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压力容器安全技术 一 压力容器在石油化工中应用 二 压力容器基本知识 1 定义 承受介质压力且与外界隔离的密闭容器 条件 压力容器安全技术监察规程规定1 最高工作压力大于或等于0 1MPa 不含液柱静压力 2 内直径 非圆形截面指断面最大尺寸 大于或等于0 15M 且容积大于或等于0 025立方米 3 介质为气体 液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体 2 2 压力来源 容器外产生的压力源 容器外产生的压力源 压力容器的工艺参数 压力 设计压力 工作压力 温度 设计温度 介质温度 压力容器基本知识 压力容器的组成 结构组成 压力容器基本知识 压力容器的分类 压力容器 固定式 移动式 一般分类 压力容器基本知识 压力容器的分类 一般分类固定式 压力容器基本知识 压力容器的分类 一般分类固定式 压力容器基本知识 压力压容器的分类 移动式 槽 罐 车 气瓶 一般分类移动式 压力容器基本知识 压力容器的分类 1 汽车槽车2 火车槽车 一般分类移动式槽车 压力容器基本知识 压力容器的分类 一般分类移动式气瓶 压力容器基本知识 压力容器的分类 按安全的重要程度分类 压力容器安全监察规程 中 将其适用范围的压力容器按安全的程度分为三类 即一类压力容器 二类压力容器三类压力容器 压力容器基本知识 压力容器的分类 按安全的重要程度分类 1 三类容器 代号 1 1高压容器1 2毒性程度为极度和高度危害的中压容器 1 3易燃或毒性程度为中毒危害介质 且设计压力P与容积V的乘积大于或等于10MPa m3 pv 10MPa m3 中压储存容器 1 4易燃或毒性程度为中毒危害介质 且pv 0 5MPa m3中压反应容 压力容器基本知识 压力容器的分类 按安全的重要程度分类 1 三类容器 代号 1 5毒性程度为极度和高度危害介质 且pv 0 2MPa m3低压反应容1 6高压 中压管壳式余热锅炉 包括用途属于压力容器并主要按压力容器标准 规范进行设计和制造的直接火焰加热的压力容器 1 7中压搪瓷玻璃压力容器1 8使用按相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的强度级别较高的材料制造的压力容器 压力容器基本知识 压力容器的分类 按安全的重要程度分类 1 三类容器 代号 1 9移动式压力容器包括铁路罐车 介质液化气体 低温液体罐 或汽车 液化气体运输车 半挂 低温液体运输车 半挂 永久气体运输车 半挂 和罐式集装箱 介质为液化气体 低温液体 等 1 10容积大于等于50m3的球形储罐 1 11容积大于5m3的低温绝热压力容器 压力容器基本知识 压力容器的分类 按安全的重要程度分类 2 二类容器 代号 2 1中压容器 2 2毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器 2 3易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器 2 4低压管壳或余热锅炉 2 5低压搪瓷玻璃压力容器 压力容器基本知识 压力容器的分类 按安全的重要程度分类 3 一类容器 代号 除列入第三类 第二类的低压容器之外的所有低压容器 压力容器基本知识 几个重要概念易燃介质 易燃介质 指与空气混合的爆炸下线不高于10 或爆炸上限和下限之差值不低于20 的气体 如一甲胺 乙烷 乙烯 氯甲烷 环氧乙烷 环丙烷 氢 丁烷 丁二烯 丁烯 丙烷 丙烯 甲烷 几个重要概念介质的毒性程度 1 极度危害 级最高允许质量浓度小于0 1mg m32 高度危害 级最高允许质量浓度0 1 1mg m33 中度危害 级最高允许质量浓度1 10mg m34 轻度危害 级最高允许质量浓度大于或等于0 1mg m3毒性程度 