
实验室安全6 压力容器.ppt
63页第六章 压力容器与气瓶,,压力容器与气瓶,,6.1 压力容器,压力容器 — 容器器壁两边存在一定压力差的所有密闭容器 日常生活:压力锅、煤气罐、保温瓶 工业生产:储罐、槽车、潜艇、飞机、导弹这里所说的压力容器,主要是指那些容易发生事故,而且事故的危害性较大,须由专门机构进行监督,并按规定的技术管理规范进行制造和使用的压力容器6.1 压力容器,我国压力容器的界限范围 我国规定,同时具备以下三个条件的容器才属于《压力容器安全技术监察规程》的管制范围: 最高工作压力大于等于0.1 MPa(不包括液体静压力,下同) 内直径(非圆形截面指其最大尺寸)不小于0.15 m,且容积大于等于0.025 m3 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于和等于标准沸点的液体,6.1 压力容器,按压力分类,低压容器(L) 0.1 MPa p 1.6MPa 中压容器(M) 1.6MPa p 10Mpa 高压容器(H) 10MPa p 100Mpa 超高压容器(U) p 100MPa,按实际应用分类,反应压力容器(R) 反应釜、合成塔等 换热压力容器(E) 余热锅炉、热交换器等 分离压力容器(S) 分离器、过滤器等 贮存压力容器(C、B) 各种贮罐,压力容器的分类,6.1 压力容器,国家劳动部根据压力容器的压力高低,介质的危害程度以及在生产中的重要作用将压力容器分为三类,第一类: 普通低压容器第二类: 中压容器 盛装易燃、有毒介质的低压容器 高温使用的低压容器,压力容器的分类,第三类: 高压容器 毒性极度和高度危害的中压容器 PV≥0.2MPa.M3的低压容器 毒性中等且PV≥0.5MPa.M3的中压容器 PV≥10MPa.M3的中压贮存容器,6.1 压力容器,压力容器的潜在危害性 压力容器的压差,使容器具备了能量随时释放的可能性和危险性(泄漏和爆炸),液体的压缩性极小,容器发生爆炸时其膨胀功及释放的能量很小,危害也小,气体具有很大的压缩性,容器发生爆炸时瞬时卸压膨胀所释放的能量大,危害性也很大,承载压力和容积相同的压力容器,工作介质为气体的要比介质为液体的爆破能量大数百倍至数万倍。
工作介质,,工作压力,,容积,液,气,6.1 压力容器,压力容器的潜在危害性 压力容器的压差,使容器具备了能量随时释放的可能性和危险性(泄漏和爆炸),承载压力和容积相同的压力容器,工作介质为气体的要比介质为液体的爆破能量大数百倍至数万倍工作介质,,工作压力,,容积,这里所说的液体,是指常温下的液体,不包括最高工作温度高于其标准沸点(即标准大气压下的沸点)的液体和液化气体6.1 压力容器,压力容器的潜在危害性 压力容器的压差,使容器具备了能量随时释放的可能性和危险性(泄漏和爆炸),,工作介质,,工作压力,,容积,压力容器的工作压力是指容器在正常使用过程中,所承受的最高压力载荷 一般来说工作压力越高,或者容器的容积越大,则容器爆炸时气体膨胀所释放的能量也越大,事故的危害性越严重,盛装介质毒性越大越危险 工作环境越恶劣(化学反应、高温)越危险,,6.1 压力容器,实验室常用高温、高压设备和容器,高压反应釜,,,6.1 压力容器,实验室常用高温、高压设备和容器,多功能气氛压力烧结炉,,6.1 压力容器,实验室常用高温、高压设备和容器,冷等静压成形机,,,,6.1 压力容器,实验室常用高温、高压设备和容器,热等静压烧结炉,,,6.1 压力容器,实验室常用高温、高压设备和容器,高温自蔓延反应炉,,6.1 压力容器,实验室常用高温、高压设备和容器,各种气瓶,6.2 压力容器的安全附件,6.2.1 安全阀 安全阀是压力容器上最常用的安全泄压装置 通过阀的自动开启排出介质来降低容器内的过高压力,6.2 压力容器的安全附件,6.2.1 安全阀 优点 只排出压力容器内的高于规定值的部分压力 当容器内的压力降到正常压力值时则自动关闭 使压力容器和安全阀重新工作 从而不会使压力容器一旦超压就得把全部介质排出而造成浪费和生产中断 安全阀的结构特点使其安装和调整比较容易,6.2 压力容器的安全附件,6.2.1 安全阀 缺点 密封性较差 即使比较好的安全阀在其正常工作的工作压力作用下也难免会轻微的泄漏 由于弹簧等惯性作用,阀门的开启有滞后现象,因而泄压反应较慢,当介质不洁净时,阀芯和阀座会粘连,使安全阀达到开启压力而打不开或使安全阀不严密,没达到开启压力就已泄漏。
