壓力容器安全技術

編制：安全生產管理處2018年8月10日2021/10/101

第一講壓力容器基本知識第二講壓力容器安全裝置及破壞形式及分析、事故處理第三講壓力容器定期檢驗

第四講壓力容器安全運行

培訓內容

2021/10/102

壓力容器基本知識第一講2021/10/103一、壓力容器基本知識

1、壓力容器的壓力來源

2、壓力容器的基本要求

3、壓力容器的分類

4、壓力容器的應力理論

5、壓力容器的基本結構

6、壓力容器的主要技術參數(shù)

7、壓力容器設計、制造、安裝安全管理壓力容器基本知識

2021/10/104

是分析識別可能造成人員傷亡、疾病、財產損失、工作環(huán)境破壞的根源或狀態(tài)的存在并確定其性質的過程。

危害辨識的原則：橫向到邊縱向到底不留死角

什么是危害辨識？2021/10/105

壓力容器定義：

是指盛裝氣體或者液體，具有一定壓力密閉容器。

1999年國家質量技術監(jiān)督局頒布的《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定：同時滿足下列三個條件的承壓設備即為壓力容器

壓力容器安全管理的重要性1、最高工作壓力（表壓）大于等于0.1MPa（不含液體靜壓力）。

2、內直徑（非圓形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m,且容積大于等于0.025m3

3、盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體。2021/10/106

案例一：

1984.1.1凌晨5時23分，A公司催化車間氣體分餾裝置發(fā)生一起重大爆炸火災傷亡事故，燃燒面積達5760㎡，爆炸沖擊波波及距廠10Km以外的重型機械廠、紡織廠，使721戶居民房遭到不同程度的損壞，破壞面積4萬多平方米，，全廠停電，各生產裝置被迫停運，許多設備摧毀，傷亡人數(shù)達85人，其中5人死亡，直接經濟損失達252萬元。壓力容器事故案例2021/10/107

案例二：

B廠催化裂化車間分餾系統(tǒng)蠟油罐、回煉油罐發(fā)生爆炸引起大火。當時，設備設計壓力0.33MPa，工作壓力0.16MPa，回煉油罐液位達100％，溫度達310℃，致使罐內介質大量汽化，壓力升高，使回煉油罐筒體與球形封頭沿焊接熱影響區(qū)斷裂、爆破引起大量蠟油外溢發(fā)生大爆炸，其強大沖擊波使分餾塔變形、基礎傾斜、柴油汽提塔變形倒塌、主風機車間控制室破壞、周圍建筑物大部分損壞，蠟油罐被炸成五塊，最大塊落在距爆炸中心40m處，最遠一塊落在距爆炸中心700m處，有5人輕傷，廠內直接損失90.52萬元。壓力容器事故案例2021/10/108

1、壓力容器安全管理“三零”理念：壓力容器安全管理的追求目標：零缺陷、零故障、零事故

零缺陷：大量的缺陷是隱蔽的、潛在的、尚未形成的功能故障。

壓力容器安全監(jiān)督管理方法2021/10/109壓力容器操作標準化；

即：操作人員持證上崗率達到100％；操作規(guī)程制定率達到100％；壓力容器應知應會抽查考試合格率達到100％。壓力容器安全監(jiān)督管理方法2021/10/1010

壓力容器的壓力來源：

壓力容器的基本知識氣體的壓力是在器外產生（增大的）注：無論是介質壓力產生于器外還是壓力產生在器內，操作不當都有發(fā)生事故的可能，都存在著不同的危險性。

氣體的壓力是在器內產生（增大的）2021/10/1011

壓力容器分類：

按使用位置分：固定式容器移動式容器（安全技術管理要求是不一樣）

壓力容器的基本知識

按設計壓力（p）分：

L低壓容器：0.1Mpa≤p＜1.6MPa;M中壓容器：1.6Mpa≤p＜10MPa;H高壓容器：10Mpa≤p＜100MPa;U超高壓容器：p≥100MPa2021/10/1012

