压力管道安全作业人员培训讲座.ppt
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1、压力管道安全作业人员培训讲座上海市特种设备监督检验技术研究院压力管道安全管理基础上篇:安全管理基础知识中篇:安全管理专业知识下篇:安全管理法规知识前言压力管道是工业生产和城市生活的动脉;一旦发生泄漏或破坏将导致灾难性事故;大多数事故由于操作人员缺乏必要的压力管道安全技术基本知识;压力管道的安全运行与操作人员的综合素质关系密切;加强管理是提高操作人员素质和工作质量的有效途径;目前我国压力管道的特点压力管道种类多,数量大,且大多在现场施工组装,中间环节多,容易出问题;压力管道长细比大,跨越的空间大;受力复杂,边界条件复杂,分析难度高;安全管理难度高,操作条件复杂,重视程度不够,因此容易发生事故。压
2、力管道存在的主要问题(1)压力管道设计、制造、安装、使用管理的标准规范不统一,不齐全。各部门各自为政,管子、管法兰、阀门等管道组成件标准繁多,十分混乱。(2)压力管道的设计单位、设计人员水平参差不齐,造成很多管道结构先天不足。(3)压力管道的管子、管件、阀门、法兰等产品制造质量低劣,大量伪劣产品进入市场,成为管道事故的隐患。(4)压力管道的安装队伍混乱,管理不严,对压力管道竣工验收管理不严格,致使在用压力管道焊缝中存在大量的超标缺陷。(5)压力管道安全管理和安全操作基础薄弱,原始资料不齐。压力管道安全管理基础知识流体介质基础知识压力管道常用介质及其特性压力管道定义及分类(级)压力管道安全管理、
3、操作技术及要求工业管道的事故判断与处理第一章流体介质基础知识一、流体与压力流体:以气态或液态形态存在的物质。压力:(与压强概念不同)均匀垂直作用在物体表面上的力。工程上所指的压力,实际上是物理学上压强的概念。流体的特性受到压力的影响(特别是气体)。压力气体体积、密度、重度压力液体体积、内能克服阻力、满足工艺二、压力计量方法1、标准大气压:即物理大气压。1个标准大气压=760mmHg=1.0332kgf/cm22、工程大气压:工程上为便于计算的规定。1个工程大气压=735.6mmHg=1kgf/cm2工程大气压可分为表压力和绝对压力表压力:即相对压力,以当地当时大气压为测量起点,用压力表测出的压
4、力,表明管道内部压力与周围大气压力的差值。压力管道中所用的压力均为表压力。绝对压力:实际作用在管道内壁压力。压力表指示压力+周围大气压力=绝对压力。当绝对压力小于大气压力时称为负压(或真空度)压力单位国际单位制中:压力单位为帕斯卡(Pa)为方便使用,用较大的“兆帕”(MPa)作基本单位1MPa=106Pa三、温度与热量温度:表示物体冷热程度的物理量。表示方法三种:摄氏温度oC华氏温度oF绝对温度K测量仪器:温度计热量:由于温度差别而转移的一种能量能量。从高向低传递高向低传递特性,直至达到相同温度(热平衡)。物质的热传递性能称为“导热系数”热量单位:卡(cal)摄氏温度0oC标准大气压下水的结冰
5、温度(冰点)100oC标准大气压下水的沸腾温度(沸点)温度换算:摄氏温度=5/9*(华氏温度-32)=绝对温度-273.16比热单位质量物质,温度升高或降低1oC所吸收或放出的热量。(不发生相变和化学变化)各种物质的比热不同。各种物质的比热不同。比热的大小与加热条件有关。比热的大小与加热条件有关。同一种物质在不同的状态下,比热也不同。同一种物质在不同的状态下,比热也不同。四、比重与密度比重:物体的重量重量和其体积的比值。用“”表示单位“g/cm3”或“g/l”密度:物体的质量质量和其体积的比值。用“”表示单位“g/cm3”或“g/l”质量不受地球影响,而重量有影响。但两者相差不大。实际应用中,
