第三章压力容器

1、l 3.1 压力容器基础知识l 3.2 压力容器安全管理l 3.3压力容器安全装置l 3.4压力容器安全技术l 3.5压力容器检测检验l 3.6压力容器常见事故原因及控制措施l 3.7压力容器典型事故案例分析压力容器安全管理；压力容器安全技术。压力容器常见事故原因分析和控制措施。3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识3.1.1 压力容器压力容器概述概述3.1.2 压力容器压力容器分类分类3.1.3 压力容器压力容器结构结构3.1.4 压力容器压力容器主要参数主要参数3.1.5 压力容器压力容器钢材及力学性能钢材及力学性能3.1.6 压力容器压力容器金属焊接金属焊接3.1.7 压力

2、容器压力容器特点特点3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器定义：泛指在工业生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程，并能承受压力的密闭容器。1军工军工行业行业2能能源源行行业业3科研行业科研行业4石石油油化化工工行行业业盛装盛装气体或液体气体或液体承载一定压力承载一定压力的密闭的密闭容器容器u压力容器应用：广泛应用于石油、化工、能源、冶金、机械、轻纺、医药、国防等领域。3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器的形式、品种繁多，其分类方法有很多种：按压力分类低压容器：0.1MPaP1.6 MPa中压M 1.6MPaP10 MPa高压容

3、器 10MPaP100 MPa超高压容器 P100MPa按壳体承压方式分类内压容器 壳体内部承受介质压力外压容器 壳体外部承受压力3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识按设计温度分类低温容器 t-20常温容器 -20 t450高温容器 450 t按技术管理分类固定式容器 合成塔、蒸球、换热器等移动式容器 气瓶、槽车 3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识按在生产工艺过程中的作用原理分类：反应压力容器（R）：用于完成介质的物理化学反应的压力容器。换热压力容器（E）：用于完成介质的热量交换的压力容器。分离压力容器（S）：用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力

4、容器。储存压力容器（C，其中球馆代号B）：主要用于储存、盛装气体、液化气体等介质的压力容器。压力容器的安全综合分类：三类容器：高压容器、中压容器、中压储存容器、中压反应容器、低压容器、高压、中压管壳式余热锅炉、中压搪玻璃压力容器、使用强度级别较高的材料制造的压力容器、移动式压力容器、球形储罐、低温液体储存容器。二类容器：低压容器、低压反应容器和低压储存容器、低压管壳式余热锅炉、低压搪玻璃压力容器。一类容器：不属于二三类容器的。3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器结构3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器主要参数一、压力压力和压力单位压力：垂直作

5、用于单位面积上的力，法定单位是Pa，即1牛顿/米2 。在各种压力容器规范中，经常出现工作压力、最高工作压力、和设计压力等概念 。设计压力在设计温度下确定容器壁厚的压力。最大工作压力容器在正常使用中，容器顶部可能出现的最高表压力。操作压力按正常工艺操作时容器顶部的压力。关系：设计压力最大工作压力操作压力二、温度设计温度：容器在正常操作条件下，在相应的设计压力下，设定的受压元件的金属温度。介质温度 ：容器内工作介质的温度，可以用测温表测得。3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器主要参数三、介质压力容器的介质是多种多样的，本节着重介绍对操作者有严重威胁的毒性介质和易燃易爆介质

6、。毒性介质：容规中介质的毒性程度参照GB5044职业性接触毒物危害程度分级的规定，将介质分为极度危害()、高度危害()、中度危害()和轻度危害(IV)四级举例： 、 级：氟、氟化氢、氯、氢氰酸、光气 级：二氧化硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、乙炔、氧化乙烯 级：氢氧化钠、四氟乙烯、丙酮易燃易爆介质:与空气混合的爆炸下限小于10，或爆炸上限和爆炸下限之差值大于等于20的气体。常用的易燃易爆介质，如汽油、一氧化碳、乙炔、硫化氢、氨、甲烷等等。3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器钢材及力学性能金属力学性能：金属力学性能： 强度（在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力）、塑性（在

7、外力作用下，能永久变形而不发生破裂，且在外力消失后仍能保持变形后形状的能力）、冲击韧度（在冲击力作用下，抑制变形和断裂的能力）、硬度（金属材料抵抗更硬异物压入的能力）、冷弯性能（材料抵抗弯曲断裂能力的标志）、断裂韧度（材料对裂纹扩展能力的抵制能力）、金属材料高温力学性能对压力容器钢材的基本要求：对压力容器钢材的基本要求：使用性能的基本要求钢材具有较高的强度。钢材具有良好的塑性、韧性和较低的时效敏感性。钢材具有较低的缺口敏感性。加工工艺性能要求具有良好的加工工艺性能和焊接性能。压力容器常用钢材：压力容器常用钢材：低碳钢 （含碳量低于0.25）低合金高强度钢（含碳量低于0.25，依靠合金元素强化钢

