1、第第9章章压力容器的设计与使用安全压力容器的设计与使用安全丁金城丁金城山东理工大学化学化工学院山东理工大学化学化工学院第第9 9章章 压力容器的设计与使用安全压力容器的设计与使用安全 9.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 9.1.1 压力容器安全概述压力容器安全概述 9.1.2 压力容器的操作和维护压力容器的操作和维护 9.2 压力容器的设计、制造压力容器的设计、制造和检验和检验 9.2.1 压力容器设计压力容器设计 9.2.2 压力容器的制造和安装压力容器的制造和安装 9.2.3 压力容器检验压力容器检验 9.3 高压工艺管道的安全技高压工艺管道的安全技术管理术管理 9.3.1 高压
2、工艺管道概述高压工艺管道概述 9.3.2 高压工艺管道的设计、高压工艺管道的设计、制造和安装制造和安装 9.3.3 高压工艺管道操作和维高压工艺管道操作和维护护 9.3.4 高压工艺管道技术检验高压工艺管道技术检验 9.4 压力容器安全附属装置压力容器安全附属装置设计设计 9.4.1 压力容器厂用安全附件压力容器厂用安全附件 9.4.2 安全阀的安全设计安全阀的安全设计 9.4.3 爆破片的安全设计爆破片的安全设计 思考题思考题第第9 9章章 压力容器的设计与使用安全压力容器的设计与使用安全 早在早在19世纪末就有了对锅炉和压力容器规范化的要求。世纪末就有了对锅炉和压力容器规范化的要求。20世
3、纪最初的世纪最初的十年，发生了近一万起锅炉爆炸，造成了约一万人的死亡和约一万五十年，发生了近一万起锅炉爆炸，造成了约一万人的死亡和约一万五千人的伤残。千人的伤残。1907年，美国年，美国Massachusetts州提出了世界上第一部锅炉制造和安装的州提出了世界上第一部锅炉制造和安装的法规。法规。1911年美国机械工程师协会成立了一个专门委员会，后来被称年美国机械工程师协会成立了一个专门委员会，后来被称为锅炉规范委员会。规范压力容器的设计、制造、检验和鉴定。为锅炉规范委员会。规范压力容器的设计、制造、检验和鉴定。在我国，原国家劳动总局在我国，原国家劳动总局1979年颁布了年颁布了气瓶安全监察规程
4、气瓶安全监察规程；1980年颁布了年颁布了蒸汽锅炉安全监察规程蒸汽锅炉安全监察规程；1981年颁布了年颁布了压力容压力容 器安全器安全监察规程监察规程1990、1999年修订并更名为年修订并更名为压力容器安全技术监察规压力容器安全技术监察规程程；2003年实施了年实施了特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例；2009又修订颁布了又修订颁布了固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程等。等。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 压力容器可以粗分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型压力容器可以粗分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型。压力容器的界定：压力容器的界定：固
5、定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程中明确中明确界定，只有同时具备下列条件的容器：界定，只有同时具备下列条件的容器：1）工作压力大于等于）工作压力大于等于0.1MPa；2）工作压力与容积的乘积大于等于）工作压力与容积的乘积大于等于2.5MPa.L 3）盛装介质为气体、液化气体、以及介质最高工作温度高于或）盛装介质为气体、液化气体、以及介质最高工作温度高于或等于其标准沸点的液体等于其标准沸点的液体。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 9.1.1 压力容器安全概述压力容器安全概述（1）压力容器的应用特点）压力容器的应用特点 应用的广泛性；应用的广泛性；操作的复
6、杂性；操作的复杂性；安全的高要求。安全的高要求。另外，目前压力容器向着大容量、高参数发展，如煤气化液化装另外，目前压力容器向着大容量、高参数发展，如煤气化液化装置压力容器工作压力为置压力容器工作压力为17.5-25MPa，工作温度，工作温度450-550C，内直，内直径径3000-5000mm，壁厚，壁厚200-400mm，质量，质量400-2600t，因此对这类，因此对这类容器的工艺要求和运行可靠性要求更高。容器的工艺要求和运行可靠性要求更高。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（2）压力容器的分类）压力容器的分类 压力压力容器按照其工艺功能可以划分为四个类型。容器按照其工艺功
