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1、第五章压力容器安全操作,主讲：殷恒富,目 录,第一节 压力容器的平稳操作第二节 防止压力容器超压运行第三节 压力容器运行期间的检查工作第四节 压力容器停止运行第五节 压力容器检验检修第六节 炼油化工典型生产装置简介第七节 典型设备操作过程第八节 事故案例,第一节 压力容器的平稳操作,一、压力容器操作人员的要求1、压力容器作业人员需具备的基本条件(1)经过安全技术教育和安全技术培训，考核合格并取得“压力容器操作人员合格证”后，方可独立进行操作。(2)压力容器的操作人员应熟悉生产工艺流程，并能严格遵守安全和工艺操作规程，了解本岗位压力容器的结构、技术特性和主要技术参数，掌握好本岗位压力容器操作程序
2、和操作方法，在容器出现异常情况时，能准确判断，及时、正确地采取紧急措施，有对一般故障排除的技能。,(3)压力容器的操作人员必须掌握各种安全装置的型号、规格性能及用途；经常保持安全装置的齐全、灵活、准确可靠。(4)压力容器的操作人员应了解生产流程中各种介质的物理性质和化学性质，了解它们相互之间可能引起的物理化学反应，以便在发生意外情况时，能做到判断准确，处理正确及时。,(5)严格遵守安全操作规程、坚守岗位精心操作，认真记录，加强对容器的巡回检查和维护保养。(6)压力容器操作人员应年满18周岁以上，并具有初中以上文化程度，热爱本职工作，认真负责，身体健康和无妨碍本岗位操作的疾病和生理缺陷,并经医院
3、体格检查合格。,2、压力容器操作人员应履行的职责,(1)按照操作规程的规定，正确操作使用压力容器，确保安全运行。(2)做好压力容器的维护保养工作，使容器经常保持良好的技术状态。(3)经常对压力容器的运行情况进行检查，发现操作条件不正常时及时进行调整，遇紧急情况应按规定采取紧急处理措施。(4)对任何有害压力容器的违章指挥应拒绝执行。(5)努力学习业务知识，不断提高操作技能。,二、压力容器安全操作的基本要求,1、严格遵守安全操作规程 操作人员应精心操作,严格遵守压力容器安全操作规程和工艺操作规程。措施:制定合理的工艺操作记录卡片,认真记录;压力容器的部分宏观列入巡回检查制度中。2、压力容器严禁超温
4、超压运行 如果容器超温超压超载运行，就会造成容器的承受能力不足，因而导致爆炸事故发生。,3、压力容器应做到平稳操作 平稳操作主要是指缓慢地进行加载和卸载。载荷变化主要是指：1）压力的变化 开始加压时，速度不宜过快2）温度的变化 高温或低温容器，加热或冷却的速度应缓慢进行，以减小壳体的温度梯度。3）变形：容器经使用后，整体或局部地方发生几何形状的改变。,4、不拆卸压紧螺栓压力容器处于工作状况时，容器内部压力高于外部压力，一旦有部分螺栓拆开后轻者容器内部介质在螺栓松动的部位产生更大的泄漏；严重可能由于部分螺栓的卸掉，使剩余的螺栓要承受更大的拉力时被拉断，导致容器内的介质大量喷出，造成严重的设备和人
5、身事故。,5、坚守岗位生产过程中经常发生一些异常现象。基本上都是事故隐患，处理不当即是事故。各个生产工艺过程中的压力容器特别是反应器，随着容器内的介质的反应及其它条件的影响，往往会出现异常现象，需要在岗的操作工处理，特别是突发事故的及时处理。,6、坚持容器运行期间的巡回检查目的：是预防事故隐患，是压力容器动态监测的重要手段。巡回检查制度：即按一定的检查路线、一定的检查点(检查站）、一定的检查内容、一定的检查间隔时间进行检查。,压力容器巡回检查的主要内容是什么？按一定的检查路线、一定的检查点(检查站)、一定的检查内容、一定的检查间隔时间进行检查。是指按固定的间隔时间，对工艺流程或事故易发线路的关
