压力容器安全技术

压力容器安全技术

一、压力容器概念

压力容器亦称受压容器，指内部盛装工作介质（气体或液体）且承

受压力的密闭容器，并同时具备以下三个条件：1.最高工作压力（Pw）

>0.1MPa（Pw不包括液体静压力）；2.内直径（非圆形截面指最大尺寸）

>0.15m,且容积20.025m3；3.介质为气体、液化气体和最高工作温度高

于等于标准沸点的液体。

二、压力容器分类

1.按用途分类

（1）反应容器主要用来完成介质的物理或化学反应的容器。如反

应器、聚合釜、合成塔、变换炉等。

（2）换热容器主要用来完成介质热量交换的容器。如热交换器、

蒸发器、消毒锅等。

（3）别离容器主要用来完成介质的流体压力平衡、净化、别离等

的容器。如缓冲器、枯燥器、过滤器、汲取塔等。

（4）贮运容器主要用来盛装生产和生活用的原料气体、液体、液

化气体的容器。如贮罐、槽车等。

2.按压力分类

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压力容器按其工作压力的大小可分为低压(0.1MPaWPV1.6MPa)

中压(1.6MPagPVlOMPa)高压(lOMPagPVXXXMPa)超高压

(P>XXXMPa)四类

3.从安全监察角度分类

一类容器、二类容器、三类容器

三、压力容器的断裂形式及原因

1.塑性断裂是压力容器在内部压力作用下，器壁上产生的应力到达

材料的强度极限而发生的。在塑性断裂前，器壁产生较大的塑性变形，

若此时内部压力连续增高，容器的变形就会不断增大，器壁的厚度将进

一步减薄。当器壁上的应力到达材料的断裂强度时•，容器即发生裂开。

塑性断裂的容器一般不产生碎片，只是裂开一个破口。

2.脆性断裂发生脆性断裂的容器，裂开后经检查并没有发现有可见

的变形现象，而且依据裂开时的压力进行应力计算，器壁上的应力水平

远远低于材料的强度极限，有的甚至还低于屈服极限。造成脆性断裂的

主要因素，一是容器存在缺陷；二是材料的韧性差。由于金属材料的韧

件伴着温度的降低而下降，所以脆性断裂一般都发生在温度较低的情

况下。脆性断裂的过程是器壁裂纹快速扩展的过程，预先没有明显的变

形迹象，断裂往往在一瞬间发生，且容器承受的压力在正常的工作压力

范围内，所以这是一种非常危险的破坏形式。

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3.疲惫断裂金属构件在经过肯定次数的反复交变应力作用下，会在

远低于材料强度极限的应力下发生破坏。这种破坏通常都要经过肯定

时间，所以称之为疲惫破坏。压力容器疲惫断裂的特点是承受较高的交

变应力，而应力交变的次数并不太多。这主要是由于容器的接管、开孔、

转角、焊缝附近、钢材存有严峻缺陷的区域等处都有程度不同的应力集

中。假如容器频繁地加载或卸载，就会在这些局部应力较高的部位产生

裂纹，伴着应力的周期改变，裂纹不断缓慢地扩展，最终导致容器的裂

开。

4.应力腐蚀断裂应力腐蚀断裂是容器在腐蚀性介质和拉伸应力的

共同作用下产生的一种破坏形式。发生应力腐蚀时;腐蚀和应力这两个

因素是互相促进的。一方面，腐蚀使金属材料的有效承压面积减小，外

表形成缺口，产生应力集中；另一方面，应力加速腐蚀的发展，使外表

缺口向深处扩展，最终导致断裂。应力腐蚀破坏比其他的腐蚀形式（如

匀称腐蚀、点腐蚀）更具危险性，由于它不在构件外表预先留下宏观的

破坏痕迹，也不减小壁厚的尺寸，只是在容器内壁的纵深方向形成裂纹,

所以往往在未被发现的情况下突然腐蚀损坏。

四、压力容器安全技术要求

1.对容器本体的安全技术要求

（1）压力容器的设计压力不得低于最高工作压力。装有安全泄放

装置（如安全阀、爆破片）的压力容器，其设计压力不得低于安全泄放

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（1）压力容器必需按规定装设安全阀、爆破片、压力表、液面计、