6、重量质量,可用比重代替密度使用。五、粘度与流速(流量)粘度:流体间相对运动时,内部摩擦阻力摩擦阻力的大小。说明了流体的流动性质。摩擦力粘度流速:流体流动快慢的参数。速度的概念。(米/秒)流量:单位时间内通过某截面的流体总量。六、物质的状态气态液态固态(汽化)(溶解)=(升华)(液化)(凝固)(凝华)吸热过程吸热过程放热过程放热过程六、物质的状态汽化一般有两种方式:蒸发、沸腾蒸发:液体的汽化现象。相及临界状态相:热力学上将物质的状态称为相。相变:物质状态的改变称为相变。饱和状态:气、液两相达到动态平衡时,称为饱和状态。饱和状态下:液体饱和液体;蒸汽饱和蒸汽;临界状态:气、液两相平衡共存的状态。临
7、界温度:物质在临界状态时的温度。临界压力:物质在临界状态时的压力。临界密度:物质在临界状态时的密度。临界温度各种物质的临界温度不同;临界温度越高,越容易液化;临界温度是物质以液态形式出现的最高温度第二章压力管道常用介质及其特性一、压力管道中介质的特点1、形态特点:气态或液态易挥发、泄漏2、危险性特点:有毒、有害易燃、易爆二、介质的毒性按照按照GB5044职业性接触毒物危害职业性接触毒物危害程度分级程度分级1、介质的毒性可分为六级:剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒、基本无毒2、介质的毒性危害程度可分为四级:级级-极度危害极度危害、级级-高度危害高度危害、级级-中度中度危害及危害及级级-轻度危害轻度危
8、害。三、介质的燃爆性1、燃烧:是一种化学反应。放热并伴随发光。2、介质的燃烧性可分为三类:易燃介质、助燃介质、不燃介质3、燃烧的必备条件:燃烧三要素1)可燃物)可燃物:凡是能和空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质均称为可燃凡是能和空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质均称为可燃物,如汽油、液化石油气、木材等。物,如汽油、液化石油气、木材等。2)助燃物)助燃物:凡是能帮助和支持燃烧的物质均称为助燃物,如空气中的氧、氯、凡是能帮助和支持燃烧的物质均称为助燃物,如空气中的氧、氯、高锰酸钾等。高锰酸钾等。3)着火源)着火源:凡是能引起可燃物质发生燃烧的热能源,均称为着火源。如明凡是能引起可燃物质发生
9、燃烧的热能源,均称为着火源。如明火、摩擦、撞击、高温表面、自然发热、化学能、电火花、聚火、摩擦、撞击、高温表面、自然发热、化学能、电火花、聚集的日光和射线等。集的日光和射线等。防火、灭火的基本原理 要使可燃物质燃烧,不仅要具备燃烧的三个要使可燃物质燃烧,不仅要具备燃烧的三个条件,而且每一个条件都要有一定的量,并条件,而且每一个条件都要有一定的量,并且彼此相互作用,否则就不会发生燃烧。且彼此相互作用,否则就不会发生燃烧。对于正在进行的燃烧,若消除其中的任何一对于正在进行的燃烧,若消除其中的任何一个条件,燃烧便会终止。个条件,燃烧便会终止。防防火火灭灭火火爆炸极限 可燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃可
10、燃气体、可燃液体的蒸汽或可燃粉尘与空气混合达到一定浓度时,粉尘与空气混合达到一定浓度时,遇到火焰就会发生爆炸,这个遇到遇到火焰就会发生爆炸,这个遇到火焰能够火焰能够发生爆炸的浓度范围,称发生爆炸的浓度范围,称为爆炸极限为爆炸极限。用可燃气体在空气中的用可燃气体在空气中的体积百分比(体积百分比(%)表示。表示。可燃气体的火灾危险性1、爆炸下限:可燃气体或蒸汽在空气中达到可使火焰蔓延的最低浓度。2、可燃气体火灾危险性分二类:甲类:爆炸下限45oC的液体可燃液体闪点45oC的液体易燃液体四、常见介质介绍(一)氧气(O2)无色、无味、助燃气体氮气(N2)无色、无味、窒息性气体空气中氮气含量约78%。惰
