壓力設備與裝置安全技術

1、1壓力設備與裝置安全技術壓力設備與裝置安全技術國家質檢總局特種設備安全監(jiān)察局國家質檢總局特種設備安全監(jiān)察局 宋繼紅宋繼紅國家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局國家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局 危險化學品專題培訓班危險化學品專題培訓班 2006.07.23. 2006.07.23. 北京北京2 內(nèi) 容引言一.基礎知識二.安全技術要求三.安全監(jiān)察要點3 引 言n生產(chǎn)經(jīng)營單位使用的涉及生命安全、危險性較大的特種設備，以及危險物品的容器、運輸工具，必須按照國家有關規(guī)定，由專業(yè)生產(chǎn)單位生產(chǎn)，并經(jīng)取得專業(yè)資質的檢測、檢驗機構檢測、檢驗合格，取得安全使用證或者安全標志，方可投入使用。檢測、檢驗機構對檢測、檢驗結果負責。n為全面貫徹安全生

2、產(chǎn)法、危險化學品安全管理條例和特種設備安全監(jiān)察條例，通過對壓力設備與裝置的安全技術知識的了解和對基本情況和安全形勢的分析，認識壓力設備與裝置發(fā)生事故的原因和規(guī)律，找出壓力設備與裝置安全方面存在的問題，研究提出對策措施，并推行實施，有效地防止和減少事故的發(fā)生。這是安全生產(chǎn)綜合監(jiān)督管理部門和專項安全監(jiān)察部門的一項共同的任務。 4 引 言n所謂壓力設備與裝置，主要指鍋爐、壓力容器、壓力管道、安全附件和承壓附件及承壓元件相連的零部件，如法蘭、接管、支座等。其中壓力容器和壓力管道是石油及化工企業(yè)主要的生產(chǎn)裝置。也是危險化學品的生產(chǎn)、儲存、運輸不可缺少的重要設備和設施。n壓力設備與裝置具有潛在的危險性，一

3、旦發(fā)生事故，往往造成人身傷害和財產(chǎn)損失，影響企業(yè)的生產(chǎn)秩序和人民群眾的正常生活，危害較大。歷年來，壓力設備爆炸、泄漏等災害性事故時有發(fā)生。n由于壓力設備與裝置的運行關系到公共安全，關系到經(jīng)濟健康發(fā)展，甚至關系到社會的穩(wěn)定，人們在對其充分開發(fā)利用的同時，認識到要把握規(guī)律、科學管理、強化監(jiān)督，最大程度地遏制或減少事故的發(fā)生，使其更好地服務于人類。5 引 言n我國政府對壓力設備的安全監(jiān)察工作十分重視，制定專門法規(guī)，建立了安全監(jiān)察制度，設置專門機構，實施專項安全監(jiān)察。n截至2005年底，我國在用壓力容器、壓力管道數(shù)量如下：設備種類壓力容器壓力管道（萬公里）固定容器（萬臺）罐車（萬輛）各類氣瓶（億只）數(shù)

4、量152.301.74122.1682.506一.基礎知識（一）壓力容器（二）壓力管道（三）安全附件（四）相關的安全問題（五）失效模式及原因7（一）壓力容器什么是壓力容器？n基本概念壓力容器是指盛裝一定工作介質，能夠承受壓力（包括內(nèi)壓和外壓）載荷作用的密閉容器。這是一個泛指的概念。n納入安全監(jiān)察的壓力容器范圍定義：壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPaL的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa（表

5、壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPaL的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60液體的氣瓶；氧艙等。 8（一）壓力容器壓力容器的基本構成n典型的壓力容器的基本結構形式比較簡單，主要由殼體、封頭、法蘭、支座以及接管座等部件構成。 9（一）壓力容器圖1.2.1為壓力容器基本結構示意圖10（一）壓力容器罐車結構示意圖11（一）壓力容器壓力容器的類別由于壓力容器在化學品生產(chǎn)中盛裝的工作介質多樣、工藝復雜、種類寬泛、使用面廣，其分類方法也是多種多樣，不勝枚舉。在危險化學品生產(chǎn)中常用的分類有下列幾種：n按設計壓力分類；n按作用原理（用途）分類；n按化學介質毒性程度分類；n按安裝方式分類；n按安

