压力容器安全操作知识文档格式.docx

1、试验压力 ：压力容器试压时的容器承受的最大压力。 （液或水压 试验压力 =* 设计压力或规定最高工作压力；气压试 验压力 =* 设计压力或规定最高工作压力） 绝对压力 ：压力容器内介质的实际压力。大气压力 ：包围在地球外面的大气层对地球表面及其上的物体产 生的压力。绝对压力 =表压力 +大气压力 气体介质的压力源：气体压力的产生或增大。分两类一、来自容 器外 :压缩机或蒸汽锅炉；二、容器内：介质在容器 内聚集状态发生变化， 气体在容器内受热， 温度急剧 升高，体积增大的化学反应。总结：压力是压力容器最主要载荷，由压力而产生的应力是确定 容器壁厚的主要因素，应力增大达到材料的屈服极限时， 容器产

2、生塑性变形， 应力的继续增大， 导致容器变形破坏。4）、温度定义 ：冷热程度。5）、有关温度的概念 ：设计温度 ：系指压力容器在正常工作情况下， 设定的受压元件 的金属温度。使用温度 ：系指压力容器运行时， 用测温仪表测得工作介质的 温度。试验温度 ：压力试验时，容器壳体的金属温度。 总结：温度是压力容器的又一主要载荷，容器在使用过程中，温度 的变化会引起应力。 （原因：热胀冷缩是物体固有特性；不 同材料热膨胀系数不同）6）、介质定义 ：是指压力容器内盛装的物料，有液态、气态、气液 混合态。7）、 介质的性质 ：一、 易燃、易爆 。如：氢、甲烷、乙烷等；二、毒性，分四级：1级-极度危害，级-高

3、度危害；山级-中度危害；W级-轻度危害。三、腐蚀性。如酸、碱介质。8）、 新容规介质的分组 ：分两组 ：第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化 学介质，易爆介质，液化介质。第二组：除第一组外的介质。介质的危害程度指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发生爆炸或因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度。 （用介质毒性程度和爆炸危害程度表示）毒物是通过呼吸道、皮肤、和消化道侵入人体。二、 压力容器的材料：1、 压力容器 选材 的主要因素：一、 力学性能 ：（1） 强度：是指材料在外力的作用下抵抗永久变形和破坏的能力。 衡量指标 屈服强度和抗拉强度。单位 MPa 。（2） 塑性：是

4、指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。 衡量指标 断后伸长率和断面收缩率。（3） 硬度 ：是指材料抵抗硬物压入其表面的能力。 衡量指标 布 氏硬度（HBS）和洛氏硬度（HRC）换算：1 HBS=10 HRC（ 4 ）冲击韧度 ：是指材料在冲击载荷作用下抵抗冲击载荷而不破 坏的能力。（ 5）疲劳 ：是指材料在交变应力作用下，发生断裂时的应力远低于材料的抗拉强度，甚至屈服强度的现象。二、 物理性能 ：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性。三、 化学性能 ：材料在化学作用下所表现的性能。衡量指标：耐腐 蚀性和抗氧化性。四、 工艺性能 ：材料是否易于加工成形的性能。 衡量指标： 锻造性、 铸造

5、型、可焊性、切削加工性。2 、压力容器材料的基本知识：钢和铁的定义：铁碳合金，碳的质量分数V %的称钢；碳的质量分数%的称铁。铁碳合金因碳的质量分数不同，其力学性能 差别很大。铁碳合金的基本组织：铁素体、奥氏体（碳溶解在铁中） 、渗碳体（化合物） 、珠光体（铁素体 +渗碳体）、莱氏体（奥氏体 + 渗碳体）铁碳合金的组织随碳含量和温度的变化发生变化。常用材料：一）、1）碳素钢定义 ：铁碳合金 + 少量锰、硅、磷、硫等元素。 注：锰、硅对碳素钢的性能有良好的影响（脱氧剂） ，均可 以提高钢的强度和硬度；硫和磷是从原料及燃料中带入钢 中的有害杂质。钢的等级取决于有害杂质的含量，一般要求Sw% , P

