壓力容器與氣瓶1 壓力容器壓力容器 — 容器器壁兩邊存在一定壓力差的所有密閉容器 日常生活：壓力鍋、煤氣罐、保溫瓶 工業(yè)生產(chǎn)：儲罐、槽車、潛艇、飛機、導彈 這里所說的壓力容器，主要是指那些容易發(fā)生事故，而且事故的危害性較大，須由專門機構(gòu)進行監(jiān)督，并按規(guī)定的技術(shù)管理規(guī)范進行制造和使用的壓力容器。 1 壓力容器我國壓力容器的界限范圍 我國規(guī)定，同時具備以下三個條件的容器才屬于《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的管制范圍: 最高工作壓力大于等于0.1 MPa(不包括液體靜壓力，下同) 內(nèi)直徑(非圓形截面指其最大尺寸)不小于0.15 m，且容積大于等于0.025 m3 盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于和等于標準沸點的液體1 壓力容器按壓力分類低壓容器(L) 0.1 MPa ? p ?1.6MPa 中壓容器(M) 1.6MPa? p ?10Mpa 高壓容器(H) 10MPa? p ?100Mpa 超高壓容器(U) p ?100MPa按實際應用分類反應壓力容器(R) 反應釜、合成塔等 換熱壓力容器(E) 余熱鍋爐、熱交換器等 分離壓力容器(S) 分離器、過濾器等 貯存壓力容器(C、B) 各種貯罐 壓力容器的分類1 壓力容器國家勞動部根據(jù)壓力容器的壓力高低，介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)中的重要作用將壓力容器分為三類第一類： 普通低壓容器 第二類： 中壓容器 盛裝易燃、有毒介質(zhì)的低壓容器 高溫使用的低壓容器壓力容器的分類第三類： 高壓容器 毒性極度和高度危害的中壓容器 PV≥0.2MPa.M3的低壓容器 毒性中等且PV≥0.5MPa.M3的中壓容器 PV≥10MPa.M3的中壓貯存容器1 壓力容器壓力容器的潛在危害性 壓力容器的壓差，使容器具備了能量隨時釋放的可能性和危險性(泄漏和爆炸)液體的壓縮性極小，容器發(fā)生爆炸時其膨脹功及釋放的能量很小，危害也小氣體具有很大的壓縮性，容器發(fā)生爆炸時瞬時卸壓膨脹所釋放的能量大，危害性也很大 承載壓力和容積相同的壓力容器，工作介質(zhì)為氣體的要比介質(zhì)為液體的爆破能量大數(shù)百倍至數(shù)萬倍。工作介質(zhì)工作壓力容積液氣1 壓力容器壓力容器的潛在危害性 壓力容器的壓差，使容器具備了能量隨時釋放的可能性和危險性(泄漏和爆炸) 承載壓力和容積相同的壓力容器，工作介質(zhì)為氣體的要比介質(zhì)為液體的爆破能量大數(shù)百倍至數(shù)萬倍。工作介質(zhì)工作壓力容積 這里所說的液體，是指常溫下的液體，不包括最高工作溫度高于其標準沸點(即標準大氣壓下的沸點)的液體和液化氣體。1 壓力容器壓力容器的潛在危害性 壓力容器的壓差，使容器具備了能量隨時釋放的可能性和危險性(泄漏和爆炸)工作介質(zhì)工作壓力容積壓力容器的工作壓力是指容器在正常使用過程中，所承受的最高壓力載荷 一般來說工作壓力越高，或者容器的容積越大，則容器爆炸時氣體膨脹所釋放的能量也越大，事故的危害性越嚴重盛裝介質(zhì)毒性越大越危險 工作環(huán)境越惡劣(化學反應、高溫)越危險1 壓力容器實驗室常用高溫、高壓設備和容器高壓反應釜1 壓力容器實驗室常用高溫、高壓設備和容器多功能氣氛壓力燒結(jié)爐1 壓力容器實驗室常用高溫、高壓設備和容器冷等靜壓成形機1 