压力容器安全操作培训剖析

事故原因分析 （1）操作人员违规操作。爆炸的换热器共有40个紧固螺栓，但操作 人员只装13只螺栓就进行气密性试验，且因试压环厚度比原连接法兰厚 4.7mm，原螺栓长度不够，但操作人员仍凑合用原螺栓，在承载螺栓数 量减少一大半的情况下，每只螺栓所能承受的载荷又有明显下降，由于 实际每只螺栓承载量大大超过设计规定的承载能力，致使螺栓被拉断后， 换热器发生爆炸。这是一起典型的因违章操作导致爆炸的事故。 （2）现场管理混乱，分工不明确，职责不清。直接参加闲常工作的 主要人员在试验前请假回家，将工作委托他人。试验前没有人对安全防 护措施和准备工作进行全面检查。
（4）紧急切断装置 紧急切断装置应当从压力容器上拆下进行解体、检验、维修和调 整，做耐压、密封、紧急切断等性能试验，检验合格并且重新铅封方 准使用。 （5）液面计 ①安装使用前，低、中压容器用液面计应进行1.5倍液面计公称压 力的液压试验，高压容器的液面计进行1.25倍液面计公称压力的液压 试验； ②液面计规定检修周期不应超过压力容器全面检验周期； ③液面计一个季度要定期冲洗一次。 （6）测温仪表 测温仪表应按使用单位规定的期限进行校验。新安装测温仪表应 经国家质量部门鉴定合格。
（1）安全阀 ①新安全阀在安装之前，应根据使用情况进行调试检验后，才 准安装使用。 ②安全阀一般每年至少校验一次，拆卸进行校验有困难时应采 用现场校验（在线校验）。
（2）爆破片：爆破片装置应进行定期更换，对于超过最大设计爆破 压力而未爆破的爆破片应立即更换；在苛刻条件下使用的爆破片装 置应每年更换；一般爆破片装置应在2~3年内更换（制造单位明确可 延长使用寿命的除外）。 （3）压力表：压力表和测温仪表应按使用单位规定的期限进行 校验。压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力 表安装前应进行校验，在刻度盘上应划出指示最高工作压力的红线， 注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。
(7)装运气瓶应妥善固定。汽车装运，一般应立放，车厢高度不应低于瓶高 的2/3；卧放时，气瓶头部(有阀端)应朝向一侧，垛放高度应低于车厢高度。 (8)运输已充气的气瓶，瓶体温度应保持在40℃以下，夏天要有遮阳 设施，防止暴晒，炎热地区应夜间运输。 (9)同一运输仓内(如车厢、集装箱、货仓)应尽量装运同一种气体的 气瓶。严禁将容易起化学反应而引起爆炸、燃烧、毒性、腐蚀危害的异 种气体气瓶同仓运输；严禁易燃器、油脂、腐蚀性物质与气瓶同仓运输。 (10)运输气瓶的仓室严禁烟火。应配备灭火器材(乙炔瓶不准使用四 氯化碳灭火器)和防毒面具。
4、安全附件选用 （1）安全阀、爆破片的排放能力必须大于压力容器的安全 泄放量。 （2）对于盛装易燃、易爆或剧毒有害介质压力容器，应采 用扳式玻璃液位计或自动液位指示器。 （3）压力容器的压力表、液面计等应根据压力容器的介质， 最高工作压力和温度正确选用。 （4）安全附件下列情况之一不得使用。 ①无产品合格证和铭牌的； ②性能不符合要求的； ③逾期不检查，不校验的；
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预防同类事故的措施 （1）对职工进行安全教育，提高职工的安全意识。 （2）职工应严格按操作规程操作，杜绝违章作业现象。 （3）加强对现场安全工作的监督和检查，现场工作一定 要分工明确，职责清楚，各司其职，严格安全防护措施的落实。
三.安全附件及相关要求
根据《容规》和有关规范规定压力容器的安全附件，包括安全阀、 压力表、爆破片装置、液压计和测温仪表、快开门式压力容器的 安全联锁装置。
2.对压力容器的基本要求有：
强度、刚度、稳定性、耐久性、密封性等等。
3.压力容器的失效 （1）.失效的定义
压力容器失效既包括爆炸、破裂及泄漏等，也包括 容器的过度变形、膨胀、局部鼓胀、严重腐蚀、产生较 大裂纹、裂纹的疲劳扩展或腐蚀扩展、高温下过度的蠕 变变形、几何形状受压失衡变形、金属材料长期使用的 变形等。因此凡因安全问题导致容器不能发挥原有效能 的现象均为失效。
压力容器安全操作
一.压力容器的安全知识
