压力容器操作工安全技术

防范胜于救灾责任重于泰山一、压力容器的定义㈠定义

凡承受流体介质压力的密闭腔体都可称作压力容器。

2.压力容器应具备的三个条件

①最高工作压力（PW）≥0.1MPa（不包括液体静压力，下同）；

②

内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）≥0.15m，且容积≥0.025m3；③介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。2.特点：⑴固定式压力容器的特点①具有爆炸的危险性；②介质种类繁多，千差万别；③不同容器的工作条件差别大；④材料种类多。⑵移动式压力容器的主要特点①活动范围大，运行环境条件复杂，在运输和装卸过程中易受冲击、振动，有时还可能发生碰撞、倾翻；②介质绝大多数是易燃易爆以及有毒液化气体，一旦发生事故，造成的损失大、社会影响大；③活动场所不固定，监督管理难度大。⑶气瓶的特点①容积小，结构相对简单、数量多，流动性大；②事故多数发生在充装环节，主要是超装、混装造成的；③充装单位、检验机构数量多，使用单位也多，还涉及千家万户，监督管理难度大。⑷医用氧舱的特点①是载人压力容器，运行时患者在医舱中，一旦发生事故，就会有人员伤亡；

②内部为高压氧，氧气浓度高，易发生火灾事故。3.压力容器的参数⑴压力①最高工作压力*对于承受内压的压力容器，最高工作压力指的是在正常使用过程中，顶部可能出现的最高工作压力；*对于承受外压的压力容器，其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中，可能出现的最大压力差值（承受的内压与外压的差值）；*对夹套容器指夹套顶部可能出现的内筒与夹套的最高压力差值。②设计压力设计压力指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于最高工作压力。③试验压力试验压力指在压力试验时，容器顶部的压力。④实际最高工作压力实际最高工作压力是指在实际使用条件下的最高工作压力。⑤公称压力公称压力是一种经标准化后的压力数值，即把众多的压力数值按等级归纳成一定数目的系列，该系列中的各压力数值称为公称压力。压力容器的标准件如封头、法兰、螺栓等都采用公称压力。常用的公称压力系列为0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.4、10、16、20、22、32MPa。⑵温度①设计温度设计温度是指容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。②试验温度试验温度指的是压力试验时，壳体的金属温度。③实际工作温度实际工作温度是相对设计温度而言的一个参数，是容器在实际工作情况下，元件的金属温度。⑶介质⑷容积⑸直径压力容器的直径分为内径、外径、公称直径等概念。公称直径是一种经标准化后的至今尺寸，它是按容器的直径尺寸大小排列成的具有一定数量的系列数值。该系列中各直径值称为公称直径。

*对用钢板卷制的容器，其公称直径指内径；*对于采用无缝钢管所制造的容器壳体，其公称直径指的是外径；⑹厚度⑺气瓶的技术参数①公称工作压力和水压试验压力气瓶的公称工作压力：*对于盛装永久气体的气瓶，系指在基准温度时（一般为20℃），所盛装气体的限定充装压力；*对于盛装液化气体的气瓶，系指温度为60℃时瓶内气体压力的上限值。*盛装高压液化气体的气瓶，其公称工作压力不得小于8MPa。*盛装有毒和剧毒危害的液化气体的气瓶，其公称工作压力的选用应适当提高。一般情况下：水压试验压力是公称工作压力的1.5倍。②气瓶的公称体积气瓶的公称体积系列，在相应的产品标准中规定。一般情况下，12L（含12L）以下的为小容积，12L以上至100L（含100L）为中容积，100L以上的为大容积。二、压力容器的分类按压力高低分类按工作原理分类按工作介质分类㈠按压力高低分类按压力容器的设计压力分为低压、中压、高压和超高压四类。低压容器：0.1MPa≤P＜1.6MPa

中压容器：1.6MPa≤P＜10MPa高压容器：10MPa≤P＜100MPa超高压容器：P

≥100MPa㈡按工作原理分类反应压力容器（反应器、反应釜等）换热压力容器（冷却器、蒸发器等）分离压力容器（分离器、过滤器等）储存压力容器（储罐等）㈢按工作介质分类

1.按介质毒性分类（极度危害、中度危害、轻度危害）

2.按介质的易燃、易爆性分类三、压力容器的基本结构压力容器一般由壳体、接管、法兰、内件和安全附件等几部分组成。如容器部件采用可拆连接时，如设备法兰的连接、螺纹连接等，还需有密封件。㈠

