壓力容器 壓力容器 (英文:pressure vessel),一般指內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力,對安全性有較高要求的密閉容器,主要承擔(dān)生產(chǎn)中的反應(yīng)、傳熱、傳質(zhì)等環(huán)節(jié),或是在有壓力的條件下貯存、運輸氣體或液化氣體。壓力容器主要應(yīng)用于 石油 、機械、化工、能源工業(yè)、科研和國防等領(lǐng)域,并廣泛應(yīng)用于民用行業(yè),如天然氣或液 化氣儲罐 、 熱交換器 、 分離器 及大型管道工程等。 壓力容器主要為圓柱形,少數(shù)為球形或其他形狀,通常由本體(殼體、封頭、接管、密封件等)、非受壓元件(支座等)、安全附件及儀表等部分組成。由于壓力容器內(nèi)部和外部的壓力差通常較大,且可能裝載有毒有害或易燃易爆物質(zhì),具有潛在的危險,因此受到嚴格的標(biāo)準(zhǔn)控制。
定義
基本概念 壓力容器 通常由殼體、封頭、接管、密封件、支座等部件組成;材質(zhì)包括金屬及非金屬材料,較多使用鋼材;制造方法主要為壓力加工和 焊接 。由于壓力容器要在長期運行中承受壓力、溫度和化學(xué)介質(zhì)的作用,其在設(shè)計時要嚴格滿足有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則,確保設(shè)備的安全性。此外,在壓力容器的使用和運行過程中,也應(yīng)充分重視可能發(fā)生的意外情況,避免因操作不當(dāng)出現(xiàn)安全事故。 為了更有效地實施科學(xué)管理和安全監(jiān)檢,經(jīng)過多年來的不斷調(diào)整與優(yōu)化,中國的《 壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程 》中根據(jù)工作壓力、介質(zhì)危害性及其在生產(chǎn)中的作用將壓力容器分為:Ⅰ類容器、Ⅱ類容器和Ⅲ類容器三種。從移動式壓力容器和固定式壓力容器兩方面,對每類容器在設(shè)計、制造過程,以及檢驗項目、內(nèi)容和方式做出了不同的規(guī)定。
其中, 移動式壓力容器 是指由罐體或者大容積鋼質(zhì)無縫氣瓶(以下簡稱氣瓶)與走行裝置或者框架采用永久性連接組成的運輸裝備,包括鐵路罐車、汽車罐車、長管拖車、 罐式集裝箱 和管束式集裝箱等?!?/span>移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》適用于同時具備下列條件的移動式壓力容器∶ (1)具有充裝與卸載(以下簡稱裝卸)介質(zhì)功能,并且參與鐵路、公路或者水路運輸;
(2)罐體工作壓力大于或者等于0.1 MPa,氣瓶公稱工作壓力大于或者等于0.2 MPa;
(3)罐體容積大于或者等于 450 L,氣瓶容積大于或者等于1000 L;
(4)充裝介質(zhì)為氣體以及最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點或者氣相空間的容積與工作壓力的乘積大于或者等于 2.5 MPa·L 的液體。
而 固定式壓力容器 是指安裝在固定位置使用的壓力容器,《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》適用于 特種設(shè)備目錄 所定義的、同時具備以下條件的壓力容器: (1)工作壓力大于或者等于0.1 MPa;
(2)容積大于或者等于0.03 m3并且內(nèi)直徑(非圓形截面指截面內(nèi)邊界最大幾何尺寸)大于或者等于150 mm;
(3)盛裝介質(zhì)為氣體、 液化氣體 以及介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點或者氣相空間的容積大于等于0.03 m3的液體。
主要特點 (1)應(yīng)用廣泛
壓力容器一直廣泛應(yīng)用于社會生產(chǎn),不僅在化工、能源、醫(yī)藥、航空航天等工業(yè)生產(chǎn)中承擔(dān)重要角色,其在農(nóng)業(yè)、民用和軍工等領(lǐng)域也有非常重要的地位和作用,其中壓力容器在石油化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用最為普遍。
(2)工作條件惡劣
