1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式压力容器安全操作技术规范压力容器安全操作技术规范前前 言言w压力容器的重要法规压力容器的重要法规-固定式压力固定式压力容器安全技术监察规程容器安全技术监察规程,简称,简称固固定容规定容规 我国锅炉、压力容器、压力管道等特种设备安我国锅炉、压力容器、压力管道等特种设备安全管理的法规标准体系大致按其性质可以分成全管理的法规标准体系大致按其性质可以分成两大类,五个层次。两大类,五个层次。我国特种设备安全管理的法规标我国特种设备安全管理的法规标准体系的分类准体系的分类 两大类w第一类是法规性规定第一类是法规性规定w另一类是安全技术性标准。另一类是安全技
2、术性标准。五个层次最高层次最高层次-法律法律 我国目前没有专门的特种设备的法律,我国目前没有专门的特种设备的法律,中华人民共和国中华人民共和国安全生产法安全生产法是与压力容器相关的法律。是与压力容器相关的法律。第二层第二层-行政法规行政法规 特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例是行政法规,是目前我国特种是行政法规,是目前我国特种设备安全使用管理的最高法规。设备安全使用管理的最高法规。第三层第三层-行政规章行政规章 国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定 锅锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定第四层第四层-安
3、全技术规范安全技术规范 锅炉压力容器制造监督管理办法锅炉压力容器制造监督管理办法特种设备作业人特种设备作业人员监督管理办法员监督管理办法压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程锅炉压锅炉压力容器使用登记管理办法力容器使用登记管理办法压力容器定期检验规则压力容器定期检验规则 压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则第五层第五层-安全技术性标准。安全技术性标准。部分压力容器法规简介部分压力容器法规简介w特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例w特种设备事故报告和调查处理规定特种设备事故报告和调查处理规定w锅炉压力容器使用登记管理办法锅炉压力容器使
4、用登记管理办法w压力容器定期检验规则压力容器定期检验规则特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例(国务院第(国务院第549号令)号令)2009年年5月月1日实施日实施w 2009版版 2003版版w第一章总则第一章总则 (共(共 9条)条)第一章总则第一章总则 (共(共 9 条)条)w第二章第二章 特种设备的生产(共特种设备的生产(共13条)条)第二章第二章 特种设备的生产特种设备的生产(共(共13条)条)w第三章第三章 特种设备的使用(共特种设备的使用(共18条)条)第三章第三章 特种设备的使用特种设备的使用(共(共19条)条)w第四章第四章 检验检测检验检测 (共(共 9 条)条)第四章第
5、四章 检验检测检验检测 (共(共 9 条)条)w第五章监督检查第五章监督检查 (共(共11条)条)第五章监督检查第五章监督检查 (共(共13条)条)w第六章第六章 事故预防和调查处理(共事故预防和调查处理(共11条)条)第六章第六章 法律责任法律责任 (共(共24条)条)w第七章法律责任第七章法律责任 (共(共17条)条)第七章附则第七章附则 (共(共 4条)条)w第八章附则第八章附则 (共(共 5条)条)w总共总共8章章 103条条 总共总共7章章 91条条w国务院关于修改国务院关于修改特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例的决定的决定已经已经2009年年1月月14日国务院第日国务院第46
6、次常务会议通过,现予公布,自次常务会议通过,现予公布,自2009年年5月月1日起施行。日起施行。总理总理 温家宝温家宝 二九年一月二十四日二九年一月二十四日1.1压力容器的基本概念压力容器的基本概念u 压力容器的定义压力容器的定义:1.1.压力容器又称受压容器。从广义上讲,所有承受压压力容器又称受压容器。从广义上讲,所有承受压力载荷的密闭容器都是压力容器。但只有其中一部分比力载荷的密闭容器都是压力容器。但只有其中一部分比较容易发生事故或存在较大危害性的容器才作为特种设较容易发生事故或存在较大危害性的容器才作为特种设备管理。备管理。u压力容器的案例监察范围压力容器的案例监察范围1.1.工作压力越
