鍋爐壓力容器安全

1、鍋爐壓力容器安全    鍋爐、壓力容器是承載壓力的密閉設(shè)備，發(fā)生事故的后果嚴(yán)重，往往產(chǎn)生爆炸，造成人身傷亡與設(shè)備損壞。因此，特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定，把鍋爐、壓力容器列入特種設(shè)備監(jiān)察范圍。1 鍋爐的基本構(gòu)成與分類鍋爐是利用燃料釋放的熱能將工質(zhì)（水或其他流體）加熱到一定參數(shù)的機(jī)構(gòu)設(shè)備。鍋爐包括“鍋”和“爐”兩部分。現(xiàn)代工業(yè)上使用的鍋爐，已不是簡(jiǎn)單的“鍋”和“爐”，而是具備復(fù)雜的汽水系統(tǒng)和爐內(nèi)系統(tǒng)；汽水系統(tǒng)是使水受熱變成水蒸氣的管道和容器，通常也叫汽水系統(tǒng)；爐內(nèi)系統(tǒng)是進(jìn)行燃燒和熱交換的系統(tǒng)，通常也叫燃燒系統(tǒng)或風(fēng)煤煙系統(tǒng)。鍋爐就是汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)的統(tǒng)一體。鍋

2、爐的種類很多，分類和命名方法也各式各樣，通?？砂雌淙萘亢蛪毫?lái)分類。按容器分類有：大型鍋爐（100t/h）、中型鍋爐（20t/h100t/h）和小型鍋爐（20t/h）；按鍋爐出口蒸汽壓力分類有：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐和超臨界壓力鍋爐。2 鍋爐事故的原因與種類3 鍋爐事故的預(yù)防鍋爐是一種承受壓力和高溫的特種設(shè)備，往往由于設(shè)計(jì)、制造、安裝不合理或者使用管理不當(dāng)而造成爆炸事故。為了預(yù)防鍋爐事故，必須從鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、維修、保養(yǎng)等環(huán)節(jié)著手，切實(shí)貫徹執(zhí)行國(guó)家的法律、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。3.1 把好鍋爐設(shè)計(jì)關(guān)鍋爐設(shè)計(jì)要做到結(jié)構(gòu)合理，受壓元件強(qiáng)度計(jì)算精確，選材得當(dāng)，設(shè)

3、計(jì)單位及設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)其設(shè)計(jì)的鍋爐的安全性能負(fù)責(zé)。設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)有設(shè)計(jì)、校對(duì)、審核和設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人簽字。鍋爐總圖上應(yīng)有批準(zhǔn)、備案等說(shuō)明。鍋爐元件的強(qiáng)度計(jì)算，必須按規(guī)定的要求進(jìn)行。3.2 鍋爐制造要保證質(zhì)量由于鍋爐工作條件比較惡劣，尤其是受熱面，外部受強(qiáng)烈的熱輻射和高溫氣流的沖刷，內(nèi)部受高壓水和蒸汽的作用，鍋爐元件同時(shí)處于高溫、高壓和易于腐蝕的條件下。因此，鍋爐能否保證安全運(yùn)行，制造質(zhì)量至關(guān)重要。制造單位必須從制造設(shè)備、工藝等方面保證質(zhì)量要求；對(duì)材料質(zhì)量、工藝技術(shù)、焊接質(zhì)量和檢驗(yàn)等都要嚴(yán)格要求。焊接工人必須經(jīng)過(guò)考試，取得特種設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)頒發(fā)的證書(shū)，才準(zhǔn)許焊接受壓元件。鍋爐出廠時(shí)必須附有安全技術(shù)資料。