壓力容器在工作中需要承受各種靜、動載荷或交變載荷,以及附加的機械或溫度載荷和低周疲勞載荷;環(huán)境溫度復(fù)雜多變,工作溫度從-196 ℃低溫到超過1000 ℃的高溫;壓力容器內(nèi)存放的介質(zhì)較為危險,包括 硫化氫 、 液化石油氣 、 液氨 、 液氯 、各種酸和堿,一旦檢驗、操作失誤容易造成嚴重后果。 (3)要求連續(xù)使用
壓力容器一般要求連續(xù)運行,無法像其他設(shè)備那樣可隨時停下檢修。如果突然停止運行,將影響整個生產(chǎn)線或一個工廠的生產(chǎn)進程,造成非常大的經(jīng)濟損失。
基本結(jié)構(gòu) 壓力容器的基本結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,最常見的結(jié)構(gòu)為圓柱形、球形和錐形三種,一般由容器本體、非受壓元件、安全附件及儀表等組成。
容器
組成
部件
結(jié)構(gòu)元件
力學(xué)元件
適用、管轄范圍
GB/T 150
TSG 21
壓力
容器
受壓元件
殼體[注]
(含受壓元件與非受壓元件的連接焊縫)
回轉(zhuǎn)殼
筒體
筒體
變徑段
膨脹節(jié)
圓柱殼
錐殼
環(huán)形板+環(huán)殼
√
√
封頭
球形
橢圓形
碟形
球冠形
錐形
球殼
橢球殼
球冠+環(huán)殼
球冠
錐殼
板
平蓋
圓形板、異形板
多孔板
彈性基礎(chǔ)班、環(huán)形板
殼、環(huán)等
接管
圓柱殼
密封結(jié)構(gòu)(法蘭、其他形式)
殼、板、環(huán)
等(變)厚度圓柱殼、環(huán)形板、圓環(huán)
其它
加強件
開孔補強圈、外壓加強圈
桿、板、環(huán)
非受壓元件
支撐件
支座、吊柱
筋板、肋板
√
管、耳軸
圓柱殼、板
√
工藝內(nèi)件
塔盤、過濾網(wǎng)檔板、折流板 等
√
附件
安全附件
安全閥、爆破片裝置、易熔塞、緊急切斷裝置、安全聯(lián)鎖裝置
安全泄放裝置
√
儀表
壓力機、溫度計、 液力計 等測量儀表
√
注:殼體一般由筒體(含變徑段)、球殼板、非圓形容器的殼板、封頭、平蓋等受壓元件組成的密封腔體;見TSG 21-2016,修訂說明,第1.6.1條。
部件作用介紹 (1)受壓元件
筒體: 指承擔(dān)壓力容器中儲存物料或完成化學(xué)反應(yīng)所需要的壓力空間,因此筒體的大小往往是根據(jù)工藝要求來確定的,形狀包括圓筒形、錐形和球形等。
封頭:根據(jù)幾何形狀的不同,可分為球形封頭、 橢圓形封頭 、碟形封頭和平蓋形封頭幾種形狀。在 壓力容器 中,封頭與筒體連接時,只能采用球形或橢圓形封頭,不允許用平蓋形封頭。 管板: 指固定換熱管的圓形鋼板,管板上留有比管子外徑略大的開孔,起到固定換熱管和密封作用。
接管: 由于工藝和檢修的需要,在容器的筒體或封頭上開設(shè)各種或安裝接管,如人孔、視鏡孔、物料進出口孔,以及安裝壓力表、液位計流量計、 熱電偶 、安全閥等接管開孔。 密封結(jié)構(gòu): 由 法蘭 和密封元件組成。其中,法蘭是通過螺栓連接確保墊片壓緊,實現(xiàn)容器及管道連接中的密封效果;密封元件是放在兩個法蘭或封頭與筒體端部接觸面之間,確保筒體內(nèi)的液體或氣體介質(zhì)不致泄漏,材質(zhì)可分為金屬( 銅 、鋁、 軟鋼 )、非金屬( 石棉 、橡膠等)和組合型(鐵包石棉、鋼絲纏繞石棉等)。 加強件: 指以貼板形式,附加在壓力容器売體開孔周圍的環(huán)形金屬件,材料盡量與殼體一致,焊接在殼體內(nèi)側(cè)或外側(cè)。
(2)非受壓元件
支撐件: 指支撐壓力容器并固定基礎(chǔ)上的受壓元件,根據(jù)容器安裝形式來選擇 具體樣式。常見的支撐件形式有鞍式、支撐式、柱式、懸掛式、裙座式等。 工藝內(nèi)件: 安裝在壓力容器內(nèi)部,確保反應(yīng)正常進行,包括進出料裝置、填料支撐件、內(nèi)部加熱裝置、 液體分布器 等。 (3)安全附件與儀表
安全閥: 當(dāng)設(shè)備內(nèi)的壓力超過規(guī)定要求時自動開啟,釋放超過的壓力,使設(shè)備回到正常工作壓力狀態(tài)。壓力正常后,安全閥自動關(guān)閉。安全閥經(jīng)校驗后,嚴禁加重物、移動重錘、將閥瓣卡死等手段任意提高安全閥整定壓力或使安全閥失效;
爆破片: 利用膜片的斷裂來泄壓的,泄壓后容器被迫停止運行;
減壓閥: 調(diào)節(jié)進出口壓力;