6、全技術管理分類（綜合分類）12（一）壓力容器1.按設計壓力（P），分為n低壓容器（代號L） 0.1MPaP1.6MPan中壓容器（代號M） 1.6MPaP10MPan高壓容器（代號H） 10MPaP100MPan超高壓容器（代號U）P100MPa2.按生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，分為n反應容器（代號R），用于完成介質的物理、化學反應n換熱容器（代號E），用于完成介質的熱量交換n分離容器（代號S），用于完成介質的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離n儲存容器（代號C，其中球罐代號B）用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質13（一）壓力容器反應容器n反應器、反應釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜

7、、合成塔、交換爐、蒸煮鍋、蒸球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐、換熱容器n管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、烘缸、蒸炒鍋、預熱鍋分離容器n分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、干燥塔、除氧器、儲存容器 各種型式的儲罐14（一）壓力容器3.按壓力容器中化學介質毒性程度，分為n極度危害（級）最高容許濃度0.1mg/m3；n高度危害（級）最高容許濃度0.11.0 mg/m3；n中度危害（級）最高容許濃度1.010 mg/m3；n輕度危害（級）最高容許濃度10 mg/m3。15（一）壓力容器4.按安裝方式，分為n固定式壓力容器 有固定安裝和使用地點，工藝條件和操作人員也比

8、較固定的壓力容器。如臥式儲罐、球罐、塔器、反應釜等。n移動式壓力容器 如汽車罐車、鐵路罐車的罐體。這類壓力容器使用時不僅承受內(nèi)壓或外壓載荷，而且在移動過程中還會受到由于內(nèi)部介質晃動引起的沖擊力、運輸過程帶來的外部撞擊和振動載荷，因而在結構、使用和安全管理方面均有其特殊的要求。16（一）壓力容器5.按安全技術管理分類n考慮到綜合體現(xiàn)壓力容器整體危害水平，為了有利于安全技術監(jiān)督和管理，我國壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程采用既考慮容器壓力與容積乘積大小，又考慮介質危害程度以及容器品種的綜合分類方法，將壓力容器分為三類。17（一）壓力容器第三類壓力容器n高壓容器n中壓容器（限毒性程度為極度和高度危害介質）n

9、中壓儲存容器（限易燃、中度危害介質，pV10MPam3）；n中壓反應容器（限易燃、中度危害介質，pV 0.5MPam3）；n低壓容器（限極度和高度危害介質，且pV 0.2MPam3）；n移動式壓力容器（鐵路罐車、汽車罐車）n球形儲罐（容積 50 m3）；n低溫液體儲存容器（容積5 m3）；n高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；n中壓搪玻璃壓力容器。 18（一）壓力容器第二類壓力容器n中壓容器n低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質）n低壓反應容器和儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質）n低壓管殼式余熱鍋爐；n低壓搪玻璃壓力容器。第一類壓力容器n除上述規(guī)定以外的低壓容器19（二）壓力管道n納入安

10、全監(jiān)察的壓力管道范圍定義：壓力管道，是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于01MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體介質，且公稱直徑大于25mm的管道。壓力管道的分類n壓力管道用途廣泛，品種繁多。不同使用領域其分類方法也不同。一般按主體材料、敷設位置、輸送介質特性、用途等進行分類。20（二）壓力管道1.主體材料n金屬管道（鑄鐵、碳鋼、合金鋼、不銹鋼、有色金屬）n非金屬管道（塑料、混凝土、陶瓷、玻璃、復合）2.敷設位置n架空管道n地溝敷設管道n埋地管道21（二）壓力管道3.介

11、質特性n介質壓力（超高壓、高壓、中壓、低壓、真空）n介質溫度（高溫、常溫、低溫）n介質毒性（劇毒、有毒、無毒）n介質可燃性（可燃介質管道、非可燃介質管道）n介質腐蝕性（腐蝕性介質、非腐蝕性介質）4.用途n工業(yè)管道（GC）n公用管道（GB）n長輸管道（GA）22（三）安全附件n壓力表n溫度計n安全閥n爆破片n緊急切斷裝置n安全聯(lián)鎖裝置23（四）相關的安全問題1.強度壓力設備在確定的工作載荷下，抵抗破裂和塑性變形的能力。對大多數(shù)壓力容器壓力管道來說，是最重要的安全性能指標。2.剛度壓力設備在確定的工作載荷下，抵抗彈性變形的能力。3.穩(wěn)定性壓力設備在確定的工作載荷下，抵抗失穩(wěn)的能力。應當指出，上述基