7、高或者容器的容积越大,则容器爆破时工作压力越高或者容器的容积越大,则容器爆破时气体膨胀所释放的能量也越大,即事故的危害性也越大。气体膨胀所释放的能量也越大,即事故的危害性也越大。在相同的容积内,工作介质是气体的要比工作介质为液在相同的容积内,工作介质是气体的要比工作介质为液体(非液化气体)的爆炸能量大数百倍至数万倍。体(非液化气体)的爆炸能量大数百倍至数万倍。第一章第一章 压力容器的基础知识压力容器的基础知识满足三个条件只有同时具备下列三个条件的压力容器才属于只有同时具备下列三个条件的压力容器才属于容规容规的的压力容器监察范围:压力容器监察范围:l最高工作压力(最高工作压力(PwPw)0.1M
8、Pa0.1MPa(不含液体静压力);(不含液体静压力);l内直径(非圆形截面积指其最大尺寸)内直径(非圆形截面积指其最大尺寸)0.15m0.15m,且容,且容积(积(V)0.025mV)0.025m3 3;l盛装介质为气体、液化气体和最高工作温度高于或等于盛装介质为气体、液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的液体标准沸点的液体压力容器的参数w压力压力用用“P”P”表示。单位是表示。单位是“牛顿牛顿/米米2 2(N/mN/m2 2)”,又称为帕斯卡,简称帕。,又称为帕斯卡,简称帕。标准大气压与工程大气压:标准大气压与工程大气压:1 1标准大气压标准大气压=760=760毫米汞柱(毫米汞柱(m
9、mHgmmHg)=1.0332 kgf/cm=1.0332 kgf/cm2 2l表压力和绝对压力:表压力和绝对压力:表压力是指压力表上直接指示的压力值,是指容器内的压力与表压力是指压力表上直接指示的压力值,是指容器内的压力与周围大气压的差值。绝对压力是指容器内介质的实际压力。关系如周围大气压的差值。绝对压力是指容器内介质的实际压力。关系如下:下:P P绝绝 P P表表+0.1MPa+0.1MPal临界压力:物质在临界状态时的压力,即液体在临界温度时的饱和临界压力:物质在临界状态时的压力,即液体在临界温度时的饱和蒸汽压。蒸汽压。l工作压力:即操作压力,是指在正常操作时容器顶部的最高压力。工作压力
10、:即操作压力,是指在正常操作时容器顶部的最高压力。l最高工作压力:最高工作压力:对承受内压的容器,最高工作压力是指在正常使用过程中,容对承受内压的容器,最高工作压力是指在正常使用过程中,容器顶部可能出现的最大表压力;对承受外压的容器,最高工作压力器顶部可能出现的最大表压力;对承受外压的容器,最高工作压力是指在正常使用过程中,可能出现的最大压力差值;对夹套容器是是指在正常使用过程中,可能出现的最大压力差值;对夹套容器是指在正常使用过程中,夹套可能出现的最大压力差值。指在正常使用过程中,夹套可能出现的最大压力差值。最高工作压力在容器出厂时已做了规定,在出厂的最高工作压力在容器出厂时已做了规定,在出
11、厂的压力容器压力容器产品质量证明书产品质量证明书 中已明确,产品铭牌和注册铭牌中也有注明。中已明确,产品铭牌和注册铭牌中也有注明。压力容器操作人员操作压力容器时,不得高于最高工作压力。压力容器操作人员操作压力容器时,不得高于最高工作压力。l设计压力:设计压力:指设计时设定的容器顶部的最高压力,即在相应的设计温度下指设计时设定的容器顶部的最高压力,即在相应的设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。压力容器安全技术压力容器安全技术监察规程监察规程规定:设计压力规定:设计压力不低于最高工作压力。对装有安全泄放不低于最高工作压力。对装有安全泄放装置的压
12、力容器,其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或装置的压力容器,其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破片的爆破压力。爆破片的爆破压力。l计算压力:是指计算压力:是指在相应的设计温度下用以确定容器元件尺寸的压力,在相应的设计温度下用以确定容器元件尺寸的压力,包括设计压力和液柱静压力。当液柱静压力小于设计压力的包括设计压力和液柱静压力。当液柱静压力小于设计压力的5%时,时,忽略不计。忽略不计。l试验压力:试验压力:指压力容器在压力试验时,容器顶部的指压力容器在压力试验时,容器顶部的表表压力。压力。1.1.温度温度 表示物体冷热程度的物理量,通常用摄氏度表示,用符号表示物体冷热程度的物理量
