压力容器防爆安全.ppt

第十章压力容器防爆安全,压力容器概述,2009年7月，天水方大建材公司的压力容器，由于不明原因突然爆炸，将容器弹射出十余米，造成4人遇难，5人受伤。,一、压力容器事故,事故经过：2000年11月28日，嘉伦公司发生锅炉爆炸，造成死亡2人，伤4人，直接经济损失50万元。,事故原因：私自制造锅炉，自行安装投入使用，制造安装人员均没有专业方面的知识。,一、压力容器事故,事故经过：1993年3月10日，宁波北仑发电厂发生锅炉爆炸，死亡23人，伤24人，直接经济损失778万元。,事故原因：因锅炉严重结渣，落渣进入水产生蒸汽，蒸汽进入炉膛，造成压力升高。,一、压力容器事故,一、压力容器事故,2000年,2001年,2002年,113人,165人,106人,事故伤亡人员人数,2000年,2001年,2002年,271万,360万,259万,事故财产损失,1、冲击波破坏0.5MPa，建筑物损毁0.1MPa，人员死亡0.050.1MPa，内脏严重损伤人2、爆炸碎片破坏爆炸碎片，可致人伤亡。还可能损坏四周的设备和管道，引起连续爆炸或火灾。3、介质泄漏主要是有毒介质的毒害和高温水汽的烫伤。,部分吸入510分钟致死的有毒气体浓度,二、压力容器爆炸危害作用,1、压力容器介质失效2、压力容器元件失效3、压力容器安全保护装置失效,三、压力容器爆炸失效原因,压力容器结构,压力容器指承受压力的密闭容器，且满足以下条件Max工作压力0.1MPa容积25L，内径0.15m，压力容积1960104LPa介质为气体、液化气体、Max工作温度标准沸点的液体,一、压力容器界定,二、压力容器基本结构,基本组成,筒体,封头,密封装置,开孔与接管,支座,安全附件,过程设备设计,安全附件：,爆破片装置紧急切断阀安全联锁装置压力表液面计测温仪表,三、压力容器安全附件,1、泄压装置安全阀、爆破膜、爆破片2、计量显示装置温度计、压力表、液位计3、联锁装置联锁开关、联动阀4、报警装置压力报警器、温度监测仪,安全装置类型,四、压力容器安全装置,1、阀型泄压装置：安全阀2、断裂型泄压装置：爆破片、爆破帽3、熔化型泄压装置：易熔塞4、组合型泄压装置：爆破片+安全阀,安全泄压装置类型,四、压力容器安全装置,要求,1、满足工艺要求，有良好的密封性能；2、能及时迅速排放超压的介质。,压力容器主要用于储存、运输有压力气体、液体，或为其提供一个传热、反应的密闭空间。压缩气体作为动力源压缩气体作为原料制冷装置高温反应装置化工反应设备高分子反应,五、压力容器的应用,压力容器分类,按压力等级分类按容器在生产按介质分类按安装方式分类按管理分类,一、压力容器分类,压力容器分类,低压容器0.1MPap1.6MPa,中压容器1.6MPap10MPa,高压容器10MPap100MPa,超高压容器p100MPa,二、按压力分类,按压力分类,反应压力容器(代号R),换热压力容器（代号E）,分离压力容器（代号S）,储存压力容器（代号C,球罐代号B）,三、按生产分类,按生产分类,换热器,外盘半管式反应锅,三聚氰胺尿素洗涤塔,石化催化装置,移动式,固定式,四、按安装分类,按安装分类,铁路罐车,罐式汽车,罐式集装箱,球形储罐,储存容器,剧毒介质：人伤亡50克,有毒介质损伤50克,易燃介质：爆炸下限10%，或上下限20%,五、按介质分类,按介质分类,三类,一类,六、按安全管理分类,按管理分类,二类,危害程度（压力容积）,压力容器注册编号的前三个代号分别表示如下：,MS,分离容器,中压,第二类,第一个代号表示类别一类压力容器；二类压力容器；三类压力容器,第二个代号表示压力的等级I低压；M中压；H高压；