压力容器操作培训教材PPT课件.ppt
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1、关于压力容器操作培训教材第一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月一、特种作业培训目的第二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月生产的需要随着工业的发展,压力容器的使用日益广泛,数量日益增加,并逐渐趋向容器大型化和结构复杂化今年来,压力容器的设计制造不断采用新材料、新工艺和新技术第三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月安全的需要压力容器的事故率比一般的机械设备高事故的危害性又特别严重第四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月国家法律、法规的要求根据压力管道安全管理与监察规定 根据特种设备安全监察条例 压力容器产品安全质量监督检验规则安全生产法 关于在用锅炉压力
2、容器安全阀校验的若干意见 等有关法规、规章,从事锅炉压力容器压力管道特种设备的操作人员,必需考核合格,持证上岗。第五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器爆炸案例之一 20052005年年1111月13日下午,吉林石化公司双苯厂一车间发生爆日下午,吉林石化公司双苯厂一车间发生爆炸,造成当班的炸,造成当班的6 6名工人中5 5人死亡、人死亡、1 1人失踪,事故还造成6060多人不同程度受伤。目前仍有2323名伤员住院治疗,但都无生命危险。原因是由于当班操作工停车时,疏忽大意,未将应关闭的阀门及时关闭,误操作导致进料系统温度超高,长时间后引起爆裂,随之空气被抽入负压操作的T101塔
3、,引塔,引 起起T101T101塔、T102塔发生爆炸,随后致使与T101、T102T102塔相连的两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸,随着塔相连的两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸,随着爆炸现场火势增强,引发装置区内的两台硝酸储罐爆炸,爆炸现场火势增强,引发装置区内的两台硝酸储罐爆炸,并导致与该车间相邻的并导致与该车间相邻的55#灌区内的一台硝基苯储罐、两台灌区内的一台硝基苯储罐、两台苯储罐发生燃烧。苯储罐发生燃烧。第六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月再次发生爆炸时冒出黄烟 再次发生爆炸时冒出黄烟 第七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月大火现场第八张,PPT共一百二十五
4、页,创作于2022年6月压力容器爆炸案例之二2002年2月中铝某厂Nt112发生爆炸,造成一人死亡,直接经济损失近百万元第九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月 压力容器基础知识压力容器基础知识第十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器在工业生产中的应用压力容器是一种能承受压力载荷的密闭容器主要作用是贮存、运输有压力的气体或液化气体,或者为这些流体的传热、传质反应提供密闭的空间形状各样,体积从几升到上万立方米,应用广泛第十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器是容易发生破坏事故的特殊设备压力容器的事故率事故率高的原因:使用条件苛刻、容易超负荷、局部应
5、力比较复杂、常隐藏有严重缺陷容器爆炸可能造成的严重破坏,举例说明第十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的定义最高工作压力Pw w0.1MPa(表压,不含液体静压)内直径(非圆形截面指断面最大尺寸)Di i0.15m,且容积V0.025m3 3介质为气体,液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体第十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的分类固定式压力分类 低压容器:0.1MPap1.6MPa 中压容器:1.6MPap10MPa 高压容器:10MPa p100MPa 超高压容器:p100MPa用途分类:盛装容器、反应容器、换热容器、分离容器第十四张,P
6、PT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的分类移动式 气瓶:永久气瓶、液化气体气瓶(低压、高压两种)、溶解气体气瓶槽(罐)车:汽车槽车、火车槽车第十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的基本结构主体简单,主要作用是盛装有压力的气体或液化气体,或者是为这些介质的传热、传质或化学反应提供一个密闭的空间主要部件是一个能承受压力的壳体及其他必要的连接件与紧固件第十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月中、低压容器的形状与结构球形容器:承受力大、直径大、省材,制造及组焊困难圆筒型容器:易制造,普遍使用第十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月高压容器本体结
