压力容器操作工安全技术.pptx
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1、一、压力容器的定义一、压力容器的定义 定义定义 凡承受流体介质压力的密闭腔体都可称作压力容器。2.2.压力容器应具备的三个条件压力容器应具备的三个条件 最高工作压力(PW)0.1MPa(不包括液体静压力,下同);内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)0.15m,且容积0.025m3;介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。2.特点:固定式压力容器的特点 具有爆炸的危险性;介质种类繁多,千差万别;不同容器的工作条件差别大;材料种类多。移动式压力容器的主要特点 活动范围大,运行环境条件复杂,在运输和装卸过程中易受冲击、振动,有时还可能发生碰撞、倾翻;介质绝大多数是易燃易爆以及有毒液化
2、气体,一旦发生事故,造成的损失大、社会影响大;活动场所不固定,监督管理难度大。气瓶的特点 容积小,结构相对简单、数量多,流动性大;事故多数发生在充装环节,主要是超装、混装造成的;充装单位、检验机构数量多,使用单位也多,还涉及千家万户,监督管理难度大。医用氧舱的特点 是载人压力容器,运行时患者在医舱中,一旦发生事故,就会有人员伤亡;内部为高压氧,氧气浓度高,易发生火灾事故。3.压力容器的参数 压力 最高工作压力 *对于承受内压的压力容器,最高工作压力指的是在正常使用过程中,顶部可能出现的最高工作压力;*对于承受外压的压力容器,其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中,可能出现的最大压力差值(承
3、受的内压与外压的差值);*对夹套容器指夹套顶部可能出现的内筒与夹套的最高压力差值。设计压力 设计压力指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作为设计载荷条件,其值不低于最高工作压力。试验压力 试验压力指在压力试验时,容器顶部的压力。实际最高工作压力 实际最高工作压力是指在实际使用条件下的最高工作压力。公称压力 公称压力是一种经标准化后的压力数值,即把众多的压力数值按等级归纳成一定数目的系列,该系列中的各压力数值称为公称压力。压力容器的标准件如封头、法兰、螺栓等都采用公称压力。常用的公称压力系列为0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10、16、20、22、32MPa
4、。温度 设计温度 设计温度是指容器在正常工作情况下,设定的元件的金属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。试验温度 试验温度指的是压力试验时,壳体的金属温度。实际工作温度 实际工作温度是相对设计温度而言的一个参数,是容器在实际工作情况下,元件的金属温度。介质 容积 直径 压力容器的直径分为内径、外径、公称直径等概念。公称直径是一种经标准化后的至今尺寸,它是按容器的直径尺寸大小排列成的具有一定数量的系列数值。该系列中各直径值称为公称直径。*对用钢板卷制的容器,其公称直径指内径;*对于采用无缝钢管所制造的容器壳体,其公称直径指的是外径;厚度 气瓶的技术参数 公称工作压力和水压试验压力 气瓶
5、的公称工作压力:*对于盛装永久气体的气瓶,系指在基准温度时(一般为20),所盛装气体的限定充装压力;*对于盛装液化气体的气瓶,系指温度为60时瓶内气体压力的上限值。*盛装高压液化气体的气瓶,其公称工作压力不得小于8MPa。*盛装有毒和剧毒危害的液化气体的气瓶,其公称工作压力的选用应适当提高。一般情况下:水压试验压力是公称工作压力的1.5倍。气瓶的公称体积 气瓶的公称体积系列,在相应的产品标准中规定。一般情况下,12L(含12L)以下的为小容积,12L以上至100L(含100L)为中容积,100L以上的为大容积。二、压力容器的分类二、压力容器的分类按压力高低分类按压力高低分类按工作原理分类按工作