8、材，改善刚才性能）耐热钢（钼和铬钼热强钢）低温压力容器用钢（工作温度小于200时的压力容器）3 3. .1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识焊接：通过加热或加压或二者同时进行，使焊件连接部位形成原子结合的一种工艺加工方法。焊接方法分类焊条电弧焊（适应性强、适于焊接碳钢、低合金钢、耐热钢、不绣耐蚀钢等）自动埋弧焊（通过机械操纵使电弧在焊剂层下燃烧的方法）钨极氩弧焊（在氩气保护下在钨极和焊件之间引燃电弧的焊接方法）熔化极气体保护焊（焊缝质量高、使用的母材种类和厚度范围宽）电渣焊（生产效率高、焊缝中气孔和夹渣很少）摩擦焊（生产效率高、焊接质量好、使用的接头形式有限）u压力容器金属焊接3 3. .

9、1 1 压力容器压力容器基础知识基础知识u压力容器特点冲击波及其破坏作用（冲击波超压大于0.1MPa时，人会死亡；0.050.10MPa时，内脏严重受伤；0.030.05MPa时，听觉器官受损或骨折；0.020.03MPa时，轻微伤害）爆破碎片的破坏作用（高速飞出的碎片对人体和周围设备造成危害）介质伤害（毒性介质，中毒致死、破坏环境）二次爆炸及燃烧（可燃性蒸气与空气混合形成可燃性混气，遇明火形成二次爆炸）u压力容器压力容器安全管理安全管理3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理u压力容器压力容器安全管理安全管理3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理u压力容器压力容器安

10、全管理安全管理3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理u气瓶安全管理气瓶安全管理3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理1/3HH* * * *厂厂制造钢印气体名称色环所属单位名称瓶帽整体漆色防震胶圈检验钢印u气瓶安全管理气瓶安全管理气体充装气体充装3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理充装前应该进行严格检查，检查内容为：充装前应该进行严格检查，检查内容为：气瓶是否有清晰可见的外表涂色和警示标签。气瓶是否超过定期检验周期；气瓶的外表是否存在腐蚀、变形、磨损、裂纹等严重缺陷； 气瓶的附件（防震圈、瓶帽、瓶阀）是否齐全、完好； 瓶阀是否漏气、阀杆是否受损、检查

11、接嘴螺纹旋向是否正确完好、是否装瓶帽、防震圈、是否有检验合格证等气瓶上的安全装置是否配备齐全、好用。u气瓶安全管理气瓶安全管理气体充装气体充装3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理采取严密措施，防止超量充瓶。措施包括：采取严密措施，防止超量充瓶。措施包括：充满永久气体的气瓶应明确规定在多高的充装温度下充装多大的压力，以保证所装的气体在气瓶最高使用温度下的压力不超过气瓶的许用压力。充装液化气体的气瓶必须严格按规定的充装系数进行充装 ，不得超装。为了防止计量误差造成超装，所有仪表、量具都应按规定的范围选用，并且要定期检验和校正。没有原始质量标记或标准不清难以确认的气瓶不予充装。液化气

12、体的充装量应包括其瓶内原有的余气（液），不得将其忽略。不得用储罐减量法来确定气瓶的充装量。u气瓶安全管理气瓶安全管理气瓶使用和维护气瓶使用和维护3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理存储场所应通风、干燥，防止雨(雪)淋、水浸、避免阳光直射，严禁明火和其他热源。 气瓶及附件应保持清洁、干燥，防止沾染腐蚀性介质、灰尘等。氧气瓶阀不得沾有油脂，不得用沾有油脂的工具、手套或油污工作服去接触氧气瓶阀、减压器等，防止着火；接头、管道、阀门等应使用铜基合金或专用管。氧气瓶和可燃气体气瓶使用时应分开放置，至少保持5m间距，距明火10m以外。 气瓶使用完毕，要妥善保管。气瓶上应有状态标签（空、满、

13、使用中） 严禁在泄漏的情况下使用气瓶。 使用过程中发现气瓶泄漏，要查找原因，及时采取整改措施。勿擅自更改气瓶的钢印和颜色标记；防止错装、混装引发重大事故。不小于5米距离明火不小于10米距离明火不小于10米u气瓶气瓶安全管理安全管理气瓶运输气瓶运输3 3. .2 2 压力容器压力容器安全管理安全管理防止气瓶受到剧烈震动或碰撞冲击。气瓶应直立向上装在车上，妥善固定，防止倾斜、摔倒或跌落； 瓶必须配戴好气瓶帽、防震圈；装卸气瓶时应轻装轻卸，不得采用抛装、滑放或滚动的装卸方法。防止气瓶受热或着火。运输过程中不得长时间暴晒；可燃气体气瓶或其他易爆品、油脂和沾有油污的物品不得和氧气瓶装在一起。两种介质相互