同时,安全阀对压力容器的介质有选择性 它适用于比较洁净的介质,如空气、水蒸气、水等 不宜用于有毒性介质,更不适用于可能发生剧烈反应而使容器内压力急剧上升的介质,6.2 压力容器的安全附件,6.2.1 安全阀 类型,重锤杠杆式安全阀,弹簧式安全阀,结构简单、调整容易且比较准确、动作与性能不受高温的影响 但结构较笨重,阀的密封性对震动较敏感,回座压力比较低,结构紧凑、灵敏度比较高、安置方位不受限制,对震动不敏感 但其所加载荷会随着阀的开启而变化,阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而弹力降低,6.2 压力容器的安全附件,6.2.1 安全阀 对安全阀的要求 安全阀应选用经省级以上(含省级)安全监察机构批准的企业的合格产品 安全阀的选用必须符合压力容器的设计需要 对易燃介质或毒性程度为极度、高度或中度危害的介质的压力容器,应在安全阀的排出口装设导管,将排放介质引到安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气6.2 压力容器的安全附件,6.2.2 爆破片 爆破片又称防爆膜、防爆片,是一种断裂型的泄压装置 利用膜片的断裂来泄压,泄压后爆破片不能继续有效使用,压力容器也被迫停止运行6.2 压力容器的安全附件,6.2.2 爆破片 特点 适用于浆状、有粘性、腐蚀性工艺介质,这种情况下安全阀不可靠 惯性小,可对急剧升高的压力迅速做出反应,在发生火灾或其它意外时,在主泄压装置打开后,可用爆破片作为附加泄压装置 严密无泄漏,适用于盛装昂贵或有毒介质的压力容器 便于维护、更换,6.2 压力容器的安全附件,6.2.2 爆破片 局限性: 当爆破片爆破时,工艺介质损失较大,所以常与安全阀串联使用以减少工艺介质的损失 不宜用于经常超压的场合 爆破特性受温度及腐蚀介质的影响,6.2 压力容器的安全附件,6.2.2 爆破片 对爆破片的要求: 爆破片应选用持有国家质量技术监督局颁发的制造许可证的单位生产的合格产品;,爆破片选用必须符合压力容器的设计需要; 对易燃介质或毒性程度为极度、高度或中度危害的介质的压力容器应在爆破片的排出口装设导管,将排放介质引到安全地点,并进行安全处理,不得直接排入大气; 爆破片应定期更换,对于超过最大设计爆破压力而未爆破的爆破片应立即更换;在苛刻条件下使用的爆破片装置应每年更换,一般爆破片应在2~3年内更换.,6.2 压力容器的安全附件,6.2.3 压力表 压力表是一种测量压力大小的仪表 可用来测量容器内的实际压力值 操作人员可以根据压力表指示的压力对容器进行操作,将压力控制在允许的范围内,6.2 压力容器的安全附件,6.2.3 压力表 A. 压力表的选用 选用的压力表必须与压力容器内的介质相适应 低压容器使用的压力表的精度不得低于2.5级 中压及高压容器使用的压力表的精度不得低于1.5级 压力表刻度极限值应为最高工作压力的1.5-3.0倍,表盘直径不应小于100mm,6.2 压力容器的安全附件,6.2.3 压力表 B. 压力表的检验压力表在安装前应进行校验,在刻度盘上应划出指示最高工作压力的红线,注明下次校验的日期 压力表校验后应加铅封,6.2 压力容器的安全附件,6.2.3 压力表 C. 压力表的安装 安装位置便于观察清晰,且避免受到热辐射、冰冻或震动 压力表与压力容器之间应装设三通旋塞或针形阀 用于水蒸气介质的压力表应装设存水管 用于腐蚀性或高粘度介质的压力表应装设能隔离介质的缓冲装置,6.2 压力容器的安全附件,6.2.3 压力表 D. 压力表的维护 在压力表的运行中应加强对压力表的维护 压力表应保持清洁 压力表的连接管定期吹洗,以免堵塞;要经常检查压力表指针的转动与波动是否正常,检查连接管上的旋塞是否处于全开状态 压力表必须定期校验,6.2 压力容器的安全附件,6.2.3 压力表 E. 压力表的更换 压力表有下列情况之一时,需更换: 有限止钉的压力表,在无压力时,指针不能回到限止针处;无限止针的压力表,在无压力时,指针距零位置的数值超过压力表允许的误差。
