压力设备与装置安全技术.ppt

1 压力设备与装置安全技术 国家质检总局特种设备安全监察局宋继红国家安全生产监管总局危险化学品专题培训班2006 07 23 北京 2 内容 引言一 基础知识二 安全技术要求三 安全监察要点 3 引言 生产经营单位使用的涉及生命安全 危险性较大的特种设备 以及危险物品的容器 运输工具 必须按照国家有关规定 由专业生产单位生产 并经取得专业资质的检测 检验机构检测 检验合格 取得安全使用证或者安全标志 方可投入使用 检测 检验机构对检测 检验结果负责 为全面贯彻 安全生产法 危险化学品安全管理条例 和 特种设备安全监察条例 通过对压力设备与装置的安全技术知识的了解和对基本情况和安全形势的分析 认识压力设备与装置发生事故的原因和规律 找出压力设备与装置安全方面存在的问题 研究提出对策措施 并推行实施 有效地防止和减少事故的发生 这是安全生产综合监督管理部门和专项安全监察部门的一项共同的任务 4 引言 所谓压力设备与装置 主要指锅炉 压力容器 压力管道 安全附件和承压附件及承压元件相连的零部件 如法兰 接管 支座等 其中压力容器和压力管道是石油及化工企业主要的生产装置 也是危险化学品的生产 储存 运输不可缺少的重要设备和设施 压力设备与装置具有潜在的危险性 一旦发生事故 往往造成人身伤害和财产损失 影响企业的生产秩序和人民群众的正常生活 危害较大 历年来 压力设备爆炸 泄漏等灾害性事故时有发生 由于压力设备与装置的运行关系到公共安全 关系到经济健康发展 甚至关系到社会的稳定 人们在对其充分开发利用的同时 认识到要把握规律 科学管理 强化监督 最大程度地遏制或减少事故的发生 使其更好地服务于人类 5 引言 我国政府对压力设备的安全监察工作十分重视 制定专门法规 建立了安全监察制度 设置专门机构 实施专项安全监察 截至2005年底 我国在用压力容器 压力管道数量如下 6 一 基础知识 一 压力容器 二 压力管道 三 安全附件 四 相关的安全问题 五 失效模式及原因 7 一 压力容器 什么是压力容器 基本概念 压力容器是指盛装一定工作介质 能够承受压力 包括内压和外压 载荷作用的密闭容器 这是一个泛指的概念 纳入安全监察的压力容器范围定义 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 5MPa L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0 2MPa 表压 且压力与容积的乘积大于或者等于1 0MPa L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 8 一 压力容器 压力容器的基本构成典型的压力容器的基本结构形式比较简单 主要由壳体 封头 法兰 支座以及接管座等部件构成 9 一 压力容器 图1 2 1为压力容器基本结构示意图 10 一 压力容器 罐车结构示意图 11 一 压力容器 压力容器的类别由于压力容器在化学品生产中盛装的工作介质多样 工艺复杂 种类宽泛 使用面广 其分类方法也是多种多样 不胜枚举 在危险化学品生产中常用的分类有下列几种 按设计压力分类 按作用原理 用途 分类 按化学介质毒性程度分类 按安装方式分类 按安全技术管理分类 综合分类 12 一 压力容器 1 按设计压力 P 分为低压容器 代号L 0 1MPa P 1 6MPa中压容器 代号M 1 6MPa P 10MPa高压容器 代号H 10MPa P 100MPa超高压容器 代号U P 100MPa2 按生产工艺过程中的作用原理 分为反应容器 代号R 用于完成介质的物理 化学反应换热容器 代号E 用于完成介质的热量交换分离容器 代号S 用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离储存容器 代号C 其中球罐代号B 用于储存 盛装气体 液体 液化气体等介质 13 一 压力容器 反应容器反应器 反应釜 分解锅 硫化罐 分解塔 聚合釜 高压釜 合成塔 