[理学]第四章设备及其安全.doc

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1、第四章 设备及其安全本章学习要点了解化工机械的分类及通用安全技术 掌握锅炉运行的安全管理、监督及检验要求 了解气瓶相关安全知识 熟悉管道的分类、维护及压力管道的检测要求 熟悉起重机械的分类及安全管理建议培训学时：7学时第一节 化工机械设备分类及通用安全技术一、化工机械的特点 化工机械有别于其他机械的显著特点包括：涉及的能量形式多种多样，相互间转换过程比较复杂，最常见的能量形式有热能、机械能、化学能、电磁能等；物质性质多变，如其组成、组分及其相态的多变等；运行工况领域十分宽阔，操作参数特殊，如高低压、高低转速、高低温、高低黏度等；具有优良的适用不同化学性能的要求。二、化工机械的分类 由于化工机械

2、本身特点决定了化工机械总体上可分为两大类，即化工设备和化工机器。化工设备主要包括各种容器，如热交换器、塔器、反应器、槽罐等，其主要作用部件一般是静止的，习惯上称静止设备。化工机器主要包括离心机、压缩机、泵、过滤机、破碎机、旋转窑、旋转干燥器、运输机等，其主要作用部件是经常运动的，习惯上称转动设备。 无论化工设备和化工机器，在化工企业统称设备。三、由机械产生的危险 由机械产生的危险是指在使用机械过程中，可能对人的身心健康造成损伤或危害的根源和状态，主要有两类：一是机械危害；另一类是非机械危险，包括电气危险、噪声危险、振动危险、辐射危险、温度危险、材料或物质产生的危险、未履行安全人机学原则而产生的

3、危险等。 机械伤害，是机械能的非正常转化或传递，导致对人员的接触性伤害。其主要形式有夹挤、碾压、剪切、切割、缠绕、卷入、戳扎、刺伤、摩擦、磨损、飞出物打击、高压流体喷射、碰撞和跌落等。 机械及其零件对人产生机械伤害的主要原因： 形状和表面性能：切割要素、锐边、利角部分、粗糙或过于光滑； 相对位置：相对运动，运动与静止物的相对距离小； 质量和稳定性：在重力的影响下可能运动的零部件的势能； 质量和速度(加速度)：可控或不可控运动中的零部件的动能； 机械强度不够：零件、构件的断裂或垮塌； 弹性元件的势能，在压力或真空下的液体或气体的势能。四、机械安全通用技术 1设计与制造的本质安全措施 (1) 采用

4、本质安全技术。 本质安全技术是指利用该技术进行机械预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施，就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。 在不影响预定使用功能前提下，机械设备及其零部件应尽量避免设计成会引起损伤的锐边、尖角、粗糙或凹凸不平的表面和较突出的部分。 安全距离原则。利用安全距离防止人体触及危险部位或进入危险区，这是减小或消除机械风险的一种方法。 限制有关因素的物理量。在不影响使用功能的情况下，根据各类机械的不同特点，限制某些可能引起危险的物理量值来减小危险。如将操纵力限制到最低值，使操作件不会因破坏而产生机械危险；限制噪声和振动等。 使用本质安全工艺过程和动

5、力源。对预定在有爆炸隐患场所使用的机械设备，应采用全气动或全液压控制系统和操纵机构，或本质安全电气装置，并在机械设备的液压装置中使用阻燃和无毒液体。 (2) 限制机械应力。 机械选用的材料性能数据、设计规程、计算方法和试验规则，都应该符合机械设计与制造的专业标准或规范的要求，使零件的机械应力不超过许用值；保证安全系数，以防止由于零件应力过大而被破坏或失效，从而避免故障或事故的发生。同时，通过控制连接、受力和运动状态来限制应力。 (3) 材料和物质的安全性。用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危及面临人员的安全或健康。材料的力学特性，如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服极限等，应能满

6、足执行预定功能的载荷作用要求；材料应能适应预定的环境条件，如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力；材料应具有均匀性，防止由于工艺设计不合理，使材料的金相组织不均匀而产生残余应力；同时应避免采用有毒的材料或物质，应能避免机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尘、蒸气或其他物质造成的火灾和爆炸危险。 (4) 遵循安全人机工程学原则。 在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计、作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原则，提高机械设备的操作性能和可靠性，使操作者的体力消耗和心理压力降到最低，从而减小操作差错。 (5) 设计控制系统的安全原则。 机械在使用过程中，典型的危险工况

