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1、压力设备与装置安全技术压力设备与装置安全技术国家质检总局特种设备安全监察局国家质检总局特种设备安全监察局 宋继红宋继红国家安全生产监管总局国家安全生产监管总局 危险化学品专题培训班危险化学品专题培训班 2006.07.23. 2006.07.23. 北京北京1 内 容引言一.基础知识二.安全技术要求三.安全监察要点2 引 言n生产经营单位使用的涉及生命安全、危险性较大的特种设备，以及危险物品的容器、运输工具，必须按照国家有关规定，由专业生产单位生产，并经取得专业资质的检测、检验机构检测、检验合格，取得安全使用证或者安全标志，方可投入使用。检测、检验机构对检测、检验结果负责。n为全面贯彻安全生产
2、法、危险化学品安全管理条例和特种设备安全监察条例，通过对压力设备与装置的安全技术知识的了解和对基本情况和安全形势的分析，认识压力设备与装置发生事故的原因和规律，找出压力设备与装置安全方面存在的问题，研究提出对策措施，并推行实施，有效地防止和减少事故的发生。这是安全生产综合监督管理部门和专项安全监察部门的一项共同的任务。 3 引 言n所谓压力设备与装置，主要指锅炉、压力容器、压力管道、安全附件和承压附件及承压元件相连的零部件，如法兰、接管、支座等。其中压力容器和压力管道是石油及化工企业主要的生产装置。也是危险化学品的生产、储存、运输不可缺少的重要设备和设施。n压力设备与装置具有潜在的危险性，一旦
3、发生事故，往往造成人身伤害和财产损失，影响企业的生产秩序和人民群众的正常生活，危害较大。历年来，压力设备爆炸、泄漏等灾害性事故时有发生。n由于压力设备与装置的运行关系到公共安全，关系到经济健康发展，甚至关系到社会的稳定，人们在对其充分开发利用的同时，认识到要把握规律、科学管理、强化监督，最大程度地遏制或减少事故的发生，使其更好地服务于人类。4 引 言n我国政府对压力设备的安全监察工作十分重视，制定专门法规，建立了安全监察制度，设置专门机构，实施专项安全监察。n截至2005年底，我国在用压力容器、压力管道数量如下：设备种类压力容器压力管道（万公里）固定容器（万台）罐车（万辆）各类气瓶（亿只）数量
4、152.301.74122.1682.505一.基础知识（一）压力容器（二）压力管道（三）安全附件（四）相关的安全问题（五）失效模式及原因6（一）压力容器什么是压力容器？n基本概念压力容器是指盛装一定工作介质，能够承受压力（包括内压和外压）载荷作用的密闭容器。这是一个泛指的概念。n纳入安全监察的压力容器范围定义：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1
5、.0MPaL的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60液体的气瓶；氧舱等。 7（一）压力容器压力容器的基本构成n典型的压力容器的基本结构形式比较简单，主要由壳体、封头、法兰、支座以及接管座等部件构成。 8（一）压力容器图为压力容器基本结构示意图9（一）压力容器罐车结构示意图10（一）压力容器压力容器的类别由于压力容器在化学品生产中盛装的工作介质多样、工艺复杂、种类宽泛、使用面广，其分类方法也是多种多样，不胜枚举。在危险化学品生产中常用的分类有下列几种：n按设计压力分类；n按作用原理（用途）分类；n按化学介质毒性程度分类；n按安装方式分类；n按安全技术管理分类（综合分类）11（一）压力容器1.按
6、设计压力（P），分为n低压容器（代号L） 0.1MPaPn中压容器（代号M） 1.6MPaP10MPan高压容器（代号H） 10MPaP100MPan超高压容器（代号U）P100MPa2.按生产工艺过程中的作用原理，分为n反应容器（代号R），用于完成介质的物理、化学反应n换热容器（代号E），用于完成介质的热量交换n分离容器（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n储存容器（代号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12（一）压力容器反应容器n反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、合成塔、交换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉、换热容器n