緊急切斷裝置: 當(dāng)管道及其附件發(fā)生破裂及誤操作或 罐車 附近發(fā)生火災(zāi)事故時,可緊急關(guān)閉閥門迅速切斷氣源,防止事故蔓延擴大; 安全聯(lián)鎖裝置 : 快開門安全聯(lián)鎖報警裝置是防止快開門式壓力容器發(fā)生操作事故的有效措施。a、當(dāng)快開門達到預(yù)定關(guān)閉部位方能升壓運行的聯(lián)鎖控制功能;b、當(dāng)壓力容器的內(nèi)部壓力完全釋放,安全聯(lián)鎖裝置脫開后,方能打開快開門的聯(lián)鎖聯(lián)動功能;c、具有與上述動作同步的報警功能 壓力表、溫度計、 液位計 : 分別檢測壓力容器內(nèi)部實時的壓力數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和液位數(shù)據(jù);
歷史發(fā)展 最早的壓力容器可以追溯到引領(lǐng)了 第一次工業(yè)革命 的 蒸汽機 。1698年,英國 工程師 托馬斯·塞維利 制作出可用于工業(yè)生產(chǎn)的真空蒸汽機。18世紀(jì)后,高壓蒸汽機出現(xiàn),其功率比真空蒸汽機更強,卻容易發(fā)生爆炸。例如,1854年3月2日美國康涅狄格州哈特福德市Fales and Gray汽車工廠發(fā)生 鍋爐爆炸 ,傷亡嚴重。調(diào)查顯示,這次事故是可以通過安全管理 措施避免的,此后部分從業(yè)者開始擬定鍋爐等壓力容器的監(jiān)察規(guī)范。 二十世紀(jì)早期,馬薩諸塞州立法委員會頒布了世界最早的鍋爐法律。此后,為了確保壓力容器在設(shè)計壽命內(nèi)安全可靠地運行,世界各工業(yè)國家都制定 了一系列壓力容器規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),包括 美國聯(lián)邦政府 和各州制定的法律、 歐盟 指令和歐洲協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn),以及日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等強制執(zhí)行針對壓力容器的法律法規(guī),對設(shè)計、制造和使用的各個環(huán)節(jié)進行嚴格審查,將壓力容器作為特種設(shè)備予以強制性管理。 作為工業(yè)特種裝備的重要組成部分,中國金屬壓力容器行業(yè)早在新中國成立初期就已經(jīng)起步,1956年南京永利寧廠機械分廠試制成功中國第一臺多層包扎式高壓容器。在六十年代,中國已經(jīng)具備一定的金屬壓力容器制造能力。在改革開放后,隨著國外的先進焊接設(shè)備進入,中國的壓力容器制造能力不斷增強。隨著全球經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展,壓力容器行業(yè)已經(jīng)形成規(guī)模龐大而完善的產(chǎn)業(yè)體系,市場發(fā)展前景廣闊。
產(chǎn)品分類 按不同標(biāo)準(zhǔn),壓力容器有很多分類。
按制造分類: 分為 焊接容器 、鍛造容器、鉚接容器、鑄造容器和組合容器五種。
按材料分類: 分為鋼制容器、有色金屬容器和非金屬容器。
按壁厚分類: 分為薄壁容器和厚壁容器兩種。
按形狀分類: 分為球形容器、圓筒形容器、圓錐形容器。
按承壓方式分類: 分為內(nèi)壓容器和外壓容器。
按設(shè)計壓力分類:
低壓容器(代號L)
0.1 MPa ≤ p < 1.6 MPa
中壓容器(代號M)
1.6 MPa ≤ p < 10 MPa
高壓容器(代號H)
10 MPa ≤ p < 100 MPa
超高壓容器(代號U)
p ≥ 100 MPa
按綜合因素分類 (如壓力容器的高低、容積的大小、介質(zhì)的危害程度以及在生產(chǎn)過程中的重要作用)
Ⅰ類容器:指裝有非易燃或無毒介質(zhì)的低壓容器,或是裝有易燃或有毒介質(zhì)的低壓分離容器和換熱容器;
Ⅱ類容器:指屬于下列情況之一的容器:1)中壓容器;2)裝有劇毒介質(zhì)的低壓容器;3)裝有易燃或有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器及貯罐;4)內(nèi)徑小于1m的低壓 廢熱鍋爐 ; Ⅲ類容器:指屬于下列情況之一的容器:1)高壓、超高壓容器;2)裝有易燃或有毒介質(zhì)的中壓反應(yīng)容器,中壓貯罐或 槽車 ;3)裝有劇毒介質(zhì)的大型低壓容器和中壓容器;4)中壓廢熱鍋爐或內(nèi)徑大于1m的低壓廢熱鍋爐。
按壓力容器作用分類
