化工安全技術(shù)概論第六章 壓力容器安全技術(shù)課件

化工安全技術(shù)概論化工安全技術(shù)概論第六章壓力容器安全技術(shù)第六章壓力容器安全技術(shù)壓力容器由于危險性大，政府設(shè)有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督，壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、維修、改造、檢驗(yàn)或使用都必須遵照執(zhí)行原勞動部頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，這些部門并都應(yīng)有政府頒發(fā)的生產(chǎn)許可證，才可從事這些工作。壓力容器由于危險性大，政府設(shè)有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督，壓力容器的設(shè)第一節(jié)：壓力容器的概述一、何謂壓力容器一般指在工業(yè)生產(chǎn)中盛裝用于完成反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、分離和貯存等生產(chǎn)工藝過程的氣體、液體，并能承載一定壓力的密閉容器。它廣泛用于化工、石油、能源、冶金、機(jī)械、醫(yī)藥、輕紡、國防等工業(yè)領(lǐng)域。第一節(jié)：壓力容器的概述一、何謂壓力容器一般指具備下列條件的容器：（下述三個條件需同時符合）①最高工作壓力大于或等于0.1MPa（不含液體靜壓力，下同）②內(nèi)直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于或等于0.15m，且容積（V）大于或等于0.025m3。③介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。一般指具備下列條件的容器：（下述三個條件需同時符合）①最高工二、壓力容器的分類1、按工作壓力分類按壓力容器的設(shè)計，壓力分為低壓、中壓、高壓、超高壓4個等級低壓（代號L）

0.1MPa≦P﹤1.6MPa中壓（代號M）1.6MPa≦P≦10MPa高壓（代號H）

10MPa≦P≦100MPa超高壓（代號U）100MPa≦P≦1000MPa二、壓力容器的分類2、按用途分類⑴反應(yīng)容器(代號R)：主要用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器。如：反應(yīng)釜、分解鍋、分解塔、蒸壓鍋等⑵換熱容器（代號E）：主要用于完成介質(zhì)的熱交換的壓力容器。如：冷凝器、熱交換器、蒸發(fā)皿、加熱器、蒸脫機(jī)等⑶分離容器（代號S）：主要用于完成介質(zhì)的液體壓力平衡和氣體凈化分離等的壓力容器。如：分離器、過濾器、吸收塔、干燥塔、汽提塔等⑷貯存容器（代號C，其中球罐代號B）：主要盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體等的壓力容器，如各類貯罐。如具備兩個以上作用，應(yīng)按主要作用劃分。2、按用途分類⑴反應(yīng)容器(代號R)：主要用于完成介質(zhì)的物理、3、按危險性和危害性分類：⑴一類壓力容器：非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器。易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器。⑵二類壓力容器：①任何介質(zhì)的中壓容器②易燃介質(zhì)或毒性強(qiáng)度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和貯存容器③毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器④低壓管殼式余熱鍋爐⑤搪瓷玻璃壓力容器3、按危險性和危害性分類：⑴一類壓力容器：非易燃或無毒介質(zhì)的⑶三類壓力容器：①毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和PV（設(shè)計壓力×容積）≧0.2MPa·m3的低壓容器②易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且PV≧0.5MPa·m3的中壓反應(yīng)容器③PV≧10MPa·m3的中壓貯存容器④高壓、中壓管殼式余熱鍋爐⑤高壓容器具體可見教科書P197表6－6⑶三類壓力容器：①毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和P三、壓力容器的設(shè)計、制定和安裝1、設(shè)計：

有許可證才能設(shè)計壓力容器設(shè)計過程中直接影響容器安全運(yùn)行的三個方面：壁厚的確定、材料的選用、合理的結(jié)構(gòu)⑴壁厚確定：要求它的承壓部件具有足夠的強(qiáng)度，以抵抗外力的作用。⑵材料選用：鋼材選用是否合適是設(shè)計的一個關(guān)鍵問題。如選材不當(dāng)，即使壁很厚，有可能在使用條件下，或者由于材料韌性降低而發(fā)生脆性斷裂，或由于材料的受腐蝕裂開等等選用鋼材應(yīng)符合《鋼制壓力容器》的規(guī)定注意：含碳量大于0.24％的材料不得用于焊制容器（原因太脆）三、壓力容器的設(shè)計、制定和安裝1、設(shè)計：有許可證幾種常用材料介紹：①A3鋼（Q235－A）：特點(diǎn)：含硅量多，脫氧完全，因而質(zhì)量較好使用范圍：設(shè)計壓力≦1.0MPs，設(shè)計溫度0～350℃，用于制造殼件時，鋼板厚度不得大于16mm，不得用于盛裝液化石油氣體，毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)及直接受火焰加熱的壓力容器。②20g：20g鍋爐鋼板與一般20號優(yōu)質(zhì)鋼相同，含硫量比Q235－A鋼低，具有較高的強(qiáng)度，δb≧402MPa，δs=225~255MPa,使用溫度范圍為﹣20～475℃，常用于制造溫度較高的中壓容器。③16MnR：普通低合金容器鋼板，含碳量0.12％～0.20％，含碳量為1.2％～1.6％，強(qiáng)度極度δb＝470～510MPa,屈服極限δs＝284～343MPa，用這種鋼制造時，低壓容器可減輕溫度較高的容器重量，使用溫度范圍﹣20～475℃。幾種常用材料介紹：①A3鋼（Q235－A）：特點(diǎn)：含硅量多，④低溫容器材料（指﹤﹣20℃下使用）。要求：較好的韌性防脆裂。一般的在使用溫度下的沖擊值αk作為依據(jù)。深冷容器用高合金鋼（如OCr18Ni9,OCr18Ni9Ti等使用溫度，下限為﹣196℃）

