压力容器操作工培训讲义.docx

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压力容器操作工培训讲义

压力容器操作人员培训讲义

安阳市锅炉压力容器检验所

潘扬

第一部分压力容器的法规标准介绍

第一节：

我国压力容器的法规标准体系

◆法律→行政法规→部门规章→规范性文件（技术法规）→标准

第二节：

我国常用的压力容器法律、行政法规、部门规章、规范性文件（技术法规）、相关标准：

1、法律：

由人大常委会立法，以国家主席令的形式颁布实施

《中华人民共和国安全生产法》（2002年6月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过2002年6月29日中华人民共和国主席令第70号公布自2002年11月1日起施行）

《中华人民共和国劳动合同法》（2007年6月29日第十届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过）

《中华人民共和国节能法》

2、行政法规：

由国务院颁布，总理签发实施。

《特种设备安全监察条例》由温家宝总理颁布的国务院令第549号中公布的，条例由2009年1月14日国务院第46次常务会议签署，自2009年5月1日。

《危险化学品安全管理条例》

3、部门规章：

以国家质检总局局长令形式发布的办法、规定、规章。

锅炉压力容器制造监督管理办法

锅炉压力容器使用登记管理办法

《特种设备作业人员监督管理办法》《国家质量监督检验检疫总局关于修改<特种设备作业人员监督管理办法>的决定》已经2010年11月23日国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过，现予公布，自2011年7月1日起施行。

特种设备事故报告和调查处理规定

特种设备安全监察行政处罚规定

等

4、规范性文件（技术法规）：

各类安全监察规程、管理规定、考核规则、检验规则。

由行政管理部门颁布的包含技术要求，相关管理规定等，并要求强制遵守的技术规章（四大类：

安全监察规程、技术检验规则、资格认可规则、监督管理办法）

固定式压力容器安全技术监察规程

压力容器使用管理规则

超高压容器安全监察规程

非金属压力容器安全技术监察规程

压力容器定期检验规则

压力容器、压力管道设计单位资格许可与管理规则

等

5、相关标准：

技术法规引用的标准

一、标准：

企业标准应高于行业标准，更应高于国家标准。

标准是相应压力容器产品的设计、制造、检验和验收的最基本要求，除另有规定的特殊行业外，行业中的企业标准和生产技术条件均不得低于标准的要求。

通过政府立法，使标准成为强制性标准。

标准实施后，政府的压力容器安全监察机构将依据政府行政部门颁布的压力容器安全法规，根据压力容器产品所使用标准的规定来控制、监督压力容器的设计、制造和检验等各个环节，保证产品的质量及安全使用。

因此，压力容器标准一般与政府行政部门颁布的安全监察法规同时实施，二者相辅相成，构成压力容器产品的完整的国家标准、法规体系。

由于各国的管理体系不一致，其标准的法规地位、压力容器分类管理方法、标准体系构造各不相同。

我国压力容器标准体系是以GB150《钢制压力容器》为核心，主要标准有：

JB4732《钢制压力容器分析设计标准》、GB151《管壳式换热器》、GB12337《钢制球形储罐》、NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》、NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》NB/T47016-2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》、NB/T47018-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件》、JB4730《压力容器无损检测》形成了从设计计算到焊接、检验和验收的完整体系。

二、我国标准表示方法：

我国国家标准分为强制性标准和推荐性标准，强制性标准表示方法为GB¡¡¡¡-¡¡，而推荐性标准表示方法为GB/T¡¡¡¡-¡¡。

另外还有企业标准和行业标准如：

JB¡¡¡¡-¡¡、JB/T¡¡¡¡-¡¡。

三、常用标准：

GB150《钢制压力容器》

GB151《管壳式换热器》

JB4732《钢制压力容器分析设计标准》

GB12337《钢制球形储罐》

NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》，2011年10月1日起实施，自本文发布之日起，锅炉、压力容器（不含气瓶）制造、安装、改造单位（以下简称生产企业），进行新的焊接工艺评定以及修改原有焊接工艺评定时应当执行NB/T47014。