按殼體承壓方式可分為：

內壓容器外壓容器

按設計溫度可分為：

低溫容器，壁溫t≤－20℃

常溫容器，壁溫－20℃＜t＜450℃

高溫容器，壁溫t≥450℃壓力容器的基本知識

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壓力容器的基本知識壓力容器的主要技術參數(shù)工作壓力設計壓力設計溫度公稱直徑壁厚2021/10/1014

是指在相應設計溫度下用以確定容器殼壁計算壁厚及其元件尺寸的壓力。

壓力容器的設計壓力不得低于最高工作壓力！壓力容器的基本知識工作壓力

設計壓力

是指容器頂部在正常工作過程中可能產生的表壓。

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壓力容器公稱直徑：是按容器零部件標準化系列而選定的客體直徑，用符號DN及數(shù)字表示，單位為毫米。注：焊接的圓筒形容器，公稱直徑是指它的內徑；無縫鋼管制作的圓筒形容器，公稱直徑是指它的外徑。

壓力容器的基本知識

壓力容器的設計溫度是指容器在工作過程中，在相應的設計壓力下，殼壁或元件金屬可能達到最高或最低（指－20℃以下）的溫度。2021/10/1016

壓力容器設計、制造、安裝安全管理

1、壓力容器的安全設計包括：合理選用材料結構便于制造選擇合適的結構形式結構便于無損檢驗滿足強度的要求盡量減少構件上作用的局部附加應力和應力集中

2、壓力容器制造的安全管理:

壓力容器的基本知識缺陷與應力結構安全可靠的基礎2021/10/1017

壓力容器的制造質量主要取決于材料質量、焊縫環(huán)境和焊接工藝及質量檢驗等。

案例：1996、9、21，某石化總廠催化裂化3號反應器由于連接處焊縫外單位安裝施工未按標準要求連續(xù)雙面焊接，也沒有按設計要求焊加強板導致焊縫開裂，直接損失50.89萬元的重大設備事故。壓力容器的基本知識

破裂的因素：焊接接頭及其熱影響區(qū)的缺陷處，在焊接接頭存在氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、未熔合及咬邊等：在某些區(qū)域性能顯著下降以及存在較大的附加應力所至。2021/10/1018

第二講壓力容器安全裝置2021/10/1019

常見的壓力容器安全裝置：泄壓裝置、警報裝置、計量裝置、聯(lián)鎖裝置和其他安全保護等裝置。

壓力容器超壓的原因：

操作失誤或零件破損充裝過量液體受熱膨脹器內燃燒爆炸生成高溫高壓氣體器內化學反應失控器內液化氣體以外受熱飽和蒸氣壓增大

壓力容器安全裝置2021/10/1020操作失誤或零件破損引起容器超壓有兩種情況：

1、壓力較高的氣體進入許用壓力較低的容器內原因：減壓閥損壞，或操作失誤打開旁通閥

2、器內產生的氣體無法排出造成壓力不斷升高原因：出口閥損壞或因操作失誤而被關閉充裝過量液體受熱膨脹而超壓：原因：當器內液體的溫度受環(huán)境的影響稍有升高時，壓力急劇增大。

這類事故多發(fā)生在氣瓶之類的小型容器上！壓力容器安全裝置2021/10/1021

安全閥的組成：

主要由閥座、閥瓣、加載機構三部分組成

安全閥的工作原理：

當容器內壓力超過某一定值時，依靠介質自身的壓力自動開啟閥門，迅速排出一定數(shù)量的介質。當容器內的壓力降到允許值時，閥又自動關閉，使容器內壓力始終低于允許壓力的上限，自動防止因超壓而可能出現(xiàn)的事故。同時，由于排氣時發(fā)出較大的響聲，也起到自動報警的作用。