壓力容器實驗室常用高溫、高壓設備和容器熱等靜壓燒結(jié)爐1 壓力容器實驗室常用高溫、高壓設備和容器高溫自蔓延反應爐1 壓力容器實驗室常用高溫、高壓設備和容器各種氣瓶2 壓力容器的安全附件2.1 安全閥 安全閥是壓力容器上最常用的安全泄壓裝置 通過閥的自動開啟排出介質(zhì)來降低容器內(nèi)的過高壓力2 壓力容器的安全附件2.1 安全閥 優(yōu)點 只排出壓力容器內(nèi)的高于規(guī)定值的部分壓力 當容器內(nèi)的壓力降到正常壓力值時則自動關(guān)閉 使壓力容器和安全閥重新工作 從而不會使壓力容器一旦超壓就得把全部介質(zhì)排出而造成浪費和生產(chǎn)中斷 安全閥的結(jié)構(gòu)特點使其安裝和調(diào)整比較容易 2 壓力容器的安全附件2.1 安全閥 缺點 密封性較差 即使比較好的安全閥在其正常工作的工作壓力作用下也難免會輕微的泄漏 由于彈簧等慣性作用，閥門的開啟有滯后現(xiàn)象，因而泄壓反應較慢，當介質(zhì)不潔凈時，閥芯和閥座會粘連，使安全閥達到開啟壓力而打不開或使安全閥不嚴密，沒達到開啟壓力就已泄漏。 同時，安全閥對壓力容器的介質(zhì)有選擇性 它適用于比較潔凈的介質(zhì)，如空氣、水蒸氣、水等 不宜用于有毒性介質(zhì)，更不適用于可能發(fā)生劇烈反應而使容器內(nèi)壓力急劇上升的介質(zhì) 2 壓力容器的安全附件2.1 安全閥 類型重錘杠桿式安全閥 彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整容易且比較準確、動作與性能不受高溫的影響 但結(jié)構(gòu)較笨重，閥的密封性對震動較敏感，回座壓力比較低結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度比較高、安置方位不受限制，對震動不敏感 但其所加載荷會隨著閥的開啟而變化，閥上的彈簧會由于長期受高溫的影響而彈力降低2 壓力容器的安全附件2.1 安全閥 對安全閥的要求 安全閥應選用經(jīng)省級以上(含省級)安全監(jiān)察機構(gòu)批準的企業(yè)的合格產(chǎn)品。 安全閥的選用必須符合壓力容器的設計需要。 對易燃介質(zhì)或毒性程度為極度、高度或中度危害的介質(zhì)的壓力容器，應在安全閥的排出口裝設導管，將排放介質(zhì)引到安全地點，并進行妥善處理，不得直接排入大氣。 2 壓力容器的安全附件2.2 爆破片 爆破片又稱防爆膜、防爆片，是一種斷裂型的泄壓裝置 利用膜片的斷裂來泄壓，泄壓后爆破片不能繼續(xù)有效使用，壓力容器也被迫停止運行。2 壓力容器的安全附件2.2 爆破片 特點 適用于漿狀、有粘性、腐蝕性工藝介質(zhì)，這種情況下安全閥不可靠 慣性小，可對急劇升高的壓力迅速做出反應在發(fā)生火災或其它意外時，在主泄壓裝置打開后，可用爆破片作為附加泄壓裝置 嚴密無泄漏，適用于盛裝昂貴或有毒介質(zhì)的壓力容器 便于維護、更換2 壓力容器的安全附件2.2 爆破片 局限性： 當爆破片爆破時，工藝介質(zhì)損失較大，所以常與安全閥串聯(lián)使用以減少工藝介質(zhì)的損失 不宜用于經(jīng)常超壓的場合 爆破特性受溫度及腐蝕介質(zhì)的影響 2 壓力容器的安全附件2.2 爆破片 對爆破片的要求： 爆破片應選用持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的制造許可證的單位生產(chǎn)的合格產(chǎn)品；爆破片選用必須符合壓力容器的設計需要； 