电站压力容器安全监督管理
<p>希望通过交流和学习能够了解下面几个问题1、压力容器基础知识2、电站哪些容器要按照压力容器进行安全管理3、不同种类的压力容器的不同管理方法和要求4、全过程安全管理各个环节的管理内容,电站压力容器安全监督管理 第一部分 概述第二部分 压力容器基础知识,第一部分 概述 一、发电企业（使用单位）在压力容器管理方面应做的工作 二、做好压力容器管理工作的必要性和意义,一、发电企业（使用单位）在压力容器管理方面应做的工作 在压力容器设计、制造(含现场组焊）、安装（调试）、改造、维修、使用（运行）、检验检测等七个环节实施全过程监督管理。 七个环节 主要包括9个方面的具体工作。,1、新建或更换压力容器的采购合同谈判及设 计监督（1）设计单位资质审查；（2）技术协议内容监督；（3）设计质量监督。2、制造质量的监督（1）制造单位资质审查；（2）制造质量监检。,3、安装质量的监督（1）安装单位资质审查；（2）向有关部门告知或报装；（3）安装质量监检。4、使用登记管理（1）新容器申报登记和变更登记；（2）退役和停用后重新启用；（3）报废容器管理。,5、在役压力容器的运行监督（1）投运前的准备；（2）安全操作；（3）运行中的检查；（4）维护保养。,6、在役压力容器的定期检验（1）检验周期和检验计划；（2）检验单位和人员资质；（3）合同及协议；（4）检验报告。,7、压力容器修理改造（1）修理改造单位和人员资质；（2）方案及验收标准；（3）修理改造质量监督；（4）修理改造质量证明文件和监督检验报告。,8、压力容器事故处理（1）事故调查；（2）事故分析；（3）事故处理。,9、压力容器的基础管理工作（1）建立组织机构和管理网络；（2）制定管理制度；（3）档案、台帐管理；（4）人员培训；（5）计划、分析报告和总结。,二、做好压力容器管理工作的必要性和意义,压力容器是被广泛应用于工业生产中的具有爆炸危险性的一类特殊设备。压力容器若质量不佳、管理不善或使用不当，就可能发生泄漏或者爆炸性事故；一旦发生爆炸或泄漏，会造成生命财产的重大损失，甚至可能带来环境灾难。 在电力系统，辽宁某电厂7除氧器1981年1月11日发生爆炸，造成了9人死亡5人受伤和厂房坍塌的重大事故，电力职工至今还记忆犹新。,为了确保压力容器的安全性，西方工业化国家早已把它纳入政府安全监察体系内进行法治化管理。我们国家自国发198222号锅炉压力容器安全监察暂行条例和原劳动部19908号压力容器安全技术监察规程（简称“容规”）和劳锅字19903号 压力容器定期检验规则先后颁布，以及劳部发1993442号 压力容器使用登记管理规则等一系列相关规程标准陆续发布实施，压力容器安全监察与管理逐步进入法治化管理的轨道。 电力系统从上个世纪八十年代以来，在执行政府锅炉压力容器安全监察部门规程标准的基础上，结合电力行业生产用压力容器的实际情况，出台了具有行业特点的相关规程、标准、规定等，安全管理水平及其管理手段现代化有了长足的进步。,八十年代以来电站压力容器爆破事故 1981年1月11日辽宁某电厂除氧器爆炸造成九死五伤事故。 1986年吉林某电厂除氧器水箱临时人孔爆炸，死2人。 1986年山西某电厂储氧罐爆炸，车间主任1人被砸死亡。 1989年天津某电厂发生氢罐爆炸事故（氧气串入氢罐内）。 2006年云南某厂发生空压机冷却器爆炸。致使1名运行检查人员死亡。 2008年6月3日，河南某电厂#4机组除氧器水箱高加疏水进口堵板爆裂造 成停机。 2009年6月7日宁夏某电厂#1机组因除氧器人孔法兰泄漏造成解列 。 哪个环节的工作稍有疏忽，就可能发生电站压力容器爆炸事故！ 此外，还多次出现过除氧器水箱裂纹，加热器筒体鼓包变形，疏水管冲刷减薄，扩容器超压爆破等压力容器损坏和失效等问题。为保障人身安全和设备安全，做好电站压力容器的安全监督管理工作非常必要。,根据资料介绍，国内外电站除氧器发生爆破、漏泄和裂纹的还有： 西德某电厂发生过除氧器爆炸事故。 美国三台造纸厂除氧器爆炸。 杨柳青电厂除氧器爆破。 武昌热电厂除氧器爆破。 石嘴山电厂除氧器超压爆破。 荆门热电厂除氧头下陷，运行中母材开裂漏汽。 北京二热除氧头焊缝开裂。 清河、锦州等电厂的除氧器水箱焊缝大面积裂纹。 朝阳电厂除氧头与给水箱连接的角焊缝开裂漏汽。等等。,电站其他压力容器发生缺陷及部位高压加热器和低压加热器 进汽管附近筒体壁厚冲刷减薄。裂纹和鼓包变形。 进汽管、进出水管与筒体的焊缝缺陷超标。 进汽管、进出水管与筒体的角焊缝和短管对接焊缝开裂。 加热器疏水管弯头内壁冲刷减薄爆破。氢储罐 封头焊缝附近鼓包变形。,各类扩容器 扩容器筒体纵环焊缝开裂。 扩容器内扩容箱焊缝开裂。 扩容器进口处，汽水对筒壁的冲刷减薄。 与扩容器相连接的疏水管弯管壁厚受冲刷减薄。 扩容器内部挡板和汽水分离装置碎裂，堵塞疏水口导致超压爆破。电除尘仓泵 北京某厂电除尘器仓泵运行中爆破，下部锥形封头与筒体沿环焊缝整圈开裂。所幸未伤人。 原因：设计压力偏低，结构不合理（无折边锥形封头），焊接质量差，未进行探伤和水压试验。工作压力为0.8Mpa,设计压力仅0.6Mpa，无折边锥形封头,电站压力容器由于其大部分工作参数（压力、温度、介质）与锅炉承压部件比较相对较低，很容易被忽视。但做为使用单位负责压力容器管理的技术人员锅监工程师，对受监范围内的压力容器要认真的管理起来，按照规程标准的要求，该做的工作一定要做好。 如果工作不到位或者出现工作失误，将会发生设备事故和各类缺陷，造成压力容器爆炸，漏泄，损坏。 