14、接触后能引起燃烧等剧烈反应的不得同车运输；严禁烟火，且要有灭火器材和防毒面具。3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置 由进口静压开启的自动泄压阀门。依靠介质自身的压力排出一定数量的流体，以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值；当容器内的压力恢复正常后，自动关闭，并阻止介质继续排出。安全阀分为全启式安全阀和微启式安全阀。按照整体结构和加载方式可分为净重式、杠杆式、弹簧式、先导式四种。u安全阀安全阀u爆破片爆破片 爆破片装置是一种非重闭式泄压装置，由进口静压使爆破片受压爆破而泄放出介质，以防止容器或系统内的压力超过预定的安全值。 爆破片又称防爆片、防爆膜，是一种断裂型安全泄压装置。与

15、安全阀相比，它具有结构简单、泄压反应快、密封性好、适应性强等特点。3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置 安全阀与爆破片装置并联组合时，爆破片的标定爆破压力不得超过容器的设计压力。安全阀的开启压力赢低于爆破片的标定爆破压力。 当安全阀与容器之间串联安装爆破片装置时，应满足：组合装置的泄放能立应满足要求；爆破片破裂后的些方面及应不小于安全法的进口面积，同时应保证使得爆破片破裂的碎片不影响安全阀的正常工作；爆破片装置与安全阀之间应装设压力表、旋塞、排气孔或报警指示器，以检查爆破片是否破裂或渗漏。 当安全阀出口侧串联安装爆破片装置时，应满足;容器内的介质是洁净的，不含胶着物质或阻塞物质；

16、安全阀的泄放能立应满足要求；当安全阀与爆破片之间存在背压时，阀仍能在开启压力下准确开启；爆破片的泄放面积不得小于安全阀的进口面积；安全阀与爆破片装置之间应设置放空管或排污管，防止压力积累。u安全阀安全阀与爆破片装置的组合与爆破片装置的组合3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置 爆破帽为一端封闭，中间具有一薄弱断面的厚壁段，爆破压力误差较小，爆破帽为一端封闭，中间具有一薄弱断面的厚壁段，爆破压力误差较小，泄放面积较小，多用于超高压容器，其结构如图所示，超压时其断裂的薄弱泄放面积较小，多用于超高压容器，其结构如图所示，超压时其断裂的薄弱断面在开槽的断面在开槽的A-AA-A处处(a(a图

17、图) )和形状改变的和形状改变的A-AA-A处处(b(b图图) )。由于其工作时通常还有。由于其工作时通常还有温度影响，因此，一般均选用热处理性能稳定，且随温度变化较小的高强度温度影响，因此，一般均选用热处理性能稳定，且随温度变化较小的高强度钢材料钢材料( (如如34CrNi3Mo34CrNi3Mo等等) )制造，其爆破爆压力与材料强度之比一般为制造，其爆破爆压力与材料强度之比一般为0.2-0.50.2-0.5。u爆破帽爆破帽3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置易熔塞属于易熔塞属于“熔化型熔化型”(“(“温度型温度型”) )安全泄放装置，它的动安全泄放装置，它的动作取决于容器壁的

18、温度，主要用于中、低压的小型压力容器作取决于容器壁的温度，主要用于中、低压的小型压力容器上，而在气瓶中应用更为广泛上，而在气瓶中应用更为广泛。u易熔塞易熔塞3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置u紧急切断阀、减压阀紧急切断阀、减压阀减压阀是利用膜片、弹簧、活塞等敏感元件改变阀瓣与阀座之间的间隙，当介质通过时产生节流，压力下降而使其减压的阀门。减压阀的基本要求是：(1)能把介质的压力自动降到所需的较低压力。(2)当高压侧的介质压力波动时，它能自动调节，使低压侧的介质压力保持稳定不变。减压阀按其结构型式可分为薄膜式、弹簧载荷式、活塞式和波纹管式等。紧急切断阀是一种特殊结构和特殊用途的阀

19、门，它通常与截止阀串联安装在紧靠容器的介质出口管道上，以便在管道发生大量泄漏时进行紧急止漏；具有过流闭止及超温闭止的性能，并能在进程和远程独立进行操作。紧急切断阀按操纵方式的不同，分为机械牵引式、油压操纵式、气压操纵式和电动操纵式等。3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置u压力表压力表压力表是用来测量压力容器内介质压力的一种计量仪表。按其结构和作用原理，压力表可分为液柱式、弹性元件式、活塞式和电量式。活塞式常用于作校验用的标准仪表，液柱式用于测量很低的压力，压力容器广泛采用的是各种类型的弹性元件式压力计。u液位计液位计液位计又称液面计，是用来观察和测量容器内液位位置变化情况的仪表。

20、特别是对于盛装液化气体的容器，液位计是一个必不可少的安全装置。3 3. .3 3压力容器压力容器安全装置安全装置u温度计温度计温度计是用来测量物质冷热程度的仪表，可用来测量压力容器介质的温度，对于需要控制壁温的容器，还必须装设测试壁温的温度计。u瓶帽瓶帽是为了防止气瓶瓶阀被破坏的保护装置。为防止由于瓶阀泄漏或由于安全泄压装置动作，造成瓶帽爆炸，在瓶帽上要开排气孔。瓶帽按其结构分为拆卸适合固定式两种。u防振圈防振圈防止气瓶瓶体受撞击的一种保护措施。3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术u压力容器设计的安全技术压力容器设计的安全技术压力容器的设计是否安全可靠，决定于设计中材料选择、结构

