压力容器操作工培训讲义(总)

第一篇:压力容器操作工培训讲义(总)
锅炉压力容器安全操作工换证培训讲义
大家好!
很荣幸能给你们换证培训讲课。说到锅炉、压力容器和压力管道的操作,操作工都是师傅了,为什么还要换证培训呢,目的是要保证作业人员具备必要的锅炉压力容器安全作业知识、作业技能,及时进行知识更新,确保作业人员掌握操作规程及事故应急措施,按章作业。另一层意义是对有关特种设备的现行的法律法规有所了解,以便我们在工作中遵纪守法,安全操作,更好地珍惜自己生命,保护好国家财产免受损失。因此,换证学习很有必要,希望大家认真学习,顺利考试过关。
主要讲课内容为两部分:
一、法律法规学习
重点是
1、《特种设备安全监察条例》(国务院(2009)第549号令)
2、《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)
3、《压力管道安全技术监察规程》(TSG D0001-2009)
4、《蒸汽锅炉安全监察规程》(1996版)
第一节、《特种设备安全监察条例》(国务院(2009)第549号令)第一章:总则(了解第1、3、5、8、9条,重点第2条,特种设备定义。)第二章:特种设备的生产(了解第10、14、17、20条)第三章:特种设备的使用(全章均为重点)第四章:检验检测(了解第43、44条)第五章:监督检查(略)
第六章:事故预防和调查处理(了解第61~66条)第七章:法律责任(了解)第八章:附则(重点第99条)
第二节、《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)1:总则(了解1.3;1.4;1.5;1.6)2:材料(了解2.1通用要求)3:设计(了解3.1~3.3)4:制造(了解4.1.4;4.1.5)5:安装、改造与维修(了解)6:使用管理(重点)
7:定期检验(重点7.3~7.5,其余了解)8:安全附件(了解)附件A(重点)第三节、《压力管道安全技术监察规程》(TSG D0001-2009)第四章:安装(了解第一、三、五节)第五章:使用、改造、维修(重点了解)第六章:定期检验(了解)附件A(了解)
第四节、《蒸汽锅炉安全监察规程》(1996版)第九章:使用管理 第十章:检验
二、压力容器安全操作及维护保养
第一节
压力容器运行中常见事故的原因及事故举例
近年来,在压力容器所发生的事故中除少数是因为结构设计不合理,用材不当,制造质量低劣以外,大部分事故均是由于使用管理不善,劳动纪律松弛,违章操作,未进行定期检验和操作人员技术水平低等原因造成的。因此,每一个操作人员应尽的职责。
一、压力容器在运行过程中常见事故的原因
1、容器本体质量差:①设计结构不合理,用材不当,制造质量差,容器本身存在先天性缺陷。②未开展定期检验,年久失修,容器器壁被腐蚀,强度不够。
2、容器内部的压力过高。由于填装介质过量,容器受热(如日光暴晒,火灾等)致使容器内物质发生聚合、分解等剧烈化学反应等原因,都会引起容器内压升高
3、容器内形成爆炸性混合气体主要是由于混合充气,系统混料或由于系统压力发生变化可燃性气体和助燃气体混合而引起的。例如水电解槽发生故障时氧气和氢气的混合,在容器中残留的氧气,空气,氯气等助燃介质,又充入了可燃性气体,在可燃性气体中充入了氧气等助燃气体;在混有有机液体的容器中充入了氧气,氯气等。
4、容器由于附件泄漏,引起着火、爆炸事故:①容器的阀门从主体脱落(这类事故很多,例如容器阀门的拆卸作业,阀门螺丝结构不健全,容器阀门被冲击,容器受到强力冲击等)。②容器阀门漏气(例如容器的阀门螺丝被腐蚀,有机物吸附在氧气,氯气等阀门上,使容器阀门受烧损等。③安全泄压装置动作(由于容器内部压力或温度异常上升所引起的,有时也可能由于安全装置质量不好,以致在正常使用中自行动作,使容器内物料喷出而引起事故)。④容器上的压力表,温度计,液位计等破损,造成物料泄漏引起事故。
5、操作工缺乏基本知识,违章操作,领导盲目指挥,任意改变生产工艺。
二、压力容器事故举例
1、某橡胶厂脱硫罐爆炸事故,1978年1月20日,由于该厂领导和技术人员缺乏严谨的科学态度,将一台脱硫罐由原来的间接加热改为直接用0.6MPa的蒸汽加热,并将罐盖的二十个螺栓去掉一半,以致在试生产过程中螺栓拉断,发生爆炸,使一名技术人员和四名工人当场死亡。
2、某氮肥厂带压拆卸合成塔顶盖造成多人死亡事故:1978年4月6日,某氮肥厂合成车间,在对合成塔进行空气试压的过程中,发现合成塔顶盖漏气,作业人员违章作业,带压(14MPa)拆卸合成塔顶盖而发生合成塔顶盖被高压气体冲出,塔内件飞出,造成在场工作的五名干部和工人死亡的重大事故。
3、某化工厂结晶罐爆炸事故:1978年2月20日,某化工厂亚硫酸钠车间3#蒸发结晶罐在物料排空并清刷完毕后,由于操作工未将蒸汽进口阀关严,使罐内因漏入蒸汽(0.8~1MPa)压力升高而发生爆炸,造成一名工人死亡。
4、某市麻纺厂煮麻锅爆炸事故:1984年6月13日,该厂一台煮麻锅由于工艺要求设计采用快开式锅盖,规定要装上32只锁紧螺栓才能开工,操作工违章作业,只装上13只锁紧螺栓便开工,当锅内压力升至0.8MPa时,锁紧螺栓全部拉断,锅盖飞出十几米,操作工当场死亡,直接经济损失10万元。这类事故近几年来在我省已发生6起。
5、某氮肥厂水夹套爆炸事故,1980年11月3日,该厂造气炉水夹套是一种不产生蒸汽和压力的常压容器,正常操作是水夹套的两端阀门应敞开,操作工为了加快造气炉升温和产汽,将水夹套的进出口阀门关闭,造成升温蹩压而导致爆炸,致使3人死亡,伤12人,直接经济损失25万元,近几年来,同类水夹套爆炸事故已发生9起,应引起人们的高度重视。
6、某轮胎厂硫化罐盖冲脱爆炸事故:1979年6月14日该厂有台年久失修而停用的硫化罐,在缺少安全阀,压力表,并且罐盖螺栓还少一个螺帽的情况下再度投入使用,当通入蒸汽后(压力为0.75MPa)罐盖被冲脱发生爆炸,幸好附近无人未造成人身事故。
7、某化肥厂铜洗塔爆炸:1979年7月25日该广大检修基本结束,在铜洗塔气密性试验并进行合成塔吹除粉尘的过程中,由于先前用蒸汽吹煮铜洗塔未吹煮干净,塔内尚残留大量油污、硫化物,在塔温仍然较高的条件下,送入空气(在一定压力下)使塔内的可燃物剧烈氧化燃烧,温度和压力迅速上升而导致爆炸。事故造成的直接经济损失达四万八千三百余元。
8、某氮肥厂晶液分离器爆炸事故:1980年5月22日,该厂将合成车间新碳工段的晶液分离器错误地由常压改为0.4MPa压力下操作,以致在压液过程中发生爆炸,致使二人死亡。
