第十章壓力容器防爆安全

1、 第十章第十章 壓力容器防爆安全壓力容器防爆安全 壓力容器概述壓力容器概述 一、壓力容器事故一、壓力容器事故 一、壓力容器事故一、壓力容器事故 一、壓力容器事故一、壓力容器事故 一、壓力容器事故一、壓力容器事故2000年2001年2002年113人165人106人事故傷亡人員人數(shù)事故傷亡人員人數(shù) 2000年2001年2002年271萬360萬259萬事故財產(chǎn)損失事故財產(chǎn)損失 1、沖擊波破壞 0.5 MPa， 建筑物損毀0.1 MPa， 人員死亡0.050.1MPa，內(nèi)臟嚴重損傷人2 2、爆炸碎片破壞爆炸碎片破壞 爆炸碎片，可致人傷亡。還可能損壞四周的設(shè)備和管道，引起連續(xù)爆炸或火災(zāi)。 3、介質(zhì)泄

2、漏、介質(zhì)泄漏 主要是有毒介質(zhì)的毒害和高溫水汽的燙傷。 物質(zhì)氨氯SO2H2SNO2HCN 致死濃度/%0.50.090.050.080.050.03部分吸入部分吸入5 51010分鐘致死的分鐘致死的有毒氣體有毒氣體濃度濃度二、壓力容器二、壓力容器爆炸危害爆炸危害作用作用 1、壓力容器介質(zhì)失效、壓力容器介質(zhì)失效2、壓力容器元件失效、壓力容器元件失效3、壓力容器安全保護裝置失效、壓力容器安全保護裝置失效三、壓力容器三、壓力容器爆炸爆炸失效原因失效原因 壓力容器結(jié)構(gòu)壓力容器結(jié)構(gòu) 壓力容器指承受壓力的密閉容器，且滿足以下條件一、一、壓力容器界定壓力容器界定 封頭封頭筒體筒體接管接管排泄管排泄管入入孔孔二

3、、二、壓力容器壓力容器基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)基本基本組成組成筒體筒體封頭封頭密封裝置密封裝置開孔與接管開孔與接管支座支座安全附件安全附件 爆破片裝置爆破片裝置 緊急切斷閥緊急切斷閥 安全聯(lián)鎖裝置安全聯(lián)鎖裝置 壓力表壓力表 液面計液面計 測溫儀表測溫儀表三、三、壓力容器壓力容器安全附件安全附件 1、泄壓裝置、泄壓裝置 安全閥、爆破膜、爆破片安全閥、爆破膜、爆破片2、計量顯示裝置、計量顯示裝置 溫度計、壓力表、液位計溫度計、壓力表、液位計3、聯(lián)鎖裝置、聯(lián)鎖裝置 聯(lián)鎖開關(guān)、聯(lián)動閥聯(lián)鎖開關(guān)、聯(lián)動閥4、報警裝置、報警裝置 壓力報警器、溫度監(jiān)測儀壓力報警器、溫度監(jiān)測儀 安全裝置類型安全裝置類型四、四、壓力容器壓

4、力容器安全裝置安全裝置 1、閥型泄壓裝置：、閥型泄壓裝置： 安全閥安全閥2、斷裂型泄壓裝置：爆破片、爆破帽、斷裂型泄壓裝置：爆破片、爆破帽3、熔化型泄壓裝置：易熔塞、熔化型泄壓裝置：易熔塞4、組合型泄壓裝置：爆破片、組合型泄壓裝置：爆破片+安全閥安全閥 安全泄壓裝置類型安全泄壓裝置類型四、四、壓力容器壓力容器安全裝置安全裝置 要求要求1、滿足工藝要求，有良好的密封性能；、滿足工藝要求，有良好的密封性能；2、能及時迅速排放超壓的介質(zhì)。、能及時迅速排放超壓的介質(zhì)。 壓力容器主要用于儲存、運輸有壓力氣體、液體，或為其提供一個傳熱、反應(yīng)的密閉空間。壓縮氣體作為動力源壓縮氣體作為動力源壓縮氣體作為原料壓

