?????? 壓力容器是我們廠最重要、最危險(xiǎn)、使用最多的設(shè)備類(lèi)型，申報(bào)的兩個(gè)重大危險(xiǎn)源（氧氣球罐和液氧貯罐）也都是壓力容器。因此，了解掌握壓力容器基礎(chǔ)及安全知識(shí)，對(duì)提高我們廠的安全生產(chǎn)水平是很有意義的。我主要講七個(gè)方面的內(nèi)容：壓力容器的定義、分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、失效、氧氣瓶安全知識(shí)、事故危害與案例以及安全管理要點(diǎn)。
?????? 1?壓力容器的定義
壓力容器，是指盛裝氣體或者液體，承載一定壓力的密閉設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或等于0.1MPa（表壓），壓力與容積的乘積大于或等于2.5 MPa?L，盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體和最高工作溫度等于或高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體的容器。制氧車(chē)間的壓力容器包括26臺(tái)固定式壓力容器和520個(gè)氧氣瓶，最低工作壓力0.18 MPa，最高為15 MPa。
?????? 2?壓力容器的分類(lèi)
壓力容器的使用范圍廣、數(shù)量多、工作條件復(fù)雜，發(fā)生事故所造成的危害程度與工作壓力、工作溫度、使用場(chǎng)合、安裝方式等多種因素有關(guān)。危害程度越高，壓力容器的管理要求也越高。因此，需要對(duì)壓力容器進(jìn)行合理分類(lèi)?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定了四種分類(lèi)方法。
2.1按設(shè)計(jì)壓力分類(lèi)
把內(nèi)壓容器分為四類(lèi)：低壓容器（代號(hào)L，0.1MPa≤P<1.6MPa）、中壓容器（代號(hào)M，1.6MPa≤P<10.0MPa）、高壓容器（代號(hào)H，10MPa≤P<100MPa）和超高壓容器（代號(hào)U，≥100MPa）。制氧車(chē)間固定式壓力容器中包括17個(gè)低壓容器和9個(gè)中壓容器，氧氣瓶均為高壓容器。
2.2按容器在生產(chǎn)中的作用分類(lèi)
?可分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲(chǔ)存壓力容器4種。????
a.反應(yīng)壓力容器(代號(hào)R) 主要用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)。如鍋爐的上鍋筒。???????????????????????????????????????????????????????????????????????????
b.換熱壓力容器(代號(hào)E) 主要用于完成介質(zhì)熱交換。如350m3/h制氧機(jī)的高效冷卻器、1000m3/h制氧機(jī)的空壓機(jī)后冷卻器和增壓機(jī)后冷卻器等。
c.分離壓力容器(代號(hào)S) 主要用于完成介質(zhì)流體壓力平衡緩沖和氣體分離凈化。如制氧機(jī)的水分離器和吸附器。
d.儲(chǔ)存壓力容器(代號(hào)C，其中球罐代號(hào)B) 主要用于儲(chǔ)存盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)。如制氧車(chē)間的低溫液體貯罐、氧氣球罐等。
2.3按安裝方式分類(lèi)
?? 可分為固定式壓力容器和移動(dòng)式壓力容器。
固定式壓力容器：有固定的安裝和使用地點(diǎn)，工藝條件和操作人員也比較固定。
移動(dòng)式壓力容器：是一種儲(chǔ)運(yùn)容器，沒(méi)有固定的使用地點(diǎn)，一般也沒(méi)有專(zhuān)職的操作人員，使用環(huán)境經(jīng)常變化，管理比較困難，容易發(fā)生事故。我們廠的液體槽車(chē)和氧氣瓶屬于移動(dòng)式壓力容器。
上面的幾種分類(lèi)方法僅僅考慮了壓力容器的某個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)或使用狀況，不能綜合反映壓力容器的危險(xiǎn)程度。 壓力容器的危險(xiǎn)程度還與介質(zhì)危險(xiǎn)性及其設(shè)計(jì)壓力p和全容積V的乘積有關(guān)，pV值愈大，則容器破裂時(shí)爆炸能量愈大，危害性愈大。
