《特种设备培训》PPT课件.ppt

1、特种设备培训 聚氯乙烯分厂：李彦斌 2013年2月,聚氯乙烯分厂有17台起重设备，合成一期2台3吨卷扬机，二期4台1吨电动葫芦，聚合2台16吨行车，4台3吨电动葫芦，4台10吨电动葫芦，公用工程1台16吨行车，1台10吨行车，1台5吨行车。压力容器284台，聚合128台，合成156台。叉车13台，包装11台，聚合、合成各一台。,一、起重机的基本参数1、起重量G起重机允许起升物料的最大重量称为额定起重量G。起重机的取物装置本身的重量（除吊钩组以外），一般应包括在额定起重量之中，如吸盘，抓斗。2、起重力矩起重量G与幅度L的乘积称为重力矩。3、跨度S起重机两端梁车轮踏面中心线间的距离称为跨度。起重机

2、的跨度，由安装起重机的厂房跨度而定。其关系如下：SL2d式中L厂房跨度；d厂房两侧柱子纵向定位轴线与起重机轨道中心线之间的距离。,起重机,4、起升高度起重机吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离称为起升范围D 5、工作速度 6 、幅度L 7 、起重臂倾角 8 、轮压指小车处在极限位置时，起重机自重和额定起重量作用下在大车车轮上的最大垂直压力。,二、起重机的工作级别起重机的工作级别是表征起重机基本能力的综合参数，按起重机的利用等级和载荷状态来划分的，共分为八级，即A1A8八级，见表1,U代表利用等级U0U3表示不经常使用U4表示经常轻闲使用,U5表示经常中等使用U6表示不经常繁忙使用U7U9表示繁

3、忙使用,1、限位器用于限制取物装置的起升和下降高度，当吊具起升或下降到上下极限位置时，限位器能自动切断电源，使起升和下降机构停止运行。 2、缓冲器是一种吸收起重机与物体相碰时的能量的安全装置，在起重机的制动器和终点开关失灵后起作用。当起重机与轨道端头立柱相接时，保证起重机较平稳地停车。起重机上常用的缓冲器有橡胶缓冲器，弹簧缓冲器和液压缓冲器。,起重机的安全防护装置,3、超载限制器 是起重机的超载防护装置。按其结构方式和工作原理的不同，可分为机械式和电子式两种类型。在起重作业过程中，当起重量超过起重机额定起重量的10%时，重量限制器将起作用，使机构断电，停止工作，从而起到超载限制的作用。 4、防

4、碰撞装置它是防止起重机驶近轨道末端而发生撞击事故，或两台起重机在同一条轨道上发生碰撞事故，所采取的安全装置。行程限制器，能保证距离轨道末端200mm处以及起重机互相驶近距500mm处时，立即切断电源，停止运行。 5、自动联锁装置 桥式起重机上多有裸线通过，为了预防检修人员触电，要求在驾驶室通往车驾（或桥架）的仓门口处装设自动连锁装置，实现检修时停电，检修完后通电，保证检修作业的安全。 6、其他安全防护装置：扫轨板、 支撑架,1、吊钩。吊钩是起重机械的重要零件，通常分为锻造吊钩和板钩。它可以是锻钢制造的，也可以是钢铆制的，但不能采用铸造吊钩。吊钩在使用中一旦断裂，就会造成重大设备事故或人身伤亡事

5、故。 吊钩缺陷不补焊，吊钩表面应光滑，不得有裂纹、锐角、毛刺等缺陷；吊钩内部不得有裂纹和影响安全使用性能的缺陷；未经设计制造单位同意不得在吊钩上钻孔或焊接。吊钩出现下列情况之一的应报废：用清洗油洗净钩身，再用20倍放大镜检查钩身，特别是危险断面及螺纹部分，发现表面有裂纹、破口或发裂者； 危险断面磨损达原尺寸的10；开口度比原尺寸增加15；危险断面或吊钩颈部产生塑性变形；,起重机械主要零部件安全技术,2、钢丝绳。钢丝绳普遍用于起重机械起升、变幅和牵引机械，还可用作桅杆起重机在张紧绳或缆索起重机的支承绳等。在吊装作业中，常常被用来捆扎物料和用作索具、缆风绳等。钢丝绳的规格应根据不同的用途选择，使用

6、中应每天检查一次绳端固定和断丝情况。当钢丝绳的直径磨损变小。表面腐蚀、结构破坏达到一定程度时，应降级使用或报废。钢丝绳出现下列情况之一的应报废：磨损使钢丝绳的断面积减少因强度降低，当外层钢丝绳磨损达到其直径的40 时，钢丝绳应报废；钢丝绳严重磨损，在任何位置实测钢丝绳直径，尺寸已不到原公称直径的90；,3、滑轮和滑轮组。滑轮和滑轮组是起重机械上必不可少的卷绕装置。滑轮轴可以固定在面架或结构上，成为定滑轮，它可以改变力的方向，也可以随重物上下运动成为动滑轮，起吊省力。当有两支钢丝的张力需要平衡时，滑轮也可以做为均衡滑轮。把动滑轮和定滑轮用钢丝绳联系在一起使用，就构成滑轮组，它既可以起吊省力，又可