對易燃介質(zhì)或毒性程度為極度、高度或中度危害的介質(zhì)的壓力容器應在爆破片的排出口裝設導管，將排放介質(zhì)引到安全地點，并進行安全處理，不得直接排入大氣； 爆破片應定期更換，對于超過最大設計爆破壓力而未爆破的爆破片應立即更換；在苛刻條件下使用的爆破片裝置應每年更換，一般爆破片應在2～3年內(nèi)更換.2 壓力容器的安全附件2.3 壓力表 壓力表是一種測量壓力大小的儀表 可用來測量容器內(nèi)的實際壓力值 操作人員可以根據(jù)壓力表指示的壓力對容器進行操作，將壓力控制在允許的范圍內(nèi)2 壓力容器的安全附件2.3 壓力表 A. 壓力表的選用 選用的壓力表必須與壓力容器內(nèi)的介質(zhì)相適應 低壓容器使用的壓力表的精度不得低于2.5級 中壓及高壓容器使用的壓力表的精度不得低于1.5級 壓力表刻度極限值應為最高工作壓力的1.5-3.0倍，表盤直徑不應小于100mm2 壓力容器的安全附件2.3 壓力表 B. 壓力表的檢驗 壓力表在安裝前應進行校驗，在刻度盤上應劃出指示最高工作壓力的紅線，注明下次校驗的日期 壓力表校驗后應加鉛封2 壓力容器的安全附件2.3 壓力表 C. 壓力表的安裝 安裝位置便于觀察清晰，且避免受到熱輻射、冰凍或震動 壓力表與壓力容器之間應裝設三通旋塞或針形閥 用于水蒸氣介質(zhì)的壓力表應裝設存水管 用于腐蝕性或高粘度介質(zhì)的壓力表應裝設能隔離介質(zhì)的緩沖裝置2 壓力容器的安全附件2.3 壓力表 D. 壓力表的維護 在壓力表的運行中應加強對壓力表的維護 壓力表應保持清潔 壓力表的連接管定期吹洗，以免堵塞；要經(jīng)常檢查壓力表指針的轉(zhuǎn)動與波動是否正常，檢查連接管上的旋塞是否處于全開狀態(tài) 壓力表必須定期校驗6.2 壓力容器的安全附件2.3 壓力表 E. 壓力表的更換 壓力表有下列情況之一時，需更換: 有限止釘?shù)膲毫Ρ?，在無壓力時，指針不能回到限止針處；無限止針的壓力表，在無壓力時，指針距零位置的數(shù)值超過壓力表允許的誤差。 表盤封面玻璃破裂或表盤刻度不清。 封印損壞或超過校驗有效期限。 表內(nèi)彈簧管泄漏或壓力表指針松動。 指針斷裂或外殼腐蝕嚴重。 其他影響壓力表準確指示的缺陷。 3 壓力容器事故與危害壓力容器事故 壓力容器是一種具有潛在爆炸危險的特殊設備。 壓力容器發(fā)生事故不僅設備本身遭到破壞，容器內(nèi)的介質(zhì)卸壓膨脹，瞬間釋放出很大的能量。 受經(jīng)濟利益驅(qū)使，全國因違章制造、購置、使用壓力容器，發(fā)生爆炸、中毒事故事常發(fā)生。 惡性事故 設備破壞 波及周圍設備和建筑 燙傷、燒傷 大面積中毒 嚴重的火災 人員傷亡 誘發(fā)3 壓力容器事故與危害壓力容器爆炸事故的類型物理爆炸 容器內(nèi)的介質(zhì)的物理變化(如液化氣體超裝及溫度升高引起體積增大) 引起超壓和容器材料機械性能不足化學爆炸 容器內(nèi)的介質(zhì)起劇烈的燃燒氧化反應或聚合放熱反應 反應能量來不及釋放引起容器破壞3 壓力容器事故與危害壓力容器爆炸事故的主要原因采取必要的 技術(shù)安全措施加強對生產(chǎn)、使用的檢查和管理4 壓力容器安全措施一、建立完整的壓力容器技術(shù)檔案(隨設備) 原始技術(shù)資料： 設計文件、強度計算書、產(chǎn)品質(zhì)量證書、 安裝質(zhì)量監(jiān)督檢驗證書和安裝使用說明書等。 安全附件技術(shù)資料： 安裝技術(shù)說明書和安全裝置的檢驗或更換記錄資料。 4 壓力容器安全措施一、建立完整的壓力容器技術(shù)檔案(隨設備) 容器運行情況記錄 開始使用日期、每次開車、停車日期；實際操作壓力、操作溫度及其波動范圍和次數(shù)。