壓力容器安全操作技術-

SNCC壓力容器安全操作知識第一章

壓力容器基本知識第一節(jié):壓力容器簡介一、壓力P（壓強）=F（壓力）/S（受力面積）壓力與壓強是兩個概念不同的物理量，但在壓力容器或一般的工程技術上，人們習慣上將壓強稱為壓力。二、壓力容器的定義所有承受壓力的密閉容器稱為壓力容器或受壓容器。為了與一般容器(常壓容器)相區(qū)別，只有同時滿足下列三個條件的容器，才稱之為壓力容器:SNCC工作壓力（注1）大于或者等于0.1Mpa(工作壓力是指壓力容器在正常工作情況下，其頂部可能達到的最高壓力（表壓力）);（不含液體靜壓力）內直徑(對非圓形截面指寬度高度或對角線如矩形為對角線橢圓為長軸)不小于150mm的容器工作介質為氣體、液化氣體或者溫度高于標準沸點的液體；三、壓力容器的壓力源、氣體的壓力在容器外產生或增大，如:壓縮機、鍋爐等。SNCC（2）氣體的壓力在容器內產生或增大，如:容器內聚集狀態(tài)發(fā)生改變，氣體在容器內受熱，氣體在容器內發(fā)生體積增大的化學反應等。四、壓力容器在工業(yè)生產中的應用壓力容器在工業(yè)領域中應用廣泛，如化學工業(yè)、煉油、化肥、制藥、運輸、發(fā)電等化工常見的換熱器有:塔、儲罐、換熱器等第二節(jié)、壓力容器的工藝參數（1）、壓力容器工作時的介質壓力，即壓力容器工作時所承受的載荷。定義分類如下:SNCC工作壓力。工作壓力也稱操作壓力,是指容器頂部在正常工藝操作時的壓力（即不包括液體靜壓力）。最高工作壓力。只容器頂部在工藝操作過程中可能產生的最大表壓力。設計壓力。指在相應的設計溫度下用以確定容器計算壁厚及其元件尺寸的壓力。一般等于或略高于最高工作壓力。二、溫度介質溫度。指容器內工作的介質的溫度。設計溫度。指容器在正常工作中,在相應的設計壓力下,殼壁或元件金屬可能達到的最高或最低溫度。SNCC第三節(jié)、壓力容器的分類一、按壓力分類按承受壓力具體劃分如下:（1）低壓容器:0.1≤p＜1.6MPa；（2）中壓容器:1.6≤p＜10MPa；（3）高壓容器:10≤p＜100MPa；（4）超高壓容器:p≥100MPa。二、按殼體承壓方式分類按殼體承壓方式可分為內壓容器和外壓容器。三、按設計溫度分類按設計溫度（t）高低可分為低溫容器（≤－20℃）、SNCC常溫容器（-20℃≤t≤450℃）四、從安全技術管理角度分類（1）、固定式容器。是指除了用于運輸貯存氣體的盛裝容器以外的所有容器。如合成塔、換熱器、儲罐等。SNCC（2）移動式容器。是指盛裝和運送有壓力的氣體和液化氣的容器。如氣瓶、汽車罐車、鐵路罐車等。五、按在生產過程中的原理分類壓力容器按在生產工藝過程中的作用原理，分為反應壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器。具體劃分如下:(1)反應壓力容器（代號R）:主要是用于完成介質的物理、化學反應的壓力容器，如反應器、反應釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。SNCC換熱壓力容器（代號E）:主要是用于完成介質的熱量交換的壓力容器，如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預熱鍋、溶劑預熱器、蒸鍋、蒸脫機、電熱蒸汽發(fā)生器、煤氣發(fā)生爐水夾套等。分離壓力容器（代號S）:主要是用于完成介質的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離的壓力容器，如分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。儲存壓力容器（代號C，其中球罐代號B）:主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質的壓力容器，如各種型式的儲罐。