7、以改变力的方向，而且可以作为减速或增速装置。当滑轮的轮轴磨损、滑轮槽壁磨损和径向磨损达到一定程度时，应检修或更换。4、卷筒。钢丝绳通过卷筒卷绕，使重物上升或下降到所需要的位置。卷筒上的钢丝绳受力后，箍紧筒壁产生压力，有将筒壁压瘪的趋势。要注意检查卷筒中部有无裂纹，出现裂纹即应报废。,5、制动器。制动器是起重机械中不可缺少的组成部分，既可以在作业中起到夹持物件吊运的作用，又可以在意外情况下起到安全保险作用。因此，制动器既是工作装置，又是安全装置。动力驱动的起重机，其起升、变幅、运行和旋转机构都必须装设制动器。人力驱动的起重机，其起升机构和变幅机构也必须装设制动器和停止器。吊运炽热金属和易燃、易爆

8、等危险品，以及发生事故后可能造成重大伤害或损失的起升机构。其每一套驱动装置都应装设两套制动器。6、滑轮滑轮槽应光洁平滑，不得有损伤钢丝绳的缺陷；滑轮应有防止钢丝绳跳出轮槽的装置出现下述情况之一时，应报废：裂绞轮槽壁厚磨损达原壁厚的20,操作的一般操作 每台起重机械的司机，都必须经过培训、考核合格，并持有操作证才准予操作司机接班时，应检查制动器、吊钩、钢丝绳和安全装置。发现性能不正常，应在操作前排除。 司机对起重机进行维修保养时，应切断主电源，并挂上标志牌或加锁；必须带电修理时，应带绝缘手套、穿绝缘鞋，使用带绝缘手柄的工具，并有人监护；起重机运行时，不得利用限位开关停车；对无反接制动性能的起重机

9、，除特殊紧急情况外，不得打反车制动；起重机工作时，不得进行检查维修；吊运重物不得从人头顶通过，在没有障碍物的线路上运行时，吊物（吊具）底面应离地面2米以上；有障碍物需要穿越时，吊物（吊具）底面应高出障碍物顶面0.5米以上；所吊重物接近或达到额定起重量时，吊运前应检查制动器，并用小高度（200300毫米）、短行程试吊车，再平稳地吊运；,有下列情况之一时，司机不应进行操作：1.超载或物体重量不清时不吊；2.信号不明确时不吊；3.捆绑、吊挂不牢或不平衡可能引起滑动时不吊；4.被吊物有人或浮置物时不吊；5.结构或零部件有影响安全工作缺陷或损伤，如制动器或安全装置失灵、吊钩螺母结构装置损坏、钢丝绳损伤达

10、到报废标准时不吊；6.遇有拉力不清的埋置物时不吊；7.斜拉重物时不吊；8.工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物情况和指挥信号时不吊；9.重物棱角处于捆绑钢丝绳之间未加衬垫时不吊；10.容器内装的物品过满时不吊。,压力容器,第一章 基础知识一、压力容器基本概念,（一）广义定义： 压力容器是指承受压力载荷（器壁内外存在一定压力差）的密闭容器。 （二）界定： 1、界定依据：发生事故的可能性和危害程度。 2、相关因素： 、介质（易爆性、毒性） 、工作压力 、容积,3特种设备安全监察条例的界定范围： 指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），且压

11、力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL的气体、液化气体或者标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60液体的气瓶；压力氧舱。 与TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程 不同之处移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60液体的气瓶；压力氧舱。,4、依据TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程中规定： 本规程适用于同时具备下

12、列条件的压力容器： (1)工作压力大于或者等于0.1MPa(注1-2)； (2)工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPaL(注1-3)； (3)盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体(注1-4)。 其中，超高压容器应当符合超高压容器安全技术监察规程的规定，非金属压力容器应当符合非金属压力容器安全技术监察规程的规定，简单压力容器应当符合简单压力容器安全技术监察规程的规定。 注1-2：工作压力，是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力(表压力)。 注1-3：容积，是指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并且圆整。一般应

13、当扣除永久连接在压力容器内部的内件的体积。 注1-4：容器内介质为最高工作温度低于其标准沸点的液体时，如果气相空间的容积与工作压力的乘积大于或者等于2.5MPaL时,也属于本规程的适用范围。,4压力容器类别 根据危险程度，本规程适用范围内的压力容器划分为三类（、），以利于进行分类监督管理，压力容器类别划分方法见附件A。 TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程中的分类是根据介质特性，再根据设计压力和容积来确定压力容器类别的。 附件A压力容器类别及压力等级、品种的划分 A1压力容器类别划分 A1.1介质分组 压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气体以及最高工作温度高于或者

14、等于标准沸点的液体： (1)第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。 (2)第二组介质，除第一组以外的介质。,A1.2介质危害性 介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度，用介质毒性程度和爆炸危害程度表示。 A1.2.1毒性程度 综合考虑急性毒性、最高容许浓度和职业性慢性危害等因素，极度危害最高容许浓度小于0.1mg/m3；高度危害最高容许浓度0.11.0mg/m3；中度危害最高容许浓度1.010.0mg/m3；轻度危害最高容许浓度大于或者等于10.0mg/m3。 A1.2.2易爆介质 指气

15、体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。,A1.2.3介质毒性危害程度和爆炸危险程度的确定 按照HG206602000压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类确定。HG20660没有规定的，由压力容器设计单位参照GB504485职业性接触毒物危害程度分级的原则，决定介质组别。 A1.3压力容器类别划分方法 A1.3.1基本划分 压力容器类别的划分应当根据介质特性，按照以下要求选择类别划分图，再根据设计压力p(单位MPa)和容积V(单位L)，标出坐标点，确定压力容器类别： (1)第一组介质，压力容器类别