5、縮氣體作為原料制冷裝置制冷裝置高溫反應(yīng)裝置高溫反應(yīng)裝置化工反應(yīng)設(shè)備化工反應(yīng)設(shè)備a)高分子反應(yīng)高分子反應(yīng)五、五、壓力容器壓力容器的應(yīng)用的應(yīng)用 壓力容器分類壓力容器分類 按按壓力壓力等級分類等級分類 按按容器容器在生產(chǎn)在生產(chǎn) 按按介質(zhì)介質(zhì)分類分類 按按安裝安裝方式分類方式分類 按按管理管理分類分類 一、一、壓力容器壓力容器分類分類 低壓容器低壓容器 0.1 MPap1.6 MPa中壓容器中壓容器 1.6 MPap10 MPa高壓容器高壓容器 10 MPap100 MPa超高壓容器超高壓容器 p100MPa二、按壓力分類二、按壓力分類按壓力按壓力分類分類 反應(yīng)壓力容器反應(yīng)壓力容器 (代號代號R)換熱

6、壓力容器（代號換熱壓力容器（代號E）分離壓力容器（代號分離壓力容器（代號S）儲存壓力容器（代號儲存壓力容器（代號C, 球罐代號球罐代號B）三、按生產(chǎn)分類三、按生產(chǎn)分類按生產(chǎn)按生產(chǎn)分類分類 換熱器外盤半管式反應(yīng)鍋外盤半管式反應(yīng)鍋三聚氰胺尿素洗滌塔石化催化裝置 移動式移動式固定式固定式四、按安裝分類四、按安裝分類按安裝按安裝分類分類鐵路罐車鐵路罐車罐式汽車罐式汽車罐式集裝箱罐式集裝箱球形儲罐球形儲罐儲存容器儲存容器 劇毒介質(zhì)劇毒介質(zhì)：人：人傷傷亡亡 50克克有毒介質(zhì)有毒介質(zhì) 損傷損傷 50克克易燃介質(zhì)：爆炸下限易燃介質(zhì)：爆炸下限10%，或上下，或上下限限20%五、按介質(zhì)分類五、按介質(zhì)分類按介質(zhì)按介

7、質(zhì)分類分類 三三類類一類一類六、按安全管理分類六、按安全管理分類按管理按管理分類分類二二類類危害程度（壓力容積）高壓容器高壓容器中壓容器（毒性極度中壓容器（毒性極度/高度）高度）中壓儲存反應(yīng)（易燃中壓儲存反應(yīng)（易燃/毒性中度）毒性中度）低壓容器（毒性極度低壓容器（毒性極度/高度）高度）高高/中壓管殼式余熱鍋爐中壓管殼式余熱鍋爐中壓搪玻璃壓力容器中壓搪玻璃壓力容器a.中壓容器中壓容器b.低壓容器（毒性極度低壓容器（毒性極度/高度高度/）c.低壓儲存低壓儲存反應(yīng)反應(yīng)（易燃（易燃/毒性中度）毒性中度）d.低壓管殼式余熱鍋爐；低壓管殼式余熱鍋爐；e.低壓搪玻璃壓力容器。低壓搪玻璃壓力容器。 壓力容器注

8、冊編號的前三個代號分別表示如下： M S分離容器分離容器中壓中壓第二類第二類第一個代號表示類別第一個代號表示類別 一類壓力容器；一類壓力容器；二類壓力容器；二類壓力容器；三類壓力容器三類壓力容器第二個代號表示壓力的等級第二個代號表示壓力的等級 I低壓；低壓；M中壓；中壓；H高壓；高壓；U超高壓超高壓第三個代號表示用途第三個代號表示用途 R 反應(yīng)容器；反應(yīng)容器；E 換熱容器；換熱容器； S 分離容器；分離容器；C 儲存容器；儲存容器； B 球形容器；球形容器； LA 液化氣體汽車罐車；液化氣體汽車罐車； LT 液化氣體鐵路罐車液化氣體鐵路罐車六、壓力容器代號標記六、壓力容器代號標記 壓力容器缺陷