21、设计、壁厚确定是否正确合理。材料选择材料力学性能（制造压力容器的材料，需保证的是强度指标、塑性指标、和韧性指标）工艺性能（冷塑性性能、焊接性能）耐蚀性能（化学腐蚀和电化学腐蚀）结构安全设计结构安全设计的原则：结构连接处应圆滑过渡、引起应力集中或削弱强度的结构应相互错开、避免采用刚性过大的焊接结构。焊接结构设计的一般要求(焊缝)强度设计（结构特殊或使用条件复杂的容器或特别重要的容器要进行分析设计、一般的压力容器只考虑薄膜应力，并据此确定壁厚。）3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术u压力容器制造的安全技术压力容器制造的安全技术为确保压力容器安全使用，制造过程中应严格控制制造工作质量和

22、产品质量。质量控制环节如下：焊工需要具备焊制优质焊缝金属的能力。进行抗裂性试验；焊接工艺鉴定试验；材料质量控制要求正确、有效、有追踪性，保证焊缝金属的化学成分；试板的破坏性试验是焊缝质量优劣的见证数据；施焊监督；焊接返修；3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术u压力容器的安全操作压力容器的安全操作基本要求;平稳操作，缓慢加压和卸压，缓慢地升温和降温，运行期间，保持压力和温度的相对稳定防止超载运行期间的检查工艺条件的检查（操作压力、操作温度、液位、工作介质的化学组成）设备状况的检查（是否泄漏、渗漏、部件和附件有无塑性变形、连接管道处是否磨损）安全装置的检查（安全装置和安全有关的计量器

23、是否处于完好状态）容器的紧急停止运行（操作压力或壁温超过极限值、承压部件出现裂纹、鼓包变形、焊缝或可拆卸处泄漏时、安全装置全部失效、连接管件断裂、紧固件损坏、火灾、）3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术u压力容器的维护保养压力容器的维护保养保持完好的防腐层（涂漆、喷镀或电镀、衬里等）消除产生腐蚀的因素。（有些工作介质只有在某种特定条件下才会对容器的材料产生腐蚀，工作过程中要尽力消除能引起腐蚀的条件）消灭容器的“跑、冒、滴、漏”，经常保持容器的完好状态。加强容器在停用期间的维护。（将其内部介质排除干净、要经常保持容器的干燥和清洁、要保持容器外表面的防腐油漆等完整无损）经常保持容器的

24、完好状态。（安全装置、附件零件的完好无损）3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术u气瓶安全技术气瓶安全技术充装安全充装安全 为保证气瓶在充装过程和使用过程中不因环境温度升高而处于超压状态，必须对气瓶的充装量严格控制。确定压缩气体及高压液化气体气瓶的充装量时，要求瓶内气体在最高使用温度下的压力，不超过气瓶的最高许用压力。对低压液化气瓶，则要求瓶内液体在最高使用温度下，不会膨胀至瓶内满液，在瓶内始终保留有一定气相空间。贮存安全贮存安全 气瓶的储存应有专人负责管理。气瓶的储存，空瓶、实瓶应分开(分室储存)。如氧气瓶、液化石油气瓶，乙炔瓶与氧气瓶、氯气瓶不能同储一室。 气瓶库(储存间)应符

25、合建筑设计防火规范，应采用二级以上防火建筑。与明火或其它建筑物应有符合规定的安全距离。易燃、易爆、有毒、腐蚀性气体气瓶库的安全距离不得小于15m。 气瓶库应通风、干燥，防止雨(雪)淋、水浸，避免阳光直射，要有便于装卸、运输的设施。库内不得有暖气、水、煤气等管道通过，也不准有地下管道或暗沟，照明灯具及电器设备应是防爆的。 地下室或半地下室不能储存气瓶。 瓶库有明显的“禁止烟火”、“当心爆炸”等各类必要的安全标志。瓶库应有运输和消防通道，设置消防栓和消防水池。在固定地点备有专用灭火器、灭火工具和防毒用具。储气的气瓶应戴好瓶帽，最好戴固定瓶帽。实瓶一般应立放贮存。卧放时，应防止滚动，瓶头(有阀端)应

26、朝向一方。垛放不得超过5层，妥善固定。气瓶排放应整齐，固定牢靠。数量、号位的标志要明显。要留有通道。瓶库账目清楚，数量准确，按时盘点，账物相符。建立并执行气瓶进出库制度。3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术使用安全使用安全使用气瓶者应学习气体与气瓶的安全技术知识，在技术熟练人员的指导监督下进行操作练习，合格后才能独立使用。使用前应对气瓶进行检查，确认气瓶和瓶内气体质量完好，方可使用。如发现气瓶颜色、钢印等辨别不清，检验超期，气瓶损伤(变形、划伤、腐蚀)，气体质量与标准规定不符等现象，应拒绝使用并做妥善处理。按照规定，正确、可靠地连接调压器、回火防止器、输气、橡胶软管、缓冲器、气化