一般低溫容器用鋼多采用錳釩鋼（16MnR、09Mn2VR）⑤高溫容器用鋼：溫度小于400℃可用普通碳鋼（沸騰鋼為250℃）使用溫度400～500℃可用15MnVR、14MnMoVg

使用溫度500～600℃可采用OCr13Ni9.OCr18Ni9Ti.1Cr18Ni9Ti等高合金鋼。④低溫容器材料（指﹤﹣20℃下使用）。要求：較好的韌性防脆裂⑶合理的結(jié)構(gòu)目的：防止局部受力過高，導(dǎo)致容器的疲勞破裂或脆性破裂。結(jié)構(gòu)一般要符合下列原則：①防止結(jié)構(gòu)的形狀突變方法：采用平滑過渡的結(jié)構(gòu)形式、防止突變，以免產(chǎn)生過高的壓力。②避免局部壓力增加由于受壓元件中總是不可避免地存在一些局部受力集中或部件強(qiáng)度受到削弱的結(jié)構(gòu)。如開孔、轉(zhuǎn)角、焊縫等部位。設(shè)計時應(yīng)使這些結(jié)構(gòu)相互錯開，以防局部壓力增加，產(chǎn)生更高的壓力。如殼體開孔不能布置在焊縫上。⑶合理的結(jié)構(gòu)目的：防止局部受力過高，導(dǎo)致容器的疲勞破裂或脆性③避免產(chǎn)生過大焊接壓力或附加壓力的剛性結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)，即可能因焊接時脹縮受到約束而引起較大的焊接壓力，也可能使殼體在壓力或溫度變化時，因變形受到過分約束而產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。③避免產(chǎn)生過大焊接壓力或附加壓力的剛性結(jié)構(gòu)④對開孔的形狀、大小及位置的限制a、受壓殼體（包括封頭與筒體）上的開孔應(yīng)為圓形、橢圓形或長圓形。b、開孔直徑或長短徑之比要符合設(shè)計規(guī)定。c、開孔的位置應(yīng)避免焊縫和凸形封頭的過渡區(qū)，筒體上兩個或兩個以上開孔中心一般不應(yīng)在同一軸線上。d、為了減小開孔對筒體強(qiáng)度的削弱，橢圓形或長圓形孔的短徑一般應(yīng)設(shè)計在筒體的軸向。e、為了降低殼體開孔邊緣的局部應(yīng)力，在開孔處應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。f、為了便于對容器內(nèi)外檢驗(yàn)，設(shè)計時要考慮到人孔、觀察孔的設(shè)置。④對開孔的形狀、大小及位置的限制a、受壓殼體（包括封頭與筒體2、制造：需有省級（及以上）勞動部門頒發(fā)的制造許可證壓力容器制造的優(yōu)劣取決于三個方面：材料質(zhì)量、焊接質(zhì)量、檢驗(yàn)質(zhì)量注意：①焊接及其熱影響區(qū)的缺陷處往往是容器破裂的斷裂源②檢驗(yàn)：壓力檢驗(yàn)壓力試驗(yàn)指耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)包括液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)不能代替液壓試驗(yàn)，只有設(shè)計圖紙另有規(guī)定除外。特別注意：只有液壓試驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行氣密性試驗(yàn)2、制造：需有省級（及以上）勞動部門頒發(fā)的制造許可證壓力容器3、安裝：①、經(jīng)勞動部門審批才可進(jìn)行安裝作業(yè)②、安裝質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)行分段驗(yàn)收和總體驗(yàn)收③、驗(yàn)收三方參加：使用單位、安裝單位、上級主管部門。3、安裝：第二節(jié)：壓力容器的定期檢驗(yàn)

壓力容器的定期檢驗(yàn)是指在壓力容器的使用過程中，每隔一定的時期采用各種適當(dāng)而有效的方法，對容器的各個承壓部件和安全裝置進(jìn)行檢查和必要的試驗(yàn)。定期檢驗(yàn)，是及時發(fā)現(xiàn)缺陷、清除隱患、保證壓力容器安全運(yùn)行的重要必不可少的措施。第二節(jié)：壓力容器的定期檢驗(yàn)壓力容器的定期檢驗(yàn)是指在壓力一、定期檢驗(yàn)要求：1、按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行2、檢驗(yàn)單位和人員需取得檢驗(yàn)資格證，有專業(yè)檢驗(yàn)人員。3、由鍋爐壓力容器安全檢查機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查一、定期檢驗(yàn)要求：1、按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行二、定期檢驗(yàn)內(nèi)容：1、外部檢查2、內(nèi)部檢查3、全面檢查：包括焊縫無損探傷和耐壓試驗(yàn)二、定期檢驗(yàn)內(nèi)容：1、外部檢查定期檢驗(yàn)和檢驗(yàn)周期分為：

