化工安全 教案 第四章 压力容器安全技术及案例分析

《多媒体课件制作技术教程》电子教案第四章教案设计项目课题第四章压力容器安全技术及案例分析授课时间授课对象学习目标知识目标◎了解压力容器的基本概念。◎掌握压力容器的分类和设计要求。◎掌握化工生产事故的预防与控制措施。能力目标◎具有压力容器安全防范意识和判断风险的能力。◎具有分析化工生产中事故发生原因的能力。素养目标◎具有较强的沟通能力和协作意识。◎遇到紧急情况，具备临危不乱的心理素质和冷静的头脑。◎培养严格遵守操作规程、严谨认真的工作作风。重、难点重点掌握压力容器的分类和设计要求掌握化工生产事故的预防与控制措施难点掌握化工生产事故的预防与控制措施教学方法讲授法教学用具教材、课件、教案、微课、投影仪、计算机等教学流程教学环节教学内容备注讲授新知第一节压力容器基本介绍一、压力容器的定义压力容器是一种能够承受压力载荷的密闭容器。一般来说，承受气态或液态介质压力的密闭容器都属于压力容器。二、压力容器的结构压力容器的结构一般都比较简单。压力容器的主要作用是储存气体、液体或液化气体等介质，以及为这些介质的传热、传质、化学反应提供一个密闭的空间。其主要结构部件是一个能承受压力的壳体及其他必要的连接件和密封件等。除盛装容器外，其他工艺用途的容器根据需要设置各种工艺附件装置。压力容器的常见结构形式有两种：球形容器和圆筒形容器。三、压力容器规范简介最早制定压力容器规范的是美国。在美国机械工程师协会（ASME）的主持下，1915年春出现了世界上第一部压力容器规范，简称为《锅炉建造规范·1914版》。我国压力容器规范体系是由法律法规、技术标准及其他相关标准组成的，主要包括《特种设备安全监察条例》《压力容器安全技术监察规程》，还有与之配套的一系列强制性国家标准《压力容器第1部分：通用要求》（GB/T150.1—2011）、《压力容器第2部分：材料》（GB/T150.2—2011）、《压力容器第3部分：设计》(GB/T150.3—2011)和《压力容器第4部分：制造、检验和验收》(GB/T150.4—2011)。四、压力容器的分类（一）按容器径比分按外径与内径的比值K的大小，压力容器可分为薄壁容器（K≤1.2）和厚壁容器（K＞1.2）。薄壁容器为两向应力状态，厚壁容器为三向应力状态。（二）按安全管理和技术监督角度分按安全管理和技术监督角度，压力容器可分为固定式和移动式两大类。移动式压力容器又分为气瓶、气桶和槽车3种。（三）按设计压力等级分（1）低压容器（代号L）：0.1MPa≤P＜1.6MPa。（2）中压容器（代号M）：1.6MPa≤P＜10MPa。（3）高压容器（代号H）：10MPa≤P＜100MPa。（4）超高压容器（代号U）：P≥100MPa。（四）按在生产过程中的作用原理分（1）反应容器（代号R）。（2）换热容器（代号E）。（3）分离容器（代号S）。（4）储存容器（代号C，球形容器代号为B）。（五）按压力容器的壁温分（1）高温容器。（2）中温容器。（3）常温容器。（4）低温容器。（六）按安全技术管理和监督检查角度分劳动部门为了利于安全技术管理和监督检查，根据容器的压力高低、介质的危害程度及在生产过程中的重要作用，将压力容器分为以下3类。（1）第三类压力容器。（2）第二类压力容器。（3）第一类压力容器。第二节压力容器设计要求（1）有足够的强度。（2）有足够的刚度。（3）有一定的使用寿命。（4）有合理的结构。第三节化工生产事故的预防与控制措施一、事故预防与控制的基本原则事故预防与控制分为事故预防和事故控制，前者是指通过采取技术和管理手段使事故不发生，后者是通过采取技术和管理手段使事故发生后不造成严重后果或使后果尽可能减小。二、化工生产过程中事故的预防和控制措施（一）预防中毒事故措施（二）预防燃烧与爆炸事故措施三、其他安全措施对于人可能接触的高温设备和管道的表面，都必须加设防烫伤隔离层或采取其他隔离方法。对于物料有自聚倾向的反应器和储罐应有加阻聚剂的装置，并设冷却、泄压和高温报警等措施。第四节案例分析案例4-22000年1月18日，河北省某县一制浆公司的一台25m3蒸球出料管伸缩节连接处意外脱落造成蒸汽纸浆喷出，导致3人死亡，直接经济损失19.3万元。案例4-32004年9月10日，某液体化学品码头在进行粗二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯（MDI）卸船进罐的作业过程中，发生一起立式金属储罐由于氮气压力过高而造成的承压变形事故。幸好现场作业人员发现及时并采取有效措施，这才避免了储罐泄漏、倒塌和环境污染等严重后果。案例4-4山西省潞城区（长治市辖区）某公司所属煤气发电厂于2000年9月23日发生了一起锅炉炉膛煤气爆炸事故。此锅炉型号为SHS202.45/400-Q，于1999年11月制造，用于发电。此次爆炸事故造成2人死亡、5人重伤、3人轻伤，直接经济损失49.42万元。案例4-52004年4月15日21时，重庆某化工总厂氯氢分厂1号氯气冷凝器列管腐蚀穿孔，造成含铵盐水泄漏到液氯系统，生成大量易爆的三氯化氮。16日凌晨发生排污罐爆炸，1时23分全厂停车；2时15分左右，排完盐水4小时后的1号盐水泵在静止状态下发生爆炸，泵体粉碎性炸毁。16日17时57分，在抢险过程中，突然听到连续两声爆响，液氯储罐内的三氯化氮突然发生爆炸。爆炸使5号、6号液氯储罐罐体破裂解体并炸出1个长9m、宽4m、深2m的坑，以此坑为中心，在半径200m内的地面和建筑物上有大量散落的爆炸碎片。爆炸造成9人死亡、3人受伤，该事故使重庆市江北区、渝中区、沙坪坝区、渝北区的15万名群众疏散，造成直接经济损失277万元。巩固练习【师】“通过此章节的学习，相信同学们对压力容器安全技术有了具体的了解。接下来同学们可以仔细阅读一遍自己的听课与评课记录，简要复述本章节的知识框架。”课后作业2006年12月1日，河北省保定市某建材有限公司发生蒸压釜爆炸重大事故。事发时，4号蒸压釜釜盖的连接螺栓断裂，釜盖与釜体分离，巨大的推力将釜体向东推出约70m,击毁制砖车间，厂房顶盖损毁，造成5人死亡、2人受伤，3号、5号釜体受到波及，损坏严重。从现场其他运行的蒸压釜中发现，每个釜盖与釜体的连接螺栓应满60个，但是均不到30个；从生产记录中发现，运行压力