13、,通常用摄氏度表示,用符号“”表表示。另外还有华氏温标和绝对温标。示。另外还有华氏温标和绝对温标。以下列举了常用的温度的概念:以下列举了常用的温度的概念:l临界温度:临界温度:临界温度是指当某气体的温度降到某一温度以下时,对其施加临界温度是指当某气体的温度降到某一温度以下时,对其施加压力能使其液化。即气体以液体状态出现的最高温度。在此温度以压力能使其液化。即气体以液体状态出现的最高温度。在此温度以上,只能是气体状态,不能用压缩气体的方法使其液化。上,只能是气体状态,不能用压缩气体的方法使其液化。l工作工作温度温度:即操作即操作温度温度,是指在正常操作时容器内介质的温度。,是指在正常操作时容器内
14、介质的温度。l设计温度:设计温度:是指容器在正常操作情况和在相应设计压力下,容器表壁或受是指容器在正常操作情况和在相应设计压力下,容器表壁或受压元件可能达到的最高或最低的温度。容器设计温度也标注在其出压元件可能达到的最高或最低的温度。容器设计温度也标注在其出厂铭牌上。厂铭牌上。l试验温度:指压力容器在压力试验时,容器壳体的金属温度。试验温度:指压力容器在压力试验时,容器壳体的金属温度。压力容器的常用介质及其特征压力容器的常用介质及其特征w容器内盛装各种各样的介质,许多介质往往都具有毒性容器内盛装各种各样的介质,许多介质往往都具有毒性和易燃、易爆的特性,且多以液体或气体状态存在,所和易燃、易爆的
15、特性,且多以液体或气体状态存在,所以极易发生泄漏和挥发,若操作不当,极易发生中毒和以极易发生泄漏和挥发,若操作不当,极易发生中毒和火灾爆炸事故。火灾爆炸事故。u具有毒性具有毒性的的介质:介质:l凡作用于人体产生有毒作用的物质称为毒物。凡作用于人体产生有毒作用的物质称为毒物。工业毒物:在工业生产过程中产生的毒物;工业毒物:在工业生产过程中产生的毒物;职业中毒:在作业过程中工业毒物引起的中毒。职业中毒:在作业过程中工业毒物引起的中毒。l操作环境中毒性介质允许的最高允许浓度是指操作人员工作地点空操作环境中毒性介质允许的最高允许浓度是指操作人员工作地点空气中有害物质所不应超过的数值。工作地点系指工人为
16、观察和管理气中有害物质所不应超过的数值。工作地点系指工人为观察和管理生产过程而经常或定时停留的地点。生产过程而经常或定时停留的地点。l根据介质的毒性程度分类,介质分为剧毒、高毒、中毒、低毒、微根据介质的毒性程度分类,介质分为剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒和基本无毒六种类型。毒和基本无毒六种类型。l按照国家标准按照国家标准GB5044GB5044职业接触毒物危害程度分级职业接触毒物危害程度分级,将介质分为,将介质分为I I级(极度危害),级(极度危害),IIII级(高度危害),级(高度危害),IIIIII级(中度危害),级(中度危害),IVIV级级(轻度危害)共四个级别。(轻度危害)共四个级别。P
17、5P5l石油和化学工业局行业标准石油和化学工业局行业标准HG20660HG20660按介质的毒性危害程度分类按介质的毒性危害程度分类(级)(级)极度危害()最高容许浓度极度危害()最高容许浓度0.1mg/m0.1mg/m3 3;如汞,氰化氢(氢氰酸);如汞,氰化氢(氢氰酸)高度危害(高度危害(IIII)最高容许浓度)最高容许浓度0.10.11mg/m1mg/m3 3;如臭氧,敌敌畏,;如臭氧,敌敌畏,氯,甲醛氯,甲醛 中度危害(中度危害(IIIIII)最高容许浓度)最高容许浓度1 110mg/m10mg/m3 3;如,甲醇,乐;如,甲醇,乐果,果,H H2 2S S轻度危害(轻度危害(IVIV
18、)最高容许浓度)最高容许浓度10mg/m10mg/m3 3。1.具有易燃性具有易燃性的的介质:介质:l燃烧和燃烧的三个条件:可燃物,助燃物,着火源。燃烧和燃烧的三个条件:可燃物,助燃物,着火源。l爆炸极限:爆炸极限:可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘与空气混合达到一定浓度时,可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘与空气混合达到一定浓度时,遇到火源就会爆炸,这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围,称为遇到火源就会爆炸,这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围,称为爆炸极限。爆炸极限。w爆炸上限爆炸上限:可燃气体或可燃液体蒸汽可燃气体或可燃液体蒸汽在在空气空气中刚刚达到可以使火焰曼延的中刚刚达到可以使火焰曼延的
