压力容器定义分类及其特点1.压力容器的定义、在石油化工领域,容器是指储存设备和其它各种设备的外壳。
按容器所承受压力的高低又可分为常压容器和压力容器两大类。
国家技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》中规定,只有同时符合以下三个条件的容器才属于该规程的管辖范围。
(1)最高工作压力(Pw)≥0.1Mpa(不包括液体静压力,下同);(2)内直径(非圆形截面指其最大尺寸)≥0.15m,且容积(V)≥0.025m3;(3)介质为气体,液化气体和最高工作温度高于标准沸点的液体。
以上三个条件也正是包括了容器的工作介质,压力和容积三个方面。
适用于下列压力容器:(1)与移动压缩机一体的非独立的容积小于等于0.15m3的储罐、锅炉房内的分气缸;(2)容积小于0.025m3的高压容器;(3)深冷装置中非独立的压力容器、直燃型吸收式制冷装置中的压力容器、空分设备中的冷箱;(4)螺旋板换热器;(5)水力自动补气气压给水(无塔上水)装置中的气压罐,消防装置中的气体或气压给水(泡沫)压力罐;(6)水处理设备中的离子交换或过滤用压力容器、热水锅炉用膨胀水箱;(7)电力行业专用的全封闭式组合电器(电容压力容器);(8)橡胶行业使用的轮胎硫化机及承压的橡胶模具。
2.压力容器的分类压力容器型式多样,为了便于对不同类型的容器进行研究、计算、制造或管理,常将容器按不同方法分类。
为了便于设计计算,常按容器壁厚的不同而分为薄壁容器和厚壁容器,以及按承压方式的不同而分为内压容器和外压容器。
为便于制造,按制造方法的不同,可将压力容器分为焊接容器、铆接容器、铸造容器及锻造容器等;根据制造容器的材料来分类,又有钢制容器、有色金属容器和非金属容器。
此外,按容器的外形,可分为球形容器、圆柱形容器、锥形容器和组合形容器等。
3.压力等级和种类的划分按国家技术监督局《压力容器安全技术监察规程》,对压力容器的压力等级和种类的划分如下:(1)按容器的压力(P)分为低压、中压、高压、超高压四个等级,具体为:①低压容器:0.1MPa≤P<1.6MPa②中压容器:1.6MPa≤P<10MPa③高压容器:10MPa≤P<100MPa④超高压容器:P≥100MPa(2)按容器在生产工艺过程中的作用原理,分为反应容器、换热容器、分离容器、贮存容器四种。
第一章压力容器基础知识一.压力容器的基本要求:1.强度2.刚度3.稳定性4.耐久性5.密封性(P4)二.压力容器的主要技术参数:1.压力2.大气压力(是地球表面大气层受地心的吸引所产生的重力,即所谓大气压力)3.绝对压力(是流体相对于真空的自身实际压力,与大气压力无关)3.表压力(压力表测得的压力数值,实际上是容器内部压力与大气压的差值)。
P6绝对压力=表压力+大气压力介质:是指压力容器内盛装的物料,有液态,气态,气液混合态。
1.易燃介质的判断:指与空气的混合物的爆炸下限小于10%,或爆炸上限与下限的差值大于等于20%的气体,如氢,甲烷,乙烷,环氧乙烷,环丙烷,乙烯,丙烯等。
P82.毒性介质的分类:分为四级。
如fo,氢佛酸,佛化氢,氯等为Ⅰ,Ⅱ级;二氧化硫,氨,一氧化碳,甲醇为Ⅲ级,氢氧化钠,丙酮为Ⅳ级。
P9四.压力容器安全监察范围P12(自己看)五.压力容器安全状况等级的划分:分为五个等级。