级的介质有 氟 氟酸 氢氰酸 光气 氟化氢 氯等毒性程度 级的介质有 二氧化硫 氨 一氧化碳 氯乙烯 甲醇 氧化乙烯 硫化乙烯 二硫化碳 乙炔 硫化氢毒性程度为 级的介质有 氢氧化钠 四氟乙烯 丙酮等 压力容器基本知识 压力容器的标记 压力容器基本知识 压力容器的材料 常用材料类型 1 碳素钢Q235 A FQ235 C20R10202535452 低合金钢16Mn16MnR15MnV15MnVR15MnVNR09Mn2V40MnB3 低温钢16MnRD07MnCrMoVR07MnNiCrMoVDR16MnMoD4 不锈钢0Cr130Cr18Ni90Cr18Ni10Ti0Cr18Ni12Mo2Ti 压力容器基本知识 压力容器的标准化 两个重要的标准化参数 1 公称直径用DN表示容器的公称直径指的是容器的内径 管子的公称直径既不是它的内径也不是它的外径 而是与两者公称直径的某一个数值 故而是一个 名义 直径 压力容器的公称直径 无缝钢管制筒体的公称直径 压力容器基本知识 压力容器及标准化 两个重要的标准化参数 公称压力为了设计 制造和使用方便而人为规定的一个标准压力 用 表示 中低压范围分为 a 法兰的公称直径和公称压力是根据与之相配的容器或管子的标准而制定的 压力容器法兰与管法兰的公称压力如下 容器法兰0 250 611 62 546 4管法兰0 10 250 40 611 62 546 4 压力容器的相关标准 1 压力容器安全技术监察规程 国家技术监督局1999 6 252 气瓶安全监察规程 国家技术监督局3 压力容器使用登记管理规则 劳动部1993 12修订4 溶解乙炔气瓶安全监察规程 劳动部1993 3 275 压力管道安全管理与监察规定 劳动部1996 4 236 国家标准GB150 1998 钢制压力容器 7 国家标准GB151 1999 钢制管壳式换热器 除此之外还有与以上法规 标准相关或以上法规 标准中所引用的相应法规 标准 9压力容器主要零部件 以圆筒形容器为例 筒体 钢板卷焊而成封头 椭圆形 球形 碟形 锥形 平盖等 结管与法兰 管法兰 容器法兰 密封元件 非金属 金属 组和式 安全附件 监控类安全附件 压力表 温度计 液面计 保护类安全附件 安全阀 爆破片 紧急切断阀 静电接地装置 在易燃介质的容器和管道上均应考虑装设静电接地装置 三 压力容器事故分析 压力容器的破裂形式 塑性断裂 韧性断裂 延性断裂 脆性断裂疲劳断裂蠕变断裂腐蚀失效 压力容器爆炸危害盛装液体容器的爆炸能量 盛装液化气体容器的爆炸能量 盛装压缩气体容器的爆炸能量 盛装可燃气体混合物的爆炸能量 破坏能量估算 碎片的破坏作用 四 压力容器潜在风险 1 压力容器设计不符合标准 规范的要求 采用一些不合理的设计结构 2 制造粗制滥造 焊接质量差 案例 3 安装一些大型设备现场条件较差 焊条未烘干就施焊或强力组装等 案例 4 操作人员在使用过程中 案例 5 检验 修理不按 压力容器安全技术监察规程 的要求进行定期检验 容器超期服役 擅自修理 改造容器结构和用途等 案例 6 安全附件不完善或失去灵 准 稳 案例 7 不重视安全生产 无视国家法规 规程和标准 无严格的规章制度以及违章指挥等 案例 五 压力容器事故发生的原因 1 人的不安全行为 2 物的不安全行为 3 管理不善 六 压力容器事故分类 1 爆炸事故 压力容器在使用中或试压时发生破裂 使压力瞬间时降至等于外界大气压的事故 2 重大事故 压力容器由于受压部件严重损坏 附件损等 被迫停止运行 必须进修理的事故 3 一般事故 损坏程度不严重 不需要停止运行修理的事故 压力容器压力管道特种设备事故处理规定 特别重大事故 是指造成死亡30人 含30人 以上 或者受伤 包括急性中毒 下同 100人 含100人 以上 或者直接经济损失1000万元 含1000万元 以上的设备事故 特大事故 是指造成死亡10一29人 或者受伤50 99人 或者直接经济损失500万元 含500万元 