9、某化工厂蒸馏锅爆炸事故:1980年6月16日该厂氧化工段的一台自制蒸馏锅,由于设计强度不够,制造质量不高,也没有安装安全阀、爆破片之类的安全附件,在使用过程中把这台工作压力0.1~0.15MPa的压力容器当作常压容器来管理,加上使用多年螺栓严重腐蚀,这次在蒸馏锅的排料阀被苯甲酸结晶堵塞的情况下,违章操作,同时用蒸汽进行间接和直接加热,因加热过快,造成锅内甲苯沸腾,引起压力急速上升而发生爆炸,当场死亡二人。
10、某石化厂丙烯脱水罐爆炸事故:1987年12月13日,该厂一台30m3的丙烯脱水罐在正常脱水时,由于脱水阀门关闭不死,致使丙烯外漏,引起一场火灾,造成3个30m3的丙烯脱水罐被大火烘烤而造成爆炸事故,直接经济损失30万元。
第二节 压力容器安全操作的一般要求
压力容器是一种具有爆炸危险的特种设备,国家明确规定压力容器操作人员属特种作业人员。根据国务院发布的《锅炉压力容器安全监察暂行条例》和中华人民共和国国家标准GB5306—85《特 种作业人员安全技术考核管理规则》的规定,湖南省制定了《湖南省压力容器操作人员考核管理办法》,对压力容器操作人员提出了以下具体要求:
1、压力容器操作人员要定期参加培训,学习压力容器的基本知识,熟悉国家颁发的安全技术法规,技术标准中有关安全使用的内容。要熟记本岗位的工艺流程,有关容器的结构,类别,技术参数和主要技术性能。
2、要严格遵守安全操作规程,掌握好本岗位压力容器操作程序和操作方法及对一般故障的排除技能,并做到认真填写操作运行记录或工艺生产记录,加强对容器和设备的巡回检查和维护保养。
3、压力容器的操作人员应了解生产流程中各种介质的物理性能和化学性质,了解它们相互之间可能引起的物理化学反应,以便在发生意外情况时,能做到判断准确,处理正确及时。
4、压力容器操作人员必须掌握各种安全附件的型号,规格,性能及用途,经常保持安全附件的齐全、灵活,准确可靠。
5、压力容器操作人员应取得当地锅炉压力容器安全监察机构颁发的《压力容器操作人员合格证》后,方能独立承担压力容器的操作。
6、压力容器操作人员年龄应年满18周岁以上,并具有初中以上文化程度,必须是热爱本职工作,认真负责,身体健康和无妨碍本岗位操作的疾病和生理缺陷,并经医院体格检查合格。
7、压力容器操作人员应履行以工职责:①严格执行各项规章制度,精心操作,认真填写操作运行记录或生产工艺记录,确保生产安全运行;②发现压力容器有异常现象危及安全时,应采取紧急停机措施并及时向上级报告;③对任何有害压力容器的违章指挥,应拒绝执行;④努力学习业务知识,不断提高操作技能。
一、压力容器安全操作要点
压力容器根据各自的特性和在生产工艺流程中的作用,都有其特定的操作程序和操作方法。操作内容一般包括:操作前的检查,开机准备,开启阀门、启动电源、调整工况、正常运行与停机程序等。尽管各种压力容器使用的工况不尽一致,但其操作却有共同的安全操作要点,操作人员必须按规定的程序和要求进行。压力容器主要的安全操作要点如下。
1、压力容器严禁超温超压运行。由于压力容器允许使用的温度、压力、流量及介质充装等参数是根据工艺设计要求和保证安全生产的前提下制定的,故在设计压力和设计温度范围内操作压力容器可确保运行安全。反之,如果容器超载超温超压运行,就会造成容器的承受能力不足,因而可能导致爆炸事故发生。压力容器超温超压的原因及其预防办法有如下几点:
(1)避免误操作造成超温超压事故。对于压力来自外压力源(如气体压缩机、蒸汽锅炉)的压力容器,超压多是误操作所致。例如,未切断压力源而误将容器的出口阀关闭,使容器内气体密度增大,压力升高,或误开启应关闭的阀门而送入较高压力的气体于容器内,或将其它介质投入容器内产生化学反应而使容器内压力升高等,此外,减压装置失灵也是造成超压的原因之一,预防操作失误最可靠的方法是装设连锁装置。在不具备这种条件的情况下,有些容器的使用单位实行所谓“安全操作挂牌制度”,即在一些关键性的操作装置上挂标志牌,牌上用明显标记或文字注明 装置的操作程序与状态(如阀门的开关方向、开关状态)和注意事项等。实践证明,这种方法还是颇有成效的。
(2)由于容器内物料的化学反应而产生(或增大)压力的容器,往往是由于加料过量或物料中混有杂质,使容器内反应后生成的气体密度增大或反应过速而造成超压。1976年4月,江苏某农药厂用三氯化磷与聚甲醛进行反应,试制农药中间产品。由于所用的原料没有严格的质量要求,操作中也没有认真控制,使用了含水分较高的聚甲醛。在聚甲醛与三氯化磷加入高压反应釜以后,聚甲醛中的水分便与三氯化磷产生化学反应释放出大量的热,促使聚甲醛(固体)解聚,变成单分子的甲醛(气体),液体三氯化磷也受热气化,于是釜内压力急剧升高(超过100大气压),致使釜盖断裂飞出,从釜内逸出的甲醛气又与外面的空气混合形成可爆性气体,在碎片撞击设备所产生的火花的引发下,发生容器外二次爆炸,造成重大伤亡事故。因此,要预防这类容器超压,必须严格控制每次投料量及其杂质含量,并有防止超量的严密措施。
(3)贮装液化气体的容器常因装量过多或意外受热,温度升高而发生超压。因为容器内一旦充满液体.则每升高1℃就会增大十几个大气压。对此的预防超压措施是,对固定式液化气体贮罐和槽车等容器一定要装设灵敏可靠的液位计,严格按规定充装量进行充装,并防止容器意外受热。(4)贮装易于发生聚合反应的碳氢化合物的容器,因容器内部分物料可能发生聚合作用释放热量,使容器内气体急剧升温而压力升高。为了预防这类超温超压现象,应该在物料中加入阻聚剂和防止混入能促进聚合的杂质,同时,容器内物料贮存时间不能过长。
(5)用于制造高分子聚合的高压釜(聚合釜)有时会因原料或催化剂使用不当或操作失误,使物料发生爆聚(即本来应缓慢聚合的反应在瞬时内快速聚合的全过程)释放大量热能,而冷却装置又无法迅速导热,因而发生超压而酿成严重爆炸事故。因此,对这种容器的操作更应认真谨慎,对每批投用的原料和催化剂等从质量到数量都要严格控制,对冷却装置等应经常检查其是否处于良好的工作状态。诚然,有超压可能的压力容器都应装设安全泄压装置,以防止压力容器因超压而发生破裂爆炸事故。但安全泄压装置只是防止容器过量超压的最后一个关口,而且也常有失灵现象发生,所以首先应在操作上严加控制以防止容器超压。
