压力容器及压力管道基础知识课件.pptx

压力容器及压力管道基础知识,交流内容,压力容器基础知识压力管道基础知识安全附件基础知识压力容器及压力管道失效及损伤压力容器及压力管道安全管理基础知识,压力容器基础知识,特种设备安全管理负责人培训技术交流,1.1 基本概念,1.1.1 定义压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体、容积大于或者等于30L且内直径(非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸)大于或者等于150mm的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60液体的气瓶；氧舱。,1.1 基本概念,压力容器广泛用于石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见。,1.1 基本概念,1.1.2 压力容器类别固定式压力容器：固定式压力容器是指安装在固定位置使用的压力容器。移动式压力容器：移动式压力容器是指由罐体或者大容积钢质无缝气瓶与走行装置或者框架采用永久性连接组成的运输装备。气瓶：用于储存和运输压缩气体、液化气体、溶解气体或吸附气体的瓶式密闭容器。氧舱：氧舱是指采用空气、氧气或者混合气体等可呼吸气体为压力介质，用于人员在舱内进行治疗、适应性训练的载人压力容器。,1.1 基本概念,1.1.3 压力容器品种固定式压力容器：超高压容器、第三类压力容器、第二类压力容器、第一类压力容器移动式压力容器：铁路罐车、汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱、管束式集装箱气瓶：无缝气瓶、焊接气瓶、特种气瓶（内装填料气瓶、纤维缠绕气瓶、低温绝热气瓶）氧舱：医用氧舱、高气压舱,8,1.1 基本概念,1.1 基本概念,1.1.4 压力容器压力等级 压力容器的设计压力(p)划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级：(1)低压(代号L)，0.1MPap1.6MPa；(2)中压(代号M)，1.6MPap10.0MPa； (3)高压(代号H)，10.0MPap100.0MPa； (4)超高压(代号U)，p100.0MPa。,1.1 基本概念,1.1.5 固定式压力容器分类根据危险程度（介质特性、设计压力和容积），固定式压力容器划分为、类。超高压容器划分为第类压力容器。简单压力容器划分为第类压力容器。,1.1 基本概念,适用于第一组介质：毒性危害程度为极度、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体,1.1 基本概念,适用于第二组介质：除第一组以外的介质,1.1.6 安全技术规范的适用范围TSG 21适用于特种设备目录所定义的、同时具备以下条件的压力容器：(1)工作压力大于或者等于0.1MPa；(2)容积大于或者等于0.03m3并且内直径(非圆形截面指截面内边界最大几何尺寸)大于或者等于150mm；(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者等于其标准沸点的液体。,1.1 基本概念,TSG 21不适用于以下容器：(1)移动式压力容器、气瓶、氧舱；(2)军事装备、核设施、航空航天器、铁路机车、海上设施和船舶以及矿山井下使用的压力容器；(3)正常运行工作压力小于0.1MPa的容器(包括与大气连通的在进料或者出料过程中需要瞬时承受压力大于或者等于0.1MPa的容器)；(4)旋转或者往复运动的机械设备中自成整体或者作为部件的受压器室(如泵壳、压缩机外壳涡轮机外壳液压缸、造纸轧辊等)；(5)板式热交换器、螺旋板热交换器、空冷式热交换器、冷却排管；(6)常压容器的蒸汽加热盘管、过程装置中的管式加热炉；(7)电力行业专用的全封闭式组合电器(如电容压力容器)；(8)橡胶行业使用的轮胎硫化机以及承压的橡胶模具；(9)无增强的塑料制压力容器。,12.1 基本概念,TSG R0005适用于特种设备目录所定义的，同时具备以下条件的移动式压力容器：(1)罐体或者气瓶具有装卸介质功能，并且参与铁路、公路或者水路运输的；(2)罐体工作压力大于或者等于0.1MPa的或者气瓶公称工作压力大于或者等于0.2MPa的；(3)罐体容积大于或者等于450L的或者气瓶单瓶容积大于或者等于150L且气瓶瓶组容积之和不小于3000L的；(4)罐体充装介质为气体或者最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体的。