反應(yīng)壓力容器(完成介質(zhì)物理、化學(xué)反應(yīng)); 換熱壓力容器 (完成介質(zhì)熱量交換);分離壓力容器(完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離);儲存壓力容器(盛裝原料氣體、液體)。
按安裝方式分類
(1)固定式壓力容器:指有固定安裝和使用地點,工藝條件和操作人員也較固定的壓力容器。使用環(huán)境固定,不能移動。工作介質(zhì)種類繁多,大多為有毒、易燃易爆和具有腐蝕性的各類化學(xué)危險品。如球形儲罐、臥式儲罐、各種換熱器、合成塔、反應(yīng)器、干燥器、分離器、 管殼式余熱鍋爐 、載人容器(如 醫(yī)用氧艙 )等。 (2)移動式壓力容器:主要承裝某種介質(zhì)并搭載在運輸工具上,如汽車與鐵路罐車的罐體。不僅會承受內(nèi)壓或外壓載荷,在搬運過程中還會受到由于內(nèi)部介質(zhì)晃動引起的沖擊力,以及運輸過程帶來的外部撞擊和振動載荷,因而在結(jié)構(gòu)、使用和安全方面均有其特殊的要求。
(3)氣瓶類壓力容器:作為壓力容器的一種,氣瓶在日常生活中應(yīng)用廣泛,有 高壓氣瓶 (如氫、氧、氮氣瓶)和低壓氣瓶(如民用液化石油氣鋼瓶),工作介質(zhì)許多也是易燃、易爆或有毒物質(zhì)。其也有很強的移動性,既有運輸過程中的長距離移動,也有在具體使用中的短距離移動。
制造工藝 壓力容器的制造工藝包括原材料的準(zhǔn)備、劃線、下料、彎曲 、成形、邊緣加工、裝配、焊接、檢驗等 ; 原材料準(zhǔn)備: 鋼材在劃線前,首先要對鋼材進行預(yù)處理,包括對鋼板、管子和型鋼等材料的凈化處理、矯形和涂保護底漆。
劃線: 劃線工序通常包括對零件的展開、放樣和打標(biāo)記等環(huán)節(jié),是壓力容器制造過程的第一道工序,它直接決定了零件成形后的尺寸精度和幾何形狀精度,對以后的組對和焊接工序有著很大的影響。劃線是在原材料或經(jīng)初加工的坯料上劃出下料線、加工線、各種位置線和檢查線等,并打上(或?qū)懮希┍匾臉?biāo)志、符號。
切割: 切割也稱下料,是指在劃過線的原材料上把需要的坯料分離下來的工序。切割方法有機械切割和熱切割兩種,其中機械切割主要包括剪切、鋸切、銑切和沖切等,其特點是在切割過程中機械力起主要作用;而常見的熱切割有氧氣切割和等離子切割。
成形: 主要指筒體的彎卷和封頭成形,其中筒體是由若干筒節(jié)通過環(huán)向焊縫焊接構(gòu)成,筒節(jié)是通過板材卷圓和縱向焊縫焊接而成;封頭成形的方法主要有 沖壓法 、旋壓法和爆炸成形法三種。
焊接: 通過加熱或加壓,或兩者兼用,使焊件達到原子間結(jié)合并形成永久接頭的工藝過程。
壓力容器無損檢測: 壓力容器的焊接接頭,應(yīng)先進行形狀尺寸和外觀質(zhì)量的檢查,合格后,才能進行無損檢測。有延遲裂紋傾向的材料應(yīng)在焊接完成24小時后進行無損檢測;有 再熱裂紋 傾向的材料應(yīng)在熱處理后再增加一次無損檢測。壓力容器的無損檢測方法包括射線、超聲、磁粉、滲透和渦 流檢測 等 。 壓力容器的耐壓試驗和氣密性試驗: 壓力容器的耐壓試驗分為液壓試驗和氣壓試驗兩種。壓力容器各元件(圓筒、封頭、接管、法蘭及緊固件等)所用材料不同時,計算耐壓試驗應(yīng)取各元件材料結(jié)果的最小值 。
實際應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域 壓力容器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、民用和軍工等重要領(lǐng)域,主要參與高壓下進行的生產(chǎn)工藝過程和壓力下的氣體和液化氣儲存,在其中發(fā)揮了重要作用。壓力容器早期應(yīng)用在化學(xué)工業(yè),并逐漸擴展至能源工業(yè)和其他領(lǐng)域,尤其是在化學(xué)工業(yè)與石油化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用最多,在傳熱、傳質(zhì)、運輸存儲等工藝過程中的壓力容器約占全部壓力容器總數(shù)的50%。此外,壓力容器在民用領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛,常見的民用壓力容器主要集中 在各類壓縮機 和制冷設(shè)備的輔機中。壓力容器屬于特種設(shè)備安全管理的范疇,設(shè)計單位應(yīng)具備壓力容器設(shè)計許可證資質(zhì),生產(chǎn)廠家應(yīng)辦理壓力容器生產(chǎn)許可證資質(zhì)。主要壓力容器類別如下: 儲存壓力容器: 主要是用于儲存、盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)的壓力容器,如各種型式的儲氣罐,儲油罐等。
