一、压力容器
压力容器，一般泛指在工业生产中盛装用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程的气体或液体，并能承载一定压力的密闭设备。
（一）压力容器的参数
（1）压力
- 最高工作压力：正常情况下，容器顶部出现的最高压力。
- 设计压力：在相应设计温度下用以确定壳体厚度及其元件尺寸的压力。
- 容器的设计压力值不得低于最高工作压力。
（2）温度
- 设计温度：容器在正常工作情况下，设定的元件的金属温度。
【注】当壳壁的温度低于-20℃，按最低温度确定设计温度。
- 试验温度：压力试验时，壳体的金属温度。
- 实际工作温度：容器在实际工作情况下，元件的金属温度。
（3）介质
按对人的危害程度分为极度（I）、高度（II）、中度（III）和轻度（IV）危害。
（二）压力容器的分类
（1）按压力等级划分
- 内压容器
- 低压容器：0.1MPa≤P＜1.6MPa
- 中压容器：1.6MPa≤P＜10.0MPa
- 高压容器：10.0MPa≤P＜100.0MPa
- 超高压容器：P≥100.0MPa
- 外压容器（真空容器）：P<0.1MPa（一个绝对大气压）
（2）按容器在生产中的作用划分
- 反应容器：反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。
- 换热容器：热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。
- 分离容器：分离器、过滤器、集油器、洗涤器、吸收塔、干燥塔、汽提塔、除氧器、分汽缸等。
- 储存压力容器：储罐、缓冲罐、消毒锅、印染机、烘缸、蒸锅等。
（3）按制造许可划分
- A级：大型高压容器（A1）、其他高压容器（A2）、球罐（A3）、非金属压力容器（A4）、氧舱（A5）、超高压容器（A6）。
- B级：B1-B5，主要包括各类气瓶。
- C级：C1-C3级，主要包括罐车和集装箱。
- D级：主要包括中压、低压容器。
（4）按安全技术管理（基于危险性）划分
按照《固定式压力容器安全技术监察规程》，将压力容器划分为：I类、II类和III类（危险性：I<II<III）。
- 首先将压力容器的介质分为两组：
- 第一组介质：毒性为极度危害、高度危害的化学介质、易爆介质、液化气体。
- 第二组介质：除第一组介质以外，如水蒸气、氮气等。
- 按照介质特性分组后选择分类图，根据设计压力P和容积V，标出坐标点，确定容器类别。
（5）按安装方式划分：
| 固定式压力容器 | 1）反应压力容器（代号R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器，如各种反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等。 2）换热压力容器（代号E）：主要用于完成介质的热量交换的压力容器，如各种热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。 3）分离压力容器（代号S）：主要用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器，如各种分离器、过滤器、集油器、洗涤塔、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽涤塔、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽塔、除氧塔、缓冲器等。 4）储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：主要用于储存或盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，如各种型式的储罐。 |
| 移动式压力容器 | 铁路罐车、汽车罐车、长管拖车、罐式集装箱、管束集装箱等 |
二、压力容器事故
（一）事故类型及危害
（1）爆炸事故（物理爆炸和化学爆炸）
- 物理爆炸：容器内高压气体迅速膨胀，高速释放内在能量。
- 化学爆炸：容器内介质发生化学反应，释放能量生成高压、高温。
压力容器的爆炸危害主要包括：冲击波的破坏、爆破碎片的破坏、介质伤害、二次爆炸及燃烧、压力容器快开门事故。
（2）泄漏事故
- 压力容器的元件开裂、穿孔、密封失效等造成容器内的介质泄漏的现象。
压力容器泄漏的危害主要包括：有毒介质伤害、爆炸及燃烧危害、高温灼烫等。
（二）压力容器事故的预防
【安全检查】压力容器专职操作人员在容器运行期间应经常检查容器的工作状况，及时发现设备上的不正常状态，采取相应的措施进行调整或消除，保证容器安全运行。
【停运情况】在压力容器使用过程中，发生下列异常现象时，应立即采取紧急措施，停止容器的运行：
- 压力容器超温、超压、超负荷、液位异常时，采取措施仍不能有效控制。
- 真空绝热压力容器外壁局部存在严重结冰、工作压力明显上升的。
- 主要受压元件发生裂纹、鼓包、变形、泄漏等现象。
- 安全附件失效，接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。
- 与压力容器相连管道出现泄漏，危及安全运行的。
- 容器与管道发生严重振动，危及安全运行。
- 发生火灾、撞击等直接威胁压力容器安全运行的情况。
- 其他危及设备安全的异常情况（如充装过量）。
（三）压力容器事故应急措施
（1）超温超压的应急措施
- 切断：发生超压超温马上切断进汽阀门，停止进料。
- 放空：打开放空管，有毒易燃易爆介质通过连接管引至安全地点放空。