7、能可以划分为四个类型。(1)反应容器（反应容器（R）：主要用来完成物料的化学转化。如反应器、发生：主要用来完成物料的化学转化。如反应器、发生器、聚合釜、合成塔、变换炉等。器、聚合釜、合成塔、变换炉等。(2)换热容器（换热容器（E）：主要用来完成物料和介质问的热量交换。如热交：主要用来完成物料和介质问的热量交换。如热交换器、冷却器、加热器、蒸发器、废热锅炉等。换器、冷却器、加热器、蒸发器、废热锅炉等。(3)分离容器（分离容器（S）：主要用来完成物料基于热力学或流体力学的组元：主要用来完成物料基于热力学或流体力学的组元或相的分离。如分离器、过滤器、蒸馏塔、吸收塔、干燥塔、萃取器或相的分离。如分离器
8、、过滤器、蒸馏塔、吸收塔、干燥塔、萃取器等。等。(4)贮运容器（贮运容器（C，球罐，球罐G）：主要用来完成流体物料的盛装、贮存或：主要用来完成流体物料的盛装、贮存或运输。如贮罐、贮槽和槽车等运输。如贮罐、贮槽和槽车等。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（2）压力容器的分类）压力容器的分类 压力容器按照其设计压力压力容器按照其设计压力P的大小，可以划分为低压容器、中压的大小，可以划分为低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器四个类型。容器、高压容器和超高压容器四个类型。(1)低压容器低压容器，0.1MPap1.6MPa；(2)中压容器中压容器：1.6MPa p10 MPa (3)
9、高压容器高压容器：10 MPa p100 MPa，(4)超高压容器超高压容器：p100MPa。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（2）压力容器的分类）压力容器的分类 压力容器按照设计压力压力容器按照设计压力p和容积和容积V，结合容器的工艺功能和其中，结合容器的工艺功能和其中物料的危险性物料的危险性,划分为以下三类：划分为以下三类：第一类容器第一类容器 非易燃或无毒非易燃或无毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压换热容器介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压换热容器和低压分离容器。和低压分离容器。第二类容器第二类容器 pV196.2kJ、剧毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压反应
10、、剧毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压反应容器和低压储运容器；内径容器和低压储运容器；内径1m的低压废热锅炉；一般介质的中的低压废热锅炉；一般介质的中压容器。压容器。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（2）压力容器的分类）压力容器的分类 压力容器按照设计压力压力容器按照设计压力p和容积和容积V，结合容器的工艺功能和其中，结合容器的工艺功能和其中物料的危险性物料的危险性,划分为以下三类：划分为以下三类：第三类容器第三类容器 pV196.2kJ、剧毒介质的低压容器、剧毒介质的低压容器；内径；内径1m的低压废热锅炉的低压废热锅炉；中压废热锅炉；中压废热锅炉；pV490.5kJ、易
11、燃、易燃或有毒介质或有毒介质的中压的中压反应反应容器；容器；pV4905kJ、易燃或有毒介质的易燃或有毒介质的低压低压储运容器储运容器；剧毒介质的中压；剧毒介质的中压容器；高压或超高压容器。容器；高压或超高压容器。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（3）压力容器的安全管理）压力容器的安全管理 压力容器是工业生产中必不可少的一类机械设备，广泛应用于国压力容器是工业生产中必不可少的一类机械设备，广泛应用于国民经济的各个部门。压力容器大量使用于化工和石油化工工业中，民经济的各个部门。压力容器大量使用于化工和石油化工工业中，是一种形式繁多，用量大，但又比较容易发生事故，且事故的危是一种
12、形式繁多，用量大，但又比较容易发生事故，且事故的危害往往较严重的密闭承压容器。压力容器工作于较为宽广的压力、害往往较严重的密闭承压容器。压力容器工作于较为宽广的压力、温度、介质和环境等范围内，如高温、低温（从温度、介质和环境等范围内，如高温、低温（从-196低温到超低温到超过过1000的高温）、高压、高真空（从的高温）、高压、高真空（从210-5Pa-200MPa以上）、以上）、强腐蚀介质等各种苛刻条件下，并在工作中承受着频繁波动的流强腐蚀介质等各种苛刻条件下，并在工作中承受着频繁波动的流体压力（包括内压或外压），因而是一类具有潜在爆炸危险的特体压力（包括内压或外压），因而是一类具有潜在爆炸危