16、的划分见图A-1； (2)第二组介质，压力容器类别的划分见图A-2。,本规程条款,图A-1压力容器类别划分图第一组介质,本规程条款,图A-2压力容器类别划分图第二组介质,注：压力容器涉及的易燃介质包括易燃气体和易燃液体。目前尚没有严格的易燃气体定义。国内有关标准规范(如GB504485职业性接触毒物危害程度分级、HG20660-2000压力容器化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类等)中，易燃液体的定义差别也较大，难以统一。99版容规易燃介质的定义：气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，且其爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20%的介质。其实质是易爆介质的定

17、义。鉴于上述情况，本次修订将易燃介质更名为易爆介质，相当于HG20660标准中的“爆炸危险介质”。 液化气体常温下为气体，通过加压、降温液化，即使是非危险介质(如空气、氧气、氮气、CO2等)，一经液化存储，其容积率极大，一旦泄漏，会突然改变周围大气状态，造成大面积窒息，也是十分危险的，故将液化气划为第一组介质。,5 压力容器的术语,5.1压力（除注明者外，压力均为表压力）：单位MPa （1）工作压力Pw：在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力。 （2）设计压力P：指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。 （3）计算压力PC：指在相应设计温度下

18、，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力。当元件所承受的液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略不计。 （4）试验压力PT：在压力试验时，容器顶部的压力。 （5）最高允许工作压力Pw：指在设计温度下，容器顶部所允许承受的最大表压力。该压力是根据容器壳体的有效厚度计算所得，且取最小值。,最高允许工作压力可作为确定保护容器的安全泄放装置动作压力（安全阀整定压力或爆破片设计爆破压力）的依据。 （6）安全阀的整定压力（开启压力）PZ：安全阀阀瓣开始离开阀座，介质呈连续排出状态时，在安全阀进口测得的压力。 （7）爆破片的标定爆破压力Pb：爆破片铭牌上标明的爆破压力。 (8) 应力：由外力等因素引起的物体

19、内部单位截面面积上的内力。 (9)应变：在外力等因素作用下物体内部的相对变形。 (10)应力集中：物体中应力局部增高现象，一般出现在物体形状急剧变化的地方，如缺口、孔洞、沟槽以及有刚性约束处。,5.2温度 （1）温度 金属温度：容器元件沿截面厚度的温度平均值。 工作温度：容器在正常工作情况下介质温度。 （2）最高、最低工作温度：容器在正常工作情况下可能出现介质最高、最低温度。 （3）设计温度：容器在正常工作情况，设定的元件的金属温度（沿元件金属截面的温度平均值）。 设计温度与设计压力一起作为压力容器的设计载荷条件。 （4）试验温度：系指压力试验时容器壳体的金属温度。,5.3、厚度 （1）计算厚

20、度：容器受压元件为满足强度及稳定性要求，按相应公式计算得到的不包括厚度附加量的厚度。 （2）设计厚度d：计算厚度与腐蚀裕量之和。 （3）名义厚度n（即图样标注厚度）：设计厚度加上钢材厚度负偏差后，向上圆整至钢材（钢板或钢管）标准规格的厚度。 （4）有效厚度e：名义厚度减去厚度附加量（腐蚀裕量与钢材厚度负偏差之和）。 （5）最小实测厚度：实际测量的容器壳体厚度的最小值。 （6）厚度附加量：设计容器受压元件时所必须考虑的附加厚度，包括钢板（或钢管）厚度负偏差C1及腐蚀裕量C2。 注意：容器壳体加工成型后不包括腐蚀裕量的最小厚度min： 对碳素钢、低合金钢，不小于3mm 对高合金钢，不小于2mm,6

21、压力容器的特点,承受一定压力，与外界形成一个封闭系统的容器，称为压力容器。如所有过程装备的壳体、航天器与潜艇的壳体; 水压机的液压缸；压缩机的储罐；发酵罐；锅炉，核电站核容器；液化石油气罐等。,锅炉、换热器、加热炉 = 圆筒外壳 + 传热管束 核反应堆 = 圆筒安全壳 + 核反应零部件 塔器 = 圆筒外壳 + 传质元件（浮阀、填料等） 反应釜 = 圆筒夹套 + 搅拌器 压缩机、真空泵 = 圆筒气缸 + 活塞 透平机、泵 = 蜗壳 + 叶轮 ,过 程 装 备 = 受 压外 壳 + 功 能 内 件,7压力容器的应用,化学工业反应釜，换热器，储罐 石油工业精馏塔，换热器，储罐 航天飞机，火箭，宇宙飞

22、船 机械水压机，储能器，压缩机，液压缸 食品杀菌锅，发酵罐 印染高压染缸 造纸烘缸 动力锅炉，核电站核容器 民用液化石油气罐 医疗氧舱，消毒锅,容器应用的广泛性 压力容器不仅广泛用于化学、石油化工、 医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、器、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温度下运行，如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。,（1）量大面广 1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容器多达122.22

23、万台 ，移动式压力容器中罐车16910辆，在用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台。此外全国持有压力容器制造企业合计2432个，设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重视其安全管理和监察检查的原因。,（2）操作条件的复杂性 压力容器的操作条件十分复杂，甚至于苛刻。压力从12105Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为10.521.0MPa；高压聚乙烯为100200MPa；合成氨为10100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-196oC低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包罗爆、燃、毒、辐（照）

24、、腐（蚀）、磨（损）等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。,（3）极其严格的安全性 压力容器承受各种静、动载荷或交变载荷，和附加机械或温度载荷； 多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大， 压力容器大多数系焊接制造，容易产生焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必造成极具灾难性的后果。 因此，对压力容器要求很高的安全可靠性。,压力容器的特点 压力 (pressure) 温度 (temperature) 介质腐蚀性（corr