11、性气体氦、氖、氩、氪、氙化学性质极不活泼,很难和其他元素发生反应。空气中含量低。液化石油气丙烷、丙烯等的混合气体易燃介质气态时比空气重常见介质介绍(二)空气无色、无嗅、无味混合物可液化易压缩氢气无色、无味、无嗅、无毒易燃气体,窒息气体最轻的气体粘度最小,导热系数最高燃烧只生成水,清洁能源二氧化碳无色、有(酸)味,窒息性比空气重高浓度时有毒常见介质介绍(三)氯气(Cl2)草绿色,刺激性嗅味,毒性强。液氯密度和温度有关,饱和蒸气压随温度而变化。对人的呼吸道和皮肤及其他器官伤害很大氨(NH3)无色,有刺激性臭味,有毒,有腐蚀性。氨与氯接触能发生低温自燃。氨气能引起窒息。第三章压力管道定义及分类、分级
12、一、管道的定义 管道:管道:由管道组成件和管道支承件组成,由管道组成件和管道支承件组成,用于输送、分配、混合、分离、排放、计量、用于输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或者制止流体流动的控制或者制止流体流动的 由管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓和由管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓和其它组成件或受压部件的装配总成。其它组成件或受压部件的装配总成。二、压力管道的分类1、按承受内压情况分:1)真空管道)真空管道 0.1MPa2)低压管道)低压管道 0.1MPaP1.6MPa3)中压管道)中压管道 1.6MPaP10MPa4)高压管道)高压管道 10MPaP100MPa5)超高压管道)超高压管
13、道 P100MPa二、压力管道的分类2、按管子壁厚分按管子壁厚分:厚壁管道和薄壁管道。厚壁管道和薄壁管道。3、按压力管道的操作温度分、按压力管道的操作温度分:高温管道、常温管道、低温管道等。高温管道、常温管道、低温管道等。4、根据使用管理的分类方法,按用途分:、根据使用管理的分类方法,按用途分:工业管道、公用管道和长输管道。工业管道、公用管道和长输管道。三类压力管道的定义 工业管道是指工业管道是指企业、事业单位所属企业、事业单位所属的用于的用于输送工艺介质输送工艺介质的工艺管的工艺管道、公用管道和其它辅助管道。道、公用管道和其它辅助管道。公用管道是指公用管道是指城镇范围内城镇范围内用于用于公用
14、事业或民用公用事业或民用的燃气管道和热的燃气管道和热力管道。力管道。长输送管道是长输送管道是指产地、储存库、使用单位之间指产地、储存库、使用单位之间用于用于输送商品介输送商品介质质的管道。的管道。三、压力管道的分级考虑压力、介质、温度、材料、环境等因素进行分级使用管理:管道类别管道类别管道级别工业管道GC1,GC2,GC3公用管道GB1,GB2长输管道GA1,GA2长输管道的分级长输送管道长输送管道按介质、压力、输送的距离分为GA1、GA2二个级别。符合下列条件之一的为GA1级别级别管道:A输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力大于1.6Mpa的管道。B输送有毒、可燃、易爆气体介质,输送距离(
15、指产地、储存库、用户间用于输送商品介质管道的直接距离)大于200公里,且管道公称直径大于等于300mm的管道。C输送浆体介质、输送距离大于等于50公里,且管道公称直径DN大于等于150mm的管道。长输管道的分级符合下列条件之一的为GA2级别管道:A输送有毒、可燃、易爆气体介质,设计压力小于等于1.6Mpa的管道。BGA1(B)范围以外的长输送管道。CGA1(C)范围以外的长输送管道。公用管道的分级公用管道按燃气管道和热力管道分为GB1、GB2二个级别;GB1:燃气管道;GB2:热力管道。工业管道的分级 工业管道按管道的介质、压力、温度分工业管道按管道的介质、压力、温度分为为GC1、GC2、GC