交换炉 蒸煮锅 蒸球 蒸压釜 煤气发生炉 换热容器管壳式余热锅炉 热交换器 冷却器 冷凝器 蒸发器 加热器 消毒锅 烘缸 蒸炒锅 预热锅 分离容器分离器 过滤器 集油器 缓冲器 洗涤器 吸收塔 干燥塔 除氧器 储存容器 各种型式的储罐 14 一 压力容器 3 按压力容器中化学介质毒性程度 分为极度危害 级 最高容许浓度 0 1mg m3 高度危害 级 最高容许浓度0 1 1 0mg m3 中度危害 级 最高容许浓度1 0 10mg m3 轻度危害 级 最高容许浓度 10mg m3 15 一 压力容器 4 按安装方式 分为固定式压力容器有固定安装和使用地点 工艺条件和操作人员也比较固定的压力容器 如卧式储罐 球罐 塔器 反应釜等 移动式压力容器如汽车罐车 铁路罐车的罐体 这类压力容器使用时不仅承受内压或外压载荷 而且在移动过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力 运输过程带来的外部撞击和振动载荷 因而在结构 使用和安全管理方面均有其特殊的要求 16 一 压力容器 5 按安全技术管理分类考虑到综合体现压力容器整体危害水平 为了有利于安全技术监督和管理 我国 压力容器安全技术监察规程 采用既考虑容器压力与容积乘积大小 又考虑介质危害程度以及容器品种的综合分类方法 将压力容器分为三类 17 一 压力容器 第三类压力容器高压容器中压容器 限毒性程度为极度和高度危害介质 中压储存容器 限易燃 中度危害介质 pV 10MPa m3 中压反应容器 限易燃 中度危害介质 pV 0 5MPa m3 低压容器 限极度和高度危害介质 且pV 0 2MPa m3 移动式压力容器 铁路罐车 汽车罐车 球形储罐 容积 50m3 低温液体储存容器 容积 5m3 高压 中压管壳式余热锅炉 中压搪玻璃压力容器 18 一 压力容器 第二类压力容器中压容器低压容器 仅限毒性程度为极度和高度危害介质 低压反应容器和储存容器 仅限易燃或毒性程度为中度危害介质 低压管壳式余热锅炉 低压搪玻璃压力容器 第一类压力容器除上述规定以外的低压容器 19 二 压力管道 纳入安全监察的压力管道范围定义 压力管道 是指利用一定的压力 用于输送气体或者液体的管状设备 其范围规定为最高工作压力大于或者等于0 1MPa 表压 的气体 液化气体 蒸汽介质或者可燃 易爆 有毒 有腐蚀性 最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质 且公称直径大于25mm的管道 压力管道的分类压力管道用途广泛 品种繁多 不同使用领域其分类方法也不同 一般按主体材料 敷设位置 输送介质特性 用途等进行分类 20 二 压力管道 1 主体材料金属管道 铸铁 碳钢 合金钢 不锈钢 有色金属 非金属管道 塑料 混凝土 陶瓷 玻璃 复合 2 敷设位置架空管道地沟敷设管道埋地管道 21 二 压力管道 3 介质特性介质压力 超高压 高压 中压 低压 真空 介质温度 高温 常温 低温 介质毒性 剧毒 有毒 无毒 介质可燃性 可燃介质管道 非可燃介质管道 介质腐蚀性 腐蚀性介质 非腐蚀性介质 4 用途工业管道 GC 公用管道 GB 长输管道 GA 22 三 安全附件 压力表温度计安全阀爆破片紧急切断装置安全联锁装置 23 四 相关的安全问题 1 强度 压力设备在确定的工作载荷下 抵抗破裂和塑性变形的能力 对大多数压力容器压力管道来说 是最重要的安全性能指标 2 刚度 压力设备在确定的工作载荷下 抵抗弹性变形的能力 3 稳定性 压力设备在确定的工作载荷下 抵抗失稳的能力 应当指出 上述基本安全问题 与设计结构和使用的材料有着直接的关系 不同的结构型式 不同的材料 表现出不同的安全性能 压力设备所用的材料一般都是专用的 如果使用错误的材料 会使压力设备的安全性能严重恶化 甚至产生失效 导致事故的发生 24 五 失效模式及原因 主要失效模式爆炸 物理爆炸 化学爆炸 断裂 脆性断裂 韧性断裂 疲劳断裂 泄漏 密封泄漏 腐蚀穿孔 变形 失稳损伤 电化学腐蚀 