壳体对于球型容器，壳体及球体。对于数量最大的圆筒形容器，壳体主要由筒体和封头组成。有设备法兰的容器，设备法兰也属于壳体的组成部分。1.筒体压力容器的筒体通常是用钢板卷成筒节后焊接而成，对于小直径的压力容器往往采用无缝钢管制作筒体。2.封头封头分为凸型封头、锥形封头和平盖。凸型封头包括椭圆形封头、蝶形封头、球冠形封头和半球形封头。其中椭圆形封头使用的最为广泛。3.设备法兰根据生产工艺的需要和制造、安装、运输、检修等方面的要求，有些容器，如反应容器、换热容器、分离容器及塔器的筒体大都采用部分的可拆连接结构。容器的可拆连接结构一般都采用法兰连接。这种法兰与接管法兰有所区别，通常称为设备法兰，多数都是标准件。㈡

开孔补强、接管与法兰1.开孔补强压力容器开孔之后，由于截面的消减和结构连续性破坏，再加上接管的因素，会产生较大的应力集中，使得开孔接管处成为压力容器的薄弱环节。为消除这个薄弱环节，对开孔处经常采用补强结构。常用的补强结构有补强圈、厚壁管补强和整体补强三种。2.接管压力容器的接管主要是起降容器与工艺管道仪表附件相连的作用。3.法兰压力容器的管法兰，按其整体性程度，分为松式法兰、整体法兰和任意式法兰。其中任意式法兰在中低压容器上应用较多。㈢

支座压力容器的支座一般分为直立设备支座、卧式设备支座和球形容器支座。㈣

压力容器的密封压力容器密封性能的好坏，是压力容器的重要指标。密封口的流体泄露有两种情况，一是密封垫的泄露，二是密封面的泄露。防止流体泄露的基本方法是在密封口增加流体流动的阻力。密封结构分成强制密封、半自紧密封和自紧密封。常见的法兰连接即是一种强制密封。㈤

压力容器的安全附件（后面有专篇阐述）四、压力容器的安全附件及指示装置

固定式压力容器的安全附件及指示装置有安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置以及减压阀（或者调压阀）

移动式压力容器的安全附件和指示装置包括安全泄放装置、（内置全启式安全阀、爆破片装置、易熔塞、带易熔塞的爆破片装置等）、紧急切断装置、液面指示装置、导静电装置、温度计和压力表、装卸阀门等。㈠安全附件作用：防止容器超压和维持正常运行。要求：1.在工作压力下要严密不漏；2.当容器内压力或温度超过允许数值后，能自动、迅速地排放器内介质，达到快速降低容器压力的目的必须安装安全附件的压力容器：

1.在生产过程中可能因物料的化学反应而造成内压增加的容器；

2.盛装液化气体的容器，当温度升高时，介质饱和蒸汽压力相应增加；

3.压力来源端未设置安全阀和压力表的容器；

4.最高工作压力小于压力来源端压力的容器。安全附件的选用：

安全泄放装置的动作仅随介质的压力或温度的变化而变化，应不受其它任何外界因素的影响。主要有易熔塞、安全阀、爆破片、减压阀等1.易熔塞是一种随温度变化而动作的安全保护装置

2.安全阀、爆破片和减压阀随压力变化而动作的安全保护装置。⑴安全阀*按开启程度分：微启式和全启式*按加载结构分：重锤式（静重式和杠杆重锤式）和弹簧式*按阀瓣启动方式分：直接作用式和间接作用式①安全阀的型号和规格A表示安全阀空格连接型式结构型式密封面材料公称压力阀体材料安全阀连接型式代号123连接型式内螺纹外螺纹法兰安全法结构型式代号0123456789安全阀结构型式弹簧式脉冲式封闭式不封闭封闭不封闭带散热片微启式全启式带扳手带控制带扳手全启式双弹簧微启式全启式微启式全启式微启式全启式注：1.杠杆式安全阀在类型代号前加“G”；

2.脉冲式副阀用“9a”表示。安全阀密封面材料代号TXNFBHYW密封面材料铜合金橡胶尼龙塑料氟塑料巴氏合金合金钢硬质合金与阀体同材料安全阀阀体材料代号ZKQTCIPRV阀体材料灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁铜锻造碳钢铬钼钢不锈钢钼二钛不锈钢铬钼钒合金钢②安全阀的选用

Ⅰ.对于易燃、毒性为极度或高度危害的物质，必须采取封闭式安全阀，如需带有提升机构，则须采用带封闭式带扳手安全阀；

Ⅱ.对于开启压力大于3MPa的蒸汽用安全阀或介质温度超过325℃的气体安全阀，应采用带散热器的安全阀；

Ⅲ.当安全阀有可能承受附加背压时，应选用带波纹管的安全阀；

Ⅳ.对空气、60℃以上热水或蒸汽等非危害性介质，采用有可靠提升机构的安全阀；

Ⅴ.液化气体槽车应采用内置式安全阀；Ⅵ.含氨的介质不能采用铜或含铜材料制的安全阀，乙炔气体不能用含铜70%以上的铜合金或紫铜制的安全阀；Ⅶ.对于泄放量大的工况，应选用全启式安全阀；对于工作压力稳定、泄放量小的工况，应选用微启式安全阀；对于高压泄放量大的工况，宜选用非直接启动式如脉冲式安全阀；Ⅷ.工作压力低且不移动的工况，可采用静重式或杠杆重锤式安全阀；