1级,表示压力容器处于最佳安全状态;2级,表示压力容器处于良好安全状态;3级。
表示压力容器处安全状况一般,尚在合格范围内;4级。
表示压力容器处在限制条件下监督运行状态;5级表示压力容器处停止使用或判废。
P14六.压力容器选用钢材性质要求:考虑钢材的力学性能,工艺性能(包含冷塑性与焊接性)和耐腐蚀性能。
P19七.压力容器的应力:1.薄膜应力2.温差应力3.局部应力。
应力不同,导致结果相同。
P30第二章压力容器的基本结构一.压力容器的结构形式最常用的是球形和圆筒形。
二.压力容器的组成:一般由壳体,封头(端盖),法兰,密封元件,人孔与接管,支座等部分组成1.法兰的连接形式:按整体性程度可分为整体法兰,活套式法兰,任意式法兰。
一、压力容器安全附件压力容器安全附件:安全阀、爆破片、液位计、温度计。
快开门安全连锁装臵(一)、安全阀安全阀:超压自动泄压阀门压力超过规定值自动开启泄压,降回设定值自动关闭保压。
1、结构形式及原理结构形式分为:杠杆式、弹簧式、净重式和先导式A、弹簧式安全阀利用弹簧被压缩后的弹力来平衡气体作用在阀芯上的力。
开启压力的大小通过调节弹簧的松紧度来实现。
优点:结构紧凑,轻便,严密,受振动不泄漏,灵敏度高,调整方便,使用范围广。
B、杠杆式安全阀运用杠杆原理通过杠杆和阀杆将重锤的重力矩作用于阀芯,以平衡气体压力作用于阀芯上的力矩。
开启压力的大小通过移动重锤在杠杆上的位臵来实现。
优点:结构简单,调整容易,准确,所加载荷不随阀芯升高而增加,适于高温广。
缺点:结构笨重,加载机构较易振动而泄漏介质。
C、净重式安全阀D、先导式安全阀2、安全阀型号规格及主要性能参数A、公称压力1.6/2.5/4.0/6.4/10/16/32MpaB、开启高度安全阀开启时阀芯离开阀座的最大高度。
微启式安全阀(1/20~40喉径)、全启式安全阀(>1/4喉径)C、安全阀的排放量安全阀的排放量>容器安全泄放量3、安全阀的选用与安装A、选用原则P27B、安全阀的安装P27~28装于容器气相空间,须铅直安装。
安全阀前装阀门时要有可靠措施保证该阀全开。
4、安全阀的调整、维护和检验P28~29A、安全阀的调整B、安全阀的维护C、安全阀的定期校验每年至少一次(二)、爆破片1、爆破片的作用与范围爆破片:断裂型超压防护装臵容器压力超压达到设计压力及自行爆破泄压。
泄压后爆破片不能继续使用,容器也要停运装爆破片的场合(P29)。
2、爆破片的结构形式爆破片有膜片和夹盘组成(防爆片组合件)(P29)3、防爆帽4、爆破片的安装使用容器和爆破片之间装截止阀,便于更换爆破片5、安全阀与爆破片的组合使用爆破片标定爆破压力≤容器设计压力(三)、压力表压力表:测量、指示容器内压力的仪表。
压力容器常用介质及特性第五讲压力容器常用介质及特性压力容器盛装的介质~常有不同程度的毒性和易燃易爆性~它们的泄漏~挥发和控制不当都会带来严重的后果。
在我们采油生产过程中~接触的主要介质是原油、天然气和伴生的一些有毒有害气体。
如硫化氢气体、一氧化碳气体、甲烷等。
第一节介质的毒性一、工业毒物与中毒毒物是指较小剂量的化学物质~在一定的条件下~作用于机体与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化~扰乱或破坏机体的正常功能~引起功能性或器质性改变~导致暂时性或持久性病理损害~甚至危及生命。