9、評定壓力容器缺陷評定 焊接缺陷焊接缺陷板材缺陷板材缺陷鍛件缺陷鍛件缺陷外觀缺陷外觀缺陷：成形不良、表面氣孔、燒穿、凹陷：成形不良、表面氣孔、燒穿、凹陷隱藏缺陷隱藏缺陷：氣孔、夾渣、未熔合、未焊透：氣孔、夾渣、未熔合、未焊透非金屬夾雜非金屬夾雜化學(xué)成分不合格化學(xué)成分不合格裂紋裂紋熱處理缺陷熱處理缺陷非金屬夾雜物非金屬夾雜物鍛造裂紋鍛造裂紋夾沙夾沙龜裂龜裂一、壓力容器一、壓力容器主要缺陷主要缺陷 檢查計壽命檢查計壽命 結(jié)構(gòu)不連續(xù)部位，重載荷結(jié)構(gòu)不連續(xù)部位，重載荷 高溫高溫350 易腐蝕部位易腐蝕部位 曾修理部位曾修理部位 二、二、壓力容器壓力容器檢測內(nèi)容檢測內(nèi)容 三、三、壓力容器壓力容器事故原因事

10、故原因 壓力容器結(jié)構(gòu)的焊接接頭，采用無損檢驗方法檢查，根據(jù)缺陷驗收標準，判定壓力容器的可靠性。 評定標準： 二、安全評定方法與原則二、安全評定方法與原則 檢測發(fā)現(xiàn)的焊接缺陷，經(jīng)規(guī)范中斷裂力學(xué)容限分析后，確認不致發(fā)生斷裂破壞，則認為是安全、可接受的。 質(zhì)量控制驗收標準； 合乎使用的驗收標準。 二、壓力容器主要規(guī)范性文件二、壓力容器主要規(guī)范性文件 IV.壓力容器安全管理壓力容器安全管理 一、壓力容器安全狀況等級劃分一、壓力容器安全狀況等級劃分 壓力容器的安全狀況分為五級，分級的原則如下：壓力容器的安全狀況分為五級，分級的原則如下：1級：級：資料齊全，設(shè)計、質(zhì)量符合法規(guī)和標準；能安全使用。資料齊全，

11、設(shè)計、質(zhì)量符合法規(guī)和標準；能安全使用。2級：級：存在有不危及安全、難糾正缺陷的新壓力容器；存在存在有不危及安全、難糾正缺陷的新壓力容器；存在有不危及安全可不修復(fù)的一般性缺陷的在用壓力容器。有不危及安全可不修復(fù)的一般性缺陷的在用壓力容器。3級：級：資料齊全，質(zhì)量有不符合法規(guī)和標準的缺陷，但不會資料齊全，質(zhì)量有不符合法規(guī)和標準的缺陷，但不會發(fā)展、擴大；焊縫缺陷不需要修復(fù)，評定能安全使用。發(fā)展、擴大；焊縫缺陷不需要修復(fù)，評定能安全使用。4級：級：資料不全，主體材質(zhì)不符合規(guī)定，強度經(jīng)核算能滿足資料不全，主體材質(zhì)不符合規(guī)定，強度經(jīng)核算能滿足使用要求；主體結(jié)構(gòu)有較嚴重的缺陷，但不會發(fā)展或使用要求；主體結(jié)構(gòu)

12、有較嚴重的缺陷，但不會發(fā)展或擴大；焊接質(zhì)量有線性缺陷，有安全隱患。擴大；焊接質(zhì)量有線性缺陷，有安全隱患。5級：級：缺陷嚴重，難于或無法修復(fù)、或修復(fù)后難以確保安全使用的壓力容器。 報廢報廢 二、壓力容器的完好標準二、壓力容器的完好標準 1設(shè)備完整設(shè)備完整(1)零部件齊全、完整，質(zhì)量符合要求零部件齊全、完整，質(zhì)量符合要求(2)安全附件齊全、靈敏、可靠，在有效檢測期內(nèi)安全附件齊全、靈敏、可靠，在有效檢測期內(nèi)(3)防腐層，絕熱層完好防腐層，絕熱層完好(4)基礎(chǔ)、支座穩(wěn)固可靠基礎(chǔ)、支座穩(wěn)固可靠 (5)表面有壓力容器銘牌表面有壓力容器銘牌運行正常運行正常(1)在用壓力容器安全狀況等級在用壓力容器安全狀況等

