压力容器 管道培训课件

压力容器与管道安全培训课件第一章压力容器与管道基础概述压力容器与压力管道是工业生产中最关键的承压设备,广泛应用于石油化工、能源电力、医药食品等众多领域深入理解其基本概念、分类特征及应用场景,是确保设备安全运行的首要前提本章将系统介绍压力容器与管道的基础知识,为后续深入学习奠定坚实基础基本定义应用领域安全重要性承载气体或液体并承受一定压力的密闭设备石化、化工、电力、造纸等工业行业什么是压力容器与压力管道定义及分类典型应用领域压力容器是指盛装气体或液体,承载一定压力的密闭设备按照移动性分为固定式压力容器和移动式压力容器;按照压力等级和介质危险性分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类压力管道则是指输送气体或液体的管状设备,包括管道组成件和管道支承件固定式压力容器通常安装在固定位置,如反应釜、储罐、换热器等移动式压力容器则包括汽车罐车、铁路罐车、罐式集装箱等,可随运输工具移动设计压力与工作压力的区别准确理解设计压力与工作压力的概念及其区别,对于压力容器的安全设计、制造和使用至关重要两者的合理确定直接影响设备的安全性能和经济性设计压力工作压力设计压力是指设定的容器顶部的最高压力,与相应的设计温度一起作工作压力是指在正常工艺操作过程中,容器顶部可能达到的最高压为设计载荷条件其确定应考虑最高工作压力、安全阀开启压力、系力它反映了设备实际运行时承受的压力状态,是操作人员日常监控统超压可能性等因素,通常取最高工作压力的

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1.10倍的重要参数设计压力的确定原则:安全裕度的重要性:•不得低于最高工作压力•应考虑压力波动和安全裕度•需结合介质特性和工艺条件•满足相关标准规范要求典型压力容器结构示意图压力容器的主要结构包括筒体、封头、接管、法兰及各类安全附件筒体是容器的主体部分,承受主要载荷;封头封闭筒体两端,常见形式有椭圆形、碟形、球形等;安全附件如安全阀、压力表、液位计等,对设备安全运行起关键监控保护作用筒体封头安全阀主要承压部件端部封闭结构超压保护装置压力表第二章压力容器与管道相关法规标准压力容器与管道作为特种设备,其设计、制造、安装、使用、检验全生命周期均受到严格的法律法规和技术标准约束掌握相关法规标准体系,是从事压力容器与管道相关工作的基本要求,也是确保设备安全合规的重要保障01法规体系《特种设备安全法》及配套规章02技术规范TSG系列安全技术监察规程03设计标准GB150等国家和行业标准04检验规则定期检验和监督检验要求《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21—2016TSG21—2016是我国压力容器安全监管的核心技术规范,规定了固定式压力容器从设计到报废全过程的安全技术要求和监察管理制度该规程是压力容器相关单位和人员必须严格遵守的法规性文件规程适用范围基本安全要求适用于同时满足以下条件的固定式压力容器:设计阶段:•最高工作压力大于或等于