25、osion） 易燃易爆(burn and explode) 有毒有害(poison and harmful) 其设计时主要考虑的是： 要求在一定的压力P、温度t和化学介质M的作用下长期安全工作，且保证密封不漏。,压力容器的结构,压力容器一般是由筒体（又称壳体）、封头（又称端盖）、法兰、接管、人孔、支座、密封元件、安全附件等组成。它们统称为过程设备零部件，这些零部件大都有标准。其典型过程设备有换热器、反应器、塔式容器、储存容器等。 压力容器的结构形状主要有圆筒形、球形和组合形。压力容器本体的结构形状中最常用的是圆筒形容器。圆筒形容器是由圆柱形筒体和各种成型封头（半球形、椭圆形、碟形、锥形）所组成

26、。球形容器由数块球瓣板拼焊成。承压能力很好，但由于安置内件不便和制造稍难，故一般用作贮罐。压力容器的筒体、封头（端盖）、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰；球罐的球壳板；换热器的管板和换热管；M36以上的主螺栓及公称直径大于250mm的接管和管法兰均作为主要受压元件。,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,压力容器的典型结构,第二节 压力容器的分类 一、一般分类 按壁厚：薄壁容器：外径与内径之比小于1.2的钢制压力容器。 厚壁容器：外径与内径之比大于1.2的钢制压力容器。

27、 按承压方式：内压容器、外压容器 按工作壁温：高温容器、中温容器、低温容器 按壳体形状：圆筒形容器、球形容器、其它形状容器 按制造方法：焊接容器、锻造容器、锻焊容器、铸造容器、铆接容器 按材料：钢制容器、有色金属容器、非金属容器 按安放形式：立式容器、卧式容器 按使用特点：固定式容器、移动式容器 1、固定式容器分类：安装在固定位置作用的压力容器。,、按设计压力（p）等级划分： 、低压容器（L）0.1MPaP100MPa 、按工艺用途划分（固定式容规） 、反应压力容器（R）：主要用于完成介质物理、化学反应的压力容器，如各种反应器、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。 、换热压力容器（E）：主要

28、用于完成介质热量交换的压力容器，如各种换热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、医用灭菌器、等。,、分离压力容器（S）：主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器，如各种油气分离器、过滤器、集油器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、除氧器等。 、储存压力容器（C球罐为B）：主要用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，如各种型式的储罐、缓冲罐、消毒锅、压缩机储气罐、印染机、烘缸、蒸锅等。 2、移动式压力容器的分类： 、气瓶：气瓶安全监察规程规定的适用条件为：正常环境温度40600C，公称工作压力1.030MPa，公称容0.43000L。,、永久气体气瓶（压缩气体气瓶）：介

29、质：氧、氮、空气、氢、甲烷、一氧化碳、一氧化氮、氦等以及氖、氩、 等惰性气体。充装压力：12.5MPa、15MPa、20MPa、30MPa 、液化气体气瓶： 高压液化气瓶（低临界温度液化气）：介质：二氧化碳、乙烯、乙烷、氯化氢等。充装压力：8.0 MPa、12.5MPa、15MPa、20MPa。 低压液化气瓶（高临界温度液化气）：介质：硫化氢、氨、氯、液化石油气、丙烷、丁烷等。工作压力为饱和状态下的蒸汽压力，所有临界温度的液化气在600C时的饱和蒸汽压力都不超过5.0MPa. 、溶解气体气瓶（溶解乙炔气瓶）：乙炔溶解在丙酮中。最高工作压力p3.0MPa。 、低温、超低温绝热气瓶：空分行业的低温

30、、超低温液化气气瓶、液氮、液氢、液氧气瓶等。 2、罐车： 、火车罐车； 、汽车罐车； 、长管拖车,二、按安全管理分类 1、介质的危害性：用介质的毒性程度和爆炸危害程度表示。 、介质的毒性程度： 极度危害：最高允许浓度小于0.1mg/m3； 高度危害：最高允许浓度0.1mg/m31.0mg/m3； 中度危害：最高允许浓度1.0mg/m310.0mg/m3； 轻度危害：最高允许浓度大于或者等于10.0mg/m3。 、易爆介质：与空气混合的爆炸下限小于10%，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或等于20%的介质。 、介质的分组（固定容规）： 第一组介质：毒性程度为极度危害、高度危害的化学介 质，易爆介

31、质、液化石油气体。 第二组介质：其它介质。 2、容器类别的划分（分为、类） 根据介质特性、设计压力和容积查图确定。,第三节 安全的重要性 一、事故率 1、事故率：衡量在一定的时间内设备或装置发生事故的多少。 事故率=发生事故的次数/（设备台数运行年数），单位为“次/台年”。 2、世界上工业发达国家压力容器爆炸事故率大约在105次/台年数量级，我国19831993年统计的压力容器爆炸事故率平均为10.310-5次/台年，与工业发达国家差距不大。但远高于其它机械设备的事故率。 二、压力容器事故率高的原因 1、设备本身原因 、使用条件比较苛刻：承压、高温或深冷、腐蚀环境； 、容易超负荷：操作失误或异

32、常反应使压力突增； 、局部应力比较复杂：容器开孔接管等结构不连续处应力集中，反复加载卸载会造成疲劳破裂； 、常隐藏有严重缺陷：制造时留下微小裂纹等严重缺陷，使用中扩展破裂。,2、使用管理 、使用无证单位非法生产的容器，不报装、不注册登记和检验，逃避安全监察； 、管理、操作不符合要求，不配备或缺乏懂专业和法规的技术管理人员，操作人员不经培训，无证上岗； 、“四无”：无安全操作规程、无压力容器技术档案、无持证上岗操作和管理人员、无定期检验管理。 、擅自改变使用条件，擅自修理改造； 、安全监察不到位。 三、事故造成的危害 1、容器泄漏： 高温高压气、液介质喷射会灼伤周围人员甚止毙命； 有毒介质泄漏会