7、有意外启动，速度变化失控，运动不能停止，运动机械零件或工件掉下飞出，安全装置的功能受阻等。控制系统的设计应考虑各种作业的操作模式或采用故障显示装置，使操作者可以安全地采取措施，并遵循以下原则和方法： 重新启动原则。动力中断后重新接通时，如果机械设备自发启动会产生危险，应采取措施，使动力重新接通时机械不会自行启动，只有再次操作启动装置机械才能运转。 关键件的冗余原则。控制系统的关键零部件，可以通过备份的方法减小机械故障率，即当一个零部件失效时，用备用件接替以实现预定功能。 定向失效模式。这是指部件或系统主要失效模式是预先已知的，而且只要失效总是这些部件或系统，这样可以事先针对其失效模式采用相应的

8、预防措施。 (6) 防止气动和液压系统的危险。 采用气动、液压、热能等装置的机械，必须通过设计来避免由于这些能量意外释放而带来的各种潜在危害。 (7) 预防电的危害。 用电安全是机械安全的重要组成部分，机械中电气部分应符合有关电气安全标准的要求。预防电危害应注意防止电击、短路、过载和静电。 2减少或限制操作者涉入危险区 (1) 提高设备的可靠性。 提高机械的可靠性可以降低危险故障率，减少需要查找故障和检维修的次数，从而可以减少操作者面临危险的概率。 (2) 采用机械化和自动化技术。 机械化和自动化技术可以使人的操作岗位远离危险或有害现场。 (3) 调整、维修的安全。 在设计机械时，应尽量考虑将

9、一些易损而需经常更换的零部件设计得便于拆装和更换；提供安全接近或站立措施(梯子、平台、通道)，锁定切断的动力；机械的调整、润滑、一般维修等操作点设置在危险区外，这样可以减少操作者进入危险区的需要。五、安全防护措施 安全防护是通过采用防护装置、安全装置或其他手段，对一些机械危险进行预防的安全技术措施，其目的是防止机械在运行时产生各种对人员的接触伤害。防护装置和安全装置有时也统称安全防护装置。安全防护的重点是机械的传动部分、操作区、高空作业区、机械的其他运动部分、移动机械的移动区域，以及某些机械由于特殊危险形式需要采取的特殊防护等。 (1) 防护装置是指通过设置物体障碍方式将人与危险隔离的专门用于

10、安全防护的装置。防护装置按使用方式可分为固定式和活动式两种。 (2) 安全装置是指用于消除或减小机械伤害风险的单一装置或与防护装置联用的保护装置。常见的安全装置有以下6种： 联锁装置。这是防止机械零部件在特定条件下(如防护装置未关闭时)运转的装置。 止 动装置。这是一种手动操纵装置，只有当手对操纵器作用时，机器才能启动并保持运转；当手离开操纵器时，该操作装置能自动回复到停止位置。 双手操纵装置。这是两个手动操纵器同时动作的止 一 动操纵装置。只有两手同时对操纵器作用时，才能启动并保持机器或机器的一部分运转。 自动停机装置。这是一种当人或人的某一部分超越安全限度，能使机器或其零部件停止运转的装置

11、。 机械抑制装置。这是一种机械障碍(如楔、支柱、撑杆、止转棒等)装置。该装置靠其自身强度支撑在机构中，用来防止某种危险运动发生。 有限运动控制装置。这也称行程限制装置，只允许机械零部件在有限的行程内动作。第二节 锅 炉 锅炉作为提供热能的承压设备，在化工生产和社会生活中被广泛应用，又是容易发生事故、而且可能造成重大伤亡损失的设备。锅炉一旦发生爆炸，不仅本身遭到损毁，还会破坏其他设备及周围的建、构筑物，并伤害人员。可见，锅炉安全问题特别重要。一、锅炉概述 锅炉的主要作用是通过燃料在炉中燃烧，将燃料的化学能转变为热能，并把这些热量传给水，使其蒸发为蒸汽，或被加热成较高温度的热水。生产蒸汽的锅炉叫蒸

12、汽锅炉，生产水的锅炉叫热水锅炉。 锅炉由“锅”和“炉”两大部分以及一系列的辅机、附件、仪表等组成。“锅”指的是锅内系统或水汽系统，由一系列容器和管道组成，水汽内部流动并不断吸热；“炉”指的是风煤烟系统，是燃料燃烧、烟气流动并向水汽传热的场所。 1定义 锅炉：指利用各种燃料、电或其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并承载一定压力的密闭设备，其范围规定为：容积30 L的承压蒸汽锅炉；出口水压0.1 MPa(表压)，且额定功率O1 Mw的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。 2分类 反映锅炉工作特征的基本参数有：蒸发量、供热量、压力及温度，其中，最重要的两个参数是蒸发量和压力。锅炉分类的方法很多，其