- 降温：超温引起超压的，还应通过水喷淋降温冷却。
（2）介质泄漏的应急措施
- 截断：立即切断进料阀门及泄漏处前端阀门。
- 堵漏：使用专用堵漏技术和堵漏工具进行堵漏。
- 控制：易燃易爆介质泄漏，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁用电设备运行，防止静电产生。
三、压力容器安全附件
- 安全泄放装置
- 安全阀
- 爆破片：密封性能好
- 爆破帽：多用于超高压容器
- 易熔塞：主要用于中、低压的小型压力容器，广泛用于液化气体钢瓶中
- 紧急切断阀
（1）安全泄放装置选用
- 盛装可燃气体的低温绝热气瓶（如液化天然气），至少装设2只安全阀；盛装其他低温液化气体的低温绝热气瓶，应当装设爆破片和安全阀。
- 车用液化石油气钢瓶，应当装设带安全阀的组合阀或者分立的安全阀；车用压缩天然气气瓶，应当装设爆破片-易熔塞复合装置或者玻璃泡装置。
（2）安全泄放装置安装
- 安全泄放装置应当铅直安装在压力容器液面以上的气相空间。
- 压力容器一个连接口上装设多个安全泄放装置时，该连接口的截面积应至少等于安全泄放装置的进口截面积总和。
- 易爆介质或毒性为极度、高度或中度危害介质的压力容器，应在安全泄放装置排出口装设导管，引至安全地点妥善处理。
- 安全泄放装置与压力容器之间不宜装设截止阀门。若装设截止阀，压力容器正常运行期间截止阀门必须保证全开（加铅封或锁定），截止阀门的结构和通径不得妨碍安全泄放装置的安全泄放。
（3）安全阀、爆破片的压力设定
安全阀和爆破片是控制压力容器内部压力极限值的重要安全附件，对压力容器的安全保护起着重要作用。
- P安全阀的整定压力≤P压力容器的设计压力/最高允许工作压力
- P爆破片的爆破压力≤P压力容器的设计压力
- P爆破片的最小爆破压力≥P压力容器的工作压力
- S安全阀、爆破片的排放能力≥S压力容器的安全泄放量
（4）安全阀、爆破片组合安装
由安全阀和爆破片组合构成的压力容器安全附件，一般采用并联或串联安装安全阀和爆破片。
| 安全阀与爆破片并联组合 | P安全阀的开启压力≤（略低于）P爆破片标定爆破压力≤P容器的设计压力 | |
| 安全阀与爆破片串联组合 | 安全阀进口和容器之间串联安装爆破片装置 |  ① S爆破片泄放面积≥S安全阀进口面积 ② 爆破片破裂的碎片不影响安全阀的正常动作。 ③ 爆破片与安全阀之间装设压力表、旋塞、排气孔等，以检查爆破片是否破裂或渗漏。 |
| 安全阀出口侧串联安装爆破片装置 |  ① 容器内介质应洁净，不含有胶着物质或阻塞物。 ② 安全阀泄放能力应满足要求。 ③ 安全阀与爆破片存在背压时，阀仍能准确开启。 ④ S爆破片泄放面积≥S安全阀进口面积。 ⑤ 安全阀与爆破片之间应设置放空管或排污管。 | |
四、压力容器安全操作
（一）基本操作要求
（1）平稳操作
压力容器操作要平稳，避免压力、温度、流量的大幅度波动，尤其在开停工期间，要严格按照设备的温度、压力规定变化曲线进行操作。
- 过高的加载速度会降低材料的断裂韧性。
- 高温容器或工作壁温在0℃以下的容器，加热和冷却应缓慢。
- 压力频繁地、大幅度地波动对容器抗疲劳强度不利。
（2）防止超载（超压和超温）
（3）安全附件要完好投用，各种保护联锁装置投用正常。
（4）严禁带压拆卸螺栓。
（二）压力容器运行期间的检查
压力容器专职操作人员在容器运行期间应经常检查容器的工作状况，以便及时发现其不正常状态并进行针对性处置。
| 工艺条件 | ① 操作压力、操作温度、液位是否符合规定； ② 容器工作介质是否符合要求 |
| 设备状况 | ① 各连接部位有无泄漏、渗漏现象； ② 容器的部件和附件有无塑形变形、腐蚀以及其他缺陷或可疑迹象； ③ 容器及其连接管道有无振动、磨损等现象 |
| 安全装置 | 安全装置以及与安全有关的计量器具是否保持完好状态 |
（三）压力容器的维护保养
（1）保持完好的防腐层
- 若发现防腐层损坏，即使是局部的，也应该先经修补等妥善处理以后再继续使用。
- 常用的防腐方式：喷涂、喷镀或电镀、衬里
（2）消除产生腐蚀的因素
腐蚀是造成压力容器失效的重要因素，对于有些工作介质来说，只有在特定条件下才会对压力容器的材料产生腐蚀。因此要尽力消除这种能引起腐蚀的条件。
- CO气体应尽量采取干燥、过滤等措施（防CO应力腐蚀）。
- 含稀碱液的容器，必须采取措施消除使其浓缩的条件（防碳钢容器碱脆）。
- 盛装氧气的容器，使氧气经过干燥，或经常排放容器内积水（防水和氧气交界面腐蚀）。
（3）消灭容器的“跑、冒、滴、漏”
（4）加强容器在停用期间的维护
- 停用的容器，必须将内部的介质排除干净。
- 腐蚀性介质要经过排放、置换、清洗等技术处理，注意防止容器的“死角”积存腐蚀性介质。
- 保持容器的干燥和清洁，防止大气腐蚀。
（5）经常保护容器的完好状态
- 容器上所有安全装置和计量仪表，应定期进行调整校正，容器的附件、零件保持齐全和完好无损。
- 连接紧固件残缺不全的压力容器，禁止投入运行。
五、压力容器安全管理
（1）压力容器操作人员必须取得当地特种设备安全监管部门颁发的《压力容器操作人员合格证》，持证上岗。
（2）压力容器的操作要编制操作规程，操作人员要熟悉本岗位工艺流程，相关容器的结构、主要参数和技术性能，严格遵守操作规程，并具有处理事故的能力。
操作规程内容至少应包括：
- 压力容器的操作工艺指标。
- 压力容器的岗位操作法。
- 压力容器运行中应重点检查的项目和部位，运行中可能出现的异常现象和防止措施。
（3）日常检查频次和检查内容：
- 压力容器的安全检查每月进行一次。
- 检查内容主要包括：安全附件，装卸附件，安全保护装置，测量调控装置，附属仪器仪表，各密封面以及其他异常情况。