JB4730《压力容器无损检测》

等

2、压力容器管理及操作人员的相关法规介绍：

法律：

《中华人民共和国安全生产法》

行政法规：

《特种设备安全监察条例》

部门规章：

《特种设备作业人员监督管理办法》

规范性文件、技术规范：

TSGZ6001-2005《特种设备作业人员考核规则》

TSGR6001-2011《压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲》

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

TSGR0003-2007《简单压力容器安全技术监察规程》

TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》

TSGR5002-2010《压力容器使用管理规则》（讨论稿）

特种设备安全技术规范（TSG）目录

综合Z（15项）

TSGZ0001-2009特种设备安全技术规范制定程序导则

TSGZ0002-2009特种设备信息化工作管理规则

TSGZ0003-2005特种设备鉴定评审人员考核大纲

TSGZ0004-2007特种设备制造安装改造维修质量保证体系要求

TSGZ0005-2007特种设备制造安装改造维修许可鉴定评审细则

TSGZ0006-2009特种设备事故调查处理导则

TSGZ6001-2005特种设备作业人员考核规则

TSGZ7001-2004特种设备检验检测机构核准规则

TSGZ7002-2004特种设备检验检测机构鉴定评审细则

TSGZ7003-2004特种设备检验检测机构质量管理体系要求

TSGZB001-2008燃油（气）燃烧器安全技术规则

TSGZB002-2008燃油（气）燃烧器型式试验规则

TSGZC001-2009锅炉压力容器专用钢板（带）制造许可规则

TSGZF001-2006安全阀安全技术监察规程

TSGZF002-2005安全阀维修人员考核大纲

锅炉G（8项）

TSGG1001-2004锅炉设计文件鉴定管理规则

TSGG3001-2004锅炉安装改造单位监督管理规则

TSGG5001-2008锅炉水处理监督管理规则          

TSGG5002-2008锅炉水处理检验规则            

TSGG5003-2008锅炉化学清洗规则              

TSGG6001-2009锅炉安全管理人员和操作人员考核大纲

TSGG6003-2008锅炉水处理作业人员考核大纲

TSGG7001-2004锅炉安装监督检验规则

压力容器R（17项）

TSGR0001-2004非金属压力容器安全技术监察规程

TSGR0002-2005超高压容器安全技术监察规程

TSGR0003-2007简单压力容器安全技术监察规程

TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程

TSGR0009-2009车用气瓶安全技术监察规程

TSGR1001-2008压力容器压力管道设计许可规则

TSGR1003-2006气瓶设计文件鉴定规则

TSGR3001-2006压力容器安装改造维修许可规则

TSGR4001-2006气瓶充装许可规则

TSGR5001-2005气瓶使用登记管理规则

TSGR6001-2011压力容器安全管理人员和操作人员考核大纲

TSGR6002-2006医用氧舱维护管理人员考核大纲

TSGR6003-2006压力容器压力管道带压密封作业人员考核大纲

TSGR6004-2006气瓶充装人员考核大纲

TSGR7001-2004压力容器定期检验规则（含修改单）

TSGR7002-2009气瓶型式试验规则

TSGRF001-2009气瓶附件安全技术监察规程

4压力管道D（8项）

TSGD0001-2009压力管道安全技术监察规程—工业管道

TSGD3001-2009压力管道安装许可规则

TSGD5001-2009压力管道使用登记管理规则（新）

TSGD2001-2006压力管道元件制造许可规则

TSGD2002-2006燃气用聚乙烯管道焊接技术规则

TSGD6001-2006压力管道安全管理人员和操作人员考核大纲

TSGD7001-2005压力管道元件制造监督检验规则（埋弧焊）

TSGD7002-2006压力管道元件型式试验细则

5电梯T（3项）

TSGT5001-2009电梯使用管理与维护保养规则

TSGT6001-2007电梯安全管理人员和作业人员考核大纲

TSGT7001-2009电梯监督检验和定期检验规则（曳引与强制驱动电梯）

6起重机Q（19项）

TSGQ0002-2008起重机械安全技术监察规程-桥式起重

TSGQ5001-2009起重机械使用管理规则（新）

TSGQ6001-2009起重机械安全管理人员和作业人员考核大纲

TSGQ7001-2006起重机械制造监督检验规则