27、器、焊割炬等，检查、确认没有漏气现象。连接上述器具前，应微开瓶阀吹除瓶阀出口的灰尘、杂物。气瓶使用时，一般应立放(乙炔瓶严禁卧放使用)。不得靠近热源。与明火距离、可燃与助燃气体气瓶之间距离，不得小于10m。使用安全使用易起聚合反应气体气瓶，应远离射线、电磁波、振动源。防止日光曝晒、雨淋、水浸。移动气瓶应手搬瓶肩转动瓶底；移动距离较远时可用轻便小车运送，严禁抛、滚、滑、翻和肩扛、脚踹。禁止敲击、碰撞气瓶。绝对禁止在气瓶上焊接、引弧。不准用气瓶做支架和铁砧。注意操作顺序。开启瓶阀应轻缓，操作者应站在阀出口的侧后；关闭瓶阀应轻而严，不能用力过大，避免关得太紧、太死。瓶阀冻结时，不准用火烤。可把瓶移人

28、室内或温度较高的地方或用40以下的温水浇淋解冻。使用安全使用安全注意保持气瓶及附件清洁、干燥、禁止沾染油脂、腐蚀性介质、灰尘等瓶内气体不得用光用尽，应留有剩余压力(余压)。余压不应低于0.05MPa。要保护瓶外油漆防护层，既可防止瓶体腐蚀，也是识别标记，可以防止误用和混装。瓶帽、防震圈、瓶阀等附件都要妥善维护、合理使用。气瓶使用完毕，要送回瓶库或妥善保管。u气瓶安全技术气瓶安全技术3 3. .4 4压力容器压力容器安全技术安全技术气瓶改装气瓶的改装是指原来盛装某一种的气瓶改变充装别的气体。气瓶改装特别是使用单位自行改变瓶罐装气体，是国内气瓶爆炸事故的主要原因，因此必须慎重对待。改装规定：气瓶使

29、用单位不得擅自改变气瓶的颜色标记，换装别的气体。如必须改，需提出申请，由检验单位负责改装。改装后，负责改装的单位要通知气瓶所属单位，记入气瓶档案。改装注意事项：负责改装的单位应根据气瓶制造钢印标记和安全状况，确定气瓶是否适合所换装的气体，包括气瓶的材料与所换装的气体的相容性、气瓶的许用压力是否符合要求等。改装时，应根据原来索状气体的特性，采用适当的方法对气瓶内部进行彻底清理、检验；打检验钢印和涂检验色标；换装相应的附件；并按相关规定，更改换装气体的字样、色环和颜色标记。u气瓶安全技术气瓶安全技术3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验u压力容器检测检验目的压力容器检测检验目的发现压力

30、容器的缺陷并消除，防止压力容器爆炸事故和二次事故的发生。压力容器的检验工作大多数是在容器制造过程中分阶段进行的。压力容器在投产使用一段时间后必须进行定期检验，已确定其能否继续安全使用。u压力容器检测检验内容压力容器检测检验内容根据容器服役时间确定检验内容（量变质变，塑性变形疲劳失效。）根据容器结构确定检验内容（压力容器结构千变万化，结构不连续的地方，始终是检验的重点。如封头与筒体连接部位、开孔部、搭接部位角接部位等）根据容器高温工作特点确定检验内容（工作温度350，蠕变现象）根据介质特性确定检验内容（化学腐蚀、电化学腐蚀、均匀腐蚀、点蚀）根据容器运行及修理状况确定检验内容（事故发生率浴盆原理）

31、3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验宏观检查宏观检查直观检查直观检查压力容器的种类、结构、类型较多，其设计参数和使用条件各不相同，所以盛装的介质可能具有不同的性质。因此，对他们进行检验时，必须采用不同的检验方法，才能对压力容器的安全使用性能做出全面、正确的评价。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术 检验容器的外观、结构与几何尺寸是否满足容器安全使用规定，是最基本检验方法。检查内容：容器本体和受压元件的结构是否合理，连接部位、焊缝、衬里是否渗漏，深坑、裂纹凹陷、鼓包等缺陷检查工具：手电筒、510倍放大镜、反光镜、内窥镜、约0.5kg的尖头锤子等。检查方法：肉眼检查、反光镜或内

32、窥镜检查、纱布擦净后检查、触摸内壁检查、锤击检查3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验检查内容：检查设备表面腐蚀的面积和深度，变形程度、沟槽和裂纹长度等检查工具:直尺、样板、钢卷尺、游标卡尺、塞尺等检查方法：用拉线或量具检查设备的结构尺寸。用直尺、游标卡尺或塞尺检查设备的平面度，或腐蚀、磨损、鼓包的深度等。用预先按受压元件的某部分做成的样板仅靠其表面，检查形状和尺寸是否符合设计要求。在器壁发生均匀腐蚀、片状腐蚀或密集斑点腐蚀的部位，常采用超声波测厚仪测量容器的剩余壁厚。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术宏观检查宏观检查量具检查量具检查3 3. .5 5压力容器压力容器检测检