SNCC六、壓力容器綜合分類《容規(guī)》根據容器的壓力高低，介質的危害程度以及在生產過程中的重要作用，將壓力容器劃分為三類:(1)三類壓力容器:高壓容器中壓容器（毒性程度為極度和高度危害介質）；中壓儲存容器（易燃或毒性程度為中毒危害介質，且PV乘積大于等于10Mpa·m3）；中壓反應容器（易燃或毒性程度為中毒危害介質，且PV乘積大于等于0.5Mpa·m3）；SNCC低壓容器（毒性程度為極度毒和高度危害介質,且PV乘積大于等于0.2Mpa·m3）；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；中壓搪玻璃壓力容器；使用強度級別較高的材料制造的壓力容器（指相因標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于540Mpa）；移動式壓力容器；球形儲罐（容積大于50m3）；低溫液體儲存容器（容積大于5m3）。SNCC(2)二類壓力容器:中壓容器低壓容器（毒性程度為極度和高度危害介質）；低壓反應容器和低壓儲存容器（易燃或毒性程度為中毒危害介質）；低壓管殼式余熱鍋爐；低壓搪玻璃壓力容器（三）低壓容器為第一類壓力容器。七、其他分類方法（一）按容器的壁厚有薄壁容器和厚壁容器之分SNCC（二）按殼體的幾何形狀有球形容器、圓筒形容器、錐形容器之分（三）按制造方法有焊接容器、鍛造容器、有色金屬容器和非金屬容器之分（四）按結構材料有鋼制容器、鑄鐵容器、有色金屬容器和非金屬容器之分（五）按容器的放置形式有立式容器和臥式容器之分。第四節(jié)

壓力容器常用的鋼材一、對選用鋼材的要求SNCC（一）力學性能。主要強調強度、塑性、韌性三個性能指標1.強度，承受外力作用而不破壞的能力。強度有抗拉強度、屈服強度、蠕變極限、持久強度?？估瓘姸龋褐镐摬脑嚇釉诶煸囼炛?，拉斷前所承受的最大應力。屈服強度：指試樣在拉伸過程中，拉力不增加，還繼續(xù)顯著變形時的最小應力。蠕變極限：在高溫條件下，金屬材料受到小于屈服極限的應力，隨時間的增長而緩慢的產生塑性變形的現(xiàn)象。SNCC持久強度：指試樣在給定溫度下，經過規(guī)定時間發(fā)生斷裂的應力。2、塑性：是指金屬材料發(fā)生塑性變形的性能。3.韌性：為了防止或減少壓力容器發(fā)生脆性破壞（在較低的應力狀態(tài)下發(fā)生無顯著塑性變形的破壞），要求壓力容器用鋼材在使用溫度下有較好的韌性。（二）工藝性能。良好的工藝性能即冷塑性變形能力和可焊性。（三）耐腐蝕性。一般根據腐蝕速度來評定，小于0.1毫米/年為耐蝕性能良好，0.1-1毫米/年為耐蝕性一般，大于1毫米/年為耐蝕性差。SNCC二、壓力容器常用鋼材及其使用范圍（一）低碳鋼。含碳量在0.25%以下，以20鋼板及鋼管使用最為廣泛。（二）低合金高強度鋼。含碳量一般不大于0.25%，屬于低碳鋼，用于制造高壓及超高壓的容器，如:16Mn、15MnV等。（三）耐熱鋼。主要是鉬和鉻鉬熱強鋼。用于過熱器、再熱器、蒸汽管道等零部件，主要為鋼管。耐熱性能良好，如:12CrMo、15CrMo，12Cr1MoV等。（四）低溫壓力容器用鋼。必須是鎮(zhèn)靜鋼。如10MnDR,09Mn2VDR等SNCC三、使用性能要求（一）鋼材應具有較高的強度,包括常溫及使用溫度下的強度。（二）鋼材應具有良好的塑性、韌性和時效敏感性。（三）鋼材應具有較低的缺口敏感性。（缺口敏感性是指在帶有一定應力集中的缺口的條件下,材料抵抗裂紋擴展的能力）（四）鋼材應具有良好的抗腐蝕性能及組織穩(wěn)定性。第五節(jié)、壓力容器的應力及其對安全的影響一、各種載荷所產生的應力SNCC（一）由壓力而產生的應力。壓力是壓力容器最主要的載荷。（二）由重量而產生的應力。（三）由溫度而產生的應力。（四）風載荷產生的應力。二、應力對容器安全的影響（一）由壓力產生的應力對安全的影響。（二）由溫度產生的應力對安全的影響。（三）局部應力對安全的影響。SNCC第二章

