化工安全：7-1~2

1、单元七 压力容器的安全技术任务一 压力容器的设计管理 知识目标：说出压力容器的分类、相关标准；陈述压力容器的监察标准与体系。 能力目标：能针对企业实际进行压力容器的设计资格申请与管理，能进行资料收集。 态度目标：培养预防第一的理念和团队合作精神 1一、案例 北京市某酒精厂一台蒸煮锅在正常工作压力(0.5MPa)下，突然发生爆炸。图7-1 蒸煮锅结构形式2一、案例 爆炸时，锥形封头与简体从焊缝处断开，整个封头飞出，1500kg大米和玉米粉原料高速喷出，当场死亡1人，重伤3人，造成蒸煮、粉碎和糖化三个工段的房屋全部被毁(砖木结构)。共计炸毁房屋面积183.26m2，并损坏生产设备8台，直接经济损失

2、3.4万元，间接损失约8万元。 3一、案例 蒸煮锅直径为1950mm，壁厚14mm，封头是半锥角接近80的无折边锥形封头，下部是一个长锥体，半锥角较小。材质Q235-A钢，容积6.7m3。介质为蒸汽与淀粉原料糊液。蒸煮锅的常用压力为0.5MPa，间隙操作。4一、案例 事故原因： 结构设计不合理。 原设计封头与筒体为双面焊，制造时改为不开坡口的填角焊，造成上锥形封头与筒体整圈未焊透。5二、设计管理 国家对压力容器设计单位试行强制的设计许可管理，没有取得设计许可证的单位或机构不得从事压力容器设计工作，取得设计许可证的单位或机构也只能从事许可范围之内的压力容器设计工作。67 A类、C类和SAD类压力

3、容器设计许可证，由国家质检总局批准、颁发； D类压力容器设计许可证由省级质量技术监督部门批准、颁发。 压力容器设计许可证的有效期限为4年，有效期满当年，持证单位必须办理换证手续。逾期不办或未被批准换证，取消设计资格，批准部门注销原设计许可证。 8 设计单位从事压力容器设计的批准(或审定)人员、审核人员(统称为设计审批人员)，必须经过规定的培训，考试合格，并取得相应资格的设计审批员资格证书。 取得A类或C类压力容器设计资格的单位和设计审批人员，即分别具备D类压力容器设计资格和设计审批资格；取得D2级压力容器设计资格的单位和设计审批人员，即分别具备D1级压力容器设计资格和设计审批资格。9 各类气瓶

4、和医用氧舱的设计，实行产品设计文件审批制度，不实行设计资格许可。 设计单位应建立符合本单位的实际情况的设计质量保证体系，并且切实贯彻执行。质量保证体系文件应包括以下内容。 术语和缩写。 质量方针。 质量体系包括设计组织机构，各级设计人员，设计、校准、审核、批准(或审定)人员的职、责、权，各级设计人员任命书。10 设计控制包括总则，工作程序，设计类别、级别、品种范围，材料代用，设计修改，设计审核修改单。 各级设计人员的培训、考核、奖惩。 设计管理制度包括各级设计人员的条件、各级设计人员的业务考核、各级设计人员岗位责任制、设计工作程序、没计条件的编制与审查、设计文件的签署、设计文件的标准化审查、设

5、计文件的质量评定、设计文件的管理、设计文件的更改、设计文件的复用、设计条件图编制细则、设计资格印章的使用与管理。11 申请A1级、A2级、A3级设计资格的单位，应具备D类压力容器的设计资格或具备相应级别的压力容器制造资格；申请C类设计资格的单位，应具备相应的压力罐车(罐厢)的制造资格。但学会或协会等社会团体，咨询性公司，社会中介机构，各类技术检验或检测性质的单位，与压力容器设计、制造、安装无关的其他单位不能申请设计资格。12 设计单位在其设计的压力容器总图上应当加盖在有效期之内的设计资格印章，无设计资格印章的设计图纸不能进行制造，印章复印无效。设计资格印章为椭圆形，长轴为75mm，短轴为45m

6、m。13 印章应包括以下内容：a“压力容器设计资格印章”字样；b设计单位技术总负责人姓名；c设计单位设计许可证编号；d设计单位设计许可证批准日期；e设计单位全称。其中设计许可证编号规则为： SPR+批准部门代号+(设计类别代号)+设计单位编号+证书失效年份。141516法规标准名称发布部门文件号发布或实施时间锅炉压力容器制造监督管理办法国家质量技术监督检验检疫总局令第22号2002.7.1特种设备安全监察条例国务院令第373号2003.2.191718锅炉压力容器压力管道特种设备无损检测单位监督管理办法国家质量技术监督检验检疫总局国质检锅2001148号2001.10.16关于贯彻执行气瓶安全