Ⅸ.对于移动的工况，应采用弹簧式安全阀；

Ⅹ.应根据使用的压力，选取安全阀的弹簧，以免使用时误差太大；

Ⅺ.对易堵介质，选用安全阀时，宜采用爆破片和安全阀组合的泄放装置。③安全阀的安装要求

Ⅰ.安全阀应垂直安装，并应装在容器的气相位置上，或连接容器气相空间的官道上。在一般情况下，容器和安全阀之间不得装有任何阀门，但对于易燃、剧毒、有毒或粘性介质的容器，为了便于安全阀的更换、清洗、可在容器和安全阀之间装截止阀。截止阀的结构和通径尺寸应不妨碍安全阀的正常运行。正常运行时，截止阀必须保持全开，并加铅封。

Ⅱ.压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面积不得小于安全阀的进口截面积，其接管应尽量短而直。

Ⅲ.压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时，则该连接口入口的截面积，应至少等于这些安全阀的进口截面积总和。

Ⅳ.安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。但是为了便于安全阀的清洗与更换，经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准，并制定可靠的防范措施，方可在安全阀与压力容器之间装设截止阀门。而且，压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开（加铅封或锁定），截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。

Ⅴ.安全阀装设位置应便于检查和维修。⑵爆破片爆破片装置由爆破片和相应的夹持器组成

爆破片一般分为剪切型、弯曲型、正拱普通拉伸性、正拱开缝型，反拱型等几种。爆破片装置必须更换的几种情况：1.爆破片超过规定使用期限的；2.爆破片安装方向错误的；3.爆破片装置标定的爆破压力、温度和运行要求不符的；4.使用中超过标定爆破压力而未爆破的；5.爆破片装设在安全阀进口侧与安全阀串联使用时，爆破片与安全阀之间的压力表有压力显示，或者截止阀打开后有气体漏出的；6.爆破片装置泄露的。⑶减压阀压力容器最高工作压力低于压力源时，在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀。如因介质条件减压阀无法保证可靠工作时，可用调节阀代替减压阀。而且在减压阀或调节阀的低压侧，必须装设安全阀和压力表。㈡压力容器的指示装置压力表温度计液位计1.压力表⑴压力表的选用要求

①

选用的压力表，必须与压力容器内的介质相适应；②低压容器使用的压力表精度应不低于2.5级；中压及中压以上的压力容器使用的压力表精确度应不低于1.5级；③压力表的刻度极限值应为最高工作压力的1.5~3倍，表盘直径应不小于100mm⑵

压力表的安装要求：

①

压力表的安装位置应便于观察和清洗，且应避免受热辐射、冻结或震动的不利影响；②压力表和容器之间，应装设三通旋塞或针形阀。三通旋塞和针型阀上应有开启标记和锁紧装置；压力表与压力容器之间，不得连接其他用途的任何配件或接管；③安装在介质为水蒸气的压力容器上的压力表与容器之间应装有存水弯管；④安装在介质为腐蚀性或高粘度物料的压力容器上的压力表与容器之间应装有隔离缓冲装置。⑶压力表在下列情况下应停止使用：①有限止钉的压力表在无压力时，指针不能回到限止钉处；无限止钉的压力表在无压力时，指针距零位数值超过压力表的允许误差；②盘面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清；③封印损坏或超过校验有效期限；

④

表内泄露或指针松动；

⑤

未经计量部门鉴定或无校验标记；

⑥

超期使用或使用期限标识不清的表；

⑦

其它影响压力表指示准确性的缺陷。2.温度计温度计是用来测量工作介质温度高低的仪表。需要控制壁温的压力容器必须装设温度计，严防超温。压力容器上安装的温度计应定期校验，至少一年一次。⑴温度计的分类按温度计和介质接触的方式，可分为：直接接触式温度计间接接触式温度计①

直接接触式温度计液体膨胀式固体膨胀式压力式热电阻式热电偶式②

间接接触温度计间接接触式温度计是通过测量被测物体表面的亮度和辐射能量大小来间接测量物体表面的温度。间接接触式温度计主要用来测量不便或不能直接接触的高温物体的温度。3.液面计