7、构容器壁厚外径与内径比值大于1.1,制造困难,非盛装容器分单层筒体,多层筒体、绕带筒体第十八张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器承压时产生的应力薄膜理论:壁厚与直径比很小,壳壁就像薄膜一样,只能承受拉应力或压应力,完全不能承受弯矩和弯曲应力,又称为无力矩理论壳体处于两向应力状态,只存在径向(平行于中心轴的方向)和环向应力,而不存在径向(厚度方向)应力;应力沿壁均匀分布,也就是内外壁的应力相等第十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月厚壁容器应力特点存在三向应力:经向应力(轴向应力)、环向应力(周向应力)、径向应力(厚度方向的应力经向应力沿壁厚均匀分布,环向应力和径向
8、应力沿壁厚非均匀分布筒体上任意点的径向应力都是压缩应力筒体上任意点的环向应力都是拉伸应力筒体的轴向应力是均匀分布的拉伸应力第二十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月容器部件由于变形受约束而产生的应力不连续应力:由于部件结构或厚度尺寸的不同而引起的变形不同的现象,只发生在两个部件连接处的边界地区,称“边界效应”或“边界问题”,而由边界效应引起的应力称为“边界应力”或“不连续应力”热应力:因部件温度变化而产生的变形受的约束所引起的应力,称热应力或温差应力第二十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月热应力产生的几种情况容器在较高或较低的温度下运行,虽然部件内部的温度分布均匀,但运
9、行时因温度变化而引起的变形受到外部的约束限制由两个或两个以上的零部件构成的组合容器,在运行中温度发生变化,由于两部件的温升不同,或构件材料的热膨胀系数不同,部件之间相互受到约束构件内部温度分布不均匀,各部件产生不同的膨胀,构件本身材料相互约束第二十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月热应力的特性及其影响具有自限性,塑性材料部件产生塑性流动形成有利的应力分布,脆性材料难以产生塑性变形,热应力得不到缓解易发生破裂第二十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的设计与制造质量压力容器通常在较为复杂的条件下连续工作,它不仅承受操作压力和介质温度的作用,还同时伴有介质引起的各
10、种腐蚀。压力容器能否在规定的环境与工艺条件(压力、温度、介质特性)下安全运行,首先取决于容器本身的安全可靠性,也就是看它在设计上是否符合安全要求,以及在制造上是否确保制造质量。第二十四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器设计的基本要求 根据给定的工艺条件,考虑制造、安装、检修的方便,从适应生产能力、保证强度、正确选材、结构合理等主要方面出发,实现安全可靠的设计要求第二十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月材料选择从容器的制造方面考虑,要求容易加工成型,不易产生缺陷从使用条件方面考虑,要求对使用环境,包括所接触的工作介质、压力、温度和载荷特性等操作条件,甚至包括装设
11、地区的地理环境,具有必须的适应能力第二十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月对材料力学性能的基本要求强度指材料抵抗外力作用避免引起破坏的能力。常用的强度指标有强度极限b b和屈服极限s s,高温时考虑蠕变极限 n n及持久极限D D塑性指标在外力作用下塑性变形能力。用断裂前塑性变形的大小来衡量,有延伸率 和断面收缩率 韧性抵抗冲击功的能力。冲击值Ak k第二十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月各项力学性能的联系相互联系有相互矛盾使用条件要求较高强度的钢,但塑性和韧性较差,容易产生焊接裂纹缺陷,有应力腐蚀制造要求有较好的塑性第二十八张,PPT共一百二十五页,创作于202
12、2年6月制造工艺性能与要求冲压性能指材料冷塑性变形的能力焊接性能(可焊性)指在规定的工艺条件下能否得到质量优良的焊接接头的性能热处理性能指它可以通过热处理来调整显微组织和力学性能的能力第二十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月耐腐蚀性能与要求 耐腐蚀性能指它在使用环境和操作条件下抵抗工作介质对其腐蚀的能力根据介质的种类(非电解质和电解质)分为化学腐蚀和电化学腐蚀材料的耐腐蚀性用腐蚀速度表示,大多数用单位时间内单位面积的金属质量损失表示第三十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月金属的耐腐蚀性标准(三级)耐腐蚀性良好:腐蚀速度小于0.1mm/年耐腐蚀性一般:腐蚀速度0.11