7、监督规程若干意见的通知国家质量技术监督检验检疫总局质检锅函200115号2001.9.6关于严厉打击报废锅炉压力容器交易活动和通知国家质量技术监督检验检疫总局国质检锅函2002521号2002.8.7压力容器使用登记管理规则劳动部劳部发1993442号1993.12.3119级说明1级压力容器出厂资料齐全；设计、制造质量符合有关法规和标准要求，在设计条件下能安全使用。2级属于2级压力容器的有如下两种情况。新压力容器：出厂资料齐全；设计、制造质量基本符合有关法规和标准的要求，但存在某些不危及安全且难以纠正的缺陷，一出厂时已取得设计单位、用户和用户所在地劳动部锅炉压力容器安全监察机构同意，在设计条

8、件下能安全使用。在用压力容器：出厂资料基本齐全；设计、制造质量基本符合有关法规和标准的要求；根据检验报告，存在某些不危及安全可不修复的一般性缺陷；在法规规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用。20级说明3级出厂资料不够齐全；主体材质、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求，存在某些不符合有关法规或标准的问题或缺陷，根据检验报告，确认为在法规规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下，能安全使用。4级出厂资料不齐全；主体材质不明或不符合有关规定；结构和强度不符合有关法规和标准的要求；存在严重缺陷；根据检验报告，确认在法规规定的检验周期内，需要在规定操作条件下监控使用。5级缺陷严重，难于

9、或无法修复，无修复价值或修复后仍难于保证安全使用；检验报告结论为判废。21 1压力容器安全监察体制 我国由国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局负责全国特种设备的安全监察工作。各省、自治区、直辖市质量监督局内设特种设备安全监察处，各市(地)、部分县质量监督局内设特种设备安全监察科，负责对本行政区域内特种设备实施安全监察。22 1压力容器安全监察体制 国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局的主要职能为：管理锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场(厂)内机动车辆等特种设备的安全监察、监督工作，拟订特种设备安全监察目录、有关安全规章和安全技术规范并组织实施和监督

10、检查；23 1压力容器安全监察体制 对特种设备的设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验检测等环节和进出口进行监督检查；调查处理特种设备事故并进行统计分析，负责特种设备检验检测机构的核准和特种设备检验检测人员、特种设备作业人员的资格考核工作。24 2压力容器安全监察基本制度 我国压力容器安全监察基本制度分为两种： 一是压力容器行政许可制度，包括a设计许可；b制造、安装、改造许可；c维修许可；d充装许可；e使用登记；f压力容器作业人员考核；g检验检测机构核准；h检验检测人员考核。25 2压力容器安全监察基本制度 二是压力容器监督检查制度，包括a强制检验制度；b执法检查制度；c事故处理制度，d监察

11、责任制度；e安全状况公布制度。 26 2压力容器安全监察基本制度 其具体做法是对压力容器的生产(包括设计、制造、安装、改造与维修)活动实行行政许可制度；对压力容器制造、安装过程实行监督检验制度；对压力容器使用实行登记和定期检验制度；对压力容器安全监察、检测检验、作业人员实行考核发证制度；实行现场监督检查，组织压力容器事故的调查处理。27任务二 压力容器的制造管理 知识目标：了解压力容器检验的内容与要求。 能力目标：能针对企业实际进行压力容器的制造资格申请与管理、能收集相关资料。 态度目标：培养预防第一的理念和团队合作精神28一、案例 2005年3月21日，某化肥厂发生尿素合成塔爆炸重大事故，尿

12、素合成塔塔身爆炸成3节，导致四周设备和厂房严重受损，4人死亡，1人重伤，经济损失惨重。 发生事故的尿素合成塔是1999年制造的，2000年投入使用。该塔设计工作压力21.57MPa，设计温度195，公称容积37.5m3，工作介质为尿素溶液和氨基甲酸铵。29一、案例 该容器为立式高压反应容器，由10节筒节和上、下封头组成。筒节内径1400mm，壁厚110mm，总长26210mm。筒节为多层包扎结构，层板为15MnVR及16MnR板，内衬为8mm厚的尿素级不锈钢衬里；顶部为20MnMo球形锻件，底部为19Mn6球形封头；端部法兰与顶盖采用双头螺栓连接，密封形式为平面齿形垫结构。30一、案例 尿素合

13、成塔塔身爆炸成3节，事故第一现场残存塔基、下封头和第10节筒节，且整体向南偏西倾斜约15，南侧5m处六层主厂房坍塌；西北侧20m处二层厂房坍塌；北侧、东北侧装置受爆炸影响，外隔热层脱落；东侧2个碱洗塔隔热层全部脱落，冷却排管系统全部损坏。第二现场在尿素合成塔南侧主厂房二层房顶即原三层楼上，第9节筒节破墙而入，落在主厂房三层的一个房间内。31一、案例 事故原因：引起该尿素合成塔爆炸的直接原因为塔体材料(包括焊缝)的应力腐蚀开裂。而引起该塔材料应力腐蚀的诱因为塔在制造过程中改变了衬里蒸汽检漏孔的原始设计，将原来竣工图中要求的堆焊插管结构改为螺纹结构，在盲板上锥螺纹后再将检漏管拧入连接。这种结构将导