33、造成大范围毒害区，使人中毒甚至死亡； 易爆介质泄漏会造成空间燃爆和火灾； 2、容器爆炸： 产生的碎片和冲击波会摧毁周围的设备、厂房和建筑物，造成火灾和人员伤亡。,5、压力容器的基本参数,设计压力：指压力容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为压力容器的设计载荷条件。 工作压力：指压力容器正常工作情况下，容器顶部可能达到的最高压力，其值不得高于设计压力。 计算压力：指在相应的设计温度下，用以确定受压元件厚度的压力，包括液柱静压力。 设计温度：指压力容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度（沿金属截面的温度平均值）。GB150规定，压力容器铭牌上的设计温度应是壳体设计温度的最高值或最低值。

34、计算厚度：指压力容器设计计算时，由公式计算所得到的厚度。 设计厚度：指计算厚度与腐蚀裕量之和。 名义厚度：指标注在图样上的厚度。 材料：一般为压力容器专用材料。用于焊接的碳素钢和低合金钢材。,腐蚀裕量： 根据材料腐蚀速率和使用年限确定。 均匀腐蚀：C1=Kat 非确立匀腐蚀，除正确的结构设计外，应尽最大可能降低残余应力减少应力腐蚀的影响。 材料厚度负偏差：按相应材料标准规定确定。 铝板，当t3800mm时，按运输和现场制造安装条件确定。 奥氏体不锈钢min2mm；铝制容器min3mm（无加强措施）或min2mm（有加强措施）。,8、耐压试验：是指压力容器制成后，所进行的超过设计压力或者压力容器

35、铭牌上规定的最大允许工作压力（对在用压力容器为工作压力）的液压试验、气压试验以及气液组合压力试验三种。目的：检查容器受压部件的强度和严密性。 耐压试验 、耐压试验的种类：液压试验、气压试验、气压液压组合试验。 、耐压试验的压力：,考虑因承重等原因无法进行液压试验，进行气压试验又耗时过长，特增加气液组合压力试验作为耐压试验的方法之一。 对于大型压力容器耐压试验过程中可能出现的气液共存问题，在实践过程中的确带有一定的普遍性，也是现有技术规范难以回避的技术问题。 由于考虑到基础承重能力可能不够，或者由于内部结构、填料等原因压力容器无法充满液体，以及液压试验泵能力不足等情况，实际上在进行大型压力容器的

36、耐压试验过程中，往往采用注入部分液体，然后用压缩气体(氮气瓶等)来加压以代替液压试验的做法，这实际上是一种气液组合试验方法，在国外技术标准及相关技术文献中已有阐述。 但是，这种气液混合试验方法是否可行，在99版“容规”中并未作明确说明，本次修订明确规定可以采用这种试验方法，并从试验时的安全角度出发，规定组合试验压力值应该按气压试验压力值选取，其设计、制造、无损检测也应该按气压试验的要求进行；同时，应按照气压试验做好安全防护工作。,、耐压试验前的准备工作 、耐压试验前，压力容器各连接部位的紧固螺栓应当装配齐全，紧固妥当； 、压力试验至少采用两个量程相同并经过校验的压力表，压力表应安装在容器顶部便

37、于观察的位置； 、耐压试验时，容器上焊接的临时受压元件应当采取适当措施保证其强度和安全性。 、耐压试验通用要求 、保压期间不能采用连续加压不维持试验压力不变，耐压试验过程中不得带压紧固螺栓或向受压元件施加外力； 、耐压试验过程中，不得进行与试验无关的工作，无关人员不得在试验现场停留； 、压力容器耐压试验时，监检人员应当到现场进行监督检验； 、耐压试验后，由于焊接接头或者接管渗漏而进行返修的，或者返修深度大于二分之一厚度的容器，应当重新进行耐压试验。 液压试验合格标准： 无渗漏；无可见的变形；试验过程中无异常的响声。,气压试验与气密性试验的区别： 气压试验： 由于结构原因或者支承原因，不能向压力

38、容器内充灌液体以及运行条件不允许残留试验液体的压力容器可按规定进行气压试验。 气压试验合格要求： 气压试验过程中，无异常响声、经肥皂液或其它检漏液检查无漏气、无可见变形。 气密性试验 、要求作气密性试验的容器：介质为极度危害、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的压力容器； 、气密性试验应在液压试验后进行； 、气密性试验压力为设计压力； 、进行气密性试验时，一般应当将安全附件配齐； 、气密性试验用气要求与气压试验相同； 、保压足够时间经过检查无泄漏为合格。,固容规泄漏试验 4.8.1 需要进行泄漏试验的条件 (1)耐压试验合格后，对于介质毒性程度为极度、高度危害或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器

39、，应当进行泄漏试验； (2)设计图样要求做气压试验的压力容器，是否需要再做泄漏试验，应当在设计图样上规定。 4.8.2 泄漏试验种类 泄漏试验根据试验介质的不同，分为气密性试验以及氨检漏试验、卤素检漏试验和氦检漏试验等。试验方法的选择，按照设计图样和本规程引用标准要求执行。 4.8.3 气密性试验 (1)气密性试验所用气体应当符合本规程4.7.7.1第(1)项的规定，气密性试验压力为压力容器的设计压力； (2)进行气密性试验时，一般应当将安全附件装配齐全； (3)保压足够时间经过检查无泄漏为合格。,第四章压力容器的破坏形式 压力容器的破坏形式： 1、延性破裂：是压力容器在内部压力作用下器壁上产