2、操作人员应精心操作,严格遵守压力容器安全操作规程或工艺操作规程。在以往发生的压力容器事故中,由于人为操作不当引起的事故居多数。这是因为压力容器运行环节时间最长,工况条件变化最多,操作人员的操作技能水平、应变能力、系统工况的变化都会影响正常操作,往往会造成蹩压、超压、超温及不应有的介质混合等而造成的事故。一般地讲,各单位使用的压力容器都会多少有些“先天”性缺陷,失检失修、带病运行的现象严重,如果操作不当,会使缺陷迅速扩展。运行中的压力容器与转动设备相比,运行监测困难、且监测投资多、误差大,领导对停工处理的决心难下。压力容器事故因而突发几率大,危险也大。因此压力容器的精心操作是积极避免和减少操作中压力容器事故的有效措施,一是制定合理的工艺操作记录卡片,并认真作好记录,二是操作人员严格遵守工艺纪律和安全操作规程。压力容器的部分宏观检查要列入操作人员的巡回检查制度中。以动制静,及早发现异常,防止事故的突发性。
在压力容器中,往往会发生一些泄漏等事故,不得不采取临时措施进行补救。但在压力容器 停工检修中往往又忽视了这些部位,没按规定修复完善,结果还是带病运行,要等到下次检验时间才去处理,这都是事故隐患所在,遇到这种情况,在停工检修中应尽快妥善处理。
3、压力容器应做到平稳操作。平稳操作主要是指缓慢地进行加载和卸载,以及运行期间保持载荷的相对稳定。压力容器开始加压时,速度不宜过快,尤其要防止压力的突然升高,因为过高的加载速度会降低材料的断裂韧性,可能使存有微小缺陷的容器在压力的冲击下发生脆性断裂。高温容器或工作壁温在零度以下的容器,加热或冷却也应缓慢进行,以减小壳体的温度梯度。运行中更应该避免容器壁温度的突然变化,以免产生较大的温度应力。运行中压力频繁地或大幅度地波动,对压力容器的抗疲劳破坏是极为不利的,应尽量避免压力波动,保持操作压力平稳。
4、不拆卸压紧螺栓。压力容器处于工作状况时,如发现连接部位有泄漏现象,不得拆卸螺栓或拆卸压盖更换垫片和加压填料。因为容器内部压力高于外部压力,一旦拆卸部分螺栓,轻者容器内部介质在螺栓松动的部位产生更大的泄漏,严重者可能由于部分螺栓卸掉,剩余螺栓承受的拉力增大,如果超过螺栓材料的抗拉强度时螺栓就会被拉断,容器内介质将大量喷出,造成严重的设备和人身事故。例如,某厂锅炉车间两名水处理操作工,在收酸过程中发现管线不通,经检查发觉其中一只阀门被堵塞,虽己通知对方停止送酸,但管内仍有压力,操作人员未采取卸压措施,就开始拆卸阀门大盖的螺栓,结果硫酸在内压作用下突然喷出,造成二人严重灼伤、双目失明的人身事故。
5、有关换热容器的操作。换热容器是使工作介质在容器内进行热量交换,以达到生产工艺过程中所需要的将介质加热或冷却的目的。操作这种容器时,应先引进冷流后进热流,所有引进的冷热流速度要缓慢,以防设备内外冷热不均而产生较大的温差应力,造成容器变形发生泄漏和损坏。
6、要坚守岗位。各个生产工艺过程中使用的压力容器,特别是反应容器,随着容器内介质的反应及其它条件的影响,往往会出现异常情况,例如,停电、停水、停汽或发生火灾等,需要操作人员及时进行调节和处理,以保证生产的顺利进行。所以,压力容器操作人员要坚守岗位,注意观察容器内介质压力、温度的变化。
7、坚持容器运行期间的巡回检查。巡回检查是压力容器动态监测的重要手段,其目的是执防止事故隐患。容器的操作人员在容器运行期间应执行巡回检查制度,经常对容器进行检查,以便及时发现操作上或设备上所出现的不正常状态,采取相应的措施进行调整或消除,防止异常情况的扩大和延续,保证容器安全运行。检查内容包括工艺条件、设备状况以及安全装置等方面。
在工艺条件方面,主要检查操作条件,包括操作压力,操作温度,液位(液化气体贮罐等容器)是否在安全操作规程规定的范围内,容器工作介质的化学成分,物料配比,投量数量等,特别是那些影响容器安全(如产生腐蚀,使压力升高等)的成分是否符合要求。
在设备状况方面,主要检查容器各连接部位有无泄漏,渗漏现象,容器有无塑性变形,腐蚀以及其他缺陷或可疑迹象,容器及其管道有无震动、磨损等现象。
在安全装置方面,主要检查容器的安全装置,包括与安全有关的计量器具(例如温度计,投料或液化气体充装计量用的磅秤等)是否保持完好状态。如压力表的取压管有无泄漏和堵塞现象,弹 簧式安全阀的弹簧是否有锈蚀,被油垢粘满等情况,杠杆式安全阀的重锤是否有移动的迹象,以及冬季气温过低时,装设在室外露天的安全阀有无冻结的可能等,这些装置和器具是否在规定的允许使用期限内。
操作人员在进行巡回检查时,应随身携带检在工具,如板手,抹布及其他专用工具,沿着固定的检查路线和检查点,仔细观察阀门,机泵,管线及容器各部位,查看机泵运转是否正常,各个连接部位是否有跑,冒,滴,漏现象。巡回检查要定时、定点,定路线。所谓定时,就是要求每次巡回检查的间隔时间固定,每小时进行一次,或每二小时进行一次,定点是指巡回检查制度明确规定需要进行检查的固定点。如关键的设备,管线,机泵、阀门,容器,指示仪表以及曾经出现过故障的部位。定路线是按生产工艺流程或事故易发线路规定为巡回检查的路线。
为了落实和加强巡回检查,很多容器使用单位实行翻牌制度,即在巡回检查路线的某些地方(如固定检查点)设置监检牌。监检牌上标志巡回检查的时间,当巡检操作人员检查到每个挂牌处,就把牌子挂在或把指针拨到规定的相应时间上,以表明在规定的时间内已进行了巡回检查。
8、认真填写操作记录。操作记录是生产操作过程中的原始记录,它对保证产品质量、保证生产的顺利进行和确保安全生产起着重要的作用。
所有容器操作人员都应认真及时,准确真实地记录容器实际运行状况。否则将会造成操作事故。例如,1975年,某石化厂球罐区在接受液化石油气时,当班操作人员接到调度命令后,打开3#球罐的进口阀门,液化石油气以每小时40立方米的流量源源不断地流入3#球罐,由于操作人员没有做好原始记录,下班时又忘记向接班的操作人员交待,接班人员上班以后查看原始操作记录,没有发现3#球罐正在进料,又未按规定进行认真的巡回检查,8小时后交班时,当然不可能把3#球罐进料的情况交待下去。第三班操作人员接班后,又未进行巡回检查,继续向3#球罐进料,当球罐运行至凌晨5点钟时,只听见3#球罐发出枪响一般的声响,随后大量的液化石油气喷射出来,喷射距离长达10米,球罐周围一片白色雾状。只是由于现场没有明火,通过采取紧急倒罐卸压措施后,才幸免了一场毁灭性的火灾爆炸事故。据调查分析发现,3#球罐在失却控制的情况下,连续进料达18小时,球罐压力高达3.9MPa(39kgf/cm2),高出设计压力(1.6MPa)2.3MPa(23kgf/cm2),球罐严重超压而破裂(赤道带出现三条长度分别为18cm、12cra和8cm的裂纹),由此可见,容器的原始操作记录和交接班记录对保障容器安全生产至为重要。操作记录一般应包括如下内容:
