第五章压力容器解析
压力容器安全
压⼒容器安全第五章压⼒容器安全5.1压⼒容器的安全问题5.1.1压⼒容器的应⽤和特点压⼒容器是⼯业⽣产中必不可少的⼀类机械设备，压⼒容器不仅是承受流体压⼒(包括内压或外压)的密闭容器，从安全使⽤管理⽽⾔，更是⼀类具有潜在爆炸危险的特种设备。
(1)容器应⽤的⼴泛性压⼒容器⼴泛⽤于⽯油、化⼯、医药、冶⾦、机械、采矿、航天航空、交通运输等⼯业⽣产部门，且多半在压⼒条件下操作。
(2)操作条件的复杂性压⼒从真空到⾼压、超⾼压；温度从低温到⾼温。
处理介质包括：爆、燃、毒、辐(照)、腐(蚀)、磨(损)等。
(3)对安全的⾼要求压⼒容器本⾝要求有⾜够的强度、刚度和稳定性，密封性好。
5.1.2压⼒容器的安全问题压⼒容器事故有三个主要特征：（1）量⼤⾯⼴；（2）事故率⾼；（3）危害性⼤。
发⽣压⼒容器事故多是由于制造和操作管理上的原因。
压⼒容器只要在压⼒容器的材料、设计、制造、检验、运⾏、管理等各个环节循其规律，周密防范，完全可做到减少和避免事故发⽣。
压⼒容器是具有潜在爆炸危险的特殊承压设备，需要专业技术与专门管理，即技术管理和⾏政管理。
技术管理是指各种压⼒容器的安全技术，包括设计、制造、安装、检验的技术、标准与规范等；⾏政管理即政府和劳动部门的安全监察机构与技术检验单位，包括各项压⼒容器、锅炉、⽓瓶、液化⽯油⽓槽车安全监察法规、规程和条例等制度。
5.2压⼒容器的分类5.2.1压⼒容器的定义范围压⼒容器从字⾯上看，凡承受压⼒的密闭容器都属压⼒容器范围。
实际中只是将⽐较容易发⽣事故，且事故危害性较⼤的压⼒容器才作为⼀种需要实施专门安全监察的设备；即：最⾼⼯作压⼒≥0.1Ma(不包含液体静压⼒)；内直径(⾮圆形截⾯则指断⾯最⼤尺⼨)≥0.15m，且容积≥0.025m３；盛装介质为⽓体、液化⽓体或最⾼⼯作温度⾼于或等于标准沸点的液体。
5.2.2压⼒容器的分类（1）按使⽤位置分类：1)固定式压⼒容器即固定安装在使⽤地点的容器；2)移动式容器指⽓瓶、⽓桶和槽车等⽆固定安装和使⽤地点的容器。
第五章-压力容器检验与维修PPT课件
第一节、在用压力容器的定期检验
(6)人孔和检查孔打开后，必须清除所有可能滞留的易燃、有毒、有 害气体。压力容器内部空间的气体含氧量应当在18％—23％(体积 比)之间。必要时，还应当配备通风、安全救护等设施；
(7)高温或者低温条件下运行的压力容器，按照操作规程的要求缓慢 地降温或者升温，使之达到可以进行检验工作的程度，防止造成 伤害；
(8)能够转动的或者其中有可动部件的压力容器，应当锁住开关，固 定牢靠。移动式压力容器检验时，应当采取措施防止移动；
(9)切断与压力容器有关的电源，设置明显的安全标志。检验照明用 电不超过24V，引入容器内的电缆应当绝缘良好，接地可靠；
(10)如果需现场射线检测时，应当隔离出透照区，设置警示标志； (11)全面检验时，应当有专人监护，并且有可靠的联络措施； (12)检验时，使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合，协助
第一节、在用压力容器的定期检验
2.定期检验的要求（使用单位）
检验前，使用单位做好有关的准备工作，现场应当具备以下条件：
(1)影响全面检验的附属部件或者其他物件，应当按检验要求进行清理 或者拆除；
(2)为检验而搭设的脚手架、轻便梯等设施必须安全牢固（对离地面3m 以上的脚手架设置安全护栏）；
(3)需要进行检验的表面，特别是腐蚀部位和可能产生裂纹性缺陷的部 位，必须彻底清理干净，母材表面应当露出金属本体，进行磁粉、 渗透检测的表面应当露出金属光泽；
一、吹扫置换 二、增设盲板 三、检修施工用火 四、相关部件的拆卸与封闭 五、进入容器内部作业：特别是易燃易爆、有毒介质的浓
度、用电要求等。（实操） 六、起重吊装 七、脚手架 八、高空作业：2米以上 九、检修现场的电气安全 十、检修质量