发生事故后，国家和人民的生命财产受到损失，要分析原因，按照国家法律、行政规章、企业制度的规定，依法追究各级责任人员的刑事责任，包括操作人员、检验人员、安全管理人员、主管领导和行政负责人等。 频繁发生设备裂纹、减薄等设备漏泄缺陷，企业的安全经济指标，个人的工作业绩、收入都会受到影响。,压力容器监督管理工作是安全监督管理工作中一项非常重要的工作之一。 做好压力容器安全监督全过程管理工作 应须建立健全组织机构、监督网络、完善管理制度，做好设备管理和作业人员的管理工作。,1981年原国家劳动总局首次颁布了压力容器安全监察规程，于1982年4月正式执行。1990年进行第1次修订，由原劳动部颁布了压力容器安全技术监察规程，于1991年1月正式执行。 1999年进行第2次修订，原国家质量技术监督局以（质技监局锅发199954号）正式颁布，于2000年1月1日起正式执行。2009年修订为第3次修订，于2007年5月开始，2008年10月完成报批稿，2009年12月18日正式执行。 压力容器纳入特种设备安全技术规范（TSG）体系。拆分为如: TSG R0001-2005非金属压力容器安全监察规； TSG R0002-2005超高压压力容器安全监察规程； TSG R0003-2007简单压力容器安全监察规程； TSG R0004-2009固定式压力容器安全监察规程； TSG R0005-2012移动式压力容器安全监察规程。,第二部分 压力容器基础知识（监督范围、内容、方法）,第二部分：压力容器基础知识与安全监督管理*第一章 电站压力容器安全监督概述第二章 压力容器基础知识*第三章 压力容器设计*第四章 压力容器制造*第五章 压力容器安装第六章 压力容器使用登记*第七章 压力容器安全运行和维护保养第八章 压力容器定期检验*第九章 压力容器的修理改造*第十章 压力容器的破坏型式与事故处理*第十一章 压力容器的基础管理工作*,第一章 电站压力容器安全监督概述第一节 电站压力容器安全监督的必要性第二节 电站压力容器安全监督的设备范围第三节 电站压力容器安全监督的内容和依据 培训教材上册P65页,第一节 电站压力容器安全监督的必要性 （略）,第二节 电站压力容器安全监督的设备范围电站压力容器（受容规监督管理的容器）电力容器（不受容规监督管理的容器）电力容器参照电站压力容器进行监督管理其分类见培训教材上册P66页表3-1-1。,第三节 电站压力容器安全监督的内容和依据 国务院令2009第549号 特种设备安全监察条例（简称“条例”）、TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程（简称“容规”）、国电总2000465号电力锅炉压力容器安全监督管理工作规定（简称“电力监督规定”）、DL6121996电力工业锅炉压力容器监察规程、DL6472004电站锅炉压力容器检验规程对压力容器安全监督的内容都做了具体规定。 电站压力容器安全监督管理工作主要包括9个方面的具体工作： 电站压力容器安全监督的内容和依据见表1-2（见培训教材上册P66页）。,电站压力容器安全监督管理工作主要包括9个方面的具体工作： 1.新建或更换压力容器的采购合同谈判及设计监督 2.制造质量的监督 3.安装质量的监督 4.使用登记管理 5.在役压力容器的运行监督 6.在役压力容器的定期检验 7.压力容器改造与维修 8.压力容器事故处理 9.压力容器的基础管理工作,第二章 压力容器基础知识第一节 压力容器概述第二节 压力容器工艺参数第三节 压力容器的分类第四节 压力容器安全装置培训教材上册68页,第一节、压力容器概述一、压力容器的定义 工业生产装置一般分二大类：运动的装置称为机器，静止的装置称为设备。容器是指工业生产中所有各种设备外部壳体的总称,是由曲面构成用于盛装物料的空间构件。 压力容器是指承受介质压力的密闭容器。 我们通常所说的压力容器是特指满足固定式压力容器安全技术监察规程（简称 “容规”）第1.3条规定的容器。即同时满足下列三个条件的容器为压力容器。 培训教材上册68页,(1)工作压力大于或者等于0.1MPa （注1-2）； (2)工作压力与容积的乘积大于或者等于 2.5MPa·L(注1-3)； (3)盛装介质为气体、液化气体和最高工 作温度高于或者等于标准沸点的液体 (注1-4)。 有关注释见培训教材上册68页表2-1。,一些特殊用途的压力容器和一些小型的压力容器，简化了安装改造与维修、使用管理的要求，可不按“容规”要求进行使用管理（不必注册登记、定期检验），但其他要求仍应满足。 不属于简单压力容器的移动式空压机的储气罐，量大面广，但因容积小，潜在危险性小，更新快。 电容压力容器充装绝缘介质用于灭弧，介质一般为SF6，压力为0.30.65MPa，容积为2001800L。这类设备连续运转时间长（10年），且开孔超过圆筒直径的1/2，因此不能按“容规”要求进行定期检验，但设计、制造要求仍应满足。 移动式压缩机储罐，可不执行定期检验的要求，但设计制造要求应当满足。,容积大于1L并且小于25L，或者内直径（对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，例如矩形为对角线，椭圆为长轴）小于150mm的压力容器，只需要满足“容规”总则和3.1、4.1.1（设计和制造许可）的规定，其设计、制造按照相应产品标准的要求。