13、中最常用的是按蒸发量和压力大小的分类。 (1)按蒸发量(容量)划分，可分为小型锅炉(蒸发量小于20t/h)、中型锅炉(蒸发量为2010Ot/h)、大型锅炉(蒸发量大于100t/h)。 (2)按蒸汽压力大小划分，可分为低压锅炉(小于等于2.45 MPa)、中压锅炉(大于2.45 MPa，小于等于3.82 MPa)、高压锅炉(9.8 MPa)、超高压锅炉(13.7 MPa)。二、锅炉安全装置 锅炉安全装置，是指保证锅炉安全运行而装设在设备上的-种附属装置，又称安全附件。按其使用性能或用途的不同，分为泄压装置、计量装置、连锁装置、报警装置四类。泄压装置是指锅炉超压时能自动泄放压力的装置，如安全阀。计

14、量装置是指锅炉运行中与安全有关的有关工艺参数或信息的仪表装置，如压力表、水位表、温度计等。连锁装置是指为了防止操作失误而设置的控制机构，如锅炉上使用的缺水连锁保护装置、熄火连锁保护装置、超压连锁保护装置等。报警装置是指锅炉运行中存在不安全因素致使锅炉处于危险状态时，能自动发出声、光或其他明显报警信号的仪器，如高低水位报警器、温度检测仪等。 锅炉的安全装置是锅炉安全运行不可缺少的组成部件，其中安全阀、压力表和水位表被称之为锅炉的三大安全附件。 1安全阀 安全阀是锅炉设备中重要的安全附件之一。它的作用是：当锅炉压力超过预定的数值时，安全阀自动开启，排汽泄压，将压力控制在允许范围之内，同时发出警报；

15、当压力降到允许值后，安全阀又能自行关闭，使锅炉在允许的压力范围内继续运行。 (1) 安全阀的种类。 工业锅炉上通常装设的安全阀有三种：弹簧式安全阀、杠杆式安全阀和静重式安全阀。 (2) 安全阀的维护。 经常检查安全阀的铅封是否完好，检查杠杆式安全阀的重锤是否有松动、被移动以及另挂重物的现象。 发现安全阀有渗漏迹象时，应及时进行更换或检维修。禁止用增加载荷的方法(例如加大弹簧的压缩量或移动重锤、加重挂物等)消除阀的泄漏。 经常保持安全阀的清洁，防止阀体弹簧等被污垢所粘满或被锈蚀，防止安全阀排汽管被异物堵塞。 为防止安全阀的阀瓣和阀座被水垢、污物粘住或堵塞，应定期对安全阀做手动排放试验。 2压力表

16、 压力表是显示锅炉汽水系统压力大小的仪表。严密监视锅炉受压元件的承压情况，把压力控制在允许的范围之内，是锅炉实现安全运行的基本条件和基本要求。 (1) 压力表的选用。 压力表的精度主要取决于锅炉的工作压力。对于额定蒸汽乐力小于2.5 MPa的锅炉，压力表精确度不应低于2.5级；对于额定蒸汽压力大于或等于2.5 MPa的锅炉，压力表精确度不应低于1.5级。 压力表的量程应与锅炉的工作压力相适应。压力表的量程应为工作压力的1.53倍，最好选用2倍。 压力表的表盘直径应保证司炉人员能清楚地看到压力指示值，表盘直径不应小于100mm。(2) 压力表的维护。 压力表应保持洁净，表盘上的玻璃应明亮清晰，使

17、表盘内指针指示的压力值清楚易见。 经常检查压力表指针的转动和波动是否正常；检查压力表的连接管是否有漏水、漏汽现象。 压力表一般每半年至少校验一次。校验应符合国家计量部门的有关规定。压力表校验后应封印，并注明下次校验日期。 压力表的连接管要定期吹洗，以免堵塞。 如发现压力表存在下列情况之一时，应停止使用：有限止钉的压力表在无压力时，指针转动后不能回到限止钉处；没有限止钉的压力表在无压力时，指针离零位的数值超过压力表规定的允许误差；表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；表内泄漏或指针跳动。 3水位表 水位表是用来显示锅筒(锅壳)内水位高低的仪表。锅炉操作。人员可以通过水位表观察

