1、壓力容器的安全使用第五章 壓力容器的安全使用 壓力容器是一種具有爆炸危險的特種設備。由于生產過程的需要，壓力容器在化工企業中廣泛應用，但是壓力容器的安全使用未能引起企業領導的足夠重視，不少單位對壓力容器的管理不力，定檢率低，維修欠賬，存在諸多問題。由于壓力容器中盛裝的化學危險品居多，因而一旦失效破壞，往往釀成極為嚴重的后果。因此，化工企業對壓力容器的安全使用必須十分重視。壓力容器的安全使用 天然氣液化器配器站專用容器設備壓力容器的安全使用換熱器壓力容器的安全使用外盤半管式反應鍋外盤半管式反應鍋壓力容器的安全使用三聚氰胺尿素洗滌塔外景壓力容器的安全使用高橋石化石蠟加氫裝置壓力容器的安全使用高橋石

2、化1#催化裝置壓力容器的安全使用第一節第一節 壓力容器的基本概念壓力容器的基本概念一、壓力容器特點一、壓力容器特點 壓力容器是指最高工作壓力0.1MPa(不含液體靜壓)、內直徑0.15m、容積0.025m3，且盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體的金屬設備。壓力容器是在化工生產過程中完成反應、儲存、換熱、分離等作用的常用設備，需承受高溫、高壓、超低溫，且工藝介質多是易燃、易爆、有毒物質，是危險性極大的設備，一旦發生爆炸，不僅容器本身遭到破壞，而且還會造成人身傷亡、環境污染、國家財產損失等。從多年來的情況分析，壓力容器事故的發生有設計、制造、使用、維護、檢修等多方面原因

3、，因此，加強壓力容器全過程的安全技術管理，是保證壓力容器安全運行、實現化工生產的重要環節。壓力容器的安全技術管理是一項政策性、技術性及責任性很強的工作，為管好、用好、修好、改造好壓力容器，必須嚴格遵循有關法規，認真做好各環節的管理工作。壓力容器的安全使用二、壓力容器類別與品種二、壓力容器類別與品種(一一)按壓力等級劃分按壓力等級劃分按壓力容器設計壓力(P)分為低壓、中壓、高壓、超高壓四個壓力等級。(1)低壓(代號L) 0.1MPaP1.6MPa；(2)中壓(代號M) 1.6MPaP10MPa；(3)高壓(代號H) 10MPaP100MPa；(4)超高壓(代號U) P100MPa。(二二)按壓力

4、容器品種劃分按壓力容器品種劃分按壓力容器在生產工藝過程中的作用原理，分為反應壓力容器、分離壓力容器、換熱壓力容器、儲存壓力容器。(1)反應壓力容器(代號R) 主要是用于完成介質的物理、化學反應的壓力容器。如反應器、反應釜、聚合釜、合成塔、煤氣發生爐等； 壓力容器的安全使用(2)分離壓力容器(代號S) 主要是用于完成介質的流體平衡和氣體凈化分離的壓力容器。如過濾器、緩沖器、吸收塔、干燥塔、洗滌器等；(3)換熱壓力容器(代號E) 主要是用于完成介質的熱量交換的壓力容器。如管殼式余熱鍋爐、冷卻器、預熱器、蒸發器，硫化鍋等；(4)儲存壓力容器(代號C，其中球罐代號B) 主要是用于盛裝生產用氣體、液體、

5、液化氣體等的壓力容器。如各種型式儲罐。在一種壓力容器中，如同時具備兩種以上的工藝作用原理時，應按工藝過程中的主要作用來劃分品種。(三三)為便于管理，將壓力容器按其壓力等級、介質及所起的作為便于管理，將壓力容器按其壓力等級、介質及所起的作用等分為三類用等分為三類l.第一類壓力容器符合下列情況之一為第一類壓力容器；(1)介質的毒性程度為低毒的低壓容器；(2)易燃介質或毒性程度為中度危害介質的低壓換熱容器和分離容器。壓力容器的安全使用(3)毒性程度為極度或高度危害介質的低壓容器；(4)低壓管殼式余熱鍋爐；(5)搪玻璃壓力容器。3.第三類壓力容器符合下列情況之一的為第三類壓力容器：(1)毒性程度為極度