6、键部位进行检查，检查操作温度、压力、设备泄漏、变形等内容。,7、认真填写操作记录生产指挥系统下达的调度指令等容器的实际操作条件等当班的操作内容等操作使用的工具、卫生等认真做好交接班记录8、“跑、冒、滴、漏”处理跑冒滴漏现象既浪费资源，能源和污染环境，又是发生火灾、爆炸事故的重要原因之一。,三、生产工艺指标的合理控制,工艺参数主要是指温度、压力、流量、液位和物料配比等。1、控制温度温度过高的影响温度过低的影响温度变化速度的影响除去反应热防止反应中换热突然中断正确选择传热介质加强保温措施2、控制压力,3、控制压力、温度的波动工艺上间断的操作和开停车工艺介质参数的控制还应注意到设备结构特点4、控制投
7、料控制投料速度控制投料配比控制投料顺序控制反应物料中的杂质含量5、控制装量6、控制介质腐蚀,四、落实压力容器正常投运,1、投运前的准备工作压力容器及其装置进行全面检查验收工作；写好压力容器及装置的开工方案；操作人员在操作前做的准备工作。必须按规定着装，带齐操作工具；必须按规定认真检查本岗位或工段的压力容器及安全装置；待正常运行后，启动系统投入生产运行。,2、压力容器及其装置开工1）吹扫贯通试压(1)按照抽堵盲板表抽、加所需的盲板；(2)联合质量检查和设备试运行；(3)按工艺流程逐个检查系统中的压力容器、机泵、阀门及安全附件，确认无误；(4)开工时需驱赶空气的压力容器及其装置或系统，应按规定的置
8、换介质逐步进行，不准留有死角，从顶部排空；(5)在试运行可开工过程中，应坚持阀门操作复查制度。,2）加强压力容器试运行中的检查(1)压力容器及其管道升温过程中的检查；(2)冷换容器的运行检查；(3)备用设备必须经过检查以保证其处于良好状态，准备随时启用；(4)在试运行中，检修人员应与压力容器操作人员密切配合共同加强巡回检查；,3）压力容器及其装置进料(1)关闭放空阀确认无误后，才能启动机泵进料；(2)不同的装置采用不同的方法和不同的数量进料；(3)压力容器及装置在刚开工的初期，处于调整工况，要密切注意微小的变化。,五、压力容器安全运行防护措施,1、加强压力容器的维护确保完好（1）加强计划检修，
9、保证检修质量，实现长期安全运转；（2）加强压力容器的安全监察和检测工作，做到设备不超检；（3）设备的安全装置和安全设施，做到齐全、灵敏可靠，确保安全使用。,2、加强通风排气，防止可燃气体积聚事故排风机应符合防爆要求，要具备功率大，风量大的特点，其电器开关应装在厂房外安全、方便的地方，便于随时启动。,3、采取自动控制和安全防护装置为有效地防止超温、超压、超负荷，严格控制系统中的氧含量和加强气体检测应采取自动分析、自动调节、自动报警、自动排放、自动切出电源等安全连锁自控技术措施，以便在工艺指标突然变化时，能自动进行工艺处理。4、使用惰性气体保护加入氮气、二氧化碳、烟道气、蒸汽等不燃的惰性气体，以稀
10、释可燃气体的浓度。,第二节 防止压力容器超压运行,1、避免误操作造成超温超压装设安全联锁装置：利用机械或电器控制依次接通各个仪器及设备，并是指彼此发生联系，以达到安全生产的目的；安全操作挂牌制度：即在一些关键的操作装置上挂标志牌，表明装置的操作程序与状态和注意事项。,2、压力容器内物料发生化学反应而产生（或增大）压力的容器由于操作温度升高、加料过量或物料中混有杂质，使容器内反应后生成的气体密度增大或反应速度过快而造成超压博帕尔事件是因水渗入载有异氰酸甲酯的储藏罐内，令罐内产生极大的压力，最后导致罐壁无法抵受压力，罐内的化学物质泄漏至博帕尔市的上空。,博帕尔事件-上世纪十大污染事件,博帕尔事件发