1、外部檢查：是指在用壓力容器運(yùn)行中的定期在線檢查，每年到少一次。外部檢查可由檢驗(yàn)單位有資格的壓力容器檢驗(yàn)員進(jìn)行，也可由經(jīng)安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)認(rèn)可的使用單位壓力容器專業(yè)人員進(jìn)行。

定期檢驗(yàn)和檢驗(yàn)周期分為：

1、外部檢查：是指在用壓力容器運(yùn)2、內(nèi)部檢驗(yàn)：是指在用壓力容器停機(jī)時的檢驗(yàn)。內(nèi)部檢驗(yàn)應(yīng)由檢驗(yàn)單位有資格的壓力容器檢驗(yàn)員進(jìn)行。其檢驗(yàn)周期分為：（1）安全等級為1、2級的，每六年至少一次；

（2）安全等級為3級的，每3年至少一次。

2、內(nèi)部檢驗(yàn)：是指在用壓力容器停機(jī)時的檢驗(yàn)。內(nèi)部檢驗(yàn)應(yīng)由檢驗(yàn)3、耐壓試驗(yàn)：是指壓力容器停機(jī)檢驗(yàn)時，所進(jìn)行的超過最高工作壓力的液壓試驗(yàn)或氣壓試驗(yàn)。以固定式壓力容器，每兩次內(nèi)部檢驗(yàn)期間內(nèi)，至少進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)，對移動式壓力容器，每6年至少進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。外部檢查和內(nèi)部檢驗(yàn)內(nèi)容及安全等級的規(guī)定，按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》執(zhí)行。

3、耐壓試驗(yàn)：是指壓力容器停機(jī)檢驗(yàn)時，所進(jìn)行的超過最高工作壓其它規(guī)定：

投用首次內(nèi)外部檢驗(yàn)周期一般為3年。以后的內(nèi)外部檢驗(yàn)周期，由檢驗(yàn)單位要根據(jù)前次內(nèi)外部檢驗(yàn)情況與使用單位協(xié)商確定后報當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)周期應(yīng)適當(dāng)縮短：

1、介質(zhì)對壓力容器材料的腐蝕情況不明或介質(zhì)對材料的腐蝕速率大于0.25mm/年，以及設(shè)計者所確定的腐蝕數(shù)據(jù)與實(shí)際不符的。

2、材料表面質(zhì)量差或內(nèi)部有缺陷、材料焊接性能不好、制造時曾多次返修的。其它規(guī)定：投用首次內(nèi)外部檢驗(yàn)周期一般為3年。以

3、使用條件惡劣或介質(zhì)中硫化氫及硫元素含量較高的（一般指大于100mg/L時）。

4、使用已超過20年，經(jīng)技術(shù)鑒定后或由檢驗(yàn)員確認(rèn)按正常檢驗(yàn)周期不能保證安全使用的。

5、停止使用時間超過兩或三年的。

6、有缺陷經(jīng)安全評定合格后繼續(xù)使用的。

7、經(jīng)常改變使用介質(zhì)的（如印染機(jī)）。

3、使用條件惡劣或介質(zhì)中硫化氫及硫元素含量較高的（一8、搪玻璃設(shè)備。

9、球形儲罐（使用σb≥540Mpa材料制造的，投用一年后應(yīng)開罐檢驗(yàn)）。

10、介質(zhì)為液化石油氣且有氫鼓包應(yīng)力腐蝕傾向的，每年或根據(jù)需要進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)。

11、采用"亞銨法"造紙工藝，且無防腐措施的蒸球每年至少一次或根據(jù)實(shí)際情況需要縮短內(nèi)外部檢驗(yàn)周期。8、搪玻璃設(shè)備。

9、球形儲罐（使用σb≥54安全等級為1、2級的壓力容器有下列情況之一時，內(nèi)外部檢驗(yàn)周期可以適當(dāng)處長：

1、非金屬襯里層完好的，其檢驗(yàn)周期可延長，但不超過9年。

2、介質(zhì)對材料腐蝕速率低于0.1mm/年（實(shí)測數(shù)據(jù)）、有可靠的耐腐蝕金屬襯里（復(fù)合鋼板）或熱噴涂金屬（鋁粉或不銹鋼粉（涂層的壓力容器，通過一至二次內(nèi)外部檢驗(yàn)確認(rèn)腐蝕輕微或襯里完好的，檢驗(yàn)周期可處長，但不超過12年。

3、裝有觸媒的反應(yīng)容器以及裝有充填物的大型壓力容器，其檢驗(yàn)周期根據(jù)設(shè)計圖樣和實(shí)際使用情況由使用單位、設(shè)計單位和檢驗(yàn)單位協(xié)商確定，報當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。安全等級為1、2級的壓力容器有下列情況之一時，內(nèi)外部檢驗(yàn)周期有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)合格后應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)：