(1)生产指挥系统下达的调度指令,包括开机方案,工艺指标及要求等均应准确地记录下来。(2)进出容器的各种物料的温度,压力、流量、时间、数量和间歇操作周期。(3)容器的实际操作条件,包括不同时间下的压力,温度以及波动范围。
(4)当班操作期间的操作内容。如机泵的启动次数和停机,阀门的开启和关闭,以及巡回检查的时间、内容及发现的异常情况等。
(5)操作用工具是否齐全、和本岗位环境卫生是否打扫干净。
(6)认真做好交接班记录。操作人员在填写操作记录时,要严肃认真,字体要端正,数据要准确,记录要及时,严禁在操作记录本上乱涂乱改和事后补填的现象,要保证记录本的干净、整齐。
9、“跑、冒、滴、漏”处理。跑冒滴漏现象既浪费资源、能源和污染环境,又是发生火灾,爆炸事故的重要原因之一,因此在巡回检查中若有发现,即应记录在卷并进行处理。
10、容器的紧急停止运行。运行中若容器突然发生故障,严重威胁安全时,容器操作人员应及时采取紧急措施,停止容器运行,并上报车间和厂领导。
容器停止运行包括泄放容器内的气体和其他物料,使容器内压力下降,并停止向容器内输入气体或其他反应物料。对于系统中连续性生产的压力容器,紧急停止运行时必须作好与其他有关岗位的联系工作。容器的停止运行操作虽然简单,但仍应认真操作,若有疏忽也会酿成事故。
第三节 压力容器的运行操作
一、压力容器的投用
1、投用前的准备工作 由于工艺条件的不同,压力容器的操作内容、方法,程序与注意事项也不尽一致。通常人们把压力容器及装置的操作划分为:机泵操作、罐区装卸操作,设备工艺操作三大部分。每种操作又可划分为若干项小单元操作,每项小单元的操作都有一定的操作规程和操作程序,都需要做特定的投用前的准备工作。做好投用(或称开工)前的准备工作,对完成单元容器操作,保证整个生产过程安全运行有着重要的意义。压力容器投用前要做好如下准备工作:(1)要组织对压力容器及其装置进行全面检查验收工作,检查验收的内容包括:压力容器及其装置的设计,制造,安装,检修等质量是否符合国家有关技术法规,标准的要求,扩建、技术改造后的运行是否能保证预定的工艺生产要求,施工用脚手架。临时电线应全部拆除,施工机具全部运离车间现场,操作台上梯子,平台,栏杆完好,安全装置齐全、灵敏、可靠,照明正常,地沟盖板及下水井盖全部盖好,道路畅通;消防设备齐全完好;地面平整清洁,门窗完整,玻璃明亮,操作及维修用备件齐备,水,电、蒸汽、风,氧气、通风正常等。符合上述条件和要求者方可验收并准予开工,否则不得投入运行。
(2)写好压力容器及装置的开工方案,呈请有关部门批准。开工方案应包括如下内容:①压力容器吹扫及贯通试压工作。②单元容器的试运,有衬里的压力容器烘干及新管线脱脂钝化工作。③系统置换驱赶空气。④抽堵盲板。⑤引进工艺介质及物料,建立循环。⑥转入正常生产。
压力容器开工方案一般应由车间主任、工艺,设备,安全技术人员以及有经验的操作人员共同编制,并组织操作人员学习,尤其对安装,检修后的设备技术状况,工艺变更部分和新增技术措施项目,应向操作人员详细讲解,使他们熟悉流程,了解设备和工艺条件。(3)操作人员在操作前应做好以下准备工作:
①操作人员在上岗操操作前,必须按规定着装,带齐操作工具,特别是有些专用的操作工具应随身携带。进入有毒有害气体的车间或场地时,还要带好防尘防毒面罩等劳动保护用品。
②操作人员在上岗操作前,必须按规定认真检查本岗位或本工段的压力容器、机泵及工艺流程中的进出口管线,阀门,电器设备、安全阀、压力表,温度计、液位计等各种设备及仪表附件的完善情况,检查岗位或工段的清洁卫生情况。③操作人员在确认压力容器及设备能投入正常运行后,才能进行开工启动系统投入。
2、压力容器及其装置开工。对于新安装或扩建或经过停工检修的压力容器及其装置的开工,为能一次开车成功,必须严格执行开工方案。车间领导应负责开工统一指挥,其它人员均不得直接向岗位操作人员下达操作令。开工过程中,要严格按工艺卡片的要求和操作规程操作。(1)吹扫贯通试压。压力容器及其装置内在安装,检修时,可能残留部分焊渣、焊条头、铁屑,氧化皮,破布,工具,螺帽、螺钉等,要切实防止这些杂物堵塞管道、阀门,损坏机泵等设备,影响正常开工或导致事故发生。在吹扫贯通试压时,必须做好以下几项工作:
①按照抽堵盲板图表,逐个抽出检修时所加的盲板,装好正常生产时需要加的盲板,加装盲板处要保证密封不泄漏。
②要进行联合质量检查和设备试运行。压力容器及其工艺管道需按规定经过蒸汽吹扫、贯通,并经水或氮气试压合格,以检查整体系统畅通情况和严密性。试压用的压力表需要经过校验,要保证准确。容器及工艺管道引入蒸汽或进行吹扫前,应先将容器及管道试压用水放净,蒸汽也要脱水,防止发生水击,震坏设备、管道。
⑧按工艺流程逐个审查系统中的压力容器、机泵,阀门及安全附件,确认无误。要做到开工时不窜物料,不窜汽,不蹩压。
④开工时需驱赶空气的压力容器及其装置或系统,应按规定的置换介质逐步进行,不准留有死角。从容器顶部排除空气,直到符合规定的指标为止。
⑤在试运行或开工过程中,阀门启动频繁,操作人员由于紧张疲劳易出现漏洞。因此应坚持阀门操作复查制度,即岗位操作完毕应及时报告班长:再由班长对阀门操作正确与否进行复查,以保证不出差错。
(2)加强压力容器试运行中的检查。当压力容器经吹扫贯通试压合格后,在作好如下检查工作后即可投入试运行。
①压力容器及其管道升温过程中的检查。当升温到规定温度时应停止对压力容器及其管道,阀门、附件等进行恒温热紧。因这些装备检修时都是在冷态下把紧的,升温时易发生泄漏,故应热紧以保证压力容器及其设备能适应长周期运行的要求。热紧时对螺栓用力适当,防止螺栓断裂造成事故。
②冷换容器的启用,应缓慢地先引进冷流后引进热流,以防这类容器内外冷热不均而泄漏。冷换容器外部泄漏容易发觉,但内部泄漏却不易发现,特别要注意检查压力高的部位向压力低的部位泄漏,如有这种现象要设法杜绝。在升温和施压状况下,若发生阀门大盖或法兰泄漏或其它连接部位泄漏,不准拆下螺栓或卸下压盖压盘根,以防出事故。
③备用设备必须经过检查以保证其处于良好状态,准备能随时启用。机泵检修后要经过试运行,确认无问题后方可停机备用。
④在试运行中,检修人员应与压力容器操作人员密切配合共同加强巡回检查。(3)压力容器及其装置进料:
①压力容器及其装置进料前要关闭所有的放空阀门。然后按规定的工艺流程,经操作人员、班组长、车间值班领导三级检查后确认无误,才能启动机泵进料。在进料过程中,操作人员要沿工艺流程线路跟随物料进程进行检查,应特别注意泄漏问题,防止物料泄漏或走错流向。