在工业生产过程中所使用或产生的毒物叫工业毒物。
在劳动过程中~工业毒物引起的中毒叫职业中毒。
在实际生产过程中~生产性毒物常以气体、蒸汽、雾、烟尘、或粉尘的形式污染生产环境~从而对人体产生毒害。
1、气体:指在常温下呈气态的物质。
如氯、一氧化碳、二氧化硫等。
2、蒸汽:由液体蒸发或固体升华而形成。
如苯氨、硫蒸汽、汞蒸汽等。
3、雾:是指混悬在空气中液体微滴~多为蒸汽冷凝或液体喷散所形成。
如喷漆时所形成的含苯漆雾、酸洗作业时所形成的硫酸雾。
4、烟:又称烟雾或烟气~是指悬浮在空气中的烟状固体微粒。
其直径往往小于0.1微米~如煤和石油的燃烧、塑料加工时产生的烟。
大都是固体物质经机械加工而形成的~如石灰、粉煤等。
二、工业毒物的分类:一般有以下三种分类方法:1、按毒物的化学结构:分为有机类和无机类。
2、按毒物的形态:分为气体类、液体类、固体类、雾状类。
3、按毒物的制毒作用~分为刺激性、窒息性,二氧化碳,、麻醉性,乙醚,、致热源性,氧化锌,、腐蚀性,硫酸二甲脂,、致敏性,苯二胺,。
对压力容器安全操作和管理而言较为实用的是按毒物对人体的危害程度分类:即极度危害,级,,0.1mg,,最高允许浓度~是指在目前医学水平上~认为不会发生危害作用的限量浓度。
压力容器常用介质及特性1.引言压力容器是应用广泛的设备之一,用于储存、运输以及处理多种介质。
现代制造技术的快速发展,使得压力容器不断地推陈出新。
在选择压力容器时,介质的特性是非常重要的一个因素。
因此,在本文中,我们将重点介绍压力容器常用介质及其特性。
2.常用介质及特性2.1气体2.1.1氧气氧气是一种常用的气体介质,其主要特点包括:是支持燃烧的气体,具有不稳定、易导致爆炸等特点;与其他物质接触时,容易产生化学反应,导致形成可燃或易爆物质;高度腐蚀性,极易使材料老化变质。
由于氧气的特殊性质,制造和使用氧气容器具有一定的风险。
氧气容器必须经过严格的检验和审批,才能投入使用。
2.1.2氮气氮气是一种惰性气体,具有以下特性:化学性质非常稳定;不易引起爆炸;液态氮可用于制冷和保护材料。
氮气广泛应用于各个领域,如制冷、气体保护焊接等,常用于压力容器中。
2.2液体2.2.1水水是一种广泛应用的液体介质,其主要特点包括:非常稳定,不易发生化学反应;物理性质较稳定,不易被压缩,难以爆炸;适用性广泛,能够应用于多种领域。
水广泛应用于液压系统、输水管道等领域,也是一种常见的介质。
2.2.2油油是一种烃类化合物,具有以下特性:压缩性相对较强,能够承受较高压力;燃点较高,不易引起火灾或爆炸;化学稳定性较好,不容易产生腐蚀性物质。
油广泛应用于润滑和防腐等领域,如液压系统、轴承等。
2.3蒸气2.3.1蒸汽蒸汽是制造、能源等领域中广泛应用的蒸气介质之一,其主要特点包括:具有高温高压特性,能够承受较高压力;能够有效地传热;因为蒸汽的高温、高压和易燃性,使用过程中要格外注意安全问题。
蒸汽可以应用于很多领域,如发电、加热和加工等。
3.结论介质是选择压力容器时必须考虑的一个因素,不同的介质有着不同的特性。
本文中介绍了几种常见的介质及其特性,希望能够帮助读者更好地选择和使用压力容器。
在使用压力容器时,一定要注意安全问题,进行科学的操作和管理。