12、本安全問題，與設計結構和使用的材料有著直接的關系，不同的結構型式、不同的材料，表現(xiàn)出不同的安全性能。壓力設備所用的材料一般都是專用的，如果使用錯誤的材料，會使壓力設備的安全性能嚴重惡化，甚至產(chǎn)生失效，導致事故的發(fā)生。24（五）失效模式及原因主要失效模式n爆炸（物理爆炸、化學爆炸）n斷裂（脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂）n泄漏（密封泄漏、腐蝕穿孔）n變形、失穩(wěn)n損傷（電化學腐蝕、氧化腐蝕、機械損傷）n材料性能退化（脆化、金相組織變化）25（五）失效模式及原因主要失效原因n操作不當（違反操作規(guī)程、介質參數(shù)超標）*n管理薄弱（制度不健全、職工素質差）*n失檢（超期未檢、未按規(guī)范檢驗、未能發(fā)現(xiàn)存在的問題

13、）n設計制造缺陷（設計不合理、選材不當、材料缺陷、焊接缺陷）n外來損傷（外來機械損傷、地震等自然災害）26（五）失效模式及原因n如何防止失效？提出安全技術要求加強監(jiān)督管理27二.安全技術要求壓力設備和裝置的安全技術要求，主要體現(xiàn)在有關的安全技術規(guī)范和技術標準中。這些安全技術要求是生產(chǎn)（含設計、制造、安裝、改造、維修）、使用、檢驗特種設備的基本準則。安全技術規(guī)范是行政機關規(guī)定強制執(zhí)行的特種設備安全性能要求和相應的設計、制造、安裝、修理、改造、使用管理規(guī)定和檢驗檢測方法，以及許可、考核條件、程序的一系列規(guī)范性文件。包括有關的管理規(guī)則、核準規(guī)則、考核規(guī)則及程序規(guī)定和有關的安全技術監(jiān)察規(guī)程、技術檢驗規(guī)

14、則、審查評定細則、人員考核大綱等。安全性能是指特種設備法律、法規(guī)、行政規(guī)章、技術規(guī)范所規(guī)定的安全技術項目和性能指標，即特種設備基本安全要求的總和。28二.安全技術要求有關的管理規(guī)定n特種設備安全監(jiān)察行政處罰規(guī)定n壓力容器壓力管道設計單位資格許可與管理規(guī)則n鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法 n鍋爐壓力容器制造許可條件n鍋爐壓力容器制造許可工作程序n鍋爐壓力容器使用登記管理辦法n壓力容器安裝改造維修許可規(guī)則29二.安全技術要求n壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定n壓力管道元件制造單位安全注冊與管理辦法n壓力管道安裝單位資格認可實施細則n壓力管道使用登記管理規(guī)則n氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定n氣瓶使用登記管理規(guī)則 n氣瓶設

15、計文件鑒定規(guī)則n氣瓶充裝許可規(guī)則30二.安全技術要求檢驗單位管理n特種設備檢驗檢測機構管理規(guī)定n特種設備檢驗檢測機構核準規(guī)則n檢驗檢測機構質量管理體系要求n特種設備檢驗檢測機構核準鑒定評審細則n鍋爐壓力容器檢驗單位監(jiān)督考核辦法n無損檢測單位監(jiān)督管理辦法n無損檢測單位資格審查實施指南n無損檢測資格審查咨詢單位備案辦法 31二.安全技術要求安全技術監(jiān)察規(guī)程主要內(nèi)容包括：范圍，基本的安全要求，材料，設計，制造，安裝，安全附件，使用管理，修理改造，檢驗，事故報告等等?；景踩蟀ㄒ话阋?guī)定壓力設備的設計、制造、安裝、改造 、維修、使用、檢驗技術要求，選擇最適當?shù)姆椒?，盡可能合理的消除風險。 設計安全

16、系數(shù)恰當、設計計算方法應包括壓力強度和其它承載性、穩(wěn)定性和實驗設計方法。制造包括工藝、焊接、熱處理、無損檢測、檢驗評定。 材料采用符合統(tǒng)一標準的材料。 特定參數(shù)許用應力、焊接系數(shù)、試驗壓力、材料性能。32二.安全技術要求主要的安全技術監(jiān)察規(guī)程n壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程n超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程n液化氣體汽車罐車安全監(jiān)察規(guī)程n氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程n溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程33二.安全技術要求檢驗規(guī)則主要內(nèi)容包括：檢驗要求，檢驗項目，檢驗方法，安全狀況等級評定，檢驗周期，檢驗報告等等n鍋爐壓力容器產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗規(guī)則n壓力管道元件制造監(jiān)督檢驗規(guī)則n鍋爐安裝監(jiān)督檢驗規(guī)則n壓力管道安裝安全質量監(jiān)督檢驗規(guī)