19、最低浓度;最低浓度;w爆炸下限:爆炸下限:可燃气体或可燃液体蒸汽可燃气体或可燃液体蒸汽在在空气空气中刚刚达到可以使火焰曼延的中刚刚达到可以使火焰曼延的最高浓度;最高浓度;w爆炸范围:爆炸上限与下限之间的范围。爆炸范围:爆炸上限与下限之间的范围。w易燃介质:也称爆炸危险介质,是指其气体或液体的蒸汽、薄雾与易燃介质:也称爆炸危险介质,是指其气体或液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物,且其爆炸下限空气混合形成爆炸混合物,且其爆炸下限10%,或者爆炸上限和,或者爆炸上限和下限之差下限之差20%介质。介质。l闪点闪点 指标准条件下液体挥发的蒸气与空气混合物可被点燃(闪燃)指标准条件下液体挥发的蒸气与
20、空气混合物可被点燃(闪燃)的最低温度。的最低温度。w可燃液体:是指闪点高于可燃液体:是指闪点高于4545的液体。如轻柴油、重柴油、甘油等。的液体。如轻柴油、重柴油、甘油等。w易燃液体:是闪点低于或等于易燃液体:是闪点低于或等于45 45 的液体。如液化石油气、汽油的液体。如液化石油气、汽油等。等。l介质的火灾危险性分类:介质的火灾危险性分类:国家标准国家标准GB50160 GB50160 石油化工企业设计防火规范石油化工企业设计防火规范及及GBJ16GBJ16建筑设计防建筑设计防火规范火规范中规定的火灾危险性介质如下:中规定的火灾危险性介质如下:可燃气体的火灾危险性分类:可燃气体的火灾危险性分
21、类:液化烃可燃液体的火灾危险性分类:液化烃可燃液体的火灾危险性分类:类别可燃气体与空气混合物的爆炸下限甲10%(体积)乙10%(体积)类别类别名称名称特征特征甲甲A A液化烃液化烃1515时蒸气压力时蒸气压力0.1MPa0.1MPa的烃类液体及其它类似液的烃类液体及其它类似液体体B B可燃液体可燃液体甲类以外,闪点甲类以外,闪点28 28 乙乙A A闪点闪点28 28 至至48 48 B B闪点闪点45 45 至至60 60 丙丙A A闪点闪点60 60 至至120 120 B B闪点闪点120 120 常用介质及特性常用介质及特性w按气体的燃烧性分类按气体的燃烧性分类 易燃气体、助燃气体、不
22、可燃气体易燃气体、助燃气体、不可燃气体w按气体的毒性分类按气体的毒性分类 剧毒气体、有毒气体、无毒气体剧毒气体、有毒气体、无毒气体w按气体的临界温度分类按气体的临界温度分类 压缩气体、高压液化气体、低压液化气体压缩气体、高压液化气体、低压液化气体1.1.压缩气体:压缩气体:是指临界温度低于是指临界温度低于-10-10 的气体,由于临界温度低在冲装、运输、的气体,由于临界温度低在冲装、运输、使用过程中均为气态,其压力的高低取决于气体的压缩程度。使用过程中均为气态,其压力的高低取决于气体的压缩程度。空气:来源方便使用安全,用于输送物料、设备吹扫、气密介质等。空气:来源方便使用安全,用于输送物料、设
23、备吹扫、气密介质等。氧气:能助燃;与可燃气体混合易爆炸;压缩氧气与油脂接触可自氧气:能助燃;与可燃气体混合易爆炸;压缩氧气与油脂接触可自燃。氧的贮存、汽化、充装、使用场所的液氧汽化后能波及到的或燃。氧的贮存、汽化、充装、使用场所的液氧汽化后能波及到的或至少至少5 5米内严禁明火,杜绝一切火源,应有明显的禁火标志。米内严禁明火,杜绝一切火源,应有明显的禁火标志。氢气:爆炸范围广,常压氢气:爆炸范围广,常压2020时时4%4%75%75%;渗透性强,使用中易泄;渗透性强,使用中易泄漏;对钢漏;对钢 材易产生氢致开裂、氢脆等破坏。材易产生氢致开裂、氢脆等破坏。氮气:常作为置换或试验用气;无毒无味,但
24、易引起窒息。氮气:常作为置换或试验用气;无毒无味,但易引起窒息。一氧化碳:毒性很强的无色乙类易燃中度危害气体;爆炸范围一氧化碳:毒性很强的无色乙类易燃中度危害气体;爆炸范围12.5%12.5%75%75%;在日光下与氯气产生光气;空气中最高允许浓度;在日光下与氯气产生光气;空气中最高允许浓度30mg/m30mg/m3 3。甲烷:无色无味甲类易燃气体。甲烷:无色无味甲类易燃气体。l液化气体:液化气体:根据临界压力和环境温度的变化,存在两种情况:根据临界压力和环境温度的变化,存在两种情况:低压液化气体:临界温度高于环境温度(临界温度大于低压液化气体:临界温度高于环境温度(临界温度大于70 70 且
25、且60 60 时的饱时的饱和蒸汽压大于和蒸汽压大于0.098MPa0.098MPa)的气体,这些气体冲装入容器后始终保持气、液两)的气体,这些气体冲装入容器后始终保持气、液两相,其压力为相应温度下的饱和蒸汽压,如氯气、氨等;相,其压力为相应温度下的饱和蒸汽压,如氯气、氨等;高压液化气体:临界温度处于环境温度范围内(临界温度高压液化气体:临界温度处于环境温度范围内(临界温度-10-10至至70 70)的气)的气体,这些气体冲装入容器后可以是气、液两相或单一的气相,其压力取决于体,这些气体冲装入容器后可以是气、液两相或单一的气相,其压力取决于冲装和温度,如二氧化碳、乙烷等;冲装和温度,如二氧化碳、
