1、压力容器安全：引言

《1、压力容器安全：引言》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1、压力容器安全：引言（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 压力容器安全Safety of Pressure Vessels蔡 仁 良 华东理工大学化工机械研究所2003年7月一、引 言（1）压力容器的应用（2）压力容器的特点（3）压力容器的安全特征（4）压力容器的基本构造（5）压力容器的范围和分类（6）压力容器的安全保障体系（1）压力容器的应用 承 压 设 备传热设备反应设备传质设备贮运设备压 力 容 器 的 应 用承压外壳+功能内件贮罐、气瓶 = 外壳 锅炉、换热器、加热炉 = 外壳 + 传热管束塔器 = 外壳 + 传质元件（浮阀、填料等）反应釜 =外壳+ 夹套 + 搅拌器压缩机、真空泵 = 缸体 + 活塞透平机、泵 = 蜗壳 + 叶轮 承压外壳

2、 = 压力容器+ 压力接 管（2）压力容器的特点 容器应用的广泛性n应用部门广泛工业化学、石油化工、医药、冶金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等；农业民用军工业。 n应用数量巨大石油化工塔、器、釜、槽、罐、机、泵；压力管道年产30万吨乙烯装置约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。蒸汽锅炉用直接火焰加热的特种受压容器。 压力容器的特点操作条件的复杂性n压力12105Pa真空到高压、超高压：石油加氢：10.521.0MPa；高压聚乙烯：100200 MPa；合成氨：10100 MPa；人造水晶：140 MPa；n温度-196C到1000C ；n介质爆、燃、毒、辐（照）、腐（

3、蚀）、磨（损）。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安裝到使用、检验、修理、改造都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备。压力容器的特点对安全的高要求n载荷多样性：静、动载荷或交变载荷，还有附加的机械或温度载荷；n介质危害性：压缩气体或饱和液体，易爆、易燃、有毒化学介质； n制造复杂性：冷、热加工、焊接、热处理。 n大容量、高参数发展趋势：如核电站一个1500MW压水堆压力壳，工作压力为1416MPa，工作温度为250330 C，容器内直径7800mm，壁厚317 mm，重650吨；又如煤气化液化装置中的压力容器工作压力为17.525MPa，工作温度为450550 C，内直径为300050

4、00mm，壁厚为200400 mm，重4002600吨。对这类容器的工艺要求和运行可靠性要求更高，显然比一般压力容器又有更高更严格的安全性要求。（3）压力容器的安全特征 量 大 面 广1996年12月的统计资料表明，国内在用固定式压力容器多达122.22万台 ，移动式压力容器中罐车16910辆，在 用气瓶5498.7571万只；锅炉总台数也高达51.57万台 。 此外全国持有压力容器制造企业合计2432个，设计单位 1380个。如此庞大且潜在隐患容器的存在，以及地域广 泛的制造设计部门，自然成为国内外政府部门特别重视 其安全管理和监察检查的原因。 压力容器的安全特征 事 故 率 高国内1998

5、年共发生锅炉、压力容器、气瓶爆炸事故132起，严重事故274起，共死亡104人，受伤371人，直接经济损失2813.58万元。锅炉、压力容器、气瓶的爆炸事故率分别为1.07次/万台，0.28次/万台，0.65次/万台。 2000年共发生锅炉、压力容器、气瓶、压力管道爆炸事故155起，严重事故151起，死亡175人，受伤368人，直接经济损失4503.23万元。锅炉爆炸事故率为0.16起/万台家；压力容器爆炸事故率为0.22起/万台。爆炸原因分析n（一）非法制造，随意使用“土锅炉”。在155起爆炸事故中，“土锅炉”爆炸事故就有68起，占43.9。在“土锅炉”的68起爆炸事故，发生在洗浴业、制衣业

