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 事故傷亡人員人數事故傷亡人員人數 2000年2001年2002年 271萬 360萬 259萬 事故財產損失事故財產損失 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備和管 道，引起連

2、續(xù)爆炸或火災。 3、介質泄漏、介質泄漏 主要是有毒介質的毒害和高溫水汽的燙傷。 物質氨氯SO2H2SNO2HCN 致死 濃度/% 0.50.090.050.080.050.03 部分吸入部分吸入5 5 10 10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、壓力容器介質失效、壓力容器介質失效 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 壓力容器結構壓力容器結構 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

3、封頭封頭 筒體筒體 接管接管 排泄管排泄管 入入 孔孔 二、二、壓力容器壓力容器基本結構基本結構 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 安全聯鎖裝置安全聯鎖裝置 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、聯鎖裝置、聯鎖裝置 聯鎖開關、聯動閥聯鎖開關、聯動閥 4、報警裝置、報警裝置 壓力報

4、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。、能及時迅速排放超壓的介質。 壓力容器主要用于儲存、運 輸有壓力氣體

5、、液體，或為其提 供一個傳熱、反應的密閉空間。 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縮氣體作為原料 制冷裝置制冷裝置 高溫反應裝置高溫反應裝置 化工反應設備化工反應設備 a)高分子反應高分子反應 五、五、壓力容器壓力容器的應用的應用 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在生產 按按介質介質分類分類 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

6、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 反應壓力容器反應壓力容器 (代號代號R) 換熱壓力容器（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、按生產分類三、按生產分類 按生產按生產 分類分類 換熱器外盤半管式反應鍋外盤半管式反應鍋 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 劇毒介質劇毒介質：人：人

7、傷傷亡亡 50克克 有毒介質有毒介質 損傷損傷 50克克 易燃介質：爆炸下限易燃介質：爆炸下限10%，或上下，或上下 限限20% 五、按介質分類五、按介質分類 按介質按介質 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（易燃中壓儲存反應（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

8、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反應（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 反應容器；反應容器；E 換熱容器；換熱容

9、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 化學成分不合格化學成分不合格 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

10、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 結構不連續(xù)部位，重載荷結構不連續(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容檢測內容 三、三、壓力容器壓力容器事故原因事故原因 壓力容器結構的焊接接頭，采用無損檢驗方法檢查，根 據缺陷驗收標準，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)現的焊接缺陷，經規(guī)范中斷裂力學容限分析后， 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

11、.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，設計、質量符合法規(guī)和標準；能安全使用。資料齊全，設計、質量符合法規(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的一般性缺陷的在用壓力容器。有不危及安全可不修復的一般性缺陷的在用壓力容器。 3級：級：資料齊全，質量有不符合法規(guī)和標準的缺陷，但不會資料齊全，質量有不符合法規(guī)和標準的缺陷，但不會 發(fā)

12、展、擴大；焊縫缺陷不需要修復，評定能安全使用。發(fā)展、擴大；焊縫缺陷不需要修復，評定能安全使用。 4級：級：資料不全，主體材質不符合規(guī)定，強度經核算能滿足資料不全，主體材質不符合規(guī)定，強度經核算能滿足 使用要求；主體結構有較嚴重的缺陷，但不會發(fā)展或使用要求；主體結構有較嚴重的缺陷，但不會發(fā)展或 擴大；焊接質量有線性缺陷，有安全隱患。擴大；焊接質量有線性缺陷，有安全隱患。 5級：級：缺陷嚴重，難于或無法修復、或修復后難以確保安全 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設備完整設備完整 (1)零部件齊全、完整，質量符合要求零部件齊全、完整，質量符合要求 (2)安

13、全附件齊全、靈敏、可靠，在有效檢測期內安全附件齊全、靈敏、可靠，在有效檢測期內 (3)防腐層，絕熱層完好防腐層，絕熱層完好 (4)基礎、支座穩(wěn)固可靠基礎、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計要求各項工藝性能符合設計要求 (3)無跑、冒、滴、漏現象無跑、冒、滴、漏現象 (4)無明顯變形或傾斜，無異常震動、聲響等現象無明顯變形或傾斜，無異常震動、聲響等現象 技術資料齊備、準確，技術檔案完整技術資料齊備、準確，技術檔案完整 n壓力容器必須定期

14、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、內外檢查和內壓試驗。部檢驗、內外檢查和內壓試驗。 n 外部檢驗：每年一次外部檢驗：每年一次 n內外檢驗：六年一次內外檢驗：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：兩次內外檢驗檢一次。耐壓試驗：兩次內外檢驗檢一次。 三、壓力容器檢驗要求三、壓力容器檢驗要求 四、壓力容器事故預防措施四、壓力容器事故預防措施 四、壓力容器事故預防措施四、壓力容器事故預防措施 五、壓力容器事故應急措施五、壓力容器事故應急措施 五、壓力容器事故應急措施五、壓力容器事故應急措施 應急措

15、施應急措施 五、五、 壓力容器的管理與使用壓力容器的管理與使用 任何單位都必須經有關部門進行資格認可后，方可進行任何單位都必須經有關部門進行資格認可后，方可進行 壓力容器的設計、制造、安裝、使用、檢驗、修理、改造、壓力容器的設計、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 、鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例，國務院、鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例，國務院1982年年 、壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程，勞動部、壓力容器安全技術監(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

16、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、責任制一、責任制 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、人員培訓四、人員培訓 六、巡回檢查六、巡回檢查 七、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 機構/職責 安全投入 設備設施 作業(yè)安全 職業(yè)健康 應急救援 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、加載機構組成。當容

17、器內壓力安全閥由閥座、閥瓣、加載機構組成。當容器內壓力 正常時，閥瓣與閥座之間形成平面、錐面密封狀態(tài)。當進正常時，閥瓣與閥座之間形成平面、錐面密封狀態(tài)。當進 口側達到泄放壓力時則開啟泄放，泄壓結束后，閥瓣自行口側達到泄放壓力時則開啟泄放，泄壓結束后，閥瓣自行 關閉。關閉。 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、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。根據實際情況可進行定期 手拉排放檢查。 安全附件管理

18、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 ，可在設計爆破壓力下自行破裂，外泄 介質，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，使用前必須進行技術實驗。 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 壓力表要與容器內介質的特性相適應 。低壓容器的壓力表精度2.5級，中高 壓容器的壓力表精度1.5級。 壓力表應按要求進行校驗。 壓力表出現無壓力、指針距零位的數 值超出允許誤差值，表盤玻璃破裂，表內 彈簧管泄漏或指針松動時，應停止使用。 六、安全附件管理 液面計-是用來觀察設

19、備內部液面位置的裝置。 . .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介質、最高工作壓力、 最高工作溫度相適應。 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，并有防漏的保護裝置。 超過檢驗周期、有裂紋、閥件固死、經常出現假液位 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

20、、液位、化學成分、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)控內容一、壓力容器監(jiān)控內容 1 1. .工藝條件工藝條件 2 2. .設備狀況設備狀況 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二、壓力容器無損探傷技術 常規(guī)無損檢測技術常規(guī)無損檢測技術 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部或是否存在缺陷。常用 的探測技術如下： 超聲波探傷超聲波探傷 原理：機械

21、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 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二、壓力容器無損探傷技術 無線電 電磁波 超聲波 二、壓力容器無損探傷技術二、壓力容器無損探傷技術 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。 射線穿物質時，物質的密度越 大，射線穿透的強度就越小。若其 內部有氣孔等缺陷時，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、紫外線