1、用焊接方法修理改造，更換主要受壓元件

2、改變使用條件，且超過原設(shè)計參數(shù)。3、需要更換襯里的。

4、停止使用二、三年后重新復(fù)用的。

5、使用單位從外單位拆來新安裝的或本單位內(nèi)部移裝的。

6、使用單位對壓力容器的安全有懷疑的。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)合格后應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)：低溫液體（絕熱）壓力容器定期檢驗(yàn)項(xiàng)目至少應(yīng)包括：

1、用戶使用情況調(diào)查：

（1）運(yùn)行記錄包括使用頻率和工況、有無異常情況發(fā)生等；

（2）日蒸發(fā)率變化情況，外殼體有無結(jié)霜等情況發(fā)生。

2、外部檢驗(yàn)及外殼體結(jié)構(gòu)檢查和腐蝕情況檢驗(yàn)。

3、壓力表、安全閥、液面計、內(nèi)膽爆破片裝置的檢驗(yàn)與校驗(yàn)。

4、管路系統(tǒng)和閥門的檢驗(yàn)。

5、必要時，利用合適的介質(zhì)進(jìn)行內(nèi)膽氣壓試驗(yàn)。低溫液體（絕熱）壓力容器定期檢驗(yàn)項(xiàng)目至少應(yīng)包括：第三節(jié)：壓力容器的安全附件

安全附件是承壓設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不可缺少的一個組成部分。有安全閥、爆破片裝置、緊急切斷裝置、壓力表、液位計、測溫儀表、快開門式壓力容器的安全聯(lián)鎖裝置。第三節(jié)：壓力容器的安全附件安全附件是承壓設(shè)備安全、經(jīng)一、安全泄壓裝置：為了防止容器內(nèi)壓力超過設(shè)計壓力，確保安全運(yùn)行。以自動、迅速地排出容器內(nèi)的介質(zhì)的裝置。主要有：安全閥和爆破片一、安全泄壓裝置：為了防止容器內(nèi)壓力超過設(shè)計壓力，確保安全運(yùn)1、安全閥

作用原理：它正常使用時，嚴(yán)密不漏，當(dāng)壓力超過設(shè)定值時，安全閥在壓力作用下自行開啟，使容器泄壓，以防止容器或管線的破壞，當(dāng)容器壓力泄至正常值時，它又能自行關(guān)閉，停止泄放。安全閥選用：①制造單位有制造許可證

②應(yīng)根據(jù)器皿的工藝條件及工作介質(zhì)的特性從安全閥的安全泄放量、加載機(jī)構(gòu)、封閉機(jī)構(gòu)、氣體排放方式、工作壓力范圍等方面來考慮③安全閥工作壓力范圍，要與壓力容器的工作壓力范圍相匹配。安全閥要定期檢查，每年至少檢查一次。定期檢查工作包括清洗、研磨、試驗(yàn)和校正。

1、安全閥作用原理：它正常使用時，嚴(yán)密不漏，當(dāng)壓力超2、防爆片：

防爆片又稱防爆膜、防爆板，時一鐘斷裂型的安全泄壓裝置。特點(diǎn)：密封性好，反應(yīng)動作快，以及不易受介質(zhì)中粘污物的影響等優(yōu)點(diǎn)。但泄壓后不會恢復(fù)，不能再使用，容器也被迫停止。它只安裝在不宜裝安全閥的壓力容器上

如：①易存在突爆

②有可能劇毒物泄漏

③易產(chǎn)生大量沉淀或粉狀黏附物，妨礙安全閥動作設(shè)計壓力為工作壓力的1.25倍，但爆破壓力都不得大于容器設(shè)計壓力。2、防爆片：防爆片又稱防爆膜、防爆板，時一鐘斷裂型三、壓力表壓力表是測量壓力容器中介質(zhì)壓力的一種計量儀表壓力表種類：液柱式、彈性元件式、活塞式、電量式四類三、壓力表1、壓力表的選用

應(yīng)根據(jù)被測壓大小、安裝位置的高低、介質(zhì)的性質(zhì)（如溫度、腐蝕性等）來選擇精度等級、最大量程、表盤大小以及隔離裝置。

壓力表選用的要求如下：(一)選用的壓力表，應(yīng)當(dāng)與壓力容器內(nèi)的介質(zhì)相適應(yīng)。1、壓力表的選用應(yīng)根據(jù)被測壓大小、安裝位置的高低、(二)設(shè)計壓力小于1.6MPa壓力容器使用的壓力表的精度不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.5級(相對誤差%)，設(shè)計壓力大于等于1.6MPa壓力容器使用的壓力表的精度不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?.6級。(三)壓力表盤刻度極限值應(yīng)當(dāng)為最大允許工作壓力的1.5～3.0倍，最好是2倍。表盤直徑不應(yīng)當(dāng)小于100mm。(二)設(shè)計壓力小于1.6MPa壓力容器使用的壓力表的精度不應(yīng)2、壓力表校驗(yàn)：

壓力表的校驗(yàn)和維護(hù)應(yīng)當(dāng)符合國家計量部門的有關(guān)規(guī)定，壓力表安裝前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校驗(yàn)，在刻度盤上應(yīng)當(dāng)劃出指示最高工作壓力的紅線，注明下次校驗(yàn)日期。

