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1、压力容器及锅炉安全技术,上饶职业技术学院 吴 志 敏 2011年 3月11日,一 压力容器的定义,定义：是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭容器 一般所谓之反应器、热交换器、蒸煮锅、精练锅、染色锅、杀菌锅、加硫锅、蒸发锅、抽出锅、蒸馏器、蓄热器、废热回收槽、脱气槽、储存槽、加热反应器等均属压力容器,二 压力容器的分类,按容器的壁厚分: 薄壁容器（壁厚不大于容器内径的十分之一）和厚壁容器。 按壳体承受压力的方式: 内压容器（壳体内部受压）外压容器。 内压容器又可按设计压力（p）大小分为四个压力等级， 具体划分如下 ： 低压(代号L)容器 0.1 MPap1.6 MPa; 中压(代号M)容器
2、1.6 MPap10.0 MPa; 高压(代号H)容器 10 MPap100 MPa; 超高压(代号U)容器 p100MPa。,按容器的工作壁温分为： 高温容器、常温容器、低温容器。 按壳体的几何形状分为： 球形容器、圆筒形容器、圆锥形容器、轮胎形容器等。 按容器的制造方法分为： 焊接容器、铸造容器、锻造容器、铆接容器和组合式容器。 按容器的放置方式分: 立式容器和卧式容器。,按容器在生产中的作用分类: 反应压力容器(代号R):用于完成介质的物理、化学反应。 换热压力容器(代号E):用于完成介质的热量交换 分离压力容器（代号S):用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离 储存压力容器（代号
3、C，其中球罐代号B）：用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质,三 压力容积的特点,压力容器的事故率高于一般容器、 使用条件比较苛刻 容易超负荷 局部应力比较复杂 常隐藏有有严重缺陷 压力容器事故造成灾害性后果,四 压力容器的检验,（一）压力容器外部检查 主要内容有： 1.无裂纹、变形、泄漏、局部过热 2.安全附件是否齐全、灵敏、可靠； 3.紧固螺栓是否完好、全部旋紧； 4.基础有无下沉、倾斜,(二）压力容器内外部检验 注：停车和容器内部清洗干净后才能 1.内外表面的腐蚀磨损现象用肉眼和放大镜对所有焊缝、封头过渡区及其他应力集中(形状与尺寸突变处所引起应力显著增大的现象)部位检查有无裂纹，必要
4、时采用超声波或射线探伤检查焊缝内部质量；测量壁厚,（三）压力容器全面检验 除了上述检验项目外 耐压试验（一般进行水压试验） 容器的全面检验周期，一般为每六年至少进行一次。,（一）压力容器盛装可燃介质，一旦发生泄露，这些可燃气体会立即与空气混合并达到爆炸极限，若遇到火源即可导致二次爆炸火燃烧等连锁反应，造成特大的火灾、爆炸和伤亡事故。,五、压力容器的危险因素,（二）由于压力容器是在压力状态下运行，内部介质又有可能是有毒可燃的。 所以压力容器一旦发生事故必须进行周密检查和必要的技术措施。,六、压力容器爆炸的危害与预防,冲击波及其破坏作用 冲击波超压会造成人员伤亡和建筑物破坏 爆破碎片的破坏作用 爆
5、炸碎片具有较高速度和较大质量，其对人的伤害取决于其动能，会对人造成伤亡，并且可能损坏附近设备和管道，引起二次事故。,介质伤害 主要是有毒介质的毒害和高温水汽的烫伤。 二次爆炸及燃烧 当容器所盛装的介质为可燃液化气体时，容器破裂爆炸在现场会形成大量可燃蒸气，并迅即与空气混合形成可爆性混合气，在扩散中遇明火即形成二次爆炸,1、设计及其制造必须按压力容器安全监察规定 设计 2、其受压元件焊接工作，由考核合格的焊工担任。焊缝的表面质量必须符合规定质量标准，并作表面探伤，不允许有裂纹、气孔、凹坑和肉眼可见的夹渣等缺陷。,七、压力容器危险的防护措施,3、压力容器制成后必须进行耐压试验，必要时还应进行气密性
6、试验。 4、压力容器应按规定装设安全阀、爆破片、压力表、液面计、温度计及切断阀等安全附件。在容器运行期间，应对安全附件加强维护与定期校验，保持齐全、灵敏、可靠。,5、使用压力容器的单位，必须向当地压力容器安全监察机构登记并取得使用证，才能将设备投入运行。使用单位应根据设备数量和安全性能要求，设专门机构或专职技术人员，加强压力容器的安全技术管理，建立和健全安全管理制度。 6、使用压力容器的单位，应根据生产工艺要求和容器的技术性能制定安全操作规程，并严格执行。,7、压力容器应定期进行检验，每年至少一次外部检查，每3年至少进行一次内外部检验，每6年至少进行一次全面检验，使用期达20年，每年至少进行内
7、外部检验，并根据检验情况，确定全面检验时间和作出能否使用的结论。,8、压力容器的壳体及受压元件不得有裂纹存在，经内外部检验发现有严重裂纹的容器，应分析原因，采取措施加以消除、修理、更换或报废。,八、对于压力容器操作人员，安全要求如下：,1、操作人员必须遵守压力容器安全操作规程；,2、压力容器操作人员必须是受过培训，经过考核并取得操作资格证书的人员，必须了解压力容器基本结构和主要技术参数，熟悉操作工艺条件；,3、应做到平稳操作，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；,4、严禁超温、超压运行；,7、掌握紧急情况的处理方法，发生故障，严重威胁安全时，应立即采取紧急措施