,1.1 基本概念,TSG R0005不适用于下列移动式压力容器：(1)罐体或者气瓶为非金属材料制造的；(2)正常运输使用过程中罐体工作压力小于0.1MPa(包括在装卸介质过程中需要瞬时承受压力大于或者等于0.1MPa)的。,1.1 基本概念,1.1 基本概念,1.2 结构,1.2.1 压力容器的范围固定式压力容器的范围包括压力容器本体、安全附件及仪表。固定式压力容器的本体界定在以下范围内：(1)压力容器与外部管道或者装置焊接(粘接)连接的第一道环向接头的坡口面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面；(2)压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；(3)非受压元件与受压元件的连接焊缝。压力容器本体中的主要受压元件，包括筒节(含变径段)、球壳板、非圆形容器的壳板、封头、平盖、膨胀节、设备法兰，热交换器的管板和换热管，M36以上(含M36)螺柱以及公称直径大于或者等于250mm的接管和管法兰。,1.2.1 压力容器的范围固定式压力容器的安全附件及仪表 安全附件，包括直接连接在压力容器上的安全阀、爆破片装置、易熔塞、紧急切断装置、安全联锁装置。安全附件应当是在出现异常情况时能够自主启动相应动作从而对压力容器起到保护作用的附件。 仪表包括直接连接在压力容器上的压力、温度、液位等测量仪表。仪表只是起到某种参数指示作用，当出现异常情况时没有相应保护动作。,1.2 结构,1.2 结构,1.2.1 压力容器的范围 移动式压力容器，除罐体或者气瓶、管路、安全附件、装卸附件外，其范围还包括走行装置或者框架等。移动式压力容器罐体或者气瓶界定在下述范围内：(1)罐体与管路焊接连接的第一道环向接头的坡口面，罐体或者气瓶与管路、安全附件螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个法兰密封面；(2)罐体或者气瓶开孔部分的端盖、端塞及其紧固件；(3)罐体与非受压元件的连接焊缝。罐体中的主要受压元件包括筒体、封头以及公称直径大于或者等于50mm的接管、凸缘、法兰、法兰盖板等。,1.2 结构,1.2.1 压力容器的范围移动式压力容器的管路包括所有与罐体或者气瓶相连接的管子与管件。移动式压力容器的安全附件包括安全泄放装置、紧急切断装置、压力测量装置、液位测量装置、温度测量装置、阻火器、导静电装置等。移动式压力容器的装卸附件包括装卸阀门、装卸软管和快速装卸接头(简称快装接头)等。,1.2 结构,1.2.2 固定式压力容器主体结构型式,1.接管；2.端盖；3.法兰；4.筒体；5.加强圈；6.人孔；7.封头；8.支座。,1.2.2 固定式压力容器主体结构型式（1）球形容器1.顶部极板（北极板）；2.上温带板（北温带）；3.赤道带板；4.下温带板（南温带）；5.底部极板；6.拉杆7.下部盘梯；8.支柱；9.中间平台；10.上部盘梯；11.顶部平台。,1.2 结构,1.2.2 固定式压力容器主体结构型式(2)圆形截面容器1.封头；2.筒体； 3.支座；4.接管。,2.2 结构,25,1.2 结构,1.2.3 移动式压力容器结构型式铁路罐车（常温、低温）汽车罐车（罐体结构形式分为裸式、保温层式或真空绝热层式， 汽车与罐体的连接方式分为固定式和半挂式）罐式集装箱长管拖车和管束式集装箱,压力容器有特定的设计工艺参数，如果超过设计工艺参数运行，容器就会因承载能力不足而可能出现事故。容器在长期运行中，由于压力、温度、介质腐蚀等因素的综合作用，容器上的缺陷可能进一步发展并可能形成新的缺陷。因此，压力容器运行中对工艺参数的安全控制，是压力容器安全运行的重要内容。压力容器运行中工艺参数的控制主要是指对压力、温度、液位、物料配比、介质腐蚀性、交变载荷等的控制。,1.3 主要参数及其控制,（1）压力和温度控制压力和温度是压力容器使用过程中的两个主要工艺参数。压力的控制要点主要是控制容器的操作容器的操作压力不超过最高工作压力；温度的控制是介质或反应物在压力容器中的主要控制参数之一。温度过高可能会导致剧烈反应而使压力剧增，可能引起爆炸，或反应物的分解着火等事故。（2）投料控制对于放热反应的容器，投料量与投料速度不能超过容器的传热能力，否则物料的温度会急剧升高，引起物料分解、突沸而发生事故。反应物料的配比应严格控制，参加反应物料的浓度、流量要正确计量和分析。,1.3主要参数及其控制,（3）充装量的控制由于液化气体的饱和蒸汽压随温度的升降而增减。盛装液化气体的容器，应该严格按照规定的充装系数充装，以保证在设计温度下容器内有足够的气相空间。