0.1MPa•必须由具有相应资质的单位承担•内直径大于或等于

0.15m且容积大于或等于

0.025m³•强度计算符合标准要求•盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体•安全附件配置齐全有效按照压力、容积和介质危险性,分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类压力容器,实施分类监管制造阶段:•取得特种设备制造许可证•材料质量证明文件齐全•焊接工艺评定合格•必要的无损检测和水压试验安装使用阶段:•安装单位资质要求•使用登记和定期检验•操作人员持证上岗《钢制压力容器》标准简介GB150GB150是我国钢制压力容器设计、制造的基础性标准,规定了碳素钢和低合金钢制压力容器的材料、设计、制造、检验和验收等技术要求该标准与国际标准接轨,是压力容器技术人员的必备工具书材料选用强度校核焊接工艺明确各种钢材的适用范围、力学性能要求、规定了筒体、封头、开孔补强、法兰等各部详细规定焊接材料选择、焊接工艺评定、焊化学成分限制及低温冲击韧性要求重点关位的强度计算方法采用分析设计法或标准接接头形式、热处理要求及焊接质量检验标注材料的强度、塑性、可焊性和耐腐蚀性设计法,确保结构承载能力满足安全要求准,确保焊接接头质量可靠能典型审核案例:某化工企业反应釜设计审核中发现,设计单位未按GB150要求进行开孔补强计算,导致开孔区域应力集中超标经重新设计增加补强板后,设备强度满足要求,避免了潜在安全隐患其他相关法规与标准除TSG21和GB150外,压力容器与管道领域还有众多重要的法规标准,构成了完整的技术规范体系全面了解和掌握这些法规标准,是做好压力容器与管道安全管理工作的基础压力管道安全技术监察规程压力容器定期检验规则安全附件及仪表法规包括TSG D0001工业管道、TSG D2001燃气管TSG R7001-2013规定了在用压力容器的定期检TSG ZF001安全阀、压力表等安全附件的设道等系列规程,规定了不同类别压力管道的设计、验项目、周期、方法和合格标准,确保设备持续安计、制造、安装、检验和校验要求,确保保护装置安装、使用、检验要求全运行有效可靠第三章压力容器设计与制造关键技术压力容器的设计与制造是一个复杂的系统工程,涉及材料科学、力学分析、焊接技术、无损检测等多个专业领域合理的设计和精良的制造是确保压力容器安全可靠运行的根本保证本章将深入探讨压力容器设计制造的核心技术要点设计原则与安全系数设计压力与设计温度结构强度计算与疲劳分析设计压力的确定需要考虑工艺操作的最高压力、压力波动范围、安全阀强度计算包括:设定压力等因素通常取最高工作压力的

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1.10倍,对于存在压力波动•筒体和封头的厚度计算的工况,应适当提高安全裕度•开孔及其补强计算设计温度应取受压元件金属可能达到的最高或最低温度对于操作温度•法兰及螺栓强度计算波动的设备,应取可能的最高温度;对于低温设备,还需考虑最低金属温度对•支座及连接部位强度校核材料韧性的影响疲劳分析:对于循环载荷作用的压力容器,需进行疲劳寿命评估通过应力分析确定循环应力幅值,结合材料疲劳曲线,计算容器的疲劳寿命,确保满足设计使用年限要求材料选择与性能要求正确选择压力容器材料是设计工作的首要任务材料的选择需要综合考虑工作压力、温度、介质特性、制造工艺、经济性等多方面因素,确保设备在预期工况下安全可靠运行碳素钢不锈钢合金钢应用特点:成本低、强度适中、焊接性能好,应用特点:耐腐蚀性能优异,表面光洁,易于清应用特点:高温强度高、抗氧化性能好,适用适用于中低压、常温及中温工况常用牌号洗,适用于食品、医药、化工等行业常用于高温高压工况低合金钢如15CrMoR用有Q235B、Q345R、20R等主要用于储牌号有0Cr18Ni

9304、于中温中压,高合金钢如Cr5Mo用于高温设罐、一般反应容器等00Cr17Ni14Mo2316L等备使用限制:不耐腐蚀,高温强度下降明显,低温性能要求:需要特别注意应力腐蚀、点蚀、技术要求:合金钢对焊接工艺要求严格,需要冲击韧性较差缝隙腐蚀等局部腐蚀问题焊接时需采用特进行焊前预热和焊后热处理,防止冷裂纹和殊工艺防止晶间腐蚀降低残余应力焊接工艺与质量控制焊接是压力容器制造的关键工序,焊接质量直接影响设备的承载能力和使用寿命必须严格控制焊接工艺参数,做好焊接前准备、焊接过程控制和焊后检验,确保焊接接头质量满足设计要求焊接接头类型及缺陷防控无损检测技术常用焊接接头类型:射线检测RT:利用X射线或γ射线穿透焊缝,根据底片影像判断内部缺陷能够发现气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷,检测结果直观,有永久记录•对接接头:用于筒体纵缝、环缝连接•角接接头:用于封头与筒体连接超声波检测UT:利用超声波在材料中传播遇到缺陷时产生反射的原理进•T型接头:用于管口与筒体连接行检测检测灵敏度高,能发现裂纹等危险缺陷,适用于厚壁容器,但对操作人员技术要求高常见焊接缺陷及预防:磁粉检测MT:用于检测铁磁性材料表面和近表面缺陷操作简便,对表面•裂纹:严格控制预热温度和冷却速度,选用低氢型焊条裂纹检出率高,常用于焊缝表面质量检查•气孔:清除油污水分,控制焊接速度•夹渣:多层多道焊时层间彻底清理•未焊透:控制坡口角度和间隙,保证熔透•咬边:控制焊接电流和运条方式焊接现场与无损检测设备现代化的压力容器制造车间配备先进的焊接设备和完善的质量检测系统自动化焊接设备提高焊接质量的稳定性和一致性,数字化射线检测系统实现缺陷的精确识别和评定,超声波相控阵技术提升检测效率和可靠性100%25%