一般每6個月校驗(yàn)一次，通常壓力表上應(yīng)有校驗(yàn)標(biāo)志，注明下次校驗(yàn)日期或校驗(yàn)的有效期。校驗(yàn)后的壓力表應(yīng)加鉛封，未經(jīng)校驗(yàn)合格和無鉛封的壓力表均不準(zhǔn)安裝使用。2、壓力表校驗(yàn)：壓力表的校驗(yàn)和維護(hù)應(yīng)當(dāng)符合國家計量壓力表的安裝要求如下：(1)用于水蒸氣介質(zhì)的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應(yīng)當(dāng)裝有存水彎管。(2)用于具有腐蝕性或高粘度介質(zhì)的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應(yīng)當(dāng)裝設(shè)能隔離介質(zhì)的緩沖裝置。(3)壓力表與壓力容器之間，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)三通旋塞或針形閥；三通旋塞或針形閥上應(yīng)當(dāng)有開啟標(biāo)記和鎖緊裝置；壓力表與壓力容器之間，不得連接其他用途的任何配件或接管。壓力表的安裝要求如下：(1)用于水蒸氣介質(zhì)的壓力表，在壓力表

四、液面計作用：顯示壓力容器內(nèi)的液面（或粉面）的高度四、液面計壓力容器用液位計應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且應(yīng)當(dāng)符合下列要求：(一)應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓力容器的介質(zhì)、最大允許工作壓力和溫度正確選用。(二)在安裝使用前，設(shè)計壓力小于10MPa壓力容器用液位計，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行1.5倍液位計公稱壓力的液壓試驗(yàn)；設(shè)計壓力大于等于10MPa壓力容器的液位計，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行1.25倍液位計公稱壓力的液壓試驗(yàn)。(三)盛裝0℃以下介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)當(dāng)選用防霜液位計。壓力容器用液位計應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且應(yīng)當(dāng)符合下列要求(四)寒冷地區(qū)室外使用的液位計，應(yīng)當(dāng)選用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)的液位計。(五)用于易燃、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的液化氣體壓力容器上，應(yīng)當(dāng)有防止泄漏的保護(hù)裝置。(六)要求液面指示平穩(wěn)的，不應(yīng)當(dāng)采用浮子（標(biāo)）式液位計。(四)寒冷地區(qū)室外使用的液位計，應(yīng)當(dāng)選用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)的化工安全技術(shù)概論第六章壓力容器安全技術(shù)課件化工安全技術(shù)概論化工安全技術(shù)概論第六章壓力容器安全技術(shù)第六章壓力容器安全技術(shù)壓力容器由于危險性大，政府設(shè)有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督，壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、維修、改造、檢驗(yàn)或使用都必須遵照執(zhí)行原勞動部頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，這些部門并都應(yīng)有政府頒發(fā)的生產(chǎn)許可證，才可從事這些工作。壓力容器由于危險性大，政府設(shè)有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)督，壓力容器的設(shè)第一節(jié)：壓力容器的概述一、何謂壓力容器一般指在工業(yè)生產(chǎn)中盛裝用于完成反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、分離和貯存等生產(chǎn)工藝過程的氣體、液體，并能承載一定壓力的密閉容器。它廣泛用于化工、石油、能源、冶金、機(jī)械、醫(yī)藥、輕紡、國防等工業(yè)領(lǐng)域。第一節(jié)：壓力容器的概述一、何謂壓力容器一般指具備下列條件的容器：（下述三個條件需同時符合）①最高工作壓力大于或等于0.1MPa（不含液體靜壓力，下同）②內(nèi)直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于或等于0.15m，且容積（V）大于或等于0.025m3。③介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。一般指具備下列條件的容器：（下述三個條件需同時符合）①最高工二、壓力容器的分類1、按工作壓力分類按壓力容器的設(shè)計，壓力分為低壓、中壓、高壓、超高壓4個等級低壓（代號L）

0.1MPa≦P﹤1.6MPa中壓（代號M）1.6MPa≦P≦10MPa高壓（代號H）

10MPa≦P≦100MPa超高壓（代號U）100MPa≦P≦1000MPa二、壓力容器的分類2、按用途分類⑴反應(yīng)容器(代號R)：主要用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器。如：反應(yīng)釜、分解鍋、分解塔、蒸壓鍋等⑵換熱容器（代號E）：主要用于完成介質(zhì)的熱交換的壓力容器。如：冷凝器、熱交換器、蒸發(fā)皿、加熱器、蒸脫機(jī)等⑶分離容器（代號S）：主要用于完成介質(zhì)的液體壓力平衡和氣體凈化分離等的壓力容器。如：分離器、過濾器、吸收塔、干燥塔、汽提塔等⑷貯存容器（代號C，其中球罐代號B）：主要盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體等的壓力容器，如各類貯罐。如具備兩個以上作用，應(yīng)按主要作用劃分。2、按用途分類⑴反應(yīng)容器(代號R)：主要用于完成介質(zhì)的物理、3、按危險性和危害性分類：⑴一類壓力容器：非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器。易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器。⑵二類壓力容器：①任何介質(zhì)的中壓容器②易燃介質(zhì)或毒性強(qiáng)度為中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和貯存容器③毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器④低壓管殼式余熱鍋爐⑤搪瓷玻璃壓力容器3、按危險性和危害性分類：⑴一類壓力容器：非易燃或無毒介質(zhì)的⑶三類壓力容器：①毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和PV（設(shè)計壓力×容積）≧0.2MPa·m3的低壓容器②易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)且PV≧0.5MPa·m3的中壓反應(yīng)容器③PV≧10MPa·m3的中壓貯存容器④高壓、中壓管殼式余熱鍋爐⑤高壓容器具體可見教科書P197表6－6⑶三類壓力容器：①毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)的中壓容器和P三、壓力容器的設(shè)計、制定和安裝1、設(shè)計：

