?????? 壓力容器是我們廠最重要、最危險、使用最多的設(shè)備類型，申報的兩個重大危險源（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，對提高我們廠的安全生產(chǎn)水平是很有意義的。我主要講七個方面的內(nèi)容：壓力容器的定義、分類、結(jié)構(gòu)、失效、氧氣瓶安全知識、事故危害與案例以及安全管理要點。
?????? 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)沸點的液體的容器。制氧車間的壓力容器包括26臺固定式壓力容器和520個氧氣瓶，最低工作壓力0.18 MPa，最高為15 MPa。
?????? 2?壓力容器的分類
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，需要對壓力容器進(jìn)行合理分類?！秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定了四種分類方法。
2.1按設(shè)計壓力分類
把內(nèi)壓容器分為四類：低壓容器（代號L，0.1MPa≤P<1.6MPa）、中壓容器（代號M，1.6MPa≤P<10.0MPa）、高壓容器（代號H，10MPa≤P<100MPa）和超高壓容器（代號U，≥100MPa）。制氧車間固定式壓力容器中包括17個低壓容器和9個中壓容器，氧氣瓶均為高壓容器。
2.2按容器在生產(chǎn)中的作用分類
?可分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器、儲存壓力容器4種。????
a.反應(yīng)壓力容器(代號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.儲存壓力容器(代號C，其中球罐代號B) 主要用于儲存盛裝氣體、液體、液化氣體等介質(zhì)。如制氧車間的低溫液體貯罐、氧氣球罐等。
2.3按安裝方式分類
?? 可分為固定式壓力容器和移動式壓力容器。
固定式壓力容器：有固定的安裝和使用地點，工藝條件和操作人員也比較固定。
移動式壓力容器：是一種儲運容器，沒有固定的使用地點，一般也沒有專職的操作人員，使用環(huán)境經(jīng)常變化，管理比較困難，容易發(fā)生事故。我們廠的液體槽車和氧氣瓶屬于移動式壓力容器。
上面的幾種分類方法僅僅考慮了壓力容器的某個設(shè)計參數(shù)或使用狀況，不能綜合反映壓力容器的危險程度。 壓力容器的危險程度還與介質(zhì)危險性及其設(shè)計壓力p和全容積V的乘積有關(guān)，pV值愈大，則容器破裂時爆炸能量愈大，危害性愈大。
2.4按安全技術(shù)管理分類
我國《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，即一類容器、二類容器、三類容器。其中三類容器要求最嚴(yán)格。
a.第三類壓力容器。具有下列情況之一的，為第三類壓力容器：
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；移動式壓力容器；容積大于等于50m3的球形儲罐；容積大于5m3的低溫液體儲存容器。
b.第二類壓力容器。具有下列情況之一的，屬于第二類壓力容器：
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.第一類壓力容器，上述范圍以外的低壓容器為第一類壓力容器。
按照這種分類方法，制氧車間的壓力容器有一類容器12臺，二類容器8臺，三類容器6臺，
氧氣瓶均屬于三類容器。
?????? 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，最常見的是圓筒形和球形。
3.1.1圓筒形殼體的幾何特點是軸對稱，由一個圓柱形筒體和兩端的封頭或端蓋組成。其優(yōu)點是應(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球形殼體又稱球罐，其幾何特點是中心對稱。優(yōu)點是受力均勻，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)約用材來說，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。所以一般只用于中低壓的儲存容器。
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℃）和無腐蝕性的情況多用橡膠板（經(jīng)過硫化處理的硬橡膠工作溫度可達(dá)200℃）；介質(zhì)溫度較高（對水蒸氣∠450℃，對油類∠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重要的組成部分，不但影響到整個容器的結(jié)構(gòu)和制造成本，而且關(guān)系到容器投產(chǎn)后能否正常安全運行。
3.4接管、開孔及其補(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。 容器開孔后，開孔部位的強(qiáng)度減弱。為了補(bǔ)償開孔處的薄弱部位，就需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)措施。容器上的開孔補(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，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、測溫儀表等。其作用是保證壓力容器的使用安全和工藝過程的正常進(jìn)行。在這里我們重點了解一下安全閥和壓力表的安全技術(shù)要求。對于安全閥要注意五點：
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.壓力容器一個連接口上裝設(shè)兩個或者兩個以上的安全閥時，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，在壓力容器正常運行期間截止閥門必須保證全開（加鉛封或者鎖定），截止閥門的結(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，一般每年校驗一次，新安全閥應(yīng)當(dāng)校驗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；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；
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，校驗后加鉛封并注明下次校驗日期；
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）無壓力時，有限位釘?shù)膲毫Ρ碇羔槻荒芑謴?fù)到限位釘處，無限位釘?shù)膲毫Ρ碇羔樒x零位的數(shù)值超過壓力表允許誤差；
（2）表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清；
（3）沒有鉛封、鉛封損壞或超過校驗日期；
（4）表內(nèi)泄漏或指針跳動；
（5）其他影響壓力表準(zhǔn)確示值的缺陷。