6、W%,高质量钢种要求 Sw% , PW%2） 碳素钢分类（按碳含量）：低碳钢-v %中碳钢 %高碳钢 %碳素钢 分类：（按用途）碳素结构钢（大多数 v%） 碳素工具钢（大多数）、3） 常用钢： Q235-A 、 Q235-B 、20、35、45（ 碳素结构 钢 ）、 T8 （工具钢） 、 ZG200-400 （铸钢） - 形状复杂的零 件。二） 、 1）合金钢定义 ：铁碳合金 + 一定量的锰、硅、铬、镍、钨、钒、钛等合金元素。2）分类：合金结构钢、合金工具钢（刃具钢、量具钢、模具钢）、特殊性能钢（耐腐蚀、耐热、耐磨） 。3） 常 用 钢 ： 16MnR 、 1Cr13 、 0rC18Ni9（3

7、04） 、00Cr17Ni14Mo2（316L）三） 、 1）铸铁（铁）的定义2） 分类：白口铸铁（炼钢的原材料） 、灰铸铁、球墨铸铁、 可锻铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁。3） 常用铸铁： HT150 、 KTH300-06 、 QT400-18 、 RuT340 等四）、 1 ）轴承合金定义： 用来制造滑动轴承轴瓦及轴承衬的合金。 2）分类：锡基轴承合金；铅基轴承合金、铜基轴承合金。五）、 1）硬质合金定义：用粉末冶金工艺制成的一种工具材料。 2）常用：钨钴类 （刀具加工铸铁和有色金属 ）和钨钴钛类（刀 具加工钢材）。3、钢的热处理1） 、定义：是通过钢在孤台下的加热、保温和冷却，改变钢的内部组

8、织，从而得到所需要的性能的工艺方法。2） 、作用：改善金属材料的使用性能和加工性能。3） 、分类：普通热处理（退火、正火、淬火、回火） ；表面热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗） 三、压力容器的基本结构： 1、基本要求：1）、强度：指压力容器在确定的压力或其他外部载荷作用下抵抗 破裂或过量变形的能力。2）、刚度： 指压力容器抵抗弹性变形过大而造成 失效的能力。 3）、稳定性：指压力容器抵抗外部载荷要求的 形状改变 的能力。 4 ）、耐久性 ：指压力容器具有足够的 使用寿命 。5）、密封性 ：指压力容器连接处报纸介质不 泄漏的能力。2、作用：传热、传质、化学反应、气体、液化气体的储存 。3、结构形式：

9、1）、 球形容器 （压缩工段的高压缓冲器）2）、 圆筒形容器 轴对称（应用广泛 - 大部分容器）。3）、 箱形容器 （应用不多 2# 脱碳板式换热器） 。4） 锥形容器 （脱硫熔硫釜、造气显热回收器） 。4、组成 :筒体、封头（端盖） 、法兰、接管、人（手）孔、支座等组 成1 ）、筒体：一般圆筒形-轴对称。广泛米用。当直径v 500mm , 可采用无缝钢管制作；当直径500mm 时，采用卷制焊接而成。 对于焊接筒体公称直径指的是其内径。2） 封头（端盖）：凡与筒体焊接连接而不可拆的称为封头；与筒体 及法兰连接而可拆的称为端盖。封头分类： 凸形（半球形、 蝶形、椭圆形和无折边球形） 、锥形、 平