第四节 压力容器的修理
《压力容器》课件
包括清洗、防腐等，确保设备 外观、内部及传热元件的清洁 和正常。
压力容器的安全
1 压力容器的危险性
包括高压、高温、易爆等，一旦安全事故发生，会造成巨大的人员伤亡和物质损失。
2 安全保护措施
包括安装防护装置、使用安全阀、定期检查维护等，确保设备在运行过程中处于安全状 态。
3 紧急事故处理
在发生安全事故时要迅速采取紧急措施，并及时报告有关部门和领导，进行事故调查和 责任追究。
压力容器的尺寸选择
按照设计参数和使用要求确定 尺寸，对于大型压力容器还需 要考虑运输和安装问题。
压力容器制造
1
制造工艺
包括板材制作、卷制、组装、焊接等，
材料选择
2
需要精确的加工设备和技术。
常用材料有碳素钢、不锈钢、钛合金
和镍基合金等，根据介质、温度、压 力等选用合括工艺控制、检测和测试、质量证 书等环节，确保产品合格，符合相关 标准和规范要求。
压力容器安装
安装前检查
检查管道布局、配套设备等，确保设备安装位置合理，并进行检测和试运行。
安装的方法
分为就地安装、整体安装、分段拼装等，安装时要遵循设计要求，保证设备的稳定性和安全 性。
压力容器的操作
1
操作前准备
包括检查设备状态、介质物性、防爆安全等，确保设备处于安全状态。
2
启动和停机
在启停设备时要遵循操作规程，严格控制操作参数和各项指标。
《压力容器》PPT课件
本PPT课件介绍了压力容器的设计、制造、安装、维护和安全，重点讲解了 不同工况下压力容器的操作和怎样保证压力容器的安全。
简介
什么是压力容器
压力容器是一种用于储存和输送气体或液体的设备，不仅承受液体或气体的压力，而且还要 承受外界的重力和风压等载荷。
压力容器基本知识PPT课件
家都设有专门的机构，对压力容器进行安全管理和监督检查，并要求按规
定的技术规范进行设计、制造和使用管理。作为压力容器操作人员，正确
使用和维护压力容器，保证压力容器安全运行是应尽的职责。为了帮助操
作人员丰富理论知识和提高实际操作水平，本章将讲解一些与压力容器有
.
3
关的基本知识。
本节主要内容
▪ 1 压力 ▪ 2 压力容器的压力源 ▪ 3 压力容器界限 ▪ 4 压力容器在工业生产中的应用
（3）盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于 其标准沸点的液体（注3）。
.
20
▪ 注1：工作压力，是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到 的最高压力（表压力）。
▪ 注2：容积，是指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计 算（不考虑制造公差）并且圆整。一般应当扣除永久连接在压力容器 内部的内件的体积。
（指在1个大气压下的沸点）的液体。
.
18
▪ 《特种设备安全监察条例》中压力容器的定义为：压力容 器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备， 其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表 压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5 MP•L a的 气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的 液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于 或者等于1.0 MP•L a 的气体、液化气体和标准沸点等于 或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
.
