【本講大綱考試內(nèi)容要求】:
1.掌握特種設(shè)備的種類(lèi)和分類(lèi),特種設(shè)備安全要求;
2.了解特種設(shè)備的安全強(qiáng)度及承壓設(shè)備用材料的特點(diǎn),承壓設(shè)備承載介質(zhì)安全特點(diǎn);
3.熟悉特種設(shè)備的用途和場(chǎng)所,特種設(shè)備的安全附件及其功用;
4.掌握各類(lèi)特種設(shè)備的事故特點(diǎn)。
【教材內(nèi)容】:
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壓力容器,一般泛指在工業(yè)生產(chǎn)中用于完成反應(yīng)、傳質(zhì)、傳熱、分離和儲(chǔ)存等生產(chǎn)工藝過(guò)程,并能承受壓力的密閉容器。它被廣泛用于石油、化工、能源、冶金、機(jī)械、輕紡、醫(yī)藥、國(guó)防等工業(yè)領(lǐng)域。
1.壓力容器基礎(chǔ)知識(shí)
1)壓力容器的操作條件
(1)壓力。壓力容器的壓力可以來(lái)自?xún)蓚(gè)方面,一是壓力是容器外產(chǎn)生(增大)的,二是壓力是容器內(nèi)產(chǎn)生(增大)的。
最高工作壓力,多指在正常操作情況下,容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。
設(shè)計(jì)壓力,系是指在相應(yīng)設(shè)計(jì)溫度下用以確定容器殼體厚度的壓力,亦即標(biāo)注在銘牌上的容器設(shè)計(jì)壓力,壓力容器的設(shè)計(jì)壓力值不得低于最高工作壓力;當(dāng)容器各部位或受壓元件所承受的液柱靜壓力達(dá)到5%設(shè)計(jì)壓力時(shí),則應(yīng)取設(shè)計(jì)壓力和液柱靜壓力之和進(jìn)行該部位或元件的設(shè)計(jì)計(jì)算;裝有安全閥的壓力容器,其設(shè)計(jì)壓力不得低于安全閥的開(kāi)啟壓力或爆破壓力。容器的設(shè)計(jì)壓力確定應(yīng)按GB 150的相應(yīng)規(guī)定。
(2)溫度。
金屬溫度,系指容器受壓元件沿截面厚度的平均溫度。任何情況下,元件金屬的表面溫度不得超過(guò)鋼材的允許使用溫度。
設(shè)計(jì)溫度,系指容器在正常操作情況下,在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下,殼壁或元件金屬可能達(dá)到的最高或最低溫度。當(dāng)殼壁或元件金屬的溫度低于—20℃,按最低溫度確定設(shè)計(jì)溫度;除此之外,設(shè)計(jì)溫度一律按最高溫度選取。設(shè)計(jì)溫度值不得低于元件金屬可能達(dá)到的最高金屬溫度;對(duì)于0℃以下的金屬溫度,則設(shè)計(jì)溫度不得高于元件金屬可能達(dá)到的最低金屬溫度。容器設(shè)計(jì)溫度(即標(biāo)注在容器銘牌上的設(shè)計(jì)介質(zhì)溫度)是指殼體的設(shè)計(jì)溫度。
(3)介質(zhì)。生產(chǎn)過(guò)程所涉及的介質(zhì)品種繁多,分類(lèi)方法也有多種。按物質(zhì)狀態(tài)分類(lèi),有氣體、液體、液化氣體、單質(zhì)和混合物等;按化學(xué)特性分類(lèi),則有可燃、易燃、惰性和助燃四種;按它們對(duì)人類(lèi)毒害程度,又可分為極度危害(I)、高度危害(Ⅱ)、中度危害(Ⅲ)、輕度危害(Ⅳ)四級(jí)。
易燃介質(zhì):是指與空氣混合的爆炸下限小于10%,或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的氣體,如一甲胺、乙烷、乙烯等。
毒性介質(zhì):《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《容規(guī)》)對(duì)介質(zhì)毒性程度的劃分參照GB 5044《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》分為四級(jí)。其最高容許濃度分別為:極度危害(I級(jí))<0.1 mg/m3;高度危害(Ⅱ級(jí))0. 1 ~<1.0 mg/m3;中度危害(Ⅲ級(jí))1.0 ~<10 mg/m3;輕度危害(1V級(jí))≥10 mg/m3。
壓力容器中的介質(zhì)為混合物質(zhì)時(shí),應(yīng)以介質(zhì)的組成并按毒性程度或易燃介質(zhì)的劃分原則,由設(shè)計(jì)單位的工藝設(shè)計(jì)部門(mén)或使用單位的生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)決定介質(zhì)毒性程度或是否屬于易燃介質(zhì)。
腐蝕性介質(zhì),石油化工介質(zhì)對(duì)壓力容器用材具有耐腐蝕性要求。有時(shí)是因介質(zhì)中有雜質(zhì),使腐蝕性加劇。腐蝕介質(zhì)的種類(lèi)和性質(zhì)各不相同,加上工藝條件不同,介質(zhì)的腐蝕性也不相同。這就要求壓力容器在選用材料時(shí),除了應(yīng)滿(mǎn)足使用條件下的力學(xué)性能要求外,還要具備足夠的耐腐蝕性,必要時(shí)還要采取一定的防腐措施。
2)壓力容器的分類(lèi)
壓力容器分類(lèi)方法很多,為利于安全技術(shù)監(jiān)察和管理,《容規(guī)》將壓力容器劃分為3類(lèi)。
(1)第三類(lèi)壓力容器:
高壓容器;
中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));
中壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì),且pV大于等于l0 MPa·m3);
中壓反應(yīng)容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì),且pV大于等于0. 5 MPa·m3);
低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害的介質(zhì),且pV大于等于0. 2 MPa·m3);
高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;
中壓搪玻璃壓力容器;
使用強(qiáng)度級(jí)別較高(指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540 MPa)的材料制造的壓力容器;
移動(dòng)式壓力容器,包括鐵路罐車(chē)(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車(chē)液化氣體運(yùn)輸(半掛)車(chē)、低溫液體運(yùn)輸(半掛)車(chē)、永久氣體運(yùn)輸(半掛)車(chē)和罐式集裝箱(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)等;
球形儲(chǔ)罐(容積大于等于50m3);
低溫液體儲(chǔ)存容器(容積大于5m3)。
(2)第二類(lèi)壓力容器:
中壓容器;
低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì));
低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì));
低壓管殼式余熱鍋爐;
低壓搪玻璃壓力容器。
(3)低壓容器為第一類(lèi)壓力容器(第三類(lèi)和第二類(lèi)規(guī)定的低壓容器除外)。