10、板（高压容器） 。3） 法兰：起连接作用。法兰连接是由法兰、螺栓、螺母及密封元 件所组成。法兰密封面型式：平面、凹凸等4） 接管：螺纹式接管；法兰接管、平法兰接管。5） 人孔和手孔：供容器定期检验、检查或清除污物用。形状分类 ;圆形和椭圆形。密封形式分类：外闭式和内闭式 。6 ）支座：是用于支承容器重量并将它固定在基础上的附加部件， 结构形式一般分为三大类：即 立式容器支座 （悬挂式也称耳式、支 承式、裙式及腿式）、卧式容器支座 （鞍式 -大中型、 圈式-薄壁容器、 支承式 - 小型容器）球形容器支座（裙式或柱式） 。5、压力容器的分类 ：1） 按所承受的压力高低可分为a低压容器Pv三（代号L

11、）b中压容器WPV 10MPa （代号M ）c高压容器10MPa WPV lOOMPa （代号H）d超高压容器 P1OOMpa （代号U）2） 按壳体承压方式可分为 内压（壳体内部承受介质压力）容器和 外 压（壳体外部承受介质压力）容器两大类3） 按设计温度可分为 低温容器（t 450 C）4）按安装方式可分为固定式容器和移动式容器 。5） 按生产工艺过程中的作用原理分：反应容器 。指主要用来完成介质的物理、化学反应的容器。如反 应器、反应釜、发生器、分解锅、分解塔、等 （ 代号 R） 换热容器 。指主要用来完成介质的热量交换的容器。如管式废热锅 炉、热交换器、冷却器等 （代号 E）分离容器

12、。指主要用来完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等 的容器。如分离器、过滤器、缓冲器、集油器、洗涤塔等 （代号 S）贮运容器 。指主要用来盛装生产和生活用的原料气体、液体、液化 气体等的容器。如各种型式的贮槽、槽车等 （代号 B 球罐 C）6） 旧容规对压力容器的分类第一类压力容器 ：低压容器（属于第二类、第三类的除外） 第二类压力容器 ：A 中压容器（属于第三类压力容器的除外）B 易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和储存容器C 毒性程度为极度和高度危险介质的低压容器D 低压管式余热锅炉E 低压搪玻璃压力容器第三类压力容器 ：1高压容器2易燃介质或毒性为中度危害介质且 PXVm3的

13、中压反应容器PXV10 Mpa m3的中压储存容器3毒性程度为极高或高度危险介质的中压容器和 PXV m3的低压容器4高压、中压管式余热锅炉5中压搪玻璃压力容器6使用强度级别较高的材料制造的压力容器7移动式压力容器，包括铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等8球形容器9低温液体储存容器 注：新容规对压力容器的分类 主要是以介质的性质（第一组、第二组）和 P*V乞使容器类别的划分更加精细和准确7）其他分类方法1按容器的壁厚分 ：有薄壁容器和厚壁容器之分2按壳体的几何形状分 ：有球形容器、圆筒形容器、异形容器之分3按制造方法分：有焊接、锻造容器、机加工容器之分4按结构材料分 ：有刚结构容器、铸铁容器、有

14、色金属容器和非金 属容器之分5按容器的安放形式分 ：有立式容器、卧式容器之分。四、压力容器安全附件1、 压力容器安全附件作用：由于压力容器具有爆炸危险性，特别 对盛装有毒或易燃易爆介质的压力容器， 一旦发生事故将造成重大 损失，所以安全附件的作用就非常重要。2、 压力容器的主要安全附件有： 安全阀、 爆破片、 压力表、 液位计、 温度计、紧急切断装置和快开式压力容器的安全连锁装置等。3、 安全阀1） 定义：安全阀是一种超压自动泄压阀门。2） 功用 ：当容器内的压力超过 某一规定值 时，安全阀就自动开启迅速 排放容器内部的过压气体， 实现降压措施。 当压力降回到设定值后， 安 全阀又自动关闭，

