壓力容器知識壓力容器作業人員培訓

張瓊1、含義2、分類3、結構組成4、材料5、主要的工藝流程6、安全附件7、常用閥門及密封件1、介質特性2、氣體特性3、常用介質特性與防護1、安全管理體系2、使用登記和變更3、年度檢查、定期檢驗4、一般要求5、投用前的準備6、運行檢查7、開停車操作8、日常維護9、故障判斷和處理10、事故預案處理分析基礎知識專業知識管理與操作第一章壓力容器基礎知識一、壓力1.定義：均勻垂直作用在物體表面上的力，均勻垂直作用在物體表面單位面積上的壓力稱為壓強。2.單位：1Pa=1N/㎡1MPa=106Pa3.換算關系：1bar=0.1MPa

4.表示方法：二、溫度1、攝氏溫度：它是將標準大氣壓下水的結冰溫度（冰點）定為0度，把水的沸騰溫度（沸點）定為100度，在兩者之間等分100格，每一格即為1度，用℃表示。2、華氏溫度：它是將標準大氣壓下水的冰點定位32度，沸點定為212度，兩者之間等分為180格，每格作為1度，用°F表示。3、絕對溫標（開氏溫標）：取攝氏溫標的零下273.15℃作為0度，它是以水的三相點定為273.15K，分度法與攝氏溫標相同，用K表示。4.三者關系：℃=5/9×（°F-32）=K-273.15×三、介質特性介質特性燃燒性

爆炸性毒性

腐蝕性

介質按照毒性劃分：（GB5044《職業性接觸毒物危害程度分級》規定）極度危害高度危害中度危害輕度危害按照爆炸危害程度劃分：不燃介質:不會發生燃燒爆炸的介質。自燃介質：在低于100℃下與空氣或氧化劑接觸能發生自行燃燒的介質可燃介質：爆炸下限≥10%，且爆炸上下限差＜20%易燃介質：爆炸下限小于10%，或爆炸上下限差≥20%毒物形態氣體蒸汽煙塵粉塵霧氣體蒸汽霧指在常溫常壓下呈氣態的物質，逸散于生產場所的空氣中，如氯、一氧化碳、二氧化硫、烯烴等。

由液體蒸發或固體升華而形成。前者如苯蒸汽、汞蒸汽，后者如碘蒸汽等。

是指混懸在空氣中的液體微滴，多為蒸汽冷凝或液體噴散所形成。如噴漆時所形成的含苯漆霧、酸洗作業時所形成的硫酸霧等。煙塵粉塵又稱煙霧或煙氣，是指懸浮在空氣中的煙狀固體微粒，其直徑往往小于0.1微米，金屬熔化時產生的蒸汽在空氣中氧化冷凝時可形成煙，如鉛塊加熟熔解時在空氣中形成的氧化鉛煙，有機物加熱或燃燒時也可以產生煙，如煤和｝石油的燃燒、塑料熱加工時產生的煙等。

是能較長時間飄浮于空氣中的固體微粒，直徑大于0.1mm大都是固體物質經機械加工而形成的，如塑料粉塵等。

（四）、毒物侵入人體的途徑呼吸道消化道皮膚呼吸道皮膚消化道呼吸道皮膚第二章壓力容器專業知識一、何謂壓力容器？（1）壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設備，其范圍規定為最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器；盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa·L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶；氧艙等《條例》（2）固定式壓力容器是指安裝在固定位置使用的壓力容器（以下簡稱壓力容器,注1-1）本規程適用于同時具備下列條件的壓力容器(一)工作壓力大于或者等于0.1MPa；（注1-2）(二)工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L；（注1-3）(三)盛裝介質為氣體、液化氣體以及介質最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體。（注1-4）