⑴液面计的型式玻璃管液面计玻璃板液面计滑管式液面计浮球式液面计磁力式液面计⑵液面计的选用要求：

①

液面计应符合有关标准的规定；

②

应根据介质的性质、最高工作压力和温度正确选择；

③

在安装使用前，低中压压力容器用液面计采用1.5倍液面计公称压力进行水压试验，高压容器用液面计采用1.25倍液面计公称压力进行水压试验；

④

盛装0℃一下介质的压力容器上的液面计，应选用防霜式液面计；

⑤

寒冷地区室外使用的液面计，应选用夹套型或保温型结构的液面计；

⑥

用于易燃、易爆介质或用于毒性为极度危害、高度危害、中度危害介质的压力容器上的液面计，应采用板式或磁性浮子式液面计，并应有防泄漏的保护装置；

⑦

要求液面指示平稳的，不应采用浮子液面计；⑧移动式压力容器不得使用玻璃板式液面计。⑶液面计发生下列情况应停止使用：

①

超过校验期限；

②

玻璃板（管）破碎；

③

阀门卡死，不起作用；

④

经常出现假液位。课间休息五、压力容器的安全操作㈠压力容器安全操作的基本要求平稳操作，防止超压、超温和超载

为了防止压力容器在运行中发生超压、超温或超载，应注意以下事项：1.严格执行安全操作规程，保证工艺操作条件，提高操作时的工作责任心；

2.在某些关键阀门和操作装置上挂安全操作牌，或装设安全联锁装置，防止误操作；3.充装液化气体时应严格计量，严禁超装，防止意外受热；4.装设可靠的安全泄放装置和超压报警装置；5.操作工艺上的间歇操作和开停车，会造成压力、温度的大幅波动。这一情况往往是工艺所要求的，但就操作而言，仍应尽量做到压力、温度的平稳升降，尽量避免不必要的开停车。㈡压力容器运行期间的检查操作工艺条件设备状况安全装置1.操作工艺条件操作压力操作温度操作液位2.设备状况⑴法兰、阀门等连接部位有无泄漏、渗漏现象⑵容器有无塑性变形、腐蚀以及其它缺陷或可疑迹象；⑶容器及其连接管道有无震动、磨损等现象。3.安全装置检查主要检查它们是否保持完好状态㈢压力容器紧急停车1.压力容器紧急停车的条件：⑴容器的操作压力和壁温操作安全操作规程规定的极限值，而且采取措施仍无法控制，并有继续恶化的趋势；⑵容器的受压部件出现裂缝、鼓包变形、焊缝或可拆连接处泄露等危机容器安全；⑶安全装置全部失灵，连接管件断裂，紧固件损坏，难以保障安全操作；⑷操作岗位发生火灾，威胁容器的安全操作；⑸多层容器的信号孔或警告孔泄露；⑹过量重装；⑺容器的液位失去控制，采取措施仍不能得到有效控制；⑻容易与管道发生严重振动，危及安全运行2.压力容器紧急停车操作⑴泄放容器内的介质，使容器内压力下降，并停止向容器内输入介质。⑵对于系统性连续生产的压力容器，紧急停止运行时必须作好与前后有关岗位的联系工作。六、压力容器的维护保养压力容器维护保养的主要内容：㈠保持完好的防腐层；㈡清除产生腐蚀的因素；㈢消除“跑、冒、滴、漏”；㈣消除管道或其它构件的振动；