15、从而使容器内压始终低于允许范围的上限， 不致因超 压而酿成事故。3） 型式：杠杆式、弹簧式、净重式和先导式。4） 安全阀的型号及功能参数A.公称压力系列是 6.4/10/16/32MPaB.开启高度。是指安全阀开启时，阀芯离开阀座的最大高度，根据阀 芯提升高度不同， 可将安全阀分为 微开启和全开启 两种，微开启式安全 阀的开启高度为阀座喉径的 1/20-40 ，全开启式安全阀的开启高度为阀 座喉径的 1/4 以上。C.安全阀的排放量。安全阀的排量一般都标记在它的铭牌上，要求排 量不小于容器的安全泄放量。 该数据由阀门制造单位通过设计计算与实 际测试确定。D.安全阀的整定压力w压力容器的设计压力

16、（最高工作压力）E.安全阀的安装：必须铅直安装在压容液面以上的气相空间部分，或 者装设在压容气相空间相连的管道上。其接管应当尽量短而直；一 般不宜装设截止阀，介质为毒性、易爆等容器，装设安全阀必须处 于全开状态。安装位置 ：便于日常检查、维护和检修。 新安全阀应当校验合格后才能安装使用。校验合格后的安全阀 加装铅封。校验人员应当取得安全阀维修作业人员资格。F.安全阀的维护：动作灵敏；密封性能；清洁无污垢、无锈蚀；铅封 完好；排气管畅通。G:安全阀的定期检验：每年至少检验一次；在线校验时用压力表的精度 不得低于一级。校验程序： 1 ）校验密封压力 - 逐渐升压至密封压 力，检查无泄漏，一般泄漏量

17、不多于 20 个气泡。 2）校验开启压力 - 逐渐升压至开启压力， 若阀自动开启且有介质泄放， 为合格。 3） 校验回座压力 - 开启后停止升压， 当压力回落到回座压力时， 阀要 关闭并保持不漏。 4 ）其他参数校验 - 全开压力、全开高度、排量 等参数， 一般在出厂时调试合格， 一般在使用过程中不再校验。 校验调整完后，至少应复跳一次，确认校验无误后方可铅封。4、爆破片作用 ：一旦压力容器超压，爆破片破裂使压力下降。主要作用与 安全阀一样；不一样的是不可以自动关闭，只能等压力或介质放 完后重新更换。安装 ：通常在容器和爆破片之间装设截止阀， 爆破片应定期更换。5、压力表作用 ;是监测压力容器

18、的工作压力；压力表还可以记录压力容器的 中间工况状态，也可在一定程度上反映介质的贮存量，压力表的 准确与否直接关系到容器的安全。分类 ;液柱式、弹簧元件式、活塞式和电量式四大类。 压力表的量程 ：压力表的最大量程最好选用为容器工作压力的 2 倍，最大不能超过 3 倍，压力表的使用范围不应超过刻度极限的 70% ，在波动压力下，不应超过 60% 。压力表的精度 ：精确度是以压力表的允许误差占表盘刻度极限值 的百分数来表示的。低压容器不低于级；中压容器不低于级；高 压容器为 1 级；我们现常用是级。压力表的表盘直径 ：一般不应小于 100mm ，观察距离超过 2 米 其直径最好不小于 150mm;

19、 超过 5 米，不小于 250mm 。压力表的安装：便于观察；便于更换和校验；应注意高温介质、 腐蚀介质的影响。压力表表盘上应有警戒红线。定期校验，每年 至少经计量部门校验一次（目前我公司每半年校验一次） , 填写校 压力表的维护 ：保持洁净；其连接管定期吹洗；压力表验记录和 合格证并加以铅封。6 、液位计 ; 定义：液位计是用来测量液化气体或物料的液位、流量、充装量、 投料量等的一种仪表。作用：监测液位高低或介质的存量。 型式：玻璃管式（通常用在工作压力和介质为非一人易爆或无毒 的容器）；玻璃板式 耐高压（通常用在易燃、剧毒、有毒、压力 和温度较高的容器） ；浮球式（浮球磁力式） - （多安