表盘封面玻璃破裂或表盘刻度不清 封印损坏或超过校验有效期限 表内弹簧管泄漏或压力表指针松动 指针断裂或外壳腐蚀严重 其他影响压力表准确指示的缺陷6.3 压力容器事故与危害,压力容器事故压力容器是一种具有潜在爆炸危险的特殊设备 压力容器发生事故不仅设备本身遭到破坏,容器内的介质卸压膨胀,瞬间释放出很大的能量 受经济利益驱使,全国因违章制造、购置、使用压力容器,发生爆炸、中毒事故事常发生恶性事故设备破坏 波及周围设备和建筑 烫伤、烧伤 大面积中毒 严重的火灾 人员伤亡,,诱发,6.3 压力容器事故与危害,压力容器事故 举例,6.3 压力容器事故与危害,压力容器爆炸事故的类型,,,物理爆炸 容器内的介质的物理变化(如液化气体超装及温度升高引起体积增大) 引起超压和容器材料机械性能不足,化学爆炸 容器内的介质起剧烈的燃烧氧化反应或聚合放热反应 反应能量来不及释放引起容器破坏,6.3 压力容器事故与危害,压力容器爆炸事故的主要原因,采取必要的 技术安全措施,加强对生产、使用的检查和管理,6.4 压力容器安全措施,一、建立完整的压力容器技术档案(随设备)原始技术资料: 设计文件、强度计算书、产品质量证书、 安装质量监督检验证书和安装使用说明书等。
安全附件技术资料: 安装技术说明书和安全装置的检验或更换记录资料6.4 压力容器安全措施,一、建立完整的压力容器技术档案(随设备)容器运行情况记录 开始使用日期、每次开车、停车日期;实际操作压力、操作温度及其波动范围和次数操作条件变更时,应记下变更日期及变更后的实际操作条件还应存入有关事故的记录资料和处理报告容器检验和修理记录 检验或修理日期、检验中所发现的缺陷及缺陷消除情况和检验结论;容器耐压试验情况及试验评定结论;容器受压元件的修理或更换情况等6.4 压力容器安全措施,二、压力容器使用记录《压力容器使用登记管理规则》 压力容器的使用单位,在压力容器投入使用前,应按要求到安全监察机构或授权的部门逐台办理登记手续,取得使用证,才能将容器投入运行6.4 压力容器安全措施,三、压力容器的安全使用管理容器管理责任制 容器操作责任制 容器管理规章制度 容器安全操作规程,6.4 压力容器安全措施,四、压力容器的操作与维护1. 压力容器的安全操作 操作的一般要求、运行操作、运行期间的检查2. 压力容器的维护保养运行期间的维护保养、停用期间的维护保养,6.4 压力容器安全措施,五、压力容器的定期检验在容器的设计使用期限内,每隔一定的时间,即采用适当有效的方法,对它的承压部件和安全装置进行检查或作必要的检验。
6.5 气瓶,气瓶是一种移动式的特殊压力容器 一种专作运输气体的贮装容器,通常 在环境温度(-40~60℃)下使用 公称压力1.0-30Mpa 公称容积0.4-3000L 盛装永久性气体、液化气体或混合气体 无缝、焊接密闭容器,特点 流通范围广,使用条件多变,难于掌握 瓶装气体种类繁多:易燃易爆、毒害性、腐蚀性、化学反应危险性等,因此,防漏、防爆非常重要,一旦出现事故,损失惨重6.5 气瓶,高校实验室涉及N2、O2、H2、Ar、Ne、CH4、Kr、SF、SF6、F(5%)、4.55%NO+N、CO、CO2、SO2等种类繁多的气体,很多危险气体,6.5 气瓶,高校实验室设计种类繁多的气体,其中也包含很多危险气体,6.6 瓶装气体的基本常识,临界温度 若气体临界温度高于气瓶环境温度,则在一定压力下气体可能液化;反之,则无论压力加多高,气体也不会液化6.6 瓶装气体的基本常识,。