容积小于或者等于1L的压力容器，只需要满足“容规”总则和4.1.1（制造许可）的规定，其设计、制造按相应产品标准的要求。 “容规”第1.4.1条范围内的压力容器统一划分为第类压力容器，不需要安装告知，不需要办理使用登记手续，容规”第1.4.2和1.4.3条范围内的压力容器统一划分为第类压力容器，不需要制造监督检验，不需要办理使用登记手续，在设计使用年限内使用时（或者未规定设计使用年限，使用不超过20年的）不需要按压力容器定期检验规则进行定期检验，超过设计使用年限（或者未规定设计使用年限，使用超过20年的）的压力容器应当报废，如需继续使用的，应当参照“容规”第6.10的规定办理。,“按容规第一、三、四章要求管理的容器”(总则第一章，设计第三章，制造第四章) 电厂里容易见到的消防系统用的稳压罐，气压罐，小型压缩机储气罐，水处理中的离子交换和过滤的压力容器，GIS高压组合电器罐体，首先是否满足3个条件，不满足，不受监察，满足，受监察。 是否划类，设计制造单位是否要求有资质，总图是否盖设计章，是否监检，是否安装告知，是否办使用证，是否进行定期检验？ 其他要求都要满足，只是不必执行第五、六章安装、改造与维修和使用管理（注册、定期检验）的要求，但不是说不用定期检验，安全要保证，如何检验，如何评定，由使用单位和检验单位根据安全状况确定。不做统一要求。,压力容器本体除了壳体外，还包括它的安全附件和保护装置，同样应按“容规”有关要求进行管理，具体见培训教材上册69页表3-2-3。,压力容器的管理范围，除了本体范围内，还外延到与其它部、器件的接口，具体见培训教材上册70页表3-2-4。,一些特殊的压力容器，如超高压容器、各类气瓶和非金属制压力容器，已有专门的安全监察规程，所以不列入“容规”监察范围； 核压力容器、军事装备用的压力容器，国家已设立专门机构管理，所以也不列入“容规”监察范围（核压力容器是指介质具有放射性的承压容器）； 机器上非独立的承压部件，按其行业标准管理，波纹板换热器由于结构特殊且事故的危险性小，所以未列入监察范围； 冷却排管、无壳体的套管换热器属压力管道范围亦未列入。不适用于“容规”监察范围的压力容器见培训教材上册70页表3-2-5。,电除尘用仓泵和空压机辅助压力容器 容规不适用范围：正常运行工作压力小于0.1MPa的容器（包括在进料或出料过程中需要瞬时承受压力大于等于0.1MPa的容器） 释义：此处的“瞬时”指不属于正常工作状态。 压缩机的附属压力容器，符合“容规”范围的均属压力容器。 如果容器的介质为带有干灰、含尘的压缩空气，这种容器能否作为简单压力容器？ 压缩空气中的干灰、细尘会产生容器的磨损腐蚀，因此该类介质的容器不能作为简单压力容器。（简单压力容器安全技术监察规程常见问题答疑） 如地方有规定，则按地方规定执行。,需要说明的一点 锅炉范围内的联箱、汽包、启动汽水分离器，包括疏水联箱属于锅炉部件，不是压力容器。 辅汽系统的减温减压器按锅炉部件管理 辅汽联箱按压力容器管理 锅炉疏水扩容器和疏水箱是压力容器 汽机油系统蓄能器要按容规第一、三、四章要求管理,国务院令2003第373号特种设备安全监察条例2003年6月1日2003年6月1日起施行。国务院令2009第549号特种设备安全监察条例经修改后，2009年5月1日起施行压力容器，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01MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于25MPa·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02MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于10MPa·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。 与99版容规定义的范围有所不同(新版容规按条例修改）,TSGR0003-2007简单压力容器安全技术监察规程 2007年7月1日起执行（结构简单，危险性较小，简化程序，降低成本）简单压力容器同时满足下列8条的压力容器：1、容器由筒体和平封头、凸形封头（不包括球冠形封头），或者由两个凸形封头组成；2、筒体、封头和接管等主要受压元件的材料为碳素钢、奥氏体不锈钢；3、设计压力小于或者等于1.6MPa;4、容积小于或者等于1000L；5、工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L，并且小于或者等于1000MPa·L；6、介质为空气、氮气和医用蒸馏水蒸发而成的水蒸气；7、设计温度大于或者等于20，最高工作温度小于或者等于150。8、非直接火焰的焊接容器。,简单压力容器如何监督管理 设计、制造、监检都要求有资质，但具体要求设计制造和检验的要求有所降低。合格证、使用说明书、竣工图（复印件）、监检报告、压力容器铭牌都不能缺少。 使用管理不同： 不需要办理安装告知和使用登记，在推荐的使用寿命内的简单压力容器，不需要按照压力容器定期检验规则进行定期检验。 使用单位应建立档案，定期保养和检查并记录存档，发现异常，应及时申请检验。达到使用寿命，应当报废，如继续使用，应按照压力容器定期检验规则进行定期检验。 安全由仍然由使用单位负责，如对安全状况有怀疑，应安排检验,原有按容规制造的简单压力容器如何监督管理？