6、或高度危害介質的中壓容器和P.V0.2MPam3的低壓容器；(2)易燃或毒性程度為中度危害介質且P.V0.2MPam3中壓反應容器和P.V10MPam3的中壓儲存容器；(3)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；(4)高壓容器。易燃介質是指爆炸下限小于10，或爆炸上限和下限之差20的氣體。介質毒性程度參照GB5044職業性接觸毒物危害程度分級的規定。例如，氨合成塔的設計壓力為32MPa，介質為氫氣、氮氣及氨，該合成塔屬于三類高壓反應容器。氯氣分配器的設計壓力0.6MPa(低壓)，介質為氯氣(極毒)，該容器屬于三類低壓分離壓力容器。壓力容器的安全使用三、壓力容器安全狀況等級劃分三、壓力容器安全狀況等級劃分

7、壓力容器的安全狀況分為五級，分級的原則如下所述。l級：出廠資料齊全，設計、制造質量符合有關法規和標準；在符合設計的條件下，在規定的檢驗周期內能安全使用的壓力容器。2級：存在某些不危及安全且難以糾正的缺陷的新壓力容器；存在某些不危及安全可不修復的一般性缺陷的在用壓力容器。3級：資料不夠齊全，制造時存在某些不符合有關法規或標準的問題或缺陷，但未因使用而發展或擴大；焊縫存在的缺陷經檢驗確定不需要修復，能在規定的操作條件下及檢驗周期內安全使用的壓力容器。4級：技術資料不全，主體材質不符合規定，強度經核算能滿足使用要求；主體結構有較嚴重的缺陷但未因使用而發展或擴大；焊接質量有線性缺陷，不能在規定的條件下

8、和檢驗周期內安全使用的壓力容器。 5級：缺陷嚴重，難于或無法修復、無修復價值或修復后仍難以確保安全使用的壓力容器。 壓力容器的安全使用 被判為五級的壓力容器必須報廢。 安全狀況等級評定的主要依據是壓力容器的材質、結構、裂紋、焊縫、埋藏缺陷及腐蝕等方面的檢測結果。具體評定標準見化工部頒發的在用化工壓力容器檢驗規程。 壓力容器的安全使用四、壓力容器的完好標準四、壓力容器的完好標準 壓力容器管理的目的在于使壓力容器能在完好狀態下運行。壓力容器的完好的主要內容包括以下三個方面。(一一)設備完整設備完整(1)零、部件齊全、完整，質量符合要求；(2)安全附件齊全、靈敏、可靠，在有效檢測期內；(3)防腐層，

9、絕熱層完好；(4)基礎、支座穩固可靠； (5)表面合適的位置應有壓力容器銘牌。(二二)運行正常運行正常(1)在用壓力容器安全狀況等級必須達到3級(含3級)以上，新壓力容器安全狀況等級必須達到2級(含2級)以上；(2)容器各項工藝性能符合設計要求或查定的要求；(3)無跑、冒、滴、漏現象； (4)無明顯變形或傾斜，無異常震動、聲響等現象。 (三三)各種技術資料齊備、準確，壓力容器技術檔案完整各種技術資料齊備、準確，壓力容器技術檔案完整 壓力容器的安全使用第二節第二節 壓力容器的管理與使用壓力容器的管理與使用 隨著化學工業的發展，生產規模不斷擴大，現代化程度不斷地提高，壓力容器也逐步向大型化發展，在

10、生產過程中的地位愈顯重要。歷年來，國務院、勞動部、化工部頒發了一系列的條例、法規、標準，對壓力容器的設計、制造、安裝、使用、檢驗、修理、改造直至報廢都做了明確的規定。任何單位都必須經有關部門進行資格認可后，方可從事資格范圍內的壓力容器相應工作，超越批準范圍將負法律責任。 目前，壓力容器安全技術管理常用的主要管理法規有1982年國務院頒發的鍋爐壓力容器安全監察暫行條例、1990年勞動部頒發的壓力容器安全技術監察規程、1994年化工部頒發的化工壓力容器管理規定及化工壓力容器使用管理規程和1993年頒發的在用化工壓力容器檢驗規程等。化工企業要依據上述法規加強對壓力容器的管理，做好以下各項工作。 壓力

11、容器的安全使用一、建立責任制，落實到人一、建立責任制，落實到人(一一)壓力容器使用單位壓力容器使用單位(生產企業生產企業)的職責的職責(1)必須堅決執行國家及有關部門頒發的壓力容器法規，按要求做好壓力容器的全過程管理；(2)有計劃地提高壓力容器安全狀況等級，確保安全生產；(3)企業法定代表人對本企業的壓力容器安全使用管理全面負責；(4)接受主管部門和勞動行政部門的監督檢查。(二二)設備管理部門的職責設備管理部門的職責 (1)貫徹執行有關壓力容器的技術法規，并編制本企業壓力容器安全技術管理規章制度；(2)建立健全壓力容器技術檔案；(3)參與壓力容器安裝、檢驗、修理、驗收工作；(4)編制壓力容器年