4、各種安全附件（如安全閥、壓力表、水位計(jì)、排污閥等）應(yīng)質(zhì)量合格。3.3 鍋爐的安裝須符合要求鍋爐的安裝質(zhì)量好壞與安全運(yùn)行有直接關(guān)系。安裝單位須取得資質(zhì)，鍋爐安裝前，應(yīng)對(duì)鍋爐各個(gè)部件的質(zhì)量進(jìn)行逐個(gè)檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格，有權(quán)拒絕安裝。立式鍋爐、快裝鍋爐，經(jīng)審查同意后使用單位可以自行安裝。3.4 加強(qiáng)鍋爐使用中的安全管理和維修為了預(yù)防鍋爐事故，必須加強(qiáng)對(duì)鍋爐安全管理工作。使用單位應(yīng)按照蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程的要求，搞好鍋爐的運(yùn)行管理、維修保養(yǎng)、定期檢修等工作。應(yīng)有專人負(fù)責(zé)鍋爐設(shè)備的技術(shù)管理，要建立以崗位責(zé)任制為主的各項(xiàng)規(guī)章制度，對(duì)用煤粉、油、氣體燃燒的鍋爐，還應(yīng)建立巡回監(jiān)視檢查和對(duì)自動(dòng)儀表定期進(jìn)行校驗(yàn)檢

5、修的制度。司爐工人應(yīng)經(jīng)過(guò)考核取得特種設(shè)備作業(yè)人員證書(shū)，方準(zhǔn)操作。鍋爐運(yùn)行值班人員應(yīng)不間斷地觀察鍋爐給水、燃燒等情況，如發(fā)現(xiàn)異常危險(xiǎn)征兆，要立即報(bào)告領(lǐng)導(dǎo)，采取措施，防止爆炸。鍋爐除加強(qiáng)運(yùn)行管理外，還要堅(jiān)持定期停爐檢修、檢驗(yàn)制度。要每年進(jìn)行一次內(nèi)外部檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，及時(shí)修理。                        4 壓力容器的定義與分類 

6、   所謂容器，通常指承裝固體、液體及氣體等物料的器皿構(gòu)件。而壓力容器是承受壓力載荷的密閉容器。通常壓力容器是指易發(fā)生事故，特別是事故的破壞性較大的特殊設(shè)備。根據(jù)特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定，對(duì)壓力容器實(shí)行安全監(jiān)察的范圍是：“最高工作壓力大于或者等于0.1MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的固定式容器和移動(dòng)式容器；盛裝公稱壓力大于或者等于0.2MPa（表壓），且壓力與容積的乘積大于或者等于0.1MPa·L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)等于或者低于60液體的氣瓶、氧艙等。

7、 ”根據(jù)壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，按容器的壓力高低、介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)過(guò)程中的作用，將容器劃分為三類：一類容器：非易燃或無(wú)毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器。二類容器：中壓容器；劇毒介質(zhì)的低壓容器；易燃或有毒介質(zhì)的低壓容器和儲(chǔ)運(yùn)容器；內(nèi)徑小于1m的低壓余熱鍋爐。三類容器：高壓、超高壓容器；劇毒介質(zhì)，且PwV200LMPa的低壓容器或劇毒介質(zhì)的中壓容器；有毒介質(zhì)，且PwV500LMPa的中壓容器；中壓余熱鍋爐或內(nèi)徑大于1m的低壓余熱鍋爐。壓力容器應(yīng)用比較廣泛，在石油、化工企業(yè)中多數(shù)設(shè)備均屬壓力容器。5 壓力容器事故的原因與分類5.1 壓力容器事故的原因造成壓力容器發(fā)生

8、事故的原因是多方面的，歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面：（1） 設(shè)計(jì)方面 壓力容器設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求、采用一些不合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。如簡(jiǎn)體與封頭連接采用搭接或角接，支座選型不當(dāng)，材質(zhì)不符合要求，受壓元件強(qiáng)度不夠等。（2） 制造方面 粗制濫造，焊接質(zhì)量差。存在氣孔、夾渣、未焊透、未融合等焊接缺陷。焊縫布置不當(dāng)。（3） 安裝方面 一些大型設(shè)備需要現(xiàn)場(chǎng)安裝，由于現(xiàn)場(chǎng)條件較差，焊條未烘干就施焊或強(qiáng)力組裝等。（4） 使用方面 不按工藝要求的程序開(kāi)停車(chē)。操作人員不懂專業(yè)技術(shù)等。（5） 檢驗(yàn)、修理方面 不按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程的要求進(jìn)行定期檢驗(yàn)，容器超期服役、擅自修理、改造容器結(jié)構(gòu)和用途等。（6） 安全附件方