（4）介质腐蚀性的控制介质的工艺条件对容器的腐蚀有很大的影响。因此必须严格控制介质的成分及杂质含量等工艺指标。（5）压力、温度波动的控制压力容器在反复变化的载荷作用下产生疲劳破坏。疲劳破坏往往发生在容器开孔接管、焊缝、转角及其他几何形状发生突变的高应力区域。为了防止容器发生疲劳破坏，应尽可能减少应力集中、尽量避免突然的开、停车等。,1.3 主要参数及其控制,压力容器盛装的介质往往具有有毒、腐蚀、易燃、易爆、高温、低温等特性，且多以气体或液体状态存在，易发生泄漏和挥发，尤其在生产过程中，工艺条件苛刻，一旦操作失误或设备失效，极易发生中毒或火灾爆炸等事故。,1.4 介质特性,(1)介质的毒性- GBZ2302010分级原则1、危害程度分析指标 以毒物的急性中毒、扩散性、蓄积性、致癌性、生殖毒性、致敏性、刺激与腐蚀性、实际危害后果与预后（9项）。2、原则：急性毒性、影响毒性作用的因素、毒性效应、实际危害后果等4大类9项分级指标进行综合分析，计算毒物危害指数确定。分值指标（轻微：0分；轻度危害：1分；中度危害：2分；高度危害：3分，极度危害：4分）。3、我国产业政策明令禁止的物质或限制使用，依据政策，结合毒物危害指数划分危害程度。,1.4 介质特性,1.4 介质特性,1.4 介质特性,1.4 介质特性,(1)介质的毒性- HG 206602000HG20660的范围：旨在化工压力容器中使用或储存的化学介质（包括原料、成品、半成品、中间体、反应体、反应副产物和杂志等）的（依据）毒性危害和爆炸危险程度进行分类，并据（目的）以确定压力容器的类别和致密性、密封性技术要求。（后果）确定的化学介质毒性危害和爆炸危险程度，是指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发生爆炸，或因经常泄露引起职业性慢性危害的严重程度。,1.4 介质特性,1.4 介质特性,1.4 介质特性,(2)火灾危险性- GB 500162006GB 500162006建筑设计防火规范规定（消防角度）：生产的火灾危险性根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素，分为甲、乙、丙、丁、戊类。其中，甲类危险性最大，戊类危险性最小，甲、乙类属于易燃易爆生产，应特别关注；丙类属于普通可燃物质的加工，易引起大火。储存物品的火灾危险性应根据储存物品的性质和储存物品中的可燃物数量等因素，分为甲、乙、丙、丁、戊类。,1.4 介质特性,生产的火灾危险性分类,1.4 介质特性,储存物品的火灾危险性分类,1.4 介质特性,(2)火灾危险性- GB 501602008 GB 501602008石油化工企业设计防火规范中对可燃气体的火灾危险性分类及其举例。可燃气体的火灾危险性分类及其举例,1.4 介质特性,GB 501602008石油化工企业设计防火规范中对液化烃、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,(3)介质的爆炸危险性爆炸极限：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，遇到火焰就会发生爆炸，这个遇到火源能够发生爆炸的浓度范围，称为爆炸极限。爆炸极限通常用可燃气体在空气中的百分比（%）表示，可燃粉尘则以毫克/升表示。可燃气体或蒸汽在空气中刚达到可以使火焰蔓延的最低浓度称为该气体或蒸汽的爆炸下限，达到可以使火焰蔓延的最高浓度，称为该气体或蒸汽的爆炸上限。易燃气体是指其与空气混合的爆炸下限小于13%，或爆炸上限和下限之差大于12%的气体。易爆气体是指其与空气混合的爆炸下限小于10，或爆炸上限和下限之差大于或者等于20的气体。,1.4 介质特性,(4)介质的腐蚀性腐蚀性物质是指通过化学作用使生物组织接触时造成严重损伤或在渗漏时会严重损害甚至毁坏其他货物或运载工具的物质。腐蚀的危险性：对人体的伤害、对金属的腐蚀、腐蚀性介质的火灾危险性（氧化性、易燃性、遇水易燃分解性）。腐蚀一般都是在特定的组合条件下产生的，某一介质只有在某种条件（压力、温度、浓度等）下才对某些材料产生腐蚀。例如低碳钢及低合金钢在液氨中可能发生应力腐蚀，而在氯化物水溶液中则不会产生腐蚀裂纹；奥氏体不锈钢对氯化物水溶液的应力腐蚀特别敏感，但它在液氨中却不会产生腐蚀裂纹。,1.4 介质特性,(5)其他危险特性窒息性稀释或取代空气中的氧气。氧化性通过提供氧气比空气更能引起或促进其他材料燃烧。,1.4 介质特性,(6)常见介质特性1)气体氧：无色、无味、无臭的气体，助燃物。氢：易燃、易爆的气体。氮：无色、无味的气体，不是惰性气体。氯：强烈的刺激性气体，属于高度危害介质，可造成急性中毒。