②操作人员在操作调整工况阶段,应注意检查阀门的开启度是否合适,此时,压力容器及其装置虽已开工,并不等于隐患均暴露充分,操作人员应密切注意运行的细微变化,严格执行工艺操作规程,做到精心、平稳地操作,使压力容器及其装置的运行逐步走向正常化生产。
二、运行中工艺参数的控制
压力容器从设计,制造、运行到服役期满的全过程中,运行是其主要环节。每台容器都有特定的设计参数,对一台制造质量合格的容器在设计参数内运行是安全的。如果超没计参数运行,若容器的承载能力不足则可能出现事故,甚至出现断裂等恶性事故。同时,合乎制造质量标准的容器,也不可避免地会存在某些质量标准允许存在的及检测手段难以发现的缺陷,更不用说可能存在的漏检情况。容器在长期运行中,由于压力,温度,介质腐蚀等复杂因素的综合作用,缺陷可能进一步发展和形成新的缺陷。故运行时对工艺参数的安全控制,是压力容器安全操作的主要内容。其目的是能使缺陷发生和发展被控制在一定限度之内。工艺参数主要是指温度,压力,流量、液位及物料配比等。防止超温、超压和物料泄漏是防止事故发生的根本措施。
1、温度控制。温度是介质或反应物在压力容器中的主要控制参数之一。不同的化学反应都有各自最适宜的反应温度。故正确控制反应温度不但对保证产品质量,降低消耗,提高成品率有重要意义,而且是防止压力容器事故所必须的控制内容。温度过高可能会导致剧烈反应而使压力突增,造成冲抖或容器爆炸,或反应物的分解着火等。同时,过高的温度会使容器材料的机械性能(如高温强度)减弱,承载能力下降,容器变形。温度过低则有可能造成反应速度减慢或停滞,当回复到正常反应温度时,往往会因未反应物料过多而发生剧烈反应引致爆炸,温度过低还会使某些物料冻结,造成管路堵塞或破裂,致使易燃物泄漏而发生火灾和爆炸。为严格控制温度,应从以下方面采取有力措施:
(1)除去反应热。化学反应一般都伴随着热效应,放出或吸收一定热量。例如,有机合成中的各种氧化反应,氯化反应,水合和聚合反应等均属放热反应,而各种裂解反应,脱氢反应,脱水反应等则是吸热反应。为使反应在一定温度下进行,必须设法向反应系统中加入或转移一定的热量,以防温度波动太大发生危险。
(2)防止在反应中换热突然中断。化学反应中的热量平衡是保证反应正常进行所必须的条件。放热反应中余热的及时释放往往是预防超温超压事故的前提。若在生产工艺控制中不能保证换热系统正常工作,那么就必须具备在中断换热的同时中断化学反应的手段.例如:苯与浓硫酸混合进行碘化反应,除应有冷却系统外,还需辅以搅拌器加速热的传导,防止局部过热,但反应中若搅拌器突然停电,物料因而分层,当搅拌器再次开动时反应剧烈,冷却系统来不及移去大量反应热,造成温度升高,尚未反应好的苯会受热气化而造成超压爆炸。为此应采用双路供电、供水(冷却用)措施。
(3)正确选择传热介质。常用的供热载体中有水蒸气,水,矿物油、联笨醚,熔盐,汞和熔融金属、烟道气等。正确选择供热载体对加热过程的安全有十分重要的意义。应尽量避免使用与反 应物料性质相抵触的物质作为热载体。例如,环氧乙烷很容易与水发生剧烈反应,甚至有极微量的水渗进液体环氧乙烷中,也容.易引起自聚发热而爆炸。这类物质的冷却或加热,不能用水和水蒸气,而应该使用液体石蜡等作为传热介质。
(4)加强保温措施。合理的保温对工艺参数的控制,减少波动,稳定生产都有好处,同时也防止高温设备与管道对周围易燃易爆物质构成着火爆炸的威胁,在进行保温时宜选用防漏防渗的金属薄板做外壳,减少外界易燃物质泄漏或渗入保温层中积存而潜生危险。保温材料应用不燃烧物料组成。
2、投料控制。对于放热反应的装置,投料量与速度不能超过设备的传热能力,否则,物料温度将会急剧升高,引起物料分解、突沸而发生事故。加料温度如果过低,往往造成物料积累过量,温度一旦适宜便会加剧反应,加之热量不能及时导出,温度及压力都会超过正常指标,终而造成事故。反应物料的配比应严格控制,参加反应物料的浓度,流量等要准确的分析和计量。对连续化程度较高,危险性较大的生产,更应特别注意。如环氧乙烷的生产,乙烯与氧混合进行反应,其配比临近爆炸范围,尤其在开停车过程中,乙烯和氧的浓度都在发生变化,如果开车时催化剂活性较低,容易造成反应器出口氧浓度过高。为保证安全应设置联锁装置,经常核对循环气的组成,尽量减少开停车次数。
许多聚合物的生产,特别是可燃物质参加反应的生产,常用氧化剂(过氧化物)做催化剂,若控制不当,将产生剧烈反应,发生爆炸。高压聚乙烯反应器的分解爆炸多系控制配比失调所致。能形成爆炸性混合物的生产,其配比应严格控制在爆炸极限范围之外,如果工艺条件允许,可添加惰性气体进行稀释保护(如丁烯,氧化脱氢制配丁二烯的反应)。
在投料过程中,另一个值得注意的问题是投料顺序。石油化工生产中的投料顺序是按物料性质。反应机理等要求进行的,例如HCI的合成应先投氢气或投氯,三氯化磷的生产,应先投磷或投氯,均不能二者同时投入,否则有可能发生爆炸。
在许多化学反应过程中,由于反应物料中危险性杂质的增加会导致副反应,过反应的发生而造成燃烧或爆炸。因此,生产原料、中间产品及成品都应有严格的质量检验,保证其纯度。例如聚氯乙烯生产中,乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯,氯化氢中游离氯一般不允许超过0.005%,因为氯与乙炔反应能生成四氯乙烷而立即爆炸。
3.充装量的控制。盛装液化气体的压力容器,应严格规定充装重量,以保证在设计温度下压力容器内部存在气相空间。因为容器内的液化气体是气液二相共存并在一定的温度下达到动态平衡。即介质的温度决定其压力,液化气体的饱和蒸气压是温度的函数(随温度的升降而增减),符合克劳修斯——克莱普朗方程。这种压力容器的设计压力,就是按液化气体在使用过程中可能达到的最高温度所对应的饱和蒸气压确定的。若充装过量则会出现如下情况:由于液化气体的温度随环境温度的上升而上升,液体的比容也相应增加,此时相同重量液化气体的液相就要占据较多的压力空间。当温度上升到某一数值后,容器内的压力空间将全部被液相介质所占据。此时,容器内气液两相的平衡状态遭到破坏,介质的压力与温度并系也不再符合克劳修斯——克莱普郎方程。在这种情况下,假定容器的容积不随温度,压力的改变而改变,则其内部介质的压力与温度 的关系,可用公式ΔP= ·Δt进行估算。式中:ΔP相当于介质温度变化Δt时容器内的压力峰值,β为液化气体液态体积膨胀系数;α为液化气体液态的压缩系数。由于多数液化气体的β值大于α值约一个数量级,因此当液化气全都充满压力容器后,温度每升高1℃压力将增加十几个大气压。由此可见液化气体的超装是十分危险的。应针对操作失误、计量器具、仪表等失灵等多因素采取切实有效的预防安全措施。
