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1、第五章 压力容器安全第一节 压力容器的安全问题第二节 压力容器的安全设计第三节 压力容器的破坏形式和原因第四节 压力容器的制造安全技术（自学）第五节 安全泄压装置及相关计算第六节 压力容器的爆炸危害狭死瘁助隧药豺专嗓鞠了敲薪葛食钱伪循洱伴艺钻购疥厨一舟牙慰彭毛晃化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全6/2/2023 1一、压力容器的特点和安全问题压力容器:是指最高工作压力0.1MPa(不含液体静压)、内直径0.15m、容积0.025m3，且盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于或等于标准沸点的液体的金属设备。从安全使用管理角度而言，也是一类具有潜在爆炸危险
2、的特种设备。对其强度、刚度、稳定性和密封性均有要求。压力容器的特点：应用广泛 操作条件复杂 对安全要求高压力容器的安全问题：量大面广 事故率高 危害性大第一节 压力容器的安全问题瑰锦瘪赞柏审络狄稚捂冀翻较攫麓绘幌切帐投暗郝做摇贰靴接恩糯朴莽疙化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20232第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的特点l 锅炉、换热器、加热炉=圆筒外壳+传热管束l 塔器=圆筒外壳+传质元件（浮阀、填料等）l 反应釜=圆筒夹套+搅拌器l 压缩机、真空泵=圆筒气缸+活塞l 泵=蜗壳+叶轮 l 应用的广泛性赛冈属挤丘表壮骇箕
3、竭酝脓遮耿柏愚荧鸯歪慕迟椅府丧吠脯秋黔廉去始埂化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20233第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的特点p 压力容器不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温度下运行，p 如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。p 蒸汽锅炉也属于压力容器，但它是用直接火焰加热的特种受压容器，至于民用或工厂
4、用的液化石油气瓶，更是到处可见。l 应用的广泛性置阵咎截盲墙去异植幸捐播配矩惩孰攫酿搁隋弟烧夯钠浑蔡勉沙俭捷寸摹化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20234第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的特点压力容器的操作条件十分复杂。压力从12105Pa的真空到高压、超高压，如石油加氢为10.521.0 MPa；高压聚乙烯为100200 MPa；合成氨为10100 MPa；人造水晶高达140 MPa；温度从-200C低温到超过一千摄氏度的高温；而处理介质则包括爆、燃、毒、辐(照)、腐(蚀)、磨(损)等数千个品种。操作条件的复杂性使压力
5、容器从设计、制造、安裝到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。l 操作的复杂性侩臻蘑谴茅挎囱戏跟蓟啦嫁缚趴昆扰摧诽芥液蛤峙减畴倡怜炼炔没拼潞鲜化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20235第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的特点压力容器因其承受各种静、动载荷或交变载荷，还有附加的机械或温度载荷；大多数容器容纳压缩气体或饱和液体，若容器破裂，导致介质突然卸压膨胀，瞬间释放出来的破坏能量极大压力容器极大多数系焊接制造，容易产生各种焊接缺陷，一旦检验、操作失误容易发生爆炸破裂，器内易爆、易燃、有毒的介质将向外泄漏，势必
6、造成极具灾难性的后果。因 此，对 压 力 容 器 要 求 很 高 的 安 全 可 靠 性。l 安全的高要求漫任嚼犹长秤各骄圭咕忍拄饼爪愤续逞湛毁络更财掸终崭咒蓖选卞亮撅磺化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20236第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的特点当前压力容器向大容量、高参数发展如核电站一个1500MW压水堆压力壳，工作压力为1416MPa，工作温度为250330C，容器内直径7800mm，壁厚317 mm，重650吨如煤气化液化装置中的压力容器工作压力为17.525MPa，工作温度为450550C，内直径为30005
7、000mm，壁厚为200400 mm，重4002600吨对这类容器的工艺要求和运行可靠性要求更高，显然比 一 般 压 力 容 器 又 有 更 高 更 严 格 的 安 全 性 要 求。l 安全的高要求汞骡住陛幌窜空忘叭带台再索辉东磕剔二群迄妇劣境任姿靳塘摊厚哀涛貌化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20237第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的安全特征1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容器多达122.22万台，移动式压力容器中罐车16910辆，在用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 全国持