20、装在各类液 化气体槽车和油品槽车） ；旋转管式 （用于液化石油汽车槽车和活 动罐上）；滑管式（一般用于液化石油气汽车槽车、火车槽车和地 下贮罐）液位计的使用 ：结构简单、安全可靠、测量数据准确、精度高、 液位指示明显、操作方便；安装完毕并经调校后，应在刻度表盘 上涌红色油漆画出最高、最低液位的警戒红线。为防止假液位 - 保持清洁、 防冻措施等要定期擦洗或冲冲洗。 ；安装在便于操作人 员观察的地方，并有防爆、照明装置。7 、温度计 : 作用：监测压力容器的工作温度，也可以记录压力容器的中间工 况状态。温度计的形式 ：膨胀式；压力式；热电偶式；热电阻式 温度计的使用 ：合理的测温点；便于工作、不受

21、碰撞、减少振动 的地方；新安装的温度计应经过国家计量部门鉴定合格；使用中 应定期进行校验。五、 阀门基础知识括：阀门是用来控制管路内流体流量和压力的部件，它的主要作用包（ 1） 启闭作用 截断或沟通管内流体的流动。（ 2） 调节作用 调节管内流体的流量。（ 3） 节流作用 调节阀门开度，改变压力降，达到调节压力的作用化工厂中所用的阀门种类繁多，归结起来大致可分为如下几种。1 闸阀 闸阀又称闸门阀或闸板阀。它主要利用闸板升降来开启 或关闭阀口，用于调节管路的流量。2 截止阀 截止阀俗称球形阀，它是利用调节阀盘开度，也就是 改变阀盘与阀座的距离来改变流道大小调节流体的流量。 适用于蒸汽等 介质的流

22、量调节。3 旋塞阀 旋塞阀俗称考克，它是利用带孔锥形旋塞旋转一定角 度来沟通或截断管内流体的。4 球心阀 球心阀的结构原理与旋塞相同，主要用于低温、高压 或粘度较大的流体输送管路或设备上。5 节流阀 节流阀为截止阀的一种，但它的阀瓣不是盘状而是针 状，主要用于流量调节，能够准确地改变流量，也可用于压力调节。6 止回阀 止回阀又称止逆阀或单向阀，它的作用是使流体只能 按一定方向流动，而阻止反向流动。阀门检修的一般程序 1压缩空气吹除阀门外表面的污物。 2检查并记下阀门上的标志 3将阀门全部解体。4用煤油清洗各部零件。5检查零件的缺陷。6检修损坏的部件7检修密封件。8检修填料室。 9更换不能修复的

23、零部件。10 重新组装阀门。 11进行阀门整体的水压试验。 12阀门涂漆并按原记录作标志。 阀门填料应定期检查更换 。小型阀门只需将绳状填料按顺时针方向 沿阀杆装入填料室内， 将压盖螺母适当拧紧即可； 大型阀门填料的断面 一般为方形或圆形， 最好用方形， 压入前应预先制成圈状， 接头必须平 整，并呈 45 。斜口搭接，无空隙，无突起现象。选用填料 时，必须考虑 使用条件和介质情况 。一般来说， 油浸石棉 盘根 适用一定温度的空气、 蒸汽、 水和重油产品； 石墨石棉盘根 可用于 高温高压条件下， 尤以夹有铜丝的石墨石棉盘根耐压力更佳； 高温而且 温度经常变化的介质可用 石棉加铅盘根 ；强腐蚀介质

24、可用 浸聚四氟乙稀 编织盘根 。填加或更换填料时，应将填料圈分层次填加，各层填料圈接缝以45 。为宜，圈与圈之间接缝应相互错开 120 或 180 ，并就应在每层填料 之间加少许银色的石墨粉。 填料室的压盖上紧时， 应将压盖螺栓对称地 拧紧，不能倾斜，并应留有供今后压紧用的余隙量。一般间隙量应为： 公称直径 D N100 以下的阀门为 20mm ；大于 D N100 的阀门为 30-40 mm 。压盖压入填料室的深度 h 不能小于填料 室高度 H 的 10% ，也不能大于 20% 。压紧填料时，应同时转动阀杆，以保证填加均匀，避免压得过死。 加填料时， 除应保证密封性能外， 还要保证阀杆转动的