壓力容器結構第一節(jié):壓力容器的基本構成一、殼體形狀有圓筒形、球形、錐形、和組合形等。最常用的是圓筒形和球形兩種。筒形的包括筒體和封頭（端蓋）。二、連接件一般均采用法蘭螺栓連接結構，法蘭通過螺栓起連接作用，并通過擰緊螺栓使墊片壓緊而保證密封。三、密封元件是可拆連接結構的容器中起密封作用的元件。有非金屬密封元件和、金屬密封元件和組合式密封元件。SNCC四、接管、開孔及其補強結構（一）接管。接管是壓力容器與介質輸送管道或儀表安全附件等進行連接的固件。有螺紋短管、法蘭短管與平法蘭。（二）開孔。為了便于檢查。清理容器的內部,裝卸修理工藝內建及滿足工藝需要,一般壓力容器都開設有人孔和手孔。（三）開孔補強。容器的筒體或封頭開孔后,不但減小了容器壁的受力面積,而且還因為開孔造成結構不連續(xù)而引起應力集中,使開孔邊緣處的應力增加,為了補償開孔處的薄弱部位,就需要補強措施。有整體和局部兩種補強。SNCC五、支座有立式和臥式兩種。第二節(jié)圓筒體結構一、整體式筒體有單層卷焊、整體鍛造、鍛焊、鑄-鍛-焊以及電渣重熔五種結構形式。二、組合式筒體可分為多層板式結構和繞制式兩大類。第三節(jié) 封頭封頭按形狀可分為三類:及凸形封頭、錐形封頭和平板封頭。SNCC凸形封頭有半球形、碟形、橢圓形和無折邊球形封頭之分。第四節(jié) 法蘭連接結構一、法蘭的連接與密封作用理原一對相組配的法蘭之間裝有墊片,用螺栓連接在一起通過擰緊螺栓來連接一對法蘭,并壓緊墊片,使墊片表產生塑性變形,從而阻塞了容器內介質向外流的通道,起到密封作用。二、法蘭與筒體的連接形式容器法蘭分為整體法蘭、活套法蘭和任意式法蘭。三、法蘭密封面及墊片SNCC（一）法蘭密封面有平面型、凸凹型、楔槽型、自緊型等數種。（二）墊片。法蘭密封面即使經過精密的加工,法蘭密封面之間也會存在微小的間隙,而成為介質泄漏的通道墊片的作用就是在螺栓的緊力作用下產生塑性變形,以填充法蘭面之間存在的微小間隙,堵塞介質泄漏通道,達到密封的目的。第五節(jié) 密封結構一、密封結構分類密封結構可分為強制密封和自緊密封兩大類。SNCC二、幾種常用的密封結構。平墊密封、卡扎里密封、雙錐密封、伍德密封、O型環(huán)密封。第六節(jié)

支座一、立式容器支座有懸掛式、支撐式和裙式支座三種類型。二、臥式容器支座主要有鞍式、圈座及支撐式三類。三、球形容器支座SNCC有柱式支撐和裙式支撐兩大類,柱式支撐又可分為赤道正切式支撐、V型支撐和三柱合一型柱式支撐等,裙式支座則包括圓筒形裙式支座錐形支撐、鋼筋混凝土連續(xù)基礎支撐、半埋式支撐、錐底支撐等多種。第三章 壓力容器安全附件安全閥、爆破片、壓力表、液面計、溫度計等都是壓力容器的安全附件。第一節(jié)

安全閥安全閥是一種超壓保護裝置。一、安全閥的機構形式和工作原理SNCC（一）彈簧式安全閥。利用彈簧備壓縮后的彈力來平衡氣體作用在閥芯上的力。當氣體作用在閥芯上的力超過彈簧的彈力，彈簧備進一步壓縮，閥芯被抬起離開閥座，安全閥開啟排氣泄壓；（二）杠桿式安全閥。運用杠桿原理通過杠桿和閥桿將重錘的重力矩作用于閥芯，以平衡氣體壓力作用于閥芯上的力矩。當重錘的力矩小于氣體壓力的力矩時，閥芯離開閥座，安全閥開啟排氣泄壓。二、安全閥的選用和安裝要求（一）安全閥的選用應符合下述原則：1.安全閥的制造單位必須是國家定點的廠家和取得相應類別的制造許可證的單位。SNCC2、安全閥上應有標牌，標牌上應注明主要技術參數，例如排放量、開啟壓力、回座壓力等。3、安全閥的選用應根據容器的工藝條件和工作介質的性質，從容器的安全泄放量，介質的物理化學性質及工作壓力范圍等方面考慮。4、安全閥的排量是選用安全閥的最關鍵問題，安全閥的排量必須不小于它的安全泄放量。