在用容器简单容规颁布以前生产的简单压力容器，未投入使用简单容器铭牌与其他容器有何不同（使用寿命,“简”字样),按压力容器安全技术监察规程设计制造的简单压力容器如何进行安全监察 2007年7月1日前按压力容器安全技术监察规程设计制造的简单压力容器，在简规实行后，在用的该类容器继续按原来的管理方法进行管理使用，并按压力容器定期检验规则进行定期检验。 尚未投入使用的，按容规生产的简单容器，可以按简规管理。容规释义。 有部分简易容器不属于容规范围，但符合条例的规定，当时无相应的规范，出厂资料不符合简规的规定，也没有经过监检，如何处理？ 在役的该类容器继续按原来的管理方法进行管理使用。以后要生产该类容器，则要符合简规的规定。 （国家质检总局特种设备安全监察局 常见问题答疑 二七年十月九日）,关于固定式压力容器安全技术监察规程的实施意见(质检特函200989号) 新容规的过渡时间定为2009年12月1日-2010年11月30日 ，2010年11月30日之前完成制造的压力容器以及在用压力容器，其类别不再重新划分，仍按原设计规定的类别进行监督管理；,条例管辖外的压力容器（低级压力容器、电力能源容器） 设计、制造、监检、注册登记、定期检验都不必按压力容器的规定进行管理，但要保证安全使用，企业自行管理。 重要的容器（大气式除氧器、低加、疏水扩容器等）参照压力容器进行管理,条例定义的压力容器、容规定义的压力容器、“简单压力容器”三者之间的关系,条例,容规,简单压力容器,按1、3、4章,按总则、设计制造许可,按总则、制造许可,气瓶的管理,质技监局锅发2000250号气瓶安全监察规程国家质量监督检验检疫总局令 2003第46号气瓶安全监察规定TSG R5001-2005 气瓶使用登记管理规则,一、气瓶的监督管理 采购和使用有制造许可证的企业的合格气瓶产品，不得使用超期未检的气瓶；必须到已办理充装注册的单位或经销注册的单位购气,严禁私自对气瓶进行罐装作业。 自有气瓶管理,自有气瓶应按照质技监局锅发2000250号气瓶安全监察规程的规定，办理注册登记或者委托管理，按规定进行定期检验。,二、使用过程中的监督管理 气瓶使用前应进行安全状况检查，检查气瓶的标记（制造合格标记，定期检验标记），对盛装气体进行确认，不符合安全技术要求的气瓶严禁入库和使用；使用时必须严格按照使用说明书的要求使用气瓶。 使用中的气瓶严禁改变涂色，严防错装，错用；严禁氧气瓶与氢气瓶、乙炔瓶等内盛可燃介质的气瓶混放在同一房间内，使用过程中应保证安全距离；气瓶立放时应采取防止倾倒的措施；放置液氮、液氨钢瓶和溶解乙炔气瓶等场所的温度要符合要求；气瓶存放处应严防火灾；乙炔气瓶在使用时必须配置防止回火装置。,三、运输及储存 气瓶运输、存放、搬动时，必须带上保护钢帽、防震胶圈，轻拿轻放。 使用气瓶时严禁直接搬动气瓶减压阀，气瓶应远离高温处，不得在阳光下曝晒；氧气瓶减压阀密封垫必须所有特制专用的钢纸垫或无油、洁净的牛皮垫，严禁使用橡胶垫；氧气带必须专用，不允许与其它可燃性气体胶带互换使用，严禁在有压力的气瓶上进行任何修理与紧固工作。 使用溶解乙炔气瓶时对环境的安全要求，应符合有关的规定。,压力容器的基本构成壳体（筒体、封头）连接件密封元件接管和人孔（手孔）支座,1-接管；2-端盖；3-法兰；4-筒体；5-加强圈；6-人孔；7-封头；8-支座,第二节 压力容器工艺参数工艺参数是由生产工艺要求确定的，是进行压力容器强度计算、结构设计和安全操作的主要依据。 一、压力二、温度三、直径，容积，介质四、厚度（见培训教材上册77页）,一、压力 介质的压力，是压力容器在工作时所承受的主要外力。 物理学中，压力是指垂直作用于物体表面上的力，把垂直作用于物体单位面积上的力，称为压强。工程上，习惯于把物理学中的压强称为压力。 压力容器中的压力是用压力表来测量的，压力表上标识的压力叫做表压力，它表示容器内部介质压力超过周围大气压力的差值。容器内的绝对压力应为表压力加上周围的大气压力。压力的分类和意义见（见培训教材上册78页）表3-2-17。,二、温度 温度分为： 工作温度 金属温度 设计温度 试验温度 金属温度的分类和选取原则见（见培训教材上册79页）表3-2-20。,三、直径；容积；介质 压力容器公称直径、 容积、 介质的含义 见（见培训教材上册80页）表3-2-21。,四、厚度计算厚度设计厚度名义厚度有效厚度 最小厚度 GB150中规定的压力容器厚度和意义及相互关系见（见培训教材上册80页）表3-2-22。 壁厚测量的结论：合格不合格？ 能否安全运行？,第三节 压力容器的分类 压力容器一般有11种分类方法，（见培训教材上册81页） 见表3-2-23。,关于压力容器实测壁厚的评定问题新容器： 实测厚度不得小于其名义厚度减钢板负偏差。局部修磨的深度应不大于该部位钢材厚度的5且不大于2mm。 封头实测的最小厚度不小于图样标注的最小厚度在役容器： 资料完整剩余腐蚀裕量是否大于至下次 检验期的腐蚀量。 资料不完整强度校核 裂纹、损伤等打磨后的凹坑按容检规第40条评定,实际检验中关于厚度的问题处理实例内蒙上都电厂扩容器实际壁厚不足名义壁厚的一半 退货赤峰热电厂除氧器筒体和封头实测壁厚小于名义厚度 厂家出具强度计算书和质量保证函。庄河电厂低加封头实测壁厚小于名义厚度 厂家出具强度计算书和质量保证函。 