氨：无色、有强烈刺激性臭味的中度危害介质。液化石油气：易燃、易爆。天然气：无色、有强烈刺激性气味的易燃气体。硫化氢：无色、臭鸡蛋味、易燃气体。,1.4 介质特性,(6)常见介质特性2)硫化物：原油中含有多种硫化物，并在石油加工过程中也会产生硫化物，其中很多硫化物对金属管道材料产生腐蚀。如单质硫、硫化氢（H2S）、硫醇（RSH）、硫醚（RSH）等。各种硫化物对金属腐蚀形态各异，并随温度变化而改变。3)氯化物：一般在原油中含有无机氯化物，而在炼油生产中生产有机氯化物。无机氯化物由NaCl与CaCl2等组成，在一定温度条件下水解生成HCl，对金属产生腐蚀作用。4)环烷酸：在原油中常含有环烷酸，其分子式为R（CH2）nCOOH，R为环烷烃。它对金属的腐蚀受温度影响较大，当环境温度为（220280）腐蚀性强，之后，腐蚀速度下降，再从350时又急剧增加，当温度超过400后，环烷酸基本气化。因此，腐蚀作用消失。,1.4 介质特性,(6)常见介质特性5)氢损伤：在化工生产过程中，氢是普遍存在的。因此，随着环境温度等条件变化，将会出现氢脆、氢鼓包，表面脱碳和内部脱碳等氢损伤。6)酸、碱、盐及溶剂、氧、氮化物：各种化工生产过程中可能利用或产生酸、碱、盐、溶剂、氧、氮化物等介质，在一定的环境下，都有可能对金属管道产生腐蚀，这些介质均应属于腐蚀性介质。,1.4 介质特性,压力管道基础知识,特种设备安全管理负责人培训技术交流,2.1 基本概念,2.1.1 定义目录：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压），介质为气体、液化气体、蒸汽或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体，且公称直径大于或者等于50mm的管道。公称直径小于150mm，且其最高工作压力小于1.6MPa（表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀性气体注的管道和设备本体所属管道除外。其中，石油天然气管道的安全监督管理还应按照安全生产法、石油天然气管道保护法等法律法规实施。注：不包括液化气体、蒸汽和氧气。（质检办特2015675号）其中，石油天然气管道的安全监督管理还应按照安全生产法、石油天然气管道保护法等法律法规实施。,2.1 基本概念,管道特点管道相互联系、牵扯和影响，长细比大，易于失稳，受力情况更复杂；除了要考虑常规因素外，还需考虑柔性、振动、支撑等特殊因素管内流体流动状态复杂，缓冲余地小，工作条件变化频率大管道组成件种类繁多，各有各的特点和技术要求，选材困难管道上的可能泄漏点多于压力容器管道在布置、安装和检验方面与压力容器存在很大差别,2.1 基本概念,压力管道的类别和品种,2.1 基本概念,2.1.2 压力管道的分类分级压力管道根据不同的特性有各种不同的分类方法：根据管道承受内压的不同可以分为真空管道、中低压管道、高压管道、超高压管道等。根据输送介质的不同可以分为工艺管道、蒸汽管道、燃气管道等，其中工艺管道又以所输送介质的名称命名各种管道。按管道采用的材料可以分为碳钢和低合金钢管道、高合金钢管道、不锈钢管道、有色金属管道、非金属管道以及复合材料管道。其中有色金属管道又可分为铝及铝合金管道、钛及钛合金管道、铜及铜合金管道、镍及镍合金管道、因康镍合金管道、巴氏合金管道等。复合材料管道又包括金属复合管道、非金属复合管道、金属与非金属复合管道。,2.1 基本概念,TSG D30012009压力管道安装许可规则根据输送介质、距离、管径和设计压力划分等级。长输管道（GA）：长输管道是指产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的管道。 GA1级（GA1甲级、GA1乙级）、GA2级公用管道（GB）：公用管道是指城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。 GB1级、GB2级工业管道（GC）：工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。 GC1级、GC2级、GC3级动力管道（GD）：火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。GD1级、GD2级,2.1 基本概念,TSG D00012009压力管道安全技术监察规程工业管道对工业管道级别的划分GC1级： 符合下列条件之一的工业管道，为GC1级：（1）输送毒性程度为极度危害介质，高度危害气体介质和工作温度高于其标准沸点的高度危害的液体介质的管道；（2）输送火灾危险性为甲、乙类可燃气体或者甲类可燃液体(包括液化烃)的管道，并且设计压力大于或者等于4.0MPa的管道；（3）输送除前两项介质的流体介质并且设计压力大于或者等于10.0MPa，或者设计压力大于或者等于4.0MPa，并且设计温度高于或者等于400的管道。