33、验检测检验目的：保证产品质量、保障安全使用、改进制造工艺、降低生产成本u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术无损检查无损检查 方法：射线检测原理:射线照射被检测物体，透过的射线使胶片感光，清洗胶片，即可根据胶片的感光情况判断被检测物的内部质量。特点：不损伤被检物，方便实用，可达到其他检测手段无法达到的独特检测效果，使用面宽，底片长期存档备查，便于分析事故，可以直观的显示缺陷图像，但对人体有害。射线的安全防护：时间防护、距离防护、屏蔽防护。超声波检测原理：利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。特点：检测厚度大、灵敏度高、速

34、度快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主客观因素影响，以及探伤结果不便于保存，超声波检测对工作表面要求平滑，要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、适合于厚度较大的零件检验，使超声波探伤也具有其局限性。磁粉检测原理：钢制的工件放在磁场中就会被磁化，如果工件表层存在缺陷，例如裂缝、夹杂物等，磁力线只能绕过缺陷，形成局部磁极。如果在工件表面撒上导磁性良好的磁粉，它就会受局部磁极的吸引而堆积，于是显出了缺陷的位置和形状。特点：适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料；可以检测出表面和近表面缺陷，不能用于检测内部缺陷；检测灵敏度高可以发现小

35、裂纹；检测成本低，速度快；工作的形状和尺寸有时因难以磁化而对探伤有影响。渗透检测原理：在测试材料表面使用一种液态染料，并使其在体表保留至预设时限，该染料可为在正常光照下即能辨认的有色液体，也可为需要特殊光照方可显现的黄/绿荧光色液体。特点：可检测各种材料；金属、非金属材料；磁性、非磁性材料；焊接、锻造、轧制等加工方式；具有较高的灵敏度（可发现0.1m宽缺陷）；显示直观、操作方便、检测费用低；不适于检查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；渗透检测只能检出缺陷的表面分布，难以确定缺陷的实际深度，因而很难对缺陷做出定量评价。磁记忆检测原理：处于地磁环境下的铁制工件受工作载荷的作用，其内部会发生

36、具有磁铁伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆转的重新取向，并在应力与变形集中区形成最大的漏磁场的变化。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后继续保留。从而通过漏磁场法向分量的测定，可以准确地推断工件的应力集中区。声发射探伤法根据容器受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新型的无损检测方法。与X射线、超声波探测的不同之处在于它是一种动态无损检测方法。能连续监视容器内部缺陷发展全过程。涡流检测原理：在保持其他因素相对不变的条件下，用一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化，可推知试件中涡流的大小和相位变化，进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或缺陷存在等信

37、息。特点：涡流检测时线圈不需与被测物直接接触，可进行高速检测,易于实现自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷,检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验厚度测量是压力容器检验中最常见的检测项目。由于容器是闭合壳体，测厚只能从一面进行，所以需要采用特殊的物理方法，最常用的是超声波。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术测厚测厚 u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术化学成分分析化学成分分析 钢铁材料元素分析法的常用方法有原子发射光谱分析法和化学分析法两种。在锅炉压力容器中进行此项分析的目的是：在用压力容

38、器修理需要补焊，查明材料的成分，以便选用合适的焊材和焊接工艺。 在用压力容器检验中，怀疑材料在运行环境下其内表层成分发生变化，需要分析内表层化学成分，确定是否发生损伤。3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验目的:为了检查设备运行后受温度、介质和应力等因素的影响，其材质的金相组织是否发生了变化，是否存在裂纹、过烧、疏松、夹渣、气孔、未焊透等缺陷。分类：宏观金相（包括折断面检查）和微观金相。特点：可观察到设备局部的金相组织。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术金相检验金相检验 材料硬度值与其强度存在着一定的比例关系，对钢铁材料来说，其抗拉强度近似等于三分之一的布氏硬度值；材料化学

39、成分中，大多数合金元素都会使材料的硬度升高，其中碳对材料硬度的影响最直接，材料中的碳含量越大，其硬度越高，因此硬度试验有时用来判断材料强度等级或鉴别材质；材料中不同金相组织具有不同硬度，故通过硬度值可以了解材料的金相组织，以及材料在加工过程中的组织变化和热处理效果；加工残余应力和焊接残余应力的存在对材料的硬度也会产生影响，加工残余应力和焊接残余应力越大，硬度越高。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术硬度测试硬度测试 3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验定义:对故障金属构件断裂面进行检查并分析其断裂原因的技术目的：通过对端口形态的观察研究和分析，得出断裂起因、断裂性质、断裂方