11、生于1984年12月3日凌晨，印度中央邦的博帕尔市（Bhopal）美国联合碳化物（Union Carbide）属下的联合碳化物（印度）有限公司（UCIL），设于博帕尔贫民区附近一所农药厂发生氰化物泄漏事件。12月2日晚，博帕尔农药厂工人发现异氰酸甲酯的储槽压力上升，午夜零时56分，液态异氰酸甲酯以气态从出现漏缝的保安阀中溢出，并迅速向四周扩散。毒气的泄漏犹如打开了潘多拉的魔盒。虽然农药厂在毒气泄漏后几分钟就关闭了设备，但已有30吨毒气化作浓重的烟雾以5千米/小时的速度迅速四处弥漫，很快就笼罩了25平方公里的地区，数百人在睡梦中就被悄然夺走了性命，几天之内有2500多人毙命。当毒气泄漏的消息传开
12、后，农药厂附近的人们纷纷逃离家园。他们利用各种交通工具向四处奔逃，只希望能走到没有受污染的空气中去。很多人被毒气弄瞎了眼睛，只能一路上摸索着前行。一些人在逃命的途中死去，尸体堆积在路旁。至1984年底，该地区有2万多人死亡，20万人受到波及，附近的3000头牲畜也未能幸免于难。在侥幸逃生的受害者中，孕妇大多流产或产下死婴，有5万人可能永久失明或终生残疾，余生将苦日无尽。当时居民的患癌率及儿童夭折率，仍然因这些灾难远比其他印度城市为高。博帕尔事件是发达国家将高污染及高危害企业向发展中国家转移的一个典型恶果。,4、压力容器内发生高分子聚合3、压力容器内发生聚合反应5、储装液化气体的容器装量过多或意
13、外受热,第三节 压力容器运行期间的巡回检查工作,一、压力容器运行期间要检查的内容检查内容：1、工艺条件的检查主要检查操作条件，包括操作压力、温度、液位是否在安全操作规程规定的范围内；容器工作介质的化学成分、物料配比，投料数量及先后顺序等，特别是那些影响容器安全的成分是否符合要求(如产生腐蚀，使温度、压力上升等)。2、设备状况的检查3、安全装置的检查4、操作人员的检查二、塔类压力容器运行检查举例塔设备运行期间的检测项目：共九点塔设备停车期间的检查项目：共五点,第四节 压力容器停止运行,一、正常停止运行1、停工方案的审定；2、停工中应控制降温速度；3、采取降温的方法降压；4、停工阶段应准确执行各种
14、操作；5、应清除干净剩余物料；6、杜绝火源；7、装置停工过程中，要做好周围环境的安全工作。,二紧急情况下的停止运行,1、停止运行的条件容器的操作压力、介质的温度或壁温超过工艺安全操作规程所要求的极限值；容器本体不合格，主要是受压元件出现裂缝、鼓包、变形焊缝及可拆连接处，发生泄漏等缺陷；安全附件失效；接管端断裂，坚固件损坏，难以保证安全生产；压力容器周围着火或发生自然灾害等；过量充装；压力容器液位波动大，采取措施后仍得不到有效控制；压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行。,2、相应措施停电:关键性的压力容器和设备，为防止停电而发生事故，应配合双电源与自控装置。因线路故障，及时汇报联系，并重点检
15、查压力容器及设备的温度、压力的变化，尽量保持物料的畅通。特殊设备的紧急排空装置应有专人看管。如发现因停电造成冷却系统停机时，要及时将换热设备中的物料妥善处理，避免超温超压事故。停水：根据具体情况采取减量维持生产，如大面积停水时，要立即停止进料，注意温度、压力的变化，如有超压，可采取放空降压措施。,停汽：对于需要蒸汽加热物料的容器或管道，发生突然停汽时，设备或管道内的物料会因温度降低凝结而堵塞，对此要及时关闭物料连同阀门，防止物料倒流至蒸汽系统。停风：停风会使启动仪表或阀门不能动作，应改手动操作，某些充气防爆电气和仪表也处于不安全状态，必须加强厂房内通风换气，以防有害气体进入电器、仪表内或在厂房