18、并调节相应水位，防止发生锅炉缺水或满水事故。 (1) 水位表的型式。水位表的结构型式有很多种，蒸汽锅炉上通常装设较多的是玻璃管式和玻璃板式两种。上锅筒位置较高的锅炉还应加装远程水位显示装置，目前使用较多的远程水位显示装置是低地位水位表。 (2) 水位表的维护。 经常冲洗水位表，保持水位表清洁明亮，使操作人员能清晰地观察到其显示的水位。 水位表的汽、水旋塞和放水旋塞应保证严密不漏。三、锅炉的安全使用管理1日常维护保养及定期检验 锅炉在运行中，应不定期地查看锅炉的安全附件是否灵敏可靠、辅机运行是否正常、本体的可见部分有无明显缺陷。 每2年对运行的锅炉进行一次停炉内外部检验，重点检验锅炉受压元件有无

19、裂纹、腐蚀、变形、磨损；各种阀门、胀孔、铆缝处是否有渗漏；安全附件是否正常、可靠；自动控制、讯号系统及仪表是否灵敏可靠等。 每6年对锅炉进行一次水压试验，检验锅炉受压元件的严密性和耐压强度。新装、迁装、停用1年以上需恢复运行的锅炉，以及受压元件经过重大修理的锅炉，也应进行水压试验。水压试验前，应进行内外部检验。 2锅炉房 锅炉一般应装在单独建造的锅炉房内，与其他建筑物的距离符合安全要求；锅炉房每层至少应有两个出口，分别设在两侧。锅炉房通向室外的门应向外开，在锅炉运行期间不准锁住或闩住；锅炉房内工作室或生活室的门应向内开。 3使用登记及管理 使用锅炉的单位必须办理锅炉使用登记手续，并设专职或兼职

20、管理人员负责锅炉房管理工作。司炉工人、水质化验人员必须经培训考核，持证上岗。建立健全各项规章制度如岗位责任制、交接班制度、安全操作、巡回检查制度、设备维护保养制度、水质管理制度、清洁卫生制度等。建立完善锅炉技术档案，做好各项记录。四、锅炉的安全运行 在锅炉运行期间，必须对其进行一系列的调节，如对燃料量、空气量、给水量等作相应的改变，才能使锅炉的蒸发量与外界负荷相适应。否则，锅炉的运行参数如压力、温度、水位等就不能保持在规定的范围内。 1水位的调节 锅炉在正常运行中，应保持水位在水位表正常水位线处有轻微波动。负荷低时，水位稍高；负荷高时，水位稍低。在任何情况下，锅炉的水位不应降低到最低水位线以下

21、和上升到最高水位线以上。水位过高会降低蒸汽品质，严重时甚至会造成蒸汽管道内发生水击。水位过低会使受热面过热，金属强度降低，导致被迫紧急停炉，甚至引起锅炉爆炸。 水位的调节一般是通过改变给水调节阀的开度来实现的。为对水位进行可靠的监控，锅炉运行中要定时冲洗水位表，一般每班冲洗23次。 2蒸汽压的调节 蒸汽压的波动对安全运行影响很大，超压则更危险。蒸汽压力的变动通常是负荷变动引起的。当外界负荷突减，小于锅炉蒸发量，而燃料燃烧还未来得及减弱时，蒸汽压就上升；当外界负荷突增，大于锅炉蒸发量，而燃烧尚未加强时，蒸汽压就下降。可见，对蒸汽压的调节实质就是对蒸发量的调节，而蒸发量的调节是通过燃烧调节和给水调

22、节来实现的。 3蒸汽温度的调节 若锅炉的蒸汽温度偏低，蒸汽做功能力降低，汽耗量增加，不经济，甚至会损坏锅炉和用汽设备。过热蒸汽温度过高，会使过热器管壁温度过热，从而降低其使用寿命。严重超温甚至会使管子过热而爆破。因此，在锅炉运行中，蒸汽温度应控制在一定的范围内。由于蒸汽温度变化是由蒸汽侧和烟气侧两方面的因素引起的，因而对蒸汽温度的调节也就应从这两方面来进行。 4燃烧的监控及调节 燃烧是锅炉工作过程的关键。对燃烧进行调节就是使燃料燃烧工况适应负荷的要求，使燃烧正常，以维持蒸汽压稳定。保持适量的过剩空气系数，降低排烟热损失和减小未完全燃烧损失；调节送风量和引风量，保持炉膛一定的负压，以保证锅炉安全