㈤容器上所有的安全装置和计量仪表应定期进行调整校验，使其经常保持灵敏准确；㈥对于长期或临时停用的容器，应将器内介质排除干净，并使容器内部保持干燥状态。七、压力容器使用时的安全防护㈠现场作业人员应熟悉并掌握所操作的容器内的介质的特性和工艺条件，一旦容器发生“跑、冒、滴、漏”或事故时，应防止介质对人体的损伤；㈡紧固螺栓数量较多的端盖等连接结构，禁止只采用部分紧固螺栓，且在螺栓缺少、密封性差的情况下将螺母过分拧紧以保证容器密封的做法；㈢安全阀发生不正常泄露时，禁止采用压死安全阀弹簧或关闭其根部截止阀的方法进行处理，而应及时更换、修理安全阀；㈣对以水为介质产生蒸汽的压力容器，为了防止由于水垢、水渣腐蚀等引起部件损坏或发生事故，必须做好水质管理工作，其水质应符合图样或有关标准的规定；㈤在进行排液、排气或排污操作时，应缓慢开启阀门，操作人员应战在管口的侧后方向，防止介质冲出伤人；㈥气瓶、槽罐车和储罐等均应禁止超量充装，以免发生超压爆炸事故；㈦不得使用超期未进行定期检验的容器和气瓶以及未周检合格的安全装置和计量器具；㈧禁止在瓶内有压力的情况下敲击、碰撞、抛摔气瓶，不得用电磁起重设备搬运气瓶。八、压力容器的定期检验㈠压力容器的检验方法宏观检查无损探伤理化检验压力试验1.宏观检查⑴直观检查它主要是凭借检验人员的感觉器官，使用手电筒、5~10倍放大镜、内窥镜、约0.5kg尖头手锤等工器具对容器的表面进行检查；⑵量具检查采用直尺、样板、量具和超声波测厚仪等简单工器具对直观检查发现的缺陷进行测量，以确定缺陷的严重程度。2.无损探伤射线探伤超声波探伤磁粉探伤渗透探伤3.理化检验化学成分分析硬度测定金相检验4.压力试验耐压试验气密试验气密试验的检查方法：⑴在被检查部位涂（喷）刷肥皂水，检查肥皂水是否鼓泡；⑵检查试验系统和容器上装设的压力表的指示是否下降；⑶在试验介质中充入氦气，利用氦气检漏仪检测是否有氦气从不致密处泄露出来；⑷小型容器（例如气瓶）可侵入水中进行检查，看是否有气泡逸出。九、压力容器使用中易产生的缺陷及缺陷处理原则㈠压力容器使用过程中常见的缺陷腐蚀裂纹变形1.腐蚀压力容器易产生腐蚀的主要部位：

⑴

防腐层损坏处，包括涂层脱落、衬里开裂等部位；

⑵

容易积存水分、湿气或腐蚀性沉积物的地方，例如容器的底部、支座附近等部位；

⑶

焊缝及热影响区。这些部位由于反复受热，金相组织发生变化，或由于电位不同，容易产生腐蚀；

⑷

气流冲刷的部位，例如弯管的外侧；

⑸

有可能产生应力腐蚀的部位，例如接缝渗漏处。2.裂纹裂纹是压力容器使用过程中比较常见的缺陷，特别是用强度较高的钢材制造的容器、裂纹的问题就更为突出。一般最容易产生裂纹的部位是焊缝与热影响区以及局部应力过高的地方。压力容器运行中易产生表面裂纹地方：⑴容器壳体几何不连续部位。如开孔周围、人孔、检查孔、转角处、接管等部位的角焊缝处；

⑵

容器壳体应力不连续处。如焊缝残余应力集中的部位、强行组焊的部位和错边、棱角较大的部位、补焊返修区、焊缝几何尺寸不符合要求的部位；

⑶

容器壳体材料化学成分和金相组织不连续的部位。如焊缝及其附近区域，异种钢的焊接接头部位，材料表面的堆焊修理处；

⑷

易腐蚀、冲蚀的部位。如局部腐蚀部位，液体浸蚀秘，液相气相界面变化处、流体冲刷磨损处。3.变形变形是指容器在使用以后整体或局部发生几何形状的改变，这种缺陷一般比较少见，通常表现为局部凹陷、鼓包、整体扁瘪和整体膨胀等几种形式。凹陷和扁瘪一般不会引起容器壁厚的改变，而鼓包和膨胀则会使容器的壁厚减薄。鼓包和膨胀可能是由于局部严重腐蚀导致壁厚的相应显著减薄，或者是由局部壁温过高、超压运行、或长期超温运行等原因造成的，因此，在处理这类缺陷时必须谨慎。㈡压力容器缺陷的处理原则1.新容器从严，旧容器从宽；2.无原始资料的从严，有原始资料的从宽；3.不符合《压力容器安全技术检查规程》和GB150-89《钢制压力容器》的容器从严，符合者从宽；4.容器使用应力高从严，使用应力低从宽；5.一次应力从严，其它应力从宽；6.表面缺陷从严，埋藏缺陷从宽；7.类别高的容器从严，类别低的从宽；8.后天性的缺陷从严，先天性的缺陷从宽；9.非圆形缺陷从严，圆形缺陷从宽；10.投用后长期未进行定期检验的容器处理从严；11.严重超标缺陷处理从严，一般超标缺陷处理从宽；12.运行时管理不善的容器处理从严。十、压力容器的失效破坏

失效即是指设备不能再发挥原有的功能，它包括因严重损伤不能继续使用、安全性能无法保证而必须停用以及发生断裂、爆炸事故等。对于压力容器，我们通常所指的是容器的断裂、爆炸事故。通过大量压力容器失效统计和事故分析的数字可以得出以下规律：1.使用前的容器和使用中的容器，其事故率相差不大；2.使用中的容器事故主要是由裂纹引起的。在裂纹引起的事故中，以疲劳裂纹和腐蚀为最多；3.加强在用压力容器的定期检验对防止容器失效破坏是十分有效的，大多数危险缺陷都可以通过检验而被发现；4.最直观和有效的检验方法是宏观检查。㈠压力容器失效破坏的形式塑性破坏脆性破坏疲劳破坏蠕变破坏腐蚀破坏㈡压力容器失效破坏的特征、原因和预防1.塑性破坏塑性破坏是指容器在载荷的高应力作用下，超过材料的屈服极限而产生塑性变形，最后导致断裂。⑴特征

