第6章 压力容器的安全技术

第六章压力容器的安全技术第一节概述第二节压力容器的安全使用第三节工业锅炉的安全技术第一节概述所有承受压力载荷的密闭容器都称为压力容器。一、压力容器的分类1．按压力分类低压容器(代号L)：0.1MPa≤P＜1.6MPa。中压容器(代号M)：1.6MPa≤P＜10MPa。高压容器(代号H)：10MPa≤P＜100MPa。超高压容器(代号U)：P≥100MPa。2．按工艺用途分类反应容器(代号R)换热容器(代号E)分离容器(代号S)贮存容器(代号C，其中球罐代号B)3．按危险性和危害性分类按压力等级、容器内介质的危险性及生产中所起的作用等把容器分为三类，即第一类容器、第二类容器、第三类容器。二、压力容器的特点1．压力容器应用广泛化工生产中常用的空气压缩设备，压缩气体的储运装置，制冷装置的冷凝器、蒸发器冷冻剂储罐，生产中的各种反应设备等等都是压力容器。2．压力容器是容易发生恶性事故的特殊设备尽管压力容器类型不同，形状各异，但它们都有共同的特点，即全部是密闭贮存介质、承受压力负荷、容易发生事故、且危害性较大的特定设备。三、安装压力容器的安全要点1．安装规范和验收2．组装组装焊件不得用强力使焊件对正，否则会产生很大的安装应力。3．胀接胀接是为保证质量事前应做的试胀工作，以确定合理的胀管率。问题讨论1.何谓压力容器？压力容器如何分类？2.简述压力容器的特点。3.简述安装压力容器的安全要点。第二节压力容器的安全使用一、压力容器的安全附件安全阀爆破片压力表液面计显示容器内液面位置变化情况的装置自动报警安全泄压装置计量显示和报警装置二、压力容器的使用管理1．建立压力容器的技术档案2．建立和健全压力容器的各项安全管理制度3．压力容器的安全操作要点4．压力容器的维护保养和定期检查三、气瓶的安全使用1．正确操作，禁止撞击2．远离明火，防止受热3．专瓶专用，留有余压4．维护保养，定期检验5．文明装卸，分离贮存[案例6－1]2004年4月15日，重庆某化工总厂二分厂发生1起压力容器爆炸重大事故，造成9人死亡，3人重伤，直接经济损失227万元。事故的直接原因是：该设备因腐蚀穿孔导致盐水泄漏，造成三氯化氮形成和富集；三氯化氮富集达到爆炸浓度和启动事故氯处理装置造成振动，引起三氯化氮爆炸。事故的间接原因是：压力容器日常管理差，检验检测不规范；安全隐患整改不力，责任制不落实；相关安全技术规定不完善。问题讨论1.压力容器的安全附件包括哪些？选用安全附件有什么基本要求？2.简述压力容器的使用管理要点。3、气瓶的安全使用应注意什么？第三节工业锅炉的安全技术一、锅炉设备概述锅炉是一种利用燃料能源的热能或回收工业生产中的余热，将工质加热到一定温度和压力的热力设备.锅:指锅炉本体水压部分，用于盛放水和密封受压蒸汽，是锅炉的吸热部分，主要包括汽包、对流管、水冷壁、联箱、过热器、省煤器等。“锅”再加上给水设备就组成锅炉的汽水系统。炉:指锅炉中燃料进行燃烧、放出热能的部分，是锅炉的放热部分，主要包括燃烧设备、炉墙、炉拱、钢架和烟道及排烟除尘设备等。锅炉的附件和仪表：主要有安全阀、压力表、水位表及高低水位报警器、测温仪表、蒸汽流量计、排污装置、汽水管道、燃烧自动调节装置等。锅炉参数蒸发量锅炉每小时所产生的蒸汽量，计量单位为t/h。蒸汽压力也称锅炉工作压力锅炉各受压部件单位面积上允许承受的最大压力，单位是MPa。蒸汽温度蒸汽含热的程度。蒸汽温度的单位是℃。二、锅炉的安全运行1.锅炉投产前的必备条件2．点火前的准备工作3．点火升压供汽4．正常运行5．停炉和停炉保养三、锅炉事故1．锅炉事故分类爆炸事故重大事故一般事故[案例6-1]2004年9月23日，河北武安市的某公司，在建发电厂煤气发电锅炉在锅炉点火瞬间，炉膛及排烟系统内发生煤气一次爆炸，致使锅炉、管道、烟囱等设备垮塌，锅炉等设备严重损毁，并导致13人死亡，8人受伤，直接经济损失630万元。调查认定，该事故为重大责任事故。调查表明，该公司锅炉不具备点火运行条件，没有按该锅炉的结构、燃烧特点制定专门的运行操作规程和防爆、防火、防毒等安全管理制度。2．锅炉常见事故、原因和预防措施（1）水位异常水位事故主要是缺水和满水，即锅炉水位低于最低许可水位时或超过最高许可水位。原因：操作人员监视不严，判断错误或误操作；水位警报器失灵；水位表不准确；自动给水控制设备或给水门失灵；排污不当或排污阀泄漏；锅炉受热面损坏；负荷骤变；炉水含盐量过大。