23、运行和减少排烟及未完全燃烧损失。 正常的燃烧工况，是指锅炉达到额定参数，不产生结焦和设备的烧损；着火稳定，炉内温度场和热负荷分布均匀。外界负荷变动时，应对燃烧工况进行调整，使之适应负荷的要求。调整时，应注意风与燃料增减的先后次序、风与燃料的协调及引风与送风的协调。 5蒸汽锅炉运行中，遇有下列情况之一时，应立即停炉： 锅炉水位低于水位表的下部最低可见边缘； 不断加入给水及采取其他措施，但水位仍然下降； 锅内水位超过最高可见水位(满水)，经放水仍不能见到水位； 给水泵全部失效或给水系统故障，不能向锅内进水； 水位表或安全阀全部失效； 设置在汽相空间的压力表全部失效； 锅炉元件损坏且危及运行人员安全

24、； 燃烧设备损坏，炉墙倒塌或锅炉构架被烧红等； 危及锅炉安全运行的其他异常情况。五、锅炉事故及原因分析 由于锅炉的设计、制造、安装和使用的问题，在运行中会发生各类事故，事故大致可分为三大类：爆炸事故、重大事故和一般事故。 1爆炸事故 爆炸事故是指锅炉中的主要受压部件如锅筒(锅壳)、联箱、炉胆、管板等发生破裂爆炸的事故。这些受压部件内部容纳的水汽介质较多，一旦发生破裂，水汽瞬时膨胀，释放大量的能量，具有极大的破坏力，可导致厂房设备损坏并造成人员伤亡。 锅炉爆炸事故通常是由于锅炉超压、存在缺陷或超温所造成。由于安全阀、压力表不齐全或损坏，操作人员对指示仪表监视不严或操作失误(如误关闭或关小出汽阀门

25、)，致使受压元件超压引起爆炸；锅炉主要受压元件存在缺陷，如裂纹、腐蚀、严重变形、组织变化等，承压能力大大降低，使锅炉在正常工作压力下突然发生破裂；锅炉严重缺水，未按规定立即停炉，而匆忙上水，致使金属性能与组织变化丧失承载能力而破裂。 2重大事故 重大事故是指锅炉无法维持正常运行而被迫停炉。此类事故虽不及锅炉爆炸那么严重，但也往往造成设备损坏和人员伤亡，并导致局部或全部停工停产，造成严重经济损失。这类事故主要包括以下几种情况。 (1) 缺水事故。当锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线时，即形成了锅炉缺水事故。严重的缺水会使锅炉蒸发受热面管子过热变形甚至破裂，胀口渗漏以致脱落，炉墙破坏。 通常判断

26、缺水程度的方法是“叫水”。通过“叫水”，如果水位表中有水位出现，即为轻微缺水，此时可以立即上水，使水位恢复正常；如果“叫水”后水位表中仍无水位出现，则为严重缺水，必须紧急停炉。在未能判明缺水程度或已确定严重缺水的情况下，严禁给锅炉上水，以免使锅炉爆炸。 造成缺水的原因主要是：司炉人员对水位监视不严；水位表故障造成假水位而司炉人员未及时发现；给水设备或给水管道故障，无法给水或水量不足；水位报警器或给水自动调节器失灵；司炉人员排污后忘记关排污阀，或者排污阀泄漏等。(2) 满水事故。锅炉水位高于水位表最高安全水位刻度时，叫做锅炉满水。满水的主要危害是降低蒸汽品质，损害过热器。 发现锅炉满水后，应冲洗

27、水位表，检查水位表有无故障。确认满水后，立即关闭给水阀，停止向锅炉上水，并减弱燃烧，开启排污阀。 造成满水事故的原因是：司炉工对水位监视不严；水位表故障造成假水位而未及时发现；给水自动调节器失灵而未及时发现等。(3 )炉管爆破。锅炉蒸发受热面管子在运行中爆破，此时蒸汽和给水压力下降，炉膛和烟道中有水汽喷出，燃烧不稳定。炉管爆破时，如果爆破口不大，能维持正常水位，可降负荷运行，待备用炉启动后，再停炉检修；若不能维持正产水位和汽压，必须紧急停炉修理。 导致炉管爆破的原因主要有：水质不良，管子结垢；严重缺水；管壁因腐蚀而减薄；烟气磨损导致管壁减薄；水循环故障；管材缺陷或焊接缺陷在运行过程中发展导致爆

28、破。(4) 炉膛爆炸。燃气、燃油锅炉或煤粉炉，当炉膛内的可燃物质与空气混合物的浓度达到爆炸极限时，遇明火就会爆燃，甚至引起炉膛爆炸。炉膛爆炸虽比锅炉爆炸(锅筒爆炸)的破坏力小，但也会造成严重后果，损坏受热面、炉墙及构架，造成锅炉停炉，有时也会造成人身伤亡。 发生炉膛爆炸事故后，应立即停炉，避免二次爆燃和连锁反应。(5) 水汽共腾。水汽共腾即锅炉蒸发面表面水、汽共同升起，产生大量泡沫并上下波动翻腾的现象。其后果会使蒸汽带水，降低蒸汽品质，造成过热器结垢及水击振动。 发生水汽共腾时，应减弱燃烧，关小主汽阀，打开排污阀放水，同时上水，改善锅水品质。待水质改善、水位清晰后，可恢复正常运行。 形成汽水共