16、3三个级别三个级别。工业管道分级-GC1符合下列条件之一的为GC1级别管道:A.输送GB5044职业性接触毒物危害程度分级中规定的毒性程度为极度危害介质的管道。B.输送GB50160石油化工企业设计防火规范及GBJ16建筑设计防火规范中规定火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力大于等于4.0MPa的管道。C.输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力大于等于4.0Mpa且设计温度大于等于400的管道。D.输送流体介质且设计压力大于等于10.0Mpa的管道工业管道分级-GC2符合下列条件之一的为GC2级别管道:A.输送GB50160石油化工企业设计防火规范及GBJ16建筑设计防火
17、规范中规定火灾危险性为甲、乙类可燃气体或甲类可燃液体介质且设计压力小于4.0MPa的管道。B.输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力小于4.0Mpa且设计温度大于等于400的管道。C.输送非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力小于10.0Mpa且设计温度大于等于400的管道。D.输送流体介质,设计压力小于10.0Mpa且设计温度小于400的管道。工业管道分级-GC3符合下列条件之一的为GC2级别的管道划分为GC3级:A.输送可燃流体介质、有毒流体介质,设计压力小于1.0Mpa且设计温度小于400的管道。B.输送非可燃流体介质、无毒流体介质,设计压力小于4.0Mpa且设计温度小于400的管道。
18、工业管道分级-速记图四、压力管道的监察范围 根据特种设备安全监察条例规定:根据特种设备安全监察条例规定:压力管道监察的范围规定为压力管道监察的范围规定为 最高工作压力高于或等于最高工作压力高于或等于0.1MPa(表压)的(表压)的 气体、液化气体、蒸汽介质;或者可燃、易爆、有毒、气体、液化气体、蒸汽介质;或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于沸点的液体介有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于沸点的液体介质,质,且公称直径大于且公称直径大于25mm的管道。的管道。压力介质规格第四章压力管道安全管理、操作技术及要求一、压力管道安全管理职责使用单位1、贯彻执行法规标准2、建立健全安全管
19、理制度3、设施符合国家规定4、建立技术档案5、对人员进行培训发证6、定期检修检定7、对事故隐患及时处理,对事故上报8、建立巡线制度9、如实上报事故10、对管道进行统计上报一、压力管道安全管理职责管理人员1、贯彻执行有关标准法规2、建立健全技术档案3、编制规章制度4、参与安装、验收、试车5、负责检验修理6、工艺参数变更审批7、负责检验维修等8、参与操作人员培训9、参与事故分析10、定期报告统计报表一、压力管道安全管理职责操作人员压力管道操作人员岗位职责1、经过培训(安全技术和岗位操作),持证上岗;2、四懂三会:懂原理,懂性能、懂结构、懂用途;会使用、会维护、会排除故障;3、严格控制工艺指标;严格
20、按操作规程操作;4、严格执行巡回检查制度,作好记录,处理问题。巡回检查项目1)各项工艺操作指标参数、运行情况、系统平衡情况;2)管道接头、阀门及管件密封情况,泄漏情况;3)保温层、防腐层和保护层完好;4)管道振动情况;5)管道支吊架情况;6)管道之间、管道和相邻构件的摩擦情况;7)阀门等操作机构润滑情况;8)安全阀、压力表、爆破片等安全保护装置的运行、完好状态;9)静电跨接、静电接地、抗腐蚀阴极保护装置情况;10)是否存在其它缺陷。二、压力管道安全操作规程压力管道的使用单位应根据压力管道的生产工艺和技术性能,制定安全操作规程。安全操作规程应该包括:1)操作工艺控制指标;2)岗位操作法,开停车的