1.25重要焊缝检测覆盖率类接头抽检比例水压试验压力系数CA类、B类焊接接头必须进局部无损检测比例不少于试验压力为设计压力的行100%无损检测25%

1.25倍第四章压力容器与管道安装与维护正确的安装和科学的维护管理是保证压力容器与管道安全运行的重要环节安装质量直接影响设备的初始运行状态,而定期维护和检验则是发现隐患、预防事故的有效手段本章将详细介绍安装维护的技术要点和管理要求安装注意事项与安全措施设备定位支撑与固定根据工艺布置图和基础图准确定位,确保中心线、标高符合设计要求支座安装应牢固可靠,垫铁布置合理,二次灌浆密实卧式容器应考虑热大型设备需要进行精密测量,允许偏差应符合规范规定膨胀补偿,设置固定支座和滑动支座管道连接密封技术管道与容器接口连接应对中良好,避免强力组对法兰连接时螺栓应对静密封采用合适的垫片材料,如石棉垫、金属缠绕垫、膨胀石墨垫等称均匀拧紧,垫片材质和尺寸应符合设计要求动密封如泵、阀门应选用可靠的密封结构,定期检查更换安装完成后必须进行耐压试验和气密性试验,合格后方可投入使用试验应严格按照设计文件和规范要求进行,试验过程中应有专人监护,确保安全定期检验与维护管理在用压力容器必须按规定进行定期检验,及时发现设备存在的缺陷和隐患,确保设备处于安全技术状态使用单位应建立完善的维护管理制度,做好日常巡检和维护保养工作检验内容与缺陷处理外观检查:检查表面有无裂纹、变形、腐蚀、泄漏等缺陷,安全附件是否齐全有效,保温层、防腐层状况壁厚测定:采用超声波测厚仪测量受压元件厚度,判断腐蚀减薄程度,评估剩余使用寿命无损检测:对怀疑部位进行射线、超声、磁粉或渗透检测,确认是否存在裂纹等危险缺陷年度外观检查年全面检验需时安全评估6常见缺陷处理:轻微腐蚀可打磨处理后继续使用;局部裂纹需挖补修复或贴板加固;严重缺陷超标时应予以报废所有修理必须由有资质的单位进行压力容器检验分为年度检查、全面检验和安全状况等级评定使用单位应建立设备技术档案,记录检验结果和缺陷处理情况事故案例分析因维护不当引发的:泄漏与爆炸某化工厂一台使用15年的液化气储罐,由于未按期进行全面检验,罐体严重腐蚀减薄未被发现某日凌晨,储罐突然发生破裂,液化气大量泄漏并引发爆炸,造成3人死亡、5人重伤,直接经济损失800余万元事故直接原因管理层面问题储罐底部严重腐蚀,壁厚由原来的使用单位安全意识淡薄,未建立设备档10mm减薄至3mm,承载能力严重不足,案,超期使用未检验;未配备专职安全管在正常工作压力下发生破裂理人员;未制定应急预案和进行演练深刻教训总结定期检验不能流于形式,必须严格执行;设备使用年限越长越要加强监控;腐蚀介质容器要重点关注减薄情况;建立健全安全管理制度并严格落实第五章压力容器安全管理与应急响应完善的安全管理体系和高效的应急响应机制是防范压力容器事故的重要保障企业必须建立全面的风险管控体系,配备可靠的安全保护装置,制定科学的应急预案,开展实战化的应急演练,全面提升本质安全水平和事故应对能力安全管理体系建设风险评估与隐患排查安全操作规程与培训企业应定期开展压力容器风险评估,识别潜在危险因素,评价风险制定详细的压力容器安全操作规程,明确开车、停车、正常运行、异常处理的操作等级,制定针对性的管控措施步骤和注意事项风险评估要点:操作规程内容:•识别压力、温度、介质危险性•开车前检查确认事项•分析设备失效可能性和后果严重性•正常运行监控要点•确定重大危险源并重点监控•参数调整操作方法•建立风险分级管控清单•紧急停车处置流程隐患排查机制:实施日常巡检、专项检查、综合检查相结合的隐患•交接班注意事项排查制度发现隐患立即整改,做到责任、措施、资金、时限、预人员培训要求:压力容器操作人员必须经过专业培训,考核合格取得特种设备作业案五落实人员证后方可上岗培训内容包括法规标准、设备结构、工艺原理、操作技能、应急处置等安全附件功能与维护安全附件是压力容器的重要保护装置,在超压、超温等异常工况下自动动作,防止设备破坏和事故扩大必须确保安全附件配置齐全、功能完好、定期校验,发挥应有的保护作用安全阀爆破片紧急切断装置安全阀是最重要的超压保护爆破片是一次性超压泄放装在发生泄漏、火灾等紧急情装置,当容器压力超过设定值置,当压力达到设定值时爆破况时,能够快速切断物料供时自动开启泄压必须根据泄压适用于高压、腐蚀性应,控制事故扩大包括紧急容器工作压力正确选型,整定介质或快速超压工况爆破切断阀、联锁保护系统等压力一般不大于设计压力压力应在设计压力的