40、生的应力达到材料的强度极限而发生的破裂现象。 压力容器发生韧性破裂在任何温度下都可能发生。 过量充装是造成压力容器破裂事故的主要原因之一，特别是对盛装低压液化气体的容器造成的事故尤为常见。当容器内充满液化气体介质后，由于器内液体的压缩系数小，膨胀系数大，当温度升高时，器内压力急剧增大。 用液体做爆破试验的压力容器（如气瓶），在其破裂时应是韧性破裂。 压力容器发生韧性破裂时，其断裂的宏观表面与拉应力方向是45度角。 2、脆性破裂是指容器在压力远小于材料强度极限甚止低于屈服极限时发生的破裂，破裂时没有显著的塑性变形。,3、疲劳破裂：是指压力容器器壁在反复加压和卸压过程中受到交变载荷长期作用，没有经

41、过明显的塑性变形而导致的断裂。 4、腐蚀破裂：是指压力容器材料在腐蚀介质作用下引起容器减薄或组织变化，力学性能降低，导致容器承载能力不够而发生的破坏形式。 ：其中的应力腐蚀：是金属在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下而产生的一种破坏形式。金属发生应力腐蚀时，腐蚀和应力两个因素是相互促进的。 5、压力冲击破裂：是指压力容器的压力由于各种原因急剧升高，壳体受到高压力的突然冲击而造成的破裂事故。 6、蠕变破裂： 是指压力容器的壁温高于某一限度时，即使应力低于屈服极限，容器材料也会发生缓慢的塑性变形，经长期积累，最终导致容器的破裂。 换热容器应防止结疤、结炭。由于一些热载体或介质易结疤、结炭，不仅影响传热

42、效果，物料炭化会引起钢板过热软化破裂造成爆炸事故。,第五章 压力容器的安全附件,安全附件的一般要求 1压力容器安全附件种类： 安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、压力表、单向阀、限流阀、温度计、喷潹冷却装置、紧急切断装置、防雷击装置等。 2压力容器应根据容器的结构、大小和用途分别装设相应的安全附件。 3安全附件的材料必须满足在容器内介质的作用下不发生腐蚀或不发生严重腐蚀的要求。 4选用安全附件时，其压力等级和使用温度范围必须满足压力容器操作条件的要求。,1、安全阀的作用 当压力容器的压力超过正常工作压力时，安全阀自动开启将容器内的气体排出一部分，而当压力降至正常工作压力时，又自动关闭，以保证压

43、力容器不致因超压运行而发生事故。 罐车的安全阀一般设于罐体内部。 安全阀的分类及其结构 、安全阀的基本结构和原理： 安全阀由阀体、阀瓣和加载机构三个主要部分组成。 、安全阀的分类：按加载机构分类：、重块式安全阀：、杠杆式安全阀：、弹簧式安全阀：按阀瓣开启高度分类：、微启式安全阀、全启式安全阀：按排放方法分类： 、全封闭式：、半封闭式：、敞开式。 安全阀的维护与定期校验 、要经常保持安全阀的清洁，防止锈蚀、油污、堵塞； 、经常检查安全阀的铅封，其调整有无变动； 、发现泄漏及时更换和维修；,、定期进行手提排气试验，防止阀瓣粘死。 、 安全阀应当按规定的时间进行定期校验，安全阀每年至少校验 一次。

44、定期校验的内容包括分解、清洗、研磨、试验、校正和调整。安全阀定期校验应当由经国家质检总局核准的检验机构进行。 (6)安全阀出厂时已经过检验，新安全阀还应进行校验。 （7）安全阀安装时应保持铅直方向。 （8）罐车的安全阀一般设于罐车内部。 安全阀按其加载方式可分为静重式 、杠杆式、弹簧式。,爆破片的形式及应用： 是一种断裂型安全泄压装置，当容器内的压力超过爆破片标定的爆破压力时，爆破片自行爆破，介质通过爆破口排放。爆破后容器停止工作。一般只用于不适宜装设安全阀的压力容器。安全装置中的爆破片破坏时不都是韧性破裂。 主要作用与安全阀一样，是压力容器上的最薄弱点，一旦压力容器超压，爆破片破裂，使压力下

45、降。与爆破片类似的还有爆破帽、易熔塞等。 与安全阀不一样的是，它不能自动关闭，只能等压力或介质放完后重新更换。 对于易燃或毒性较强的介质，在安全阀和爆破片的出口应装设导管，将排放的介质引到安全处，不得直接排入大气。,压力表 主要作用是监测压力容器的工作压力，一旦超压便提示操作者采取相应措施。压力表还可以记录压力容器的中间工作状态，也可以在一定程度上反映介质贮存量。 压力表量程应为最高工作压力的1.53.0 倍；P.128 低压容器使用的压力表精度等级不应低于2.5级；中高压容器使用的压力表精度等级不应低于1.5级； 表盘直径不应小于100 。 如果压力表的量程与容器的工作压力相比过大则由于同样

46、精确度的压力表量程越大时其允许误差的绝对值和肉眼观察的偏差就越大，会影响压力读数的准确性，所以同一压力容器中1.5级的压力表测得的压力数据不一定比2.5级的精确。所以测量介质压力的精确程度不完全取决于压力表的精度等级。 温度计 主要作用是监测压力容器的工作温度，一旦超温便提示操作者采取相应措施，它也可以记录压力容器的中间工作状态。,液位计 主要作用是监测盛装液态介质压力容器内介质的液位高低，也即介质的存量多少。为保证压力容器的安全运行，其中介质不能装太多，更不能装满，必须留出一定的气空间，以容纳介质的饱和蒸汽。 紧急切断装置 通常装设在液化气体汽车罐车、铁路罐车的气、液相出口管道上。主要作用是