40、式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等各种断裂基本问题。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术断口分析断口分析 通常指液压试验和气压试验，是一种验证性的综合检验。不仅是产品竣工验收时必须进行的试验项目，也是定期进行容器全面检验的主要检验项目。耐压试验主要用于检验压力容器承受静压强度的能力。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术耐压试验耐压试验 3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验气密试验又称为致密性试验。气密性试验应在液压试验合格后进行。需要进行气密试验的容器储存介质毒性程度为极度、高度危害的容器；设计上不允许有微量泄漏的压力容器；图样规定必须进行气

41、密试验的容器。对设计图样要求作气压试验的压力容器，气压试验后一般不需要再做气密性试验。气密性试验的检查方法在被检查的部位涂（喷）刷肥皂水，检查肥皂水是否鼓泡。检查试验系统和容器上装设的压力表，其指示是否下降。小型容器可浸入水中检查，被检部位在水面下 2040mm 深处，检查是否有气泡逸出。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术气密试验气密试验 3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验 爆破试验是对容器的设计与制造质量，以及其安全性和经济性进行综合考核的一项破坏性验证试验，通常气瓶在制造过程中按批进行爆破试验。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术爆破试验爆破试验 目的：测出构

42、件受载后表面的或内部各点的真实应力状态。测量方法：电测法、光弹性方法、应变脆性涂层法、密栅云纹法等。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术力学性能试验力学性能试验 3 3. .5 5压力容器压力容器检测检验检测检验分析构件在载荷作用下的各应力分量。如一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次弯曲应力、二次应力等。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术应力分析应力分析 应用断裂理论，对含缺陷构件的剩余强度和寿命进行分析的方法。此观点认为：带裂纹的构件，只要裂纹扩展未达到临界尺寸，仍可以使用。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术断裂力学分析断裂力学分析 风险评价技术就是将设备发生事故的

43、可能性和事故造成的危害程度进行综合考虑，将设备划分成不同的风险等级。u压力容器检测检验技术压力容器检测检验技术风险评估风险评估 3 3. .6 6压力容器压力容器常见事故原因及控制措施常见事故原因及控制措施容器发生爆裂的特征可分为爆炸和泄漏。容器破坏程度可分为爆炸事故、重大事故、一般事故。对爆炸事故按爆炸原因分为化学性爆炸、物理性爆炸（因液体蒸发而超压的包括传热型蒸汽爆炸、平衡破坏型蒸汽爆炸）。u压力容器事故类型压力容器事故类型 u压力容器事故特点压力容器事故特点 压力容器在运行中由于超压、过热，或腐蚀、磨损，而使受压元件难以承受，发生爆炸、撕裂等事故。 压力容器发生爆炸事故后，不但事故设备被

44、毁，而且还波及周围的设备、建筑和人群。其爆炸所直接产生的碎片能飞出数百米远，并能产生巨大的冲击波，其破坏力与杀伤力极大。 压力容器发生爆炸、撕裂等重大事故后，有毒物质的大量外溢会造成人畜中毒的恶性事故；而可燃性物质的大量泄漏，还会引起重大火灾和二次爆炸事故，后果也十分严重。3 3. .6 6压力容器压力容器常见事故原因及控制措施常见事故原因及控制措施结构不合理、材质不符合要求、焊接质量不好、受压元件强度不够以及其他设计制造方面的原因。 安装不符合技术要求，安全附件规格不对、质量不好，以及其他安装、改造或修理方面的原因。 在运行中超压、超负荷、超温，违反劳动纪律、违章作业、超过检验期限褴有进行定

45、期检验、操作人员不懂技术，以及其他运行管理不善方面的原因。u压力容器事故原因分析压力容器事故原因分析 发生重大事故时应启动应急预案，保护现场，并及时报告有关领导和监察机构。压力容器发生超压超温时要马上切断进汽阀门；对于反应容器停止进料；对于无毒非易燃介质，要打开放空管排汽；对于有毒易燃易爆介质要打开放空管，将介质通过接管排至安全地点。 如果属超温引起的超压，除采取上述措施外，还要通过水喷淋冷却以降温。 压力容器发生泄漏时，要马上切断进汽阀门及泄漏处前端阀门。 压力容器本体泄漏或第一道阀门泄漏时，要根据容器、介质不同使用专用堵漏技术和堵漏工具进行堵漏。 易燃易爆介质泄漏时，要对周边明火进行控制，

46、切断电源，严禁一切用电设备运行防止静电产生。u压力容器事故应急措施压力容器事故应急措施 3 3. .6 6压力容器压力容器常见事故原因及控制措施常见事故原因及控制措施在设计上，应采用合理的结构，避免应力集中、几何突变；针对设备使用工况，选用塑性、韧性较好的材料；强度计算和安全阀排量计算符合标准。制造、修理、安装、改造时，加强焊接管理，提高焊接质量并按规范要求进行处理和探伤；加强材料管理，避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。在使用过程中，加强运行管理，保证安全附件和保护装置灵活，齐全；提高操作人员的素质，防止出现误操作。在使用过程中，加强使用管理，避免操作失误，超温、超压、超负荷运行，失效