6、原理分类按工作介质分类按工作介质分类 按压力高低分类按压力高低分类 按压力容器的设计压力分为低压、中压、按压力容器的设计压力分为低压、中压、高压和超高压四类。高压和超高压四类。低压容器:低压容器:0.1MPaP0.1MPaP1.6MPa1.6MPa 中压容器:中压容器:1.6MPaP1.6MPaP10MPa10MPa 高压容器:高压容器:10MPaP10MPaP100MPa100MPa 超高压容器:超高压容器:P P 100MPa100MPa 按工作原理分类按工作原理分类反应压力容器反应压力容器(反应器、反应釜等)(反应器、反应釜等)换热压力容器换热压力容器(冷却器、蒸发器等)(冷却器、蒸发器
7、等)分离压力容器分离压力容器(分离器、过滤器等)(分离器、过滤器等)储存压力容器储存压力容器(储罐等)(储罐等)按工作介质分类按工作介质分类 1.1.按介质毒性分类(极度危害、中度危害、按介质毒性分类(极度危害、中度危害、轻度危害)轻度危害)2.2.按介质的易燃、易爆性分类按介质的易燃、易爆性分类三、压力容器的基本结构三、压力容器的基本结构 压力容器一般由压力容器一般由壳体、接管、法兰、内件和壳体、接管、法兰、内件和安全附件安全附件等几部分组成。等几部分组成。如容器部件采用可拆连接时,如设备法兰的如容器部件采用可拆连接时,如设备法兰的连接、螺纹连接等,还需有密封件。连接、螺纹连接等,还需有密封
8、件。壳体 对于球型容器,壳体及球体。对于数量最大的圆筒形容器,壳体主要由筒体和封头组成。有设备法兰的容器,设备法兰也属于壳体的组成部分。1.筒体筒体 压力容器的筒体通常是用钢板卷成筒节后压力容器的筒体通常是用钢板卷成筒节后焊接而成,对于小直径的压力容器往往采用无焊接而成,对于小直径的压力容器往往采用无缝钢管制作筒体。缝钢管制作筒体。2.封头封头 封头分为封头分为凸型封头凸型封头、锥形封头和平盖。、锥形封头和平盖。凸型封头包括椭圆形封头、蝶形封头、球凸型封头包括椭圆形封头、蝶形封头、球冠形封头和半球形封头。其中椭圆形封头使用冠形封头和半球形封头。其中椭圆形封头使用的最为广泛。的最为广泛。3.设备
9、法兰 根据生产工艺的需要和制造、安装、运输、检修等方面的要求,有些容器,如反应容器、换热容器、分离容器及塔器的筒体大都采用部分的可拆连接结构。容器的可拆连接结构一般都采用法兰连接。这种法兰与接管法兰有所区别,通常称为设备法兰,多数都是标准件。开孔补强、接管与法兰开孔补强、接管与法兰1.开孔补强开孔补强 压力容器开孔之后,由于截面的消减和结构连续压力容器开孔之后,由于截面的消减和结构连续性破坏,再加上接管的因素,会产生较大的应力集中,性破坏,再加上接管的因素,会产生较大的应力集中,使得开孔接管处成为压力容器的薄弱环节。为消除这使得开孔接管处成为压力容器的薄弱环节。为消除这个薄弱环节,对开孔处经常
10、采用补强结构。个薄弱环节,对开孔处经常采用补强结构。常用的补强结构有补强圈、厚壁管补强和整体补常用的补强结构有补强圈、厚壁管补强和整体补强三种。强三种。2.接管 压力容器的接管主要是起降容器与工艺管道仪表附件相连的作用。3.法兰 压力容器的管法兰,按其整体性程度,分为松式法兰、整体法兰和任意式法兰。其中任意式法兰在中低压容器上应用较多。支座 压力容器的支座一般分为直立设备支座、卧式设备支座和球形容器支座。压力容器的密封 压力容器密封性能的好坏,是压力容器的重要指标。密封口的流体泄露有两种情况,一是密封垫的泄露,二是密封面的泄露。防止流体泄露的基本方法是在密封口增加流体流动的阻力。密封结构分成强