预防措施：严密监视水位，定期校对水位计和水位警报器；缺水时水位表玻璃管(板)上呈白色，满水时则颜色发暗；应采用“叫水法”，若严重缺水时，严禁向锅炉内给水；应注意监视给水压力和给水流量，使给水流量与蒸汽流量相适应；排污应按规程规定；出现假水位时，应正确操作，注意不使之严重缺水或满水；监督汽水品质。（2）汽水共腾与水击汽水共腾是锅炉内水位波动幅度超出正常情况，水面翻腾程度异常剧烈的一种现象。其后果是蒸汽大量带水，使蒸汽品质下降；易发生水冲击，使过热器内积附盐垢，影响传热而使过热器超温，严重时会烧坏过热器而引发爆管事故。原因：锅炉水质没有达到标准；没有进行必要的排污或排污不够，造成锅水中盐碱含量过高；锅水中油污或悬浮物过多；负荷增加过急等引起的。处理办法：降低负荷，减少蒸发量；开启表面连续排污阀，降低锅水含盐量；适当增加下部排污量，增加给水，使锅水不断调换新水。（3）燃烧异常燃烧异常多发生在燃油锅炉及煤粉锅炉内，主要表现在烟道尾部发生二次燃烧和烟气爆炸，以致损坏烟道尾部受热面而影响安全运行。原因：燃油设备雾化不良，燃油、燃煤粉与配风不当；炉膛温度不足，燃料在炉膛内未完全燃烧，进入尾部烟道后，有适合条件时发生烟气爆炸或尾部燃烧；炉膛负压过大，燃料在炉膛内停留时间太短，来不及燃烧就进入尾部烟道。处理办法：停止供应燃料，停止鼓、引风，紧关烟道门，有条件时向烟道内通人蒸汽或CO2灭火；待火灭后，检查确认可继续运行时，先开启引风机10～15min，再重新点火；若炉墙倒坍或其他损坏时，应紧急停炉。预防措施：正确调整燃烧，保持炉膛温度；保持火焰中心位置，不让中心后移；定期清除烟道内积灰或油垢；保持防爆门良好。（4）承压部件损坏承压部件损坏主要指锅炉炉管及水冷壁管爆破事故、过热器管爆破事故、省煤器管损坏事故等。①锅炉炉管及水冷壁管爆破。锅炉炉管及水冷壁管爆破事故是较常见事故之一，属锅炉严重事故，需停炉检修，否则可能造成人员伤亡。现象：爆破时有显著的响声，爆破后有喷汽声；水位迅速下降，汽压和给水压力下降，排烟温度下降；火焰发暗，燃烧不稳定或被熄灭等。原因：水质不符合标准，管壁积垢或管壁受腐蚀或受飞灰磨损变薄，导致爆管；升火过猛，停炉太快，使锅管受热不匀，造成焊口破裂；下集箱积泥垢未排除，堵塞管子水循环，管子得不到冷却而过热爆破。处理办法：如能维持正常水位，紧急通知有关部门后再行停炉；如水位、汽压均无法保持正常时，必须按程序紧急停炉。预防措施：严格控制水质达标并加强监督；定期检验管子；按规定升火、停炉和防止超负荷运行。②过热器管爆破。一般过热器管布置得很密，如果其中有一根破裂，高压蒸汽很容易把邻近的管子吹坏，故应及时处理。现象：过热器附近有蒸汽喷出的响声；蒸汽流量不正常，给水量明显增加；燃烧室负压变正压；排烟温度显著下降。原因：水质没有达标，或水位经常较高，或汽水共腾，以致过热器结垢；引风量过大，使炉膛出口烟温升高，过热器长期超温使用，也可能烟气偏流而过热器局部超温；检修不良，使焊口损坏或水压试验后，管内积水等。处理办法：如损坏不严重，又生产需要，待备用炉启用后再停炉，但必须密切注意，勿使损坏恶化；损坏严重则立即停炉。预防措施：严格控制水、汽品质；防止热偏差；注意疏水；注意安装、检修质量。③省煤器管损坏。沸腾式省煤器的管道出现裂纹和非沸腾式省煤器的弯头法兰处泄漏是比较常见的省煤器事故。现象：水位不正常下降；省煤器的泄漏声；省煤器下部灰斗有湿灰，严重时有水流出；省煤器出口处烟温下降。原因：给水质量差，水中有溶解氧和CO2发生内腐蚀；经常积灰，潮湿而发生外腐蚀；给水温度变化大，引起管子裂缝；管道材质不好。处理办法：沸腾式省煤器——加大给水，降低负荷，待备用炉启用后再停炉，若不能维持正常水位则紧急停炉，并利用旁路给水系统，尽力维持水位，但不允许打开省煤器再循环系统的阀门。非沸腾式省煤器——开启省煤器旁路风门，关闭出入口的风门，使省煤器与高温烟气隔绝，开启省煤器旁路给水阀门。预防措施：给水控制质量，必要时装设除氧器；及时吹铲积灰；定期检查，做好维护保养工作。问题讨论1.何谓锅炉？锅炉的附属设备主要有哪些？2.锅炉事故如何分类？锅炉常见事故有哪些？3.锅炉点火前要做哪些准备？4.锅炉正常运行应注意些什么？5.工业锅炉在什么情况下需要事故停炉？如何操作？