7、管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、烘缸、蒸炒锅、预热锅分离容器n分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、除氧器、储存容器 各种型式的储罐13（一）压力容器3.按压力容器中化学介质毒性程度，分为n极度危害（级）最高容许浓度3；n高度危害（级）最高容许浓度1.0 mg/m3；n中度危害（级）最高容许浓度10 mg/m3；n轻度危害（级）最高容许浓度10 mg/m3。14（一）压力容器4.按安装方式，分为n固定式压力容器 有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也比较固定的压力容器。如卧式储罐、球罐、塔器、反应釜等。n移动式压力容器 如汽车罐车、铁路罐
8、车的罐体。这类压力容器使用时不仅承受内压或外压载荷，而且在移动过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力、运输过程带来的外部撞击和振动载荷，因而在结构、使用和安全管理方面均有其特殊的要求。15（一）压力容器5.按安全技术管理分类n考虑到综合体现压力容器整体危害水平，为了有利于安全技术监督和管理，我国压力容器安全技术监察规程采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危害程度以及容器品种的综合分类方法，将压力容器分为三类。16（一）压力容器第三类压力容器n高压容器n中压容器（限毒性程度为极度和高度危害介质）n中压储存容器（限易燃、中度危害介质，pV10MPam3）；n中压反应容器（限易燃、中度危
9、害介质，pV 0.5MPam3）；n低压容器（限极度和高度危害介质，且pV 0.2MPam3）；n移动式压力容器（铁路罐车、汽车罐车）n球形储罐（容积 50 m3）；n低温液体储存容器（容积5 m3）；n高压、中压管壳式余热锅炉；n中压搪玻璃压力容器。 17（一）压力容器第二类压力容器n中压容器n低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）n低压反应容器和储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质）n低压管壳式余热锅炉；n低压搪玻璃压力容器。第一类压力容器n除上述规定以外的低压容器18（二）压力管道n纳入安全监察的压力管道范围定义：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，
10、其范围规定为最高工作压力大于或者等于01MPa（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者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。压力管道的分类n压力管道用途广泛，品种繁多。不同使用领域其分类方法也不同。一般按主体材料、敷设位置、输送介质特性、用途等进行分类。19（二）压力管道1.主体材料n金属管道（铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢、有色金属）n非金属管道（塑料、混凝土、陶瓷、玻璃、复合）2.敷设位置n架空管道n地沟敷设管道n埋地管道20（二）压力管道3.介质特性n介质压力（超高压、高压、中压、低压、真空）n介质温度（高温、常温、低温）n介质毒