以上1000万元以下的设备事故 重大事故 是指造成死亡3 9人 或者受伤20 49人 或者直接经济损失100万元 含100万元 以上500万元以下的设备事故 严重事故 是指造成死亡工1 2人 或者受伤19人 含19人 以下 或者直接经济损失50万元 含50万元 以上100万元以下 以及无人员伤亡的设备爆炸事故 一般事故 是指无人员伤亡 设备损坏不能正常运行 且直接经济损失50万元以下的设备事故 七 压力容器的安全操作 1 平稳操作 指缓慢地进行加载和卸载以及运行期间保持载荷的相对稳定 2 防止超载 3 容器运行期间的检查 4 操作记录 5 容器的紧急停止运行 6 容器的维护保养 7 容器停用期间的维护 压力容器检验 1 外部检查 指在用压力容器运行中的定期在线检查 每年至少进行一次 2 内外部检验 指在用压力容器停机 首次内外部检验周期检一般为3年 安全状况等级为1 2级时 每6年至少进行一次 当安全状况等级为3级时 每3年至少进行一次内外部检验 3 耐压试验 对固定式压力容器 每两次内外部检验期间内至少一次耐压试验 对移动式压力容器 每6年至少进行一次耐压试验 八 压力容器事故的预防 1 压力容器的设计要求设计单位应当经国务院特种设备安全监督管理部门许可 方可从事压力容器的设计活动 2 压力容器的制造要求制造单位 必须具备相应的条件 经国务院特种设备安全监督管理部门的许可 压力容器的焊接 考试合格的焊工施焊 并经无损探伤检验合格 制造的材质及规格应符合有关标准和设计的要求有质量合格证明书 3压力容器安全使用 1 安全装置和附件需齐全 灵敏 安全 可靠 2 压力容器及各类钢瓶充装时 不得超装压 3 氧气瓶的瓶体与瓶阀不得粘有油脂 易燃品 4 能引起燃烧 爆炸的气瓶 不得同车运输 同室储存 5 要经常监视和记录容器的使用压力及温度 安全附件和指示仪表的工作情况 以及容器外部的腐蚀情况 6 压力容器操作人员需经专业培训 考核合格取得 特种设备作业人员证书 后 方可上岗 7 容器运行中严禁超载 超温 超压 其运行压力和温度如有异常 应立即按操作规程调整到正常参数 九 压力容器的使用管理 压力容器安装竣工调试验收完成后 到当地安全监察机构办理了使用登记手续取得 压力容器使用证 即可投入使用 建立容器的操作规程和各种规章制度 人员要取得 压力容器操作人员合格证 设备要取得 压力容器使用证 九 压力容器的运行的使用管理 1 使用单位的技术负责人 主管厂长或经理 总工程师 必须对压力容器的安全管理负责 要设置专门的压力容器安全管理机构或指定有压力容器的专业知识 熟悉国家相关法规标准的工程技术人员负责压力容器的安全管理 2 使用单位必须贯彻执行 压力容器安全技术监察规程 等国家所颁布和实施的与压力容器有关的法规标准 并结合本单位情况 制定本单位的压力容器安全管理规章制度及安全操作规程 3 使用单位必须参加压力容器使用前的相关管理工作 既参加压力容器由订购 设备进厂 安装 验收到试车 使用交接等压力容器交付使用前的全过程的每一项工作 并进行跟踪 4 使用单位必须持压力容器有关的技术资料到当地锅炉压力容器安全监察机构逐台办理使用登记 并管理好有关资料 5 使用单位必须建立 压力容器技术档案 每年应将压力容器数量和变动情况的统计表报送主管部门和当地质量技术监督部门 6 使用单位应编制压力容器的年度定期检修计划 并负责组织实施 每年年底应将第二年度的检验计划和当年检验计划的实施情况 报到主管部门和质量技术监督部门 7 使用单位应做好压力容器运行 维修和安全附件校验及使用壮况的检查和记录 并逐步落实检查制度 岗位责任制和不正常情况的处理记录 8 使用单位应做好压力容器检验 修理 改造和报废等的技术审查工作 并组织好实施和记录归档 压力容器的受压部件和重大修理 改造方案应报当地锅炉压力容器安全检查机构审查批准 9 使用单位必须做好压力容器事故的抢救 报告 协助调查和善后处理等工作 发生压力容器爆炸及重大事故的单位应迅速