壓力容器安全裝置2021/10/1022

安全閥的選用：要考慮三點即結構形式壓力范圍排放量安全閥的安裝要求：

①安全閥應垂直安裝在壓力容器液面以上的氣相空間，或安裝在連接壓力容器氣相空間的管道上。②壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面積不得小于安全閥的進口面積。③壓力容器與安全閥之間不宜裝設中間截止閥門。

壓力容器安全裝置

必須大于設備的安全泄放量，保證安全閥開放能及時排放出一部分介質，避免器內壓力繼續(xù)升高。2021/10/1023④安全閥裝設位置，應便于它的日常檢查、維護和檢修。⑤介質為極度和高度危害或易燃易爆介質的容器，安全閥的排出口應引至安全地點，并進行妥善處理。

安全閥的調整和校驗：

①安全閥在安裝前應進行耐壓試驗和氣密性試驗②安全閥進行校驗和壓力調整時，必須有使用單位主管鍋爐壓力容器安全的技術人員在場；調整及效驗裝置用壓力表的精度應不低于1級，在線調校時應有安全防護措施。壓力容器安全裝置2021/10/1024③校驗過程中，效驗人員應及時做好記錄。校驗合格的安全閥，在安裝好有關附件裝置后應進行鉛封，以防止隨便改變已調整好的狀態(tài)。

安全閥的維護和檢查：

要經常保持安全閥的清潔。發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時，應及時更換或檢修。為保持安全閥靈敏可靠，每年至少做一次定期檢驗。

壓力容器安全裝置2021/10/1025

安全閥常見故障：

密封不嚴，在容器正常工作壓力下有滲漏。閥門造成的損壞，到規(guī)定的壓力時閥門不動作。不到規(guī)定壓力提前開啟。排氣后壓力繼續(xù)上升。閥瓣頻跳或振動。排放后閥瓣不回座。

壓力容器安全裝置2021/10/1026

安全閥定期檢驗：

一般至少每年檢驗一次。校驗定壓要由專門機構按規(guī)程規(guī)定進行。檢驗定壓后要加鉛封，并由專人負責對號回裝。在用壓力容器安全閥現(xiàn)場校驗和壓力調整時，使用單位主管壓力容器安全技術人員和具有相應資格的檢驗人員應到場確認。調校合格的安全閥應加鉛封。

問：調整及校驗裝置用壓力表的精度應不低于幾級？壓力容器安全裝置2021/10/1027

某化工企業(yè)從西方某先進國家引進的加氫裝置，帶有9只安全閥。該化工企業(yè)根據(jù)我國壓力容器的有關規(guī)定提出對9只安全閥進行重檢，但對方不同意，理由是出廠前均經檢驗合格，重檢沒有必要。企業(yè)據(jù)理力爭，終于迫使對方同意重檢，但對方提出重檢時要派出代表在現(xiàn)場。該化工企業(yè)委托某壓力容器檢驗站對9只安全閥進行重檢驗收。經檢驗發(fā)現(xiàn)，該批安全閥有7只不合格，在場的外國代表在事實面前也不得不承認這7只安全閥不合格，最后外方委托我方將這7只安全閥全部修復合格后，才安裝使用。

請分析安全閥安裝使用的有關安全要求規(guī)定。安全閥的安全要求：事故案例2021/10/1028

⑵爆破片的安裝：

爆破片與容器的連接管線應為直管，泄放管線應盡可能垂直安裝，管線通道橫截面積不得小于爆破元件的泄放面積。

若流體為易燃、有毒或劇毒介質時，則應引至安全地點作妥善處理。爆破片應與容器液面以上的氣相空間相連。爆破片的安裝要可靠，夾緊裝置和密封墊圈表面不得由油污，夾持螺栓要上緊，以防爆破元件受壓后滑脫。壓力容器安全裝置2021/10/1029

運行中注意觀察，經常檢查法蘭連接處有無泄漏，一旦發(fā)現(xiàn)應及時做出處理。由于特殊要求，在爆破片和容器間必須裝設切斷閘時，則要檢查閥的開閉狀態(tài)，并應有具體措施確保運行中使閥處于全開位置。爆破片或安全閥裝置的結構、所在部位及安裝都應便于檢查和修理，且不應失靈。