GC2级：除规定的GC3级管道外，介质毒性程度、火灾危险性（可燃性）、设计压力和设计温度低于规定的GC1级的管道。GC3级：输送无毒、非可燃流体介质，设计压力小于或者等于1.0MPa，并且设计温度高于20但是不高于185的管道。,2.2 结构,2.2.1 工业管道的基本结构和组成 工业管道组成示意图1、波纹管；2、10、13为阀门；3、“8”字型盲通版；4、12、18为弯头；5、节流孔板；6、三通；7、斜接三通；8、四通；9、异径管；11、滑动支架；14、活接头；15、疏水器；16、视镜；17、过滤器；19、阻火器。,2.2 结构,压力管道由管子、管件、阀门、法兰、补偿器等压力管道元件以及安全保护装置(安全附件)、附属设施等组成。安全保护装置：紧急切断装置(紧急切断阀等)；安全泄压装置(安全阀、爆破片等)；测漏装置；测温测压装置(温度表、压力表)、静电接地装置、阻火器、液位测试装置(液位计)和泄漏气体安全报警装置(声、光报警)。附属设施：阴极保护装置、压气站、泵站、阀站、调压站、监控系统等。不同用途的压力管道，如长输管道中的输油管道和输气管道、城镇燃气管道、热力管道、各种工业管道等，其组成各有特点，有时差别很大。,2.2 结构,压力管道元件一般可以分成管子、管件、阀门、补偿器、连接件、密封件、附属部件（疏水器、过滤器、分离器、除污器、凝汽(水)缸、缓冲器等)以及支吊架等几种元件或者部件。也可以将压力管道元件分成管道组成件和支承件，管道组成件承受介质压力。具体的分类详见特种设备目录中的：“压力管道元件”管子：用以输送流体或传递流体压力的密封中空连续体。管子分类方法多种多样，可以按照材料种类、有无焊缝、按用途分等等。管件：管道组成件的一个类别，通常包括弯头、三通、异径管、管帽、翻边短节和活接头等。,2.2 结构,TSG D00012009压力管道安全技术监察规程工业管道适用的管道的范围（1）管道元件，包括管道组成件和管道支承件；（2）管道元件间的连接接头、管道与设备或者装置连接的第一道连接接头（焊缝、法兰、密封件及紧固件等）、管道与非受压元件的连接接头；（3）管道所用的安全阀、爆破片装置、阻火器、紧急切断装置等安全保护装置。,58,管道组成件：指用于连接或装配成承载压力且密封的管道系统的元件，包括管子、管件、法兰、密封件、紧固件、阀门、安全保护装置以及诸如膨胀节、挠性接头、耐压软管、过滤器（如Y型、T型等）、管路中的节流装置（如孔板）和分离器等。,2.2 结构,59,2.2 结构,60,管道支承件：是将管道荷载，包括管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温度差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载、冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上的元件。包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、鞍座、底座、滚柱、托座、滑动支座、吊耳、管吊、卡环、管夹、U型夹和夹板等。,2.2 结构,2.2 结构,补偿器：压力管道在温度发生变化时会发生热胀冷缩变形，如管道变形受到约束，将产生热应力（温度应力）。若热应力过大，会使管道产生破坏。为了防止管道因热膨胀而产生的破坏作用，在管道设计中必须考虑热补偿的方式吸收管道自身的热胀和端点位移，达到减少温度应力基本参数: 公称通径； 公称压力阀门：阀门的作用: 用于控制流体的流量、压力和流向、接通或截断介质、防止介质倒流; 分离、混合或者分配介质。阻火器：阻火器是用来阻止可燃气体和易燃液体蒸汽火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全设备。阻火器主要根据介质的化学性质、温度、压力来选用。,2.2 结构,管道支吊架：支吊架按其作用可分为三大类：承重支吊架、限位支吊装置和振动控制装置。承重支吊架：主要用来承受管道的重力及其它垂直向下载荷的支吊架。有恒力支吊架、变力支吊架、刚性支吊架。限位支吊装置：主要用于阻止、限止或控制管道系统热位移的支架。按其特性可分为：导向支架、限位装置、固定支架。振动控制装置：主要用于控制或减少除重力和热膨胀作用以外的任何力（如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部载荷）的作用所产生的管道振动的支架。