（《固容規》）注1-1：對于為了某一特定用途、僅在裝置或者場區內部搬動、使用的壓力容器，以及移動式空氣壓縮機的儲氣罐按照固定式壓力容器進行監督管理。注1-2：工作壓力，是指壓力容器在正常工作情況下，其頂部可能達到的最高壓力(表壓力)。注1-3：容積，是指壓力容器的幾何容積，即由設計圖樣標注的尺寸計算(不考慮制造公差)并且圓整。一般應當扣除永久連接在壓力容器內部的內件的體積。注1-4：容器內介質為最高工作溫度低于其標準沸點的液體時，如果氣相空間的容積與工作壓力的乘積大于或者等于2．5MPa．L時，也屬于本規程的適用范圍。（3）

移動式壓力容器移動式壓力容器是指由壓力容器罐體或者鋼制無縫瓶式壓力容器(以下簡稱瓶式容器)與走行裝置或者框架采用永久性連接組成的罐式或者瓶式運輸裝備，包括鐵路罐車、汽車罐車、長管拖車、罐式集裝箱和管束式集裝箱等。本規程適用于同時具備下列條件的移動式壓力容器：(1)具有充裝與卸載(以下簡稱裝卸)介質功能，并且參與鐵路、公路或者水路運輸；(2)罐體或者瓶式容器工作壓力大于或者等于O.1MPa(3)罐體容積大于或者等于450L，瓶式容器容積大于或者等于1000L；(4)充裝介質為氣體以及最高工作溫度高于或者等于其標準沸點的液體。《移容規》壓力容器的應用二、分類1、按安裝位置：固定式和移動式2、按設計壓力：(1)低壓(代號L)，0.1MPa≤(p)<1.6MPa；(2)中壓(代號M),1.6MPa≤(p)<10.0MPa；(3)高壓(代號H),10.0MPa≤(p)<100.0MPa(4)超高壓(代號U)，(p)≥100.0MPa。3、按設計溫度分類低溫容器（t≤-20℃）、常溫容器（-20℃≤t＜450℃）和高溫容器（450℃≤t）4、按容器品種：(1)反應壓力容器(代號R):各種反應器、反應釜、聚合釜、合成塔、變換爐、煤氣發生爐等(2)換熱壓力容器(代號E)：(3)分離壓力容器(代號S)(4)儲存壓力容器(代號C，其中球罐代號B)4、按結構形式：整體式、組合式、多層包扎、整體包扎、熱套、鋼帶、繞絲、繞板等5、按危險程度：第Ⅰ類、第Ⅱ類、第Ⅲ類A、基本劃分壓力容器類別的劃分應當根據介質特性，按照以下要求選擇類別劃分圖，再根據設計壓力p(單位MPa)和容積V(單位L)，標出坐標點，確定壓力容器類別：(1)第一組介質：毒性程度為極度危害、高度危害級化學介質，易爆易燃介質，液化氣體。（壓力容器類別的劃分見圖A-1）(2)第二組介質：除第一組介質以外的介質。（壓力容器類別的劃分見圖A-2。）舉例：設計壓力9.8MPa，容積0.99m3,介質：天然氣(p7-135)

（小軟件）B、多腔壓力容器(如換熱器的管程和殼程、夾套容器等)按照類別高的壓力腔作為該容器的類別并且按照該類別進行使用管理。但是應當按照每個壓力腔各自的類別分別提出設計、制造技術要求。對各壓力腔進行類別劃定時，設計壓力取本壓力腔的設計壓力，容積取本壓力腔的幾何容積C、同腔多種介質壓力容器類別劃分一個壓力腔內有多種介質時，按照組別高的介質劃分類別。D、介質含量極小的壓力容器類別劃分當某一危害性物質在介質中含量極小時，應當根據其危害程度及其含量綜合考按照壓力容器設計單位決定的介質組別劃分類別。E、特殊情況的類別劃分(1)坐標點位于圖A-1或者圖A-2的分類線上時，按照較高的類別劃分其類別；(2)本規程1．4范圍內的壓力容器統一劃分為第1類壓力容器三、壓力容器基本結構1、基本結構球形結構圓筒結構箱形（矩形）結構圓錐形結構2、壓力容器的基本組成壓力容器一般由筒體(又稱殼體)、封頭(又稱端蓋)、法蘭、密封元件、開孔與接管(人孔、手孔、視鏡孔、物料進出口接管、液位計、流量計、測溫管、安全閥等)和支座以及其他各種內件所組成。固定式壓力容器主要受壓元件：殼體、封頭（端蓋）、膨脹節、設備法蘭、球罐的球殼板、換熱器的管板和換熱管、M36以上（含）的設備主螺栓、公稱直徑大于等于250mm的接管和管法蘭。移動式壓力容器的主要受壓元件：筒體、封頭、人孔蓋、凸緣、螺栓及公稱直徑大于等于250mm的接管。