16、内聚积。,大量泄漏：可燃物大量泄漏时，要正确判断泄漏部位并及时上报有关部门，迅速切断可燃物来源，在一定的范围内严禁动火及其它火源产生。操作人员要坚守岗位，密切注视容器内物料的工艺变化，工艺控制如果达到了临界压力和临界温度的危险值时，应正确地进行停车处理。泄漏处理注意事项？(1)进入现场人员必须配备必要的个人防护器具。(2)如果泄漏的危险品是易燃易爆的，应严禁火种。(3)应急处理时严禁单独行动，要有监护人，必要时用水枪、水炮掩护。,3、压力容器紧急停止运行的操作步骤切断外来物料：迅速切断电源，使向容器内输送物料的运转设备，如泵、压缩机等停止运行，同时联系有关岗位停止向容器内输送物料。有效撤除危险
17、状态压力容器内的物料：迅速打开出口阀，泄放容器内的气体或其它物料，必要时打开放空阀，把气体排入大气中，对于系统性连续生产的压力容器，紧急停止运行时必须做好与前后有关岗位的联系工作；操作人员在处理紧急情况的同时，应立即与上级主管部门及有关技术人员、领导取得联系，以便有效地控制险情，避免发生更大的事故。,第五节 压力容器检验、检修,目的：为了及早地发现危及安全的隐患，及时地消除事故隐患，确保安全生产，提高设备运转周期和使用率，低耗、保质以获得最大的经济效益一、压力容器设备完好标准运行正常，效能良好各部件无损、质量符合要求主体整洁，零部件齐全好用技术资料齐全准确二、压力容器定期检验的内容压力容器在运
18、行条件下进行的外部检验压力容器在停止运行条件下进行的内、外部检验,三、压力容器检修工作注意事项,石油化工生产中的塔、容器、罐、反应器等内部的各种介质，大多具有易燃易爆、有毒、有害的特性，它们经过一段时间的运行、使用后，由于内部介质的冲刷、腐蚀、磨损等原因，需要经常检查、维护、清扫。,1、压力容器及装置停工后的吹扫置换基于各企业生产工艺和条件不同,采用吹扫置换的介质也不同,一般液化气体及炼油装置中的容器多用水蒸气吹扫置换,化工装置根据工艺要求多采用氮气置换.,1)、吹扫时要注意选择吹扫介质；2)、吹扫时机泵出口管线上的压力表阀门要关闭，防止吹扫时发生水击把表震坏；3)、压缩机系统倒空置换原则，以
19、低压到中压再到高压的次序进行，最后将高压气体排入火炬；4)、管壳式换热器、冷凝器在用蒸汽吹扫时，必须分段法处理，并要放空卸压,防止液体汽化；5)、对于油类系统管线应先按：渣油 蜡油 柴油 汽油 的顺序吹扫；,6）、吹扫时要按系统逐次进行，不留死角，吹扫完应先关闭吹扫管线阀门，后停汽，防止被吹介质倒流；7）、精馏塔系统倒空吹扫应先从塔顶回流罐、回流泵倒液、关闭，然后倒塔釜、再沸器，保持塔压一段时间，待盘板积存的液体全部流净后，由塔釜再次倒空放压；8）、装置管线物料吹扫前，岗位之间应加强联系，防止憋压、冒顶等事故发生；,9）、吹扫介质压力不能过低，以防止被吹扫介质倒流到氮气管网，影响全局；10）、
20、吹扫采用本装置自产蒸汽，应首先检查蒸汽中是否带油，装置内油、汽、水等有互窜的可能，一旦发生互窜，蒸汽就不能用来灭火或吹扫；11）、如果检修时人要进入用氮置换的设备内工作，则事先要用压缩风进行吹扫，待气体分析合格后方可进入。,2、增设盲板,所谓安全隔绝，就是工作场所与某些危险因素隔绝开来。石化企业常采用的隔绝措施：对压力容器的隔绝主要是增设盲板;对电机传动设备的隔绝,电源应拉下电闸并挂牌禁止启动,也可将电闸加锁或派人监守；对动力部分的隔绝,要将传动部分拆下,传动皮带卸下；周围设备容器、各种易燃物的隔绝；对较深的容器，要考虑采用分层隔绝，防止高处作业坠落引起事故。,增设盲板时的注意事项,由专人负责
21、制定图表，统一编号，抽加工作进行时要有详细记录，谁加谁抽；盲板要有足够的强度，其厚度一般不小于管壁厚度并要用钢板制作；盲板要留有手柄，便于抽堵和检查，最好做成 8 字型；盲板应加在有物料来源的阀门后部法兰处，两侧均应有垫片，并拧紧螺栓以保证严密性；抽堵盲板时要做好对外有关单位、部门的联系工作。,3、容器及设备拆卸与封闭,拆卸与封闭过程中应注意以下事项：1、打开设备人孔时应使其内部压力、温度降到安全条件下；2、开启塔类装置的人孔时，应坚持自上而下依次打开的原则；3、封闭人孔前要确认内部无遗留物时方可自下而上的顺序进行；4、任何设备在打人孔或手孔时，都要进行低点放空。并要注意因堵塞造成的假象，开启