13、mm/年耐腐蚀性差:腐蚀速度大于1 mm/年 压力容器的连续腐蚀少见,一般都是局部性的如点腐蚀、片状腐蚀等。对压力容器最严重、最危险的是应力腐蚀。第三十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月安全系数安全系数指制造构件材料的强度性能指标与构件工作时实际产生的应力的比值安全系数安全系数 材料材料对常温下的对常温下的强度极限的强度极限的安全系数,安全系数,n nb b对常温或设对常温或设计温度下的计温度下的屈服极限的屈服极限的安全系数,安全系数,n ns s对设计温度下持久极限对设计温度下持久极限的安全系数,的安全系数,n nD D对设计温度对设计温度下蠕变极限下蠕变极限的安全系数,的安全
14、系数,n nn n平均值平均值最小值最小值碳钢、低合碳钢、低合金钢、铁素金钢、铁素体高合金钢体高合金钢3.03.01.61.61.51.51.251.251.01.0奥氏体高合奥氏体高合金钢金钢1.51.51.51.51.251.251.01.0第三十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月许用应力许用应力是指材料或构件工作时所产生的应力允许达到的数值材料的许用应力应力等于材料的强度指标除以许用安全系数“”/n第三十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月腐蚀裕量设计时根据介质对部件材料的腐蚀速率和容器的使用年限(设计使用寿命),增加元件的腐蚀裕量,使部件在设计使用期限内的壁厚
15、始终不小于计算壁厚第三十四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月薄壁容器的强度要求内外径比不大于1.2略第三十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器制造质量要求与检验第三十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月壳体的成型影响壁厚变化的主要因素有材料的性能封头的形状第三十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月封头成型方法压制成型 优点:被压制的封头直径一般不受限制 缺点:是封头壁厚较薄时,成型质量难于保证,易产生皱折和鼓包 旋压 优点:能较好控制尺寸,对薄壁大尺寸封头 的加工可保证旋压质量 缺点:无法旋压壁厚尺寸较大的封头第三十八张,PPT共一百二十
16、五页,创作于2022年6月壳体的装焊略第三十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月制造缺陷与影响(重点)第四十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月焊接缺陷表面缺陷咬边弧坑和擦伤焊缝尺寸不符合要求第四十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月焊接缺陷气孔和夹渣气孔夹渣第四十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月焊接缺陷未焊透和未熔合第四十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月焊接缺陷裂纹裂纹:裂纹是焊接中或焊接后在焊接头部位出现的局部破裂现象。按其在焊接处产生部位的不同可分为纵向裂纹,横向裂纹,根部裂纹,弧坑裂纹,热影响区裂纹等第四十四张,PPT共
17、一百二十五页,创作于2022年6月焊接缺陷组织缺陷 组织缺陷是难于发现而又十分危险的缺陷。组织缺陷是难于发现而又十分危险的缺陷。过热:金属在高温下表面变黑起氧化皮,内部晶粒粗大而变过热:金属在高温下表面变黑起氧化皮,内部晶粒粗大而变脆的现象脆的现象 过烧:金属在高温下不仅晶粒变粗大,而且晶间被氧化使晶过烧:金属在高温下不仅晶粒变粗大,而且晶间被氧化使晶粒间的连接受到破坏的现象粒间的连接受到破坏的现象 疏松:若被氧化的金属粗大晶粒之间还有夹杂物存在疏松:若被氧化的金属粗大晶粒之间还有夹杂物存在记住,过热和疏松严重降低的强度和塑性,对焊接件的影响极大。其中过热可在焊后通过正火等热处理方法细化晶粒加
18、以改善,过烧和疏松则是不允许存在第四十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月焊接缺陷加工成型与组装缺陷加工成型与组装中的生产缺陷主要是几何形状不符合要求。包括凹凸不平,截面不圆,接缝错边和对接接缝角变形等缺陷。第四十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月制造缺陷对壳体安全的影响 制造过程中所产生的缺陷主要归结为缺口、几何形状不连续及较大的附制造过程中所产生的缺陷主要归结为缺口、几何形状不连续及较大的附加内应力等类,它对壳体的安全使用有重要的影响加内应力等类,它对壳体的安全使用有重要的影响 缺口的影响缺口的影响 减少了焊缝的的承受载截面积,削弱了焊缝的静力拉伸强度,减少了焊缝
19、的的承受载截面积,削弱了焊缝的静力拉伸强度,严重时也会导致壳体的延性破坏严重时也会导致壳体的延性破坏 改变了缺口周围的受力条件,不利于材料的塑性形变,使之趋于改变了缺口周围的受力条件,不利于材料的塑性形变,使之趋于或处于脆性状态,同时还引起缺口根部的应力集中或处于脆性状态,同时还引起缺口根部的应力集中 几何形状不连续的影响几何形状不连续的影响 壳体几何形状的不连续,如表面凹凸不平,截面不圆和接缝角变形壳体几何形状的不连续,如表面凹凸不平,截面不圆和接缝角变形等,当壳体承受压力时会在内形成附加弯曲应力,如果变化十分缓等,当壳体承受压力时会在内形成附加弯曲应力,如果变化十分缓和,则附加应力相应较小