17
▪ 3.2 我国压力容器的界限范围 ▪ 国家质量技术监督检验检疫总局颁发的《压力容器安全技术监察
规程》规定同时具备下列三个条件的容器作为特殊设备来管理： （1）最高工作压力（Pw）大于等于0.1MPa（不包括液体静压力，
15-16压力容器安全技术(五)2
一 安全阀的分类
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压力容器通常采用弹簧式安全阀。 1 按加载机构分类 1）重块式 利用重块平衡，最古老，笨重，已很少用
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二 安全阀的型号标记
1）安全阀的主要标准型号编制方法
P61表5-2 P61表5-3
P61表5-5 P61表5-4
10*MPa
公称压力等级：在指定温度下表示的最 大允许工作压力,阀门公称压力MPA系 列：0.5、1、1.6、 2.5、4.0、6.0、8.0、 10.0、16.0、20、25、40、50、63
当压力容器内的压力超过允许值时,安全泄放装置 应能自动、迅速的排放压力容器内的介质,及时降低 压力容器内压力,确保压力容器的安全。
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安全泄压装置的分类： 1）阀型安全泄压装置－安全阀 2）断裂型安全泄压装置－爆破片及防爆帽 3）熔化型安全泄压装置－易熔塞
3 按介质的排放方式分类 1）敞开式 阀盖敞开，弹簧腔与大气想通，排放的气体直接
进入周围环境，适于介质无污染 2）全封闭式 气体通过排气管排放，安全阀和排气侧要求密封，
用于介质有毒、易燃、对大气有污染的情况
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免爆破片的疲劳损坏 组合型一般用于介质具有腐蚀性的液化气体，或
压力表基本知识
第五章 压力容器与工业管道第一节 压力容器基本知识压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、分离、贮存等工艺过程，并承受0．1MPa 表压以上压力的容器。
石油化工生产过程中使用的压力容器形式多样，结构复杂，工作条件苛刻，危险性较大。
一、压力容器的形式压力容器的形式通常有以下划分方法：(一)按制造方法分分为焊接容器、锻造容器、热套容器、多层包扎式容器、绕带式容器、组合容器等。
(二)按制造材料分分为钢制容器、有色金属容器、非金属容器等。
(三)按几何形状分分为圆筒形容器、球形容器、矩形容器、组合式容器等。
(四)按安装方式分分为立式容器、卧式容器等。
(五)按受压情况分分为内压容器、外压容器等。
(六)按壁厚分(1)薄壁容器2.11.10～≤=i D D K (5-1)(2)厚壁容器2.10>=i D D K (5-2)式中 D 0——容器外径；Di ——容器内径。
(七)按工艺过程中作用原理分分为反应容器(代号R)、换热容器(代号E)、分离容器(代号S)、贮存容器(代号C ，其中球罐代号B)。
(八)按操作温度分(1)低温容器(t ≤－20℃)。
(2)常温容器(t ＞－20～150℃)。
(3)中温容器(t ≥150～450℃)。
(4)高温容器(t ≥450℃)。
(九)按设计压力分(1)低压容器(代号L) 0．1MPa ≤P ＜1．6MPa 。
(2)中压容器(代号M) 1．6MPa ≤P ＜10MPa 。
(3)高压容器(代号H) 10MPa ≤P<100MPa 。
(4)超高压容器(代号U) p ≥100MPa 。
另外，按使用方式可分为固定式和移动式压力容器；按结构分为可拆结构和不可拆结构容器。
二、压力容器分类国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》(质技监局发[1999]154号，以下简称《容规》)根据压力容器操作压力、介质危害程度、容器功能、结构特性、材料和对容器安全性能的综合影响程度等，将压力容器分为三类。
压力容器作业人员培训考核讲义
压力容器作业人员培训考核讲义第一章：压力容器基本概念1.1 压力容器的定义压力容器是一种能够承受内部压力，并用于容纳气体或液体的容器。
在工业生产中，压力容器被广泛应用于石油、化工、食品、医药等行业。
1.2 压力容器的主要参数压力容器的主要参数包括：内部压力、工作温度、容积和壁厚等。