2.4按安全技術(shù)管理分類(lèi)
我國(guó)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》根據(jù)容器壓力的高低、介質(zhì)的危害程度及在使用中的重要性，將壓力容器分為三類(lèi)，即一類(lèi)容器、二類(lèi)容器、三類(lèi)容器。其中三類(lèi)容器要求最嚴(yán)格。
a.第三類(lèi)壓力容器。具有下列情況之一的，為第三類(lèi)壓力容器：
高壓容器；盛裝極度或高度危害介質(zhì)的中壓容器；盛裝易燃或中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于10MPa?m3的中壓儲(chǔ)存容器；盛裝易燃或中度危害介質(zhì)，且pV乘積大于等于0.5Pa?m3的中壓反應(yīng)容器；盛裝極度和高度危害介質(zhì)，且乘積大于等于0.2MPa?m3的低壓容器；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；中壓搪玻璃壓力容器；使用抗拉強(qiáng)度下限≥540MPa的材料制造的壓力容器；移動(dòng)式壓力容器；容積大于等于50m3的球形儲(chǔ)罐；容積大于5m3的低溫液體儲(chǔ)存容器。
b.第二類(lèi)壓力容器。具有下列情況之一的，屬于第二類(lèi)壓力容器：
中壓容器；盛裝極度和高度危害介質(zhì)的低壓容器；盛裝易燃介質(zhì)或中度危害介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和低壓儲(chǔ)存容器；低壓管殼式余熱鍋爐；低壓搪玻璃壓力容器。
c.第一類(lèi)壓力容器，上述范圍以外的低壓容器為第一類(lèi)壓力容器。
按照這種分類(lèi)方法，制氧車(chē)間的壓力容器有一類(lèi)容器12臺(tái)，二類(lèi)容器8臺(tái)，三類(lèi)容器6臺(tái)，
氧氣瓶均屬于三類(lèi)容器。
?????? 3?壓力容器的結(jié)構(gòu)
壓力容器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，要根據(jù)用途、工藝要求、和制造方法等因素確定。容器的結(jié)構(gòu)是由承受壓力的殼體、連接件、密封元件、接管開(kāi)孔及其補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)、支座和安全附件等部件組成。
3.1殼體 形狀有圓筒形、球形、錐形和組合形等，最常見(jiàn)的是圓筒形和球形。
3.1.1圓筒形殼體的幾何特點(diǎn)是軸對(duì)稱(chēng)，由一個(gè)圓柱形筒體和兩端的封頭或端蓋組成。其優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)力分布比較均勻，承載能力高，易于制造，因而應(yīng)用最廣泛。我們廠大多數(shù)壓力容器的殼體都是圓筒形。
3.1.2球形殼體又稱(chēng)球罐，其幾何特點(diǎn)是中心對(duì)稱(chēng)。優(yōu)點(diǎn)是受力均勻，在相同的壁厚條件下，球形殼體的承載能力最高；在相同容積條件下，球形殼體的表面積最小。所以，從受力狀態(tài)和節(jié)約用材來(lái)說(shuō)，球形是壓力容器最理想的外形。我們廠最大的壓力容器是氧氣球罐。日本1988年研制的潛深為6000m的深海潛艇，其耐壓艙就是壁厚70mm的鈦合金球形殼體。但是，球形殼體也存在一些不足：一是制造比較困難，往往要采用冷壓或熱壓成形，成本較高；二是球形殼體既不便于安裝工藝內(nèi)件，也不利于內(nèi)部相互作用的介質(zhì)的流動(dòng)。所以一般只用于中低壓的儲(chǔ)存容器。
3.2連接件? 連接件是容器及管道中起連接作用的部件，一般均采用法蘭螺栓連接結(jié)構(gòu)。法蘭配合螺栓起連接作用，并通過(guò)擰緊螺栓使墊片壓緊而保證密封。
3.3密封元件 它放在兩個(gè)法蘭或封頭與筒體端部的接觸面之間，借助于螺栓的壓緊力起密封作用。一般低壓、常溫（≤100℃）和無(wú)腐蝕性的情況多用橡膠板（經(jīng)過(guò)硫化處理的硬橡膠工作溫度可達(dá)200℃）；介質(zhì)溫度較高（對(duì)水蒸氣∠450℃，對(duì)油類(lèi)∠350℃）的中、低壓容器通常用石棉橡膠板或耐油石棉橡膠板；一般的腐蝕性介質(zhì)的低壓容器常采用耐酸石棉板；壓力較高時(shí)則用聚乙烯板或聚四氟乙烯板。不同的密封元件和不同的連接件相配合，就構(gòu)成了不同的密封結(jié)構(gòu)，這是壓力容器的一個(gè)重要的組成部分，不但影響到整個(gè)容器的結(jié)構(gòu)和制造成本，而且關(guān)系到容器投產(chǎn)后能否正常安全運(yùn)行。