25、灵活。 阀门的填 料室如在工作时有轻微泄漏， 可先将阀门关闭， 然后适当拧紧填料压盖； 如泄漏严重，则应考虑重新更换填料。阀门安装的一般要求（1） 阀门安装前，应先将管道内部清理干净，以防氧化铁屑、 焊渣、砂粒或其他异物刮伤阀门的密封面。 同时，对阀门的型号规格要认真检 查核对，将阀门零件上的污物锈层清除干净， 对阀杆歪斜、 转动时有卡 滞现象予以纠正。认真检查阀门是否关闭严密。（2） 许多阀门具有方向性，如截止阀、节流阀、减压阀、止回 阀等。安装时如若装反，则不仅影响使用效果与寿命（如节流阀、截止阀） ， 甚至根本不起作用（如减压阀） ，还可能造成危险（如止回阀） 。一般来 说，每降低时，

26、阀瓣回座压力较个阀门上都带有介质流向的方向标志， 或铸于 阀体上，或安装时加上方向标志，以免日后装反。（ 3 ） 截止阀种类很多，可分为 标准式、直流式与角式 三大类。 由于截止阀的阀腔左右不对称， 流体应由下而上地经过阀口 （习惯上称为 “低 进高出”），这样流体阻力小，开启省力（因介质压力向上） ，关闭后介 质不压填料，填料函也不易泄漏，并且易于检修。（4 ） 闸阀不宜倒装。（5） 止回阀有升降式和旋启式两类。升降式止回阀只能水平安 装,以保证阀瓣升降灵活， 工作可靠。旋启式止回阀要保证其轴销安装水平， 以使之旋启动作灵活。旋启式止回阀可装在水平或垂直管道上。（ 6 ） 阀门布置应不妨碍设

27、备、管道的检修，也不应妨碍阀门本 身的拆装修理。（ 7 ） 阀门一般应不在关闭状态下安装。（8） 安装和更换较重的阀门时，起吊的索具不能系在手轮或阀 杆上，而应系在阀体或法兰上，以免损坏手轮或阀杆等零件。（9） 减压阀组多用于降低蒸汽或压缩空气的压力，也用于降低 生产用水的压力，以适应生产工艺的需要。（ 10 ）疏水器阀组的安装与减压阀组相似。在疏水器的前后都要设置 切断阀（切断阀应优先选用闸阀，其次选用截止阀） 。如冷凝水排至天 气，则可不必装设后切断阀。安全阀是一种根据介质工作压力而自动启闭的阀门。当介质的工作 压力超过规定值时， 安全阀能自动地将阀盘开启， 并将过量的介质排出； 当压力恢

28、复正常后，阀盘又能自动关闭。安全阀的种类很多，按其整体结构及加载机构型式可分为杠杆式、 弹簧式和脉冲式三种。1 杠杆式安全阀 ，这种安全阀是利用重锤通过杠杆来平衡阀瓣的 力，根据杠杆原理计算和调整阀码重来控制安全阀压力的。 它结构简单，调整容易又比较准确，所加的载荷不因阀瓣升高而增加， 且能适应温度较高的场合，因此过去用得比较普遍。但是，这种安全阀存在不少缺点，如尺寸大，比较笨重，重锤和阀 体尺寸不相称，高压下应用受到限制；容器、设备有振动时容易产生泄 漏，超压时阀瓣开启滞后，压力低，这对连续生产十分不利。2.弹簧式安全阀，它是利用压缩弹簧的作用力来平衡介质作用在阀瓣 上的力，可用调节螺母调节弹簧压缩量来限定阀瓣上的开启力。这种安全阀结构紧凑，灵敏度也比较高，安装位置不受严格限制， 而且对振动的敏感性差，所以可用于移动式的压力容器上。