TSGQ7002-2007桥式起重机型式试验细则

TSGQ7003-2007门式起重机型式试验细则

TSGQ7004-2006塔式起重机型式试验细则

TSGQ7005-2008流动式起重机型式试验细则

TSGQ7006-2007铁路起重机型式试验细则

TSGQ7007-2007门座起重机型式试验细则

TSGQ7008-2007升降机型式试验细则

TSGQ7009-2007缆索起重机型式试验细则

TSGQ7010-2007桅杆起重机型式试验细则

TSGQ7011-2006旋臂起重机型式试验细则

TSGQ7012-2008轻小型起重设备型式试验细则

TSGQ7013-2006机械式停车设备型式试验细则

TSGQ7014-2008起重机械安全保护装置型式试验细则

TSGQ7015-2008起重机械定期检验规则            

TSGQ7016-2008起重机械安装改造重大维修监督检验规则

7客运索道S（7项）

TSGS1001-2008客运索道设计文件鉴定规则

TSGS6001-2008客运索道安全管理人员和作业人员考核大纲

TSGS7001-2004客运托牵索道安装监督检验与定期检验规则

TSGS7002-2005客运缆车安装监督检验与定期检验规则

TSGS7003-2005客运索道型式试验规则

TSGS7004-2005客运拖牵索道型式试验细则

TSGS7005-2005客运索道部件型式试验细则

8大型游乐设施Y（1项）

TSGY6001-2008大型游游乐设施安全管理和作业人员考核大纲

9场（厂）内专用机动车辆N

第二部分：

压力容器的安全管理与运行

第一章：

基础知识

第一节压力的一般概念

一、压力

垂直均匀作用在单位面积上的力，称为压强，人们常把它称为压力，用符号“P”表示。

压力的单位是牛顿/平方米，即表示将1牛顿的力均匀垂直地作用在1平方米的面上所产生的压力，又称为帕斯（Pa），简称帕。

由于“帕”这个单位太小，因而常用“兆帕”（MPa）作为压力的基本单位。

即1MPa=106Pa。

1巴=1.02kgf/cm2≈0.1MPa

工程上过去习惯用的压力单位是千克/厘米2（Kgf/cm2）。

压力的工程单位与法定计量单位之间的换算关系为：

1MPa=10.2kgf/cm2

1Kgf/cm2=0.0981MPa≈0.1MPa

二、压力的测量

压力的测量有两种标准方法，一种叫绝对压力，即以压力等于零作为测量起点。

一种叫相对压力，即以当时当地的大气压力作为测量起点，也就是压力表测得的数值，所以相对压力也称为表压力，绝对压力和表压力之间的关系可用下式表述：

P绝=P表+P大气

因为我们地区大气压力近似等于0.1MPa。

故P绝≈P表+P大气

三、压力容器的压力来源

压力容器的压力来源可分为两大类四个方面。

第一类，气体的压力是在器外产生的。

特点：

压力源在器外产生：

这类压力容器可能达到的最高压力一般限于保持和控制压力源出口的气体压力的大小。

包含两个方面：

（1）空压机、冷冻机产生的气体压力

（2）蒸汽锅炉产生的气体压力

第二类，气体的压力是在器内产生的。

压力源在器内产生。

包含两个方面

（1）物理变化（如：

液化气体压力容器随温度升高压力增大现象）

（2）化学反应（反应类压力容器物料发生化学反应后，压力升高现象）

四、工作压力

是指在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）。

五、设计压力

是指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。

六、最大允许工作压力

是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际可承受压力。

七、计算压力

指在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，并且应当考虑液柱静压力等附加载荷。

八、试验压力

指压力容器在压力试验时，容器顶部的压力。

（固定式压力容器:

液压，1.25倍的设计压力，压力容器铭牌上规定的最大允许工作压力（对在用压力容器为工作压力）；气压，1.10倍的设计压力或压力容器铭牌上规定的最大允许工作压力（对在用压力容器为工作压力）。

移动式压力容器：

液压，1.5倍的设计压力；气压，1,15倍的设计压力。

）

第二节温度的一般概念

一、温度及温度的测量仪器

温度是表示物体冷热程度的物理量，它是对物质分子平均动能的度量，所以温度是物体内部拥有能量的表示。

温度的测量仪器叫做温度计、常见的有水银温度计，酒精温度计，电阻温度计，热电偶温度计等。

二、温度的表示方法

摄氏温标是将在标准大气压下水的结冰温度（冰点）定为0度，把水的沸腾（沸点）温度定为100度，在两者之间等分成100格，每一格即为1度，故称百分温度，用符号“℃”来表示。

