压力管道作业人员培训.ppt
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1、,压力管道作业人员培训,长庆油田分公司第二采气厂CHANGQING OILFIELD COMPANY NO.2 GAS PRODUCTION PLANT,为什么要学习压力管道?,2009年5月中华人民共和国国家质量监督检疫总局颁布了压力管道安全技术监查规程。本规程考虑了压力管道安全技术的现状和国家有关行政许可的要求,从材料、设计、制造、安装、使用、维修、改造、定期检验及安全保护装置等方面提出了压力管道安全性能的基本要求,以达到规范压力管道监管工作的目的。规程中第一百零二条规定:使用单位应当对管道操作人员进行管道安全教育和培训,保证其具备必要的管道安全作业知识。管道操作人员应当在取得特种设备作业
2、人员证后,方可从事管道的操作工作。管道操作人员在作业中应当严格执行压力管道的操作规程和有关的安全规章制度。操作人员在作业过程中发现事故隐患或者其他不安全因素,应当及时向现场安全管理人员和单位有关负责人报告。所以榆林市安监局对我厂提出了要求,我厂生产科、安全科在今年的培训里提出,处理厂、集气站班站长,运行队长,维修队长,配气站当班员工,维修队管线巡护员工,必须有一名在岗员工持有压力管道证。,长庆油田分公司第二采气厂CHANGQING OILFIELD COMPANY NO.2 GAS PRODUCTION PLANT,学 习 提 纲,第三章 压力管道法规知识,第二章 压力管道安全知识,第一章 压
3、力管道基础知识,事故案例分享,长庆油田分公司第二采气厂CHANGQING OILFIELD COMPANY NO.2 GAS PRODUCTION PLANT,第一章 压力管道基础知识,国务院颁布的特种设备安全监察条例对压力管道的定义: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)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、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介质,且公称直径大于25mm的管道。,压力管道的定义及分类,1、管道:指由管道组成件、管道支承件和安全保护装置(附属设备)组装成的系统或装置。以实现流体输送、储
4、存、分配、混合、计量、排放、控制等功能。2、在用压力管道:3、设计压力:指正常操作或运行过程中,由压力和温度构成的最苛刻条件下管道可能承受的最高压力。4、设计温度:,压力管道的常用术语,指已经投入使用的压力管道。,指正常操作或运行过程中,由压力和温度构成的最苛刻条件下管道可能承受的最高或最低温度。,5、最高工作压力:指管道在正常运行或操作条件下出现的最高压力。最高工作压力必须小于或等于设计压力,才能确保管道安全使用。6、最高工作温度:7、公称直径(DN):用标准的尺寸系列表示管子、管件、阀门等口径的名义内直径。它仅与制造尺寸有关且引用方便的一个圆整数值,是一种通用的规格标记。,指管道在正常运行
5、或操作条件下出现的最高温度。最高工作温度必须小于或等于设计温度,才能确保管道安全使用。,8、公称压力(PN):指管子、管件、阀门等在规定温度范围内,以标准规定的系列压力等级表示的工作压力。它是与管道元件机械强度有关的设计给定压力。9、应力:指在外力的作用下,物体(或材料)单位面积上的内力(材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力把分布内力在一点的集度称为应力)。10、热应力:指管道在温度变化时发生的长度变化在管道上产生的应力,一般不考虑沿壁厚方向引起的温差应力。11、剧毒流体:相当于现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级中级危害程度的毒物。,如有极少量这类物质泄漏到环境中,