封頭（1）凸形封頭

1.半球形封頭；2.蝶形封頭；3.橢圓形封頭；4.無折邊球形封頭（2）錐形封頭1.無折邊錐形封頭；2.帶折邊錐形封頭法蘭連接結構法蘭的連接與密封作用原理特點：拆卸方便、強度高、密封性能好。法蘭與筒體的連接形式1.整體法蘭；2.松式法蘭；3.任意式法蘭。法蘭密封面及墊片1.法蘭密封面（平面密封面、凹凸性密封面、榫槽型密封面、自緊式密封面）；2.墊片（非金屬軟墊片、纏繞墊片、金屬包墊片和金屬墊片等多種）法蘭連接的緊固形式1.螺栓緊固；2.帶鉸鏈的螺栓緊固；3.“快開式”法蘭緊固密封結構（1）密封結構分類1.強制式平墊密封；2.自緊式平墊密封。（2）幾種常見的密封結構1.平墊密封；2.卡扎里密封（外螺紋卡扎里密封、內螺紋卡扎里密封、改良卡扎里密封）；3.雙錐密封；4.伍德密封；5.O形環密封。支座

（1）立式容器1、懸掛式支座；2.支承式支座；3.裙式支座。（2）臥式容器支座

1.鞍式支座；2.圈座；3.支承式支座。（3）球形容器支座1.赤道正切柱式支承；2.其他類型的支座（V型柱式支座、圓筒式裙式支座、鋼筋混凝土式連續基礎支承式支座）四、壓力容器劃定范圍壓力容器使用特征：1、生產工藝要求高2、使用條件比較惡劣3、承受多種載荷4、操作要求高壓力容器的安全性能：五、壓力容器的基本參數1、壓力2、溫度3、介質介質就是媒介物，是系統借助于傳遞熱量、力、載荷等的媒介物。介質的主要物理和化學性質有臨界溫度、臨界壓力、可燃性、毒性、比熱、飽和壓力、化學穩定性、絕緣性、密度、和黏度等。4、容積容積是指容積所能容納物體的體積。由于結構原因，對于換熱容器，一般以換熱面積為單位。常用材料力學性能化學性能物理性能工藝性能材料性能碳素鋼、低合金鋼不銹鋼低溫容器用鋼高溫容器用鋼常用閥門1、型號表示方法2、動畫演示3、分類：按照工作原理和結構分：閘閥、截止閥、節流閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、旋塞閥、止回閥、安全閥、減壓閥、疏水閥、柱塞閥等按照用途和作用分：截斷類、調節類、止回類、分流類、安全類、其他類按公稱壓力分：真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥按驅動方式分：手動閥、動力驅動閥、自動閥按閥門與管道連接方法分：法蘭、螺紋、焊接、卡套、夾箍第三章壓力容器安全管理和操作知識一、安全管理1、意義2、主要內容（1）貫徹有關法規和技術規范（2）健全管理制度，制定操作規程（3）辦理登記、建立檔案（4）負責全程（5）組織月度檢查、實施年度檢查、落實定期檢驗（6）報告事故、組織救援、協助調查和善后處理（7）組織人員教育（8）制定救援和演練壓力容器的使用登記和變更一、使用登記按照《條例》規定：特種設備在投入使用前或投入使用后30日內，使用單位應向直轄市或者設區的市特種設備安全監察管理部門登記。