这些参数直接影响压力容器的设计、制造和使用。
1.3 压力容器的分类压力容器根据其结构形式、材料和用途等，可以分为多种类型，如：球罐、圆筒形罐、换热器、反应器等。
第二章：压力容器的安全技术2.1 压力容器的安全重要性由于压力容器内部压力较高，若操作不当或设备故障，可能导致容器破裂、爆炸等严重事故。
因此，掌握压力容器的安全技术至关重要。
2.2 压力容器的安全法规我国对压力容器的安全管理制定了一系列法规和标准，如《压力容器安全技术监察规程》、《压力容器定期检验与评定》等。
2.3 压力容器的安全装置压力容器的安全装置包括：压力表、安全阀、爆破片、液位计等。
这些装置能实时监测容器的工作状态，并在危险情况下自动启动，防止事故发生。
第三章：压力容器的操作与维护3.1 压力容器的操作压力容器的操作人员应熟练掌握设备的操作流程，遵循安全操作规程，确保设备正常运行。
3.2 压力容器的维护与保养定期对压力容器进行维护与保养，检查设备的工作状态，发现问题及时处理，确保设备的安全可靠性。
3.3 压力容器的故障处理当压力容器出现故障时，应迅速采取措施，如：停机、泄压等，并及时报告上级，按照应急预案进行处理。
第四章：压力容器事故案例分析本章将通过分析实际发生的事故案例，使学员深入了解压力容器事故的原因、特点及预防措施。
4.1 事故案例一：压力容器破裂事故分析事故原因：设计不合理、材料缺陷、制造工艺不当等。
4.2 事故案例二：压力容器爆炸事故分析事故原因：安全阀故障、操作失误、超压运行等。
4.3 事故案例三：液位计失效事故分析事故原因：液位计损坏、未定期校验、操作人员未及时发现等。
压力容器基础知识全解
压力容器基础知识全解压力容器是一种专用的容器，它能够承受高压气体或液体，并且必须具备较高的安全性能。
压力容器广泛应用于石油、化工、电力、燃料等领域，为工业生产提供了重要的技术支持。
以下是压力容器的基础知识讲解。
一、压力容器的分类1.按形状分类圆柱形、球形、卵圆形、多边形和特殊形式。
2.按应用场合分类工业用压力容器、燃气用压力容器、危险化学品用压力容器、食品用压力容器和医用压力容器。
3.按制造材料分类钢制压力容器、合金钢制压力容器、铝制压力容器、铜制压力容器、塑料制压力容器和复合材料制压力容器。
二、压力容器的结构大致可分为壳体、封头、法兰、支座、管路、附件等部分。
1.壳体：包括筒体、球罐、卵圆罐等，壳体的结构要求有足够的强度和刚度，其厚度和连接方式要满足设计要求。
2.封头：包括圆头和翻边头，工艺要求高，尤其在比较大的压力容器中更要注意。
3.法兰：用于连接各个部件，其质量直接影响压力容器的安全性能。
4.支座：支持压力容器的重量和沉降，具备一定的抗震、抗风等能力。
5.管路：用于导入或导出气体或液体，在设计中要对管路进行合理安排。
6.附件：包括压力表、安全阀、液位计、温度计等，用于检测和控制压力容器内部情况。
三、压力容器的设计原则1.力学原则：在承受同样的压力下，薄壁的压力容器在受力时的应变比厚壁小，因此薄壁压力容器的应变能力更好。
2.稳定原则：压力容器的稳定性必须得到保证，如圆柱壳的稳定性也受到长度和直径的影响。
3.耐腐蚀原则：对于受腐蚀性气体或液体的压力容器，应选用耐腐蚀性的材料，以保证容器长期使用的稳定性和安全性。
4.安全原则：压力容器的设计应遵循“安全第一”的原则，重点考虑容器的安全范围、安全功能和安全边界的设置。
四、压力容器的安全措施1.使用合格材料，压力容器材料应符合相关标准。
2.合理选择和设计，压力容器应合理选择和设计，符合技术规范要求。
3.经常检查和维护，压力容器要经常进行检查和维护，详细记录检查结果和维护情况。
压力容器的安全泄压装置安全泄压装置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、液化气体容器的安全泄放量
用以贮存或处理液化气体的压力容器，当环境温 度升高时，器内的液化气体受热蒸发，体积迅速增大 ，从而造成压力容器超压，危及容器的安全。
由于压力容器产生超压的原因不同，因此，计 算安全泄放量的方法也有所不同。
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、贮存压缩气体或蒸汽时容器的安全泄放量 （1） 压缩气体或蒸汽容器（仅一个压力源）