47、、失检、安全装置失灵。加强检验工作，及时发现缺陷并采取有效措施。u压力容器事故预防处理措施压力容器事故预防处理措施 3 3. .6 6压力容器压力容器典型事故案例分析典型事故案例分析案例一北京东方化工厂储罐区爆炸特别重大事故1997年6月27日，北京东方化工厂储罐区发生爆炸和火灾，造成9人死亡，伤39人，直接经济损失1.17亿元。6月27日21时许，北京东方化工厂储运分厂油品车间罐区内有易燃易爆气体泄漏，21时10分左右，罐体操作室可燃气体报警器报警，21时15分左右，油晶罐体操作员及油品调度去检查气体泄漏源(2人均在现场死亡)。泄漏气体迅速扩散，与空气形成可燃性爆炸气体。2l时26分左右，遇

48、明火(或静电)发生瞬间空间爆炸。卸油泵房由于扩散有可燃性爆炸气体，在爆炸火源由门窗引入后立即发生爆炸，房盖和墙壁向外倒塌。此后，罐区有油和可燃气体的泄漏部位多处着火，井造成破坏。第一次大爆炸时，冲击波将球罐和保温层及部分管线摧毁破坏，造成乙烯罐区大火。随后，着火处附近的其他管线相继被烤破裂致使大量乙烯泄漏。21时42分左右，油品车间乙烯B罐发生解体性爆炸。爆炸瞬间，爆炸物在空间形成巨大火球并以“火雨”方式向四周抛散。B罐爆炸残骸由破口反向呈扇形向西北飞散，打坏管网油气管线后引起大火，并造成周围建筑物的破坏。在爆炸冲击波的作用下，相邻的A罐被向西推倒，A罐底部出入口管线断开，大量液态乙烯从管口喷

49、出后在地面遇火燃烧。A罐罐内压力升高，顶部鼓起裂开1m长的T形破口。同时，c、D罐的出入口管线也相继被破坏，大量乙烯喷出地面后燃烧，造成范围更大的火灾和破坏。 此次事故过火面积达98000m2，大火共烧毁罐区内6个10000ma的立式储罐(其中轻柴油罐2个，石脑油罐4个)、12个1000ma储罐中的加氢汽油和裂解油气储罐，并导致压力罐区的13个球形储罐中的乙烯B罐解体爆炸，乙烯A罐翻倒在原位置西侧，球体上极板附近两处鼓包开裂；乙烯C、D罐的6、7号柱腿均被烧变形；A、C、D罐进出料口断裂；充装cs的球罐因过火严重，其朝向东北的赤道板上缘附近产生了一个长约3m的鼓包开裂；罐区内其他各储罐均有不同

50、程度的损坏。同时事故过程中的燃爆，还造成罐区北侧卸油泵房倒塌，卸油一号栈桥和罐区周围建筑物披部分摧毁，部分火车罐车被掀离铁轨或被烧损毁。事故概况东方化工厂外观图消防救援现场爆炸事故现场经过调查取证，计算机模拟和鉴定分析，事故的直接原因是：在从铁路罐车经油泵往储罐卸轻柴油时，由于操作工开错阀门，使轻柴油进入了满载的石脑油A罐，导致石脑油从罐顶气窗大量溢出(约637m3)，溢出的石脑油及其油气在扩散中遇到明火，产生第一次爆炸和燃烧，继而引起罐区乙烯罐等其他罐的爆炸和燃烧。主要依据是： 1.阀门状态。调查发现，卸轻柴油前石脑油A罐是满罐，卸油管通往石脑油A罐的两道阀门均开着，通往轻柴油罐的总阀门却关

51、着。卸柴油时，轻柴油不能进入轻柴油罐，而只能从石脑油A罐底部管口进入石脑油A罐，并导致石脑油从罐顶外溢。 2.石脑油A罐基础及附地面被烧变色。石脑油A罐罐体无破裂现象，而防火堤内数千万平方米石灰石地面有2/3被积油烧至变色，其中约一半变成白色石灰；石脑油A罐的水泥基础被烧裂并露出钢筋，上述情况只有在地面上存在大量积油燃烧才能出现。而其他油罐着火后，防火堤内的地面和罐基础完好。 3.经对事故遇难者所在位置的分析和微量化学分析，确定事故是因石脑油泄漏引起的。此外，从事故现场建(构)筑物破坏情况，现场所有人员的位置及伤亡情况，以及中心计算机记录的压力变化，地下排水沟系统爆燃痕迹，现场人证材料分析，并经专家爆炸实验室计算机模拟等，均证明石脑油大量溢出是事故的直接原因。间接原因是北京东方化工厂安全生产管理混乱，岗位责任制等规章制度不落实。此外，也反映出罐区自动控制水平低，罐区与锅炉房之间距离较近且无隔离墙等问题。 事故原因分析教育工厂领导和职工，切实树立“安全第一，预防为主”的思想，认真完善安全生产规章制度等，认真落实安全生产责任制。 严格操作规程，严守劳动纪律，真正改变纪律松弛，管理不严，有章不循的