1.压力容器运行特性 压力容器是在特殊条件下运行的特种设备，所谓特殊条 件，主要是指压力、温度等介质的物理特性，以及介质的化 学特性。 （1）介质的物理特性：是指介质与压力、温度相关的物 理特性，如热胀冷缩，三种物理状态（气态、液态、固态） 等。 （2）介质的化学特性：主要指易燃易爆特性、毒性、腐 蚀性等。易燃易爆特性可分：可燃、易燃、惰性和助燃四种， 毒性介质可分为：极度危害、高度危害、中度危害、轻度危 害。
③.气体爆炸时的冲击波 压力容器破裂时气体爆炸的能量除了很少一部分消耗于容器进一步撕 裂和将容器或其碎片抛出以外，大部分产生冲击波。 在爆炸中心附近，空气冲击波波阵面上的超压△P可以达到一个多兆 帕。在这样高的压力下，建筑物将被摧毁，设备、管路等均会遭到严重破 坏。即使是在0.1MPa 内的冲击波也具有很大的破坏作用，0.005MPa超 压就可以使门窗玻璃碎。
（2）.压力容器的破坏形式 通常将压力容器的破坏形式分为韧性破裂、脆性破裂、 疲劳破裂、腐蚀破裂、蠕变破裂、复合型破裂。
（3）容器破裂爆炸及其危害知识简介 ①.爆炸的定义 爆炸，从广义上说，是指一种极其迅速的、物理的或化学 的能量释放过程。在这一过程中，系统的内在势能转变为机械 能及光和热的辐射等。压力容器破裂时，容器内高压气体解除 了外壳的约束，迅速膨胀并以很高的速度释放出内在能量。这 就是通常所说的物理爆炸现象。
3.气瓶为什么要漆色 国家法规和标准规定气瓶要漆色，包括瓶色、字样、字色和色环。 气瓶漆色的作用除了保护气瓶、防止腐蚀，反射阳光等热源，防止气 瓶过度升温以外，还为了便于区别、辨认所盛装的介质，防止可燃或 易燃、易爆介质与氧气混装，形成混合气体，而发生爆炸事故，有利 于安全。
4.怎样预防气瓶上的静电 气瓶上的静电主要是在充气或放气时产生的。气瓶上静电危害是放电 产生火花，可能引起可燃气体的爆炸燃烧事故，发生电击，造成人身伤害， 使仪器设备受影响。静电对气瓶的危害，要以预防为主来消除。使用气瓶 时，气瓶不应放在绝缘物体(如橡胶、塑料、木板)上，开启或关闭瓶阀时 应谨慎小心，开阀不能过猛，防止气速过高，并阀要严而不紧，避免造成 开阀困难。严禁用电磁起重机搬运气瓶，操作人员严禁穿着化纤服装和绝 缘性高的鞋袜。
②.容器破裂爆炸的危害 容器破裂时，气体膨胀所释放的能量，一方面使容器进 一步开裂，并使容器或其所裂成的碎片以较高的速度向四周 飞散，造成人身伤亡或撞坏周围的设备等。另一方面，它的 更大一部分对周围的空气作功，产生冲击波，冲击波除能直 接伤人外，还可以摧毁厂房等建筑物，产生更大的破坏作用。 如果容器的工作介质是有毒的气体，则随着容器的破裂， 大量的毒气向周围扩散，产生大气污染，并可能造成大面积 的中毒区。更严重的是容器内盛装的是可燃液化气体，在容 器破裂后，它立即蒸发并与周围的空气相混合形成可爆性混 合气体，遇到容器碎片撞击设备产生的火花或高速气流所产 生的静电作用，会立即产生化学爆炸，即通常所说的容器二 次爆炸。它产生的高温燃气向周围扩散，并引起周围可燃物 燃烧，会造成周围可燃物燃烧，会造成大面积的火灾区。
2、对压力容器安全附件的主要要求 （1）压力容器安全附件，保护装置，制造单位应经国务院特种设备 监督管理部门许可，方可从事相应的活动。安全附件的设计、制造应符合 “容规”和相应国家标准、行业标准的规定。 （2）各压力容器上的各种阀门，制造厂应持有相应类别的制造许可 证，并出具合格证和技术文件。 （3）安全附件上应有标牌注明主要技术参数。 （4）快开门式压力容器安全联锁装置，必须满足以下功能要求，应 经试用和技术坚定，方可推广使用。 快开门式压力容器的快开门（盖）应设计安全联锁装置并应具有以下 功能： A、当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能。 B、当压力容器的内部压力完全释放，安全联锁装置脱开后，方能打 开快开门的联锁联动功能。 C、具有与上述 同步的报警功能。