9、面 安全附件不完善或失去靈、準(zhǔn)、穩(wěn)。（7） 安全管理方面 不重視安全生產(chǎn)，無(wú)視國(guó)家法規(guī)、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)嚴(yán)格的規(guī)章制度以及違章指揮等。5.2 壓力容器事故分類根據(jù)壓力容器的損壞程度，分為爆炸事故、重大事故和一般事故3種：（1） 爆炸事故 壓力容器在使用中或試壓時(shí)發(fā)生破裂，使壓力瞬間時(shí)降至等于外界大氣壓力的事故，稱為爆炸事故。（2） 重大事故 壓力容器由于受壓部件嚴(yán)重?fù)p壞、附件損壞等，被迫停止運(yùn)行，必須進(jìn)行修理的事故，稱為重大事故。（3） 一般事故 損壞程度不嚴(yán)重，不需要停止運(yùn)行修理的事故，稱為一般事故。6 壓力容器破壞的形式分析6.1 延性破壞的形式延性破壞是材料經(jīng)受過(guò)高的應(yīng)力作用，以致超過(guò)了他

10、的屈服極限和強(qiáng)度極限，使它產(chǎn)生較大的塑性變形，最后發(fā)生破斷的形式。延性破壞時(shí)，一般都具有較大的塑性變形，即容器破裂后的殼體周長(zhǎng)都具有較大的塑性變形，即容器破裂后的殼體周長(zhǎng)要比原來(lái)的周長(zhǎng)有較大的增加。通常可達(dá)1020。對(duì)破裂的殼體進(jìn)行斷口分析，即宏觀檢查可見(jiàn)斷口大部分是屬于塑性斷口，有剪切唇，一般沒(méi)有或很少有碎片。從使用條件上看，有超壓的可能或使用中受到嚴(yán)重的均勻性腐蝕致使壁厚大為減薄。6.2 脆性破壞的形式脆性破壞是在低應(yīng)力的情況下，即在材料的屈服極限之內(nèi)，沒(méi)有什么大的塑性變形，而突然發(fā)生破裂，這種破壞和脆性材料破壞現(xiàn)象差不多，故稱為脆性破壞。脆性破裂時(shí)，一般沒(méi)有明顯的塑性變形，通常都裂成較多

11、的碎片（塊）。斷口齊平并與主應(yīng)力方向垂直，有時(shí)有晶粒狀的光亮，斷口粗糙。在較厚的斷面中?？煽吹健叭俗帧毙渭y路，尖端指向起爆點(diǎn)（裂源）。脆性破壞常在較低的使用壓力下發(fā)生，而且多數(shù)是用高強(qiáng)鋼制造的容器。這種破裂事先很少有前兆，斷裂速度極快。6.3 疲勞破壞的形式疲勞破壞是材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間或多次的反復(fù)載荷作用以后，由于疲勞而在比較低的應(yīng)力狀態(tài)下沒(méi)有明顯的塑性變形，而突然發(fā)生的損壞，稱為疲勞破壞。疲勞破裂時(shí)，沒(méi)有產(chǎn)生明顯的整體塑性變形，也很少斷裂成碎塊，僅是一般的撕開(kāi)，突然發(fā)生泄漏、損壞而失效。斷裂的斷面?？梢?jiàn)到兩個(gè)不同的斷面區(qū)，一個(gè)是裂紋的形成和逐步擴(kuò)展區(qū)，另一個(gè)是脆斷區(qū)。裂開(kāi)的部位，往往是在局部應(yīng)力