21、操作程序和注意事项;3)运行中重点检查的部位和项目;4)运行中可能出现的异常现象的判断和处理方法、报告程序和防范措施;5)停用时的封存和保养方法。三、压力管道的使用、维护和保养压力管道的日常维护保养(P266)1、经常检查防腐层2、阀门经常除锈上油3、安全阀和压力表经常擦4、定期检查紧固螺栓5、检查振动6、检查静电7、停用管道的清理8、检查支吊架9、检查滴漏10、热紧与冷紧11、禁止挪用12、定期检验应采取紧急措施并及时汇报的情况1、压力温度超过允许范围,采取措施不行2、出现裂纹等3、发生冻堵4、异常振动、响声5、火灾6、安全装置失效7、阀门失灵高压管道的操作与维护高压管道严禁下列操作:1)严
22、禁利用高压管道作电焊机的接地线或吊装重物;2)运行过程中,严禁带压坚固或拆卸螺栓。开、停车应按设计要求进行热紧处理;3)严禁带压补焊;4)严禁热线裸露运行;5)严禁借用热管线。四、压力管道的安全检修根据管道特点和检修要求,制定停车方案。停车操作:(1)注意速度(2)阀门开关要缓慢(3)真空停车须先破真空(4)管道内液体应尽可能倒空盲板要求不能用阀门隔离代替盲板。抽堵盲板要点(P270)略置换、吹扫、清洗1、置换:、置换:对象易燃易爆、有毒气体手段蒸汽、氮气等惰性气体结果气体分析。含氧量18%2、吹扫:、吹扫:对象易燃有毒液体手段蒸汽或惰性气体过程逐一进行,做好记录结果防止系统介质回流,分析合格
23、后盲板隔绝置换、吹扫、清洗3、清洗:对象无法清除的油垢和沉积物手段蒸汽、热水、溶剂、洗涤剂或酸碱方法水洗、水煮、蒸汽冲洗、化学清洗检修验收1、验收过程:压力管道检修完成复位后,必须经过自检、互检、工序交换检查和专业检验;组织生产和检修人员共同参加试车和验收;必要的耐压、气密试验以及调试、试运并验收2、试车前准备工作:1)盲板盲板抽堵,检查核实;2)阀门阀门就位,状态正确,开关灵活;3)管件、仪表管件、仪表齐全,正确复位;4)安全装置安全装置,齐全有效。带压堵漏专门技术专门技术专业人员专业人员特定工具特定工具第五章工业管道的事故判断与处理一、事故分类人员死亡(人)(或)人员受伤(人)(或)直接经
24、济损失(万元)一般事故无无50且设备不能正常运行严重事故121950100;或设备爆炸重大事故392049100500特大事故102950995001000特别重大事故301001000二、压力管道事故分析1、主要失效形式:过度变形、过度磨损、泄漏、断裂、爆炸2、破坏类型(失效类型):韧性破坏、脆性破坏、疲劳破坏、腐蚀破坏、蠕变破坏3、失效原因:材料因素、结构因素、受力因素、环境因素、人为因素表现机理原因易造成事故的人为因素:清洁不好,润滑不良,腐蚀生锈,表面碰伤,超温超压,违反操作规程,不定期检验检测。三、事故处理1、现场保护和记录:1)收集各种物证2)保护断口3)做好现场记录2、“四不放过
25、”原则:原因不明不放过;有关人没有教育不放过;未采取措施不放过;责任人未处理不放过四、压力管道常见事故1、压力管道爆炸分类:1)正常压力爆炸物理性。由缺陷、腐蚀减薄、材料等原因造成;2)超压爆炸物理性。超装等原因造成;3)化学爆炸化学性。急速,异常化学反应造成;4)二次爆炸综合性。器外爆炸。危害大。四、压力管道常见事故2、压力管道使用过程中易产生的缺陷:1)长时间的压力温度波动,频繁开停车等交变载荷作用下新产生的裂纹。2)由于介质、使用条件或环境不良引起的腐蚀缺陷。3)返修或检修不当引起的新缺陷。4)长期使用引起管道材料的损伤。五、发生事故的报告程序一般事故:向设备使用注册登记机构报告;其它事
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