13、险的特种设备，一旦发生事故将可能造成严重的后果，使其在安全性方种设备，一旦发生事故将可能造成严重的后果，使其在安全性方面的要求更为苛刻和严格。因此，各国都把压力容器作为重点进面的要求更为苛刻和严格。因此，各国都把压力容器作为重点进行安全监测与管理的一类特殊设备。行安全监测与管理的一类特殊设备。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（3）压力容器的安全管理）压力容器的安全管理 对压力容器设计与管理的基本要求是其安全性和经济性，其核心对压力容器设计与管理的基本要求是其安全性和经济性，其核心是安全性。一般压力容器的结构并不复杂，除在工作中承受各种是安全性。一般压力容器的结构并不复杂，除在
14、工作中承受各种静、动载荷或交变载荷外，生产过程中还存在着附加的机械或温静、动载荷或交变载荷外，生产过程中还存在着附加的机械或温度载荷；此外，大多数容器内中都盛装着压缩气体或饱和液体，度载荷；此外，大多数容器内中都盛装着压缩气体或饱和液体，一旦发生容器破裂，导致突然卸压膨胀，将会在瞬间释放出具有一旦发生容器破裂，导致突然卸压膨胀，将会在瞬间释放出具有极大破坏能量的介质，加上压力容器的制造加工多为焊接，容易极大破坏能量的介质，加上压力容器的制造加工多为焊接，容易产生各种焊接缺陷，一旦发生检验和操作失误，极易发生爆炸破产生各种焊接缺陷，一旦发生检验和操作失误，极易发生爆炸破裂，器内的易爆、易燃、有毒
15、的介质将向外泄漏，可能造成极具裂，器内的易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，可能造成极具灾难性的后果。因此，对压力容器本身除要求有足够的强度、刚灾难性的后果。因此，对压力容器本身除要求有足够的强度、刚度和稳定性外，密封性好也是安全可靠性要求的一个必不可少的度和稳定性外，密封性好也是安全可靠性要求的一个必不可少的重要因素之一重要因素之一；9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（3）压力容器的安全管理）压力容器的安全管理 此外此外，其经济性要求也是一个必须考虑的重要因素，包括设计制，其经济性要求也是一个必须考虑的重要因素，包括设计制造时材料的选用和生产过程中的工艺经济性要求，设备全寿命周
16、造时材料的选用和生产过程中的工艺经济性要求，设备全寿命周期内较低的生产维护费用，生产过程中的高效率等，都是必须关期内较低的生产维护费用，生产过程中的高效率等，都是必须关注的重要问题。因此，如何在生产过程中减少压力容器的停产损注的重要问题。因此，如何在生产过程中减少压力容器的停产损失，提高生产过程中的可靠性，延长其使用寿命就是实现其安全失，提高生产过程中的可靠性，延长其使用寿命就是实现其安全性和经济性的必不可少的重要措施之一。性和经济性的必不可少的重要措施之一。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（3）压力容器的安全管理）压力容器的安全管理 影响压力容器安全性的因素既多又复杂。近年
17、来，国内外因各种影响压力容器安全性的因素既多又复杂。近年来，国内外因各种原因诱发的压力容器事故已经给工厂企业造成了严重的财产损失原因诱发的压力容器事故已经给工厂企业造成了严重的财产损失和人员伤亡。如和人员伤亡。如1974年英国年英国Flixborough地区化工厂己内酰胺原料地区化工厂己内酰胺原料环己烷泄漏发生的蒸气云爆炸；环己烷泄漏发生的蒸气云爆炸；1984年印度博帕尔发生的异氰酸年印度博帕尔发生的异氰酸甲酯泄漏所造成的中毒事故；甲酯泄漏所造成的中毒事故；2005年年3月月BP公司位于美国德州休公司位于美国德州休斯敦南部的得克萨斯炼油厂异构化装置在开车过程中发生爆炸，斯敦南部的得克萨斯炼油厂
18、异构化装置在开车过程中发生爆炸，造成造成l5人死亡，人死亡，170多人受伤事故；多人受伤事故；2005年吉林石化公司苯胺装置年吉林石化公司苯胺装置T-102塔发生堵塞，循环不畅，因处理不当，发生爆炸，引起严塔发生堵塞，循环不畅，因处理不当，发生爆炸，引起严重环境污染等事故等。这些都是震惊世界的灾难性事件。重环境污染等事故等。这些都是震惊世界的灾难性事件。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类（3）压力容器的安全管理）压力容器的安全管理 研究研究表明，导致压力容器发生事故的主要原因，除了技术落后、表明，导致压力容器发生事故的主要原因，除了技术落后、设备老化等外，一个相当重要的原因就是