壓力容器安全裝置2021/10/1030

爆破片的定期檢驗：

爆破片更換規(guī)定：對于超過最大設計爆破壓力而未爆破的爆破片應立即更換；在苛刻條件下使用的爆破片應每年更換；一般爆破片應在二三年內更換；引進設備上的爆破片，可按引進裝置的有關規(guī)定執(zhí)行。

壓力容器安全裝置2021/10/1031

壓力容器安全裝置壓力表使用要求：

⑴壓力表的量程壓力表的最大量程，即表盤刻度極限值應與容器的工作壓力相適應。壓力表的量程為容器最高工作壓力的1.5～3倍，最好取2

倍。⑵壓力表的測量精度壓力容器上常用的壓力表的精度等級為1.5級或2.5級。壓力表的表盤大小——保證操作人員能清楚地看到壓力指示值。表盤直徑不應小于100mm。2021/10/1032

在裝用壓力表前對表要進行校驗，并在刻度盤上用紅線明確指出壓力容器的最高壓力。

壓力表禁止繼續(xù)使用的條件：

指針失靈表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清鉛封損壞或超過校驗有效期限表內彈簧管泄漏或壓力表指針松動指針斷裂或外殼腐蝕嚴重其他影響壓力表準確的缺陷

注:在使用中盡可能減少沖擊，尤其是水擊。2021/10/1033

壓力表安裝應滿足的要求：

裝設位置應便于操作人員觀察和清洗為便于拆卸，壓力表與壓力容器之間，應裝設三通旋塞或針形閥用于水蒸汽介質的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應裝有存水灣管用于具有腐蝕性或高粘度介質的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應裝設充填液體隔離介質的緩沖裝置或訊用抗腐蝕的波紋平膜式壓力表壓力表的連接管不準有漏水、漏氣現(xiàn)象

壓力容器安全裝置

2021/10/1034

壓力表常見的故障：指針不動指針抖動指針在無壓時回不到零位指示不正確，超過允許誤差壓力容器安全裝置2021/10/1035

壓力容器破裂原因：

韌性破裂：超壓器壁厚度不夠或使用中減薄脆性斷裂：構件存在缺陷和材料的韌性差疲勞破裂：①容器承受交變循環(huán)載荷②過高的局部應力③高強度低合金的廣泛應用和特厚材料的應用增加

壓力容器破壞形式2021/10/1036

事故處理的原則：

壓力容器一旦發(fā)生事故，事故發(fā)生單位應當立即采取緊急措施：搶救傷員馬上采取減輕事故后果的措施按規(guī)定及時向有關人員和上級部門報告事故的情況保護現(xiàn)場組織事故調查組，對事故進行調查

壓力容器事故處理2021/10/1037

壓力容器的事故處理包括：事故報告事故搶救事故處理的一般要求：

從事故發(fā)生之日起，一個月內應調查處理結案。由于情況特殊，在一個月之內不能結案的，由發(fā)生事故的單位，相當?shù)貏趧硬块T申述延報原因。壓力容器事故處理2021/10/1038

事故的綜合分析：

1、目的——是最終對事故的過程、性質破斷形式及性態(tài)和事故的原因做出科學的結論。

2、事故原因分析對壓力容器在不同階段形成的缺陷進行分析；對造成事故的直接原因和間接原因進行分析

3、壓力容器破壞程度及爆炸性質的確定

壓力容器事故處理2021/10/1039壓力容器的定期檢驗

第三講2021/10/1040

壓力容器在檢驗過程中存在的風險表現(xiàn)為：未對設備進行置換或置換不徹底就試車或打開人孔檢修時未采取堵盲板與系統(tǒng)切斷措施用氧氣或可燃性氣體補壓、試壓、試漏現(xiàn)場存在有害氣體，破壞環(huán)境，產生中毒事故－－－－等2021/10/1041