操作條件變更時，應記下變更日期及變更后的實際操作條件。還應存入有關(guān)事故的記錄資料和處理報告。 容器檢驗和修理記錄 檢驗或修理日期、檢驗中所發(fā)現(xiàn)的缺陷及缺陷消除情況和檢驗結(jié)論；容器耐壓試驗情況及試驗評定結(jié)論；容器受壓元件的修理或更換情況等。 4 壓力容器安全措施二、壓力容器使用記錄 《壓力容器使用登記管理規(guī)則》 壓力容器的使用單位，在壓力容器投入使用前，應按要求到安全監(jiān)察機構(gòu)或授權(quán)的部門逐臺辦理登記手續(xù)，取得使用證，才能將容器投入運行。 4 壓力容器安全措施三、壓力容器的安全使用管理 容器管理責任制 容器操作責任制 容器管理規(guī)章制度 容器安全操作規(guī)程 4 壓力容器安全措施四、壓力容器的操作與維護 1. 壓力容器的安全操作 操作的一般要求、運行操作、運行期間的檢查 2. 壓力容器的維護保養(yǎng) 運行期間的維護保養(yǎng)、停用期間的維護保養(yǎng) 4 壓力容器安全措施五、壓力容器的定期檢驗 在容器的設計使用期限內(nèi)，每隔一定的時間，即采用適當有效的方法，對它的承壓部件和安全裝置進行檢查或作必要的檢驗。 5 氣瓶氣瓶是一種移動式的特殊壓力容器 一種專作運輸氣體的貯裝容器通常 在環(huán)境溫度(-40～60℃)下使用 公稱壓力1.0-30Mpa 公稱容積0.4-3000L 盛裝永久性氣體、液化氣體或混合氣體 無縫、焊接密閉容器特點 流通范圍廣，使用條件多變，難于掌握 瓶裝氣體種類繁多：易燃易爆、毒害性、腐蝕性、化學反應危險性等因此，防漏、防爆非常重要，一旦出現(xiàn)事故，損失慘重。5 氣瓶高校實驗室涉及N2、O2、H2、Ar、Ne、CH4、Kr、SF、SF6、F(5％)、4.55%NO+N、CO、CO2、SO2等種類繁多的氣體，很多危險氣體5 氣瓶高校實驗室設計種類繁多的氣體，其中也包含很多危險氣體6 瓶裝氣體的基本常識臨界溫度 若氣體臨界溫度高于氣瓶環(huán)境溫度，則在一定壓力下氣體可能液化；反之，則無論壓力加多高，氣體也不會液化。 6 瓶裝氣體的基本常識氣瓶的公稱壓力和水壓試驗壓力 氣瓶公稱工作壓力： 永久性氣瓶指在20℃時，氣體的限定充裝壓力 液化氣瓶指溫度為60℃時瓶內(nèi)氣體的壓力限定值 6 瓶裝氣體的基本常識6 瓶裝氣體的基本常識瓶裝氣體的分類6 瓶裝氣體的基本常識常用氣瓶的結(jié)構(gòu)6 瓶裝氣體的基本常識氣瓶安全附件 瓶帽：保護瓶閥用的帽罩式安全附件 避免氣瓶在搬運和使用過程中由于碰撞而損傷瓶閥，從而引起漏氣、燃燒、爆炸等事故 瓶閥：是氣瓶的主要附件，其作用是控制氣體的進出 可燃性氣體瓶閥出口螺紋是左旋 非可燃性氣體的是右旋6 瓶裝氣體的基本常識氣瓶安全附件 爆破片、易熔合金塞、彈簧泄放裝置、復合式泄放裝置等 作用 當氣瓶的壓力超出一定的范圍時，安全裝置可自動爆破或開啟，使瓶內(nèi)的氣體泄放出，從而降低氣瓶內(nèi)氣體的壓力，防止氣瓶爆炸 劇毒介質(zhì)氣瓶禁止裝設安全泄壓裝置； 液化石油氣瓶一般不設安全泄壓裝置； 其它氣瓶均應設置相應的安全泄壓裝置； 永久氣體的爆破片可以裝配在瓶閥上。