氧化腐蚀 机械损伤 材料性能退化 脆化 金相组织变化 25 五 失效模式及原因 主要失效原因操作不当 违反操作规程 介质参数超标 管理薄弱 制度不健全 职工素质差 失检 超期未检 未按规范检验 未能发现存在的问题 设计制造缺陷 设计不合理 选材不当 材料缺陷 焊接缺陷 外来损伤 外来机械损伤 地震等自然灾害 26 五 失效模式及原因 如何防止失效 提出安全技术要求 加强监督管理 27 二 安全技术要求 压力设备和装置的安全技术要求 主要体现在有关的安全技术规范和技术标准中 这些安全技术要求是生产 含设计 制造 安装 改造 维修 使用 检验特种设备的基本准则 安全技术规范是行政机关规定强制执行的特种设备安全性能要求和相应的设计 制造 安装 修理 改造 使用管理规定和检验检测方法 以及许可 考核条件 程序的一系列规范性文件 包括有关的管理规则 核准规则 考核规则及程序规定和有关的安全技术监察规程 技术检验规则 审查评定细则 人员考核大纲等 安全性能 是指特种设备法律 法规 行政规章 技术规范所规定的安全技术项目和性能指标 即特种设备基本安全要求的总和 28 二 安全技术要求 有关的管理规定特种设备安全监察行政处罚规定压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则锅炉压力容器制造监督管理办法锅炉压力容器制造许可条件锅炉压力容器制造许可工作程序锅炉压力容器使用登记管理办法压力容器安装改造维修许可规则 29 二 安全技术要求 压力管道安全管理与监察规定压力管道元件制造单位安全注册与管理办法压力管道安装单位资格认可实施细则压力管道使用登记管理规则气瓶安全监察规定气瓶使用登记管理规则气瓶设计文件鉴定规则气瓶充装许可规则 30 二 安全技术要求 检验单位管理特种设备检验检测机构管理规定特种设备检验检测机构核准规则检验检测机构质量管理体系要求特种设备检验检测机构核准鉴定评审细则锅炉压力容器检验单位监督考核办法无损检测单位监督管理办法无损检测单位资格审查实施指南无损检测资格审查咨询单位备案办法 31 二 安全技术要求 安全技术监察规程主要内容包括 范围 基本的安全要求 材料 设计 制造 安装 安全附件 使用管理 修理改造 检验 事故报告等等 基本安全要求包括 一般规定 压力设备的设计 制造 安装 改造 维修 使用 检验技术要求 选择最适当的方法 尽可能合理的消除风险 设计 安全系数恰当 设计计算方法应包括压力强度和其它承载性 稳定性和实验设计方法 制造 包括工艺 焊接 热处理 无损检测 检验评定 材料 采用符合统一标准的材料 特定参数 许用应力 焊接系数 试验压力 材料性能 32 二 安全技术要求 主要的安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程超高压容器安全监察规程液化气体汽车罐车安全监察规程气瓶安全监察规程溶解乙炔气瓶安全监察规程 33 二 安全技术要求 检验规则主要内容包括 检验要求 检验项目 检验方法 安全状况等级评定 检验周期 检验报告等等锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则压力管道元件制造监督检验规则锅炉安装监督检验规则压力管道安装安全质量监督检验规则锅炉定期检验规则压力容器定期检验规则在用工业管道定期检验规程 试行 34 二 安全技术要求 人员考核特种设备无损检测人员考核与监督管理规则特种设备作业人员监督管理规定特种设备作业人员考核规则锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则压力管道安全管理人员和操作人员考核大纲医用氧舱维护管理人员考核大纲压力容器压力管道带压密封作业人员考核大纲气瓶充装人员考核大纲安全阀维修人员考核大纲 35 二 安全技术要求 主要技术标准引用标准系指安全技术规范所引用的标准 标准一旦被安全技术规范所引用 具有与安全技术规范同等的效力 具有强制属性 并成为法规规范体系的组成部分 GB150 