①

容器的整体或较大的范围有明显的塑性变形，容器的最大圆周伸长率和容积增大率可达10~20%。圆筒形容器破坏后大多呈中间大的鼓形，局部壁厚减薄；

②

断口呈撕裂状，不齐平，与主应力方向约呈45°角。断口无金属光泽，呈暗红色纤维状；

③

破坏时一般不产生碎片或只有少数的几个大碎片。爆破口的大小视容器爆破时的膨胀能量而定，气体，特别是液化气体容器爆破后的裂口较宽；

④容器发生塑性破坏时，其实际爆破压力与其计算爆破压力相近。⑵原因

①

盛装液化气体的容器因充装过量，在温度升高的情况下液体体积膨胀而使容器超压；

②

安全装置（安全阀、压力表等）不全或失灵，或操作失误，使容器内压力急剧升高；

③

容器内的介质产生化学反应，使气体量急剧增加而超压；

④

容器大面积腐蚀造成壁厚减薄。

⑶预防措施防止由于各种因素造成的超压运行，以及加强维护检查，及时发现壁厚的过分减薄。2.脆性破坏容器材料在应力没有达到其断裂强度时产生断裂的现象称为脆性破坏。⑴特征

①

破坏发生在低应力状态下，其应力不但没有达到材料的强度极限，甚至还低于其屈服极限；

②

破坏时没有或只有很小的塑性变形；

③

断口齐平，与主应力方向垂直，呈金属光泽的结晶状。在较厚的断面中，有时可见人字形纹路，其辐射的尖端指向始裂点，始裂点往往是有缺陷处或容器的形状突变处；

④

破坏时一般都形成碎块；

⑤

破坏时常发生低温状态下；

⑥

破坏时往往在一瞬间发生，事先没有先兆。⑵原因

①

容器存在缺陷，且材料的韧性不足，特别是材料的低温脆性；

②

其它原因造成的材料韧性降低，例如氢腐蚀而导致氢脆；加载速率过高等。3.疲劳破坏它是材料经长期交变载荷（例如经常开停车、加载、卸压等）作用而产生的破坏。⑴特征

①

破坏时总体薄膜应力低于材料的强度极限；

②

没有明显的塑性变形；

③

破坏时都是从应力集中的地方开始，例如容器的开孔接管处等；

④

从裂缝形成、扩展至断裂，发展较缓慢。多数是产生开裂，使容器泄露而失效；

⑤

断口分为三个区域，一个是裂纹形成区，其断面比较光滑；其次是裂纹扩展区，能看到以裂纹为中心的贝壳式条纹；第三区是脆断区，其断面粗糙，具有脆断的特征。⑵原因主要是高的局部应力，再加上足够次数的应力循环，如果同时还存在缺陷，则更容易导致疲劳破坏。4.蠕变破坏容器长期在高温作用下，其变形随时间而不断增大所产生的失效，称为蠕变破坏。⑴特征

①破坏发生在长时间高温下，破坏时的应力低于材料在使用温度下的强度极限；

②具有较明显的塑性变形，如鼓包、伸长等；

③材料的金相组织有明显变化，例如晶粒长大，钢中碳化物分解为石墨、氮化物，合金组织球化等。⑵预防

①

正确选材，并根据材料在使用温度下的蠕变极限选用许用应力；

②

防止容器超温运行。5.腐蚀破坏在介质的作用下，容器的表面或晶界面所产生的使其壁厚减薄、机械性能下降、承载能力不够而发生的破坏称为腐蚀破坏。

⑴腐蚀分类金属材料的腐蚀破坏可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。根据腐蚀破坏的形态可以分为均匀腐蚀、局部腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀断裂四种类型。①均匀腐蚀：壁厚均匀减薄，最后导致材料强度不够而破坏。