17、則n鍋爐定期檢驗規(guī)則 n壓力容器定期檢驗規(guī)則 n在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程(試行)34二.安全技術要求人員考核n特種設備無損檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)則n特種設備作業(yè)人員監(jiān)督管理規(guī)定n特種設備作業(yè)人員考核規(guī)則n鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則 n壓力管道安全管理人員和操作人員考核大綱n醫(yī)用氧艙維護管理人員考核大綱n壓力容器壓力管道帶壓密封作業(yè)人員考核大綱n氣瓶充裝人員考核大綱n安全閥維修人員考核大綱 35二.安全技術要求主要技術標準引用標準系指安全技術規(guī)范所引用的標準。標準一旦被安全技術規(guī)范所引用，具有與安全技術規(guī)范同等的效力，具有強制屬性，并成為法規(guī)規(guī)范體系的組成部分。nGB1501998

18、 鋼制壓力容器nGB1511999 管殼式換熱器nGB123371999 鋼制球形儲罐nGB51001994 鋼質焊接氣瓶nGB503162000 工業(yè)金屬管道設計規(guī)范nHG/T206951987 化工管道設計規(guī)范36三.安全監(jiān)察要點生產(chǎn)（含設計、制造、安裝、改造、維修）單位現(xiàn)場監(jiān)察n查閱許可證和產(chǎn)品檔案目錄，檢查許可證的有效期，以及其產(chǎn)品是否在許可范圍內(nèi)n查閱設計總圖（或壓力管道平面布置圖），檢查是否有設計印章，其標題欄內(nèi)簽字是否齊全，簽字人資格是否符合規(guī)定n查閱人員資質，數(shù)量，查看設計工作場所、設計裝備和設計手段，檢查設計、校核等人員的資質、數(shù)量和相關條件是否符合要求n查閱質量手冊、程序文

19、件和管理制度、責任人員任命文件等，檢查其是否齊全n查閱產(chǎn)品目錄和檔案，檢查是否有未經(jīng)監(jiān)檢出廠的產(chǎn)品n抽查產(chǎn)品檔案，檢查是否有規(guī)范的設計文件；產(chǎn)品出廠時，是否附有安全技術規(guī)范要求的產(chǎn)品質量合格證明、監(jiān)督檢驗證明等文件37三.安全監(jiān)察要點使用單位現(xiàn)場監(jiān)察n查閱設備是否取得使用登記證n是否建立特種設備安全技術檔案，重點查看日常使用記錄、維修保養(yǎng)記錄、自行檢查記錄、以及故障和事故記錄n設備及安全附件是否按期進行檢驗，檢驗問題是否整改n是否建立安全管理制度和崗位安全責任制度，制度是否得到貫徹實施，通過相關工作見證（記錄）或現(xiàn)場查詢了解制度執(zhí)行情況n作業(yè)人員是否持有有效證件，是否在崗。實際操作設備是否與持

20、證的項目和類別相符合n查閱運行記錄、維護保養(yǎng)記錄，是否存在超過使用參數(shù)運行情況n是否有事故預防措施和事故救援預案38三.安全監(jiān)察要點安全監(jiān)察基本制度n我國是一個發(fā)展中國家，也是一個經(jīng)濟快速增長的國家。建立中國特種設備安全監(jiān)察制度，應充分體現(xiàn)“以人為本”的執(zhí)政理念，必須適應中國經(jīng)濟與社會發(fā)展的需要，反映現(xiàn)階段管理與科技進步的實際水平。n特種設備安全監(jiān)察，在全面總結幾十年特種設備安全監(jiān)察工作實踐、科學分析當前特種設備安全狀況的基礎上，確定中國的特種設備安全監(jiān)察法律制度。n基本制度：全過程安全監(jiān)察=行政許可+監(jiān)督檢查。這項制度有以下五個特點： 39三.安全監(jiān)察要點1. 堅持“預防為主”的安全方針從生產(chǎn)源頭把關：通過行政許可和制造過程監(jiān)督檢驗，確保特種設備優(yōu)生；從使用登記把關：確保特種設備及時納入安全監(jiān)察范圍，處于有效監(jiān)管之中；從定期檢驗把關：確保特種設備保持良好運行狀況；從人員素質把關：增強特種設備生產(chǎn)、使用、檢驗、管理等相關人員的適應性；從規(guī)范管理把關：促進各項特種設備安全制度的