11、制密封、半自紧密封和自紧密封。常见的法兰连接即是一种强制密封。压力容器的安全附件(后面有专篇阐述)四、压力容器的安全附件及指示装置 固定式固定式压力容器的安全附件及指示装置有安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置以及减压阀(或者调压阀)移动式移动式压力容器的安全附件和指示装置包括安全泄放装置、(内置全启式安全阀、爆破片装置、易熔塞、带易熔塞的爆破片装置等)、紧急切断装置、液面指示装置、导静电装置、温度计和压力表、装卸阀门等。安全附件安全附件作用:作用:防止容器超压和维持正常运行。要求:要求:1.在工作压力下要严密不漏;2.当容器内压力或温度超
12、过允许数值后,能自动、迅速地排放器内介质,达到快速降低容器压力的目的必须安装安全附件的压力容器:必须安装安全附件的压力容器:1.在生产过程中可能因物料的化学反应而造成内压增加的容器;2.盛装液化气体的容器,当温度升高时,介质饱和蒸汽压力相应增加;3.压力来源端未设置安全阀和压力表的容器;4.最高工作压力小于压力来源端压力的容器。安全附件的选用:安全附件的选用:安全泄放装置的动作仅随介质的压力或温度的变化而变化,应不受其它任何外界因素的影响。主要有易熔塞、安全阀、爆破片、减压阀等1.易熔塞易熔塞 是一种随温度变化而动作的安全保护装置是一种随温度变化而动作的安全保护装置 2.安全阀、爆破片和减压阀
13、安全阀、爆破片和减压阀 随压力变化而动作的安全保护装置随压力变化而动作的安全保护装置。安全阀安全阀 *按开启程度分:微启式和全启式按开启程度分:微启式和全启式 *按加载结构分:重锤式(静重式和杠杆重锤式)按加载结构分:重锤式(静重式和杠杆重锤式)和弹簧式和弹簧式 *按阀瓣启动方式分:直接作用式和间接作用式按阀瓣启动方式分:直接作用式和间接作用式 安全阀的型号和规格安全阀的型号和规格A表示安全阀空格连接型式结构型式密封面材料公称压力阀体材料安全阀连接型式代号123连接型式内螺纹外螺纹法兰安全法结构型式代号0123456789安全阀结构型式弹簧式脉冲式封闭式不封闭封闭不封闭带散热片微启式全启式带扳
14、手带控制带扳手全启式双弹簧微启式全启式微启式全启式微启式全启式注:1.杠杆式安全阀在类型代号前加“G”;2.脉冲式副阀用“9a”表示。安全阀密封面材料代号TXNFBHYW密封面材料铜合金橡胶尼龙塑料氟塑料巴氏合金合金钢硬质合金与阀体同材料安全阀阀体材料代号ZKQTCIPRV阀体材料灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁铜锻造碳钢铬钼钢不锈钢钼二钛不锈钢铬钼钒合金钢 安全阀的选用安全阀的选用 .对于易燃、毒性为极度或高度危害的物质,必须采取对于易燃、毒性为极度或高度危害的物质,必须采取封闭式安全阀,如需带有提升机构,则须采用带封闭式带扳封闭式安全阀,如需带有提升机构,则须采用带封闭式带扳手安全阀;手安全阀;.对
15、于开启压力大于对于开启压力大于3MPa3MPa的蒸汽用安全阀或介质温度超的蒸汽用安全阀或介质温度超过过325325的气体安全阀,应采用带散热器的安全阀;的气体安全阀,应采用带散热器的安全阀;.当安全阀有可能承受附加背压时,应选用带波纹管的当安全阀有可能承受附加背压时,应选用带波纹管的安全阀;安全阀;.对空气、对空气、60 60 以上热水或蒸汽等非危害性介质,采以上热水或蒸汽等非危害性介质,采用有可靠提升机构的安全阀;用有可靠提升机构的安全阀;.液化气体槽车应采用内置式安全阀;液化气体槽车应采用内置式安全阀;.含氨的介质不能采用铜或含铜材料制的安全阀,含氨的介质不能采用铜或含铜材料制的安全阀,乙