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1.2应设置在便于操作的位置,定每年至少校验一次,确保动作倍之间使用中要防止疲劳期进行功能测试,确保紧急状灵敏可靠安装时应垂直向降低爆破压力,根据介质和压态下能够迅速可靠动作上,出口管道不得设置阀门力波动情况定期更换应急预案与事故处理流程制定科学完善的应急预案,建立快速响应机制,是减少事故损失、保护人员安全的关键应急预案应涵盖各类可能发生的事故场景,明确组织指挥体系、应急响应程序、处置措施和保障机制事故报警启动响应现场救援人员疏散事后调查应急响应的核心是快速、准确、有效发现事故后立即报警,启动应急预案,组织现场抢险救援同时迅速疏散周边人员到安全区域,设置警戒线防止无关人员进入事故处理过程中要做好个人防护,防止发生次生伤害泄漏事故处置火灾事故处置爆炸事故处置切断泄漏源,关闭上游阀门;启动事故排放系统或倒罐;立即启动消防系统,用水冷却受火焰威胁的容器;切断可迅速疏散人员到安全距离;切断事故源头,防止连锁反可燃介质消除火源,用水喷淋稀释;有毒介质做好人员防燃物料供应;使用适当灭火剂扑救;防止容器超温超压破应;组织专业救援力量抢救伤员;保护现场便于事故调护和疏散裂查应急演练现场定期开展应急演练是检验预案可行性、提高人员应急能力的重要手段演练应模拟真实事故场景,涵盖报警、疏散、救援、医疗等各个环节通过实战化演练,熟悉应急流程,磨合协调机制,提升快速反应和科学处置能力年年1/2/100%综合演练频次专项演练频次人员参与率重点岗位每年至少组织一次综合应急演练针对特定风险每年至少开展两次专项演练相关岗位人员必须全员参加应急演练培训第六章压力管道设计与安全技术压力管道是输送各种气体或液体介质的重要设施,其安全运行对于保障生产连续性和人员安全至关重要压力管道设计需要综合考虑介质特性、工艺条件、安装环境等因素,选择合适的材料和连接方式,确保管道系统的安全可靠性压力管道设计要点管道材料与壁厚计算支吊架设计与热膨胀补偿材料选择原则:支吊架布置:支吊架应合理布置,既要保证管道稳定性,又要允许热膨胀固定支架限制位移,导向支架控制方向,滑动支架允许轴向移动支架间距根•满足介质温度和压力要求据管道规格和介质密度确定•具有良好的耐腐蚀性能•焊接性能和加工性能良好热膨胀补偿:管道受热会产生伸长,如果限制过严会产生很大的热应力可•经济性和可获得性采用自然补偿利用管道弯曲吸收变形或设置补偿器如波纹管补偿器、套筒补偿器等壁厚计算:根据设计压力、管道外径、材料许用应力、焊缝系数等参数,按设计时要计算热膨胀量,合理设置补偿装置和固定点,确保管道在温度变化照相关标准公式计算管道最小壁厚计算厚度应加上腐蚀裕量和负偏差,时应力和位移处于安全范围确定管道名义厚度对于高压、高温或腐蚀性介质管道,还需进行应力分析和柔性计算,确保管道系统在各种工况下应力水平满足要求管道焊接与连接技术管道的连接质量直接关系到系统的密封性和可靠性根据管道等级、介质特性、操作维护要求,可选择焊接连接、法兰连接、螺纹连接等不同方式其中焊接连接密封性最好,是压力管道的主要连接方式焊前准备焊后处理坡口加工、清理,焊材烘干,预热必要时,管口对中组对缓冷,热处理必要时,外观检查,无损检测1234焊接施工质量验收打底焊、填充焊、盖面焊,层间清理,焊接参数控制焊缝检测合格,填写焊接记录,建立焊接档案法兰连接技术:法兰连接便于拆装维修,常用于需要定期检查清理的部位、设备接口等选择法兰类型和密封面形式要匹配工作压力和介质特性螺栓材质和长度应满足强度要求,对称均匀拧紧,防止垫片偏载泄漏管道检测与泄漏防控新建管道在投用前必须进行严格的压力试验和泄漏检测,在用管道应定期检查,及时发现和消除隐患,防止泄漏事故发生压力试验与泄漏检测腐蚀监测与防护措施水压试验:充水升压至试验压力通常为设计压力的