6、被人吸入或人类接触,即使迅速治疗,也能对人体造成严重和难以治疗的伤害物质。如汞及化合物、苯、对硫磷等。12、有毒流体:这类物质泄漏到环境中,被人吸入或与人体接触,如治疗不及时不至于对人体造成不易恢复的危害。相当于现行国家标准职业性接触毒物危害程度分级中 级及以下危害程度的毒物。如二硫化碳、四氯化碳、硫化氢、甲醛、苯胺等。13、有腐蚀液体:指能灼伤人体组织并对材料造成损坏的液体,如硝酸、硫酸等。,14、闪点:指液体挥发的蒸汽与空气混合物可被点燃(闪燃)的最低温度。如石油(-32-7)、乙醚(-45)15、可燃气体:指与空气混合达到一定浓度,遇明火产生爆炸的气体。16、可燃液体:指闪点高于45 的
7、液体。如-35号柴油、甘油、重柴油、变压器油等。17、易燃液体:指闪点低于45 的液体。如原油、汽油、乙醚、煤油等。18、易爆液体:指闪点低于环境温度液体。19、管道绝热:是保温与保冷的统称。,20、管道伴热:为防止管道内介质因温度降低而凝结或粘度升高等,在管道外或管道内采取的间接加热办法。21、管道热补偿:指利用管道自身几何形状或活动支承结构或设置补偿器等,以满足管道热胀、冷缩和位移要求。22、管道自然补偿:利用管道自身几何形状或活动支承结构,以满足管道热胀、冷缩和们移要求。23、管道补偿器:设置在管道上以吸收管道热胀、冷缩产生的位移。24、单线图:将每条管道按照轴测投影的方法绘制,画成以单
8、线表示的管道空视图。,压力管道的组成,压力管道主要用于输送介质(包括气体、液体和浆体),某些管道还可作为介质的储存和热交换等。基本工作原理是利用介质本身的压力,或者外界的动力,使输送的介质从开始端流向终点。压力管道的结构和组成视管道的用途和功能有所不同,一般由管道组成件、管道支承件、安全装置和附属设施等三大部分构成。,P120,压力管道的组成,压力管道,支承件,组成件,安全装置和附属设备,附着件,安装件,管吊,吊耳圆环,夹子,吊夹板等,吊杆,弹簧支吊架,斜拉杆,松紧螺栓,支撑杆,链条,导轨等,管子,管件,阀门,法兰,垫片,紧固件,阀门,膨胀接头等,安全阀,爆破片,紧急截阀,阻火器,压力表,温度
9、计等,视镜,疏水器,过滤器,分离器,阴极保护,调压站,监控系统等,安全装置与附件,附属设施,P120,一、管道的分类分级:管道的用途广泛,品种繁多,不同的特性和不同领域使用的管道,其分类方法也不同。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;根据输送介质的不同分为蒸汽管道、燃气管道、工艺管道等,其中工艺管道又以输送介质的名称命名为各种管道;按材料分有合金钢管道、不锈钢管道、碳钢管道、有色金属管道、非金属管道和复合材料管道等,如复合材料管道又有金属复合管道、非金属复合管道、金属与非金属复合管道等。,压力管道的分类分级方法和安全监察范围,P121,二、压力管道安全管理
10、与监察规定:压力管道安全管理与监察规定按压力管道的用途,分为:长输管道、工业管道、公用管道。1、长输管道:是指产地、储存库、使用单位间的用于输送商品介质(油、气等),并跨省、市,穿、跨越(江河、道路等),中间有加压泵站的长距离(一般大于50KM)管道。例如二净 处理厂 榆天化公司的商品气输送管道。,P124,2、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。可以理解为我们站内的工艺输送管道,例如甲醇污水输送管道。3、公用管道:是指城市、乡镇、工业厂矿生活区范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。例如我们基地自用气管道和供暖管道等。,三、压力管道