16、炔气体不能用含铜乙炔气体不能用含铜70%70%以上的铜合金或紫铜制的安以上的铜合金或紫铜制的安全阀;全阀;.对于泄放量大的工况,应选用全启式安全阀;对对于泄放量大的工况,应选用全启式安全阀;对于工作压力稳定、泄放量小的工况,应选用微启式安于工作压力稳定、泄放量小的工况,应选用微启式安全阀;对于高压泄放量大的工况,宜选用非直接启动全阀;对于高压泄放量大的工况,宜选用非直接启动式如脉冲式安全阀;式如脉冲式安全阀;.工作压力低且不移动的工况,可采用静重式或杠工作压力低且不移动的工况,可采用静重式或杠杆重锤式安全阀;杆重锤式安全阀;.对于移动的工况,应采用弹簧式安全阀;对于移动的工况,应采用弹簧式安全
17、阀;.应根据使用的压力,选取安全阀的弹簧,应根据使用的压力,选取安全阀的弹簧,以免使用时误差太大;以免使用时误差太大;.对易堵介质,选用安全阀时,宜采用爆对易堵介质,选用安全阀时,宜采用爆破片和安全阀组合的泄放装置破片和安全阀组合的泄放装置。安全阀的安装要求安全阀的安装要求 .安全阀应垂直安装,并应装在容器的气相位安全阀应垂直安装,并应装在容器的气相位置上,或连接容器气相空间的官道上。置上,或连接容器气相空间的官道上。在一般情况下,容器和安全阀之间不得装有任何在一般情况下,容器和安全阀之间不得装有任何阀门,但对于易燃、剧毒、有毒或粘性介质的容器,阀门,但对于易燃、剧毒、有毒或粘性介质的容器,为
18、了便于安全阀的更换、清洗、可在容器和安全阀之为了便于安全阀的更换、清洗、可在容器和安全阀之间装截止阀。截止阀的结构和通径尺寸应不妨碍安全间装截止阀。截止阀的结构和通径尺寸应不妨碍安全阀的正常运行。正常运行时,截止阀必须保持全开,阀的正常运行。正常运行时,截止阀必须保持全开,并加铅封。并加铅封。.压力容器与安全阀之间的连接管和管件压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面积,其接管应尽量短而直。积,其接管应尽量短而直。.压力容器一个连接口上装设两个或两个压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时,则该连接口入口的截面积
19、,以上的安全阀时,则该连接口入口的截面积,应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。.安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。但是为了便于安全阀的清洗与更换,经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准,并制定可靠的防范措施,方可在安全阀与压力容器之间装设截止阀门。而且,压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开(加铅封或锁定),截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。.安全阀装设位置应便于检查和维修。爆破片 爆破片装置由爆破片和相应的夹持器组成 爆破片一般分为剪切型、弯曲型、正拱普通拉伸性、正拱开缝型,反拱型等几种。爆破片装置必须更换的几种情况:爆破片装置必
20、须更换的几种情况:1.1.爆破片超过规定使用期限的;爆破片超过规定使用期限的;2.2.爆破片安装方向错误的;爆破片安装方向错误的;3.3.爆破片装置标定的爆破压力、温度和运行要求不符的;爆破片装置标定的爆破压力、温度和运行要求不符的;4.4.使用中超过标定爆破压力而未爆破的;使用中超过标定爆破压力而未爆破的;5.5.爆破片装设在安全阀进口侧与安全阀串联使用时,爆破片与安全阀爆破片装设在安全阀进口侧与安全阀串联使用时,爆破片与安全阀之间的压力表有压力显示,或者截止阀打开后有气体漏出的;之间的压力表有压力显示,或者截止阀打开后有气体漏出的;6.6.爆破片装置泄露的。爆破片装置泄露的。减压阀 压力容