3、安全装置检验周期 安全附件的检验，分为两种： ①运行检查：指在运行状态下对安全附件的检查。一般情况下可 由生产第一线的人员进行。主要检查安全附件的外观和工作状况。压 力表失灵、未校验；压力容器与安全阀之间的截止阀处于关闭状态； 安全阀锈蚀、堵塞，特别是粘性高的介质会使安全阀滞塞；爆破片长 期使用后会产生时间效应，爆破压力不准确；液面计液面指示不准确， 等等。 ②停机检查：指在停止运行状态下由专业人员对安全附件的检查。 运行检查可与容器外部检查同时进行，停机检查可与容器全面检验同 步进行，也可单独进行。
④.容器破裂爆炸引起的其它危害 A、碎片的破坏作用 压力容器破裂时，气体高速喷出的反作用力可以把整个壳体向 破裂的相反方向推出，有些壳体则可能裂成大小不等的碎块或碎片 向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片在飞出的过程中 具有较大的动能，也可以造成较大的危害。
B、有毒液化气体容器破裂时的毒害区 介质为液化气体的压力容器，破裂时会产生激烈的蒸汽爆炸，这在上面 已经讨论过了。在压力容器所盛装的液化气体中，有很多是有毒的物质， 如液氨、液氯、二氧化硫、二氧化氮、氢氰酸等。盛装这些有毒液化气 体的容器破裂时，大量液体被蒸发气体，并在空气中扩散，会造成大面 积的毒害区，这在国内外都不是罕见的。例如1951年1月，日本大板府 某制冰厂一台小冷冻机用的氨受液器，直径仅有560mm，容积0.6m3。 因封头焊缝开裂，发生蒸汽爆炸，结果在直径为80m的范围内充满着浓 度很高的氨气。由于该容器置于路旁，使过路行人大部分中毒，死亡6人， 轻重伤11人。
1、压力容器的安全装置按其功能分为三类： （1）显示装置：各种形式的压力计、压力表、温度计、液位计等。 （2）控制式显示控制装置。这类装置能依照设定的工艺参数自行调节， 保证该工艺参数稳定在一定的范围内。如减压阀、调节阀、电接点压力表、 电接点温度计、自动液压计、紧急切断阀、过流阀、安全联锁装置。 （3）安全泄压装置 遇容器或系统内介质的压力超过额定压力时，该装置能自动泄放部分 或全部气体。以防止压力持续升高而威胁到容器的正常使用，造成破坏。 A、阀型安全泄压装置。（即各种型式的安全阀） B、断裂型安全泄压装置。（爆破片、爆破帽等） C、熔化型安全泄压装置，易熔塞、易熔片。（用于钢瓶、槽车上） D、组合型安全泄压装置。（由二种安全泄压装置组合而成，如安全阀 与爆破片，爆破片串联一起，在安全阀进口爆破片串联在安全阀出口。）
C、可燃液化气体容器破裂时的燃烧区 有这些压力容器，特别是大型贮罐，盛装的是可燃液化气体，如液 化石油气等。这些容器破裂时，器内的液化气体大量蒸发，并与周围的 空气混合，遇到适当条件常常在器外发生燃烧爆炸，酿成重大的火灾事 故。这种由于可燃液化气体贮罐破裂引起的火灾，危害之大，损失之重 是惊人的，而且还常有发生。 一个民用液化石油气瓶（15kg）破裂时，其燃烧范围至少可达20m。 一个10T的液化石油气贮罐破裂爆炸，燃烧范围至少可达170m。
5.搬运气瓶应注意什么 搬运和运输气瓶应小心谨慎，否则容易造成事故，应注意： (1)运输、搬动、装卸气瓶的管理、操作、押运和驾驶人员，应学 习并熟练掌握气瓶、气体的安全知识、消防器材和防毒面具的用法 (2)气瓶应戴瓶帽，最好戴宏大定式瓶帽。保护瓶阀，避免瓶阀受 力损坏。 (3)短距离移动气瓶，最好使用专用小车。人工搬动气瓶，应手搬 瓶肩，转动瓶底，不可拖拽、滚动或用脚蹬踹。 (4)应轻装轻卸，严禁抛、滑、滚、撞。 (5)吊装时应使用专门装具，严禁使用电磁起重机、链绳吊装，避 免吊运途中滑落。 (6)航空、铁路、公路、水运气瓶，应遵守相应的专业规章的规定。
二.典型案例分析
⒈1986.3.15上海石化总厂化工一厂换热器爆炸事故 事故概况 受上海石化化工总厂化工一厂的委托，核工业部第五安装公司，于 1986年3月15日对化工一厂的换热器进行气密性试验。16时35分，气压 达到3.5MPa时突然发生爆炸，试压环紧固螺栓被拉断，螺母脱落，换热 器管束与壳体分离，重量达4t的管束从原地冲出8m后，撞到载有空气压 缩机的黄河牌载重卡车上，卡车被推移2.3m，管束从原地冲出8m，重量 达2t的壳体向反方向飞出38.5m，撞到地桩上。两台换热器重叠，连接支 座螺栓被剪断，连接法兰短管被拉断，两台设备脱开。重6t的未爆炸换热 器受反作用力，整个向东南方向移动8m，并转向170度。爆炸造成在闲 常工作的4人死亡，直接经济损失5.6万元，间接经济损失2.5万元。