第五讲压力容器常用介质及特性压力容器盛装的介质,常有不同程度的毒性和易燃易爆性,它们的泄漏,挥发和控制不当都会带来严重的后果。
在我们采油生产过程中,接触的主要介质是原油、天然气和伴生的一些有毒有害气体。
第一节介质的毒性一、工业毒物与中毒毒物是指较小剂量的化学物质,在一定的条件下,作用于机体与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化,扰乱或破坏机体的正常功能,引起功能性或器质性改变,导致暂时性或持久性病理损害,甚至危及生命。
在劳动过程中,工业毒物引起的中毒叫职业中毒。
在实际生产过程中,生产性毒物常以气体、蒸汽、雾、烟尘、或粉尘的形式污染生产环境,从而对人体产生毒害。
1、气体:指在常温下呈气态的物质。
2、蒸汽:由液体蒸发或固体升华而形成。
3、雾:是指混悬在空气中液体微滴,多为蒸汽冷凝或液体喷散所形成。
4、烟:又称烟雾或烟气,是指悬浮在空气中的烟状固体微粒。
其直径往往小于0.1微米,如煤和石油的燃烧、塑料加工时产生的烟。
大都是固体物质经机械加工而形成的,如石灰、粉煤等。
二、工业毒物的分类:一般有以下三种分类方法:1、按毒物的化学结构:分为有机类和无机类。
2、按毒物的形态:分为气体类、液体类、固体类、雾状类。
3、按毒物的制毒作用,分为刺激性、窒息性(二氧化碳)、麻醉性(乙醚)、致热源性(氧化锌)、腐蚀性(硫酸二甲脂)、致敏性(苯二胺)。
对压力容器安全操作和管理而言较为实用的是按毒物对人体的危害程度分类:即极度危害(I级)v0.1mg/川(最高允许浓度,是指在目前医学水平上,认为不会发生危害作用的限量浓度。
最高允许浓度是以每立方米的空气中含毒物的毫克数来表示的,单位是mg/m2立方米)、高度危害(H级)0.1—v1.0mg/m、中度危害(川级)1.0—v10mg/m、轻度危害(w级)》10mg/mo三、工业毒物侵入人体的途径:毒物进入人体的途径有三种,主要是经呼吸道,其次是皮肤,再次是消化道。
1、经呼吸道:这是生产性毒物进入人体的最重要途径,。
因为肺是人体主要的呼吸器官,肺泡面积大,泡壁极薄,表面又为含酸的液体所温润,并有丰富的毛细血管。
所以肺泡对毒物极其敏感,且吸收迅速。
如人体吸进了大量的一氧化碳氰化氢等,在数分钟内就可以中毒昏迷。
另外由于呼吸道进入的毒物被肺泡吸入后不经肝脏解毒就直接进入血液循环而分布到全身,所以有更大的危险性。
2、经皮肤进入:这也是职业中毒中较为常见的途径。
它是穿过表皮屏障或通过毛囊和皮脂腺而进入人体的。
经皮肤吸收的毒物也不经过肝脏而直接随血液循环分布于全身。
3、经消化道进入:在生产环境中,毒物单纯从消化道吸收而引起中毒的情况比较少见,偶然见于不遵守操作规程或在生产场所进食、吸烟以及误服等情况。
由消化道吸收的毒物,先经过静脉系统进入肝脏,在肝脏转化后,才进入循环而至全身。
急性中毒多在现场突然发生异常时,由于设备损害或泄漏致使大量毒物外溢造成的。
若能及时、正确地抢救,对于挽救中毒者的生命,减轻中毒程度,防止合并症具有重要的意义。
抢救急性中毒者,应迅速、沉着地做好下面几项工作:1、救护者应做好个人防护。
救护者在进入毒区之前,首先要做好个人呼吸系统和皮肤的防护,佩戴好呼吸器,否则非但中毒者不能获救,救护者也会中毒,反而使中毒事故扩大。