21、器最高工作压力低于压力源时,在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀。如因介质条件减压阀无法保证可靠工作时,可用调节阀代替减压阀。而且在减压阀或调节阀的低压侧,必须装设安全阀和压力表。压力容器的指示装置压力容器的指示装置压力表压力表温度计温度计液位计液位计1.压力表压力表 压力表的选用要求压力表的选用要求 选用的压力表,必须与压力容器内的介质相适应;选用的压力表,必须与压力容器内的介质相适应;低压容器使用的压力表精度应不低于低压容器使用的压力表精度应不低于2.52.5级;中压及中压级;中压及中压以上的压力容器使用的压力表精确度应不低于以上的压力容器使用的压力表精确度应不低于1.51.5级;级;
22、压力表的刻度极限值应为最高工作压力的压力表的刻度极限值应为最高工作压力的1.531.53倍,表盘倍,表盘直径应不小于直径应不小于100mm100mm 压力表的安装要求:压力表的安装要求:压力表的安装位置应便于观察和清洗,且应压力表的安装位置应便于观察和清洗,且应避免受热辐射、冻结或震动的不利影响;避免受热辐射、冻结或震动的不利影响;压力表和容器之间,应装设三通旋塞或针形压力表和容器之间,应装设三通旋塞或针形阀。三通旋塞和针型阀上应有开启标记和锁紧装置;阀。三通旋塞和针型阀上应有开启标记和锁紧装置;压力表与压力容器之间,不得连接其他用途的任何配压力表与压力容器之间,不得连接其他用途的任何配件或接
23、管;件或接管;安装在介质为水蒸气的压力容器上的压力表安装在介质为水蒸气的压力容器上的压力表与容器之间应装有存水弯管;与容器之间应装有存水弯管;安装在介质为腐蚀性或高粘度物料的压力容安装在介质为腐蚀性或高粘度物料的压力容器上的压力表与容器之间应装有隔离缓冲装置。器上的压力表与容器之间应装有隔离缓冲装置。压力表在下列情况下应停止使用:压力表在下列情况下应停止使用:有限止钉的压力表在无压力时,指针不能回到有限止钉的压力表在无压力时,指针不能回到限止钉处;无限止钉的压力表在无压力时,指针距零限止钉处;无限止钉的压力表在无压力时,指针距零位数值超过压力表的允许误差;位数值超过压力表的允许误差;盘面玻璃破
24、碎或表盘刻度模糊不清;盘面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清;封印损坏或超过校验有效期限;封印损坏或超过校验有效期限;表内泄露或指针松动;表内泄露或指针松动;未经计量部门鉴定或无校验标记;未经计量部门鉴定或无校验标记;超期使用或使用期限标识不清的表;超期使用或使用期限标识不清的表;其它影响压力表指示准确性的缺陷。其它影响压力表指示准确性的缺陷。2.2.温度计温度计 温度计是用来测量工作介质温度高低的仪表。需温度计是用来测量工作介质温度高低的仪表。需要控制壁温的压力容器必须装设温度计,严防超温。要控制壁温的压力容器必须装设温度计,严防超温。压力容器上安装的温度计应定期校验,至少一年压力容器上安装的温度计
25、应定期校验,至少一年一次。一次。温度计的分类温度计的分类 按温度计和介质接触的方式,可分为:按温度计和介质接触的方式,可分为:直接接触式温度计直接接触式温度计间接接触式温度计间接接触式温度计 直接接触式温度计直接接触式温度计液体膨胀式液体膨胀式固体膨胀式固体膨胀式压力式压力式热电阻式热电阻式热电偶式热电偶式 间接接触温度计间接接触温度计 间接接触式温度计是通过测量被测物体表间接接触式温度计是通过测量被测物体表面的亮度和辐射能量大小来间接测量物体表面面的亮度和辐射能量大小来间接测量物体表面的温度。间接接触式温度计主要用来测量不便的温度。间接接触式温度计主要用来测量不便或不能直接接触的高温物体的温
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