第五章-压力容器安化工安全技术课件.ppt
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- 第五 压力容器 化工 安全技术 课件
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1、第五章 压力容器安全技术 在化工生产过程中需要用容器来贮存和处理大量的物料。由于物料的状态、无料的物理及化学性质不同,以及采用的工艺方法不同,所用的容器也是多种多样的。在化工生产过程使用的容器中,压力容器数量最多,工作条件复杂,危险性很大,因此压力容器的好坏对实现化工安全生产至关重要。所以必须加强压力容器的安全管理,并设有专门机构进行监察。压力容器的设计、制造、安装、维修、改造、检验或使用都必须遵照执行原劳动部颁发的压力容器安全技术监察规程。第一节压力容器概述 一般情况下,压力容器是指具备下列条件的容器:最高工作压力大于或等于0.1MPa(不含液体静压力,下同);内直径(非圆行截面指断面最大尺
2、寸)大于或等于0.15m,且容器(V)大于或等于0.025m3;介质为气体、液化气体或最高工作温度高介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。于或等于标准沸点的液体。第一节压力容器概述一、压力容器的分类、按工作压力分类按压力容器的设计压力分为低压、中压、高压、超高压4个等级。低压(代号L)0.1MPap1.6MPa 中压(代号M)1.6MPap10MPa 高压(代号H)10MPap100MPa 超高压(代号U)100MPap1000MPa、按用途分类按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分反应容器(代号)、换热容器(代号)、分离容器(代号)、储存容器(代号,其中球罐代号)。第一
3、节压力容器概述、按危险和危害性划分 1)一类压力容器 非易燃或无毒介质低压容器。易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器。2)二类压力容器 任何介质的中压容器;易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和贮存容器;毒性程度为高度危害性介质的低压容器;低压管壳式余热锅炉;搪瓷玻璃压力容器。3)三类压力容器 毒性程度为极度高度危害性介质的中压容器和pV(设计压力容积)0.2MPam3的低压容器;易燃或毒性程度为中度危害性介质且pV0.5MPam3的中压反应容器;PV0.5MPam3的中压贮存容器;高压中管壳式余热锅炉;高压容器。第一节压力容器概述二、压力容器的设计、制造和安装、压力容器的设计压力
4、容器的正确设计是保证容器安全运行的第一个环节。压力容器的设计单位,必须持有省级以上(含省级)主管部门批准,同级劳动部门备案的压力容器设计单位批准书。超高压力容器的审计单位,应持有国务院主管部门批准,并报劳动部锅炉压力容器安全监察机构备案的超高压容器设计单位批准书,否则,不得设计压力容器。在压力容器设计过程中,壁厚的确定、材料的选用、合理的结构是直接影响容器安全运行的三个方面。第一节压力容器概述(一)、强度确定 要保证压力容器安全运行,必须要求它的承轴部件具有足够的强调,以抵抗外力破坏。如果壁厚太薄,会使容器在压力作用下产生过度的弹性变形和塑性变形,而导致容器破裂。容器在运行中承受着压力载荷、温
5、度载荷、风载荷和地震载荷,这些载荷都会使容器的器壁、整体或局部产生变形,并由此而产生的应力弯矩,最后确定壁厚。第一节压力容器概述(二)、材料选用 压力容器的受压元件大多是钢制的,钢材的选用是否合适是设计中的一个关键问题。如果选材不当,即使容器具有足够的壁厚,也可能在使用条件下,或者由于材料韧性降低而发生脆性断裂,或者由于工作介质对材料产生腐蚀而导致腐蚀破裂等。压力容器受压元件所采用的钢材应符合钢制压力容器的规定,凡与受压元件相焊接的非受压元件用钢,必须为可焊性良好的钢材。含碳量大于0.24%的材料,不得用于焊制容器。第一节压力容器概述(三)、合理的结构 不合理的结构可以使容器某些部位产生过高的