12、度定期檢驗及修理計劃，并負責實施；(5)負責壓力容器安全狀況等級變更、工藝參數提高及過戶審查批準工作； (6)參與或組織壓力容器事故的分析； (7)定期向化工主管部門和當地勞動部門上報壓力容器管理年報、定期檢驗計劃和實施情況。 壓力容器的安全使用(三三)安全管理部門的職責安全管理部門的職責(1)負責壓力容器使用、管理、檢驗的監督檢查；(2)負責壓力容器操作人員的安全教育培訓、考核、發證；(3)對監控使用的壓力容器加強監督管理；(4)負責組織壓力容器事故分析及處理工作。(四四)生產使用部門的職責生產使用部門的職責(1)操作人員必須經技術培訓和安全教育，并經考核合格持安全操作證上崗；(2)遵守操作

13、規程，嚴禁超溫、超壓、超負荷運行；(3)認真執行巡回檢查制度，發現問題及時處理或上報；(4)認真填寫崗位原始記錄和交接班記錄；(5)對封存和備用的容器應定期進行維護保養。 壓力容器的安全使用二、辦理壓力容器使用登記手續二、辦理壓力容器使用登記手續 壓力容器的使用登記是在容器檢驗與安全狀況等級核定的基礎上進行的，壓力容器的使用單位在壓力容器投入使用前必須辦理使用登記手續，并領取使用證。使用證必須與壓力容器相對應，不得借用或延用，不得涂改。 壓力容器的安全使用三、制訂安全操作規程三、制訂安全操作規程 企業要根據生產工藝要求和壓力容器技術性能，制訂工藝安全操作規程，其內容至少應包含以下幾點。(1)壓

14、力容器操作工藝指標及最高或最低(真空容器)工作壓力、最高或最低(指低于-20)工作溫度；(2)壓力容器操作程序及注意事項；(3)巡回檢查的主要項目和部位，運行中可能出現的異常現象和防范措施及排除方法； (4)壓力容器封存、備用及正常使用的保養方法。 壓力容器的安全使用四、人員培訓四、人員培訓 壓力容器操作人員在上崗前必須經過安全教育和考核，合格后由企業安全管理職能部門發給安全操作證，方能上崗操作。操作人員通過培訓必須具備以下技能。(1)了解有關壓力容器的法規，掌握壓力容器的基本知識；(2)了解所在工段的工藝流程，掌握壓力容器技術特性、結構、工藝參數(介質、溫度、壓力等)及介質的物理，化學性能；

15、 (3)熟知崗位操作法，能正確使用壓力容器(包括開停車操作程序、安全注意事項等)；(4)能判斷壓力容器安全裝置是否完好； (5)對可能出現的事故能采取防范措施；在容器出現異常情況時，能及時、準確地處理。 壓力容器的安全使用五、正確使用五、正確使用 壓力容器的正確使用是保證安全生產的重要環節，操作人員必須嚴格遵循操作規程，做到精心操作。1.嚴禁超溫、超壓嚴禁超溫、超壓溫度和壓力是壓力容器的重要操作參數，兩者之間有著密切的聯帶關系。任何壓力容器都有其最高工作溫度(低溫容器限最低工作溫度)和最高工作壓力的限值，若出現超溫、超壓現象，必使壓力容器材質發生塑性變形，以至產生塑性破壞。而對低溫容器來說，若

16、超出最低溫度限值，就會使材料產生脆性破壞。單純性超壓大多是由于操作失誤引起的。如：壓力來自系統，且高于容器設計壓力時，若誤將容器的出口閥關閉或誤將容器應關閉的進口閥打開，都會出現超壓現象。為防止誤操作，關鍵部位要懸掛明顯標記，以顯示閥門的啟、閉狀態。 壓力來自容器內部的超壓現象的產生，大多是由于壓力容器內部化學反應失控造成。主要原因是：加料過量、過快或物料質量不合格，致使化學反應過快，溫度失控、壓力上升，嚴重時會造成壓力容器的爆炸。 壓力容器的安全使用2.嚴禁超量盛裝嚴禁超量盛裝液化氣體的盛裝要嚴格遵守其充裝系數(不同液化氣體有不同的充裝系數)，超量盛裝會使液相介質占有過大的空間，當液化氣體溫