1.5倍,保压10分钟,检腐蚀监测:设置腐蚀监测点,定期测量壁厚变化,评估腐蚀速率和剩余寿命查无泄漏、无异常变形为合格试验前应做好排气,试验后及时排净积水对腐蚀严重部位增加监测频次防止腐蚀防腐措施:气密性试验:用空气或氮气进行,试验压力为设计压力对所有焊缝、法兰•材料选择:采用耐腐蚀材料或加保护层等连接部位涂刷肥皂水检查,无气泡为合格禁止用可燃气体做气密试•外防腐:涂刷防腐漆,包裹防腐层验•阴极保护:外加电流或牺牲阳极泄漏检测方法:声波检测、红外成像、气体检测仪、示踪气体法等,可在线•内防腐:衬里、衬胶、内涂层检测,及时发现微小泄漏•工艺防腐:控制介质成分,添加缓蚀剂腐蚀监测与防护相结合,延长管道使用寿命,保障安全运行典型管道事故案例分析某炼油厂一条输送轻烃的压力管道,在运行过程中突然发生泄漏,大量易燃介质喷出形成气云,遇点火源发生爆炸燃烧,造成2人死亡、多人受伤,装置停产检修,经济损失巨大事故直接原因管道弯头处长期受介质冲刷和腐蚀,壁厚严重减薄,加之该处应力集中,在操作压力波动时发生破裂泄漏管理方面问题未建立腐蚀监测点,未定期测厚检查;管道设计时未充分考虑介质冲刷腐蚀;操作人员发现异常后未及时处理;应急预案不完善,初期处置不当导致事故扩大防范措施建议建立健全管道完整性管理体系;设置腐蚀监测点,定期检测壁厚;对冲刷腐蚀严重部位增加检查频次或更换耐蚀材料;规范操作,控制压力波动;完善应急预案并加强演练;加强可燃气体检测和消防设施配置课程总结与知识回顾通过本次培训,我们系统学习了压力容器与管道的基础知识、法规标准、设计制造、安装维护、安全管理等全方位内容希望大家能够将所学知识应用到实际工作中,切实提高安全意识和操作技能水平安全第一1预防为主2综合治理3持续改进4法规标准技术要点掌握TSG

21、GB150等核心法规标准要求,确保设计制造使用全过程理解压力容器与管道的设计原理、材料选择、焊接工艺、检验检测技合规术操作规范应急能力严格执行操作规程,做好日常巡检维护,及时发现和处理异常情况熟悉应急预案,掌握事故处置方法,提高应急响应和自救互救能力致谢与互动答疑感谢各位学员的认真学习和积极参与压力容器与管道安全是一项长期系统的工作,需要我们持续学习、不断提高希望大家在今后的工作中,始终绷紧安全这根弦,认真履行岗位职责,为企业安全生产贡献力量欢迎提问分享心得针对培训内容的疑问,欢迎现场提问交欢迎学员分享工作中的实际案例和经流,我们将逐一解答验,共同学习提高后续培训我们将定期组织专题培训和经验交流,持续提升安全管理水平联系方式:安全培训部门将在培训结束后发放培训证书,并建立培训档案如有进一步的培训需求或技术咨询,欢迎随时联系我们让我们共同努力,筑牢安全防线,实现安全发展!。