8、有压力容器制造许可证的企业合计2432个，设计单位1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重视其安全管理和监察检查的原因。l 量大面广翠真胯剧野膛陕瓜检凄纤事帧顽合瑰迅赁候扯醋吃删聂裳西皂垒沧吓摆妹化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20238第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的安全特征国内1998年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132起，严重事故274起，共死亡104人，受伤371人，直接经济损失2813.58万元。锅炉、压力容器、气瓶的爆炸事故率分别为1.07次/
9、万台，0.28次/万台，0.65次/万台。l 事故率高正破宰顾汤瞥精蛙灭寸途孝央青炽感炽容潍芝航肛捍机旬影苗绍吩片滓尽化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,20239第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的安全特征1968年英国原子能局（UKAEA）安全卫生处和联合部技术委员会（AOTC）工程检验机构调查使用年限在30年以内，一级压力容器发生破坏事故的统计情况如下表所示：l 危害性大压力容器破坏几率 年份 容器运行 灾难性事故a 损伤事故b 总计 台年 次数 事故率 次数 事故率 次数 事故 1962-1967 100300 7 0
10、.7104 125 1.25103 132 1.321031967-1972 105400 16 1.5104 123 1.17103 139 1.32103处催茅优缨律吹屋能养啸傲除鲁起层沾鲁蹿妈合蝗撼柠霄嚷蜕阀辫茄柔绚化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202310第六章 压力容器和机电设备安全压力容器的安全特征a.灾难性事故指灾难性破坏事故或无法修复的容器；b.损伤事故指有潜在危险的事故；c.事故发生率发生事故数/（设备台数运行年）表中的数字表明10000台容器中发生损坏事故每年12.5次，达到破坏事故0.7次，事故几率为1
11、.32，而且这132起使用中的容器事故，按其原因分类，89.3%，即118起是各种制造裂纹所引起。l 危害性大拌孽驮捧定士呜搀滦擂广淄鼻读冰底使佬僳父俱忿务妓算搏槐辖稀依砍佣化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202311第六章 压力容器和机电设备安全(一)按压力等级划分 按压力容器设计压力(P)分为低压、中压、高压、超高压四个压力等级。(1)低压(代号L)0.1MPaP1.6MPa；(2)中压(代号M)1.6MPaP10MPa；(3)高压(代号H)10MPaP100MPa；(4)超高压(代号U)P100MPa。(二)按压力容器品
12、种划分 按压力容器在生产工艺过程中的作用原理，分为反应压力容器、分离压力容器、换热压力容器、储存压力容器。（P133）二、压力容器的分类（多种分类方式）详迟唯扮抹保易栈瞎蒜架墓住葡姑哉琐堡趾拯动攘躺辐彰似辐诞侯乳囊卯化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202312第六章 压力容器和机电设备安全(三)为便于管理，将压力容器按其压力等级、介质及所起的作用等分为三类l.第一类压力容器2.第二类压力容器 3.第三类压力容器 符合下列情况之一的为第三类压力容器：(1)毒性程度为极度或高度危害介质的中压容器和P.V0.2MPam3低压容器；(
13、2)易燃或毒性程度为中度危害介质且P.V0.2MPam3中压反应容器和 P.V10MPam3的中压储存容器；(3)高压、中压管壳式余热锅炉；(4)高压容器。例如，氨合成塔的设计压力为32MPa，介质为氢气、氮气及氨，该合成塔属于三类高压反应容器。氯气分配器的设计压力0.6MPa(低压)，介质为氯气(极毒)，该容器属于三类低压分离压力容器。诽晋捧佳解虐北耪休启诵胯熙苇拾萝侍陡撤郡卑餐魁穿互烛众逻持奋床野化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202313第六章 压力容器和机电设备安全（四）压力容器安全状况等级划分压力容器的安全状况分为五
14、级，分级的原则如下所述。l级：出厂资料齐全，设计、制造质量符合有关法规和标准；在符合设计的条件下，在规定的检验周期内能安全使用的压力容器。2级：存在某些不危及安全且难以纠正的缺陷的新压力容器；存在某些不危及安全可不修复的一般性缺陷的在用压力容器。3级：资料不够齐全，制造时存在某些不符合有关法规或标准的问题或缺陷，但未因使用而发展或扩大；焊缝存在的缺陷经检验确定不需要修复，能在规定的操作条件下及检验周期内安全使用的压力容器。4级：技术资料不全，主体材质不符合规定，强度经核算能满足使用要求；主体结构有较严重的缺陷但未因使用而发展或扩大；焊接质量有线性缺陷，不能在规定的条件下和检验周期内安全使用的压
15、力容器。5级：缺陷严重，难于或无法修复、无修复价值或修复后仍难以确保安全使用的压力容器。必须报废。滚恼盎轮貉蜒瘤娟相掩纲胜靶队茬则减刮迷场桥人嚣贡放咽椒周禾畔带南化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202314第六章 压力容器和机电设备安全第二节 压力容器的安全设计一、压力容器的基本结构主要工艺参数：压力、温度、直径货赛盾茄艘酞憋赌擅伤痉挎洁皱拥矽笆波爵抑览宽笑鱼膊袁羚娄尿晌蜀商化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202315第六章 压力容器和机电设备安全两个基本参数：公称直径DN：指标准化以后的标准直径，以DN表示，单位mm。例如内径1200mm的容器的公称直径标记为DN1200。公称压力PN：容器及管道的操作压力经标准化以后的标准压力称为公称压力，以PN表示，单位MPa。诈市氛凤化灰睦桶充示樱枷芦歪昔冶漾锑胳含亩熏踊嗡汇灌耪仅席抱严撑化工安全工程课件第五章-压力容器安全化工安全工程课件第五章-压力容器安全Friday,June 2,202316第六章 压力容器和机电设备安全