对中毒者抢救的同时,应采取果断措施切断毒源(如关闭阀门、停止加送物料等),防止毒物继续外逸。
如果是在室内中毒,应开启通、排风机。
3、防止毒物继续侵入人体。
将中毒者迅速移至新鲜空气处,并保持呼吸畅通。
清除毒物,防止沾染皮肤和粘膜。
4、促进生命器官功能恢复。
中毒者若停止呼吸,则要立即进行人工呼吸,强制输氧。
心跳停止应进行人工复苏胸外挤压。
5、尽早使用解毒剂。
采用各种解毒措施,降低和消除毒物对机体的危害作用。
第二节压力容器中常用气体的特性压力容器中盛装的大多具有易燃、易爆、有毒有害的特性,了解和掌握这些气体的各种特性,对于压力容器的安全运行和事故预防是至关重要的。
本节主要介绍几种常用气体的特性。
1、空气。
空气是无色、无味、无嗅的气体,在0c0.101325MPa下,每升空气重1.293克。
用增加压强和降低温度的办法,能使空气变成液态。
按体积计算,氧气约为21%,氮气约为78%,惰性气体约为0.94%,二氧化碳约0.03%,其它气体和杂质约0.03%。
2、氧气。
氧气是无色、无味、无嗅的气体,在标准状态下,与空气的相对密度为1.105。
临界温度-118.37c,临界压力5.05MPa,氧气微溶于水.氧的化学性质特别活跃,易和其它物质发生氧化反应并放出大量的热量.氧气具有强烈的助燃性,若与可燃气体氢气、乙炔、甲烷、一氧化碳等按一定的比例混合,即成为易燃易爆的混合气体,一旦有火源或引爆条件就能引起爆炸。
3、氢气。
氢气是无色、无味、无嗅、无毒的可燃窒息性气体。
氢气是最轻的气体,具有很大的扩散速度,极易聚集于建筑物的顶部而形成爆炸性的气体.氢气的化学性质特别活跃,是一种强的还原剂,其渗透性和扩散性强。
4、氮气。
氮气是无色、无味、无嗅的窒息性气体。
常温下,氮气的化学性质不活泼,在工业上,常用于容器在检修前的安全防爆防火置换和耐压试验用气。
人处在氮含量高于94%的环境中,会因严重缺氧而在数分钟内窒息死亡。
在生产和检修中,接触高浓度氮气的机会非常多,因氮气窒息造成死亡的事故屡见不鲜,因此切不可掉以轻心。
5、一氧化碳。
一氧化碳是含碳物质在燃烧不完全时的产物.是一种无色、无嗅的毒性很强的可燃气体。
一氧化碳的毒性作用于对血红蛋白有很强的结合能力,使人因缺氧中毒。
在工业生产中,常以急性中毒的方式出现,吸入高浓度一氧化碳时,若抢救不及时则有生命危险。
6、二氧化碳。
是一种无色、无嗅、无毒,稍有酸味的窒息性气体,能溶于水。
二氧化碳能压缩液化成液体,液体二氧化碳压力下降时会蒸发膨胀,并吸收周围大量的热而凝结成固体干冰。
液态二氧化碳的膨胀系数较大,超装很容易造成气瓶爆炸。
7、乙烯。
乙烯是一种无色、无嗅、稍有甜香气味的可燃性气体。
乙烯的化学性质活泼,与空气和氧气混合,能形成爆炸性气体.乙烯属于低毒物质,但具有较强的麻醉作用。
8、液化石油气。
是一种低碳的烃类混合物,主要由乙烷、乙烯、丙烷、丁烷、丁烯及少量的戊烷、戊烯等组成。
在常温常压下为气体,只有在加压和降低温度条件下,才变为液体。
液化石油气无色透明,具有烃类的特殊味道,是一种很好的燃料。
液化石油气的饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加,其膨胀系数较大,气化后体积膨胀250—300倍。