17、度隨周圍環境溫度上升時，其體積膨大，使容器內壓力急劇加大，以至發生爆炸3.平穩操作平穩操作壓力容器承受的載荷不是一成不變的，是隨著化工生產工藝的變化而變化，其溫度、壓力會有較大幅度波動，但這波動速率是有限度的。溫度的急劇變化能使壓力容器產生內應力，使容器襯里鼓包、脫落，或使固定式管板換熱器的管板與管子之間松動，造成設備損壞。因此，操作人員在開停車的過程中，要做到按工藝要求，掌握速率，平穩操作。4.控制物料質量控制物料質量在生產過程中物料是否符合相應的質量標準，將直接影響設備的使用壽命，并危及安全生產。如：在化肥生產中原料含硫量的超標，液氯、液態二氧化硫中水分含量超標，都將使腐蝕速率驟然加大，使

18、容器的壁厚加速減薄以至破裂、爆炸。 壓力容器的安全使用5.堅守崗位堅守崗位壓力容器在運行中，操作人員必須堅守崗位。注意觀察壓力容器內介質、壓力、溫度的變化情況。對異常現象要做到及時發現、及時調整以保證壓力容器的安全運行。壓力容器的安全使用六、巡回檢查六、巡回檢查 巡回檢查是保證安全生產的主要環節之一，通過巡回檢查使事故被消除在萌芽階段。巡回檢查的主要內容包括以下幾點。(1)工藝參數 檢查當前的壓力、強度、液位等是否在規定允許的范圍內；介質的化學成分是否合格。 (2)壓力容器本體 主要檢查有無跑、冒、滴、漏，塑性變形，異常腐蝕及震動。(3)安全裝置 檢查安全附件是否有泄漏、堵塞、銹蝕、凍結等現象

19、；是否在規定的使用期內。 發現問題及時匯報或處理，并填寫記錄。 壓力容器的安全使用七、維護保養七、維護保養 (1)消除跑、冒、滴，漏 設備的跑、冒、滴、漏不僅是原料、能源的浪費，而且還污染環境、加速腐蝕，甚至引起燃燒、爆炸、中毒。正確選用連接方式和密封材料，及時消除跑、冒、滴、漏，是實現安全、文明生產有效措施之一。(2)確保防腐涂層、襯里完好 壓力容器的防腐涂層與襯里是防止化學介質腐蝕的手段，為保護其完好，不得用堅硬物體打擊、碰撞容器的涂層或襯里；內填料應布放均勻，防止產生偏流磨損；襯里出現裂紋、剝離現象，應及時修復。(3)安全附件要準確、靈敏、可靠。(4)壓力容器在運行中嚴禁做電焊零線及起重

20、錨點；主螺栓應定期加潤滑劑，一般螺栓要定期涂防腐脂；特殊容器應有避雷裝置和接地線。 (5)停止使用的壓力容器必須經過排放、置換、清洗后，采取有效防腐措施，加以封存。封存期間要定期檢查。 壓力容器的安全使用八、運行中緊急情況的處理八、運行中緊急情況的處理 在運行中壓力容器出現下列情況之一時，操作人員應立即采取緊急措施，并按程序向有關部門報告。 (1)工作溫度、壓力超過允許值； (2)壓力容器主要受壓元件發生裂紋、變形、泄露等危及安全的缺陷； (3)安全附件失靈； (4)接管、緊固件損壞，難以保證安全運行； (5)發生火災，直接威脅到壓力容器的安全運行； (6)過量盛裝； (7)壓力容器液面失去控

21、制； (8)壓力容器與管道發生異常震動，危及安全運行。 若采取措施仍不能恢復正常工作的，應立即停車。待查明原因、采取措施、消除隱患后，再組織開車。 壓力容器的安全使用九、壓力容器的檢驗九、壓力容器的檢驗 壓力容器的檢驗，除檢驗其強度安全性能外，還要檢驗其使用性能，以確保化工生產安全連續運行。壓力容器的檢驗分為役前檢驗、定期檢驗和綜合評定。 (一一)役前檢驗役前檢驗 是指專業檢驗人員在壓力容器投入使用前進行的，目的在于確認制造和安裝質量的檢驗。 役前檢驗是以原始資料審查和外部宏觀檢查為主，必要時可進行無損探傷抽查。 壓力容器的安全使用 (二二)定期檢驗定期檢驗 定期檢驗包括：在線檢驗、內外部檢驗