6 瓶裝氣體的基本常識氣瓶安全附件 爆破片、易熔合金塞、彈簧泄放裝置、復合式泄放裝置等 6 瓶裝氣體的基本常識氣瓶標記與漆色6 瓶裝氣體的基本常識GB 7144-1999《氣瓶顏色標記》6 瓶裝氣體的基本常識鋼瓶鋼印標記(示意) 圖中標記的含義: 0—制造廠檢驗標記 1一鋼瓶制造廠代號或商標 2—鋼瓶編號 3—水壓試驗壓力MPa 4一公稱工作壓力MPa 5一實測重量kg 6—實測容積L 7—瓶體設計壁厚mm 8一制造年月 9一安全監(jiān)察部門的監(jiān)檢標記無縫氣瓶制造鋼印標志6 瓶裝氣體的基本常識氣瓶的充裝要求 氣體純度要高 固體雜質(zhì)易帶電引爆，含水易加速鋼瓶腐蝕 充氣前必須把瓶內(nèi)空氣抽掉，或用干氮置換 嚴禁混裝、錯裝 對有聚合傾向的氣體，要嚴格控制氧含量 液化氣瓶避免低溫充裝與過量充裝 充裝前檢查、充裝量檢查、充裝后檢查運輸儲存 實驗室使用氣瓶一定要到正規(guī)的氣站換氣?。?！7 氣瓶的安全使用與管理1、采購和使用有制造許可證的企業(yè)的合格產(chǎn)品，不使用超期未檢的氣瓶 2、必須到已辦理充裝注冊的單位或經(jīng)銷注冊的單位購氣 注意氣體的純度，特別是氫和氧的含量 3、使用前應進行安全狀況檢查。確認氣體，禁止使用不符合安全技術(shù)要求的氣瓶 瓶閥漏氣、閥桿受損、接嘴螺紋旋向及是否受損、是否裝瓶帽、防震圈、是否有檢驗合格證等 有問題的氣瓶不得接受 7 氣瓶的安全使用與管理4、氣瓶放置地點不得靠近熱源和明火，應保證瓶體干燥 距明火10米之外；嚴禁用溫度超過40℃的熱源對氣瓶加熱 5、氣瓶立放時，應采取防止傾倒的措施 嚴禁敲擊、碰撞氣瓶 6、夏季應防止氣瓶暴曬，露天作業(yè)應有遮擋措施 7 氣瓶的安全使用與管理7、瓶內(nèi)氣體不得用盡，必須留有剩余壓力。 永久氣體瓶≥0.05MPa，氧氣瓶≥0.5MPa 液化氣體瓶≥規(guī)定充裝量0.5-1％的剩余氣體 防止空氣吸入引發(fā)事故和影響氣體純度 8、不得擅自更改氣瓶的鋼印和顏色標記；防止錯裝、混裝引發(fā)重大事故。 9、開啟瓶閥時只能用手或?qū)Ｓ冒馐郑苑罁p傷閥桿；開關(guān)要緩慢，防止產(chǎn)生摩擦熱和靜電火花。 7 氣瓶的安全使用與管理10、使用氧氣瓶時，手及工具要禁油污，防止著火；接頭、管道、閥門等應使用銅基合金或?qū)Ｓ霉? 11、用完的空瓶應標上“空瓶”字樣；已經(jīng)用部分氣體的氣瓶應把剩余壓力寫在瓶身上 12、發(fā)現(xiàn)氣瓶漏氣，首先應根據(jù)氣體性質(zhì)做好相應的人體防護，在保證安全的前提下，關(guān)閉瓶閥。瓶閥失控必須采取緊急措施 13、毒性或可燃性氣體應放如氣瓶柜，氣瓶柜應有強制換氣設備，保持氣瓶柜內(nèi)處于負壓狀態(tài) 8.其他注意事項檢查材料系實驗室的安全隱患 各組做好記錄，如果有條件也可用數(shù)碼相機拍照 匯總檢查出的問題并提出整改意見 安全檢查主要內(nèi)容 一、規(guī)章制度是否健全 實驗室安全規(guī)定 特種設備如高壓容器、加熱設備安全操作規(guī)程 有關(guān)安全規(guī)定,如劇毒物品管理規(guī)程。 8.其他注意事項檢查材料系實驗室的安全隱患 各組做好記錄，如果有條件也可用數(shù)碼相機拍照 匯總檢查出的問題并提出整改意見 安全檢查主要內(nèi)容 二、防火、用電、化學品、壓力容器等方面存在的安全隱患 是否亂拉臨時線、電閘箱、燈泡、燈管下亂堆雜物； 消防設施、設備是否完好有效（滅火器是否過期，有無壓力，消防栓、水帶、水槍是否完好）、消防設施是否有遮擋、挪用（如消防器材、應急照明、疏散標致、報警探頭是否有遮擋，滅火器是否挪用）等。 8.其他注意事項檢查材料系實驗室的安全隱患 各組做好記錄，如果有條件也可用數(shù)碼相機拍照 匯總檢查出的問題并提出整改意見 安全檢查主要內(nèi)容 二、防火、用電、化學品、壓力容器等方面存在的安全隱患 壓力氣瓶的使用、存放是否符合安全要求，安全附件是否完好等 化學藥品存放、使用是否合理等 電源插座是否符合要求