13、級3級，新壓力容器級，新壓力容器2級級(2) 各項工藝性能符合設(shè)計要求各項工藝性能符合設(shè)計要求(3)無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象 (4)無明顯變形或傾斜，無異常震動、聲響等現(xiàn)象無明顯變形或傾斜，無異常震動、聲響等現(xiàn)象技術(shù)資料齊備、準確，技術(shù)檔案完整技術(shù)資料齊備、準確，技術(shù)檔案完整 n壓力容器必須定期進行強制性檢驗。檢驗分為外壓力容器必須定期進行強制性檢驗。檢驗分為外部檢驗、內(nèi)外檢查和內(nèi)壓試驗。部檢驗、內(nèi)外檢查和內(nèi)壓試驗。n 外部檢驗：每年一次外部檢驗：每年一次n內(nèi)外檢驗：六年一次內(nèi)外檢驗：六年一次/安全狀況安全狀況1-2級；三年一次級；三年一次/安全狀況安全狀況3級；級；n耐壓試驗

14、：兩次內(nèi)外檢驗檢一次。耐壓試驗：兩次內(nèi)外檢驗檢一次。三、壓力容器檢驗要求三、壓力容器檢驗要求 四、壓力容器事故預(yù)防措施四、壓力容器事故預(yù)防措施 四、壓力容器事故預(yù)防措施四、壓力容器事故預(yù)防措施 五、壓力容器事故應(yīng)急措施五、壓力容器事故應(yīng)急措施 五、壓力容器事故應(yīng)急措施五、壓力容器事故應(yīng)急措施應(yīng)急措施應(yīng)急措施 五、五、 壓力容器的管理與使用壓力容器的管理與使用 任何單位都必須經(jīng)有關(guān)部門進行資格認可后，方可進行任何單位都必須經(jīng)有關(guān)部門進行資格認可后，方可進行壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗、修理、改造、壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗、修理、改造、報廢等工作。報廢等工作。 規(guī)定規(guī)定、鍋

15、爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例，國務(wù)院、鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例，國務(wù)院1982年年、壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，勞動部、壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程，勞動部1990年年、化工壓力容器管理規(guī)定，化工部、化工壓力容器管理規(guī)定，化工部1994年年、化工壓力容器使用管理規(guī)程，化工部、化工壓力容器使用管理規(guī)程，化工部1994年年、在用化工壓力容器檢驗規(guī)程，化工部、在用化工壓力容器檢驗規(guī)程，化工部1993年年規(guī)程規(guī)程 一、責(zé)任制一、責(zé)任制六、六、 壓力容器安全標準化管理壓力容器安全標準化管理二、壓力容器登記二、壓力容器登記三、安全操作規(guī)程三、安全操作規(guī)程 四、人員培訓(xùn)四、人員培訓(xùn) 六、巡回檢查六、巡回檢查 七

16、、維護保養(yǎng)七、維護保養(yǎng) 八、緊急處理八、緊急處理 九、壓力容器檢驗九、壓力容器檢驗 目標管理制度教育培訓(xùn)機構(gòu)/職責(zé)安全投入設(shè)備設(shè)施作業(yè)安全職業(yè)健康應(yīng)急救援隱患治理危險源監(jiān)控事故處理 五、安全附件管理五、安全附件管理 安全閥由閥座、閥瓣、加載機構(gòu)組成。當(dāng)容器內(nèi)壓力安全閥由閥座、閥瓣、加載機構(gòu)組成。當(dāng)容器內(nèi)壓力正常時，閥瓣與閥座之間形成平面、錐面密封狀態(tài)。當(dāng)進正常時，閥瓣與閥座之間形成平面、錐面密封狀態(tài)。當(dāng)進口側(cè)達到泄放壓力時則開啟泄放，泄壓結(jié)束后，閥瓣自行口側(cè)達到泄放壓力時則開啟泄放，泄壓結(jié)束后，閥瓣自行關(guān)閉。關(guān)閉。安全附件是防止壓力容器超溫、超壓、超負荷的重要裝置。安全附件是防止壓力容器超溫、