修改图纸 标注封头最小壁厚定检中经常发现壁厚减薄 修理或更换,压力容器的分类 划类依据： 危害程度、压力等级、介质的易燃程度和毒性程度、作用原理、压力和容积,划分容器类别时，首先要考虑容器的设计压力，例如低压的划为类，中压的划为类、高压的划为类（超高压容器不属容规管理）。 但是，如果将容器的设计压力作为划类的唯一依据是不妥的，因为同属低压容器，但盛装介质可以不同，容器的容积不同，容器在工作时蓄积的能量和危害程度也可以不同，所以这些不同之处，都会影响容器的划类。 所以同是低压容器，还有类低压， 类低压和类低压的区别。 见教材83页表A-1和表A-2。,介质分组 第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。 第二组介质，除第一组以外的介质。,不同类别的压力容器划类举例 搞清楚 -哪些容器不按压力容器管理 -哪些压力容器是容规管辖的 -哪些容器按容规1、3、4章管理和只须符合设计制造许可 -哪些容器按简单压力容器管理 -哪些容器参照压力容器管理,压力容器划类举例1,容器A：虽然为高压，但不符合“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”，既不符合“容规”，也不符合“条例”，不划类，不按“压力容器”进行管理。容器B：最高工作压力小于0.1MPa，虽然设计压力大于0.1MPa,仍然既不符合“容规”，也不符合“条例”，不划类，不按“压力容器”进行管理。容器C:容积小于25L, 但符合 压力与容器乘积大于25MPa·L ，不符合“简单压力容器”定义。划类，只须符合设计制造许可。容器D:最大内径小于150mm,但符合 压力与容器乘积大于25MPa·L ，按“小型压力容器”管理，同时又符合“简单压力容器”定义。划类，只须符合设计制造许可。如按简单压力容器设计制造，不划类，如按容规设计制造，则划类。如量小，按容规比较经济。,压力容器划类举例2,容器A：不符合“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”，既不符合“容规”，也不符合“条例”，不划类，不按“压力容器”进行管理。化学水处理设备容器B：类容器启动扩容器容器C: 类容器较大储气罐容器D: 类容器，符合“简单压力容器” 定义小型空气罐，消防气压罐,压力容器划类举例3,容器A：类，第二组介质，设计压力与容积的乘积大于 5×104MPa·L。 容器B：类，第二组介质，设计压力与容积的乘积大于 5×104MPa·L。容器C: 类，不符合“简单压力容器” 定 义。容器D: 类，除氧器,按照壳程参数，划为类 按照管程参数，划为类 综合划类，类容器,最高工作温度低于标准沸点的液体的容器，既不符合“容规”，也不符合“条例”，不按“压力容器”管理。 能源容器不属于条例和容规的监督范围 指工作压力低于0.1MPa,但事故发生率较高的发电用容器大气式除氧器、定期排污扩容器、低压加热器、热交换器等。参照电站压力容器进行管理，可以参考辽宁省电力公司Q/100-004-2002电站在用压力容器监督检验规则,能源安保1990609号关于抓紧完成压力容器使用登记工作的通知 附件1第2条 电力生产中有些压力容器如大气式除氧器、部分疏水扩容器、热交换器、定期排污扩容器等不属于劳动部压力容器安全技术监察规程规定的范围，但历年的事故教训说明，这些容器的安全不容忽视，因此安全监察、定期检验、使用登记应包括这些容器。,低级压力容器 劳动人事部关于颁发试行锅炉压力容器安全监察暂行条例实施细则的通知（1982.8.7） 说明：低级压力容器是指： （）容积小于升的压力容器； （）容积大于或等于升，但压力与容积乘积小于升×公斤力平方厘米的压力容器； （）介质的最高温度低于其标准沸点的液体压力容器。 现已作废,电站压力容器 电站热力系统压力容器 辅助系统压力容器 其他压力容器 条例管辖外的压力容器（低级压力容器、能源容器、常压容器） 常压容器：设计压力低于0.1MPa,真空度低于0.02MPa（pv=pb-p） pv-真空度 pb- 大气压力 p-绝对压力,电站压力容器： 条例和容规都管辖的压力容器 高加、氢罐，除氧器、低加、扩容器、空气罐 容规第1、3、4章适用的压力容器 给水和消防装置中的气压罐，电容压力容器 只须符合设计制造许可 容积大于1L并且小于25L，或者内直径（对非圆形截面，指截面内边界的最大几何尺寸，例如矩形为对角线， 椭圆为长轴）小于150mm的压力容器 容积小于或者等于1L的压力容器简单压力容器： 小型空气罐 条例管辖外的容器（低级压力容器、能源容器、常压容器）水处理设备 大气式除氧器，低加等。,第四节 压力容器安全装置常用的有： 一、安全阀 二、压力表 三、液面计 四、温度计 培训教材上册84页,一、安全阀,第十七条 安全阀一般每年至少校验一次。对于弹簧直接截荷式安全阀，当满足本条所规定的条件时，经过使用单位技术负责人批准可以适当延长校验周期。（一）满足以下全部条件的弹簧直接载荷式安全阀，其校验周期最长可以延长至3年：1、安全阀制造企业已取得国家质检部门颁发的制造许可证；2、安全阀制造企业能提供证明，证明其所用弹簧按GB/T 122431989弹簧直接载荷式安全阀标准进行了强压处理或者加温强压处理，并且同一热处理炉同规格的弹簧取10%（但不得少于2个）测定规定负荷下的变形量或者刚度，其变形量或者刚度的偏差不大于15%；3、安全阀内件的材料耐介质腐蚀；4、安全阀在使用过程中未发生过开启；5、压力容器及安全阀阀体在使用时无明显锈蚀；6、压力容器内盛装非粘性及毒性程度中度及中度以下的介质。