26、乙烷等;二氧化碳:比空气重,易沉积;空气中含量超过二氧化碳:比空气重,易沉积;空气中含量超过6%6%时,对人有致命危险。时,对人有致命危险。氯气:有刺激性臭味、毒性强的高危害气体;化学性质活泼,遇水生成盐酸氯气:有刺激性臭味、毒性强的高危害气体;化学性质活泼,遇水生成盐酸及次氯酸;盐酸对钢材有很强腐蚀性。氯、氯化氢是腐蚀性气体。及次氯酸;盐酸对钢材有很强腐蚀性。氯、氯化氢是腐蚀性气体。氨:无色有刺激性臭味有毒轻度高危害气体;空气中爆炸范围氨:无色有刺激性臭味有毒轻度高危害气体;空气中爆炸范围15%15%28%28%;室;室内最高允许浓度内最高允许浓度30mg/m330mg/m3。二氧化硫:无色
27、有刺激性毒性高中度危害气体;空气中最高允许浓度二氧化硫:无色有刺激性毒性高中度危害气体;空气中最高允许浓度15mg/m15mg/m3 3。液化石油气:是由丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷等组成的混合物;是一种易液化石油气:是由丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷等组成的混合物;是一种易燃易爆的介质;挥发性强;密度大于空气,易沉积并在达到一定浓度时发生燃易爆的介质;挥发性强;密度大于空气,易沉积并在达到一定浓度时发生爆炸;会使橡胶软化,石油产品溶化,输气时应采用耐油橡胶管。爆炸;会使橡胶软化,石油产品溶化,输气时应采用耐油橡胶管。硫化氢:具有恶臭味的毒性高中度危害气体;空气中最高允许浓度硫化氢:具有恶臭味的毒性
28、高中度危害气体;空气中最高允许浓度10mg/m10mg/m3 3。l溶解气体:溶解气体:只有乙炔一种气体,无毒性,临界温度为只有乙炔一种气体,无毒性,临界温度为37.537.5;爆炸范围;爆炸范围2.5%2.5%82%82%。l蒸汽:蒸汽:常用作加热介质,吹扫贯通或做动能驱动。常用作加热介质,吹扫贯通或做动能驱动。压力容器的分类u按使用位置分类:固定式和移动式。按使用位置分类:固定式和移动式。P18P18l固定式固定式:是指固定安装于使用地点的压力容器。特点是:是指固定安装于使用地点的压力容器。特点是有固定使用单位、固定的操作人员及固定的操作条件。有固定使用单位、固定的操作人员及固定的操作条件
29、。l移动式:是指无固定使用地点的压力容器。包括气瓶、移动式:是指无固定使用地点的压力容器。包括气瓶、罐车等。特点是流动范围大、环境变化大、操作人员不罐车等。特点是流动范围大、环境变化大、操作人员不固定、管理复杂等。固定、管理复杂等。1.1.按设计压力分类:由低到高分别为低压、中压、高压和按设计压力分类:由低到高分别为低压、中压、高压和超高压容器四个等级,其划分范围见下表:超高压容器四个等级,其划分范围见下表:压力等级压力等级代号代号设计压力范围设计压力范围低压容器低压容器L L0.1MPaP 0.1MPaP 1.6MPa1.6MPa中压容器中压容器M M1.6MPa P 1.6MPa P 10
30、MPa10MPa高压容器高压容器H H10MPa P 10MPa P 100MPa100MPa超高压容器超高压容器U UP100MPaP100MPau按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分类按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分类种类种类代号代号作用原理作用原理反应压力容器反应压力容器R R主要用于完成介质的物理、化学反主要用于完成介质的物理、化学反应。如反应器、变换炉应。如反应器、变换炉换热压力容器换热压力容器E E主要用于完成介质的热量交换。如主要用于完成介质的热量交换。如废热锅炉、冷却器废热锅炉、冷却器分离压力容器分离压力容器S S主要用于完成介质的流体压力平衡主要用于完成介质的流体压力
31、平衡缓冲和气体净化分离。如分离器、缓冲和气体净化分离。如分离器、过滤器、填料塔过滤器、填料塔储存压力容器储存压力容器C C (球罐为球罐为B)B)主要用于储存、盛装气体、液体、主要用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。如液化气罐、氨液化气体等介质。如液化气罐、氨球罐球罐u按压力容器壁厚分类:薄壁容器与厚壁容器。按压力容器壁厚分类:薄壁容器与厚壁容器。u按压力容器的承压方式分类:内压容器与外压容器。按压力容器的承压方式分类:内压容器与外压容器。u按设计温度分类:按设计温度分类:低温(低温(2020以下)、常温(以下)、常温(2020200 200)、中温()、中温(200200450 450