石油化工厂有很多贮存或处理压缩气体、蒸汽等的 压力容器，由于其压力源的压力比较稳定，不受外界干 扰，因此，该容器的安全泄放量就是该压力源的最大生 产能力。对于压缩机取1小时（单位时间）的排气量， 锅炉取1小时的蒸汽量为安全泄放量。 （2） 压缩气体（蒸汽）贮罐（多个源控制）
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
2、安全泄放装置的性能要求： （1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器
的工作； （2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，
把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压 力保持在容许的范围，达到保护容器的目的。 （3）具备自动报警的作用。
压力容器的安全泄压装 置安全泄压装置与安全
泄放量
2020/11/14
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
可能产生超压的情况： （1）自身不产生压力的容器
① 输入气量 >输出气量，压力上升→超压； ② 管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升； ③ 阀门操作失误（出口阀关闭），压力上升。 （2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统
压力容器检验员培训——第五章 安全状况等级评定
第五章 安全状况等级评定
压力容器的材料在使用中其性能可能会发生退化， 称为材质劣化。材质劣化的两个主要原因是在高 温下长期使用和腐蚀。必须指出的是，有材质劣 化倾向并不表明材质已经劣化，只有当发现了由 于材质劣化引起的缺陷或者材质劣化的明显表征 时，才能作出此结论。而且，部分材质劣化引起 的缺陷是可以进行修复的，如应力腐蚀产生的裂 纹，如果通过分析判断能够确保缺陷修复后容器 在下一检验周期内的安全使用，则其安全状况等 级可定为3级。
第五章 安全状况等级评定
1、安全状况等级为1、2级的，一般每6年一 次；
2、安全状况等级为3级的，一般3~6年一次； 3、安全状况等级为4级的，其检验周期由检
验机构确定。
安全状况等级评定
第五条 压力容器一般应检验机构根据本次全面检验结果按照本 规则第四条的有关规定确定。
次全面检验；
11．球形储罐(使用标准抗拉强度下限fb≥540MPa材料制造的，投用一年后应当 开罐检验)；
12．搪玻璃设备。
(二)安全状况等级为1、2级的压力容器符合以下条 件之一时，全面检验周期可以适当延长：
1．非金属衬里层完好，其检验周期最长可以延 长至9年；
2．介质对材料腐蚀速率每年低于0．1一(实测 数据)、有可靠的耐腐蚀金属衬里(复合钢板)或者 热喷涂金属(铝粉或者不锈钢粉)涂层，通过1-2次 全面检验确认腐蚀轻微或者衬里完好的，其检验 周期最长可以延长至12年； ·
证安全使用的；
5．停止使用时间超过2年的； 6．改变使用介质并且可能造成腐蚀现象恶化的； 7．设计图样注明无法进行耐压试验的； 8．检验中对其他影响安全的因素有怀疑的； 9．介质为液化石油气且有应力腐蚀现象的，每年或根据需要进行全面检验； 10．采用“亚铵法”造纸工艺，且无防腐措施的蒸球根据需要每年至少进行一
化工机械第五章压力容器
即锥形壳体上环向应力是径向应力的两倍。由应力计算 公式可知，应力与α角成正比，α角增大，应力也随着增 加。两向应力随着r的增加而增加。在锥壳开口处，两向 应力有最大值，在锥顶端r=0处，两向应力为零。
第二十三页，编辑于星期六：十八点 二十五分。
第五章
压力容器
5.2.5边缘应力的概念
由应力分析及推导可知，当薄壁壳体的几何形状发生 突变，或载荷分布发生突变；或壳体厚度发生突变，材 料发生突变等，都会在突变处产生附加的局部应力，我 们称为边缘应力。这种局部应力有时会是薄膜应力的数 倍，甚至会导致容器失效，设计中应予以重视。
椭球形壳体上任一点的两向薄膜应力为：
P
2 b
a4 x2(a2 b2)
（5-4）
P
2 b
a
4
x2
(a2
b2
)[2
a
4
x
a4 2 (a2
b2
)
]
第二十一页，编辑于星期六：十八点 二十五分。
第五章
压力容器
由式（5-4）可知，椭球封头上的应力是随x的变化而变化 的。对于标准椭圆形封（a/b=2），封头顶点处的（x=0）， 两向应力有最大拉应力值，在封头边缘处（x=a），径向应 力为顶点处的1/2，环向应力为负应力，且其值与顶点处值 相等。