,（二）使用单位建立、实施了健全的设备使用、管理与维修保养制度，并且能满足以下各项条件也可以延长3年；（1）在连续2次的运行检查中，所用的安全阀未发现第十六条（五）2中所列的任何问题；（2）使用单位建立了符合附件三要求的安全阀校验站，自行进行安全阀校验；（3）使用单位建有可靠的压力控制与调节装置或者超压报警装置。（三）满足本条（1）款中1、3、4、5和（二）款要求的弹簧直接载荷式安全阀，如果同时满足以下各项条件，其校验周期最长可以延长至5年：1、安全阀制造企业能提供证明，证明其所用弹簧按GB/T 122431989弹簧直接载荷式安全阀标准进行了强压处理或者加温强压处理，并且同一热处理炉同规格的弹簧取20%（但不得少于4个）测定规定负荷下的变形量和刚度，其变形量或者刚度的偏差不大于10%；2、压力容器内盛装毒性程度低度以及低度以下的气体介质，工作温度不大于200。（四）凡是校验周期延长的安全阀，使用单位应当将延期校验情况书面告知发证机构。,二、压力表 1、低压容器使用的压力表精度不应低于2.5级；中压及高压容器使用的压力表精度不应低于1.5级。 2、压力表盘刻度极限值应为最高工作压力的1.53.0倍，表盘直径不应小于100mm。 3、压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校验，在刻度盘上应划出指示最高工作压力的红线，注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。,三、液面计 1、在安装使用前，低、中压容器用液面计，应进行1.5倍液面计公称压力的液压试验；高压容器的液面计，应进行1.25倍液面计公称压力的液压试验。 2、液面计上最高和最低安全液位，应作出明显的标志。,四、温度计 需要控制壁温的压力容器，必须装设测试壁温的测温仪表（或温度计），严防超温。测温仪表应定期校验。,第三章 压力容器设计第一节 压力容器设计基础知识第二节 压力容器的结构设计第三节 压力容器用钢材的选用原则第四节 电站压力容器设计第五节 压力容器设计管理第六节 压力容器使用单位设计监督内容 培训教材上册96页,第一节 压力容器设计基础知一、压力容器设计的基本要求二、设计准则三、强度理论四、设计方法五、载荷培训教材上册96页,一、压力容器设计的基本要求 压力容器设计必须保证所设计的压力容器安全稳定运行。设计产品应符合相应国家标准、行业标准的要求，应做到强度上得到满足，应力分布合理，制造工艺正确，检验严格。 尽量使所设计的产品达到安全可靠，技术先进，经济合理。 压力容器设计是压力容器质量保证的第一个环节，在这个环节中要全面地考虑到制造、检验、监控等相关环节的相关问题和技术措施。 首先应分析所设计容器在工艺系统中的作用，以及用户提出的设计要求，以便全面确定压力容器所承受的各种载荷工作条件，包括载荷性质、压力和温度状况、介质特性、规格尺寸等基本特征，明确容器的正常工况和非正常工况，从而合理地确定容器设计的工艺参数。,在上述基础上，要决定应用何种设计规范进行设计，并根据规范的要求选择材料和确定结构。所选材料既要满足容器的抗失效能力，又要适应制造工艺。合理的结构和正确选用安全附件是容器安全的重要保证。 最后,设计者需正确无误地完成包括强度计算书、施工图、技术说明书在内的压力容器设计文件。这些文件把压力容器的材料、制造、检验、监控等质量保证的各个环节联结成为统一整体。压力容器设计的基本要求 见教材上册97页表3-3-1。,二、设计准则弹性失效塑性失效爆破失效 三种设计准则都以各自失效形式而认定失效极限，且赋予相应的安全裕度，作为压力容器的许用工作压力值。 我国目前采用弹性失效设计准则。详见教材上册97页表3-3-2。,三、强度理论 第一强度理论（最大主应力理论） 第二强度理论（最大主应变理论） 第三强度理论（最大剪应力理论） 第四强度理论（最大应变能理论） 各强度理论从不同角度近似地反映出材料破坏条件，但设计基点都把容器承载后壳体的变形限制在弹性范围内。见教材上册98页表3-3-3。,四、设计方法规则设计方法分析设计方法试验方法可对比的经验设计方法 见教材上册98页表3-3-4。,五、载荷静载荷动载荷其他载荷压力容器的载荷及设计载荷见教材上册99页表3-3-5。,第二节 压力容器的结构设计 压力容器的结构反映了容器的综合特性，是压力容器设计的一项重要内容。 良好的结构不但能满足生产工艺过程的要求，方便制造和检验，有利于保证容器的质量，避免或减少缺陷产生的可能性，而且能减少局部附加应力和应力集中程度，使受压元件具有良好的应力分布，在同等强度条件下有着更大的安全裕度。 结构设计对于目前大多数尚按常规设计的压力容器而言尤为重要，实际生产中确有相当一部分压力容器的破坏是由于结构不合理而造成的。容器结构设计一般要求见教材上册100页表3-3-6。,第三节 压力容器用钢材的选用原则容器的使用及操作条件（如设计压力、设计温度、介质特性及操作特点等）材料的焊接及冷热加工性能设备结构及制造工艺材料的来源及经济性等见教材上册103页表3-3-8。