32、 )、高温()、高温(450450以以上)上)。u按制造方法分类:焊接、锻造、铸造、多层包扎等。按制造方法分类:焊接、锻造、铸造、多层包扎等。u按制造材料分类:钢制、铝制、钛制、铜制等金属容器;按制造材料分类:钢制、铝制、钛制、铜制等金属容器;玻璃钢、搪瓷、工程塑料等非金属容器。玻璃钢、搪瓷、工程塑料等非金属容器。u根据危险程度分类:划分为第根据危险程度分类:划分为第类、第类、第类、第类、第类类容器。容器。A。基本划分。基本划分固定容规固定容规规定:压力容器类别划分应当根据介质特性,按照以下规定:压力容器类别划分应当根据介质特性,按照以下要求选择类别划分图,再根据设计压力要求选择类别划分图,再
33、根据设计压力P(单位(单位MPa)和容积)和容积V(单位(单位L)标出坐标点,确定压力容器的类别;压力容器的介质分)标出坐标点,确定压力容器的类别;压力容器的介质分以下两组,包括气体、液化气体,以及最高工作温度高于或等于以下两组,包括气体、液化气体,以及最高工作温度高于或等于标准沸点的液体。标准沸点的液体。第一组介质,毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质,易爆介质,第一组介质,毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质,易爆介质,液化气体。液化气体。P24第二组介质,除第一组以外的介质。第二组介质,除第一组以外的介质。B。多腔压力容器类别划分:多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、。多腔压力容器类
34、别划分:多腔压力容器(如换热器的管程和壳程、夹套容器等)按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按照该夹套容器等)按照类别高的压力腔作为该容器的类别并且按照该类别进行使用管理。但应当按照每个类别进行使用管理。但应当按照每个 压力腔各自的类别分别提出压力腔各自的类别分别提出设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时,设计压力取设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时,设计压力取本压力腔的设计压力,容积取本压力腔的几何容积。本压力腔的设计压力,容积取本压力腔的几何容积。C。同腔多种介质压力容器类别划分:一个压力腔内有多种介质,按。同腔多种介质压力容器类别划分:一个压力腔内有多种介质,按照组别高
35、的划分类别。照组别高的划分类别。D.介质含量极小的压力容器类别划分:当某一危害性物质在介质中含量极小时,应当根据其危害程度及其含量综合考虑,按照压力设计单位决定的介质组别划分类别。E。特殊情况的类别划分:a.坐标点位于压力容器划分图的分类线上时,按照较高的类别划分其类别。b.关于固定容规适用范围的特殊规定的压力容器,统一划分为第类压力容器。压力容器的材料u压力容器的选材压力容器的选材 一般应满足力学性能、工艺性能及耐腐蚀性能。一般应满足力学性能、工艺性能及耐腐蚀性能。l力学性能:指标有强度、塑性、硬度和韧性指标。力学性能:指标有强度、塑性、硬度和韧性指标。l工艺性能:工艺性能:主要是可焊接性能
36、、冲压性能和热处理性能。主要是可焊接性能、冲压性能和热处理性能。l耐腐蚀性能:使用时抵抗环境、介质对其腐蚀的能力。耐腐蚀性能:使用时抵抗环境、介质对其腐蚀的能力。1.1.压力容器的常用材料:压力容器的常用材料:主要有碳钢、低合金钢、不锈钢和低温钢。此外还有铸铁、铜及合主要有碳钢、低合金钢、不锈钢和低温钢。此外还有铸铁、铜及合金、铝及铝合金制成的。金、铝及铝合金制成的。l碳钢:如碳钢:如Q235Q235系列钢、系列钢、20R20R钢。钢号后面的字母钢。钢号后面的字母“R”R”表示是压力容表示是压力容器用钢。器用钢。l低合金钢:指合金元素含量低合金钢:指合金元素含量5%5%的合金钢。与碳钢相比,力
37、学性能的合金钢。与碳钢相比,力学性能较好,具有较良好的焊接性能和耐蚀性能。石化生产中多用这类材较好,具有较良好的焊接性能和耐蚀性能。石化生产中多用这类材料料,如如16MnR16MnR、15CrMo15CrMo、1.25Cr0.5Mo1.25Cr0.5Mo等。等。l不锈钢:在腐蚀性强的环境中,或低温、高温的环境中多采用不锈不锈钢:在腐蚀性强的环境中,或低温、高温的环境中多采用不锈钢。液氧或液氮也可以充入碳钢制造的容器中。不锈钢的含碳量一钢。液氧或液氮也可以充入碳钢制造的容器中。不锈钢的含碳量一般都很低,在钢号中用千分之几表示。般都很低,在钢号中用千分之几表示。l低温压力容器用钢:低温压力容器用钢