液化石油气的闪点、沸点都很低,都在0C以下,爆炸范围较宽,由于比空气重,容易停滞和积聚在地面的低洼处,与空气混合形成爆炸性气体,遇火源便可爆炸。
9、硫化氢。
是一种具有恶臭味的有毒有害气体。
相对密度比空气高,易积聚在低洼处.硫化氢在大气中超过10ppm时即可察觉,起初臭味的增强与浓度的升高成正比,但当浓度超过10吨/立方米之后,浓度继续升高臭味反而减弱。
在高浓度时,很快引起嗅觉疲劳而不能察觉硫化氢的存在,所以不能依靠其臭味的强弱来判断硫化氢浓度的大小硫化氢是一种可燃性气体,与空气混合达到爆炸极限时,可发生强烈爆炸。
10、氨。
是一种无色有强烈刺激性臭味的气体。
氨中有水分时将会腐蚀铜合金,所以充装液氨的压力容器不能采用铜管及铜合金制的阀件,一般规定液氨中含水量不能超过0.2%。
氨对人体有较大的毒性主要是对上呼吸道和眼睛的刺激和腐蚀。
11、氯。
氯是一种草绿色带刺激性臭味的剧毒气体,可液化为草绿色透明的液体,在一定的温度下,容器内同时存在液态和气态。
氯是活泼的化学元素,是一种强氧化剂,其用途广泛,常用作还原剂、溶剂、冷冻剂等。
氯是一种极度危害的介质,对人的皮肤、呼吸道有损害,甚至导致死亡。
12、乙炔。
乙炔是一种无色的易燃易爆的气体,纯乙炔气体是没有臭味的,用电石制成的工业乙炔气体具有一种难闻的臭味。
乙炔的爆炸极限范围很大在空气中乙炔的含量为7%—13%时爆炸能力最强。
乙炔在氧气中燃烧的火焰温度可高达3500C,常用于熔融和焊接金属。
第三节有毒有害气体的防护硫化氢中毒一、硫化氢的性质及危害(一)概述硫化氢是仅次于氰化物的剧毒,易导致人及其它动物死亡的有毒气体。
一旦含有硫化氢气体的油气井发生井喷或其它泄漏失控,将导致灾难性的悲剧。
例如:二OO三年十二月二十三日重庆开县高桥镇罗家16号井发生的井喷事故,大量的硫化氢有毒气体从井底喷出,造成243人死亡,396人中毒住院,造成3万多附近村民紧急疏散,周围约五公里范围内被封闭。
硫化氢气体不仅严重威胁着人们的生命安全,造成环境恶性污染,同时,它对金属设备、工具及用具也将造成严重的腐蚀破坏。
H2S很少用于工业生产中,一般作为某些化学反应和蛋白质自然分解过程的产物;某些天然物质的成份或杂质,而经常存在于多种生产过程中以及自然界中。
如采矿、提炼铜、镍等(尤其是硫化矿),含硫石油的开采和提炼;橡胶、人造丝、硫化染料、颜料、甜菜制糖、动物胶等工业中都有硫化氢的产生;开挖整治沼泽地、沟渠、水井、下水道、隧道,以及清除垃圾、污物、粪便等作业;分析化学实验室有接触H2S可能,天然矿泉、火山喷气也常存在。
(硫俗称硫磺“消毒、杀虫、治真菌、灭疥剂”,硫在胃内无变化,在大肠内约10%转化为H2S而吸收硫化氢可溶于水及油类中,有时可随水或油类流至远离发生源处而引起意外中毒事故。
因此,为确保人员的绝对安全,杜绝硫化氢有毒气体的泄漏失控事故,我们油田特种作业人员必须要了解硫化氢的危害,掌握硫化氢气体的防护知识。
(二)硫化氢的特性1、毒性:剧毒其毒性仅次于氰化物,是一种致命的气体,它的毒性为一氧化碳的5—6倍。
它对人体的致死浓度为500ppm,在正常的条件下,对人的安全临界浓度是不能超过20ppm。
2、颜色:它是无色气体,沸点-61.8C3、相对密度:H2S的相对密度为1.176,比空气重。