11、性（剧毒、有毒、无毒）n介质可燃性（可燃介质管道、非可燃介质管道）n介质腐蚀性（腐蚀性介质、非腐蚀性介质）4.用途n工业管道（GC）n公用管道（GB）n长输管道（GA）21（三）安全附件n压力表n温度计n安全阀n爆破片n紧急切断装置n安全联锁装置22（四）相关的安全问题1.强度压力设备在确定的工作载荷下，抵抗破裂和塑性变形的能力。对大多数压力容器压力管道来说，是最重要的安全性能指标。2.刚度压力设备在确定的工作载荷下，抵抗弹性变形的能力。3.稳定性压力设备在确定的工作载荷下，抵抗失稳的能力。应当指出，上述基本安全问题，与设计结构和使用的材料有着直接的关系，不同的结构型式、不同的材料，表现出不同
12、的安全性能。压力设备所用的材料一般都是专用的，如果使用错误的材料，会使压力设备的安全性能严重恶化，甚至产生失效，导致事故的发生。23（五）失效模式及原因主要失效模式n爆炸（物理爆炸、化学爆炸）n断裂（脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂）n泄漏（密封泄漏、腐蚀穿孔）n变形、失稳n损伤（电化学腐蚀、氧化腐蚀、机械损伤）n材料性能退化（脆化、金相组织变化）24（五）失效模式及原因主要失效原因n操作不当（违反操作规程、介质参数超标）*n管理薄弱（制度不健全、职工素质差）*n失检（超期未检、未按规范检验、未能发现存在的问题）n设计制造缺陷（设计不合理、选材不当、材料缺陷、焊接缺陷）n外来损伤（外来机械损伤、地
13、震等自然灾害）25（五）失效模式及原因n如何防止失效？提出安全技术要求加强监督管理26二.安全技术要求压力设备和装置的安全技术要求，主要体现在有关的安全技术规范和技术标准中。这些安全技术要求是生产（含设计、制造、安装、改造、维修）、使用、检验特种设备的基本准则。安全技术规范是行政机关规定强制执行的特种设备安全性能要求和相应的设计、制造、安装、修理、改造、使用管理规定和检验检测方法，以及许可、考核条件、程序的一系列规范性文件。包括有关的管理规则、核准规则、考核规则及程序规定和有关的安全技术监察规程、技术检验规则、审查评定细则、人员考核大纲等。安全性能是指特种设备法律、法规、行政规章、技术规范所规
14、定的安全技术项目和性能指标，即特种设备基本安全要求的总和。27二.安全技术要求有关的管理规定n特种设备安全监察行政处罚规定n压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则n锅炉压力容器制造监督管理办法 n锅炉压力容器制造许可条件n锅炉压力容器制造许可工作程序n锅炉压力容器使用登记管理办法n压力容器安装改造维修许可规则28二.安全技术要求n压力管道安全管理与监察规定n压力管道元件制造单位安全注册与管理办法n压力管道安装单位资格认可实施细则n压力管道使用登记管理规则n气瓶安全监察规定n气瓶使用登记管理规则 n气瓶设计文件鉴定规则n气瓶充装许可规则29二.安全技术要求检验单位管理n特种设备检验检测机构管
15、理规定n特种设备检验检测机构核准规则n检验检测机构质量管理体系要求n特种设备检验检测机构核准鉴定评审细则n锅炉压力容器检验单位监督考核办法n无损检测单位监督管理办法n无损检测单位资格审查实施指南n无损检测资格审查咨询单位备案办法 30二.安全技术要求安全技术监察规程主要内容包括：范围，基本的安全要求，材料，设计，制造，安装，安全附件，使用管理，修理改造，检验，事故报告等等。基本安全要求包括一般规定压力设备的设计、制造、安装、改造 、维修、使用、检验技术要求，选择最适当的方法，尽可能合理的消除风险。 设计安全系数恰当、设计计算方法应包括压力强度和其它承载性、稳定性和实验设计方法。制造包括工艺、焊
16、接、热处理、无损检测、检验评定。 材料采用符合统一标准的材料。 特定参数许用应力、焊接系数、试验压力、材料性能。31二.安全技术要求主要的安全技术监察规程n压力容器安全技术监察规程n超高压容器安全监察规程n液化气体汽车罐车安全监察规程n气瓶安全监察规程n溶解乙炔气瓶安全监察规程32二.安全技术要求检验规则主要内容包括：检验要求，检验项目，检验方法，安全状况等级评定，检验周期，检验报告等等n锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则n压力管道元件制造监督检验规则n锅炉安装监督检验规则n压力管道安装安全质量监督检验规则n锅炉定期检验规则 n压力容器定期检验规则 n在用工业管道定期检验规程(试行)33二.