,压力容器的设计过程设计准备充分了解用户要求，工作条件确定工艺参数压力、温度、介质、直径和容积选择设计规范GB150/GB151/除氧器技术规定、 JB4731/JB4732选材和结构设计确定各部材料和结构型式强度计算确定筒体和封头壁厚开孔补强计算开孔补强方法、结构和几何尺寸应力校核卧式容器和换热器各典型部位局部应力控制在 允许范围内标准件选用法兰、人孔、支座、安全附件等绘制总图容器特性参数、接管表和技术要求等绘制零部件图满足制造要求的全部图纸整理设计文件图纸、计算书、说明书和质量控制记录等,第四节 电站压力容器设计一、设计时应采用的标准二、结构参数及设计要求三、强度计算四、安全阀计算,一、设计时应采用的标准GB150-2011钢制压力容器GB151-2012热交换器能源安保1991709号电站压力式除氧器安全技术规定JB2932-1999水处理设备制造技术条件JB/T3343-1993 高压加热器制造技术条件JB/T8184-1999汽轮机低压给水加热器技术条件JB/T8190-1999 高压加热器技术条件等。,二、结构参数及设计要求 1、除氧器2、加热器3、扩容器4、氢储罐,1除氧器*（1）除氧器的作用 除氧器是热力发电厂中主要的压力容器，是回热系统中的一个混合式加热器。 其作用是利用汽轮机抽汽做为加热蒸汽，把凝结水泵来的凝结水和化学补水加热到与除氧器运行压力相对应的饱和蒸汽温度，以除去溶于水中的氧和二氧化碳等非冷凝气体，使水中的含氧量达到标准规定，以防止热力设备的腐蚀和不冷凝气体对传热的不良影响。 压力式除氧器还用于把高压加热器的疏水、全厂合格的疏水、锅炉排污等汇集在一起，以减少汽水损失。,（2）除氧器的工作原理 热力除氧的方法建立在亨利定律和道尔顿定律的基础上。 就是将给水加热至除氧器工作压力下的相应饱和温度，从而使水面上水蒸汽分压Ps几乎等于水面上气体混合物的全压P，使水面上其它气体分压Pj趋于零，在负的不平衡压差作用下，把该气体自水中完全除去。 要获得满意的除氧效果，必须做到以下几点： 1） 迅速将水加热至饱和温度。要求对加热蒸汽的投入和补补水量的变化要严格控制。 2） 要具有足够的传质面积和传质不平衡压差，并及时排出水中分离出来的不冷凝气体。应恰当地调整排氧门的开度。 3） 强化一级除氧，采用改变水的物理状态、扩大水的加热面积和表面不断更新等方法，尽可能在一级除氧中把氧气除尽。,亨利定律和道尔顿定律 享利定律反映了气体的溶解和离析规律。当处于动态平衡时，单位体积中溶解的气体量b与水面上该气体分压Pb成正比，即： Pb b=k mg/L Po式中 K该气体的溶解系数mg/L Po物理大气压MPa 道尔顿定律指出混合气体全压力等于各组成（汽）体分压力之和。对于给水而言，水面上气体混合物全压力P应等于水中溶解各气体分压力Pj和水蒸气分压力Ps之和： P=Pj+Ps MPa,（3）除氧器的分类*热力过程工作压力结构布置形式运行方式见教材上册104页表3-3-9。,（4）除氧器的特点各类除氧器的特点见教材上册105页表3-3-10。 （5）设计参数的确定按电站压力式除氧器安全技术规定的规定除氧器的设计参数选取见教材上册105页表3-3-11。,（6）材料选用 压力式除氧器壳体材料宜采用20g或20R（Q245R ）,不应采用16Mn和沸腾钢。16MnR（Q345R ）目前大容量除氧器用的较多 对于匹配直流锅炉的除氧器，除氧器壳体的材料宜采用不锈钢与20g或20R的复合钢板。 除氧器壳体的含碳量不宜大于0.25%。 碳钢材料的焊条应选用低氢型碱性焊条； 不锈钢材料应选用酸性焊条。,（7） 载荷 除氧器的强度计算按操作条件下和非操作条件下各种载荷最危险的组合见教材上册106页表3-3-12。 （8） 其它要求 考虑到除氧器负荷变化、水温变化、以及低负荷（30负荷）时，能保证出水含氧量不超过正常运行时的标准规定。 除氧水箱应力分布应合理，避免发生水箱裂纹问题。 设备噪声水平距设备1m处，小于85db（A）。除氧器排气率小于1。 除氧器内部结构设计采取增强除氧效果、防止给水泵汽蚀，使应力分布均匀、方便维修等技术措施，并采用防冲蚀、松动、旋涡、振动和噪音的结构，以保证设备在锅炉启动、停机、变工况条件下以及给水加热器停用时均能安全平稳地运行。,除氧器容易出现的问题 溶解氧不合格 采用先进的除氧方式，除氧核心元件的设计和加工质量 除氧水箱裂纹除氧器裂纹发生的部位 支座附近加强圈与筒体的间断焊缝处（与角缝平行） 水箱汽水界面附近的焊缝（横向裂纹与焊缝垂直）， 120°以下区域 支座附近内壁面上原因 应力腐蚀 、腐蚀疲劳、 氢致延迟裂纹材料性能不好 ，焊接工艺不好，设计结构不合理，焊缝本身存在缺陷。对焊接应力敏感，抗裂性差（16Mn、16MnR），杂质含量高，加速氢致裂纹产生（A3F）。残余应力大，局部应力超标。合理选材，采用适当的壁厚，使各处的局部应力控制在合格范围内。焊条应采用碱性低氢型焊条。振动淋水盘和喷雾填料除氧器由于汽水冲击产生采用新型结构，避免除氧器振动,（9）安全附件和保护装置 按电站压力式除氧器设计技术规定的规定。 除氧器的安全附件和保护装置设置原则，见教材上册106页表3-3-13。,2给水加热器（1）给水加热器的作用 给水加热器是热力发电厂回热加热系统的主要设备。利用汽轮机抽汽对给水进行回热加热，能够减少冷源热损失。 使汽轮机中做过部分功的蒸汽，从一些中间级抽出来导入给水加热器，加热给水和主凝结水，不再进入凝汽器，这部分的热焓被充分利用，而不被冷却水带走。 回热加热是一个最普遍、对提高机组和热经济性最有效的手段，被当前所有火电厂的汽轮机组所采用。