11、安全监察范围:国务院颁布的特种设备安全监察条例对压力管道的定义来看,同时具备三个条件才作为压力管道列入强制管理范畴。特别注意的是:不是可燃、易爆、无毒、无腐蚀性液体介质,温度必须高于或者等于标准沸点才具备介质条件,否则,不列入强制管理范围。压力管道与设备的划分:管道与设备焊接连接的第一道环向焊缝;螺纹连接的第一个接头、法兰连接的第一个法兰密封面;专用连接的第一个密封面。,P124,常用压力管道元件的种类,一、管子 压力管道用管子是实现介质输送的主要单元,是管道系统必不可少的组成件,它利用外界压力或介质本身的压力把液体从起点输送到终点,以完成流体输送、储存的功能。压力管道用管子按材料分为三类:金
12、属材料管子、非金属材料管子和复合材料管。,P126,二、管件 管件是将管子连接起来的元件,使管子变径、改变介质流向或调节流量等作用。管件按功能分为:直通、异径管三通、四通、弯头、金属波纹膨胀节等。管件按制造方法或制造的材料分为:无缝管件、有缝管件、锻制管件、铸造管件、金属管件和非金属管件等。直通、异径管:起到改变原管道直径即变更管道输送流量,或者管道元件与其他管道元件起过渡连接的作用。三通、四通:起到改变介质流向或调节流量的作用。弯头:起到改变介质流向的作用。,P129,三、管法兰 法兰用于管道组成件可拆连接点处相邻元件间的连接,或者为了制造、安装、检修的方便面采用的一种管道连接形式。法兰按材
13、料分为:钢制法兰、铸铁法兰、非金属材料法兰。法兰按结构分为:平焊法兰、整体法兰、对焊法兰、螺纹法兰、松套法兰、法兰盖等6种类型。,四、阀门 阀门是控制(启闭)或调节介质流动量的压力管道元件。按阀门的结构和若能主要分为:闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、减压阀、疏水阀等。,工业管道附属设施的作用及种类,一、视镜 视镜多用于排液或受槽前的回流、冷却水等液体管路上以观察液体流动情况。按其材料可分为:钢制视镜、不锈钢制视镜、铝制视镜、硬聚氯乙烯视镜、耐酸酚醛塑料视镜、玻璃管视镜等。,P143,二、过滤器 过滤器是将管道输送介质中的杂质分离出来,以符合生产工艺要求和保护管道的作用
14、。管道过滤器多用于泵、仪表(如流量计)、疏水阀前的液体管道上。过滤器按其形状可分为Y形过滤器、直角式过滤器、锥形过滤器、筒形过滤器。,三、阻火器 阻火器是一种防止火焰蔓延的安全装置,通常安装在易燃易爆气体管路上,当某一段管道发生事故时,不至于影响另一段的管道和设备。阻火器一般按阻火器内的填料来分类。其种类有:碳素钢壳体镀锌铁丝网阻火器、不锈钢丝网阻火器、钢制砾石阻火器、碳钢壳体铜丝网阻火器、波形散热片式阻火器、铸铝壳体铜丝网阻火器等。,阻火器,母火来气,天然气进,四、疏水器 疏水器(也称阻汽排水阀)的作用是自动排泄蒸汽管道和设备中不断产生的凝结水、空气及其他不可凝性气体,又同时阻止蒸汽的逸出。
15、这是保证各种加热工艺设备所需温度和热量并能正常工作的一种节能产品。疏水阀按工作原理分为三类:热动力型、热静力型、机械型。热动力型疏水阀它是根据低速冷凝水与高速闪蒸蒸汽之间的“动力“压差来工作,整个工作过程只有一个活动部件 不锈钢碟片,它具有良好的关紧力并可以防止冷凝水回流回设备,确保设备的最大工作效率。,P144,五、分离器 在管道上增加分离设备,可以将管道输送介质中不同成分分离出来,或者排除介质中的杂质,以满足生产工艺的要求。分离器按功能分为汽水分离器、油水分离器和特殊杂质分离器。适用于去除蒸汽和压缩空气系统中夹带的液体介质。,空气压缩机的油水分离器,P147,管道的伴热与热补偿,一、管道的