可分为：减振装置、阻尼装置。支吊架结构的组成：从管道支承的结构及连接关系等方面考虑，支吊架结构由管部附件、连接配件、特殊功能件、辅助钢结构及生根件等组成。,2.2 安全保护装置,安全泄压装置：指当管道或系统内介质压力超过额定压力时，能自动地泄放部分或全部气体，以防止压力持续升高而威胁到管道的正常使用的自动装置，如安全阀、爆破片等。计量显示装置：指用以显示管道运行时内部介质的实际状况的装置，如压力表、温度计、自动分析仪等。连锁装置：指能依照设定的工艺参数自动调节,保证该工艺参数稳定在一定的范围内的控制机构,能起到防止人为操作失误的作用，包括紧急切断装置、减压阀、调节阀、温控器等。警报装置：指压力管道在运行过程中出现的温度、压力等出现异常时能自动音响或其他明显报警信号的仪器，如压力报警器、温度监控报警器等。,2.3 管道系统安全运行,管道系统的安全运行受到三个方面的影响：管内流体性质的影响管道系统自身的影响外部因素的影响管道涉及多个行业，设计施工标准繁多，因此设计应满足法规标准的规定；通过实际检验发现，管道施工质量是决定管道使用寿命的关键因素应合理维护,安全附件及仪器仪表,特种设备安全管理负责人培训技术交流,3 安全附件及仪器仪表,（1）安全阀当压力超过允许工作压力时，自动起跳，把容器内气体排出去，直至压力容器内的压力降至正常工作压力时，又自动关闭，以保证压力容器在正常压力下运行。安全阀的优点1)安全阀经调试，开启压力达到预期值后，可多次使用，直到下次定期检验时为止。所以，在没有特殊要求时，一般均采用安全阀。2)安全阀每次开启只泄放掉超压部分的介质，而保留了容器其余大部分介质。少量被泄放的介质对周围环境的影响较小。,（1）安全阀安全阀的缺点1)安全阀不适应于快速升压的要求。对于有增加分子量的快速化学反应的容器不能采用。2)安全阀的密封面上有微量或少量介质泄漏。对于易燃、高度毒性以上的介质及强腐蚀性介质等不容许泄漏的场合须谨慎采用。3)对介质性状有要求。若含有少量结晶体、粘稠性液体或对密封面有腐蚀等，都会“咬住”密封面而不能保证安全阀准确开启。4)其它安全阀不能满足的情况。例如要求泄放面积很大、很小；泄放压力很高、很低等。,3 安全附件及仪器仪表,安全阀有以下情况时，应当停止使用并且更换，其中有A至E项问题的应当予以报废：A、阀瓣和阀座密封面损坏，已经无法修复；B、导向零件锈蚀严重，已经无法修复；C、调节圈锈蚀严重，已经无法进行调节；D、弹簧腐蚀，已经无法使用；E、附件不全而无法配置；F、历史记录丢失；G、选型不当。安全阀行政监察的主要依据安全阀安全技术监察规程TSG ZF001-2006校验的项目：整定压力和密封压力，有条件校验回座压力.,3安全附件及仪器仪表,3安全附件及仪器仪表,3安全附件及仪器仪表,（2）爆破片装置压力容器上安装的爆破片主要起控制压力的作用，当压力容器内的压力超过爆破片爆破压力时，爆破片即自行破裂或脱落泄压，防止压力容器爆破事故的发生。爆破片装置由爆破片和夹持器等装配组成。,3安全附件及仪器仪表,（2）爆破片装置爆破片优点1)反应动作迅速，泄放量大。2)爆破片密封性能可靠。3)泄压装置的动作不受介质的形状的影响，爆破压力的精度高。爆破片缺点1)爆破片泄压装置在膜片破裂后压力容器的操作将中断，对正常生产影响较大。2)爆破片破裂后泄放出大部分甚至全部介质。3)爆破片只能使用一次，不能重复使用。,3安全附件及仪器仪表,（1）爆破片动作压力的选定爆破片的设计爆破压力不得大于该容器的设计压力或最高允许工作压力，并且爆破片的最小爆破压力不得小于该容器的工作压力。（2）爆破片的更换爆破片应定期更换，对超过最大设计爆破压力而未爆破的爆破片应立即更换；在苛刻条件下使用的爆破片装置应每年更换；一般爆破片装置应在23年内更换。更换期限由使用单位根据本单位的实际情况确定。,3安全附件及仪器仪表,（1）安全阀、爆破片的排放能力，应当大于或者等于压力容器的安全泄放量。排放能力和安全泄放量按GB150的有关规定进行计算（2）安全阀的整定压力一般不大于该压力容器的设计压力。设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力的,也可以采用最高允许工作压力确定安全阀的整定压力。 （3）压力容器上装有爆破片装置时，爆破片的设计爆破压力不得大于该容器的设计压力，并且爆破片的最小爆破压力不得小于该容器的工作压力。当设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力时，爆破片的设计爆破压力不得大于压力容器的最高允许工作压力。