29、腾有两方面原因，一是水质太差，二是负荷增加或压力降低过快。（6)水击事故。发生水击时，管道承受的压力骤然升高，发生猛烈振动并发出巨大声响，常常造成管道、法兰、阀门等损坏。锅炉中易发生水击的部件有：给水管道、省煤器、过热器、锅筒等。 给水管道发生水击时，可适当关小给水控制阀；蒸汽管道发生水击时，应减小供气，开启水击段疏水阀门；省煤器发生水击，应开启旁路门，关闭烟道门。(7) 其他。锅炉的重大事故还有省煤器损坏、过热器损坏、尾部烟道二次燃烧、锅炉结渣等，均可危及锅炉的正常运行。3一般事故在运行中可以排除或经过短暂停炉可以排除的事故为一般事故，其损失较小。第三节 压力、容器 压力是确定物质状态的基本

30、参数，大多数物质的熔点、沸点随着压力的变化而变化，超高压下许多物质的性质和形态与常压时完全不同，压力还可以改变化学反应过程的速度和反应的转化率。因此，几乎每一个化工工艺过程都离不开压力容器。在化工生产中普遍使用的塔、釜、罐、槽大多数属于压力容器，具有各种各样的形式和结构，从几十升的瓶、罐，到上万立方米的球形容器或高达上百米的塔式容器，其工作条件复杂，作用重要，危险性大。加强压力容器的安全管理是实现化工安全生产的重要环节之一。一、压力容器概述 1压力容器的基本概念 压力容器是一种能承受压力载荷的密闭容器，它的主要作用是储存和运输有压力的气体、液化气体或某些液体，或者为这些流体的传热、传质过程提供

31、一个密闭的空间。 特种设备安全监察条例规定的监察对象为同时具备下列条件的压力容器：最高工作压力Pw0.1 MPa(表压)；内径D0.15 m，且容积V0.025 m3；盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。2压力容器的分类 (1) 按工作压力分类。 低压容器：0.1 MPa p1.6MPa，多用于化工、机械制造、冶金采矿等企业。 中压容器：1.6 MPaplOMPa，多用于石油化工企业。 高压容器：10 MPap100MPa，主要用于氮肥企业和一部分石油化工企业。 超高压容器：p100 MPa，主要是高分子聚合设备。 (2) 按安全的重要程度分类。 根据压力容器压力的高

32、低、介质的危害程度以及在生产中的重要作用，将其分为第一类容器、第二类容器、第三类容器。其中第三类容器最为重要，要求也最为严格。 第三类压力容器。下列情况之一的，为第三类压力容器：高压容器；中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)；中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于lOMPam3)；中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5MPam3)；低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV乘积大于等于0.2MPam3)；高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540 MP

33、a)的材料制造的压力容器；移动式压力容器，包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车(液化气体运输车及半挂车、低温液体运输车及半挂车、永久气体运输车及半挂车)和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等；球形储罐(容积大于等于50m3)；低温液体储存容器(容积大于5m3)。 第二类压力容器。下列情况之一的，为第二类压力容器：中压容器(已归入第三类的中压容器除外)；低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)；低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质)；低压管式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器。 第一类压力容器。第一类压力容器指未列入第三类及第二类的低压容器。 (3)

34、按工艺用途分类。 反应容器：如反应锅、合成塔、聚合釜等。 换热容器：如热交换器、冷却塔、蒸煮锅等。 分离容器：如分离器、吸收塔、洗涤塔等。 储存容器：如储罐、压力缓冲器等。 (4) 从管理使用角度分类。 固定式容器：如合成塔、聚合釜、压力缓冲器等。 移动式容器：如气瓶、槽车等，没有固定的使用地点，一般没有专职的管理和操作人员，使用环境经常变化，管理较为复杂，因而较易发生事故。我国对这两类容器分别制定不同的管理章程和技术标准、规范。二、压力容器的安全装置 压力容器的安全装置专指为了使压力容器能够安全运行而装设在设备上的一种附属装置，又常称为安全附件，包括安全泄压装置和计量显示装置。常用的安全泄压