定期檢驗的目的：

1、了解壓力容器的安全狀況、及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理和消除檢驗中發(fā)現(xiàn)的缺陷，或采取適當措施進行特殊監(jiān)護，從而防止壓力容器事故的發(fā)生，保證壓力容器在檢驗周期內連續(xù)安全運行。

2、進一步驗證壓力容器設計的結構、形式是否合理，制造、安裝質量以及缺陷的發(fā)展情況等。

3、及時發(fā)現(xiàn)運行管理中存在的問題，以便改進管理和操作。壓力容器定期檢驗

2021/10/1042

定期檢驗方法：

宏觀檢查檢驗容器表面的各種情況無損探傷檢驗檢查原材料、焊縫表面和內部缺陷理化檢驗檢查原材料及焊縫化學成分、機械性能整體性能檢驗檢查容器宏觀強度及密封性的耐壓試驗和氣密性試驗

壓力容器定期檢驗2021/10/1043

一、宏觀檢查：

是用肉眼，或借助于放大鏡、反光鏡、燈光或量具及樣板等工具進行觀察和檢查的方法。宏觀檢查根據(jù)檢查方式的不同可分為：目視檢查、錘擊檢查、燈光檢查、樣板檢查、量具檢查。注意：主要用于在役壓力容器的定期檢驗，檢查容器表面的宏觀缺陷和變形。壓力容器定期檢驗2021/10/10441．目視檢查

是用肉眼直接觀察容器的內外表面。

2．燈光檢查

對固定容器的底部及視線不能直接觀察到的部位，可用鏡面微凹的反光鏡來觀察。

注意：用12V燈泡做燈光檢查

壓力容器定期檢驗2021/10/10453．錘擊檢查

利用手錘輕輕錘擊被檢查的壓力容器器壁，或其他部件時發(fā)出的聲響及小錘的回彈情況來判別構件的好壞。

4．量具檢查

利用各種不同的量具對容器的內、外表面進行直接測量，以檢查存在的缺陷。

常用的量具有：直尺、鋼卷尺、深度游標卡尺、內徑千分卡尺、外徑千分卡尺、塞規(guī)、各種樣板、焊縫尺等量具。

壓力容器定期檢驗2021/10/1046

二、無損探傷檢驗是在不損傷檢驗構件的情況下，利用材料和材料中缺陷所具有的物理特性探查其內部是否存在缺陷的方法。具體方法有：射線探傷超聲波探傷磁粉探傷滲透探傷壓力容器定期檢驗表面探傷2021/10/1047

檢查內容：①壓力容器本體外表缺陷。外表面有無裂紋、變形、腐蝕、局部過熱鼓包；焊縫、

承壓元件及連接部位有無泄漏②壓力容器及連接管道外表缺陷。

保溫層、防腐層、設備名牌③附屬設備缺陷。④運行管理缺陷。運行參數(shù)、運行日志、檢修記錄壓力容器定期檢驗

2021/10/1048

外部檢查常見缺陷有：裂紋（檢查重點）外表腐蝕（檢查重點）腐蝕變形結構不合理壓力容器定期檢驗2021/10/1049

重點檢查部位：①焊縫與焊接熱影響區(qū)②焊縫與焊縫附近③局部應力過高的部位如：接管、截面突變處、開孔周圍、管板的橋帶、封頭的過渡部分、殼體與管板連接處；易于積聚腐蝕物的部位壓力容器定期檢驗2021/10/1050

內外部檢驗：是指容器在定期停運狀態(tài)下的全面檢驗。《規(guī)程》規(guī)定，一般壓力容器內外不檢驗周期如下：安全狀況等級為1、2級的，每隔6年至少一次；安全狀況等級為3級的，每隔3年至少一次投用后首次進行內外部檢驗的，一般為3年特殊情況的，可按規(guī)定經批準后延長或縮短。