（4）安全阀应当铅直安装在压力容器液面以上的气相空间部分，或者装设在与压力容器气相空间相连的管道上；（5）安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门；（6）新安全阀应当校验合格后才能安装使用。,3安全附件及仪器仪表,（3）紧急切断装置当系统内发生管路附近突然破裂、其他阀门的密封失效、装卸物料时流速过快以及环境发生火灾等情况时，紧急切断装置能迅速切断通路，防止容器内物料大量外泄，避免或减少事故的发生。,3安全附件及仪器仪表,（4）安全联锁装置安全联锁装置是保证快开门式压力容器安全运行不可缺少的安全装置。化工、纺织、医药等行业使用的快开门式的压力容器，包括蒸压釜、硫化罐、消毒锅、灭菌锅等容器。按照规定，这些快开门式压力容器上必须装设安全连锁装置。（5）导静电装置充装易燃、易爆介质的移动式压力容器(铁路罐车除外)，必须装设可靠的导静电接地装置。,3安全附件及仪器仪表,（6）压力表压力表是用来测量压力容器内介质压力的一种计量仪表，它可以正确显示压力容器内的压力，一旦发生异常情况，使操作人员能够及时迅速处理，防止发生超压事故。压力表的装设（1）装设位置应便于观察和清洗。（2）当工作介质为蒸汽时，在压力表与容器之间应装有一段弯管，使蒸汽在该弯管内冷凝，以免温度引起表内弹性元件的变形，影响精度。（3）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管。（4）盛装高温、强腐蚀或高年度介质时，应在压力表和压力容器的连接管路上装设缓冲装置。（5）根据压力容器容器的最高许用压力，应在压力表的刻度盘上划出警戒红线，为避免玻璃转动产生错觉，不应将警戒红线划在玻璃上。,3安全附件及仪器仪表,压力表的选用（1）选用的压力表，必须与压力容器内的介质相适应。（弹簧管式、波纹平膜式、耐振式）（2）低压容器使用的压力表精度不应低于2.5级；中压及高压容器使用的压力表精度不应低于1.5级。（注目前GB/T1226-2001改为1.6级）（允许误差占表盘刻度值的百分数来划分的）（3）压力表盘刻度极限值应为最高工作压力的1.5-3.0倍，表盘直径不应少于100mm。（4）压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校验，在刻度盘上应刻出指示最高工作压力的红线（不能画在玻璃上），注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。,3安全附件及仪器仪表,压力表的定期校验依据中华人民共和国计量法第九条之规定，用于安全防护的压力表属于强制检定的计量器具。根据JJG521999检定规程规定，一般压力表检定周期一般不超过6个月；根据JJG491999检定规程规定，精密压力表检定周期一般不超过12个月检验规程有规定时，以规程为准(如安全阀校验台上精密压力表）,3安全附件及仪器仪表,压力表停止使用情况（1）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，指针距零位的数值超过压力表的允许误差。（2）表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清。（3）封印损坏或超过校验有效期限。（4）表内弹簧管泄漏或压力表指针松动。（5）指针断裂或外壳腐蚀严重。（6）其他影响压力表准确指示的缺陷。,3安全附件及仪器仪表,（7）温度计为满足生产工艺对温度的要求，必须采用温度计测量压力容器内工作介质温度，使容器内的温度控制在规定的范围内。对需要控制容器壁温时安装温度计进行壁温测量，防止壁温超过材料的允许壁温，保证容器的安全运行。温度计的安装、使用和校验（1）温度计的定期校验，误差应在允许的范围内。（2）测温点的设置应能满足工艺控制的需要，且测得的温度须具有代表性。例如，需要控制壁温的容器，应将感温元件紧贴容器的外壁或内壁；盛装液化气体的容器，感温元件应置于器内的液相部分，以测量液相的温度。,3安全附件及仪器仪表,温度计的安装、使用和校验（3）温度计接口有无保护套管和带保护套管两类。当有保护套管时，应将套管尽量深入容器内，以减少在套管上的热损失。为了减少测量滞后，可在套管中随不同温度要求填充传热良好的填充物。测温元件露在套管外的部分越短越好，并应用绝热材料包起来。,3安全附件及仪器仪表,液面计是显示容器内液面位置变化情况的装置。盛装液化气体的容器（如球罐、卧罐和罐车等），需装设液面计以防止容器内因满液而发生液体膨胀导致容器超压事故。用作液体蒸发用的换热容器，需装设液面计以防止液面过低或无液位而发生超温烧坏容器。反应容器控制介质比例。液面计停止使用的情况（1）超过检修周期。