19、压力容器的安全管理工设备老化等外，一个相当重要的原因就是压力容器的安全管理工作，其主要表现在是否重视对设备的安全管理、安全管理工作的作，其主要表现在是否重视对设备的安全管理、安全管理工作的各项措施是否到位。如何开展压力容器的安全管理，就是本章所各项措施是否到位。如何开展压力容器的安全管理，就是本章所要研究的主要问题。要研究的主要问题。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 9.1.2 压力容器的操作和维护压力容器的操作和维护（1）压力容器工艺参数原则）压力容器工艺参数原则 工艺规程和岗位操作法应控制下列内容：工艺规程和岗位操作法应控制下列内容：压力压力容器工艺操作指标及最高工作压力
20、、最低工作壁温；容器工艺操作指标及最高工作压力、最低工作壁温；操作操作介质的最佳配比和其中有害物质的最高允许浓度，及反应介质的最佳配比和其中有害物质的最高允许浓度，及反应抑制剂、缓蚀剂的加入量；抑制剂、缓蚀剂的加入量；正常正常操作法、开停车操作程序，升降温、升降压的顺序及最大操作法、开停车操作程序，升降温、升降压的顺序及最大允许速度，压力波动允许范围及其他注意事项；允许速度，压力波动允许范围及其他注意事项；运行运行中的巡回检查路线，检查内容、方法、周期和记录表格中的巡回检查路线，检查内容、方法、周期和记录表格；9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 9.1.2 压力容器的操作和维护
21、压力容器的操作和维护（1）压力容器工艺参数原则）压力容器工艺参数原则 运行中可能发生的异常现象和防治措施；运行中可能发生的异常现象和防治措施；压力压力容器的岗位责任制、维护要点和方法；容器的岗位责任制、维护要点和方法；压力容器停用时的封存和保养方法。压力容器停用时的封存和保养方法。使用单位不得任意改变压力容器设计工艺参数，严防在超温、超使用单位不得任意改变压力容器设计工艺参数，严防在超温、超压、过冷和强腐蚀条件下运行。操作人员必须熟知工艺规程、岗压、过冷和强腐蚀条件下运行。操作人员必须熟知工艺规程、岗位操作法和安全技术规程，通晓容器结构和工艺流程，经理论和位操作法和安全技术规程，通晓容器结构和
22、工艺流程，经理论和实际考核合格者方可上岗。实际考核合格者方可上岗。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 9.1.2 压力容器的操作和维护压力容器的操作和维护（2）压力容器操作维护）压力容器操作维护 应从应从工艺操作上制定措施，保证压力容器的安全经济运行。如工艺操作上制定措施，保证压力容器的安全经济运行。如完善平稳操作规定，通过工艺改革，适当降低工作温度和工作压完善平稳操作规定，通过工艺改革，适当降低工作温度和工作压力等。力等。应应加强防腐蚀措施，如喷涂防腐层、加衬里，添加缓蚀剂，改加强防腐蚀措施，如喷涂防腐层、加衬里，添加缓蚀剂，改进净化工艺，控制腐蚀介质含量等。进净化工艺，控制
23、腐蚀介质含量等。根据根据存在缺陷的部位和性质，采用定期或状态监测手段，查明存在缺陷的部位和性质，采用定期或状态监测手段，查明缺陷有无发展及发展程度，以便采取措施。缺陷有无发展及发展程度，以便采取措施。9.19.1 压力容器概述和分类压力容器概述和分类 9.1.2 压力容器的操作和维护压力容器的操作和维护（3）异常情况处理）异常情况处理 为了确保安全，压力容器在运行中，发现下列情况之一者应停止运行。为了确保安全，压力容器在运行中，发现下列情况之一者应停止运行。容器容器工作压力、工作壁温、有害物质浓度超过操作规程规定的允许工作压力、工作壁温、有害物质浓度超过操作规程规定的允许值，经采取紧急措施仍不
24、能下降时；值，经采取紧急措施仍不能下降时；容器容器受压元件发生裂纹、鼓包、变形或严重泄漏等，危及安全运行受压元件发生裂纹、鼓包、变形或严重泄漏等，危及安全运行时；时；安全安全附件失灵，无法保证容器安全运行时；附件失灵，无法保证容器安全运行时；紧固件紧固件损坏、接管断裂，难以保证安全运行时；损坏、接管断裂，难以保证安全运行时；容器容器本身、相邻容器或管道发生火灾、爆炸或有毒有害介质外逸，本身、相邻容器或管道发生火灾、爆炸或有毒有害介质外逸，直接威胁容器安全运行时。直接威胁容器安全运行时。9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验 9.2.1 压力容器设计压力容器设计 9.