U超高压,第三个代号表示用途R反应容器；E换热容器；S分离容器；C储存容器；B球形容器；LA液化气体汽车罐车；LT液化气体铁路罐车,六、压力容器代号标记,压力容器缺陷评定,焊接缺陷,板材缺陷,锻件缺陷,外观缺陷：成形不良、表面气孔、烧穿、凹陷隐藏缺陷：气孔、夹渣、未熔合、未焊透,非金属夹杂化学成分不合格裂纹热处理缺陷,非金属夹杂物锻造裂纹夹沙龟裂,一、压力容器主要缺陷,检查计寿命结构不连续部位，重载荷高温350易腐蚀部位曾修理部位,二、压力容器检测内容,检测内容,事故诱因,三、压力容器事故原因,压力容器结构的焊接接头，采用无损检验方法检查，根据缺陷验收标准，判定压力容器的可靠性。评定标准：,二、安全评定方法与原则,评定方法,检测发现的焊接缺陷，经规范中断裂力学容限分析后，确认不致发生断裂破坏，则认为是安全、可接受的。,合乎使用原则,质量控制验收标准；合乎使用的验收标准。,WEE/37“焊接缺陷验收标准若千方法指南”国际焊接学会IIW“按脆断破坏观点建议的缺陷评定方法”日本WES2085K“按脆断评定的焊接缺陷验收标准”英国BSIPD6493“焊接缺陷验收标准若干方法指南”美国ASME“锅炉及压力容器规范”美国ASME“锅炉及压力容器规范”美国R/H/R6“有缺陷结构完整性的评定”中国“压力容器评定规范CVDA-1984”,二、压力容器主要规范性文件,压力容器安全管理,一、压力容器安全状况等级划分,压力容器的安全状况分为五级，分级的原则如下：1级：资料齐全，设计、质量符合法规和标准；能安全使用。2级：存在有不危及安全、难纠正缺陷的新压力容器；存在有不危及安全可不修复的一般性缺陷的在用压力容器。3级：资料齐全，质量有不符合法规和标准的缺陷，但不会发展、扩大；焊缝缺陷不需要修复，评定能安全使用。4级：资料不全，主体材质不符合规定，强度经核算能满足使用要求；主体结构有较严重的缺陷，但不会发展或扩大；焊接质量有线性缺陷，有安全隐患。5级：缺陷严重，难于或无法修复、或修复后难以确保安全使用的压力容器。,报废,二、压力容器的完好标准,1设备完整(1)零部件齐全、完整，质量符合要求(2)安全附件齐全、灵敏、可靠，在有效检测期内(3)防腐层，绝热层完好(4)基础、支座稳固可靠(5)表面有压力容器铭牌运行正常(1)在用压力容器安全状况等级3级，新压力容器2级(2)各项工艺性能符合设计要求(3)无跑、冒、滴、漏现象(4)无明显变形或倾斜，无异常震动、声响等现象技术资料齐备、准确，技术档案完整,压力容器必须定期进行强制性检验。检验分为外部检验、内外检查和内压试验。外部检验：每年一次内外检验：六年一次/安全状况1-2级；三年一次/安全状况3级；耐压试验：两次内外检验检一次。,三、压力容器检验要求,四、压力容器事故预防措施,四、压力容器事故预防措施,五、压力容器事故应急措施,五、压力容器事故应急措施,应急措施,五、压力容器的管理与使用,任何单位都必须经有关部门进行资格认可后，方可进行压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造、报废等工作。,规定,、锅炉压力容器安全监察暂行条例，国务院1982年、压力容器安全技术监察规程，劳动部1990年、化工压力容器管理规定，化工部1994年、化工压力容器使用管理规程，化工部1994年、在用化工压力容器检验规程，化工部1993年,规程,一、责任制,六、压力容器安全标准化管理,二、压力容器登记,三、安全操作规程,四、人员培训,六、巡回检查,七、维护保养,八、紧急处理,九、压力容器检验,五、安全附件管理,安全阀由阀座、阀瓣、加载机构组成。