为了防止充装过量,确保压力容器安全运行。国家劳动部颁发的《压力容器安全监察规程》、《液化石油气汽车槽车安全管理规定》和化工部颁发的《液化气体铁路槽车安全管理规定》对液化气体充装系数作出了明确的规定见表5—1。同时规定液化气充装量分别按下列公式进行计算。
1)贮装液化气体的固定式容器充装量按下式计算:
1W=φV·dt·V适用于固定式容器充量装的计算
2W=φ·V适用于公路或铁路槽车充装量的计算)
式中,W——充贮量;V——容器的设计容积;φ、φV——充装系数φV一般取0.9~0.95,φ则按表5—1选取,dt一——设计温度下的饱和液体的密度。
例:10M3的贮槽能充装多少吨液氨﹖
因 V=10M2,φV=0.90,dt=0.52。
代入公式:W=φV·dt·V计算可得
W=0.9×0.52×10=4.68吨。„„答
4、压力,温度的波动控制。压力容器在反复变化的载荷作用下可能产生疲劳破坏。疲劳破坏是从压力容器的高应力区域开始的。压力容器的接管,焊缝、开孔,转角,支承部位以及钢板或焊缝缺陷处产生的局部峰~值应力,往往数倍于容器的设计应力,当其超过材料的屈服极限时,材料内部微观组织就产生了塑性变形。尽管一次的变形量极小,但在交替变化的载荷反复作用下会萌生裂纹或使原有裂纹扩展。超过屈服极限的应力应变发展过程可由图5—1示意说明:第一次加载从O点到A,再塑性伸长到B,卸载时应变要回到零,就产生压缩塑性变形CD。以后的循环就围绕着平行四边形DEBCD移动。在每一循环中塑性应变的数值是很小的,但多次累积后对材料的弹性疲劳就可能有致命的影响。对此,从工艺参数控制的角度出发,应注意如下几点:
1)工艺上间断的操作和开停车,造成压力、温度的大幅度波动。这一情况,有些是使用工艺所要求的,而在设计压力容器时已作了考虑。但就操作而言,仍应尽量做到压力、温度的升降平稳,突然的开停车应尽量避免。其次,对要求压力、温度稳定的工艺过程,则要防止压力的急剧升降,使操作工艺指标稳定。对于高温压力容器或低温压力容器,应尽可能减缓温度的突变,以降低热应力。
(2)介质参数的控制还应注意到容器的结构特点。例如,对于有衬里的压力容器,若降温,降压速度过快,可能会造成衬里鼓包,对于固定管板式换热器,若温度急剧大幅度变化,可能会使管子与管板的连接部位或管子本身受到损伤。
5、介质腐蚀性的控制。从理论上讲,钢材受介质腐蚀是不可避免的。因而,在设计时只能按 介质的腐蚀性及容器使用温度等条件,选用合适的材料,规定一定的使用寿命。由于各种钢材的耐蚀性能不同,各种介质的腐蚀性更是千差万别,此,这里只讨论对介质成分及其所含“杂质”,的控制,以减小腐蚀速度,延长使用寿命,证运行安全。
(1)杂质含量。设计选材时,往往只注意介质的主要成分,而忽视了某些在工艺过程中不可避免的杂质。实际上在某些特定条件下,正是由于杂质的存在造成了严重腐蚀。各种杂质对材料的腐蚀作用是不同的,通常较为重要的是氯离子,氢离子和硫化氢等。前些年,国内在球形储罐开罐检查中发现了许多危及使用安全的隐患,除制造质量不良外,液化石油气中硫化氢含量高也是因素之一。
(2)含水量。气体,液化气体的含水量,对于促进介质对容器壁的腐蚀起着重要作用。由于水能溶解多种介质而形成电解质溶液,从而导致电化学腐蚀。如无水的氯不腐蚀容器壁,但少量的水存在时将对容器壁起强烈的腐蚀作用。
水在各种热转换器中广泛用作冷却介质。但各地区的水质差别很大,其中氯离子浓度值与酸度值(即pH值)对容器壁腐蚀有很大影响。水的硬度大小直接影响换热器内壁结垢的程度,水垢的存在会增加承压零部件各部分的温差并改变介质流速,严重影响系统的稳定运行。还有,对于某些储运压力容器,由于杂质部分的密度不同,会在上部液面或容器底部积聚,使浓度增大。两部分浓度的差别,产生了浓差电池腐蚀效应。这也是液面或底部容器壁易被腐蚀的原因之一。
对于高压容器,特别是在高温下使用的高压容器,化学腐蚀是主要的,破坏程度随压力、温度升高而增加,由于气体在一定程度下会渗入容器壁,因而可能使器壁金属内部腐蚀。如在合成氨、碳氢化合物的加氢工艺中使用的压力容器,往往受到氢或氢、氮、氨混合气体的腐蚀。压力容器内壁,由于氢、氮的渗透而发生脱碳、渗氮、豁裂,使金属丧失某些原有的物理属性而呈现出脆性,此时钢材的耐蚀性在较大程度上取决于介质的压力,温度,以及气体的性质。在高温、高压条件下,CO也能对金属产生腐蚀作用,如当压力高达100MPa(1000大气压)时,若合成气中含有20%~25%的CO,则和Fe生成五羰基铁,使器壁受到破坏。对上述诸问题的解决,首先应从合理选材及采用衬里等防腐措施方面加以考虑,此外在运行时应尽量按工艺规定的参数操作。
三、压力容器停止运行
1、正常停止运行。由于容器及设备按生产规程要进行定期检验,检修,技术改造,或因原料、能源供应不及时,或因容器本身要求采用间歇式操作工艺的方法等正常原因,均属正常停止运行。对此应注意以下事项。
(1)停工方案审定。压力容器及其设备的停工过程是一个变操作参数过程。在较短时间里各台容器的操作温度、压力、液位等不断发生变化,要进行切断物料、返出物料、容器及设备吹扫、置换等大量工作,操作人员频繁地开关阀门,塔上塔下系统管线连续检查作业,劳动强度大,环境气氛乃至人们精神上都呈现出紧张。倘若没有一个统一的停工方案,很容易发生错误操作,损坏系统的设备、管线、仪器仪表,严重的还会导致危及生命的事故。压力容器的停工方案一般应包括以下内容:
①停工周期(包括停工时间和开工时间),停工操作的程序和步骤,②停工过程中控制工艺变化幅度的具体要求;
③容器及设备内剩余物料的处理、置换清洗及必须动火的范围,④停工检修的内容及要求、组织措施及有关制度。
压力容器停工方案一般由车间主任、工会、安技人员及有经验的操作人员共同编制,报主管领导审批,然后应组织操作人员学习。停工方案一经确定,必须严格执行。
(2)停工中应控制降温速度。对于高温下工作的压力容器,由于急剧地降温或温度变化梯度过大时,会使容器壳壁产生疲劳现象和较大的收缩应力,严重时会使容器产生裂缝,变形、零部件松脱、使容器连接部位发生泄漏等现象。如果连接部位泄漏出的是易燃易爆介质,会酿成火灾爆炸事故,如果泄漏出有毒剧毒介质,则会造成环境污染和中毒事故。
(3)采取降温的方法降压。对于贮存液化气的容器,由于液化气具有气液共存的特点,器内的压力取决于温度,所以单纯排放液化气的气体或液体均达不到降压目的。必须先行降温,才能实现降压。