有許可證才能設(shè)計壓力容器設(shè)計過程中直接影響容器安全運(yùn)行的三個方面：壁厚的確定、材料的選用、合理的結(jié)構(gòu)⑴壁厚確定：要求它的承壓部件具有足夠的強(qiáng)度，以抵抗外力的作用。⑵材料選用：鋼材選用是否合適是設(shè)計的一個關(guān)鍵問題。如選材不當(dāng)，即使壁很厚，有可能在使用條件下，或者由于材料韌性降低而發(fā)生脆性斷裂，或由于材料的受腐蝕裂開等等選用鋼材應(yīng)符合《鋼制壓力容器》的規(guī)定注意：含碳量大于0.24％的材料不得用于焊制容器（原因太脆）三、壓力容器的設(shè)計、制定和安裝1、設(shè)計：有許可證幾種常用材料介紹：①A3鋼（Q235－A）：特點(diǎn)：含硅量多，脫氧完全，因而質(zhì)量較好使用范圍：設(shè)計壓力≦1.0MPs，設(shè)計溫度0～350℃，用于制造殼件時，鋼板厚度不得大于16mm，不得用于盛裝液化石油氣體，毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)及直接受火焰加熱的壓力容器。②20g：20g鍋爐鋼板與一般20號優(yōu)質(zhì)鋼相同，含硫量比Q235－A鋼低，具有較高的強(qiáng)度，δb≧402MPa，δs=225~255MPa,使用溫度范圍為﹣20～475℃，常用于制造溫度較高的中壓容器。③16MnR：普通低合金容器鋼板，含碳量0.12％～0.20％，含碳量為1.2％～1.6％，強(qiáng)度極度δb＝470～510MPa,屈服極限δs＝284～343MPa，用這種鋼制造時，低壓容器可減輕溫度較高的容器重量，使用溫度范圍﹣20～475℃。幾種常用材料介紹：①A3鋼（Q235－A）：特點(diǎn)：含硅量多，④低溫容器材料（指﹤﹣20℃下使用）。要求：較好的韌性防脆裂。一般的在使用溫度下的沖擊值αk作為依據(jù)。深冷容器用高合金鋼（如OCr18Ni9,OCr18Ni9Ti等使用溫度，下限為﹣196℃）

一般低溫容器用鋼多采用錳釩鋼（16MnR、09Mn2VR）⑤高溫容器用鋼：溫度小于400℃可用普通碳鋼（沸騰鋼為250℃）使用溫度400～500℃可用15MnVR、14MnMoVg

使用溫度500～600℃可采用OCr13Ni9.OCr18Ni9Ti.1Cr18Ni9Ti等高合金鋼。④低溫容器材料（指﹤﹣20℃下使用）。要求：較好的韌性防脆裂⑶合理的結(jié)構(gòu)目的：防止局部受力過高，導(dǎo)致容器的疲勞破裂或脆性破裂。結(jié)構(gòu)一般要符合下列原則：①防止結(jié)構(gòu)的形狀突變方法：采用平滑過渡的結(jié)構(gòu)形式、防止突變，以免產(chǎn)生過高的壓力。②避免局部壓力增加由于受壓元件中總是不可避免地存在一些局部受力集中或部件強(qiáng)度受到削弱的結(jié)構(gòu)。如開孔、轉(zhuǎn)角、焊縫等部位。設(shè)計時應(yīng)使這些結(jié)構(gòu)相互錯開，以防局部壓力增加，產(chǎn)生更高的壓力。如殼體開孔不能布置在焊縫上。⑶合理的結(jié)構(gòu)目的：防止局部受力過高，導(dǎo)致容器的疲勞破裂或脆性③避免產(chǎn)生過大焊接壓力或附加壓力的剛性結(jié)構(gòu)剛性結(jié)構(gòu)，即可能因焊接時脹縮受到約束而引起較大的焊接壓力，也可能使殼體在壓力或溫度變化時，因變形受到過分約束而產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。③避免產(chǎn)生過大焊接壓力或附加壓力的剛性結(jié)構(gòu)④對開孔的形狀、大小及位置的限制a、受壓殼體（包括封頭與筒體）上的開孔應(yīng)為圓形、橢圓形或長圓形。b、開孔直徑或長短徑之比要符合設(shè)計規(guī)定。c、開孔的位置應(yīng)避免焊縫和凸形封頭的過渡區(qū)，筒體上兩個或兩個以上開孔中心一般不應(yīng)在同一軸線上。d、為了減小開孔對筒體強(qiáng)度的削弱，橢圓形或長圓形孔的短徑一般應(yīng)設(shè)計在筒體的軸向。e、為了降低殼體開孔邊緣的局部應(yīng)力，在開孔處應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。f、為了便于對容器內(nèi)外檢驗(yàn)，設(shè)計時要考慮到人孔、觀察孔的設(shè)置。④對開孔的形狀、大小及位置的限制a、受壓殼體（包括封頭與筒體2、制造：需有省級（及以上）勞動部門頒發(fā)的制造許可證壓力容器制造的優(yōu)劣取決于三個方面：材料質(zhì)量、焊接質(zhì)量、檢驗(yàn)質(zhì)量注意：①焊接及其熱影響區(qū)的缺陷處往往是容器破裂的斷裂源②檢驗(yàn)：壓力檢驗(yàn)壓力試驗(yàn)指耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)包括液壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)不能代替液壓試驗(yàn)，只有設(shè)計圖紙另有規(guī)定除外。特別注意：只有液壓試驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行氣密性試驗(yàn)2、制造：需有省級（及以上）勞動部門頒發(fā)的制造許可證壓力容器3、安裝：①、經(jīng)勞動部門審批才可進(jìn)行安裝作業(yè)②、安裝質(zhì)量驗(yàn)收實(shí)行分段驗(yàn)收和總體驗(yàn)收③、驗(yàn)收三方參加：使用單位、安裝單位、上級主管部門。3、安裝：第二節(jié)：壓力容器的定期檢驗(yàn)