二、變更登記1、壓力容器變更登記（1）安全狀況變更（2）長期停用變更：擬停用1年以上（3）移裝或過戶變更2、不得申請變更登記（1）在原使用地未辦理使用登記的（2）在原使用地未進行定期檢驗的（3）在原使用地已經報廢的（4）擅自變更使用條件進行過非法修理改造的（5）無技術資料和銘牌的（6）存在事故隱患的（7）安全狀況等級為4~5級的或者使用時間超過20年的壓力容器壓力容器的維護與保養一、壓力容器完好標準1、運行正常，效能良好2、內部機件無損壞，質量符合要求3、本體整潔、完好，附件齊全、可靠4、設備檔案資料齊全、準確二、維護保養1、保持完好的防腐層2、消除產生腐蝕的因素3、防止壓力容器內的介質“跑、冒、滴、漏”4、認真做好停用壓力容器的維護保養5、加強安全附件、安全保護裝置等的維護保養常見缺陷、維修與改造一、缺陷分類：先天性缺陷:設計、制造、安裝后天性缺陷：使用、維修、改造使用過程中常產生的缺陷主要有：裂紋、鼓包、腐蝕、材料裂化等（一）裂紋：最危險的一種缺陷容易產生的部位：1、焊縫2、熱影響區3、局部應力過高按其生成過程分成兩類：1、原材料或制造中形成的裂紋2、容器在使用中產生或擴展的裂紋（二）腐蝕按腐蝕反應機理分為化學腐蝕和電化學腐蝕按腐蝕形態分為全面腐蝕和局部腐蝕二、重大維修與改造重大維修指：1、主要受壓元件的更換、矯形、挖補2、焊制壓力容器筒體的縱向接頭、筒節與筒節連接的環向接頭，封頭的拼接接頭，球殼板間的焊接接頭、應當采用全截面焊透的對接接頭形式的補焊改造：1、改變主要受壓元件的結構2、改變壓力容器運行參數3、改變盛裝介質4、改變用途維修改造總要求：1、有相應資質2、辦理告知3、方案經設計單位同意4、選材準確5、施工過程進行監督檢驗6、內部有壓力時，不得進行任何維修。帶壓密封作業人員應經專業培訓考核并持證上崗常見缺陷的維修方法1、打磨2、堆焊3、挖補或更換4、其他年度檢查定義：年度檢查是指為了確保壓力容器在檢驗有效期內的安全而實施的運行過程中在線檢查，每年至少一次檢查項目：壓力容器安全管理情況檢查、壓力容器本體及運行狀況檢查和壓力容器安全附件檢查檢查方法：以宏觀檢查為主，必要時進行測厚、壁溫檢查和腐蝕含量測定、真空度測試等壓力容器定期檢驗1、目的及早發現缺陷，及時消除，保證壓力容器安全運行，防止事故發生。2、定義壓力容器定期檢驗是指壓力容器停機時進行的檢驗和安全狀況等級評定。3、檢驗周期首檢：一般于使用后三年內進行安全狀況等級為1~2級的，一般6年一次安全狀況等級為3級的，一般每3~6年一次安全狀況等級為4級的，應當監控使用，檢驗周期由檢驗機構確定，累計監控使用時間不得超過3年。安全狀況等級為5級的，應當對缺陷進行處理，否則不得繼續使用。檢驗周期可以適當的縮短或延長，詳見《定檢規》檢驗內容：宏觀檢驗、壁厚測定、表面缺陷檢測、安全附件檢驗為主，必要時增加埋藏缺陷檢測、材料分析、密封緊固件檢驗、強度校核、耐壓試驗、泄漏試驗等項目在用壓力容器常用檢驗方法的分類檢驗方法宏觀檢驗壁厚檢驗目測檢驗錘擊檢驗量具檢驗理化檢驗無損探傷應力測定壓力試驗聲發射化學成分分析光譜分析硬度測定金相檢驗表面檢測內部檢測耐壓試驗泄漏試驗液壓試驗氣壓試驗氣液組合氣密性氨檢漏鹵素檢漏氦檢漏Table有下列情況之一的壓力容器，定期檢驗或重大維修改造中應進行耐壓試驗1、用焊接方法更換受壓元件的2、主要受壓元件補焊深度