17、超壓、超負荷的重要裝置。1.1.安全閥安全閥彈簧式安全閥 五、安全附件管理五、安全附件管理 安全閥每年一次檢驗，調(diào)整、校驗。日常做好維護保養(yǎng)工作，保持清潔，防止腐蝕，消除泄漏，鉛封完好。根據(jù)實際情況可進行定期手拉排放檢查。 安全附件管理安全附件管理 爆破片裝置由金屬薄膜和夾具組成。爆破片是爆破片裝置中壓力敏感元件，可在設(shè)計爆破壓力下自行破裂，外泄介質(zhì)，使容器中的壓力迅速下降，避免壓力過大引起的事故。爆破片裝置必須由有專門資格的廠商生產(chǎn)，使用前必須進行技術(shù)實驗。六、安全附件管理六、安全附件管理 . .爆破片裝置爆破片裝置 . .壓力表壓力表壓力表要與容器內(nèi)介質(zhì)的特性相適應(yīng)。低壓容器的壓力表精度2

18、.5級，中高壓容器的壓力表精度1.5級。壓力表應(yīng)按要求進行校驗。壓力表出現(xiàn)無壓力、指針距零位的數(shù)值超出允許誤差值，表盤玻璃破裂，表內(nèi)彈簧管泄漏或指針松動時，應(yīng)停止使用。 六、安全附件管理 液面計-是用來觀察設(shè)備內(nèi)部液面位置的裝置。. .液面計液面計六、安全附件管理六、安全附件管理 板式液面計玻璃管液面計浮子式液面計磁性液面計 液面計的選用要與壓力容器內(nèi)介質(zhì)、最高工作壓力、最高工作溫度相適應(yīng)。安裝前，低/中壓容器的液面計作1.5倍公稱壓力試驗壓力試驗 高壓容器的液面計作1.25倍公稱壓力試驗壓力試驗 0以下，選用防霜液面計 對易燃、毒性為極度/高度危害的液化氣體壓力容器，采用自動液面指示計，并有

19、防漏的保護裝置。超過檢驗周期、有裂紋、閥件固死、經(jīng)常出現(xiàn)假液位等情況時，停止使用。 液面計管理液面計管理六、安全附件管理六、安全附件管理 IV.壓力容器檢測監(jiān)控壓力容器檢測監(jiān)控 壓力、操作溫度、液位、化學(xué)成分、物料比等。 各連接部位有無松動、泄露、滲漏；附件有變形、腐蝕。 安全裝置（安全閥、爆破片等）、計量器具完好程度。一、壓力容器監(jiān)控內(nèi)容一、壓力容器監(jiān)控內(nèi)容1 1. .工藝條件工藝條件2 2. .設(shè)備狀況設(shè)備狀況3 3. .安全裝置安全裝置 超聲波探傷超聲波探傷 射線探傷射線探傷 磁粉探傷磁粉探傷 滲透探傷滲透探傷 聲發(fā)射檢測聲發(fā)射檢測二、壓力容器無損探傷技術(shù)二、壓力容器無損探傷技術(shù)常規(guī)無損

20、檢測技術(shù)常規(guī)無損檢測技術(shù) 無損探傷是在不損傷被檢工件的情況下, 利用材料中缺陷所具有的物理特性來檢測其內(nèi)部或是否存在缺陷。常用的探測技術(shù)如下： 超聲波探傷超聲波探傷 原理：機械振動的能量與振動頻率成正比，攜巨大能量的超聲波（20KHZ）在介質(zhì)中傳播時，有很強的穿透力。 缺陷的存在使材料的聲阻抗不同，這樣，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上反射回來的能量的大小，由此可判斷缺陷的形態(tài)和大小。 主要采用脈沖反射式超聲波探傷儀。二、壓力容器無損探傷技術(shù)二、壓力容器無損探傷技術(shù)無線電電磁波超聲波 二、壓力容器無損探傷技術(shù)二、壓力容器無損探傷技術(shù) 射線探傷射線探傷 主要采用射線和X射線。利用其很強穿透能力來進行檢測。 射線穿物質(zhì)時，物質(zhì)的密度越大，射線穿透的強度就越小。若其內(nèi)部有氣孔等缺陷時，穿透過較適宜用于體積型缺陷探傷，而不適宜面積型缺陷探傷 。無線電波、微波、紅外線、可見光、紫