17、安全技术要求人员考核n特种设备无损检测人员考核与监督管理规则n特种设备作业人员监督管理规定n特种设备作业人员考核规则n锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 n压力管道安全管理人员和操作人员考核大纲n医用氧舱维护管理人员考核大纲n压力容器压力管道带压密封作业人员考核大纲n气瓶充装人员考核大纲n安全阀维修人员考核大纲 34二.安全技术要求主要技术标准引用标准系指安全技术规范所引用的标准。标准一旦被安全技术规范所引用，具有与安全技术规范同等的效力，具有强制属性，并成为法规规范体系的组成部分。nGB1501998 钢制压力容器nGB1511999 管壳式换热器nGB123371999 钢制球形储罐n
18、GB51001994 钢质焊接气瓶nGB503162000 工业金属管道设计规范nHG/T206951987 化工管道设计规范35三.安全监察要点生产（含设计、制造、安装、改造、维修）单位现场监察n查阅许可证和产品档案目录，检查许可证的有效期，以及其产品是否在许可范围内n查阅设计总图（或压力管道平面布置图），检查是否有设计印章，其标题栏内签字是否齐全，签字人资格是否符合规定n查阅人员资质，数量，查看设计工作场所、设计装备和设计手段，检查设计、校核等人员的资质、数量和相关条件是否符合要求n查阅质量手册、程序文件和管理制度、责任人员任命文件等，检查其是否齐全n查阅产品目录和档案，检查是否有未经监检
19、出厂的产品n抽查产品档案，检查是否有规范的设计文件；产品出厂时，是否附有安全技术规范要求的产品质量合格证明、监督检验证明等文件36三.安全监察要点使用单位现场监察n查阅设备是否取得使用登记证n是否建立特种设备安全技术档案，重点查看日常使用记录、维修保养记录、自行检查记录、以及故障和事故记录n设备及安全附件是否按期进行检验，检验问题是否整改n是否建立安全管理制度和岗位安全责任制度，制度是否得到贯彻实施，通过相关工作见证（记录）或现场查询了解制度执行情况n作业人员是否持有有效证件，是否在岗。实际操作设备是否与持证的项目和类别相符合n查阅运行记录、维护保养记录，是否存在超过使用参数运行情况n是否有事
20、故预防措施和事故救援预案37三.安全监察要点安全监察基本制度n我国是一个发展中国家，也是一个经济快速增长的国家。建立中国特种设备安全监察制度，应充分体现“以人为本”的执政理念，必须适应中国经济与社会发展的需要，反映现阶段管理与科技进步的实际水平。n特种设备安全监察，在全面总结几十年特种设备安全监察工作实践、科学分析当前特种设备安全状况的基础上，确定中国的特种设备安全监察法律制度。n基本制度：全过程安全监察=行政许可+监督检查。这项制度有以下五个特点： 38三.安全监察要点1. 坚持“预防为主”的安全方针从生产源头把关：通过行政许可和制造过程监督检验，确保特种设备优生；从使用登记把关：确保特种设
21、备及时纳入安全监察范围，处于有效监管之中；从定期检验把关：确保特种设备保持良好运行状况；从人员素质把关：增强特种设备生产、使用、检验、管理等相关人员的适应性；从规范管理把关：促进各项特种设备安全制度的完善和实施。39三.安全监察要点2. 反映“从严管理”的客观需求n充分认识到中国经济与社会发展仍处于社会主义初级阶段，为了确保特种设备安全，加大工作力度，继续实施较为严格的行政监管措施：在监管主体上，强化了政府部门作为特种设备安全监察主体的职能与责任；在监管环节上，实施了特种设备设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验等七个环节的全过程安全监察；在监管方式上，确立了特种设备行政许可和监督检查两项基
22、本制度。40三.安全监察要点3. 体现“统一高效”的管理原则统一了实施特种设备安全监督管理的职能部门；统一了境内外特种设备安全监督管理的要求；规定了特种设备行政许可、监督检查等工作的程序、时限和要求。41三.安全监察要点4. 强化“技术支撑”的法定作用赋予了检验检测机构在安全把关中的技术支撑地位，同时规定了相应条件、工作程序及要求；推行科学的管理方法，鼓励采用先进技术，提高特种设备安全质量和管理水平。42三.安全监察要点5. 明确“各负其责”的管理思想生产、使用单位承担对特种设备安全质量全面负责的主体责任；检验检测机构承担特种设备安全的技术把关责任；政府安全监督管理部门承担特种设备安全监管责任；各级政府对特种设备安全实行统一领导，并负责协调、解决特种设备安全工作中的重大问题。43压力设备与装置安全监察工作要贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，树立“以质取胜，安全发展”的理念，以防止和减少事故为目标，以服务经济建设为中心，以贯彻条例为主线，落实安全责任，强化监督管理，完善安全法治，建立长效机制，齐抓共管，确保安全运行，促进经济发展。44 谢谢！45