35、装置有安全阀、爆破片；计量显示装置有压力表、液面计等。 1安全阀 安全阀的工作原理及结构型式，与锅炉安全装置类似。但是，由于化工用压力容器内介质与锅炉不同，在设置安全阀时还应注意以下问题： 新装安全阀，应有产品合格证； 安装前，应由安装单位连续复校后加铅封，并出具安全阀校验报告； 当安全阀的入口处装有隔断阀时，隔断阀必须保持常开状态并加铅封； 一般安全阀可就地放空，但要考虑放空管的高度及方向； 容器内装有两相物料，安全阀应安装在气相部分，防止排出液相物料发生意外； 在存有可燃物料，有毒、有害物料或高温物料等系统，安全阀排放管应连接有针对性的安全处理设施，不得随意排放。 2爆破片 爆破片又称防爆

36、片、防爆膜。爆破片装置由爆破片本身和相应的夹持器组成。爆破片是一种断裂型安全泄压装置，由于它只能一次性使用，所以其应用不如安全阀广泛，只用在安全阀不宜使用的场合。 爆破片一般用于下列工况： 放空口要求全量排放的工况； 不允许介质有任何泄漏的工况； 内部介质容易因沉淀、结晶、聚合等形成黏着物，妨碍安全阀正常动作的工况； 系统内存在发生燃爆或者异常反应而使压力骤然增加的可能性的工况。 3压力表 压力表的安装、使用要求，可参见锅炉安全装置部分。 4液面计 液面计是显示容器内液面位置变化情况的装置。盛装液化气体的储运容器，包括大型球形储罐、卧式储槽和槽车等，以及液体蒸发用换热容器，都应装设液面计以防止

37、器内因满液而发生液体膨胀导跫容器的超压事故。压力容器常用的液面计有玻璃管式和平板玻璃式两种。 (1) 液面计选用。根据容器的工作压力、介质的理化特性以及液面的变化范围选择适宜的液面计。如承压低的容器，可选用玻璃管式液面计；承压高的容器，可选用平板玻璃液面计。对于洁净或无色透明的液体可选用透光式玻璃板液面计；对非洁净或稍有色泽的液体可选用反射式玻璃板式液面计；盛装O以下介质的压力容器上，应选用防霜液面计；对盛装易燃易爆或毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体的容器，应采用玻璃板式液面计或自动液面指示计，并应有防止液面计泄漏的保护装置。液化气体槽车上可选用浮子式液面计，不得采用玻璃管式或玻璃板式液

38、面计；对要求液面指示平稳的，不应采用浮子式液面计;对大型储罐还应当装设安全可靠的液面指示计。 (2 )液面计维护。应保持液面计清洁，玻璃板必须明亮清晰，液位清楚易见。经常检查液面计的工作情况，如气、液连接管旋塞是否处于开启状态，连接管或旋塞是否堵塞，各连接处有无渗漏现象等，以保证液位正常显示。 (3) 液面计使用。液面计出现下列情况时，应停止使用：超过检验期，玻璃板(管)有裂纹、破碎，阀件固死，经常出现假液位。三、压力容器的安全使用管理压力容器使用单位应按以下内容和要求做好压力容器的管理工作。 (1) 压力容器使用单位的技术负责人(主管厂长或总工程师)，必须对压力容器的安全技术管理负责，并根据

39、设备的数量和对安全性能的要求，设置专门机构或指定具有专业知识的技术人员，具体负责压力容器的安全工作。 (2) 使用单位必须执行压力容器有关的规程、规章和技术规范，编制本单位压力容器的安全管理规章制度及安全操作规程。安全管理规章制度主要包括各级岗位责任制、基础工作管理制度以及使用过程中的管理制度。 各级岗位责任制。明确各级各类人员对压力容器的安全运行应承担的具体责任和义务。 基础工作管理制度。包括压力容器的选购、验收、安装调试、使用登记、备件管理，操作人员培训及考核，技术档案管理和统计报表等制度。 使用过程中的管理制度。包括压力容器定期检验制度，压力容器修理、改造、检验、报废的技术审查和报批制度

40、，压力容器安装、改造、移装的竣工验收制度，压力容器安全检查制度，交接班制度，压力容器维护保养制度，安全附件校验与修理制度，压力容器紧急情况处理制度，压力容器事故报告与处理制度等。 安全操作规程。主要包括压力容器的操作工艺控制指标。包括最高工作压力，最高或最低工作温度波动幅度的控制值，介质成分特别是有腐蚀性的成分控制值等；压力容器岗位操作方法；开、停车操作程序和注意事项；压力容器运行中日常检查的部位和内容要求；压力容器运行中可能出现的异常情况的判断和处理方法以及防范措施；压力容器的防腐措施和停用时的维护保养方法。 (3) 使用单位必须持压力容器有关的技术资料到当地锅炉压力容器安全监察机构逐台办理