38、:4040以上一般为低合金钢,如以上一般为低合金钢,如16MnDR16MnDR(钢号(钢号后面的字母后面的字母“DR”DR”表示是低温压力容器用钢)等;再低温度则采用表示是低温压力容器用钢)等;再低温度则采用Ni9Ni9等合金钢,更低温度多采用不锈钢。碳钢低温时力学性能变的等合金钢,更低温度多采用不锈钢。碳钢低温时力学性能变的很差,不作为低温压力容器用钢。很差,不作为低温压力容器用钢。第二章第二章 压力容器的基本结构压力容器的基本结构u压力容器的结构形式压力容器的结构形式:压力容器的结构形式是根据其用途不同确定的。主要有球形、圆形压力容器的结构形式是根据其用途不同确定的。主要有球形、圆形和非圆
39、形截面,最常见的是圆形截面。和非圆形截面,最常见的是圆形截面。1.1.球形容器:球形容器:其壳体为中心对称结构,应力分布均匀,且在同压力和直径条件下,其壳体为中心对称结构,应力分布均匀,且在同压力和直径条件下,其应力是圆筒形壳体的一半,所以其所需板材厚度最小。同时在相其应力是圆筒形壳体的一半,所以其所需板材厚度最小。同时在相同容积下球形的表面积最小,所以可节省材料。同容积下球形的表面积最小,所以可节省材料。制造工艺复杂、焊接质量要求高,内部工艺附件安装困难,一般作制造工艺复杂、焊接质量要求高,内部工艺附件安装困难,一般作为储存容器使用。为储存容器使用。1.1.圆形截面容器:圆形截面容器:是最常
40、用的结构形式,主要是圆筒形容器。是最常用的结构形式,主要是圆筒形容器。制造工艺简单、便于内部工艺附件安装和介质的流动,因而广泛应制造工艺简单、便于内部工艺附件安装和介质的流动,因而广泛应用。用。大多数圆筒形容器采用焊接结构,一般由筒体、封头、法兰、接管、大多数圆筒形容器采用焊接结构,一般由筒体、封头、法兰、接管、人孔、人孔、支座等主要部件组成。支座等主要部件组成。1.1.非圆形截面容器:较少采用。非圆形截面容器:较少采用。1.压力容器的主要受压元件和部件压力容器的主要受压元件和部件:主要受压元件包括:筒体、封头(端盖)、管板及换热管、球壳板、主要受压元件包括:筒体、封头(端盖)、管板及换热管、
41、球壳板、设备法兰、人孔(盖、法兰、接管)、公称直径设备法兰、人孔(盖、法兰、接管)、公称直径250mm的接管与的接管与管法兰、膨胀节、开孔补强圈、管法兰、膨胀节、开孔补强圈、M36以上的设备螺栓。以上的设备螺栓。1.筒体:可以是一节或多节;可以是一层或多层;夹套容器由内、外筒体:可以是一节或多节;可以是一层或多层;夹套容器由内、外筒组成。筒组成。2.封头:封头:凡是与筒体采用焊接连接而不可拆的都称为封头;与筒体以凡是与筒体采用焊接连接而不可拆的都称为封头;与筒体以法兰等连接而可拆的,称为端盖。法兰等连接而可拆的,称为端盖。封头与端盖按形状分为:凸形封头、锥型封头和平板封头。封头与端盖按形状分为
42、:凸形封头、锥型封头和平板封头。凸形封头是压力容器广泛采用的形式,其中半球形封头因受力强度凸形封头是压力容器广泛采用的形式,其中半球形封头因受力强度最大而用于压力高、直径大的场合;椭圆形封头因制造方便最多使最大而用于压力高、直径大的场合;椭圆形封头因制造方便最多使用;碟形封头因受力较差一般用于压力较低的容器。用;碟形封头因受力较差一般用于压力较低的容器。1.法兰:是通过螺柱、螺母等连接件压紧密封件来保证容器的密封。法兰:是通过螺柱、螺母等连接件压紧密封件来保证容器的密封。紧固法兰螺栓是应按对角同时紧固的原则进行。紧固法兰螺栓是应按对角同时紧固的原则进行。1.垫片:是压力容器的密封元件,即在可拆
43、连接处起密封作用的元件。垫片:是压力容器的密封元件,即在可拆连接处起密封作用的元件。它放在两个法兰或封头与筒体端部的接触面之间,借助于螺栓等连它放在两个法兰或封头与筒体端部的接触面之间,借助于螺栓等连接件的压紧力而起密封作用。垫片按其所用材料不同可分为非金属接件的压紧力而起密封作用。垫片按其所用材料不同可分为非金属软垫片、金属缠绕垫片和金属包垫片。其中缠绕式垫片、金属包垫软垫片、金属缠绕垫片和金属包垫片。其中缠绕式垫片、金属包垫片适用于温度、压力较高的场合。片适用于温度、压力较高的场合。2.阀门:是重要部件。按作用原理和结构形式分类:闸阀、截止阀、阀门:是重要部件。按作用原理和结构形式分类:闸