3.4接管、開(kāi)孔及其補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)? 由于工藝要求和檢修的需要，壓力容器的筒體或封頭上常設(shè)有各種開(kāi)孔和接管，如人孔、手孔、視鏡孔、物料進(jìn)出口接管及安裝各種儀表用接管。 容器開(kāi)孔后，開(kāi)孔部位的強(qiáng)度減弱。為了補(bǔ)償開(kāi)孔處的薄弱部位，就需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)措施。容器上的開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)一般均用局部補(bǔ)強(qiáng)法，常用的結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)圈、厚壁短管和整體鍛造補(bǔ)強(qiáng)等。
3.5支座 支座對(duì)壓力容器起支承和固定作用。用于圓筒形容器的支座，有立式容器支座和臥式容器支座兩類(lèi)，其中立式容器支座又有腿式支座、支撐式支座、耳式支座和裙式支座四種。球形容器多采用柱式支座或裙式支座。
3.6 安全附件
壓力容器的安全附件主要有安全閥、爆破片、緊急切斷閥、安全連鎖裝置、壓力表、液位計(jì)、測(cè)溫儀表等。其作用是保證壓力容器的使用安全和工藝過(guò)程的正常進(jìn)行。在這里我們重點(diǎn)了解一下安全閥和壓力表的安全技術(shù)要求。對(duì)于安全閥要注意五點(diǎn)：
1.安全閥應(yīng)當(dāng)鉛直安裝在壓力容器液面以上的氣相空間部分，或者裝設(shè)在與壓力容器氣相空間相連的管道上；
2.壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面積不得小于安全閥的進(jìn)口截面積，其接管應(yīng)當(dāng)盡量短而直；
3.壓力容器一個(gè)連接口上裝設(shè)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的安全閥時(shí)，該連接口入口的截面積，應(yīng)當(dāng)至少等于這些安全閥的進(jìn)口截面積的總和；
4.安全閥與壓力容器之間一般不宜裝設(shè)截止閥，必須裝設(shè)時(shí)，在壓力容器正常運(yùn)行期間截止閥門(mén)必須保證全開(kāi)（加鉛封或者鎖定），截止閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和通徑不得影響安全閥的安全泄放；
5.安全閥應(yīng)定期校驗(yàn)，一般每年校驗(yàn)一次，新安全閥應(yīng)當(dāng)校驗(yàn)合格后才能安裝使用。
壓力容器中使用最多的壓力表是彈簧管式壓力表，對(duì)其安全技術(shù)要求如下：
1.壓力表應(yīng)裝設(shè)在壓力容器的氣相空間；
2.低壓容器的壓力表精度不得低于2.5級(jí)；工作壓力等于或大于2.45MPa的鍋爐和中高壓容器，壓力表精度不得低于1.5級(jí)；
3.壓力表的量程應(yīng)與工作壓力相適應(yīng)，通常為工作壓力的1.5倍～3.0倍。壓力表刻度盤(pán)上應(yīng)劃紅線，指出最高允許工作壓力；
4.壓力表必須定期校驗(yàn)，校驗(yàn)后加鉛封并注明下次校驗(yàn)日期；
5.壓力表應(yīng)裝設(shè)在便于觀察和吹洗的地方，并避免受到熱輻射、冰凍和震動(dòng)的影響。壓力表的接管不應(yīng)有泄漏現(xiàn)象；
6. 壓力容器用壓力表應(yīng)與介質(zhì)相適應(yīng)，蒸汽鍋爐壓力表下部應(yīng)裝設(shè)存水彎管；
7.壓力表有下列情況之一者，應(yīng)停止使用：
（1）無(wú)壓力時(shí)，有限位釘?shù)膲毫Ρ碇羔槻荒芑謴?fù)到限位釘處，無(wú)限位釘?shù)膲毫Ρ碇羔樒x零位的數(shù)值超過(guò)壓力表允許誤差；
（2）表面玻璃破碎或表盤(pán)刻度模糊不清；
（3）沒(méi)有鉛封、鉛封損壞或超過(guò)校驗(yàn)日期；
（4）表內(nèi)泄漏或指針跳動(dòng)；
（5）其他影響壓力表準(zhǔn)確示值的缺陷。