25、2.1.1 压力容器设计的一般要求压力容器设计的一般要求 设计单位资格；设计单位资格；压力容器结构；压力容器结构；压力容器设计压力容器设计应该尽可能应该尽可能避免应力的集中避免应力的集中或局部受力状况的恶化。或局部受力状况的恶化。受压壳体的几何形状突变或其他结构上的不连续，都会产生较高受压壳体的几何形状突变或其他结构上的不连续，都会产生较高的不连续应力。因此，应该力求结构上的形状变化平缓，避免不的不连续应力。因此，应该力求结构上的形状变化平缓，避免不连续性。连续性。材料的选用。材料的选用。材料的质量和规格应该符合材料的质量和规格应该符合国标、部标和有关的技术要求。国标、部标和有关的技术要求。9
26、.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验 9.2.1 压力容器设计压力容器设计 9.2.1.2 设计基础设计基础（1）设计压力和设计温度）设计压力和设计温度（2）最小板材厚度）最小板材厚度（3）外压或真空）外压或真空（4）材料选择）材料选择（5）非压力负荷）非压力负荷（6）支架）支架（7）封头）封头9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验 9.2.2 压力容器的制造和安装压力容器的制造和安装 压力容器的制造和安装必须由有资质的单位完成，遵循如下的国压力容器的制造和安装必须由有资质的单位完成，遵循如下的国家标准和企业标准家标准和企业标准（1）国标
27、）国标（2）机械部）机械部（3）石油部）石油部（4）中石化）中石化9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验 9.2.3 压力容器检验压力容器检验（1）检验周期）检验周期 压力压力容器的定期检验周期，可分为外部检查、内外部检验和全面容器的定期检验周期，可分为外部检查、内外部检验和全面检验三个类型的周期。检验周期内使用单位根据容器的技术状况检验三个类型的周期。检验周期内使用单位根据容器的技术状况和使用条件自行确定。但至少每年作一次外部检查，每二年作一和使用条件自行确定。但至少每年作一次外部检查，每二年作一次内外部检验，每六年作一次全面检验次内外部检验，每六年作一次全面检验
28、。9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验（2）检验内容）检验内容 外部检验外部检验 外部检查的主要内容是：压力容器及其配管的保温层、防腐层及外部检查的主要内容是：压力容器及其配管的保温层、防腐层及设备铭牌是否完好无损；容器外表面有无裂纹、变形、腐蚀和局设备铭牌是否完好无损；容器外表面有无裂纹、变形、腐蚀和局部鼓包；焊缝、承压元件及可拆连接部位有无泄漏；容器开孔有部鼓包；焊缝、承压元件及可拆连接部位有无泄漏；容器开孔有无漏液漏气迹象；安全附件是否完备可靠；紧固螺栓有无松动、无漏液漏气迹象；安全附件是否完备可靠；紧固螺栓有无松动、腐蚀；设备基础和管道支撑是否适当，有无下
29、沉、倾斜、裂纹、腐蚀；设备基础和管道支撑是否适当，有无下沉、倾斜、裂纹、不能自由胀缩等不良迹象；容器运行是否符合安全技术规程。不能自由胀缩等不良迹象；容器运行是否符合安全技术规程。9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验 内外部检验内外部检验 除外部检查的各款项外，内外部检验还包括以下内容：内外表面除外部检查的各款项外，内外部检验还包括以下内容：内外表面的腐蚀、磨损情况；所有焊缝、封头过渡区、接管处、人孔附近的腐蚀、磨损情况；所有焊缝、封头过渡区、接管处、人孔附近和其他应力集中部位，有无裂纹；衬里有无突起、开裂、腐蚀或和其他应力集中部位，有无裂纹；衬里有无突起、开裂、
30、腐蚀或其他破损；高压容器的主要紧固螺栓应进行宏观检查并做表面探其他破损；高压容器的主要紧固螺栓应进行宏观检查并做表面探伤。伤。全面检验全面检验 全面检验除包括内外部检验的全部款项外，还应该做焊缝无损探全面检验除包括内外部检验的全部款项外，还应该做焊缝无损探伤和耐压试验伤和耐压试验。9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验（3）压力试验）压力试验 压力容器的耐压试验和气密性试验，应在内外部检验合格后进行压力容器的耐压试验和气密性试验，应在内外部检验合格后进行。除非除非规范设计图纸要求用气体代替液体进行耐压试验，不得采用规范设计图纸要求用气体代替液体进行耐压试验，不得采用