41、使用登记手续，建立压力容器技术档案，并管理好有关的技术资料。 (4) 使用单位应编制压力容器的年度检验计划，并负责组织实施。每年年底应将当年检验计划完成情况和第二年度的检验计划报到主管部门和当地质量技术监督行政部门。 (5) 压力容器使用单位应做好压力容器运行、维修和安全附件校验情况的检查，做好压力容器校验、修理、改造和报废等的技术审查工作。压力容器的受压部件的重大修理、改造方案应报当地锅炉压力容器安全监察机构审查批准。 (6) 发生压力容器爆炸及重大事故的单位，应迅速报告当地政府以及质量技术监督部门和有关部门，并立即组织抢救，积极配合有关部门进行事故调查。 (7) 使用单位必须对压力容器校验

42、、焊接和操作人员进行安全技术培训，经过考核、取得合格证后，方可上岗操作。四、压力容器安全运行正确合理地操作和使用压力容器，是保证容器安全运行的重要措施。容器的使用单位应在容器运行过程中从使用条件、环境条件和维修条件等方面采取控制措施，以保证容器的安全运行。 1压力容器投用前的准备工作 (1) 检查容器安装、检验、修理工作后遗留的辅助设施是否全部拆除，容器内有无遗留工具、杂物等。 (2) 检查附属设备及安全防护设施是否完好。 (3) 检查水、电、汽等的供给是否恢复，道路是否畅通；操作环境是否符合安全运行的要求。 (4) 检查系统中压力容器连接部位、接管等的连接情况，该抽的盲板是否抽出，阀门是否处

43、于规定的启闭状态。 (5) 检查安全附件、仪器仪表是否齐全，并检查其灵敏程度及校验情况，若发现安全附件无产品合格证或规格、性能不符合要求或逾期未校验等情况，不得使用。 (6) 编制压力容器的有关管理制度及安全操作规程，操作人员应熟悉和掌握有关内容，并了解工艺流程和工艺条件。 2压力容器安全操作的一般要求 (1) 压力容器操作人员必须持证上岗，并定期接受专业培训与安全教育。 (2) 压力容器操作人员要熟悉本岗位的工艺流程，熟悉容器的类别、结构、主要技术参数和技术性能；严格按操作规程操作，掌握处理一般事故的方法，认真填写操作记录。 (3) 严格控制工艺参数，严禁容器超温、超压运行；随时检查容器安全

44、附件的运行情况，保证其灵敏可靠。 (4) 要平稳操作，容器运行期间，还应尽量避免压力、温度的频繁和大幅度波动。 (5) 容器内有压力时，不得进行任何修理。对于特殊的生产工艺过程，需要带温带压紧固螺栓；或出现紧急泄漏需进行带压堵漏时，使用单位必须按设计规定制定有效的操作密闭防护措施。 (6) 坚持容器运行期间的巡回检查，及时发现操作中或设备上出现的不正常状态，并采取相应措施进行调整或消除。 (7)正确处理紧急情况。 3运行中工艺参数的控制 (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参数。压力的控制要点主要是控制容器的操作压力不超过最高工作压力；温度的控制主要是控制其极端的

45、工作温度。高温下使用的压力容器，主要是控制介质的最高温度，并保证器壁温度不高于其设计温度；低温下使用的压力容器，主要控制介质的最低温度，并保证器壁温度不低于设计温度。 压力容器运行中，操作人员应严格按照容器安全操作规程中规定的压力和温度进行操作，严禁盲目提高工作压力。可采用连锁装置、实行安全操作挂牌制度来防止操作失误。对于反应容器，必须严格按照规定的工艺要求进行投料、升温、升压和控制反应速度，注意投料顺序，严格控制反应物料的配比，并按照规定的顺序进行降温、卸压和出料。 (2) 液位控制。 液位控制主要是针对液化气体介质的容器和部分反应容器的介质比例而言。盛装液化气体的容器，应严格按照规定的充装系数充装，以保证在设计的温度下容器内有足够的气相空间；反应容器则需通过控制液位来实现控制反应速度和不正常反应的产生。 (3) 介质腐蚀性的控制。 在操作过程中，介质的工艺条件对容器的腐蚀有很大影响。因此，必须严格控制介质的成分及杂质含量、流速、温度、水分及pH值等工艺指标，以减少腐蚀速度，延长使用寿命。 (4) 交变载荷的控制。