反應(yīng)壓力容器: 主要是用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器。如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合塔、 高壓釜 、 超高壓釜 、合成塔、變換爐、 蒸煮鍋 、 蒸球 、 蒸壓釜 、 煤氣發(fā)生爐 等。 換熱壓力容器: 主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器。如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預(yù)熱鍋、溶劑預(yù)熱器、蒸鍋、蒸脫機、 電熱蒸汽發(fā)生器 、煤氣發(fā)生爐水夾套等。 分離壓力容器: 主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣體凈化分離等的壓力容器。如分離器、 過濾器 、 集油器 、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、 除氧器 等。
注意事項 壓力容器安全操作的基本要求 :
1)壓力容器操作人員必須熟悉工藝流程,掌握結(jié)構(gòu)、類別、主要技術(shù)參數(shù)、技術(shù)性能和有關(guān)安全知識,持證上崗;嚴格按操作規(guī)程操作,認真填寫有關(guān)記錄,及時對故障進行處理;
2)壓力容器及其本體上安全附件及儀表應(yīng)當(dāng)齊全并且靈敏可靠;
3)壓力容器嚴禁超溫、超壓運行;
4)堅持壓力容器運行期間的巡檢,及時發(fā)現(xiàn)并處理異常現(xiàn)象。
壓力容器的運行操作 :
1)做好投運前準(zhǔn)備工作。對容器及其安全裝置按照國家有關(guān)技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求進行全面檢查驗收,以及操作環(huán)境是否符合安全運行的要求;操作人員了解設(shè)備,熟悉工藝流程和工藝條件。
2)壓力容器進料。壓力容器及其裝置在進料前要關(guān)閉所有的放空閥門。在進料過程中,檢查防止物料泄露或走錯方向。在調(diào)整工況階段,應(yīng)注意檢查閥門的開啟度是否合適。
3)運行中對壓力容器的壓力、溫度和液位進行控制,保證在允許范圍內(nèi)。
4)壓力容器要平穩(wěn)操作。容器應(yīng)緩慢進行加壓、加熱或冷卻操作,盡量避免突然變化,使工藝指標(biāo)穩(wěn)定;
壓力容器的停止運行:
1)正常停止運行。由于容器及設(shè)備要進行定期檢驗、檢修、技術(shù)改造,或因原料、能源供應(yīng)不及時,或因容器本身要求采用間歇式操作工藝的方法等正常原因而停止運行,需要提前編制停工方案,妥善處理壓力、溫度和有毒有害物質(zhì)。
2)緊急停止運行。在遇到危險情況,包括壓力、溫度、液位超過限度,且無法控制;容器的主要承壓部件出現(xiàn)問題;容器的安全裝置或連接裝置損壞;發(fā)生火災(zāi)等其他危險情況。
容器運行期間的檢查:
壓力容器運行期間的檢查的內(nèi)容包括工藝條件、設(shè)備狀況以及安全裝置等方面。
1)工藝條件主要檢查操作壓力、操作溫度、液位是否在安全操作規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi);檢查工作 介質(zhì) 的化學(xué)成分是否符合要求。 2)設(shè)備狀況方面主要檢查壓力容器各連接部位有無泄漏、滲漏現(xiàn)象;壓力容器有無明顯的變形、 鼓包 、腐蝕以及其他缺陷或可疑跡象等。 3)安全裝置方面的檢查。主要檢查安全裝置以及儀表是否靈敏可靠或在校驗期內(nèi)。