大于1/2厚度的3、改變使用條件，超過原設計參數并且經過強度校核后合格的4、需要更換襯里的5、停止使用2年后重新復用的6、從外單位或者本單位移裝的7、定期檢驗過程中，使用單位或檢驗機構對壓力容器安全狀況有懷疑，認為應當進行耐壓試驗的耐壓試驗通用要求：1、保壓期間不得采用連續加壓維持試驗壓力不變，耐壓試驗過程中不得帶壓緊固螺栓或者向受壓元件施加外力2、耐壓試驗過程中，不得進行與試驗無關的工作，無關人員不得在試驗場地停留。3、壓力容器進行耐壓試驗時，監檢人員應當到現場進行監督檢驗。4、耐壓試驗后，由于焊接接頭或者接管泄露而進行返修的，或者返修深度大于1/2厚度的壓力容器，應當重新進行泄漏試驗。年度檢查與定期檢驗對比安全附件測溫儀表安全聯鎖裝置安全閥液面計壓力表爆破片緊急切斷裝置1、顯示與顯示控制類2、超壓泄放類3、緊急切斷類4、安全聯鎖類按功能分類：主要包含安全附件裝設要求(P180)1、屬《固容規》使用范圍內的壓力容器，應當根據設計要求裝設超壓泄放裝置，壓力來源于壓力容器外部，并且得到可靠控制時，超壓泄放裝置可以不直接安裝在壓力容器上。2、工作壓力低于壓力源壓力時，在通向壓力容器進口的管道上應當裝設減壓閥，如因介質條件減壓閥無法保證可靠地工作時，可用調節閥代替減壓閥。在減壓閥或調節閥的低壓側，應當裝設安全閥和壓力表。3、采用爆破片裝置與安全閥組合結構時，應當符合有關規定。4、對易燃介質或毒性程度為極高、高度、或中度危害介質的壓力容器，應在安全閥或爆破片的排出口裝設導管，將排放介質引至安全地點，并進行妥善處理，不得直接排入大氣。超壓泄放裝置的分類閥型超壓泄放裝置破裂型超壓泄放裝置熔化型超壓泄放裝置安全閥一、分類1、按工作原理分類（1）直接載荷式（2）平衡式（3）先導式（4）帶動力輔助裝置2.按閥瓣開啟高度分類a.全啟式安全閥；b.微啟式安全閥。3.按氣體排放方式分類a.全封閉式；b.半封閉式；c.開放式安全閥的選用1、選用依據工作壓力、工作溫度、介質特性、自控程度及容器有無震動2、選用（1）通常采用直接載荷式彈簧式（2）對有毒、易燃、易爆介質采用封閉式安全閥，并將排放管導入回收壓力容器內引至安全地點（3）對蒸汽、空氣等介質選用全啟式安全閥（4）安全泄放量較小和要求壓力平穩的采用微啟式安全閥（5）對粘性大或有腐蝕性介質的壓力容器，宜采用安全閥與爆破片組合使用的方式（6）液化氣體汽車罐車必須裝設內置全啟式彈簧安全閥。安全閥安裝要求鉛直安裝在壓力容器液面以上的氣相空間部分，或裝設在與壓力容器氣相空間相連的管道上壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面積不得小于安全閥的進口截面積，其接管應當盡量短而直壓力容器一個連接口上裝設兩個以上安全閥時，則該連接口入口的截面積，應當裝設等于這些安全閥的進口截面積壓力容器與安全閥之間一般不宜裝設截止閥門新安全閥應當校驗合格后才能安裝使用。校驗校驗單位具有相應資格，校驗人員應當取得安全閥維修作業人員資格。校驗合格后應加鉛封。校驗周期：一般每年至少校驗一次。