8、，停止容器运行，并报告有关部门。,5、做好班前、班中和班后的检查工作，及时发现设备的不正常状态，及时采取措施进行处理；,6、认真填写操作记录；,锅炉简介,锅炉是生产蒸汽的设备，它把燃料的化学能转变为热能，再利用热能产生蒸汽。锅炉按用途分为电站锅炉、工业锅炉、机车锅炉、船舶锅炉和生活锅炉，按结构分为水管锅炉、火管锅炉二种，前者是烟气在管内流动。有时又按压力分为低压、中压、高压与超高压锅炉四个等级。,一、锅炉的危险因素,锅炉在运行时，不仅要承受一定的温度和压力，而且要遭受介质的侵蚀和飞灰磨损，因此具有爆炸的危险。如果锅炉在设计制造及安装过程中存在缺陷或因年久失修，或违反操作规程都可能出现严重的事故
9、。,锅炉常见的危险因素有： 1、水位异常。主要是在运行过程中发生缺水和满水。当严重缺水时，水冷壁管已部分干烧、过热，如果此时强行进水，使温度很高的气包和水冷壁管发生急冷，产生巨大的热应力，同时水大量气化会造成管子大面积损坏甚至炉管爆裂。为此锅炉严重缺水时绝不能立即加水，应立即熄火停炉。满水也会使蒸汽压力严重波动造成锅炉损坏，此时应减少给水或及时排水，必要时也应停炉。,2、汽水共腾。 主要是锅炉水位波动幅度异常，水面翻腾程度大。原因是炉水中含盐量高，管壁结垢严重，水汽化受扰动使蒸汽系统压力严重波动，有时还可引起锅炉承压系统部件损坏，甚至造成炉管爆裂。,3、炉膛爆炸。炉膛爆炸是指炉膛内发生可燃物瞬
10、时爆燃的现象。其原因主要是点火前炉膛内存在可燃物，一般是点火不成功没有及时清理炉膛而留存下来的，当再次点火时就可导致炉膛内的可燃气体、可燃物发生爆燃。,为此，锅炉点火前必须通风置换，清除可燃物，使其浓度远远低于爆炸界限。,4、尾部二次燃烧。主要原因是锅炉运行中燃烧不完全，从而导致部分可燃物随着烟气进入尾部烟道，积存于烟道内或粘附在尾部受热面上，在一定条件下这些可燃物自行着火燃烧。后果是常常将空气预热器、省煤器破坏。二次燃烧易在停炉之后不久发生。 为此，就要组织好燃烧，提高燃烧效率，尽可能减少不完全燃烧损失，减少锅炉启停次数，同时加强尾部受热面的吹灰，保证烟道各种门孔及烟风挡板的密封良好，在燃油
11、锅炉的尾部烟道上应装设灭火装置。,1）锅炉房，每层至少应有两个出口，分别设在两侧，门应向外开，在锅炉运行期间不准锁住或栓住，锅炉房内的工作室或生活室的门应向锅炉房内开。 2）锅炉运行要有操作规程、交接班制度、水质管理制度、定期检验制度等。 3）运行锅炉应每年进行一次停炉内外部检验，每6年进行一次水压试验。,二、锅炉运行的安全防护,4）蒸汽锅炉运行中遇有下列情况之一时，应立即停炉：,锅炉水位降到规定的水位极限以下时；,不断加大向锅炉给水及采取其他措施，但水位仍继续下降时；,锅炉水位已经升到运行规程规定的水位上位极限以上时；,给水机械全部失效；,水位表或安全阀全部失效；,锅炉元件损坏，危及 运行人
12、员安全；,燃烧设备损坏，炉膛倒塌或锅炉构架被烧红；,其它异常运行情况。,锅炉爆炸事故案例一,山西省潞城市潞宝焦化实业总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SHS20-2.45/400-Q，用于发电。于1999年11月制造。此次爆炸事故造成死亡2人、重伤5人、轻伤3人，直接经济损失：49.42万元。 事故原因分析 此次爆炸事故是由于炉前2号燃烧器（北侧）手动蝶阀（煤气进气阀）处于开启状态（应为关闭状态），致使点火前炉膛、烟道、烟囱内聚集大量煤气和空气的混合气，且混合比达到轰爆极限值，因而在点火瞬间发生爆炸,锅炉爆炸事故案例二,2000年11月28日
13、4时30分，山西省文水县嘉宝酒业有限公司一台锅炉造成2人死亡，2人重伤，2人轻伤。直接经济损失30万元，间接损失20万元。 事故原因 该锅炉是私自设计、土法制造、自行安装投入使用的非法私造锅炉，各个环节均没有任何资料与合法手续，整个制造、安装，使用过程中的人员都没有经过专业方面的培训学习，锅炉知识比较溃乏。是造成这次事故的主要原因。,锅炉爆炸事故案例二,1986年9月23月12时10分，哈尔滨市某化工厂一台立式横水管锅炉发生爆炸，锅壳从下脚圈撕开，腾空而起，越过附近厂房和一座二层楼房，落在距锅炉约130米远的野外大地，砸地深约70厘米，炉胆撕裂压瘪，离开炉座7米远，爆炸后的汽浪和冲击波，将锅炉房夷为平地，附近车间、居民住房的门窗玻璃等被严重毁坏。司炉工、化验员、保管员当即死亡，四处横飞的砖头杂物，将距离锅炉房45米远的兽医站站长砸成重伤，直接经济损失达30000余元。 事故原因分析 1锅炉制造质量低劣，结构不合理2司炉工无证操作，缺乏锅炉安全运行知识，不懂安全操作规程。3安全附件失灵，主汽阀关闭，造成超压爆炸。,只要我们都遵守安全操作规程,事故就会离我们远去！,