②

局部腐蚀：例如深坑腐蚀、片状腐蚀、刀蚀等。它们会影响结构强度，引起应力集中，严重时也会导致破坏。

③

晶间腐蚀：这类腐蚀破坏了材料的物理性能，使材料的机械强度降低甚至完全消失，造成容器的低应力破坏，破坏时没有或只有很小的塑性变形。

④

腐蚀断裂：它是应力腐蚀的结果，是在应力和腐蚀介质共同作用下而发生的。⑵预防

①

严格控制工艺条件；

②

采用可靠的防腐蚀技术和电化学保护技术；

③

加强维护管理和定期检查。十一、压力容器的爆炸事故物理爆炸化学爆炸㈠物理爆炸物理爆炸是由纯物理因素引起的爆炸。防止容器发生物理爆炸的主要措施就是避免导致容器产生超压的各种可能原因。常见的情况有以下几种：1.容器内介质的突然积聚引起的超压。2.介质受热膨胀引起的超压；3.过热液体蒸发引起的超压；4.瞬时压力脉动引起的超压；5.饱和液化气体受热膨胀引起的超压。㈡化学爆炸化学爆炸是由于容器内介质产生剧烈的化学反应，短时间内释放大量的反应热，使器内压力急剧升高而引起的。1.产生化学爆炸的条件⑴工作介质具有可燃性；⑵可燃物质与助燃物质混合达到爆炸极限，形成爆炸性混合物；⑶爆炸性混合物在能够导致着火的能源作用下。这种能源可以是静电火花、明火、炽热物体、固体撞击、电气设备等。2.防止容器发生化学爆炸的主要措施防止放热的化学反应失控以及避免使容器产生化学爆炸的三个条件同时存在，特别应注意防止容器内介质的泄漏和禁止火源或可能成为火种的其它情况，如静电火花等。静电火花是引起燃烧爆炸的火种之一。橡胶品、毛制品、人造纤维甚至高速流动的气体尘埃等与容器壁、管道的摩擦都能产生静电。我们要从消除静电摩擦和及时导除静电、防止静电积聚这两方面采取有效的预防措施。十二、常用压力容器㈠热交换器是实现物料之间热量传递过程的设备。换热器在操作使用和维护方面的安全技术要点1.换热器的压力试验应按壳程和管程分别进行。2.使用蒸汽加热的换热器应注意：开车时应注意疏水暧管，防止发生水击；如果锅炉或供汽管网的蒸汽压力高于换热器的设计压力或允许的操作压力，应使蒸汽通过减压阀减压后再进入换热器，以防超压；直接用蒸汽加热的汽水混合器之类的混合式换热器，应注意汽水冲击造成设备和管线振动的不利影响。3.操作时阀门的开启应缓慢。开车时，应先开低温物料阀门，然后再开启高温物料阀门。停车时，应先关闭高温物料阀门，然后再关闭低温物料阀门。4.产生蒸汽的换热器应保证水质标准，并且应重视水位的调节和监视。5.换热器采用的冷却用水也应符合水质要求，以防结垢。6.严冬季节，停车后应注意将设备内的水放净，以防结冰冻坏设备。7.应将壳程和管程的物料都排净，压力都泄为零后才能对换热器进行检修。

㈡压缩机用压力容器压缩机用压力容器在操作使用和维护1.压力表、安全阀等安全附件齐全，应定期进行校验。2.应及时定期排净器内的油水，注意检查设备和管道的积焦情况。3.注意检查和消除设备和管道的振动，以及与管架、支承等物件的摩擦。4.应保证正常的冷却用水，避免机器设备超温运行。5.注意检查设备的接管根部和支座等部位是否有由于疲劳而产生的裂纹等缺陷。6.压缩机开车前，应使附属的压力容器投入运行。压缩机停车后，才能将附属的压力容器停止运行。7.运行时应加强系统压力的检查和监视，防止由于压力表失灵或未开启出口阀等误操作而导致设备超压。㈢空气分离装置中的压力容器空气分离装置中的压力容器的安全技术要求1.装置的吸气口应布置在有害介质的上风方向，并高出地面10米以上。吸气口处的空气中乙炔含量不得超过0.5mg/m3。同时，还应加强对吸入的乙炔和碳氢化合物的吸附清除，使这些有害介质不致在液化分离系统中积聚而导致爆炸。2.装置中的安全阀和压力表等安全附件应齐全可靠，应定期进行检查校验。3.凡与氧气接触的设备、管道阀门，在投入使用前均应用四氯化碳脱脂，并用蒸汽、压缩空气吹扫干净，防止氧气和油脂接触产生自燃爆炸。在运行中应注意避免它们接触和沾染油脂。4.设备和管道应采取可靠的接地措施，对地电阻应不大于10欧姆。厂区应有避雷设施，避雷接地和设备接地应分开。5.操作时应防液氧、液氮、液态空气等低温介质接触皮肤而造成冻伤。6.盛装氮气或用氮气置换的容器，应取样分析其氧含量，合格后才能进入检修，以防造成窒息事故。7.装置中的低温压力容器在开停车时，应缓慢降温、升温。8.压缩气体灌瓶充装应注意事项见气瓶部分。㈣液化石油气站用压力容器液化石油气站安全技术注意事项1.贮罐上必须配安全阀、压力表、液位计等安全附件，并应保证其灵敏可靠。2.应严格控制贮罐的盛装量，严禁超装。3.贮罐和管道等的接地应符合要求，应避免静电积聚。4.罐区设置的放散管、放空管等的高度应符合要求。5.贮罐上设置的喷淋装置主要是为消防和夏季降温用，因此，应保证一定的水压以满足喷淋量的要求。6.罐区的消防设施应符合防火要求。应有防止因贮罐、管道、阀门等意外破裂、损坏而导致跑液的围堤等防护设施，一旦发生这类事故，应立即采取措施减小液体状态的液化石油气流溢的范围。