壓力容器定期檢驗2021/10/1051

內外部檢驗的重點：

內外部檢驗的主要內容：

外部檢驗的全部內容容器內外表面開孔接管處有無介質腐蝕或沖刷磨損等現(xiàn)象應力集中處有無斷裂或裂紋有懷疑的部位壓力容器定期檢驗2021/10/1052

容器內外部檢驗過程中常見的缺陷有：裂紋、腐蝕、變形、磨損、滲漏、組織惡化。也是較常見的一種超壓超溫等原因引起，是一種嚴重缺陷均勻磨損、局部磨損兩種壓力容器定期檢驗

是最危險的一種。裂紋存在與焊縫的熔合區(qū)到熱影響區(qū)范圍內，會加速容器的疲勞破裂和腐蝕斷裂。2021/10/1053

在檢修中應注意的事項：

1.進入容器內檢修時，容器外應有人監(jiān)護。

2.現(xiàn)場用的氣瓶要有阻火裝置，防止回火爆炸。

3.檢修現(xiàn)場不能用易燃易爆物品擦洗設備，免發(fā)生著火。

4.嚴格執(zhí)行動火制度，要做到“三不動火”。

5.檢修后清理容器內的雜物。壓力容器定期檢驗2021/10/1054

壓力容器加盲板或隔離設備時的規(guī)定：

打開法蘭安裝盲板之前必須核準需要安裝盲板的精確位置核準好要裝盲板的尺寸核準已泄壓和排空的管線和設備安裝前做好防護措施，并穿戴防護服和裝備，戴眼睛護罩。做好安裝盲板記錄－－對所加盲板用標牌標明盲板位置、盲板安裝人、盲板安裝日期壓力容器定期檢驗2021/10/1055

壓力容器安全運行

第四講2021/10/1056

一、壓力容器的平穩(wěn)操作：主要是指緩慢地加載和卸載，緩慢地升溫和降溫，并在運行期間保持壓力和溫度的相對穩(wěn)定的過程。

1.安全操作的基本要求壓力容器安全運行2021/10/1057①要了解設備，掌握設備的基本技術參數(shù)和結構，并掌握操作工藝條件。②嚴格遵守安全操作規(guī)程。③運行期間保持壓力和溫度的相對穩(wěn)定。④嚴禁超壓超溫運行。⑤堅持運行期間的巡回檢查。⑥認真填寫操作記錄。⑦掌握緊急情況處理方法。

壓力容器安全運行2021/10/10582、操作人員的要求（1）需具備的基本條件①經過安全技術教育和培訓，考試合格，取得“壓力容器操作人員合格證”，方可獨立進行操作。②應熟悉生產工藝流程，了解本崗位壓力容器的結構、技術特性和主要技術參數(shù)，掌握容器的正常操作方法，出現(xiàn)異常情況能準確判斷，及時、正確地采取緊急措施。

壓力容器安全運行2021/10/1059③安全裝置的型號、規(guī)格、性能及用途，保持安全裝置齊全、靈活、準確可靠。④嚴格遵守安全操作規(guī)程、堅守崗位、精心操作；認真記錄，加強對容器的巡回檢查和維護保養(yǎng)。⑤定期參加專業(yè)培訓教育，不斷提高自身的專業(yè)素質和操作技能。壓力容器安全運行2021/10/1060

（2）操作人員應履行的職責：

①按操作規(guī)程，正確使用壓力容器，確保安全運行。②做好維護保養(yǎng)工作，保持良好的技術狀態(tài)。③經常進行檢查，遇緊急情況應按規(guī)定采取緊急處理措施，并及時向上級主管部門報告。④對任何不利于安全的違章，應拒絕執(zhí)行。壓力容器安全運行2021/10/1061

3、生產工藝指標的合理控制

（1）控制溫度、嚴防超溫溫度是介質或反應物在壓力容器中的主要控制參數(shù)之一。

穩(wěn)定生產

提高產品質量

放火防爆壓力容器安全運行2021/10/1062

超溫的原因與不利：