1998钢制压力容器GB151 1999管壳式换热器GB12337 1999钢制球形储罐GB5100 1994钢质焊接气瓶GB50316 2000工业金属管道设计规范HG T20695 1987化工管道设计规范 36 三 安全监察要点 生产 含设计 制造 安装 改造 维修 单位现场监察 查阅许可证和产品档案目录 检查许可证的有效期 以及其产品是否在许可范围内查阅设计总图 或压力管道平面布置图 检查是否有设计印章 其标题栏内签字是否齐全 签字人资格是否符合规定查阅人员资质 数量 查看设计工作场所 设计装备和设计手段 检查设计 校核等人员的资质 数量和相关条件是否符合要求查阅质量手册 程序文件和管理制度 责任人员任命文件等 检查其是否齐全查阅产品目录和档案 检查是否有未经监检出厂的产品抽查产品档案 检查是否有规范的设计文件 产品出厂时 是否附有安全技术规范要求的产品质量合格证明 监督检验证明等文件 37 三 安全监察要点 使用单位现场监察 查阅设备是否取得使用登记证是否建立特种设备安全技术档案 重点查看日常使用记录 维修保养记录 自行检查记录 以及故障和事故记录设备及安全附件是否按期进行检验 检验问题是否整改是否建立安全管理制度和岗位安全责任制度 制度是否得到贯彻实施 通过相关工作见证 记录 或现场查询了解制度执行情况作业人员是否持有有效证件 是否在岗 实际操作设备是否与持证的项目和类别相符合查阅运行记录 维护保养记录 是否存在超过使用参数运行情况是否有事故预防措施和事故救援预案 38 三 安全监察要点 安全监察基本制度我国是一个发展中国家 也是一个经济快速增长的国家 建立中国特种设备安全监察制度 应充分体现 以人为本 的执政理念 必须适应中国经济与社会发展的需要 反映现阶段管理与科技进步的实际水平 特种设备安全监察 在全面总结几十年特种设备安全监察工作实践 科学分析当前特种设备安全状况的基础上 确定中国的特种设备安全监察法律制度 基本制度 全过程安全监察 行政许可 监督检查 这项制度有以下五个特点 39 三 安全监察要点 1 坚持 预防为主 的安全方针 从生产源头把关 通过行政许可和制造过程监督检验 确保特种设备优生 从使用登记把关 确保特种设备及时纳入安全监察范围 处于有效监管之中 从定期检验把关 确保特种设备保持良好运行状况 从人员素质把关 增强特种设备生产 使用 检验 管理等相关人员的适应性 从规范管理把关 促进各项特种设备安全制度的完善和实施 40 三 安全监察要点 2 反映 从严管理 的客观需求充分认识到中国经济与社会发展仍处于社会主义初级阶段 为了确保特种设备安全 加大工作力度 继续实施较为严格的行政监管措施 在监管主体上 强化了政府部门作为特种设备安全监察主体的职能与责任 在监管环节上 实施了特种设备设计 制造 安装 改造 维修 使用 检验等七个环节的全过程安全监察 在监管方式上 确立了特种设备行政许可和监督检查两项基本制度 41 三 安全监察要点 3 体现 统一高效 的管理原则 统一了实施特种设备安全监督管理的职能部门 统一了境内外特种设备安全监督管理的要求 规定了特种设备行政许可 监督检查等工作的程序 时限和要求 42 三 安全监察要点 4 强化 技术支撑 的法定作用 赋予了检验检测机构在安全把关中的技术支撑地位 同时规定了相应条件 工作程序及要求 推行科学的管理方法 鼓励采用先进技术 提高特种设备安全质量和管理水平 43 三 安全监察要点 5 明确 各负其责 的管理思想 生产 使用单位承担对特种设备安全质量全面负责的主体责任 检验检测机构承担特种设备安全的技术把关责任 政府安全监督管理部门承担特种设备安全监管责任 各级政府对特种设备安全实行统一领导 并负责协调 解决特种设备安全工作中的重大问题 44 压力设备与装置安全监察工作要贯彻 安全第一 预防为主 综合治理 的方针 树立 以质取胜 安全发展 的理念 以防止和减少事故为目标 以服务经济建设为中心 以贯彻条例为主线 落实安全责任 强化监督管理 完善安全法治 建立长效机制 齐抓共管 确保安全运行 促进经济发展 45 谢谢