16、伴热 在利用管道输送的介质中有些易凝结的介质,或者需要保持介质一定温度以满足工艺要求的介质,在管道输送过程中,由于外界因素温度逐渐降低,粘度逐渐增大,甚至会凝固影响生产。因此在输送这类介质时,除采取保温措施外,还需要在管道输送过程中进行加热,如在该物料管道附近加蒸汽等伴管,以维持介质一定的温度,确保介质输送和生产工艺要求。按管道伴热结构不同,伴热可分为:伴管、夹套管和电热带三种类型。,P147,二、管道热补偿 管道在运行中由于温度变化或外界存在温差,均会出现热胀、冷缩现象,如果此时管道位移受到限制而不能自由地伸缩,管道产生热应力,当热应力达到一定值时,管道就会受到破坏。因此,在实际管道设计中,
17、一般管道运行温度高于或低于管道安装温度32时,常常设置一些弯曲管段或可伸缩的装置以增加管道的柔性,消除或减少热应力,达到保证管道安全运行的目的。这些能消除或减少管道热应力的弯曲的管段或可伸缩的装置就称为补偿器。根据补偿器的形成,可将其分成两类:一类是由于工艺需要在布置管道时自然形成的弯曲管段,称为自然补偿器(有L形和Z形两种);另一类是专门设置用于吸收管道热胀冷缩的弯曲管段或可伸缩装置,称为人工补偿器(有方形补偿器、波形补偿器、波纹形补偿器、球形补偿器)。,自然补偿器:有L形和Z形两种。管段中9001500管称为L形补偿器;管段中两个900管称为Z形补偿器。人工补偿器:有方形补偿器、波形补偿器
18、、波纹形补偿器、球形补偿器。,L形补偿器,Z形补偿器,公用管道安全保护装置和附属设施,安全保护装置种类 安全保护装置起到保护和监视管道安全运行的作用。在管道系统中如果操作参数的波动有可能超过规定范围,或者,管道出现紧急情况时进行应急处理,均需要在管道中安装安全保护装置。,P147,安全保护装置及附件一般包括:爆破片、安全阀、紧急切断阀、减压阀、调压器、压力表和温度计。,事故案例分享,事故概况及经过 1987年6月22日14时05分,安徽省阜阳地区毫州市化肥厂,派往太和化肥厂装运液氨21台储罐车在返厂途中,行驶到仉邱区港集乡时,液氨储罐尾部已向外冒白色氨雾,接着“轰”的一声巨响,液氨储罐发生爆炸
19、。爆炸后重774公斤的储罐后封头飞出644米远,直径08米、长3米重达770公斤的罐体挣断四根由8号钢丝制成的固定绳,向前冲去,先摧毁驾驶室,挤死一名驾驶员,冲出957米远时又撞死3人。从罐内泄出的液氨和氨气使87名赶集的农民灼伤、中毒,先后66人住院治疗。液氨和氨气扩散后覆盖约200棵树和约7000平方米的农田作物均被毁。这起爆炸事故共造成10人死亡,49人重伤。,事故案例分享,事故原因分析1液氨储罐制造质量低劣。该储罐的纵、环焊缝均未开坡口,所有的焊缝均未焊透,10毫米厚的钢板,熔合深度乎均为4毫米,X光拍片检查,全部不合格,该罐原是一台固定式容器,由毫州市化肥厂自行改制为汽车储罐。但因无
20、整体底座,无法与汽车车厢连接,而且只装了压力表和安全阀,其他附件均未安装。2压力容器使用管理混乱。该罐投入使用后从未进行过检查,厂方对罐体质量情况一无所知。爆炸前,罐体上已出现多处裂纹,有的裂纹距外表面仅1毫米。,压力管道元件的选用,一、压力管道元件选用的基本要求:压力管道设计、安装和使用单位等,在选用压力管道元件时,必须选择具有压力管道元件制造资格单位生产的管道元件,这是国家法规规定公民和组织的法律责任。列入制造许可范围的压力管道元件参见国家质量监督检验检疫总局颁布的TSG D2001-2006压力管道元件制造许可规则规定。,二、材料选用基本原则 压力管道常用元件材料的使用是根据所输送介质的