在工艺尺寸确定之后，为了满足安全和使用要求，还要 确定强度尺寸，零部件在机械设计时，应满足以下要求：
<1>强度———有足够的抵抗外力破坏的能力。
<2>刚度———有足够的抵抗外力变形的能力，以防 止变形过大。
<3>稳定性——有保持自身形状的能力，以防压瘪或
皱折。
第十二页，编辑于星期六：十八点 二十五分。
《压力容器定期检验规则》释义
《压力容器定期检验规则 》
编制情况介绍
•3
1990年原劳动部颁发了《在用压力容器检验规程
》，并于1990年2月正式执行。
《在用压力容器检验规程》（以下简称《检规》）颁
发执行十余年来，对规范在用压力容器检验，保证其
运行安全，起到了重要的保障作用。但是，随着条件
的改变及技术的进步，《检规》在长期执行过程中也
暴露出某些问题与不足，如对压力容器的在线年度检
验（检查）重视不够、部分检验报告内容重复烦琐、
安全状况等级划分未能充分反映国内相关的研究成果
Байду номын сангаас
和大量检验实践的成熟经验、部分检验要求偏严不利
于加入WTO后的国际竞争，尤其是原国家质量技术
监督局于1999年颁发了新的《压力容器安全技术监察
规程》（以下简称1999版《容规》），《检规》和
•11
第三条 本条规定了压力容器年度检查工作的定义、周期 以及允许从事检查工作的单位与人员。
《检规》规定在用压力容器的检验由外部检查及内外部检 验两部分组成。1990版《容规》规定：外部检查是指专业人 员在压力容器运行中的定期在线检查，每年至少一次。1999 版《容规》又规定：外部检查是指在用压力容器运行中的定 期在线检查，每年至少一次。外部检查可由检验单位有资格 的压力容器检验员进行，也可由经安全监察机构认可的使用 单位压力容器专业人员进行。但是，在长期的实践中发现， 运行中的定期在线检查工作并没有完全落实，形成了重内外 部检验轻外部检查的格局。由于《检规》关于外部检查的内 容过少且未规定统一的报告格式，并且每年一次的外部检查 工作量巨大，许多单位多年不进行外部检查或以停机时的内 外部检验取代在线的外部检查，致使《检规》对外部检查的 要求形同虚设，法规的严肃性难以得到保证，影响了压力容 器的安全运行。
第五章-压力容器的超压泄放装置(1)概述
第五章 压力容器的安全泄压装置
(1)半球形封头的卧式容器 A r=πDo L （ m2） (2)椭圆形封头的卧式容器 A r= πDo (L+0.3Do) （m2） (3)立式容器 A r=πDo L’ （m2 ） (4)球形容器 Ar=πD02 /2 （m2） 或从地面起到7.5m高度以下所包括的外表面积,取两者 中较大的值。 式中 Do－容器外径, m; L－容器总长, m; L ’－容器内最高液位, m。
第五章 压力容器的安全泄压装置
可能产生超压的情况：
（1）自身不产生压力的容器
① 输入气量 >输出气量，压力上升→超压； ② 管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升； ③ 阀门操作失误（出口阀关闭），压力上升。 （2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统
的容器，因减压阀失灵而形成超压。
换热中的管子渗漏使高压侧介质流入低压壳层等
第五章 压力容器的安全泄压装置
第五章 压力容器的安全泄压装置
第五章 压力容器的安全泄压装置
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、液化气体容器的安全泄放量 用以贮存或处理液化气体的压力容器，当环境温 度升高时，器内的液化气体受热蒸发，体积迅速增大 ，从而造成压力容器超压，危及容器的安全。 因此，应该按它在可能遇到的最不利的情况下的 蒸发量来确定安全泄放量。 对于介质为易燃液化气体，或装设在有可能发生 火灾环境下工作的非易燃液化气体的压力容器，其安 全泄放量要按容器周围发生火灾时的蒸发量来考虑。
第五章 压力容器的安全泄压装置 第一节 安全泄压装臵与安全泄放量
一、超压泄放装臵
1、超压泄放装臵的作用
压力容器通常在正常的工作压力下是可以安
全运行的。但由于某些物化过程或化学反应过程
压力容器原理
压力容器原理
压力容器是一种专门设计和制造的设备，用于储存和运输高压气体或液体。