31、气压试验气压试验。需要需要进行气密性试验的压力容器，要在液压试验合格后进行。进行气密性试验的压力容器，要在液压试验合格后进行。如果压力容器的设计压力是如果压力容器的设计压力是p，液压试验的压力为，液压试验的压力为1.25p；气压试；气压试验的压力，低压容器为验的压力，低压容器为1.20p，中压容器为，中压容器为1.15p。对于对于高压或超高压容器高压或超高压容器、不、不采用气压试验采用气压试验。气密性试验气密性试验一般在设计压力下进行一般在设计压力下进行。9.29.2 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验 耐压试验耐压试验后，压力容器无泄漏、无明显变形；返修焊缝经无损探后，压力
32、容器无泄漏、无明显变形；返修焊缝经无损探伤检查无超标缺陷，要求测定残余变形率的，容积残变率伤检查无超标缺陷，要求测定残余变形率的，容积残变率10，或径向残变率或径向残变率0.03，即可认为压力容器耐压试验合格。，即可认为压力容器耐压试验合格。对于气密性试验，达到规定的试验压力后保持对于气密性试验，达到规定的试验压力后保持30 min，在焊缝和，在焊缝和连接部位涂肥皂水进行试验连接部位涂肥皂水进行试验。小型小型容器亦可浸于水中进行试验。无气泡即可认为合格。容器亦可浸于水中进行试验。无气泡即可认为合格。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.1 高压工艺管道概述
33、高压工艺管道概述 高压工艺管道的管理范围高压工艺管道的管理范围为：为：静载设计压力为静载设计压力为10-32MPa的化工工艺管道和氨蒸发器、水冷的化工工艺管道和氨蒸发器、水冷排、换热器等设备和静载工作压力为排、换热器等设备和静载工作压力为10-32MPa的蛇管、回弯管的蛇管、回弯管等；等；工作介质温度工作介质温度-20-370 C的高压工艺管道。的高压工艺管道。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.2 高压工艺管道的设计、制造和安装高压工艺管道的设计、制造和安装（1）高压工艺管道设计）高压工艺管道设计 高压工艺管道的设计应由取得与高压工艺管道工作压力等级相
34、应高压工艺管道的设计应由取得与高压工艺管道工作压力等级相应的、有三类压力容器设计资格的单位承担的、有三类压力容器设计资格的单位承担。高压高压工艺管道的设计必须严格遵守工艺管道有关的国家标准和规工艺管道的设计必须严格遵守工艺管道有关的国家标准和规范范。设计设计单位应向施工单位提供完整的设计文件、施工图和计算书，单位应向施工单位提供完整的设计文件、施工图和计算书，并由设计单位总工程师签发方为有效并由设计单位总工程师签发方为有效。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.2 高压工艺管道的设计、制造和安装高压工艺管道的设计、制造和安装（2）高压工艺管道制造）高压工艺
35、管道制造 高压工艺管道、阀门管件和紧固件的制造必须经过省级以上主管高压工艺管道、阀门管件和紧固件的制造必须经过省级以上主管部门鉴定和批准的有资格的单位承担部门鉴定和批准的有资格的单位承担。制造制造单位应具备下列单位应具备下列条件：条件：有有与制造高压工艺管道、阀门管件相适应的技术力量、安装设与制造高压工艺管道、阀门管件相适应的技术力量、安装设备和检验手段。备和检验手段。有有健全的制造质量保证体系和质量管理制度，并能严格执行有健全的制造质量保证体系和质量管理制度，并能严格执行有关规范标准，确保制造质量关规范标准，确保制造质量。制造厂制造厂对出厂的阀门、管件和紧固件应出具产品质量合格证，并对出厂的
36、阀门、管件和紧固件应出具产品质量合格证，并对产品质量负责对产品质量负责。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.2 高压工艺管道的设计、制造和安装高压工艺管道的设计、制造和安装（3）高压）高压工艺管道工艺管道安装安装 高压工艺管道的安装单位必须取得与高压工艺管道操作压力相应高压工艺管道的安装单位必须取得与高压工艺管道操作压力相应的三类压力容器现场安装资格的单位承担。拥有高压工艺管道的的三类压力容器现场安装资格的单位承担。拥有高压工艺管道的工厂只能承担自用高压工艺管道的修理改造工厂只能承担自用高压工艺管道的修理改造安装工作安装工作。高压高压工艺管道的安装、修理
37、与改造必须严格执行工艺管道的安装、修理与改造必须严格执行工业金属管道工业金属管道工程施工及验收规范工程施工及验收规范(GB 50235-97)、现场设备、工业管道焊现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范接工程施工验收规范(GB 50236-98)、化工企业压力管道检验化工企业压力管道检验规程规程，以及设计单位提供的设计文件和技术要求，以及设计单位提供的设计文件和技术要求。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.2 高压工艺管道的设计、制造和安装高压工艺管道的设计、制造和安装 施工施工单位对提供安装的管道、阀门、管件、紧固件要认真管理和单位对提供安装的管道、阀