異常處理 壓力容器不但承受著大小不同的壓力載荷(在一般情況下還是 脈動載荷 )和其他載荷,還可能在高溫或深冷的條件下運行,工作介質(zhì)又往往具有腐蝕性,工況環(huán)境比較惡劣。且作為通過不同金屬材料焊接制成的金屬設(shè)備,壓力容器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易因各種意外情況,在鍛造過程中留下缺陷,如母材、熱影響區(qū)和焊縫區(qū)的裂紋,焊接缺陷或是變形缺陷等。在壓力容器運行中,一旦缺陷在高壓或腐蝕性介質(zhì)的影響下不斷擴展,可能導(dǎo)致容器破裂導(dǎo)致意外事故,像爆炸和燃燒起火等,需要及時采取正確的處理方法。
故障1:超壓
(1)壓力容器操作人員根據(jù)具體操作方案,操作相應(yīng)閥門及排放裝置,將壓力降到允許范圍內(nèi);(2)立即通知工藝運行、設(shè)備管理部門查明原因,消除隱患;(3)超壓情況可能會影響相關(guān)設(shè)備安全使用,應(yīng)立即繼續(xù)降壓、直至停車;(4)檢查超壓所涉及的受壓元件、安全附件是否正常;(5)修理或更換受損部件;(6)詳細記錄超壓情況,受損部件的修理、更換情況。
故障2:超溫
(1)壓力容器操作人員根據(jù)具體操作方案,操作相應(yīng)閥門,噴淋裝置將溫度降到允許范圍內(nèi);(2)同上;(3)超溫情況可能會影響相關(guān)設(shè)備安全使用,應(yīng)立即繼續(xù)降溫、降壓、直至停車;(4)檢查超溫所涉及的受壓元件、安全附件的外觀、變形等安全狀況;(5)同上;(6)詳細記錄超溫情況,受損部件的修理、更換情況。
故障3:異常聲響
(1)壓力容器操作人員立即觀察設(shè)備壓力、溫度等運行參數(shù)是否正常;(2)同上;(3)原因不明應(yīng)立即降壓、直至停車;(4)檢查異常響聲所涉及的受壓元件、安全附件的外觀、變形等安全狀況;(5)同上;(6)詳細記錄超溫情況,受損部件的修理、更換情況。
故障4:異常振動
(1)壓力容器與管道發(fā)生嚴重振動,會危及安全運行,操作人員應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)急預(yù)案,確認振動源,并予以消除;(2)有可能造成設(shè)備損傷的,應(yīng)停車檢測。
相關(guān)政策 在國際中,壓力容器要遵守的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系基本可以劃分為由立法機構(gòu)制定的法律、政府機構(gòu)制定的法規(guī)以及行業(yè)內(nèi)制定的標(biāo)準(zhǔn)組成,其中法律和法規(guī)要求強制執(zhí)行的,而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在部分國家是自愿執(zhí)行。
歐盟 歐盟的壓力容器法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系主要分為歐盟指令和歐洲協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)(European Norm,EN),其中歐盟指令由成員國轉(zhuǎn)化為本國法律后強制執(zhí)行,內(nèi)容包含了歐盟對壓力容器安全方面的基本要求。而協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)是歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織(CEN)在歐盟指令的基礎(chǔ)上細化制定的,包含壓力容器的材料、設(shè)計、制造、安裝、使用到檢驗的全過程。
與壓力容器有關(guān)的指令主要有:76/767/EEC - 壓力容器一般指令、 87/404/EEC - 簡單壓力容器指令和97/23/EC - 承壓設(shè)備指令。而非強制性的歐洲協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)主要有EN13445 - 非直接受火壓力容器、EN12952 - 水管鍋爐及附件安裝、EN12953 - 鍋殼式鍋爐等。