它能够承受内部压力的作用，同时防止液体或气体泄漏。
压力容器的原理是基于材料的强度和结构的设计。
下面介绍一下压力容器的工作原理：
1. 材料强度：为了承受高压力作用，压力容器通常采用高强度金属材料，如钢材。
这些材料具有良好的抗压性能和强度，能够有效地抵抗内部压力的作用。
2. 结构设计：压力容器的结构设计必须经过精确计算和合理布局。
常见的压力容器结构包括圆筒形、球形和圆锥形等。
这些结构具有均匀承载压力的特点，能够减少应力集中，提高整个容器的抗压性能。
3. 安全阀：为了防止压力容器内部压力超过安全范围，一般会在容器上安装安全阀。
安全阀的作用是在内部压力超过设定值时自动打开，释放部分压力，确保容器内部压力稳定在安全范围内，防止容器破裂或爆炸。
4. 检测和监控：压力容器在使用过程中需要进行定期检测和监控，以确保其安全性能。
常见的检测手段包括超声波探伤、放射性检测和压力测试等。
通过这些手段可以及时发现容器内部的缺陷或故障，并采取相应措施修复或更换。
总体而言，压力容器通过合理的材料选择、结构设计和安全阀的设置，以及定期的检测和监控，保证容器在高压力作用下的
安全运行。
它在工业生产和运输过程中起到至关重要的作用，但也需要严格遵守相关的安全规范和操作规程，以防止潜在的危险和事故发生。
过程设备设计-压力容器零部件设计
一、密封机理及其分类
1.密封机理
2 密封分类
3.影响法兰密封的主要因素
（1）螺栓预紧力
（2）垫片性能
(3) 压紧面的质量
(4) 法兰刚度
(5) 操作条件
二、螺栓法兰连接设计 1. 螺栓法兰连接的密封设计
四、开孔和开孔补强设计
五、支座和检查孔
支座
1、补强结构
（2）、开孔补强的设计准则
（3）容许不另行补强的最大开孔直径
（4) 等面积补强计算
（5）接管的方位
例题：
某容器DN=1200，设计压力2.5Mpa，设计温
度100℃， 在非标准椭圆端盖（DN1200X12， 形状系数，16MnR）中心接一个 108X6的 平齐式接管（10号无缝钢管），开孔不在焊 缝上。试确定此开孔是否需要补强，补强圈 厚度若干？（端盖的壁厚附加量 C=3mm, 钢 管的壁厚附加量C=2mm）
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用于显示锅炉内水位的高低。每台锅炉至少装设两只独立的水位计。
4、温度测量装置
对锅炉的给水、蒸汽、烟气等介质的温度进行测量监测
辽宁科技学院讲稿
教学内容
备 注
5、保护装置：
（1）超温报警和联锁保护装置：报警并自动切断燃料的供应和停止鼓、引风，防止锅炉发生超温而导致锅炉损坏或爆炸。
（2）高低水位警报和低水位联锁保护装置：当锅炉内水位高于最高安全水位或低于最低安全水位时，水位警报器就自动发出警报，提醒司炉人员采取措施防止事故发生。
（3）锅炉熄火保护装置：锅炉炉膛熄火时，切断燃料供应，并发出相应信号。
6、排污阀或放水装置
排放锅水蒸发而残留下的水垢、泥渣及其他有害物质，使锅水的水质控制在允许的范围内，使受热面保持清洁，以确保锅炉的安全、经济运行。
7、防爆门
防止炉膛和尾部烟道再次燃烧造成破坏。
8、锅炉自动控制装置
通过工业自动化仪表对温度、压力、流量、成分等参数进行测量和调节。
（2）缺陷导致爆炸：裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化，承压部件丧失承载能力，在正常工作压力下突然发生爆炸。
预防措施：加强设计、制造质量控制，加强检验，及时处理缺陷
（3）严重缺水导致爆炸：给严重缺水的锅炉上水，往往会导致爆炸。应立即停炉。
预防措施：加强运行管理。
（2）超温运行。锅炉出口汽温过高、受热面温度过高，造成金属烧损或发生爆管事故。
（3）锅炉水位过低会引起严重缺水事故；锅炉水位过高会引起满水事故，使压力表管口结垢而失灵而导致锅炉超压。
（4）水垢太厚，受热面水侧热阻增大，而使受热面金属烧坏。
（5）水循环被破坏。受热面管子将发生倒流或停滞，或者造成“汽塞”，在停滞水流的管子内产生泥垢和水垢堵塞，从而烧坏受热面管子或发生爆炸事故。
重点、难点及解决方法
重点：锅炉、压力容器、电梯和起重机械的安全附件、常见事故原因和预防措施。
解决方法：列举案例进行讲解。
教学基本内容与教学设计
1、简介本次课的基本内容Βιβλιοθήκη 2、教学进程和教学时间具体安排
§5.1特种设备的基本概念和分类，10分钟。
§5.2锅炉，20分钟。