,（2） 给水加热器的结构和分类* 传热方式不同表面式和混合式 在系统中的位置和压力高压加热器和低压加热器 在凝结水泵出口压力下工作，置于凝结水泵与除氧器之间的加热器称为低压加热器。在承受给水泵出口压力下工作，置于给水泵与锅炉之间的加热器称为高压加热器。 为了提高加热器的传热性能，更有效的利用抽汽和疏水的余热，常把传热面分成过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段。过热蒸汽冷却段和疏水冷却段可以和凝结段一起设计在一个壳体内，也可以做成单独的热交换器。 给水加热器按传热面配置方式，又可以分成一段式、两段式或三段式加热器。 布置形式立式和卧式。 按传热方式、布置形式、结构形式的分类 见教材上册107页表3-3-14。,（3）给水加热器参数范围 加热器的参数范围见108页表3-3-15。（4）给水加热器的设计要求 加热器的设计压力、设计温度应与回热系统的设计参数相适应。 应有合适的换热面积和良好的密封性能。 应配备足够的压力、温度、水位就地显示仪表和控制室监测仪表。 高压加热器应配备安全阀和水位、压力自动保护装置。高压加热器的汽侧应设置安全阀，为防止水侧高压水泄漏，引起超压。水侧也应设置安全阀，防止进水和出水阀门全部关闭时，不会因为汽侧温度升高而引起水侧超压。,3扩容器（1）扩容器的作用 机组在不同的工况下运行，锅炉联箱、汽轮机本体和管道或受加热或被冷却，如机组启动、停机等工况、正常运行时的喷水减温以及蒸汽在某些管段的死区等，这些情况都会使设备或管道系统中存有积水。 为保证机组安全运行，必须及时把这些凝结水疏放出去。 疏水进入疏水扩容器进行汽水分离，锅炉定期排污和连续排污水也要进入排污扩容器进行汽水分离，以便使汽水得到有效的回收利用。,（2）扩容器的设计要求 疏水扩容器应根据疏水的温度、压力和可能出现的最大疏水量，确定其容积和设计压力及设计温度。 排污扩容器的强度设计应考虑到各种工况下可能出现的最高压力。 扩容器的容积一般按分离2000m3/h蒸汽量采用1m3容积进行设计。,4 氢罐* 氢罐用来储存汽轮发电机机冷却用的氢气。 氢罐封头鼓包变形： 研究结论认为是由于氢损伤引起：（1）储氢罐由于氢气内所含水份在内表面形成微量水滴或水膜，通过电化学反应在内表面及表皮下产生氢原子。（2）内部的高压促进了生成氢原子的电化学反应。（3）储氢罐表面及表皮下的钢材微观缺陷及应力集中处有利于氢原子的偏聚，从而造成氢原子向钢材内部扩散。（4）材料内部存在的氢在残余应力或外加拉应力作用下造成晶格畸变而发生氢致损伤。储氢罐在设计上应采取的措施见109页表3-3-16。,三、强度计算 电站压力容器承压部件的强度计算方法按有关的规程和标准进行设计计算。筒体和椭圆封头的简单计算按GB150的规定见表3-3-17。四、安全阀选用计算1安全阀的选用安全阀的选用根据下列因素综合考虑。安全阀的作用除氧器、高加汽侧水侧、空气罐 工作压力 工作温度 介质特性（毒性、腐蚀性、粘性、清洁程度等）容器有无震动等因素。2压力容器泄放量的计算见教材110页表3-3-19 。,第五节 压力容器设计管理1、压力容器设计的监察管理2、压力容器设计单位的基本条件 3、设计资格审批和设计范围4、压力容器的设计程序5、压力容器的设计文件6、日常管理和监督检查,1压力容器设计的监察管理 压力容器设计管理是确保压力容器使用安全可靠的首要环节，国务院、原劳动部和技术监督部门相继颁发了一系列法规和制度，加强压力容器设计的监察管理。 主要有条例、容规、国质检锅2002235号压力容器压力管道设计单位资格许可与管理规则（简称“设计管理规则”）等。 压力容器设计单位必须具备一定的条件，并通过设计单位资格认可审批，持有压力容器设计许可证，才能从事批准范围内的压力容器设计。设计单位应对设计文件的正确性和完整性负责。,2压力容器设计单位的基本条件法人资质一定资质的设计人员配置设计装备条件设计场所质量保证体系设计人员数量初设计阶段见教材112页表3-3-22。,3设计资格审批和设计范围 为加强压力容器设计单位的管理，提高设计质量，确保压力容器的安全技术性能，实行压力容器设计单位审批制度。 国家质检总局和省级质量技术监督部门（以下简称批准部门）负责设计许可证批准、颁发，并按分级管理的原则进行审批。 设计审批人员的设计审批员资格证书由所在设计单位设计许可证批准部门批准、颁发，有效期为4年。 设计单位设计资格许可的具体审查工作、设计审批人员的培训考核工作，由批准部门委托经备案的审查机构承担。 有效期满当年，持证单位必须按本规则的有关规定办理换证手续。逾期不办或未被批准换证，取消设计资格，批准部门注销原设计许可证。 取得设计许可证的设计单位，可按批准的类别、级别、品种在全国范围内进行压力容器的设计工作。,4压力容器的设计程序压力容器设计单位必须：建立设计质量管理和质量保证体系制定各项管理制度按相应的设计程序进行设计一般包括以下步骤，见教材113-114页表3-3-23表3-3-24。,5压力容器的设计文件设计文件的编制依据： 其工艺参数、结构、选材、设计计算和制造技术条件应符合容规、DL612、GB150、GB151、电站压力式除氧器安全技术规定等规程标准的要求 压力容器设计文件的编制必须遵循现行规范、标准和有关规定 必要时，可参照国外有关规范和标准。设计文件的种类及内容见表3-3-27。,</p>
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