(4)应清除干净剩余物料。容器内的剩余物料多系有毒或剧毒,易燃易爆,腐蚀性等有害介质。若器内物料不清除干净,操作人员无法进入容器内部检查和修理。如果是单台容器停工,首先就要切断这台容器的物料进出口,如果是整个装置停工,那就要将整个装置中的物料采用真空法和加压法清除干净(俗称倒罐)。再用水,蒸汽或隋性气体进行置换。直至化验合格为止。(5)停工阶段应准确执行各种操作。停工阶段的操作不同于正常生产操作,要求更加严格、准确无误。例如开关阀门操作动作要缓慢,要观察流通情况,逐步进行,蒸汽介质要先开排凝阀,待排净冷凝水后即关闭排凝阀,再逐步打开蒸汽阀,防止出现水击损坏设备或管道,加热炉停工操作应按停工方案规定的降温曲线进行,设有空气预热器的加热炉,降温前应停用预热器,相应调节燃料,保持加热炉出口温度不变。
(6)杜绝火源。对残留物料的排放与处理应采取相应的措施,特别是可燃,有毒气体应排至安全区域,妥善处理。要清除设备表面,梯子平台,地面的油污、易燃物等。停工操作期间,容器周围应杜绝一切火源。
2.紧急情况下的停止运行。当压力容器及其设备发生破裂,鼓包,变形、大量泄漏,或由于突然停电,停水,停汽,迫使压力容器不能正常运转,或由于容器周围发生火灾和其它天灾等非正常原因时,均应紧急停止运行。下面简要介绍压力容器紧急停止运行的条件及应采取的相应措施。
(1)停止运行的条件:①容器的操作压力,介质温度或壁温超过工艺安全操作规程所规定的极限值(包括最高温度和最低温度),经采取措施仍无法控制,并且有继续恶化的趋势;②容器本体不合格(主要受压元件出现裂缝、鼓包,变形、焊缝或可折连接处发生泄漏等缺陷)危及安全,③安全附件失效,接管端断裂、紧固件损坏,难以保证安全运行,④容器的信号孔或警告孔泄漏;⑤操作岗位发生火灾或其他自然灾害,威胁到容器的安全操作。
(2)相应措施:①对关键性的压力容器和设备,为防止因突然停电而发生事故,应配置双电源与联锁自控装置。如因线路发生故障,生产车间全部停电时,要及时汇报和联系,查明停电原因。同时应重点检查压力容器及设备的温度,压力的变化,尽量保持物料畅通。某些设备的手动搅拌、紧急排空装置都应有专人看管。如发现因停电而造成冷却系统停机时,要及时将放热设备中的物料进行妥善处理,避免超温超压事故,②当发生局部停水或小范围内停水时,可根据生产工艺情况进行减量或维持生产,如大面积停水,则应立即停止生产进料,注意温度,压力变比,如超过正常值时,可采取放空降压措施,③若需要进行加热的容器或管道突然发生停汽,则容器或管道的温度会很快下降,一些在常温下呈固态而在操作温度下呈液态的物料,会因为温度下降凝结而堵塞管道。对此应及时关闭物料连通的阀门,防止物料倒流至蒸汽系统,④停风会使所有以气为动力的仪表、阀门都不能动作,故停风时应立即改为手动操作,某些充气防爆电气和仪表也处于不安全状态,必须加强厂房内通风换气,以防止可燃气体进入电器和仪表内部,⑤对可燃物大量泄漏的处理。在生产过程中,当有可燃物大量泄漏时,首先应正确判断泄漏部位,及时报告领导和有关部门,迅速切断泄漏物料来源,在一定区域范围内严格禁止动火及其他火源产生。操作人员应坚守岗位,密切注视容器内物料的工艺变化,工艺控制如果达到了临界压力和临界温度的危险值时,应正确地进行停车处理。
第四节 压力容器的维护保养
压力容器维护保养的目的在于提高设备的完好串。使压力容器能保持在完好状态下运行,提高使用效率,延长使用寿命,保证运行安全。其内容包括:日常维修,大修,停用期间的维修保养等。维护保养的对象不仅包括压力容器本体,也应包括各种附属装置、仪器仪表,以及支座基础、连接的管道阀门等。本节重点介绍容器本体的日常维护保养。
压力容器设备的维护保养
一、压力容器设备的完好标准
1、运行正常,效能良好。其具体标志为:
(1)容器的各项操作性能指标符合设计要求,能满足正常生产的需要。(2)操作过程中运转正常,易于平稳地控制各项操作参数。(3)密封性能良好,无泄漏现象。
(4)带搅拌的容器,其搅拌装置运转正常,无异常的振动和杂音。(5)带夹套的容器,加热或冷却其内部介质的功能良好。
(6)换热器无严重结垢。列管式换热器的胀口,焊口,板式换热器的板间;各类换热器的法兰连接处均能密封良好,无泄漏及渗漏。
2、装置完整,质量良好。一般来说,它应包括如下各项要求:
(1)零部件,安全装置、附属装置、仪器仪表完整,质量符合设计要求。(2)压力容器本体整洁,油漆、保温层完整,无严重锈蚀和机械损伤。(3)有衬里的容器,衬里完好,无渗漏及鼓包。
(4)阀门及各类可拆连接处无“跑、冒、滴,漏”现象。(5)基础牢固,支座无严重锈蚀,外管道情况正常。(6)各类技术资料齐备、准确,有完整的设备技术档案。
(7)压力容器在规定期限内进行了定期检验,安全性能好,并已办理使用登记证。(8)安全阀、爆破片、易熔塞,温度计及压力表等附件定期进行了调校和更换。
二、压力容器的防腐措施 提高压力容器的完好率,除必须加强日常的维护保养工作外,还要注意压力容器在停用时的保养防腐措施。应根据容器内部工作介质对器壁材料的腐蚀作用,采取适当阶防腐措施。常用的防腐措施有涂漆,喷镀或电镀,搪瓷或搪玻璃、非金属(常为橡胶或树脂类高分子涂层)或金属衬里(衬铅)等。用以避免器壁同介质的直接接触,因此必须经常保持防腐涂层或衬里的完好。使用这类压力容器时应注意以下事项:第一,装入固体物料或容器的内件时应注意避免刮落或碰坏防腐层;第二,带搅拌器的压力容器应防止搅拌器叶片与器壁碰撞;第三,内装填料的压力容器,填料环应布放均匀,防止流体介质运动的偏流磨损;第四,定期检查防腐涂层或衬里的完好情况。现将各种防腐措施的施工工艺简介如下:
1、金属防腐层:采用耐介质腐蚀的金属,经喷镀,电镀或堆焊与被保护的器壁表面金属牢固结合成一体,形成一层金属保护层。使在一定限度的机械压力、热压力作用下不会脱落或剥离。因此在复盖保护层之前要用喷砂,铁丝刷或砂纸打磨等机械或手工方法,必要时可用酸洗或有机溶剂脱脂。去除被保护金属表面的油渍,铁锈、尘埃,污垢等残留物。