44、阀、截止阀、旋塞阀、球阀、止回阀、蝶阀、隔膜阀、节流阀、安全阀、减压阀旋塞阀、球阀、止回阀、蝶阀、隔膜阀、节流阀、安全阀、减压阀等。等。减压阀:减压阀:主要有两种作用,一是将较高的气压自动降低到所需的低气主要有两种作用,一是将较高的气压自动降低到所需的低气压;二是当高压侧的气压波动时,能起自动调节作用,使低压侧的压;二是当高压侧的气压波动时,能起自动调节作用,使低压侧的气压稳定。气压稳定。为防止减压阀失灵引起低压端容器或管道超压爆炸,在低压为防止减压阀失灵引起低压端容器或管道超压爆炸,在低压部分应装设安全阀。部分应装设安全阀。节流阀:尺寸小、重量轻,制造精度高,密封好,便于调节流节流阀:尺寸小
45、、重量轻,制造精度高,密封好,便于调节流量或压力。量或压力。l人孔:为满足工艺要求、安装、检验检查、维修、清污等需要,根人孔:为满足工艺要求、安装、检验检查、维修、清污等需要,根据结垢、介质等情况,压力容器需要设置人孔或手孔等检查孔,用据结垢、介质等情况,压力容器需要设置人孔或手孔等检查孔,用于压力容器的定期检验、检查或清除污物。人孔和手孔按其形状可于压力容器的定期检验、检查或清除污物。人孔和手孔按其形状可分为圆形及椭圆形两种;其封闭形式有外闭式及内闭式。分为圆形及椭圆形两种;其封闭形式有外闭式及内闭式。l支座:支座:l是用于支承容器重量并将它固定在基础上的附加部分,其结构形式是用于支承容器重
46、量并将它固定在基础上的附加部分,其结构形式决定于容器的安装方式、容器重量及其他载荷。决定于容器的安装方式、容器重量及其他载荷。支座一般分为三类:立式容器支座、卧式容器支座和球形支座一般分为三类:立式容器支座、卧式容器支座和球形容器支座。容器支座。立式支座中最常用的有悬挂式、支承式及裙式支座。其中裙立式支座中最常用的有悬挂式、支承式及裙式支座。其中裙式支座主要用于高大的直立容器(塔类)。式支座主要用于高大的直立容器(塔类)。球形容器中常见的有裙式支座和柱式支座。裙式支座一般球形容器中常见的有裙式支座和柱式支座。裙式支座一般用于小形的球形容器。用于小形的球形容器。第三章第三章 典型生产工艺中容器的
47、操作要点典型生产工艺中容器的操作要点1.1.前提:压力容器操作人员了解生产工艺及压力容器在生前提:压力容器操作人员了解生产工艺及压力容器在生产工艺中的主要原理,就能正确操作压力容器。熟悉和产工艺中的主要原理,就能正确操作压力容器。熟悉和掌握生产工艺及容器在生产工艺中的主要原理,是正确掌握生产工艺及容器在生产工艺中的主要原理,是正确操作压力容器的基础。为确保压力容器安全运行,要求操作压力容器的基础。为确保压力容器安全运行,要求操作人员熟悉生产工艺流程,并严格执行生产工艺操作操作人员熟悉生产工艺流程,并严格执行生产工艺操作规程。规程。2.2.常用工艺单元:加热工艺、冷却与冷凝工艺、反应工艺、常用工
48、艺单元:加热工艺、冷却与冷凝工艺、反应工艺、蒸发、蒸馏与精馏工艺、萃取工艺、储存工艺。蒸发、蒸馏与精馏工艺、萃取工艺、储存工艺。典型压力容器的操作要点典型压力容器的操作要点u反应容器的操作要点:反应容器的操作要点:l反应工艺:反应指介质的物理、化学反应。物理过程中没有新物质反应工艺:反应指介质的物理、化学反应。物理过程中没有新物质生成,物质的化学性质不发生变化;化学过程中有新物质生成,物生成,物质的化学性质不发生变化;化学过程中有新物质生成,物质的组成和化学性质都发生改变,并伴随着能的变化。质的组成和化学性质都发生改变,并伴随着能的变化。l反应容器在操作过程中要严格控制工艺参数。主要包括温度、
49、压力、反应容器在操作过程中要严格控制工艺参数。主要包括温度、压力、流量、液位、流速、物料配比等。流量、液位、流速、物料配比等。l反应容器在操作过程中要控制温度,超温可能会造成系统容器超压反应容器在操作过程中要控制温度,超温可能会造成系统容器超压而导致爆炸事故发生;温度下降可能造成反应速度减慢或停滞,当而导致爆炸事故发生;温度下降可能造成反应速度减慢或停滞,当温度恢复正常时,因未反应的物料过多,会发生剧烈的反应引起爆温度恢复正常时,因未反应的物料过多,会发生剧烈的反应引起爆炸。炸。l控制反应温度应注意以下几点:控制反应热;防止搅拌中断;注意控制反应温度应注意以下几点:控制反应热;防止搅拌中断;注
50、意投料量、投料速度及投料顺序。投料量、投料速度及投料顺序。l反应容器操作过程中要注意投料量、投料速度及投料顺序。当投料反应容器操作过程中要注意投料量、投料速度及投料顺序。当投料量、投料速度超过规定值时,如是放热反应则会引起物料温度剧增。量、投料速度超过规定值时,如是放热反应则会引起物料温度剧增。加料顺序也必须严格按照规定进行,否则也有可能发生爆炸事故。加料顺序也必须严格按照规定进行,否则也有可能发生爆炸事故。储存容器的操作要点储存容器的操作要点l严格控制温度、压力。储存容器的压力高低与温度有直接联系,特严格控制温度、压力。储存容器的压力高低与温度有直接联系,特别是液化气体介质的存储压力容器,其