华氏温标是将在标准大气压下水的冰点定为32度，沸点定为212度，两者等分成180格，每格作为1度，用符号“F”表示。

绝对温标（开氏温标）是以水的三相点（即冰、水和水蒸汽三相平衡共存时的温度定为273.16K，其分度法与摄氏温标相同，即在摄氏温标相差一度时开氏温标也相差一度，用符号“K”（开尔文）表示，开氏温度又称热力学温度或绝对温度。

三种温标之间的互换关系式：

摄氏温标=5/9×（华氏温标-32）

=开氏温标–273.16

华氏温标=9/5×摄氏温标+32

=9/5×（开氏温标出-273.16）+32

开氏温标=摄氏温标+273.16

=5/9×（华氏温标-32）+273.16

专业名词解释：

（1）金属温度：

指容器受压元件沿截面厚度的平均温度。

任何情况下，元件金属的表面温度不得超过钢材的容许使用温度。

（2）设计温度：

指容器在正常操作情况和在相应设计压力下，设定的受压元件的金属温度。

容器设计温度（即标注在容器铭牌上的设计温度）不得低于元件金属在工作状态可能达到的最高温度；对于0℃以下的金属温度，设计温度不得高于元件金属可能达到的最低温度。

（3）试验温度：

指压力试验时，容器壳体的金属温度。

第三节压力容器的含义及分类

一、压力容器的含义

压力容器从广义上讲应该包括所有承受压力的密闭容器。

但我们所指的压力容器只是其中的一部分，即为《固定式压力容器安全技术监察规程》、《移动式式压力容器安全技术监察规程》所辖范围内的压力容器。

因为这部分压力容器事故率高，特别是事故破坏性大，损失严重。

所以，各级特种设备安全监察机构加强了对压力容器生产（设计，制造、安装、修理、改造）销售、检验的个环节的监督检查，以确保压力容器安全运行。

《特种设备安全监察条例》对压力容器的定义：

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0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·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0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L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。

压力容器包括：

固定式压力容器、移动式压力容器、气瓶、氧舱四类。

二、《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围内的压力容器：

第二条固定式压力容器是指安装在固定位置，或者仅在使用单位内部区域使用的压力容器，本规程适用于同时具备下列条件的固定式压力容器（以下简称压力容器）

（一）工作压力大于或者等于0.1MPa（表压，不含液体静压力，下同）；（注1）

（二）设计压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L；（注2）

（三）盛装介质为气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体。

第三条超高压压力容器应当符合《超高压压力容器安全技术监察规程》的规定；非金属压力容器应当符合《非金属压力容器安全技术监察规程》的规定；简单压力容器应当符合《简单压力容器安全技术监察规程》的规定。

第四条本规程适用范围内的下列压力容器，只需要满足本规程第三章、第四章和第五章的有关规定：

（第三章设计、第四章制造、第五章安装、改造、维修与使用管理）

（一）容积小于0.025m³的压力容器；

（二）深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、铝制板翅式热交换器；

（三）螺旋板换热器、钎焊板式热交换器；

（四）水力自动补气气压给水（无塔上水）装置中的气压罐，消防装置中的气体或气压给水（泡沫）压力罐；

（五）水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱；

（六）电力行业专用的全封闭式组合电器（电容压力容器）；

（七）橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具。

第五条本规程适用范围内压力容器所用的安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等安全附件也应当满足本规程的要求。

第六条压力容器的主要受压元件包括筒体、封头（端盖）、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、设备法兰；球罐的球壳板；换热器的管板和换热管；M36以上的设备主螺柱及公称直径大于等于250mm的接管和管法兰。

本规程适用范围内的压力容器除本体外还包括：

（一）压力容器与外部管道或装置焊接连接的第一道环向焊接接头的焊接坡口、螺纹连接的第一个螺纹接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件或管件连接的第一个密封面；

（二）压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；

（三）非受压元件与压力容器本体连接的连接焊缝。

第七条本规程不适用于下列压力容器：

（一）核装置中直接接受辐射的压力容器、安装在船舶和铁路机车上的压力容器、国防或军事装备用的压力容器、真空下工作的压力容器（不含夹套压力容器）、锅炉安全技术监察规程适用范围内的直接受火加热的设备（例如以余热利用为目的的烟道式、复合式余热锅炉等）。