2、搪瓷,搪玻璃。当容器内介质具有强腐蚀性且不允许被金属等杂质污染,同时又要求器壁具有优良的导热性能时,可采用搪玻璃或搪瓷衬里。搪瓷衬里广泛用于制药等有机化工工业的反应锅,浓缩锅,蒸煮锅及计量容器中。耐酸搪瓷的衬涂过程是先将干净的器壁喷涂一层底釉,在适当温度下烘烤,然后进行灼烧。底釉喷涂两遍后如无疵点,再涂面釉数遍,烘烤与灼烧方法同底釉。压力容器使用单位经常遇到的问题是如何正确地修理搪瓷衬里,一般可按下述方法进行:对瓷面微孔可用耐蚀金属塞子打入微孔填塞;用耐腐蚀金属做成填片,并用耐蚀的螺栓和衬塑紧固于破损的瓷面处,用无机或有机涂料修补,其方法系用15~20%稀硫酸去锈,再用10%氢氧化钠溶液中和后,用水冲洗后擦净、吹干,然后用涂料复盖并加热固化。无机涂料有用辉绿岩粉为填料的硅酸盐耐酸胶泥,用它修补搪瓷,效果良好。方法是将搪瓷破损处洗净后,涂以薄层灰浆,待薄层灰浆完全干燥后,再涂以硅酸盐胶泥,干燥后再用80%硫酸涂刷,使修理表面生成Si(OH)4凝胶保护层。有机涂料则常为树脂类胶泥(酚醛树脂、环氧树脂,呋喃树脂胶泥等)。
3、橡胶衬里。含硫20~30%的硬橡胶不仅耐蚀而且有较高的强度。修补橡胶衬里的材料有胶浆、橡胶板和辅助料。由浆子胶板及溶剂制成的胶浆是粘结橡胶与金属的粘结剂。辅助材料如汽油,苯等,是供清洗表面和溶浆之用。修补衬里时首先要清洗金属表面,涂胶浆后按修补处大小贴胶板或胶条,而后用烙铁烙平。应注意胶条用的胶料与被补衬里的胶料相一致,贴胶条后在其上面再涂1~2遍胶浆。还要注意尽量把空气从胶条下面赶出,以防止脱胶,并加大粘结力。
4、涂漆。涂漆前同样应对表面进行除锈和清洗,先涂红丹漆,再涂刷铅油或醇酸耐温清漆等,生漆也是一种很好的耐蚀涂料,其使用的耐久性优于其它合成漆涂层,并可用作耐酸胶片以代替硅酸盐胶片。
小型合成氨厂冷凝塔曾发生过多次爆炸事故,爆炸原因主要是大面积的腐蚀引起壁厚减薄,爆破口边缘附近壁厚仅2毫米左右。腐蚀的主要原因是介质中硫化氢所引起的电化学腐蚀。但是也有许多同类型的合成氨厂,由于对冷凝塔采取了涂生漆或环氧树脂掺石墨粉等防腐措施,大大延长了塔的使用寿命,由此可见,合理的防腐措施对压力容器的安全运行是十分重要的。
对有腐蚀性介质的压力容器,必要时也可以做挂片试验,以核定其腐蚀的程度。即用与压力容器主体母材相同的材料挂片于压力容器内,定期测定其重量损失以确定腐蚀速率,并由此作为制订安全操作规程的依据。
热交换器的内部腐蚀泄漏与一般的压力容器内、外壁腐蚀是有区别的。以常用的管式热交换器为例,其内漏的主要原因有:管子腐蚀,磨损所引起的壁厚减薄与穿孔,因龟裂,腐蚀,振动而使扩管部分松脱,管子与档板接触而引起的磨损,穿孔。热交换器由于内漏而使管程,壳程中两种不同的介质混合,这种事故可通过对热交换器低压侧流出介质的取样分析发现。
三、压力容器停用期间的维护保养 对于长期停用或临时停用的压力容器,也应加强维护保养工作。从某种意义上讲,一台停用期间保养不善的容器甚至比正常使用的容器损坏得更快,这是因为停用容器不仅受到未清除干净的容器内残余介质的腐蚀,也受到大气的腐蚀作用。
在大气中,未被水饱和的空气冷却至一定温度后,水蒸汽将从空气中冷凝而汇集成水膜复盖在器壁表面的局部处,甚至整个表面都被水膜复盖。如果金属表面粗糙或表面附着有尘埃,污物,或者防腐层有破损等,水蒸汽更易在这些部位析出并聚集。应予指出的是,水蒸汽凝聚时,并非形成纯净的水。空气中的氮。氧以及其它气体杂质和二氧化硫,氮氧化合物,氯化氢,固体颗粒如烟气飘尘等都能溶解于水膜中形成电解质溶液,因而具备了电化学腐蚀的条件。影响腐蚀的因素首先是大气温度和湿度,其次是空气中的杂质成分及其含量,器壁材料的化学成分,器壁表面粗糙程度和玷污情况等.另一方面,如果压力容器内部的介质对器壁材料具有腐蚀性,停用时未清除干净而残留于容器内某些转角,连接部件或接管等间隙处,也将溶解在水膜中继续腐蚀器壁。
停用容器的维护保养措施是:
1、停止运行尤其是长期停用的容器,要将其内部介质排除干净。特别对腐蚀性介质,要进行排放,置换和清洗,吹干。注意防止容器的“死角”中积存腐蚀介质。
2、保持容器内部干燥和洁净,清除内部的污垢和腐蚀产物。修补好防腐层破损处。
3、压力容器外壁涂刷油漆,防止大气腐蚀。还要注意保温层下和支座处的防腐等。
四、安全装置维护保养 为防止压力容器因操作失误或发生意外超温超压事故,压力容器通常根据其工艺特性的需要均装设有安全装置。安全装置的种类较多,要合理装设,如有的容器操作复杂,管道、阀门太多,容易操作失误,则在重要的阀门上装设自动连锁装置,贮装液化气体的容器,除了装设安全阀、压力表及温度计外,为了防止充装过量,还要设置液位计等。安全泄压装置和压力表是压力容器最普通和常用的安全装置。
1、安全泄压装置及压力表设置的原则。
(1)在连续性操作系统中,如果装置中有二台或二台以上的压力容器,若其操作压力与压力来源相同,且气体压力在每个容器内不会自行升高,则可按压力系统在连接管道或其中一个容器上装设全系统的安全泄压装置和压力表;(2)若压力容器内的压力是其中介质的化学反应而产生的,或化学反应能使压力升高者,则容器应单独装设安全泄压装置和压力表;
(3)容器内介质的压力会由于容器内部或外部受热而显著升高,且容器与其他设备的连接管道上又装有截止阀者,容器应单独装设安全泄压装置和压力表;
(4)盛装和使用水蒸汽的压力容器,如它的最高许用压力不小于蒸汽锅炉所产生的蒸汽压力时,可不装设安全泄压装置,但如果前者小于后者,且蒸汽是经过减压以后才输入容器,则应在容器上或靠容器一侧的减压装置出口管上装设安全泄压装置和压力表。
2、安全装置的维护。要使安全泄压装置经常处于完好状态,保持准确可靠,灵敏好用,必须在压力容器的运行过程中加强维护保养。
压力表应保持洁净,表盘上的玻璃必须明亮清晰,使表内指针所指示的压力值清楚易见。表盘玻璃破碎或表盘刻度模糊不清的压力表要及时更换。装有排液,除尘装置的压力表,要定期进行排液或排放尘土。记录式压力表应按时更换记录纸和添加墨水。发现压力表(包括取压管)有故障时要及时处理,对压力表的指示值有怀疑时,应及时用标准表进行校核,不正确时应更换。压力表要定期校验,校验周期不低于六个月,校验后的压力表应贴上合格证并铅封。已经超过有效使用期限的压力表不应继续使用。
安全泄压装置也要经常保持洁净,防止阀体或弹簧等被油垢脏物所粘满或锈蚀,防止安全泄压装置的排放管被油垢或其他异物堵塞和冬季积水冻结。发现安全阀有渗漏迹象时,应及时进行更换或检修,禁止用增加载荷的方法(例如加大弹簧的压缩量或增加重锤对阀瓣的力矩等)来减除阀的泄漏。为了防止安全阀的阀瓣和阀座被气体中的油垢,水垢或结晶物等粘住或堵塞,用于空气、水蒸汽以及带有粘性物质而排放时又不会造成危害的其他
压力容器操作工培训讲义(总)
本文2025-01-31 14:27:19发表“合同范文”栏目。
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