6、、小食品坊、小油坊、小豆腐坊、小胶合板厂等有41起，占60.3。在这68起事故中，32起属非法安装、改装，36起因非承压设备当承压锅炉使用所致。 爆炸原因分析n（二）承压锅炉的使用、管理、制造存在薄弱环节。在承压锅炉的6起锅炉事故中，3起因超压运行，2起因缺水并操作不当，1起因过热器泄漏引起。在承压锅炉的135起严重事故中，36起因缺水，51起因水质不良，6起因存在制造缺陷，20起因腐蚀、磨损，4起因炉膛爆燃，18起因其他操作原因导致。 爆炸原因分析n（三）压力容器非法制造，使用管理不当，未及时进行定期检验。在压力容器的27起爆炸事故中，11起因操作不当，8起因非法制造、安装，5起因安全附件失

7、灵，2起因制造质量低劣，1起因内部存在缺陷引起。在压力容器的9起严重事故中，5起因操作不当，3起因附件损坏，1起因腐蚀所致 爆炸原因分析n（四）气瓶使用管理不善，安全监察力度不够 ，在气瓶的41起爆炸事故中，12起固违章充装 ，5起因错装，7起因使用不当，2起因制造、 改装质量伪劣，3起因在检验、修理过程中违 章操作，4起因腐蚀，3起因违章自行装卸，1 起因使用判废的气瓶，4起因其他原因造成泄 漏引起。在气瓶的2起严重事故中，1起因在装 卸过程中产生泄漏，1起因在作用过程中产生 泄漏导致。 爆炸原因分析n（五）压力管道安全监察管理工作起步较晚， 监察力度不够，事故总量明显增加，人员伤亡 、经济

8、损失较大，主要是泄漏引起的火灾、爆 炸或中毒。在压力管道的13起爆炸事故中，3 起因安装质量不符合要求，3起因阀门等附件 的质量存在缺陷，2起因管道材料质量不符合 规定，3起因其他原因造成泄漏，1起因在检修 中违章操作发生，1起因没有及时清理易燃残 物引起。在压力管道的5起严重事故中，3起因 受压断裂，2起因腐蚀所致。 爆炸原因分析n（六）特种设备安全监察基础工作薄弱，事故呈多发态势，据北京等8个省、市的统计，其电梯、起重机械、游艺机与游乐设施、厂内机动车辆发生的64起事故中，29起因设备本身缺陷，20起因违章操作，11起因使用失误，4起因设计、制造、安装质量不符合要求所致。 名 称 锅炉 “

9、土锅炉” 压力容器 气瓶 压力管道 2000 1999 增减 2000 1999 增减 2000 1999 增减 2000 1999 增减 2000 1999 增减 爆炸事故（起 ） 6 10 -40 68 69 -1.5 27 40 -32.5 41 31 +32.3 13 8 +62.5 严重事故（起 ） 135 210 -35.7 0 0 0 9 10 -10 2 3 -33 2 1 +400 死亡人数（人 ） 11 10 +10 54 33 +63.6 29 31 -6.5 39 29 +34.5 42 17 +147.1 受伤人数（人 ） 25 10 +150 73 87 -16.1

10、 136 110 +23.6 70 107 -34.6 64 60 +6.7 直接经济损失 （万元） 522. 16 836. 44 -37.6 214. 88 226. 23 -5.0 271. 25 1291. 92 -79 333. 78 1544. 95 -78.4 3161. 16 603. 99 423.4 2000年锅炉、压力容器、压力管道事故统计表 压力容器的安全特征 危 害 性 大1968年英国原子能局（UKAEA）安全卫生处和联合部技术委员会（AOTC） 工程检验机构调查使用年限在30年以内，符合英国BS1500和BS1515等压力 容器规范的一级压力容器发生破坏事故的统计

11、情况：压力容器破坏几率年份 容器运行 灾难性事故a 损伤事故b 总计台年 次数 事故率c 次数 事故率 次数 事故率1962-1967 100300 7 0.710 4 125 1.2510 4 132 1.3210 41967-1972 105400 16 1.510 4 123 1.1710 4 139 1.3210 4a.灾难性事故指灾难性破坏事故或无法修复的容器；b.损伤事故指有潜在危险的 事故；c.事故发生率发生事故数/（设备台数运行年）10000台容器中发生损坏事故每年12.5次，达到破坏事故0.7次，事故几率为1.32 ，而且这132起使用中的容器事故，按其原因分类，89.3%，