（2）玻璃板（管）有裂纹、破碎。（3）阀件固死。（4）出现假液位（5）液面计指示模糊不清。,3安全附件及仪器仪表,（8）液位计液位计是显示压力容器内液面位置变化的安全装置。盛装液化气体的储存容器，包括大型的球形储罐、卧式储罐和罐车（箱）等均应装设液位计，以防止容器内的介质因满液而发生液体膨胀而导致溢出和超压事故。对于移动式压力容器，液位测量装置仅是罐车（箱）罐体充装量的辅助测量装置，罐体的最大允许充装量以衡器称重为准。,3安全附件及仪器仪表,压力容器及压力管道失效及损伤,特种设备安全管理负责人培训技术交流,设计：设计压力，充装系数（体积和重量）、强度计算（刚度、稳定性）材料：满足压力容器及压力管道用钢的要求制造：结构合理焊接：焊工持证-焊接工艺评定-焊接试板无损检测：RT/UT/MT/PT （TOFD、ET、AE）等 检测比例，时机耐压试验：液压：一般1.25P 铸铁2P 移动式 1.5P 气压1.15P合格的标准：无渗漏、无可见变形，无异常声响,4失效及损伤,失效：设备丧失其固有功能的事件及其本质原因。介质外泄引发安全问题：开裂、变形、泄漏；不能实现容器的固有功能：内漏、变形；对操作的影响：振动、噪声。损伤损伤是一个过程，失效是损伤积累的最终状态。发生损伤后不一定失效，而发生失效时一定存在损伤。,4失效及损伤,4失效及损伤,了解失效的目的 是压力容器设计选材、类别划分、制造结构工艺的需要 确定日常使用维护的需要 确定定期检验项目及检验安全的需要 意外事故发生时，紧急处理的需要,事故原因是多方面的腐蚀：应力腐蚀、晶间腐蚀、冲蚀失稳破坏：周向、轴向、局部连接泄漏：密封元件、管子和管板低温脆断：焊缝、母材材料高温性能退化：回火脆、碱脆、蠕变异常破坏：流体振动、地震、风诱导振动,4失效及损伤,GB/T 305792014承压设备损伤模式识别建立了在役承压设备损伤模式的统一分类原则和框架，将我国承压设备的损伤模式分为四大类、73种：腐蚀减薄（25种）：介质腐蚀造成的壁厚减薄；环境开裂（13种）：环境或介质作用助长的开裂；材质劣化（15种）：无明显减薄或开裂，但性能已明显退化；机械损伤（11种）：载荷作用下强度或刚度等性能降低；其它损伤（9种）：无法归入以上类别或非单一损伤。,4失效及损伤,腐蚀减薄,1 盐酸腐蚀2 硫酸腐蚀3 氢氟酸腐蚀4 磷酸腐蚀5 二氧化碳腐蚀6 环烷酸腐蚀7 苯酚腐蚀8 有机酸腐蚀9 高温氧化腐蚀10 大气腐蚀（无隔热层）11 大气腐蚀（有隔热层）12 冷却水腐蚀13 土壤腐蚀,14 微生物腐蚀15 锅炉冷凝水腐蚀16 碱腐蚀17 燃灰腐蚀18 烟气露点腐蚀19 氧化铵腐蚀20 胺腐蚀21 高温硫化物腐蚀（无氢气环境）22 高温硫化物腐蚀（氢气环境）23 酸性水腐蚀（碱式酸性水）24 酸性水腐蚀（酸式酸性水）25 甲胺腐蚀,4失效及损伤,环境开裂,1 氯化物应力腐蚀开裂2 碳酸盐应力腐蚀开裂3 硝酸盐应力腐蚀开裂4 碱应力腐蚀开裂5 氨应力腐蚀开裂6 胺应力腐蚀开裂7 湿硫化氢破坏,4失效及损伤,8 氢氟酸致氢应力开裂9 氢氰酸致氢应力开裂10 氢脆11 高温水应力腐蚀开裂12 连多硫酸应力腐蚀开裂13 液体金属脆断,材质劣化,9 475脆化10 回火脆化11 辐照脆化12 钛氢化13 再热裂纹14 脱金属腐蚀15 敏化-晶间腐蚀,1 晶粒长大2 渗氢3 球化4 石墨化5 渗碳6 脱碳7 金属粉化8 相脆化,4失效及损伤,机械损伤,1 机械疲劳2 热疲劳3 振动疲劳4 接触疲劳5 机械磨损6 冲刷,4失效及损伤,7 汽蚀8 过载9 热冲击10 蠕变11 应变时效,其它损伤,1 高温氢腐蚀2 腐蚀疲劳3 冲蚀4 蒸汽阻滞5 低温脆断6 过热7 耐火材料退化8 铸铁石墨化腐蚀9 微动腐蚀,4失效及损伤,失效模式,4失效及损伤,特种设备安全管理负责人培训技术交流,压力容器及压力管道安全管理,5特种设备安全管理,5.1 建章立制5.2 全环节管理5.3 机构和人员5.4 使用登记5.5 技术档案5.6 经常性维护保养5.7 定期自行检查5.8 定期检验管理5.9 应急管理5.10 其他,5.1 建章立制,使用管理的工作要点为“三落实”、“两有证”、“正确使用”和“精心维修保养”。生产经营单位的主要负责人对本单位的安全生产和特种设备的安全工作全面负责”。并建立各级责任制。落实安全管理机构、人员和各项管理制度及操作规程(1）落实安全管理机构、管理人员。（2）落实各项管理制度及操作规程 基本工作管理制度。包括特种设备的选购、验收、安装、调试、使用登记、备件管理、作业人员培训和考核、技术档案管理和统计报告等制度。 使用过程中的管理制度。如安全检查、维护保养、检验、事故应急措施和救援预案、维修、保养、改