47、当管道及其附件发生破裂及误操作或罐车附近发生火灾事故时，可紧急关闭阀门迅速切断气源，防止事故蔓延扩大。按工作原理可分为油压式、机械式、气压式和电动式。 紧急切断装置性能要求之一是关闭速度快。,快开门式压力容器的安全联锁装置 应具有以下功能: (1)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。 （2）当压力容器的内部压力完全释放，安全连锁装置脱开后，方能打开的联锁联动功能。 （3）具有与上述动能同步的报警功能。 防止快开门式压力容器发生爆炸事故的有效措施。这种安全联锁装置保证在任何情况下，快开门未关到位，蒸汽不能进入该压力容器以及压力容器内有压力，快开门打不开。,第六章 压力容器的使用

48、与管理,压力容器所承受的压力，是由于其盛装的工作介质在一定状态下的物理特性和容器壳体对其形态变化的限制而产生的，一旦容器的壳体受不了这种压力载荷时就会发生破坏，形成事故，工作介质贮存的能量如果瞬间向大气空间释放，就会发生爆炸。 压力容器的基本安全问题主要体现在： 1.强度：压力容器在确定的工作载荷作用下，抵抗破裂和超过允许塑性变形的能力。对于大多数压力容器来说，是其最重要的安全性能标志。 2.刚度：压力容器在确定的载荷作用下抵抗弹性变形的能力。 3.稳定性：在外载荷作用下，压力容器的强度或刚度并未超出允许的范围时，其形状突然改变，发生破坏，这就是失稳。稳定性就是压力容器抵抗失稳的能力。,日常维

49、护程序 使用单位应对压力容器及其安全附件、安全保护装置、测量控制装置、附属仪器仪表进行日常维护保养，对发现的异常情况及时处理并记录。 年度检查 压力容器使用单位应当实施压力容器的年度检查，年度检查至少负括压力容器安全管理情况检查、压力容器本体及运行状况和安全附件检查等。对年度检查中发现的容器安全隐患要及时消除。 TSG R7001-2004压力容器定期检验规则所说的年度检查是： 是指为了确保压力容器在检验周期内的安全而实施的运行过程中的在线检查。每年至少一次。固定式压力容器的年度检查可以有使用单位的压力容器专业人员进行，也可以有国家质量监督检验总局核准的检验检测机构持证的压力容器检验人员进行。

50、,第三节、压力容器安全运行 正确合理地操作和使用压力容器，是保证压力容器安全运行的一项重要措施。容器的使用单位应在容器运行过程中从使用条件、环境条件和维修条件等方面采取控制措施，以保证容器的安全运行。 设备管理部门对容器的使用、维护、检验和管理进行全面监督。 一、压力容器的投用 （一）投用前的准备工作 1、检查容器安装、检验、修理后的遗留的辅助设施是否完全拆除；容器内有无遗留工具杂物等。 2、检查水电气等得供给是否恢复，道路是否畅通；操作环境是否符合安全运行的要求。 3、检查系统中压力容器的连接部位、接管等的连接情况，该抽的盲板是否抽出，阀门是否处于启闭状态。,4、检查附件设备及安全防护设施是

51、否完好。 5、检查安全附件、仪器仪表是否齐全、灵敏程度即校验情况。发现安全附件无产品合格证或规格、性能不符合要求或逾期未校验等情况，不得使用。 6、编制压力容器的有关管理制度及安全操作规程、开车方案、应急预案，操作人员应熟悉和掌握有关内容，并了解工艺流程和工艺条件。 事故案例：1986年3月15日，某石化总厂常减压装置大修前，施工队伍对装置东面空地上新制成的重叠式换热器进行气密性试验，试验压力为3.923 MPa。当压力升至3.432 MPa时，发生爆炸事故。现场9人中4人死亡，设备严重损坏。,事故原因：固定式压力容器安全技术监察规程第95条规定“压力试验前，压力容器各连接部位的紧固螺栓，必须

52、装配齐全，坚固妥当。” 事后调查，该换热器每台有40个螺栓，试压时换热器A安装了40个螺栓，换热器B仅安装了13个螺栓，直接导致试压过程中换热器爆炸。 （二）压力容器的开车与试运行 1、压力容器开车时应有专人负责、统一指挥，严格按开车方案执行。 2、操作人员进入现场必须按照规定穿戴符合要求的劳动保护用品，携带符合安全要求的操作工具。 3、试运行前需对容器、附属设备、安全附件、阀门等进一步检查确认。,3、试运行前需对容器、附属设备、安全附件、阀门等进一步检查确认。 4、压力容器要平稳操作，尽量避免压力、温度的频繁和大幅度波动。压力容器正常运行后，如发现跑、冒、滴、漏不可以立即带压拆卸或压紧螺栓。

53、坚持容器运行期间的巡回检查，及时发现操作中或设备上出现的不正常状态，并应采取相应的措施进行调整或消除。 5、需要进行热紧密的系统，应缓慢升温的同时对容器、管道、阀门、附件等进行均匀热紧，并注意热紧力度适当。当升到规定温度时，热紧工作应停止。 6、容器进料时，操作人员要沿工艺流程路线跟随物料进程检查，防止物料泄露或走错流向。同时，应注意检查阀门的开启度是否合适，并密切注意运行中的细微变化。,压力容器平稳操作是指缓慢的加压和卸压。以及运行期间保持载荷的相对稳定。 容器内部有压力时，不得对主要受压元件进行任何修理和紧固工作。 特种设备安全监察条例规定压力容器作业人员在作业过程中发现事故隐患或者其它不