美國 美國沒有制定全國統(tǒng)一的壓力容器安全法律法規(guī),而是由 聯(lián)邦政府 和各州政府分別立法。對于跨地區(qū)的移動式壓力容器(氣瓶)由聯(lián)邦政府制訂的法律法規(guī)予以規(guī)范,如 美國聯(lián)邦勞動規(guī)范 (聯(lián)邦法典29章)、危險品運輸法等一些法律法規(guī)。而在各州內(nèi)部使用的壓力容器則受到各州法規(guī)的管理。在標(biāo)準(zhǔn)層面,聯(lián)邦政府與各州執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)也不相同,同樣分為聯(lián)邦體系和州體系,主要由 美國機械工程師協(xié)會 (American Society of Mechanical Engineers,ASME)的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)和 美國石油學(xué)會 (American Petroleum Institute,API)的API標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成,包含數(shù)百項壓力容器和無損檢驗相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),形成完善的壓力設(shè)備材料標(biāo)準(zhǔn)體系。 目前的ASME壓力容器標(biāo)準(zhǔn)共有十二卷,與壓力容器設(shè)計有關(guān)的主要是第Ⅱ卷材料、第Ⅲ卷核電廠部件建造規(guī)則、第Ⅴ卷無損檢測、第Ⅷ卷壓力容器、第Ⅹ卷 玻璃纖維增強塑料 壓力容器、第Ⅺ卷核電廠部件在用檢驗規(guī)則和第Ⅻ卷 移動式容器 建造和連續(xù)使用規(guī)則。其中,第Ⅷ卷壓力容器又分為三冊,簡稱為ASME Ⅷ-1(常規(guī)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),適用于小于20 MPA的壓力容器)、ASME Ⅷ-2(分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),適用于中壓容器)和ASME Ⅷ-3(適用于設(shè)計壓力不小于70MPa的高壓容器)。
中國 法律
為了加強特種設(shè)備安全工作,預(yù)防特種設(shè)備事故,保障人身和財產(chǎn)安全,促進經(jīng)濟社會發(fā)展,中國制定了《 特種設(shè)備安全法 》,并于2014年1月1日起施行。該法對特種設(shè)備的生產(chǎn)(包括設(shè)計、制造、安裝、改造、修理)、經(jīng)營、使用、檢驗、檢測和特種設(shè)備安全的監(jiān)督管理作出了具體規(guī)定。 法規(guī)
中國現(xiàn)行的壓力容器方面的法規(guī)、條例主要有;
《移動式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG R0005—2011(2012年6月起施行)
《 氣瓶安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》TSG R0006—2014(2015年1月起施行)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))
壓力容器作為涉及生命安全,危險性較大的一類特種設(shè)備產(chǎn)品,各工業(yè)發(fā)達國家都有相應(yīng)的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前,壓力容器行業(yè)中采用的絕大部分國家標(biāo)準(zhǔn)和全部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是推薦性標(biāo)準(zhǔn),中國現(xiàn)行的壓力容器國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如下:
壓力容器 GB/T150—2011(原GB150—2011)
鋼制球形儲罐 GB/T 12337—2014
壓力容器公稱直徑 GB/T9019—-2015
低溫壓力容器用鋼板 GB/T 3531—2014 GB/T713—2014
鍋爐和壓力容器用鋼板 JB 4732-1995
鋼制壓力容器—分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) NB/T 47008—2017
承壓設(shè)備用碳素鋼和合金鋼鍛件低溫承壓設(shè)備用合金鋼鍛件 NB/T 47009—2017
承壓設(shè)備焊接工藝評定 NB/T47014一201l
壓力容器焊接規(guī)程 NB/T47015—2011
系制焊接容器 JB/T4734—2002
轉(zhuǎn)制焊接容器 JB/T 4745—2002