22、时不要对着人进行；,5、拆卸机泵应关闭出入口阀门，打开底部放空阀，在电源开关处挂上警告牌，以防误送电，无问题后方可拆卸；6、管线法兰的拆卸应放空泄压，松螺栓后不要全部去掉，防止管线下垂伤人；7、人孔、法兰等上拧螺栓时，应根据操作温度和压力选用垫片。紧固螺栓应对称进行，使螺丝和垫片受力均匀，方可保证其严密不漏。使用扳手用力不能过猛，以防扳手滑扣造成打伤或使身体失去平衡从高处坠落。,4、对设备内介质进行取样分析,当人员进入装有易燃易爆、有毒介质或缺氧的容器作业时，除要求清洗、吹扫、放空外还要进行取样分析，保护人身安全和健康。取样分析要有代表性、全面性1）应在塔类容器上、中、下多个部位取样2）作业期
23、间应每隔4小时取样复查一次,3）分析样品的合格标准：含氧量：19.5%23.5%可燃气浓度：爆炸下限4%时，指标为0.5%爆炸下限4%时，指标为0.2%有毒有害物资：不超过“车间空气中有毒物质的最高容许浓度”。4）说明：分析结果、样品保留4小时。如有一项不合格，应立即停止作业。如分析不合格而必须进入时，则应配戴长管式防护面具,进入设备作业必须办理大庆炼化公司有限空间作业票,中国石油化工总公司进设备作业安全管理制度和人身安全十大禁令严格规定未办理安全作业票，严禁进入塔、容器、管道、烟道、下水井、电缆沟、涵洞等（密闭或半封闭设施）有毒、有害、缺氧场所作业。进入设备作业必须办理大庆炼化公司有限空间作
24、业票，它是作业人员安全作业的法律依据,为什么进入设备内作业要办理安全作业票？,生产中所用设备大多与管道联通成为系统，因此常存在一些不利因素。如工作场地狭小、内部通风不畅、照明不良问题；人员出入困难、联系不便;湿、热度高、人员耗氧量大;酸、尘、烟、毒的残留物的存在，所以没有办理安全作业票的，严禁进入这些有毒、有害、缺氧场所作业。,第六节 炼油化工典型生产装置简介,一、原油蒸馏常减压1、蒸馏原理:利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。2、生产工艺简介3、操作中安全监察要
25、点二、催化裂化1、催化裂化的作用2、催化裂化反应特点3、生产工艺简介4、操作中重点控制部位,第七节 典型设备操作过程,一、有关换热器的操作换热器是使工作介质在容器内进行热量交换的设备，用以达到生产工艺过程中所需要的将介质加热或冷却的目的。换热器进行热量交换要有冷、热不同的两种介质进入容器内。熟悉掌握热、冷载体的性质，目前石油化工生产过程常见的热载体有热水、水蒸气、碳氢化合物和烟道气等。,当液体充满换热器时，关闭放空阀。这样可以防止容器内有冷却介质流不到的死角出现。,（4）、温度上升至正常温度期间，对外部的连接螺栓应重新紧固，以防垫片密封不严而泄露；（5）、注意检查换热器有没有内部泄露问题；（6
26、）、停车时缓慢关闭高温介质入口阀门，同时注意低压侧压力不能过低。随即缓慢关闭低温介质的入口阀门，缩小压差，待关闭高温介质出口阀后，再行关闭低温介质出口阀；,二、有关油品储运的操作,1、储运操作过程中的防静电（1）控制液体输送速度；（2）易燃易爆液体在输送停止后，须按规定静止一定的时间，方可进行检尺、测温采样等作业；（3）测温、采样要按规定进行；（4）不准从罐上部收油；（5）不准用压缩空气调合搅拌；（6）静电接地，：仅作静电接地的接地电阻小于100欧；与防雷接地装置共同设置时，其小于10欧。,2、储运操作过程中的防止跑油,（1）按时检尺、定点检查、认真记录（2）罐根阀要关闭封阀（3）油品脱水不得
