壓力容器分為非直接火壓力容器和直接火壓力容器。在非直接火壓力容器中又把氣瓶、槽車等移動式容器單獨列出,以區(qū)別于其他固定式容器。凡以水為介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽的直接火壓力容器稱為蒸汽鍋爐。下面就固定式非直接火壓力容器、蒸汽鍋爐、氣瓶槽車的爆炸預(yù)防分別敘述。
1 壓力容器
1.1 壓力容器分類
按壓力大小分級可分為4個壓力等級:低壓(0.1MPa≤P〈1.6MPa)、中壓(1.6MPa≤P〈100MPa)、高壓(10MPa≤P〈100MPa)、超高壓(P≥100MPa)。
按工藝用途分類可分為反應(yīng)容器、換熱容器、分離容器和貯運容器4類。
按介質(zhì)可分為易燃介質(zhì)、極度危害、高度危害、中度危害、輕度危害等幾種。
易燃介質(zhì)指與空氣混合的爆炸下限小于10%,或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的氣體。
介質(zhì)的毒性程度按最高容許濃度確定:
①極度危害(I)〈0.1mg/m
②高度危害(II)0.1~1.0mg/m
③中度危害(III)1.0~10mg/m
④輕度危害(IV)≥10mg/m
按危險程度分類,根據(jù)其工作壓力的高低、介質(zhì)的危險性和危害程度、壓力和容積的乘積以及在生產(chǎn)過程中的作用,將壓力容器分為三類,見表1。
1.2 壓力容器事故及分類
鍋爐、壓力容器既是工業(yè)生產(chǎn)中常用的設(shè)備,又是一種比較容易發(fā)生惡性事故的特殊設(shè)備。壓力容器事故的特點是發(fā)生頻度高,后果嚴重。
壓力容器事故分為一般事故:損壞程度不嚴重,勿需停止運行進行修理;重大事故:鍋爐、壓力容器由于受壓部件嚴重損壞(如變形、滲漏),附件損壞或爐膛爆炸等被迫停止運行,必須進行修理;爆炸事故:鍋爐、壓力容器在使用中或試壓時發(fā)生破裂、壓力瞬時降至等于外界大氣壓力的事故。
表1 壓力容器分類
?。ǜ鶕?jù)壓力、Pw·V、介質(zhì)和用途的綜合分類)
見表
注:①表中R—反應(yīng)、H—傳(換)熱、S—分離、T—貯運。
②表中Pw—最高工作壓力(MPa)、V—容器容積(m)。
1.3 壓力容器的安全附件
壓力容器安全附件包括安全閥、爆破片、緊急放空閥之類的安全泄壓裝置以及液位計、壓力表、單向閥、限流閥、溫度計、緊急切斷裝置等保證設(shè)備正常、安全運行的一類裝置。
安全泄放裝置是一種保證壓力容器安全運行、防止超壓的保護裝置。當容器內(nèi)壓力一旦超過規(guī)定,它能自動、迅速地把容器內(nèi)的介質(zhì)排出,使設(shè)備內(nèi)的壓力始終保持在最高許可壓力范圍內(nèi)。
安全閥的結(jié)構(gòu)比較簡單,它基本上由3個部分組成:閥座、閥瓣和加載機構(gòu)。當設(shè)備內(nèi)壓力超過規(guī)定的最高工作壓力并達到安全閥的開啟壓力時,內(nèi)壓作用于閥瓣上的力大于加載機構(gòu)施加在它上面的力,于是安全閥開啟,設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)即通過閥座與閥瓣之間的空隙排出。
爆破片又稱防爆膜、防爆片、爆破膜等,是一種斷裂式安全泄放裝置。如果發(fā)生超壓膜片自行破裂,介質(zhì)迅速外泄,壓力很快下降,使容器受到保護。爆破片一般適用于下列場合:存在爆燃或異常反應(yīng)可能使壓力驟增的場合;盛裝著劇毒介質(zhì),不允許有任何泄漏的場合;工作介質(zhì)不潔凈,運行中會產(chǎn)生大量沉淀或粉狀粘附物,會妨礙安全閥運作的場合。
爆破帽又稱防爆帽,也是一種斷裂型的安全泄放裝置。爆破帽的特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造比較容易,且爆破壓力誤差較小,比較容易控制。
1.4 壓力容器的使用及安全管理
①壓力容器的安全操作
正確、合理地使用壓力容器,也是保證安全運行的一項重要措施。因為即使容器的設(shè)計、制造都符合要求,也會因操作不當造成事故。壓力容器是工藝裝置的一部分,它的操作方法要根據(jù)工藝要求確定。此外從壓力容器的特點出發(fā),在操作上應(yīng)做到以下幾點:
平穩(wěn)操作。主要指要緩慢地加載和卸載,并保持運行期間載荷的相對穩(wěn)定。
防止超載。壓力容器的超載主要指超壓。
經(jīng)常檢查。壓力容器的破壞大多有先期征兆,只要勤于檢查、仔細觀察,是能夠及時發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象的。容器運行期間應(yīng)定時、定點進行檢查并如實做好記錄。檢查的內(nèi)容包括工藝條件、設(shè)備狀況和安全附件等。
緊急剎車。運行過程中,如遇到嚴重威脅壓力容器的安全時,操作人員應(yīng)立即采取緊急停車措施,同時報告有關(guān)領(lǐng)導。
②壓力容器的維護保養(yǎng)與檢驗
做好維護保養(yǎng),使壓力容器處于完好狀態(tài),不但延長容器的使用壽命,而且有助于安全生產(chǎn)和節(jié)約能源。運行期間的維護主要是經(jīng)常檢查腐蝕和“跑、冒、滴、漏”的情況,發(fā)現(xiàn)問題及時采取妥善措施。
定期檢驗。必須根據(jù)國家法規(guī)和有關(guān)標準,對壓力容器進行定期檢驗,檢驗中若發(fā)現(xiàn)缺陷,要及時采取相應(yīng)措施。在檢驗和修理壓力容器時,必須嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。
③壓力容器的安全管理
要保證壓力容器的安全運行,有效的管理是必不可少的。壓力容器的管理主要包括技術(shù)檔案和技術(shù)管理制度兩大部分。設(shè)備技術(shù)檔案是正確使用壓力容器的主要依據(jù),它可以使我們?nèi)嬲莆赵O(shè)備情況。技術(shù)檔案應(yīng)包括容器的原始技術(shù)資料和使用、檢驗記錄。技術(shù)管理制度是安全使用壓力容器的保證。應(yīng)設(shè)專職或兼職技術(shù)人員負責容器的技術(shù)管理工作,負責執(zhí)行國家有關(guān)壓力容器的管理規(guī)范和安全技術(shù)規(guī)定,負責新增壓力容器的驗收、試運行及壓力容器的日常管理等,還應(yīng)負責制定相應(yīng)的安全操作規(guī)程等技術(shù)要求。
2 鍋爐
鍋爐是以水、蒸汽為介質(zhì)的直接火壓力容器。鍋爐的設(shè)計、制造、安裝、使用、檢驗、修理和改造,必須貫徹執(zhí)行國務(wù)院、勞動部等部門頒發(fā)的規(guī)程、規(guī)范、規(guī)定、條例和標準。