当容器内压力正常时，阀瓣与阀座之间形成平面、锥面密封状态。当进口侧达到泄放压力时则开启泄放，泄压结束后，阀瓣自行关闭。,安全附件是防止压力容器超温、超压、超负荷的重要装置。,1.安全阀,弹簧式安全阀,五、安全附件管理,安全阀每年一次检验，调整、校验。日常做好维护保养工作，保持清洁，防止腐蚀，消除泄漏，铅封完好。根据实际情况可进行定期手拉排放检查。,安全附件管理,爆破片装置由金属薄膜和夹具组成。爆破片是爆破片装置中压力敏感元件，可在设计爆破压力下自行破裂，外泄介质，使容器中的压力迅速下降，避免压力过大引起的事故。爆破片装置必须由有专门资格的厂商生产，使用前必须进行技术实验。,六、安全附件管理,.爆破片装置,.压力表,压力表要与容器内介质的特性相适应。低压容器的压力表精度2.5级，中高压容器的压力表精度1.5级。压力表应按要求进行校验。压力表出现无压力、指针距零位的数值超出允许误差值，表盘玻璃破裂，表内弹簧管泄漏或指针松动时，应停止使用。,六、安全附件管理,液面计-是用来观察设备内部液面位置的装置。,.液面计,六、安全附件管理,板式液面计,玻璃管液面计,浮子式液面计,磁性液面计,液面计的选用要与压力容器内介质、最高工作压力、最高工作温度相适应。安装前，低/中压容器的液面计作1.5倍公称压力试验高压容器的液面计作1.25倍公称压力试验0以下，选用防霜液面计对易燃、毒性为极度/高度危害的液化气体压力容器，采用自动液面指示计，并有防漏的保护装置。超过检验周期、有裂纹、阀件固死、经常出现假液位等情况时，停止使用。,液面计管理,六、安全附件管理,压力容器检测监控,目的：及时发现设备出现的不正常状态，采取合理的措施，防止异常情况扩大，保证容器安全运行。压力、操作温度、液位、化学成分、物料比等。各连接部位有无松动、泄露、渗漏；附件有变形、腐蚀。安全装置（安全阀、爆破片等）、计量器具完好程度。,一、压力容器监控内容,1.工艺条件,2.设备状况,3.安全装置,超声波探伤射线探伤磁粉探伤渗透探伤声发射检测,二、压力容器无损探伤技术,常规无损检测技术,无损探伤是在不损伤被检工件的情况下,利用材料中缺陷所具有的物理特性来检测其内部或是否存在缺陷。常用的探测技术如下：,超声波探伤原理：机械振动的能量与振动频率成正比，携巨大能量的超声波（20KHZ）在介质中传播时，有很强的穿透力。缺陷的存在使材料的声阻抗不同，这样，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上反射回来的能量的大小，由此可判断缺陷的形态和大小。主要采用脉冲反射式超声波探伤仪。,二、压力容器无损探伤技术,无线电电磁波超声波,二、压力容器无损探伤技术,射线探伤主要采用射线和X射线。利用其很强穿透能力来进行检测。射线穿物质时，物质的密度越大，射线穿透的强度就越小。若其内部有气孔等缺陷时，穿透过较适宜用于体积型缺陷探伤，而不适宜面积型缺陷探伤。,无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。,二、压力容器无损探伤技术,磁粉探伤利用缺陷磁导率和钢铁磁导率的差异，以及缺陷处磁场的崎变，吸引磁粉在缺陷处形成磁粉堆积-磁痕，然后受光照，显现出缺陷位置和形状，实现了磁粉探伤。将待测物体置于强磁场中，由于缺陷是非铁磁性的，磁力线通过的阻力很大。缺陷附近的漏磁场会吸住磁粉，形成可见的堆集。,二、压力容器无损探伤技术,渗透探伤荧光法：将含有荧光物质的渗透液涂敷在被测件上，然后清洗去表面的渗透液。部分渗透液将渗入缺陷中。在暗处用紫外线灯照射，缺陷处会发出明亮的荧光。着色法：渗透液含着色染料，可在白光或