§5.4压力容器，20分钟。
§5.5电梯，20分钟。
§5.6起重机械，20分钟。
教学方法
讲授法、案例法等
教学手段
板书
参考资料
陈宝智《矿山安全工程》、注册安全工程师考试《安全生产技术》
学习效果评测
作业
1、锅炉的安全附件有哪些？
2、简述压力容器产生事故的原因和预防措施？
教学后记
辽宁科技学院讲稿
教学内容
备 注
5矿山特种设备
5.1特种设备的基本概念和分类
一、特种设备的概念
（4）停炉及停炉保养
■停炉：正常停炉和紧急停炉。
●正常停炉：按规程规定的次序进行。
●紧急停炉：缺水、满水、无法进水、水位表或安全阀全部失效、压力表全部失效、燃烧设备损坏或炉墙倒塌等。
■停炉保养：压力保养、湿法保养、干法保养、充气保养。
辽宁科技学院讲稿
教学内容
备 注
六、锅炉事故原因
（1）超压运行。如安全阀、压力表等安全装置失灵，或者在水循环系统发生故障。
（6）锅炉工的误操作，错误的检修方法和不对锅炉进行定期检查等都可能导致事故的发生。
七、锅炉爆炸事故原因及预防措施
1、锅炉爆炸特点
锅筒破裂，高于标准沸点的饱和水瞬间汽化。
2、锅炉爆炸事故原因及预防措施
（1）超压爆炸：关闭或关小出汽阀门；安全阀、压力表损坏；无承压能力的锅炉改作超压蒸汽锅炉等原因。
预防措施：加强运行管理。
（2）易于损坏性：受热面管子腐蚀（氧腐蚀）、磨损；
（3）使用的广泛性：矿山生活和生产供热、供水；
（4）连续运行性：供热供水连续不能停。
三、锅炉的分类
（1）按蒸汽压力和蒸发量分：高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉；大型锅炉、中型锅炉、小型锅炉。
（2）按用途分：电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、船舶锅炉等；
（3）按能量来源：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热锅炉；
（7）监控水质：防止锅炉内部结垢、腐蚀、汽水共腾
（8）报告事故
2、锅炉的启动、运行与停炉
（1）启动步骤
检查准备→上水→烘炉→煮炉→点火升压→暖管与并汽
（2）点火升压阶段的安全注意事项
防止炉膛爆炸；控制升温升压速度；监视和调整仪表
（3）正常运行中的调节
水位调节（正常水位线上下50mm内波动）；汽压调节（由负荷决定，燃烧、给水）；汽温调节；燃烧调节（燃料燃烧适应负荷要求）；排污和吹灰
五、锅炉使用安全管理
1、安全管理要点
（1）使用有设计、制造许可证的单位生产的合格产品
（2）登记建档：原始资料、使用情况、检验情况
（3）专责管理：专门机构、专门技术人员
（4）持证上岗：司炉人员、水质化验人员、操作人员培训考核合格
（5）照章操作：按操作规程进行操作
（6）定期检验：每隔一定时间对设备进行检查和试验：
（4）按锅炉结构分：锅壳式锅炉、水管锅炉；
四、锅炉的安全附件
1、安全阀
控制锅炉内部压力极限值并对锅炉起到安全保护作用。每年检验、定压一次，每月自动排放试验一次，每周手动排放试验一次。
2、压力表
压力表用于准确地测量锅炉上所需测量部分压力的大小。压力表量程为工作压力的1.5～3倍，表盘直径不小于100mm，每半年校验一次。
辽宁科技学院教案
课题名称
§5矿山特种设备
课次
第（8）次课
课时
2
课型
理论（√）；实验（）；实习（）；、实务（）；习题课（）；讨论（）；其他（）
教学目标
了解特种设备的概念和分类；了解锅炉、压力容器、电梯和起重机械的定义、工作特性和分类；掌握锅炉、压力容器、电梯和起重机械的安全附件、常见事故原因和预防措施。
用燃料燃烧后产生的热量加热工质（一般是水），使工质成为具有一定温度和压力的热水或蒸汽，供外界应用的一种热能设备。
锅炉由“锅”和“炉”以及附件、自控装置、附属设备组成。“锅”——锅筒、水冷壁、过热器、对流管束、省煤器等；“炉”——炉膛和烟道。
二、工作特性
（1）爆炸危险性：高温、高压，使用中（锅筒）发生破裂产生爆炸；
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施等。除后两种外，其余特种设备均是矿山常用的特种设备。
二、特种设备的分类
●承压类特种设备：锅炉、压力容器（气瓶）、压力管道
●机电类特种设备：电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施
5.2锅炉
一、定义