14、致氨渗漏检测介质和检漏蒸汽渗漏进塔体多层层板间的缝隙中，在生产使用中可能发生泄漏，引发筒体应力腐蚀。32一、案例 另一诱因为该塔在制造过程中，盲板材料 Q235-A的纵向焊缝已被数点点焊连接方式所代替，此种结构可以进一步促成氨渗漏检测介质和检漏蒸汽渗漏进入塔体多层层板间的扩散。33二、压力容器的制造许可管理 压力容器的制造必须符合GB 150钢制压力容器、压力容器安全技术监察规程、气瓶安全监察规程、液化气体汽车罐车安全监察规程等国家强制标准和安全技术规范的要求。 境外企业如果短期内完全执行中国压力容器安全技术规范确有困难时，对出口到中国的压力容器产品，在征得质检总局安全监察机构的同意后，可以采

15、用国际上成熟的、体系完整的、并被多数国家采用的技术规范或标准，但必须同时满足中国对压力容器安全质量基本要求，详见锅炉压力容器制造许可条件。34二、压力容器的制造许可管理 国家对压力容器制造单位实行强制的制造许可管理，没有取得制造许可证的单位不得从事压力容器制造工作，取得制造许可证的单位也只能从事许可范围之内的压力容器制造工作。境外企业生产的压力容器产品，若出口到中国，也必须取得中国政府颁发的制造许可证。无制造许可证企业生产的压力容器产品，不得进口。35二、压力容器的制造许可管理 压力容器制造许可证的级别划分和许可范围如表7-4所示。D级压力容器的制造许可证，由制造企业所在地的省级质量技术监督局

16、颁发，其余级别的制造许可证由国家质检总局颁发；境外企业制造的用于境内的压力容器，其制造许可证由国家质检总局颁发。 36级别制造压力容器范围备注AA1 超高压容器、高压容器A2 第三类低、中压容器A3 球形贮罐现场组焊或球壳板制造A4 非金属压力容器A5 医用氧舱A1 应注明单层、锻焊、多层包扎、绕带、热套、绕板、无缝、锻造、管制等结构形式BBl 无缝气瓶B2 焊接气瓶B3 特种气瓶B2 注明含(限)溶解乙炔瓶或液化石油所瓶。B3 注明机动车用、缠绕、非重复充装、真空绝热低温气瓶等3738 制造许可证有效期为4年。申请换证的制造企业必须在制造许可证有效期满6个月以前，向发证部门的安全监察机构提出

17、书面换证申请，经查合格后，由发证部门换发制造许可证。未按时提出换证申请或因审查不合格不予换证的制造企业，在原证书失效1年内不得提出新的取证申请。 各级别压力容器制造许可企业，应具备适应压力容器制造需要的制造场地、加工设备、成形设备、切割设备、焊接设备、起重设备和必要的工装。39 压力容器制造企业具有与所制造压力容器产品相适应的，具备相关专业知识和一定资历的质量控制系统责任人员。包括设计工艺质量控制系统责任人员、材料质量控制责任人员、焊接质量控制系统责任人员、理化质量控制责任人员、热处理质量控制系统责任人员、无损检测质量控制系统责任人员、压力试验质量控制系统责任人员、最终检验质量控制系统责任人员

18、。40 企业应建立符合压力容器设计、制造，而且包含了质量管理基本要素的质量体系文件。质量体系文件应包括文件和资料控制、设计控制、采购与材料控制、工艺控制、焊接控制、热处理控制、无损检测控制、理化检验控制、压力试验控制、其他检验控制、计量与设备控制、不合格产品的控制、。质量改进、人员培训和执行中国压力容器制造许可制度的规定。41 压力容器制造企业必须接受国家授权的特种设备监督检验机构对其压力容器产品的安全性能进行的监督检验。监督检验在企业自检合格的基础上进行，不能代替企业的自检。监督检验应当在压力容器制造过程中进行，监督检验项目主要包括：设计图样审查、主要承压元件和焊接材料材质证明书及复验报告审查、焊接工艺及无损检测质量审查、外观及几何尺寸检查、热处理质量检查、耐压试验检查、出厂资料审查等。42 监督检验合格的压力容器产品应逐台(气瓶按批)出具“锅炉压力容器产品安全性能监督检验证书”，并在产品铭牌上打印监督检验钢印(如图7-4所示)。未经监督检验或监督检验不合格的产品不得出厂。43项目任务 压力容器制造许可证申报应备资质、资料，并就相关情况进行说明。44安全附件的检验 安全附件的检验包括对压力表、液位计、测温仪表、爆破片装置、安全阀的检