6、局部应力,并最后导致容器的疲劳破裂或脆性破裂。要防止因结构不合理而引起的破坏事故,压力容器受压元件的结构设计应符合以下原则。防止结构上的形状突变 避免局部应力叠加 避免产生过大焊接应力或附加应力的刚性结构 对开孔的形状、大小及位置的限制 第一节压力容器概述、压力容器的制造 压力容器由于制造质量低劣而发生事故比较常见。为了确保压力容器制造质量,国家规定凡制造和现场组焊压力容器的单位,必须持有省级以上(含省级)劳动部门颁发的制造许可证。超高压容器的制造单位,必须持有劳动部颁发的制造许可证。制造单位必须按批准的范围(即允许制造或组焊一、二类或三类)制造或组焊。无制造许可证的单位,不得制造或组焊压力容
7、器。压力容器制造质量的优劣,主要取决于材料质量、焊接质量和检验质量3个方面。第一节压力容器概述、压力容器的安装压力容器安装质量的好坏直接影响容器使用的安全。压力容器的专业安装单位必须经劳动部门审核批准才可以从事承压设备的安装工作。安装作业必须执行国家有关安装的规范。安装过程中应对安装质量实行分段验收和总体验收。验收由使用单位和安装单位共同进行。总体验收时,应有上级主管部门参加。压力容器安装竣工后,施工单位应将竣工图、安装及复验纪录等技术资料及安装质量证明书等移交给使用单位。第二节压力容器的定期检验压力容器的定期检验 压力容器的定期检验是指在压力容器使用的过程中,每隔一定期限采用各种适当而有效的
8、各个承压部件和安全装置进行检查和必要的试验。通过检查,发现容器存在的缺陷,使它们在还没有危及容器安全之前即被消除或采取适当的措施进行特殊监护,以防压力容器在运行中发生故事。压力容器在生产中不仅长期承受压力,而且还受到介质的腐蚀或高温流体的冲刷磨损,以及操作压力、温度波动的影响。因此,在使用过程中会产生缺陷,这些缺陷会在使用中进一步扩展。显然,无论是原有缺陷,还是在使用过程中产生的缺陷,如果不能及早发现或消除,任其发展扩大,势必在使用过程中导致严重爆炸事故。压力容器实行定期检验,是及时发现缺陷,消除隐患,保证压力容器安全运行的重要的必不可少的措施。第二节压力容器的定期检验压力容器的定期检验一、定
9、期检验的要求压力容器的使用单位,必须认真安排压力容器定期检验工作,按照在用压力容器检验规程的规定,由取得检验资格的单位和人员进行检验。并将年检计划包主管部门和当地的锅炉压力容器安全监察机构。锅炉压力容器安全检察机构负责监督检查。第二节压力容器的定期检验压力容器的定期检验二、定期检验的内容二、定期检验的内容(1)外部检查 指专业人员在压力容器运行中定期的在线检查,检查的主要内容是:压力容器及其管道的保温层、防腐层、设备铭牌是否完好;外表面有无裂纹、变形腐蚀和局部鼓包;所以焊缝、承压元件及链接部位有无泄露;安全附件是否齐全、可靠、灵活好用;承压设备的基础有无下沉、倾斜,地脚螺丝、螺母是否完好;有无
10、振动和摩擦;运行参数是否符合安全技术操作规程;运行日志与检修记录是否保存完整。(2)内外部检验 指专业检验人员在压力容器停机时的检验。检验内容除外部检验的全部内容以外,还包括以下内容的检验:腐蚀、磨损、裂纹、衬里情况、壁厚测量、金相检验、化学成分分析和硬度测定。(3)全面检验 全面检验除内、外部检验的全部内容以外,还包括焊缝无损探伤和耐压试验。焊缝无损探伤长度一般为容器焊缝总长的20%。耐压实验是承压设备定期检验的主要项目之一,目的是检验设备总体强度和致密性。绝大多数承压设备进行耐压试验时用水做介质,故常常把耐压试验叫做水压试验。外部检查和内外部检验内容及安全状况等级的评定,见在压力容器检验规
11、程。第二节压力容器的定期检验压力容器的定期检验三、定期检验的周期三、定期检验的周期压力容器的检验周期应根据容器制造和安装质量、压力容器的检验周期应根据容器制造和安装质量、使用条件、维护保养等情况,由企业自行确定。一般情使用条件、维护保养等情况,由企业自行确定。一般情况下,压力容器每年至少做一次外部检查,每三年做一况下,压力容器每年至少做一次外部检查,每三年做一次内外部检查,每六年进行一次全面检查。装有催化剂次内外部检查,每六年进行一次全面检查。装有催化剂的反应容器以及装有填充物的大型压力容器其检验周期的反应容器以及装有填充物的大型压力容器其检验周期由使用单位根据设计图纸和实际使用情况确定。检验