21、操作条件(如压力、温度)以及其在该条件下的介质特性所决定的。材料选择不当,会造成浪费或埋下事故隐患。如果可以用普通材料的管子,去选用了较贵的管子,就增加了不必要的浪费。该用耐酸不锈的场合,用了碳钢就会直接影响压力管道的正常运行,甚至留下祸根。所以在选择材料时,要求设计人员首先要了解管道元件的种类、规格、性能、使用范围,最好还要调查该元件在其他类似的压力管道的应用情况,再根据以下原则确定管道元件的材料。,1、优先选用的材料:在选用管道材料时,一般先考虑采用金属材料,金属材料不适用时,再考虑非金属材料。金属材料优先选择钢制材料,后考虑选用有色金属材料。在钢制材料中,先考虑采用碳钢,不适用时,再选用
22、不锈钢。如管子在确定碳钢材料后,先考虑焊接钢管,不适用时再选用无缝钢管。,2、介质压力的影响:输送介质的压力越高,壁厚就越厚,对材料的要求一般也越高。介质压力在1.6 Mpa以上时,可选用无缝或有色金属管道元件。压力很高时,如在合成氨、尿素和甲醇生产中,有的管子介质压力高达32Mpa,一般选用材料为20钢的高压无缝钢管。在真空设备上的管子及压力大于10MPa时的氧气管子,一般采用铜管和黄铜管。,3、介质温度的影响:不同的材料,适用于不同的温度范围。在满足介质压力、化学性能等条件下,根据材料经济使用情况,选择使用温度范围内适宜的材料。如压力为1.8Mpa的蒸汽,当温度小于等于250时,一般Q23
23、5碳素钢无缝钢管;当温度在351 400 范围时,一般选用20优质碳素钢无缝钢管。常用金属材料使用温度范围有相应对照表。,4、介质化学性质的影响:输送不同介质,采用不同的管道元件材料。有的介质呈中性,一般对材料要求不高,可选用普通碳钢管;有的介质呈酸性或碱性,就要选择耐酸或耐碱的管材。如输送水及水蒸汽,采用碳钢材料的管子就可以了。如在尿素装置中,输送二氧化碳的管子,一般采用不锈钢管,因为二氧化碳遇水形成碳酸,碳酸对一般钢管有腐蚀作用。,5、管子本身功能的影响:有些管子除需具备输送介质的功能外,还要具有吸震的功能,吸收热胀冷缩的功能,在工作状况下,以经常移动的功能。如民用液化石油气、氧气、乙炔气
24、在灌瓶的部位,管子常采用高压钢丝编织胶管,而不能使用移动不方便的硬质钢管。,6、压力降的影响:材料对介质流动存在阻力,使介质从始点到终点存在不同的压力,即产生了压力降,从而影响物料的流量。所以在压力管道设计中,一般要进行物料衡算,对初步选定的材料压力降的计算,看选用的材料是否符合要求。,安全保护装置和管道支吊装置的选用:安全保护装置及附件一般包括爆破片、安全阀、紧急切断阀、减压阀、调压器、压力表和温度计。管道支吊装置按其作用来分有固定支架、活动支架及弹簧支、吊架。,长庆油田分公司第二采气厂CHANGQING OILFIELD COMPANY NO.2 GAS PRODUCTION PLANT,
25、第二章 压力管道安全知识,压力管道使用单位要制定操作人员安全管理制度和岗位职责,选择适应岗位要求并持有特种设备作业人员证的人员负责岗位工作。压力管道操作人员岗位职责应包括以下内容:1、操作人员熟知岗位工作基本要求和范围:如岗位范围。可按系统、装置或管道名称等予以规定;管理操作或控制参数要求等。,压力管道操作人员岗位职责,P64,2、满足岗位人员岗位工作基本条件、持证要求等。(1)年龄在18周岁以上(含18周岁),60周岁以下(含60周岁);(2)身体健康,能够胜任本岗位工作;(3)具有相关的压力管道安全技术知识和操作技能;(4)工业管道-3、-2级操作人员应当具有初中以上(含初中)文化程度,工
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