22、和耐壓試驗。 (1)在線檢驗 是指專業人員在壓力容器運行過程中每年至少一次的檢查。在線檢驗應以宏觀檢查為主，必要時可進行測厚、壁溫檢查及腐蝕介質含量的測定。 (2)內外部檢驗 是指專業檢驗人員在停機狀態下，對壓力容器外部和內部進行的檢驗。內外部檢驗應以宏觀檢查、壁厚測定、表面探傷為主，必要時采用射線、超聲波探傷；硬度測定、金相檢驗、材質分析、應力測定等等。檢驗周期分為：安全狀況等級為13級的，每隔6年至少一次；安全狀況等級為34級的，每隔3年至少一次。具體時間由檢驗員根據檢驗結果確定。 (3)耐壓試驗 是指壓力容器停機檢驗時，所進行的超過其最高工作壓力的液壓試驗或氣壓試驗。其周期是每十年至少一

23、次。 (三三)綜合評定綜合評定 是指使用超過15年的壓力容器在進行內外部檢驗時，綜合歷次檢驗結果、檢修情況及運行情況，由具備綜合評定資格的單位組織有關技術人員進行的可靠性技術鑒定。 壓力容器的安全使用十、安全附件管理十、安全附件管理 安全附件是防止壓力容器超溫、超壓、超負荷的安全裝置或器具。 1.安全閥安全閥 安全閥主要由閥座、閥瓣以及加載機構組成。當壓力容器內的壓力處在正常工作狀態時，閥瓣與閥座之間形成平面或錐面密封。當進口側達到泄放壓力時開始泄放，經過一段時間泄放，容器內壓力下降，閥瓣關閉。這樣由平衡到不平衡到平衡，起到防止容器超壓，達到安全運行的目的。 壓力容器的安全使用按其結構型式分為

24、杠桿式和彈簧式。杠桿式安全閥 利用重錘和杠桿平衡作用在閥瓣上的壓力。其結構簡單、調整方便；但結構笨重，易受外界環境影響產生震動而導致泄漏，回座壓力低，待工作壓力降至70%才能保持密封，對化工連續生產不利，因此，使用數量逐漸減少。彈簧式安全閥 是利用壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的壓力。其結構緊湊、輕便、靈敏，受外界影響小，因此，應用的范圍很廣。按其氣體排放的方式分為：全封閉式、半封閉式和敞開式。全封閉式安全閥排放的氣體全部通過排氣管進行處理，不能向外泄漏，主要用于盛裝易燃、有毒介質的壓力容器。半封閉式和敞開式安全閥的選用是根據工藝介質、環境的需要來確定。安全閥至少每年做一次定期檢驗，調整、校驗

25、后要加鉛封。日常要做好維護保養工作，保持清潔，防止腐蝕，消除泄漏，鉛封完好。根據實際情況可進行定期手拉排放檢查。 壓力容器的安全使用2.爆破片裝置爆破片裝置爆破片裝置是一次性使用的斷裂型泄壓裝置，是由金屬薄膜和夾具組成。爆破片是爆破片裝置中壓力敏感元件，在規定爆破壓力下能自行破裂，壓力迅速下降，介質外泄，容器被迫停止運行。一般僅在不宜使用安全閥的情況下使用，或與安全閥組合使用。3.爆破片裝置與安全閥組合使用爆破片裝置與安全閥組合使用(1)爆破片裝置與安全閥并聯組合 并聯組合是一種保險的安全裝置，利用爆破片的優點彌補安全閥動作不正常或反應不靈敏的缺陷。(2)爆破片裝置與安全閥串聯組合爆破片裝置在

26、安全閥進口側，這種串聯配置可使工藝介質與安全閥隔開，防止安全閥直接受腐蝕。正常工作時，爆破片保證密封。超壓時，爆破片破裂后，通過安全閥泄壓復位可減少工藝介質流失。爆破片裝置在安全閥出口側，這種串聯配置可以防止安全閥因泄漏造成環境污染，爆破片不與工藝介質接觸，可以延長其使用壽命，更換比較方便。 壓力容器的安全使用4.壓力表壓力表用來顯示壓力容器內部壓力。壓力表的選用要與壓力容器內介質的特性相適應。用于低壓容器的壓力表精度不應低于2.5級，用于中壓、高壓容器的壓力表精度不應低于1.5級；表盤刻度的極限值應為最高工作壓力的1.53.0倍，最好選用2倍。一般表盤不小于100mm。壓力表的校驗與維護應符合國家計量部門的有關規定。在安裝前應校驗，加鉛封。刻度盤上要有最高工作壓力的標記，并注明下次校驗的日期。若壓力表出現下列情況：在無壓力時，壓力表指針距零位的數值超出其允許誤差值；表盤封面玻璃破裂或表盤