)搞清楚所需气瓶的技术要求，如盛装的介质、公称工作压力、公称容积等，以便选择。 (3)签订购货合同前，应核实气瓶的制造厂是否有气瓶制造许可证，安全监察部门是否实施监督检查，如无制造许可证，则属于