38、门、管件、紧固件要认真管理和复检，严防错用或混入假冒产品。施工中要严格控制焊接质量和复检，严防错用或混入假冒产品。施工中要严格控制焊接质量和安装质量并按工程验收标准向用户交工。高压管道交付使用时，安装质量并按工程验收标准向用户交工。高压管道交付使用时，安装单位必须提交下列技术文件：安装单位必须提交下列技术文件：高压高压管道安装竣工图；管道安装竣工图；高压高压钢管检查验收记录；钢管检查验收记录；高压高压阀门试验记录；阀门试验记录；安全安全阀调整试验记录阀调整试验记录；9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.2 高压工艺管道的设计、制造和安装高压工艺管道的设计、
39、制造和安装 高压高压管件检查验收记录；管件检查验收记录；高压高压管道焊缝焊接工作记录；管道焊缝焊接工作记录；高压高压管道焊缝热处理及着色检验记录；管道焊缝热处理及着色检验记录；管道系统管道系统试验记录。试验记录。试车试车期间，如发现高压工艺管道振动超过标准，由设计单位与安期间，如发现高压工艺管道振动超过标准，由设计单位与安装单位共同研究，采取消振措施，消振合格后方可交工。装单位共同研究，采取消振措施，消振合格后方可交工。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.3 高压工艺管道操作与维护高压工艺管道操作与维护 高压高压工艺管道是连接机械和设备的工艺管线，应列入
40、相应的机械工艺管道是连接机械和设备的工艺管线，应列入相应的机械和设备的操作岗位，由机械和设备操作人员统一操作和维护。操和设备的操作岗位，由机械和设备操作人员统一操作和维护。操作人员必须熟悉高压工艺管道的工艺流程、工艺参数和结构。操作人员必须熟悉高压工艺管道的工艺流程、工艺参数和结构。操作人员培训教育考核必须有高压工艺管道内容，考核合格者方可作人员培训教育考核必须有高压工艺管道内容，考核合格者方可操作。操作。高压高压工艺管道的巡回检查应和机械设备一并进行。高压工艺管道工艺管道的巡回检查应和机械设备一并进行。高压工艺管道检查时应注意以下事项。检查时应注意以下事项。机械机械和设备出口的工艺参数不得超
41、过高压工艺管道设计或缺陷和设备出口的工艺参数不得超过高压工艺管道设计或缺陷评定后的许用工艺参数，高压管道严禁在超温、超压、强腐蚀和评定后的许用工艺参数，高压管道严禁在超温、超压、强腐蚀和强振动条件下运行强振动条件下运行；9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 检查管道、管件，阀门和紧固件有无严重腐蚀、泄漏、变形、检查管道、管件，阀门和紧固件有无严重腐蚀、泄漏、变形、移位和破裂以及保温层的完好程度；移位和破裂以及保温层的完好程度；检查管道有无强烈振动，管与管、管与相邻件有无摩擦，管卡、检查管道有无强烈振动，管与管、管与相邻件有无摩擦，管卡、吊架和支承有无松动或断裂；吊
42、架和支承有无松动或断裂；检查管内有无异物撞击或摩擦的声响；检查管内有无异物撞击或摩擦的声响；安全附件、指示仪表有无异常，发现缺陷及时报告，妥善处理，安全附件、指示仪表有无异常，发现缺陷及时报告，妥善处理，必要时停机处理。必要时停机处理。高压高压工艺管道严禁下列作业：工艺管道严禁下列作业：严禁严禁利用高压工艺管道作电焊机的接地线或吊装重物受力点利用高压工艺管道作电焊机的接地线或吊装重物受力点；9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 高压高压管道运行中严禁带压紧固或拆卸螺栓，开停车有热紧要求管道运行中严禁带压紧固或拆卸螺栓，开停车有热紧要求者，应按设计规定热紧处理；者，
43、应按设计规定热紧处理；严禁严禁带压补焊作业；带压补焊作业；严禁严禁热管线裸露运行；热管线裸露运行；严禁严禁借用热管线做饭或烘干物品借用热管线做饭或烘干物品。9.3.4 高压工艺管道技术检验高压工艺管道技术检验 高压工艺管道的技术检验是掌握管道技术现状、消除缺陷、防范高压工艺管道的技术检验是掌握管道技术现状、消除缺陷、防范事故的主要手段。技术检验工作由企业锅炉压力容器检验部门或事故的主要手段。技术检验工作由企业锅炉压力容器检验部门或外委有检验资格的单位进行，并对其检验结论负责。高压工艺管外委有检验资格的单位进行，并对其检验结论负责。高压工艺管道技术检验分外部检查、探查检验和全面检验道技术检验分外