壓力容器的定期檢驗(yàn)是指在壓力容器的使用過程中，每隔一定的時期采用各種適當(dāng)而有效的方法，對容器的各個承壓部件和安全裝置進(jìn)行檢查和必要的試驗(yàn)。定期檢驗(yàn)，是及時發(fā)現(xiàn)缺陷、清除隱患、保證壓力容器安全運(yùn)行的重要必不可少的措施。第二節(jié)：壓力容器的定期檢驗(yàn)壓力容器的定期檢驗(yàn)是指在壓力一、定期檢驗(yàn)要求：1、按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行2、檢驗(yàn)單位和人員需取得檢驗(yàn)資格證，有專業(yè)檢驗(yàn)人員。3、由鍋爐壓力容器安全檢查機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查一、定期檢驗(yàn)要求：1、按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行二、定期檢驗(yàn)內(nèi)容：1、外部檢查2、內(nèi)部檢查3、全面檢查：包括焊縫無損探傷和耐壓試驗(yàn)二、定期檢驗(yàn)內(nèi)容：1、外部檢查定期檢驗(yàn)和檢驗(yàn)周期分為：

1、外部檢查：是指在用壓力容器運(yùn)行中的定期在線檢查，每年到少一次。外部檢查可由檢驗(yàn)單位有資格的壓力容器檢驗(yàn)員進(jìn)行，也可由經(jīng)安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)認(rèn)可的使用單位壓力容器專業(yè)人員進(jìn)行。

定期檢驗(yàn)和檢驗(yàn)周期分為：

1、外部檢查：是指在用壓力容器運(yùn)2、內(nèi)部檢驗(yàn)：是指在用壓力容器停機(jī)時的檢驗(yàn)。內(nèi)部檢驗(yàn)應(yīng)由檢驗(yàn)單位有資格的壓力容器檢驗(yàn)員進(jìn)行。其檢驗(yàn)周期分為：（1）安全等級為1、2級的，每六年至少一次；

（2）安全等級為3級的，每3年至少一次。

2、內(nèi)部檢驗(yàn)：是指在用壓力容器停機(jī)時的檢驗(yàn)。內(nèi)部檢驗(yàn)應(yīng)由檢驗(yàn)3、耐壓試驗(yàn)：是指壓力容器停機(jī)檢驗(yàn)時，所進(jìn)行的超過最高工作壓力的液壓試驗(yàn)或氣壓試驗(yàn)。以固定式壓力容器，每兩次內(nèi)部檢驗(yàn)期間內(nèi)，至少進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)，對移動式壓力容器，每6年至少進(jìn)行一次耐壓試驗(yàn)。外部檢查和內(nèi)部檢驗(yàn)內(nèi)容及安全等級的規(guī)定，按《在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》執(zhí)行。

3、耐壓試驗(yàn)：是指壓力容器停機(jī)檢驗(yàn)時，所進(jìn)行的超過最高工作壓其它規(guī)定：

投用首次內(nèi)外部檢驗(yàn)周期一般為3年。以后的內(nèi)外部檢驗(yàn)周期，由檢驗(yàn)單位要根據(jù)前次內(nèi)外部檢驗(yàn)情況與使用單位協(xié)商確定后報當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)周期應(yīng)適當(dāng)縮短：

1、介質(zhì)對壓力容器材料的腐蝕情況不明或介質(zhì)對材料的腐蝕速率大于0.25mm/年，以及設(shè)計者所確定的腐蝕數(shù)據(jù)與實(shí)際不符的。

2、材料表面質(zhì)量差或內(nèi)部有缺陷、材料焊接性能不好、制造時曾多次返修的。其它規(guī)定：投用首次內(nèi)外部檢驗(yàn)周期一般為3年。以