27、离人（4）油品脱水不得与进料同时进行（5）油品收付要核定流程和计量（6）切换油罐要先开后关，防止憋压（7）重油加温不得超标90，防止突沸,三、有关气瓶的使用和操作,1、气瓶发生事故的原因1）选用材料材质不良或加工有缺陷，如壁厚不均；2）气瓶发生各种腐蚀；3）由于违章操作、充装过量、日光暴晒、靠近热源、瓶内误装了能起反应的物质等原因，使瓶内压力突然升高；4）没有做到专瓶专用；5）在运输、装卸过程中发生撞击。,吐鲁番烟花爆炸事故续 7名警察1名记者遇难(图)2008年 03月 28日 07:54 深圳新闻网,吐鲁番市在该市七泉湖镇戈壁滩处向一沟壑内卸载准备集中销毁的烟花爆竹时，突然发生意外爆炸，造
28、成重大伤亡事故。死亡人数已增至25人，另有5人下落不明。,没有安全防范才是事故的主因.这说明原料和烟花过期但不变质,应该还能使用.为什么造成群死群伤.一记者和小孩进入 危险区.二记者进入危险区采访,给销毁工作带来影响,分散注意力.三政府职员等非专业人员也参与销毁.四数辆小汽车进入并停放于危险区域.五警察是民用爆炸品的专 业管理人员和爆破公司技术职员在现场,对安全防范没有什么措施.,2、预防气瓶爆炸的措施,1)防止充装过量；2)注意维护保养，防止腐蚀，保持漆色字样清晰完整，做到专瓶专用；3)防止受热，远离明火及热源；4)瓶内应有余气，最低压力应为0.05MPa；5)作用气瓶的气体进入反应装置时,
29、要装缓冲设备,不得与反应器相接防止倒灌；6)分隔储存性质相抵触的气瓶；7)氧气瓶口要严禁沾染油脂。,压力容器事故危害及事故分析,压力容器是一种具有潜在爆炸危险的特殊设备。把压力容器作为一种特殊设备管理，不仅是因为它比较容易发生事故，更主要的是事故危害的严重性。压力容器发生事故，不仅设备本身遭到破坏，往往还会破坏周围设备和建筑物，甚至诱发一连串恶性事故，如烫伤、烧伤、大面积中毒，甚至更为严重的火灾等，造成人员伤亡，给国民经济造成重大损失。,第一节 容器的爆炸能量,压力容器破裂时，器内的高压介质解除了外壳的约束，迅速膨胀泄压，达到瞬间能量释放，这一能量迅速释放的过程叫爆炸(或者说，爆炸是物质从一种
30、状态迅速转变成另一种状态，并在瞬间放出能量，同时产生巨大声响的现象)。压力容器的爆炸事故，按其起因有物理性爆炸和化学性爆炸两类。物理性爆炸，是由于容器内介质物理性质变化(如液化气超装及温度升高引起体积增大)，引起的超压和容器材料机械性能不足造成的事故。化学性爆炸是指容器内介质起剧烈的燃烧氧化反应或聚合放热反应(如混有爆炸气体并达到爆炸极限时或发生丁非正常的化学反应使温度压力迅速升高)，由于化学反应能量来不及释放而引起容器破坏。,第一节 容器的爆炸能量,压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量(即爆炸能量)，不仅与气体压力和容器容积有关，还与介质在容器中的物态有关。容器内的介质分为液体、气体和液化气
31、体(或高温饱和水)。一般情况，液体的体积随压力的增加变化不大，容器一旦发生破裂，器内压力很快释放而不会产生爆炸，所以压力容器安全技术监察规程对这一类介质的容器不作规定。介质为气体和液化气体的容器破裂时能量释放的过程不同,第一节 容器的爆炸能量,一、压缩气体容器的爆炸能量 压缩气体在容器破裂时迅速降压膨胀，这一过程所经历的时间很短，介质释放出来的能量来不及与系统外物质进行能量交换，可以认为没有热量传递，即气体膨胀是在绝热状态下进行的，压缩气体的爆炸能量即可按理想气体作绝热膨胀时所释放的能量来计算：压力容器常用压缩气体的绝热指数可查表。,二、液化气体(高温饱和水)容器的爆炸能量 介质为液化气体或高