12、周由使用单位根据设计图纸和实际使用情况确定。检验周期根据具体情况可以适当延长或缩短。期根据具体情况可以适当延长或缩短。因特殊情况,不能按期进行内外部检验或耐压试验因特殊情况,不能按期进行内外部检验或耐压试验的使用单位必须申明理由,提前的使用单位必须申明理由,提前3个月提出申报,经单个月提出申报,经单位技术负责人批准,由原检验单位提出处理意见,省级位技术负责人批准,由原检验单位提出处理意见,省级主管部门审查同意,发放主管部门审查同意,发放压力容器使用证压力容器使用证的锅炉压的锅炉压力安全监察机构备案后,方可延长,但一般不应超过力安全监察机构备案后,方可延长,但一般不应超过12个月。个月。第三节压
13、力容器的安全附件安全附件是承压设备安全、经济运行不可缺少的一个组成部分根据容器的用途、工作条件、介质性质等具体情况选用必要的安全附件,可提高压力容器的可靠性和安全性。一、压力容器安全泄放量压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为保证器内压力不再升高,在单位时间内必须泄放的介质的量。第三节压力容器的安全附件二、安全泄放装置压力容器在运行过程中,由于种种原因,可能出现器内压力超过他的最高许用压力(一般为设计压力)的情况。为了防止超压,确保压力容器安全运行,一般都装有安全泄压装置,以自动、迅速地排除容器内的介质,使容器内压力不超过它的最高许用压力。压力容器常见的安全泄压装置有安全阀和爆破片。第三节
14、压力容器的安全附件、安全阀压力容器在正常工作压力运行时,安全阀保持严密不漏;当压力超过设定值时,安全阀在压力作用下自行开启,使容器泄压,以防止容器或管线的破坏;当容器压力泄至正常值时,它又能自行关闭,停止泄放。()安全阀的种类安全阀按其整体结构及加载结构形式来分,常用的有杠杆式和弹簧式两种。()安全阀的选用安全阀的选用应根据容器的工艺条件及工作介质的特性从安全阀的安全泄放量、加载机构、封闭机构、气体排放方式、工作压力范围等方面考虑。第三节压力容器的安全附件()安全阀的安装安全阀应垂直向上安装在压力容器本体的液面以上气相空间部位,或与连接在压力容器气相空间上的管道相连接。选择安装位置时应考虑到安
15、全阀的日常检查、维护和检修的方便。()、安全阀的维护和检验安全阀在安装前应由专业人员进行水压试验和气密性试验,经试验合格后进行调整校正。安全阀的开启压力不得超过容器的设计压力。校正调节后的安全阀应进行铅封。要使安全阀动作灵活可靠和密封性能良好,必须加强日常维护检查,安全阀要定期检查,每年至少校验一次。定期检查工作包括清洗、研磨、试验和校正。第三节压力容器的安全附件、防爆片防爆片又称防爆膜、防爆板,是一种断裂型的安全泄压装置。防爆片具有密封性能好,反应动作快以及不易受介质中黏污物的影响等优点。防爆片的设计压力一般为工作压力的1.25倍,对压力波动幅度较大的容器其设计破裂压力还要相应大一些。、防爆
16、帽防爆帽又称爆破帽,也是一种断裂型安全泄压装置。第三节压力容器的安全附件三、压力表四、液面计第四节压力容器的安全使用一、压力容器的使用管理为了确定压力容器的安全运行,必须加强对压力容器的安全管理,消除弊端,防患于未然,不断提高其安全可靠性。、压力容器的安全技术管理要作好压力容器的安全技术管理工作,首先要从组织上保证。这就要求企业要有专门的结构,并配备专业人员即具有压力容器专业知识的工程技术人员负责压力容器的技术管理及安全监察工作。第四节压力容器的安全使用压力容器的技术管理工作内容主要有:贯彻执行有关压力容器的安全技术规定;编制压力容器的安全管理规章制度,依据生产工艺要求和容器的技术性能制定容器
17、的安全操作规程;参与压力容器的入厂检验、竣工验收及试车;检查压力容器的运行、维修和压力附件校验情况;压力容器的校验、修理、改造和报废等技术审查;编制压力容器的年度定期检修计划,并负责组织实施;向主管部门和当地劳动部门报送当年的压力容器的数量和变动情况统计报表、压力容器定期检验的实施情况及存在的主要问题;压力容器的事故调查分析和报告、检验、焊接和操作人员的安全技术培训管理和压力容器使用登记及技术资料管理。第四节压力容器的安全使用2、建立压力容器的安全技术档案压力容器的技术档案是正确使用容器的主要依据,它可以使我们全面掌握容器的情况,摸清容器的使用规律,防止发生事故。容器调入或调出时,七技术档案必
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