3、使用條件惡劣或介質(zhì)中硫化氫及硫元素含量較高的（一般指大于100mg/L時）。

4、使用已超過20年，經(jīng)技術(shù)鑒定后或由檢驗(yàn)員確認(rèn)按正常檢驗(yàn)周期不能保證安全使用的。

5、停止使用時間超過兩或三年的。

6、有缺陷經(jīng)安全評定合格后繼續(xù)使用的。

7、經(jīng)常改變使用介質(zhì)的（如印染機(jī)）。

3、使用條件惡劣或介質(zhì)中硫化氫及硫元素含量較高的（一8、搪玻璃設(shè)備。

9、球形儲罐（使用σb≥540Mpa材料制造的，投用一年后應(yīng)開罐檢驗(yàn)）。

10、介質(zhì)為液化石油氣且有氫鼓包應(yīng)力腐蝕傾向的，每年或根據(jù)需要進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)。

11、采用"亞銨法"造紙工藝，且無防腐措施的蒸球每年至少一次或根據(jù)實(shí)際情況需要縮短內(nèi)外部檢驗(yàn)周期。8、搪玻璃設(shè)備。

9、球形儲罐（使用σb≥54安全等級為1、2級的壓力容器有下列情況之一時，內(nèi)外部檢驗(yàn)周期可以適當(dāng)處長：

1、非金屬襯里層完好的，其檢驗(yàn)周期可延長，但不超過9年。

2、介質(zhì)對材料腐蝕速率低于0.1mm/年（實(shí)測數(shù)據(jù)）、有可靠的耐腐蝕金屬襯里（復(fù)合鋼板）或熱噴涂金屬（鋁粉或不銹鋼粉（涂層的壓力容器，通過一至二次內(nèi)外部檢驗(yàn)確認(rèn)腐蝕輕微或襯里完好的，檢驗(yàn)周期可處長，但不超過12年。

3、裝有觸媒的反應(yīng)容器以及裝有充填物的大型壓力容器，其檢驗(yàn)周期根據(jù)設(shè)計圖樣和實(shí)際使用情況由使用單位、設(shè)計單位和檢驗(yàn)單位協(xié)商確定，報當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)察機(jī)構(gòu)備案。安全等級為1、2級的壓力容器有下列情況之一時，內(nèi)外部檢驗(yàn)周期有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)合格后應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)：

1、用焊接方法修理改造，更換主要受壓元件

2、改變使用條件，且超過原設(shè)計參數(shù)。3、需要更換襯里的。

4、停止使用二、三年后重新復(fù)用的。

5、使用單位從外單位拆來新安裝的或本單位內(nèi)部移裝的。

6、使用單位對壓力容器的安全有懷疑的。有下列情況之一的壓力容器，內(nèi)外部檢驗(yàn)合格后應(yīng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)：低溫液體（絕熱）壓力容器定期檢驗(yàn)項(xiàng)目至少應(yīng)包括：

1、用戶使用情況調(diào)查：

（1）運(yùn)行記錄包括使用頻率和工況、有無異常情況發(fā)生等；

（2）日蒸發(fā)率變化情況，外殼體有無結(jié)霜等情況發(fā)生。

2、外部檢驗(yàn)及外殼體結(jié)構(gòu)檢查和腐蝕情況檢驗(yàn)。

3、壓力表、安全閥、液面計、內(nèi)膽爆破片裝置的檢驗(yàn)與校驗(yàn)。

4、管路系統(tǒng)和閥門的檢驗(yàn)。

5、必要時，利用合適的介質(zhì)進(jìn)行內(nèi)膽氣壓試驗(yàn)。低溫液體（絕熱）壓力容器定期檢驗(yàn)項(xiàng)目至少應(yīng)包括：第三節(jié)：壓力容器的安全附件

安全附件是承壓設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不可缺少的一個組成部分。有安全閥、爆破片裝置、緊急切斷裝置、壓力表、液位計、測溫儀表、快開門式壓力容器的安全聯(lián)鎖裝置。第三節(jié)：壓力容器的安全附件安全附件是承壓設(shè)備安全、經(jīng)一、安全泄壓裝置：為了防止容器內(nèi)壓力超過設(shè)計壓力，確保安全運(yùn)行。以自動、迅速地排出容器內(nèi)的介質(zhì)的裝置。主要有：安全閥和爆破片一、安全泄壓裝置：為了防止容器內(nèi)壓力超過設(shè)計壓力，確保安全運(yùn)1、安全閥

作用原理：它正常使用時，嚴(yán)密不漏，當(dāng)壓力超過設(shè)定值時，安全閥在壓力作用下自行開啟，使容器泄壓，以防止容器或管線的破壞，當(dāng)容器壓力泄至正常值時，它又能自行關(guān)閉，停止泄放。安全閥選用：①制造單位有制造許可證

②應(yīng)根據(jù)器皿的工藝條件及工作介質(zhì)的特性從安全閥的安全泄放量、加載機(jī)構(gòu)、封閉機(jī)構(gòu)、氣體排放方式、工作壓力范圍等方面來考慮③安全閥工作壓力范圍，要與壓力容器的工作壓力范圍相匹配。安全閥要定期檢查，每年至少檢查一次。定期檢查工作包括清洗、研磨、試驗(yàn)和校正。

1、安全閥作用原理：它正常使用時，嚴(yán)