停止使用并更換條件1、閥瓣和閥座密封面損壞，已經無法修復2、導向零件銹蝕嚴重，已經無法修復3、調節圈銹蝕嚴重，已經無法進行調節4、彈簧腐蝕，已經無法使用5、附件不全，而無法配置6、歷史記錄丟失7、選型不當爆破片裝置一、作用爆破片的作用是在設定的爆破溫度下，爆破片兩側壓力差達到預定值時，爆破片即刻動作，泄放介質，防止壓力容器事故的發生。二、型式平板型正拱型反拱型三、爆破片不適用情況經常超壓或者溫度波動過大的情況反拱型爆破片裝置不適用于高粘度介質的情況或有可能在拱面大面積產生結晶介質的更換：根據使用條件、介質性質等具體影響因素或者設計預期使用年限確定一般情況下爆破片更換周期為2~3年壓力表一、選用要求1、選用的壓力表應當與介質相適應2、設計壓力小于1.6MPa的壓力表精度不得低于2.5級，設計壓力大于等于1.6壓力容器的壓力表精度不得低于1.6級。3、壓力表盤刻度極限值為工作壓力的1.5~3倍，最好是2倍。二、安裝要求1、裝設位置應便于操作人員觀察和清洗，且應避免受到輻射熱、凍結或震動等不利影響2、壓力表與壓力容器之間，應裝設三通旋塞或針型閥3、用于水蒸汽介質的壓力表，在壓力表與壓力容器之間應當裝設存水彎管。三、停止使用1、選型錯誤2、表盤封面玻璃破裂或表盤刻度模糊不清3、封印損壞或超過校驗有限期限4、表內彈簧管泄漏或壓力表指針松動5、指針扭曲斷裂或外殼腐蝕嚴重6、三通旋塞或針型閥開啟標記不清或者鎖緊裝置損壞液位計通用要求1、根據壓力容器的介質，最高允許工作壓力和設計溫度選用2、在安裝使用前，設計壓力小于10MPa的壓力容器用液位計，以1.5倍液位計公稱壓力進行液壓試驗，安裝要求1、液位計應安裝在便于觀察的位置，否則應增加其他輔助設施2、大型壓力容器還應當有集中控制的設施和報警裝置3、液位計的最高和最低安全液位應當做出明顯的標志停止使用1、超過規定檢修期限2、玻璃板有裂紋、破碎3、閥件固死4、出現假液位5、液位計指示模糊不清6、選型錯誤7、防止泄漏的保護裝置損壞測溫儀表一、分類（P211)二、停止使用超過規定的檢定、檢修期限儀表及其防護裝置破損儀表量程選擇錯誤緊急切斷裝置安全聯鎖裝置壓力容器安全運行操作一、安全操作的一般要求1、操作人員應當持有效操作證操作2、容器應當辦理領取使用登記證3、單位應當具備相應資質4、壓力容器在檢驗有效期內使用5、操作人員嚴格執行操作規程和有關的安全規章制度二、運行壓力容器的安全操作要點（p249)1、做到平穩操作2、嚴禁超載3、確保安全附件零活可靠4、認真做好壓力容器巡檢5、及時、正確處理介質泄漏三、壓力容器投運前的準備投運前應對容器本體、附屬設備、設施、安全裝置等進行檢查，符合要求后方可投運。主要檢查1、內部情況2、水電氣供給情況3、本體外表面有無異常4、容器與管道連接情況以及閥門開閉情況5、附屬設備及安全防護設施是否完好6、安全附件、安全保護裝置、儀器、儀表是否失靈和是否在有效期內四、壓力容器的投運1.嚴格按照開車方案，開車時有專人負責，統一指揮，分工明確2.操作人員進入現場前須穿戴防護用品，攜帶相關操作工具，安全管理部門應到現場監護，發現異常情況及時處理3.投運前，應對設備閥門安全附件儀表水電氣進行檢查，投料前要關閉放空閥，嚴