20、。和,则附加应力相应较小。残余应力的影响残余应力的影响 焊件越厚,刚性越大,焊后残余应力就越大焊件越厚,刚性越大,焊后残余应力就越大第四十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月第四十八张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器使用管理与安全运行第四十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器使用管理基础工作压力容器的选购验收安全调试技术档案使用登记统计报表第五十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的安装与调试 调试工作一般由生产、技术、设备、安全和使用车间等几个部门组成的调试领导小组,由使用车间挑选具有丰富操作经验的持证操作人员负责调试操作
21、,安装单位组织有关人员现场负责处理故障第五十一张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的技术档案原始技术资料:设计资料和制造资料容器使用情况记录资料:运行情况记录、检验和修理记录安全附件技术资料:安全装置的技术说明书和检验或更换记录资料第五十二张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器使用登记使用单位在压力容器投入使用前,应按压力容器使用登记管理规则的要求,向地、市级质量技术监督部门锅炉压力容器安全监察机构申报和办理使用登记手续,取得使用证,才能将容器投入运行第五十三张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的统计报表年报表:统计当年某一确定时间处于使用状
22、况态的压力容器具体数量、类别及用途情况检验和修理情况报表使用情况的统计报表第五十四张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月使用管理工作的内容与要求书本137页第五十五张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的使用管理制度容器操作人员的职责按照安全操作规程的规定,正确操作使用认真填写操作记录、生产工艺记录或运行记录做好维护保养工作(包括停用期间)经常对压力容器运行情况进行检查,发现操作条件不正常时及时进行调整,遇紧急情况应按规定采取紧急处理措施并及时向上级报告对任何有害压力容器安全运行的违章指挥,应拒绝执行 努力学习业务知识,不断提高操作技能努力学习业务知识,不断提高操作技能
23、第五十六张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月使用管理过程中的管理制度定期检验制度 修理、改造、检验、报废技术审查和报批制度修理、改造、检验、报废技术审查和报批制度安装、改造、移装竣工验收制度 安全检查制度安全检查制度 交接班制度交接班制度维护保养制度安全附件效验与修理制度 紧急情况处理制度紧急情况处理制度事故报告与处理制度接受压力容器安全监察部门监督检查制度第五十七张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的使用管理制度 压力容器操作人员应履行以下职责按照安全操作规程的规定,正确操作使用压力容器认真填写操作记录,生产工艺记录或运行记录做好压力容器的维护保养工作经常对压力容
24、器的运行情况进行检查,发现操作条件不正常时及时进行调整对任何有害压力容器安全运行的违章指挥,应拒绝执行努力学习业务知识,不断提高操作技能第五十八张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月安全操作规程 安全操作规程至少应有下列内容安全操作规程至少应有下列内容 压力容器的操作工艺控制指标,包括最高工作压力,最高压力容器的操作工艺控制指标,包括最高工作压力,最高或最低工作温度,压力及温度波动幅度的或最低工作温度,压力及温度波动幅度的 控制值、介质控制值、介质成分特别是有腐蚀性的成分控制值等;成分特别是有腐蚀性的成分控制值等;压力容器岗位操作方法,开、停车的操作程序和事项注意;压力容器运行中日常检
25、查的部位和内容要求;压力容器运行中可能出现的异常现象的判断和处理方法以及防范措施;压力容器的防腐措施和停用时的维护保养方法。第五十九张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月压力容器的安全运行第六十张,PPT共一百二十五页,创作于2022年6月投用的准备工作 检查容器的安装、检查、修理工作遗留的辅助设施,如脚手架、检查容器的安装、检查、修理工作遗留的辅助设施,如脚手架、临时平台、临时电线等是否全部拆除;容器内有无遗留工具、杂临时平台、临时电线等是否全部拆除;容器内有无遗留工具、杂物等。物等。检查水、电、气等的供给是否恢复,道路是否畅通;操作环境是检查水、电、气等的供给是否恢复,道路是否畅通
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