54、安全因素应当立即向现场安全管理人员和单位有关负责人报告。（条例第四十条）,事故案例：1989年8月29日，辽宁省本溪市草河口化工厂聚氯乙烯车间聚合工段发生空间爆炸。造成死亡12人、重伤2人，轻伤3人。 事故原因：3#聚合釜2个冷却水阀门提前关闭，虽然釜内物料已反应8个小时，处于反应中后期，但是，反应仍然处于较为激烈的阶段，关闭冷却水阀门导致大量反应热不能及时导出，造成釜内超温超压，同时，该釜防爆片下的阀门全部关闭，卸压装置不能发挥作用，人孔被冲开，大量氯乙烯单体外泄，因静电引发空间爆炸。 二、运行中的工艺参数控制 主要包括压力和温度控制、液位控制、介质腐蚀性控制、交变载荷的控制。 1、压力的控

55、制的要点主要是操作的最高压力不超过最高工作压力。温度控制主要是控制极端温度：高温下使用的压力容器主要是控制介质的最高温度，保证壁温不超过最,高设计温度；低温下使用的压力容器主要是控制介质的最低温度，保证壁温不低于最低设计温度。 压力容器运行中，严禁盲目提高工作压力，对于反应器，必须严格按照顺序进行投料、升温、升压和控制反应速度，控制反应物料的配比，并按照规定顺序降温、卸压和出料。容器应防止以外受热，储存易于发生聚合反应的碳氢化合物的容器，为防止物料发生聚合反应而使容器内气体急剧升温导致压力升高，应该在物料中加入相应的阻聚剂，同时，限制这类物料的储存时间。 事故案例：1997年1月21日，美国加

56、利福尼亚州托斯科埃文炼油厂加氢裂解单元发生爆炸事故，造成伤亡47人。 事故原因：1加氢裂解2段3#反应器4触媒床产生一个热点，发生温度偏离，反应器出口温度达到760，比操作规程规定的温度高出334。,由于操作人员没有按照“反应器温度超过426即卸压停车”的规定执行，引发反应器出口管线破裂，可燃介质从管道泄出，遇到空气自燃，导致爆炸及火灾事故。 2、液位控制主要是针对液化气体介质的容器和部分反应器的介质比例而言。盛装液化气体的压力容器，严格按规定的充装量、充装系数进行充装，保证容器内部存在气相空间；反应器需要通过控制液位实现反应速度和某些不正常反应的产生。 3、控制介质腐蚀性主要是根据容器的材料

57、，控制介质中的杂质含量、流速、温度、水份及PH值等工艺指标，减少对容器的腐蚀速度，延长使用寿命。 4、交变载荷的控制主要是指压力容器在防腐变化的载荷作用下会产生疲劳破坏。为防止疲劳破坏，使用中要避免突然开停车和不必要的频繁加压和卸压，防止压力、温度急剧升降。,三、容器安全操作的一般要求 操作人员资格要求：专业培训、持证上岗、 操作人员技能要求：“六熟一法”（熟悉工艺流程、容器结构、类别、主要参数、技术性能、操作规程，掌握处理一般事故的方法） 运行控制要求：平稳操作、及时巡检、运行勿修。 四、压力容器运行中的检查 分为工艺、设备、安全装置检查三个方面，工艺检查主要是检查温度、压力、液位是否符合规

58、程规定；安全装置检查主要是检查安全阀、液位计、压力表、温度计以及与之相关的部件、器具是否处于良好状态。,设备检查的主要内容：容器各连接部位有无泄漏、渗漏现象；容器有无明显的变形顾报；容器外表有无腐蚀，保温层是否完好、基础有无下沉；重要的阀门的“启”“闭”与挂牌是否一致，连锁装置是否完好。 五、压力容器的紧急停车 P.161压力容器作业人员应持证上岗，作业人员数量应能保证正常运行操作和事故应急处理需要。压力容器发生下列异常时，作业人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，及时向有关部门报告： 异常情况的处理: 发现以下异常现象之一，操作人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，及时向有关部门

59、报告。,1、工作压力、介质温度或壁温超过规定值，采取措施仍 不能得到有效控制； 2、主要受压元件发生裂缝、鼓包、变形、泄漏、衬里层 失效等危及安全的现象； 3、安全附件失灵、损坏等不能起到安全保护的情况； 4、接管、紧固件损坏，难以保证安全运行； 5、发生火灾等直接威胁到容器安全运行； 6、过量充装； 7、液位异常； 8、压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行； 9、真空绝热压力容器外壁局部存在严重结冰、介质压力和温度明显上升; 其他异常情况。,压力容器的修理和改造 压力容器安装、改造、维修的概念： 1、安装：设备整体就位、整体移位安装的活动。 2、改造：压力容器主要受压元件的更换、增减或其他导致压力容器参数、介质和用途发生改变的活动。 3、维修：对压力容器主要受压元件进行修理，不改变压力容器的参数、介质和用途的活动。 压力容器安装改造和维修的许可规定 1、依据：TSGR30012006压力容器安装改造维修许可规则 2、许可资格的分级和许可范围： 、1级，从事压力容器安装、改造和维修工作； 、2级，只能从事压力容器的维修工作。 、1级和2级都由省级质监局审批，1级资格证由国家质监局颁发，2级资格证由省质监局