（二）正常运行最高工作压力小于0.1MPa的压力容器（包括在进料或出料过程中需要瞬时承受压力大于等于0.1MPa的压力容器）。

（三）机器上非独立的承压部件（包括压缩机、发电机、泵、柴油机的气缸或承压壳体等）。

（四）可拆卸垫片式板式热交换器（包括半焊式板式热交换器）、空冷式热交换器、冷却排管。

三、压力容器的分类

压力容器分类的方法很多，主要分类方法有：

1、按使用位置分

按容器的使用位置可分成两大类，即固定式压力容器及移动式压力容器（如液化气罐车）。

固定式容器，有固定的安装和使用地点，一般不单独装设，而是用管道与其他设备相连，工艺条件及操作人员相对固定；而移动式容器无固定的安装、使用地点。

2、按设计压力分类

按设计压力P的高低，容器可分为低压、中压、高压及超高压四个等级。

其划分的范围及代号见表1—6

3、按压力容器在生产工艺过程中的作用原理分类

按压力容器在生产工艺过程中的作用原理，可分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器及储存压力容器四种。

具体划分如下：

（1）反应压力容器（代号R）：

主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。

如反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、分解塔、聚合釜、高压釜、超高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。

（2）换热压力容器（代号E）：

主要是用于完成介质的热量交换的压力容器。

如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、烘缸、蒸炒锅、预热锅、溶剂预热锅、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。

（3）分离压力容器（代号S）：

主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离等的压力容器。

如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。

（4）储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：

主要是用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等的压力容器。

如各种形式的储罐。

需要说明的是一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。

4、按容器壁厚分类

按容器壁厚可分为薄壁容器及厚壁容器两种。

容器壁厚小于等于容器内径的1/10者为薄壁容器，容器壁厚大于容器内径的1/10者为厚壁容器，或按下列公式计算：

K=D0/D1式中D0、D1分别为容器的外径（mm）和内径（mm）。

当K≤1.2时为薄壁容器；当K＞1.2时为厚壁容器。

5、按容器的制造材料分类

按容器的制造材料的划分见表1—7

金属压力容器包括：

6、按压力容器工作温度分类

按压力容器工作温度可分为低温容器、常温容器及高温容器三种。

7、按压力容器等级、品种及介质的危害程度分类

《固定式压力容器安全技术监察规程》对压力容器的分类：

附件A固定式压力容器的分类

一、《固容规》P38-40内容、

二、分类划分软件的介绍

第四节压力容器的介质分类及特性

一、介质分类

1、按易燃程度分类

（1）爆炸极限

可燃气体，可燃液体、蒸汽或可燃粉尘与空气组成的混合物，并非任何混合比例下都可以爆炸，而是在固定浓度范围内，不同可燃物有不同的固定浓度范围。

这一固定范围通常叫该物质的爆炸范围或爆炸极限，通常用可燃气体，可燃液体蒸汽、或可燃物粉尘在空气中的

体积百分数表示。

能够产生爆炸的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限。

爆炸极限的数值越宽，爆炸下限越低，爆炸危险性越大。

（2）最小点火能

最小点火能是指能引起爆炸性混合物燃烧爆炸时所需的最小能量。

最小点火能数值愈小，说明该物质愈易被引燃。

（3）闪燃与闪点

可燃液体饱和蒸汽与空气的混合物在火焰接触时，能闪出火花，发生瞬间燃烧，这种现象称为闪燃，

引起闪燃时的温度称作闪点。

闪点愈低，该化学品愈易引起燃烧与爆炸。

（4）燃点（着火点）

可燃物质在空气充足条件下，达到某一温度与火焰接触即行着火，并在移去火焰之后仍能继续燃烧的最低温度称为该物质的燃点或着火点。

（5）易燃介质

易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体。

如一甲胺、乙烷、乙烯、氯甲烷、环氧乙烷、环丙烷、氢、丁烷、三甲胺、丁二烯、丁烯、丙烷、丙烯、甲烷、半水煤气、

一氧化碳等均为易燃介质。

2、按毒性程度分类

压力容器中化学介质毒性程度参照GB5044