44、部检查、探查检验和全面检验。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.4.1 外部外部检查检查 车间车间每季至少检查一次；企业每年至少检查一次。检查项目包括：每季至少检查一次；企业每年至少检查一次。检查项目包括：管道管道、管件、紧固件及阀门的防腐层、保温层是否完好，可见、管件、紧固件及阀门的防腐层、保温层是否完好，可见管表面有无缺陷；管表面有无缺陷；管道管道振动情况，管与管、管与相邻物件有无摩擦；振动情况，管与管、管与相邻物件有无摩擦；吊卡吊卡、管卡、支承的紧固和防腐情况；、管卡、支承的紧固和防腐情况；管道管道的连接法兰、接头、阀门填料、焊缝有无泄漏；的连接法
45、兰、接头、阀门填料、焊缝有无泄漏；检查检查管道内有无异物撞击或摩擦声管道内有无异物撞击或摩擦声。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.4.2 探查探查检验检验 探查探查检验是针对高压工艺管道不同管系可能存在的薄弱环节，实检验是针对高压工艺管道不同管系可能存在的薄弱环节，实施对症性的定点测厚及连接部位或管段的解体检查。施对症性的定点测厚及连接部位或管段的解体检查。（1）定点）定点测厚测厚 选择选择定点测厚的测点应有足够的代表性，找出管内壁的易腐蚀部定点测厚的测点应有足够的代表性，找出管内壁的易腐蚀部位，流体转向的易冲刷部位，制造时易拉薄的部位，使用时受力位，
46、流体转向的易冲刷部位，制造时易拉薄的部位，使用时受力大的部位，以及根据实践经验选点。并充分考虑流体流动方式，大的部位，以及根据实践经验选点。并充分考虑流体流动方式，如三通，有侧向汇流、对向汇流、侧向分流和背向分流等流动方如三通，有侧向汇流、对向汇流、侧向分流和背向分流等流动方式，流体对三通的冲刷腐蚀部位是有区别的，应对症选点式，流体对三通的冲刷腐蚀部位是有区别的，应对症选点。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 将将确定的测定位置标记在绘制的主体管段筒图上，按图进行定点确定的测定位置标记在绘制的主体管段筒图上，按图进行定点测厚并记录。定期分析对比测定数据并根据分析
47、结果决定扩大或测厚并记录。定期分析对比测定数据并根据分析结果决定扩大或缩小测定范围和调整测定周期。根据已获得的实测数据，研究分缩小测定范围和调整测定周期。根据已获得的实测数据，研究分析高压管段在特定条件下的腐蚀、磨蚀规律，判断管道的结构强析高压管段在特定条件下的腐蚀、磨蚀规律，判断管道的结构强度，制定防范和改进措施。度，制定防范和改进措施。高压高压工艺管道定点测厚周期应根据腐蚀、磨蚀年年速率确定。腐工艺管道定点测厚周期应根据腐蚀、磨蚀年年速率确定。腐蚀、磨蚀速率小于蚀、磨蚀速率小于0.10mm/a，每两年测厚一次；，每两年测厚一次；0.10-0.25mm/a，每两年测厚一次；大于每两年测厚一次
48、；大于0.25mm/a，每半年测厚一次，每半年测厚一次。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理（2）解体）解体抽查抽查 解体解体抽查主要是根据管道输送工作介质的腐蚀性能、热学环境、抽查主要是根据管道输送工作介质的腐蚀性能、热学环境、流体流动方式，以及管道的结构特性和振动状况等，选择可拆部流体流动方式，以及管道的结构特性和振动状况等，选择可拆部位进行解体检查，并把选定部位标记在主体管道简图上。位进行解体检查，并把选定部位标记在主体管道简图上。一般一般应重点查明：法兰、三通、弯头、螺栓以及管口、管口壁、应重点查明：法兰、三通、弯头、螺栓以及管口、管口壁、密封面、垫圈的腐
49、蚀和损伤情况。同时还要抽查部件附近的支承密封面、垫圈的腐蚀和损伤情况。同时还要抽查部件附近的支承有无松动、变形或断裂。对于全焊接高压工艺管道有无松动、变形或断裂。对于全焊接高压工艺管道 只能靠无损探伤抽查或修理阀门时用内窥镜扩大检查。只能靠无损探伤抽查或修理阀门时用内窥镜扩大检查。解体解体抽查可以结合机械和设备单位检修时或企业年度大修时进行，抽查可以结合机械和设备单位检修时或企业年度大修时进行，每年选检一部分每年选检一部分。9.39.3 高压工艺管道的安全技术管理高压工艺管道的安全技术管理 9.3.4.3 全面全面检验检验 全面全面检验是结合机械和设备单位大修或年度停车大修时对高压工检验是结合
50、机械和设备单位大修或年度停车大修时对高压工艺管道进行鉴定性的停车检验，以决定管道系统继续使用、限制艺管道进行鉴定性的停车检验，以决定管道系统继续使用、限制使用、局部更换或判废。全面检验的周期为使用、局部更换或判废。全面检验的周期为10-12年至少一次，年至少一次，但不得超过设计寿命之末。遇有下列情况者全面检验周期应适当但不得超过设计寿命之末。遇有下列情况者全面检验周期应适当缩短。缩短。工作温度工作温度大于大于180的碳钢和工作温度大于的碳钢和工作温度大于250的合金钢的临的合金钢的临氢管道或探查检验发现氢腐蚀倾向的管段；氢管道或探查检验发现氢腐蚀倾向的管段；通过通过探查检验发现腐蚀、磨蚀速率大