㈤冷冻站用压力容器冷冻站用压力容器的安全技术方面的注意事项1.压力表、液位计、温度计和安全阀等安全附件应齐全可靠，应定期进行校验。2.应防止设备超量贮存而导致的超压。3.应加强密封面的检查，因为氨的渗透性很强，极易造成泄漏。4.应注意防止氨中毒和冻伤。5.设备检修动火应办理动火手续，以免发生爆炸事故。6.与氨接触的阀件和仪表等不能采用铜制造。㈥气瓶一般把容器不超过1000L，用来盛装永久气体、液化气体或溶解气体的移动式压力容器称作气瓶。1.气瓶的特点：体积小，但储存的能量大、压力高使用流动性大，进出口只有一个，口径小，阀门开关频繁。2.液化石油气钢瓶容易漏气的部位和原因：

⑴

角阀和瓶嘴连接处密封不好，角阀上的六角螺母没拧紧，螺母内密封垫损坏等。

⑵

减压阀和角阀连接处没有拧紧功垫圈不合适。

⑶

沽压阀失灵，其密封性能不好。

⑷

连接胶管老化破裂、接口不严密。

⑸

瓶体焊缝、瓶嘴和瓶体角焊缝泄漏。㈦硫化罐硫化罐用于设备衬橡胶后的加压、加温硫化十三、压力管道安全基础知识压力管道是指利用一定的压力，用于输送气体或液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。压力管道包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。㈠压力管道的主要工艺参数

1.设计压力在相应的设计温度下，用以确定管道及其它元件尺寸的压力值，该压力为管道的内压力时，称为设计内压力，为外部压力时称为设计外压力。设计压力不得低于工作过程中可能出现的由压力与温度形成的最苛刻条件下的压力。2.操作压力在稳定操作条件下，压力管道系统中的最大实际操作压力。3.最大操作压力在正常操作条件下，压力管道系统中的最大实际操作压力。4.最大允许操作压力压力管道系统遵循相关标准的规定，所能连续操作的最大压力，等于或小于设计压力。5.设计温度压力管道在正常工况下，管壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。设计温度不得高于（或低于）工作过程中可能出现的由压力与温度形成的最苛刻条件下的最高（最低）温度6.管输介质温度管道输送介质在管道内输送时的流动温度。7.公称直径（DN）8.公称压力（PN）9.设计壁厚在相应的设计内压力和公称直径下，根据选用钢管的许用压力，设计得出满足工艺条件的管壁厚度。㈡压力管道的特点1.应用广泛；

2.管道体系庞大。有多个组成件、支撑件组成，任一环节出现问题都会造成整条管线的失效；

3.管道的空间变化大；

4.腐蚀机理与材料损伤的复杂性。易受周围介质或设施的影响，容易受诸如腐蚀介质、杂散电流影响，而且还容易遭受第三方破坏；

5.失效的模式多样；6.载荷的多样性。除介质的压力外，还有重力载荷和位移载荷等；7.材质的多样性。可能一条管道上就需要用几种材质；8.安装方式多样。有的架空安装，有的埋地敷设。9.实施检验的难度大。如对于高空或埋地管道的检验始终是难点；10.压力管道元件数量多，标准多。㈢压力管道元件压力管道元件一般可以分成管子、管件、阀门、补偿器、连接件、密封件、附属部件以及支吊架等几种元件或部件。1.管子⑴无缝钢管无缝钢管通常采用轧制方法制造，采用生产线批量生产，有热轧管和冷轧管两种。⑵焊接钢管焊接钢管也称焊管，是用钢板或钢带经过卷曲成型后焊接制成的钢管。2.管件按连接方式分为对焊管件、法兰连接管件、承插管件、柔性接口管件和螺纹管件等。按使用材料可分为金属管件和非金属管件。按用途分有弯头、异径接头、三通、四通和官帽等。按加工工艺可分为焊制、推制、热压、铸造和锻造管件等按压力等级分大约有17种。3.阀门阀门是流体输送