32、温饱和水的压力容器，破裂时的情况与压缩气体容器不同。它除了气体迅速膨胀以外，还包括液体(或高温水)急剧蒸发气化的过程。液化气体和高温饱和水一般在容器内以气液两态存在，当容器破裂发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有过热液体激烈的蒸发过程。在大多数情况下，这类容器内的饱和液体占有容器介质重量的绝大部分，它的爆破能量比饱和气体大得多，一般计算时不考虑气体膨胀做的功。过热状态下液体在容器破裂时释放出爆破能量可按下式计算：E=(H1H2)(S1S2)T1W(7)式中 E过热状态液体的爆破能量，kJ；H1爆炸前液化液体的焓，kJkg；H2在大气压力下饱和液体的焓，kJkg；S1爆炸前饱和液体的，熵，
33、kJ(kg)；S2在大气压力下饱和液体的熵，kJ(kg)；T1介质在大气压力下的沸点，；W饱和液体时质量，kg。饱和水容器的爆破能量按下式计算：Ew=CwV(8)式中 Ew饱和水容器的爆破能量，kJ；V容器内饱和水所占的容积，m3；Cw饱和水爆破能量系数，kJm3,爆炸冲击波及其伤害破坏作用,压力容器爆破时，爆破能量在向外释放时以冲击波能量、碎片能量和容器残余变形能量3种形式表现出来。根据介绍，后二者所消耗的能量只占总爆破能量的315，也就是说大部分能量是产生空气冲击波。冲击波是由压缩波迭加形成的，是波阵面以突进形式在介质中传播的压缩波。容器破裂时，容器内的高压气体大量冲出，使它周围的空气受到
34、冲击而发生扰动，使其状态(压力、密度、温度等)发生突跃变化，其传播速度大于扰动介质的声速，这种扰动在空气中传播就成为冲击波。在离爆破中心一定距离的地方，空气压力会随时间迅速发生而悬殊的变化。开始时，压力突然升高，产生一个很大的正压力，接着又迅速衰减，在很短时间内正压降至负压。如此反复循环数次，压力渐次衰减下去。开始时产生的最大正压力即是冲击波波阵面上的超压p。多数情况下，冲击波的伤害一破坏作用是由超压引起的。超压p可以达到数个甚至数十个大气压。,压力容器事故危害,压力容器的结构并不复杂，但在载荷的作用下，应力的分布却 很复杂。尤其是在高温、高压、低温、腐蚀等恶劣的运行条件下，如果管理不当，就容
35、易发生事故。压力容器发生事故的危害主要有震动危害、碎片的破坏危害、冲击波危害、有毒液化气体容器破裂时的毒害、二次爆炸燃烧危害等。,压力容器事故危害,1、震动危害压力容器发生爆炸事故时，一般会发出巨大的声响。这种声响可使物体发生震动、设备损坏，也会伤及人的耳膜和内脏，甚至危及人的生命。2、碎片的破坏作用容器发生爆炸时，壳体可能破裂成大小不等的碎块或碎片向四周飞散。这些具有较高速度或较大质量的碎片，在飞出的过程中具有较大的动能，可击穿房屋、损坏设备、管道，危及人员生命，也可能引起连续爆炸或酿成火灾、中毒等。因此，压力容器经常被人称为巨型炸弹。,爆炸冲击波及其伤害破坏作用,冲击波伤害一破坏作用准则有：超压准则、冲量准则、超压一冲量准则等。为了便于操作，下面仅介绍超压准则。超压准则认为，只要冲击波超压达到一定值时，便会对目标造成一定的伤害或破坏。容器爆炸时，其80%以上的能量以冲击波的形式向外扩散。冲击波的超压冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关，同时也与距离爆炸中心的远近有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系：pRn(9)式中 p冲击波波阵面上的超压，MPa；R距爆炸中心的距离，m；n衰减系数。衰减系数在空气中随着超压的大小而变化，在爆炸中心附近内为253；当超压在数个大气压以内时，n=2；小于1atm(01MPa)时，n=15。,