12、即118起是各种制造裂纹所引起。压力容器的安全1984年12月3日印度博帕尔市农药厂40T异氰 甲酸脂储罐发生泄漏，2580人亡，125000人 中毒，5万人失明。原因：用水清洗管道未关通向MIC储罐阀门 ，水进入罐内与之反应，温度压力急剧升高 导致泄漏。1979年9月7日国内某电化厂415升液氯钢瓶爆炸，击穿5个， 爆炸5个，10200公斤液氯外泄，波及7公里范围，59人亡， 779人严重中毒。1979年12月18日国内某液化气站400M3储罐爆炸，引发3个球 罐和一卧罐爆炸，5000只气瓶爆炸，600吨液化气燃烧，32 人亡，54 人伤。1998年3月5日16：38西安市煤气公司液化气站储

13、罐区发生液 化气泄漏燃爆。两座400m3球罐爆裂，3台100m3燃烧。3月6日 6：00得到控制，13人亡，30多人伤，损失477亿。 原因：排污阀石棉橡胶垫片受液化气中水热冷作用失效泄漏 。压力容器的安全压力容器的安全1997年6月27日21：42北京东方红化工 厂石脑油罐溢油遇明火爆炸，炸毁球 罐20座，各种机电设备64台，燃烧物 料2.5万吨，大火延续50多小时，9人 亡，40多人伤，直接损失3亿，间接损 失12亿。江泽民同志99年1月13日对宁夏回族自治区 某矿银川办事处燃油热水锅炉爆炸的指示对锅炉这种产品，从制造 到安装，每一环节都必须 进行严格的质量检验，不 合格的绝不允许出厂和使

14、 用。运行中的锅炉，也必 须定期严格检查，及时发 现和消除隐患，防患于未 然。几十年前我们就是这 么做的，现在有些制度松 懈了，不那么严格了，是 非常危险的。人命关天的 事，一定要慎之又慎，确 保万无一失。1.筒体 2.封头 3.密封装置 （法兰、紧固件和密封元件） 4.开孔与接管 （人孔、手孔、视镜） 5.支座 （卧式、立式、裙式） 6.安全附件 （安全阀、爆破膜、液位计）（4）压力容器的基本结构筒体封头密封装置 开孔与接管支座安全附件(5) 压力容器的监察范围和分类 监察范围具有潜在爆炸危险、需要专门管理的特殊承压设备。压力容器安全技术监察规程压力：Pmax0.1MPa容积：Di0.15m

15、，V 0.025m3介质性态：气体、液化气体、Tmax标准沸点以上的液体 压力容器的分类固定式：压力高低 过程重要性 介质危害性低压 0.1P1.6 MPa 反应容器 毒性 极度中压 1.6P10 MPa 换热容器 高度高压 10P100 MPa 分离容器 中度超高压 P 100 MPa 储存容器 轻度可燃性 易燃安全管理类容器 类容器 类容器移动式：气瓶、气桶、槽车等(6) 压力容器的安全保障体系定 义确保容器从设计、选材、制造、投入运行到退出服役的整个过程安全地完成使用要求而采取的计划、系统的保证安全措施。内 容材料设计制造与制造过程中的检验在役检验与监控各个环节的安全技术和安全管理。压力容器的安全技术管理n基本任务认真贯彻国家及有关部门颁发的条例、法规 和标准，通过一系列行政、技术等方面的措施 ，对压力容器的选购、安装验收、使用登记、 使用管理、定期检验、修理与技术改造、报废 处理等进行综合管理，以确保容器的安全运行 ，保护人民生命财产安全，促进生产发展。压力容器安全法规、规程行政法规和规章锅炉压力容器安全监察暂行条例