5、對于工作壓力低、工作溫度較高而又無震動的容器可選用杠桿式安全閥。一般中高壓容器用彈簧式安全閥6.高壓容器、大型容器以及安全泄放量較大的中、低壓容器最好選用全啟式安全閥。對于操作壓力要求絕對平穩(wěn)的壓力容器，應選用微啟式安全閥。SNCC7、對盛裝有毒、易燃或污染環(huán)境的介質的容器應選用封閉式安全閥。8、選用安全閥時還應注意工作壓力范圍。（二）安全閥的安裝要求：1、必須垂直安裝在容器本體上。2、接管直徑必須大于安全閥的進口直徑。3、安裝位置便于日常維護、檢查和檢修。4、室外安裝的要有放置冬季閥內水分凍結的措施。5、裝有排氣管的安全閥，排氣管的最小截面積應大于安全閥的出口截面積。6.有毒介質的排放應導入密閉系統(tǒng)。SNCC三、安全閥的調整、維護和檢驗1、安全閥的調整。安裝前應進行水壓試驗和氣密性試驗，合格后才能進行校正。校正開啟壓力、排放壓力和回座壓力。2、安全閥的維護。要使安全閥動作靈敏可靠和密封性能良好，必須加強日常維護檢查。3.安全的定期檢驗?！度菀?guī)》規(guī)定，安全閥要定期實行定期檢驗制度，每年至少檢驗一次。定期檢驗工作工作包括清洗、研磨、試驗、校正和鉛封。第二節(jié) 防爆片一、防爆片的作用和使用范圍SNCC防爆片又稱為爆破片，是一種斷裂型的超壓保護裝置用來裝設在那些不適宜于裝設安全閥的壓力容器上。其裝設應符合以下三種情況：1、容器內的介質易于結晶或聚合，或帶有較多的粘性物質時。2、容器內的壓力由于化學反應或其他原因迅猛上升，裝置安全閥難以及時排除過高的壓力。3.容器內的介質為劇毒氣體或不允許微量泄漏的氣體，用安全閥難以保證不泄露。二、防爆片的結構形式防爆片主要是由一塊很薄的膜片和一副夾盤組成。SNCC常用的防爆片組合件有三種形式：1、膜片預拱成型，并預先裝在夾盤和我那個的拉伸型防爆片。爆破壓力穩(wěn)定，適用壓力范圍大。2、利用透鏡墊和錐形夾盤形式的防爆片，適用與高壓場合。3.螺紋接頭夾盤是通過螺紋套管和墊圈將膜片壓緊，膜片容易偏置，可靠性差。三、防爆冒是一種斷裂破壞型的一次使用安全泄壓裝置，主要用在高壓、超高壓容器上。SNCC第三節(jié) 壓力表壓力容器上裝壓力表是為了測量容器內介質的壓力。壓力表有液柱式、彈性元件式、活塞式和電量式四類。一、壓力表的結構和工作原理1、單彈簧式壓力表是利用彈簧彎管在內壓力作用下變形的原理制成的。根據其變形量的傳遞機構可分為扇開齒輪式和杠桿式。2.波紋平膜式壓力表。用于工作介質有腐蝕性的容器中。它的彈性元件是波紋型平面薄膜，而薄膜緊夾在上法蘭與下法蘭之間，當薄膜下面通入壓力時，薄膜受壓向上凸起，并通過銷柱、拉桿、齒輪轉動機構來帶動指針。SNCC二、壓力表的選用1、壓力表的量程。應與容器的工作壓力相適應。壓力表的最大量程最好選用為容器工作壓力的2倍。2、壓力表的精度。精度是以壓力表的允許誤差占表盤刻度極限值的百分數來表示。低壓容器一般不低于2.5級，中壓容器不應低于1.5級，高壓容器應為1級。3.壓力表表盤直徑。一般應不小于100mm，觀察距離超過2米時不小于150mm，超過5米時，不要小于250mm。三、壓力表的安裝1、便于觀察，裝在醒目的位置。接管應直接與容器相連，避免熱輻射，低溫及震動的影響。SNCC2、便于更換和檢驗。3、應注意高溫介質的影響。4、應注意腐蝕介質的影響。5.壓力表表盤上應有警戒線。四、壓力表的維護1、壓力表應保持清潔。2、壓力表接管應定期吹洗。3、壓力表必須定期校驗。每半年一次。第四節(jié) 液位計液位計是用來測量液化氣體或物料的液位的儀表。一、液位計的形式及結構SNCC1、玻璃管式液位計。由上閥體、下閥體、玻璃管和放水閥等組成。2、玻璃板式液位計。主要是由上閥體、下閥體、框盒、平板玻璃等組成。3、浮球液位計。又稱浮球磁力式液位計，工作原理是當容器內液位升降時，以浮球為感受元件，帶動連桿結構通過一對齒輪使互為隔絕的一組門型磁鋼轉動，并帶動指針。4、旋轉