12、較高的地方。只有那些在使用上間歇操作較頻繁或操作壓力大幅度波動(dòng)的容器才有條件產(chǎn)生。6.4 腐蝕破壞的形式腐蝕破壞是材料在腐蝕性介質(zhì)作用下，使厚度減薄或強(qiáng)度降低而產(chǎn)生的損壞。腐蝕一般可分為均勻腐蝕、局部腐蝕、晶間腐蝕和斷裂腐蝕等4種類型。腐蝕破裂時(shí)，通過(guò)對(duì)斷口及金屬表面進(jìn)行微觀檢查就可以鑒別，必要時(shí)通過(guò)金相檢查更易鑒別。6.5 蠕變破壞的形式金屬材料在高溫條件下受力的作用，其變形隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增加，在變形不斷增大的情況下，材料會(huì)在較低的應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生破壞，這種破壞叫蠕變破壞。蠕變破裂多發(fā)生在高溫操作的壓力容器上，破裂部位有明顯的殘余變形，金相組織有明顯的變化。這種破壞在壓力容器事故中較少發(fā)生。7

13、 壓力容器事故的預(yù)防7.1 壓力容器的設(shè)計(jì)要求根據(jù)特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定：“壓力容器的設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)經(jīng)國(guó)務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)許可，方可從事壓力容器的設(shè)計(jì)活動(dòng)。”“壓力容器的設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)具備的條件是：（1）有與壓力容器設(shè)計(jì)相適應(yīng)的設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)審核人員；（2）有與壓力容器設(shè)計(jì)相適應(yīng)的健全的管理制度和責(zé)任制度?！眽毫θ萜鞯脑O(shè)計(jì)應(yīng)符合壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程要求，做到選材得當(dāng)、計(jì)算精確、結(jié)構(gòu)合理、考慮周密、安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)的圖紙上報(bào)和備案時(shí)，要報(bào)送總圖、裝配圖、壓力元件圖、新產(chǎn)品設(shè)計(jì)書(shū)、技術(shù)設(shè)計(jì)文件和強(qiáng)度計(jì)算書(shū)等圖紙和資料。在總圖上要注明容器名稱、類別、容積、介質(zhì)、設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力等，

14、還需要有耐壓試驗(yàn)和制造技術(shù)條件以外的特殊要求。7.2 壓力容器的制造要求根據(jù)特咱設(shè)備安全監(jiān)察條件的規(guī)定，壓力容器的制造單位，必須具備相應(yīng)的條件，經(jīng)國(guó)務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)的許可，方可從事壓力容器的制造。壓力容器的焊接，必須由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考試合格的焊工施焊，并經(jīng)無(wú)損探傷檢驗(yàn)合格。對(duì)焊接或制造中存在的其他缺陷，要及時(shí)處理，防止制造中的先天不足。制造壓力容器的材質(zhì)及規(guī)格應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的要求，需有質(zhì)量合格證明書(shū)。材料制造廠提供制造容器的材料應(yīng)有標(biāo)記。使用、保管單位要建立管理制度。當(dāng)鋼材割開(kāi)時(shí)，必須作標(biāo)記移植，保證使用者能識(shí)別。7.3 壓力容器的安全使用壓力容器的安全裝置和附件需齊全、靈敏、安

15、全、可靠。裝截易燃介質(zhì)的移動(dòng)式槽車(chē)需裝設(shè)可靠的靜電接地裝置。乙炔氣瓶需裝設(shè)專用的減壓器、回火防止器（阻止器）、安全附件并定期檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)失效，應(yīng)及時(shí)更換。壓力容器及各類鋼瓶充裝時(shí)，任何情況下均不得超裝超壓。氧氣瓶的瓶體與瓶閥不得粘有油脂、易燃品和帶有油污的物品。所裝介質(zhì)相互接觸后能引起燃燒、爆炸的氣瓶，不得同車(chē)運(yùn)輸、同室儲(chǔ)存。易起聚合反應(yīng)的氣體鋼瓶，需規(guī)定貯存期限。日常應(yīng)加強(qiáng)對(duì)壓力容器的使用保養(yǎng)。容器在運(yùn)行使用中應(yīng)處于完好狀態(tài)，要不定期檢驗(yàn)和進(jìn)行安全檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理容器存在的缺陷。要經(jīng)常監(jiān)視和記錄容器的使用壓力及溫度、安全附件和指示儀表的工作情況，以及容器外部的腐蝕情況。對(duì)容器及氣瓶壁嚴(yán)重腐蝕或因傷痕而變薄部位，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度核算，以確定是否符合強(qiáng)度要求