温度计及紧急迫断阀等安全附件。对安全附件要强化维护和定期校验,

常常保持齐全、灵敏、牢靠。

（2）安全阀、爆破片的排放力量，必需大于或等于压力容器的安

全泄放量。安全阀的开启压力及爆破片的爆破压力均不得大于容器的

设计压力。

（3）对易燃、有毒介质的压力容器，应在安全阀或爆破片的排出

口装设导管，将排放介质引至安仝地点。对盛装有毒、易燃、腐蚀、黏

性介质或贵重介质的压力容器，为便于安全阀的清洗与更换，可在安全

阀（爆破片）与容器之间装设截止阀门。

（4）安全阀有以下情况之一时，应停止运用并更换：

1）安全阀的阀芯与阀座密封不严且无法修复；

2）安全阀的阀芯与阀座粘死或弹簧严峻腐蚀、生锈；

3）安全阀选型错误。

（5）安全阀一股每年至少应校验一次；在苛刻条件下运用的爆破

片应每年更换，一般爆破片应在2〜3年内更换。

（6）压力表的选用必需与容器内的介质相顺应，装设位置应便于

操作人员观看和清洗。压力表与容器之间应装设三通旋塞或针形阀，并

有开启标志。盛装蒸汽介质的容器，在压力表与容器之间应装有存水弯

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管；盛装腐蚀性或高黏性介质的容器，在压力表与容器之间应装设能隔

离介质的缓冲装置。

（7）液面计应安装在便于观看的位置。液面计上最高和最低安全

液位，应作出明显的标志。当液面计的玻璃板（管）有裂纹、碎裂，或

液面计指示模糊不清，或阀件固死时，应停止运用并更换。

五、压力容器安全运行与管理

1.压力容器的运用单位，在压力容器投入运用前，应到安全监察机

构办理运用登记手续。

2.压力容器运用单位的安全管理工作主要包括：贯彻执行《压力容

器安全技术监察规程》和有关的压力容器安全技术标准、规章；制定压

力容器的安全管理规章制度；检查压力容器的运行、修理和安全附件校

验情况；压力容器的检验、修理、改造和报废等技术检查；编制压力容

器的年度定期检验计划；压力容器技术资料的管理。

3.压力容器的操作人员应持证上岗。容器的运用单位应定期对操作

人员进行培训与安全教育。

4.压力容器的运用单位，应依据生产工艺要求和容器的技术性能，

制定安全操作规程，其内容至少应包括：容器的操作工艺指标，如最高

工作压力、最高或最低工作温度；容器的操作方法，如开、停车的操作

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程序和留意事项；容器运行中应重点检查的工程和部位，运行中可能显

现的异样现象和防止措施，以及紧急情况的处置和报告程序。

5.压力容器发生以下异样现象之一时•，噪作人员应立刻实行紧急措

施，并按时向有关部门报告：

⑴压力容器工作压力、介质温度或壁温超过规定值，实行措施仍不

能得到有效掌握；

⑵安全附件失效；⑶接管、紧固件损坏，难以保证安全运行；

⑷发生火灾等直接威逼到压力容器安全运行；⑸过量充装；

⑹压力容器液位超过规定，实行措施仍不能得到有效掌握；

⑺压力容器与管道发生严峻振动，危及安全运行。

6.压力容器内部有压力时,不得进行任何修理。进入容器内部进行

检验、修理前，必需做好清理、置换等准备工作。达不到要求时，严禁

人员进入。

7.压力容器运行中，每年至少进行一次外部检查；安全状况等级为

1、2级的容器，每六年至少进行一次内外部检验（在停机状态下进行），

安全状况等级为3级的容器，每三年至少进行一次内外部检验；固定

式压力容器，每两次内外部检验期间内，至少进行一次耐压实验。移动

式压力容器，每六年至少进行一次耐压实验。

六、压力容器安全操作方法

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1.细心操作，动作平稳；2.禁止超温、超压、超负荷；

3.巡迪I检查，按时发现和消退缺陷；4.紧急停止运行