实验室压力容器的定义、分类和基本安全常识
实验室特种设备主要是指在实验室中涉及生命安全和危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械和实验室内专用机动车辆等。其中锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道为承压类特种设备;电梯、起重机械为机电类特种设备。特种设备还包括其所用的材料、附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。为保障特种设备的安全运行,国家对各类特种设备,从生产、使用、检验检测三个环节都有严格规定,实行的是全过程的监督。
实验室的特种设备主要有压力容器和起重设备两大类。此处主要概述压力容器的基本安全常识,实验室常用压力容器即高压容器和气体钢瓶的安全使用与管理,起重设备的安全使用与管理以及常见事故分析等。
压力容器一般是指用于有一定压力的流体的储存、运输或者是传热、传质、反应的密闭容器。其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1 MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于2.5 MPa·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0.2MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·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(2009年5月1日起施行的《特种设备安全监察条例规定》)。
压力容器由于内部压力高,使用条件苛刻,容易造成超温或超压、工作介质的毒性或腐蚀性。所以,压力容器好像一颗炸弹,无论哪个方面(设计、制造、使用等)出现一点问题,就会爆炸,造成人员伤亡。因此我们必须掌握压力容器方面的使用安全知识,避免事故的发生。
一、压力容器的分类
压力容器的分类方法很多,按照不同的方法可以有不同的分类。
1.按制造分类
可分为焊接容器、锻造容器、铆接容器、铸造容器和组合容器五种。
2.按材料分类
有钢制容器、有色金属容器和非金属容器三种。
3.按壁厚分类
可分薄壁容器和厚壁容器两种。容器外径与内径之比小于或等于1.2者为薄壁容器;大于1.2者为厚壁容器。
4.按设计压力P分类
(1)低压容器 0.1≤P<1.57 MPa(1≤P<16kgf·cm-2)
(2)中压容器 1.57≤P<9.81 MPa(16≤P<100kgf·cm-2)
(3)高压容器 9.81≤P<98.1 MPa(100≤p<1000kgf·cm-2)
(4)超高压容器 P≥98.1 MPa(P≥1000kgf·cm-2)。
5.按设计温度分类
(1)高温容器 t≥450℃。
(2)常温容器 -20℃<t<450℃。< p="">
(3)低温容器 t≤-20℃。
6.按形状分类
有球形容器,圆筒形容器、圆锥形容器。
7.按承压方式分类
有内压容器和外压容器。
8.按使用中工艺过程的作用原理分类
可分为反应容器、换热容器、分离容器和储存容器四种。
9.按使用方式分类
有固定式容器和移动式容器。
10.按压力容器的安全性能分类
可分为移动式容器和固定式容器两大类。
移动式压力容器是指一种装储容器,如气瓶、化学反应罐等。这类容器无固定使用地点,一般没有专职的操作人员,使用环境经常变化,管理比较复杂,容易发生事故。固定式压力容器是指有固定的安装和使用地点,工艺条件和操作人员也比较固定,一般不是单独装设,而是用管道与其他仪器设备相连的容器。
二、压力容器的安全使用规定
正确合理地使用压力容器,是提高压力容器安全可靠性,保证压力容器安全运行的重要条件。为了实现压力容器管理工作的制度化、规范化有效地防止或减少事故的发生,国务院颁布了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》,原劳动部颁发了《压力容器安全技术监察规程》、《在用压力容器检验规程》等一系列法规,对压力容器安全使用管理提出了明确的内容和严格的要求。
1.使用登记的规定
使用压力容器的个人应按规定办理压力容器使用登记手续。未办理登记的不得擅自使用。所有压力容器必须办理特种设备使用登记证,压力容器的使用登记证仅在压力容器定期检验合格期间有效。
有压力容器的实验室必须建立《压力容器技术档案》及使用登记本,每年应将压力容器数量和使用情况进行统计。
2.培训和维护
使用压力容器的实验室的技术负责人必须对压力容器的安全技术管理负责,并根据设备的数量和对安全性能的要求,负责组织对使用压力容器的学生进行培训。
压力容器使用单位应做好压力容器运行、维修和安全附件校验情况的检查,做好压力容器检验、维修改造和报废等技术审查工作。压力容器的重大修理、改造方案应报上级安全监察机构审查批准。
3.压力容器管理责任制
使用压力容器实验室除由主要技术负责人对压力容器的安全技术管理负责外,还应根据实验室所使用容器的具体情况,设专职或兼职人员,负责压力容器的安全技术管理工作。压力容器的专职管理人员应在技术总负责人的领导下认真履行下列的职责:
(1)具体负责压力容器的安全技术管理工作,贯彻执行国家有关压力容器的管理规范和安全技术规定。
(2)参加新进压力容器的验收和试运行工作。
(3)编制压力容器的安全管理制度和安全操作规程。
(4)负责压力容器的登记、建档及技术资料的管理和统计上报工作。
(5)监督检查压力容器的操作、维修和检验情况。
(6)负责组织对压力容器操作人员定期进行安全技术培训、技术考核及仪器操作证的发放工作。
4.压力容器操作责任制
每台压力容器都应有专职的操作人。压力容器专职操作人员应具有保证压力容器安全运行所必需的知识和技能,并通过技术考试达到合格。压力容器操作人员应履行以下职责:
(1)按照安全操作规程的规定,正确操作使用压力容器。
(2)认真填写操作记录。
(3)做好压力容器的维护保养工作,使压力容器保持良好的工作状态。
(4)定期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向上级报告。
(5)对任何有害压力容器安全运行的违章指挥,应拒绝执行并报上级。
(6)努力学习相关业务知识,不断提高操作技能。
5.压力容器安全操作规程
为了保证压力容器的正确使用,防止因盲目操作而发生事故,操作人员要按实验要求和压力容器的技术性能制定压力容器安全操作规程。安全操作规程至少应包括以下内容:
(1)压力容器的操作工艺控制指标,包括最高工作压、最高或最低工作温度、压力及温度波动幅度的控制值等。
(2)压力容器的岗位操作法,开、停机的操作程序和注意事项。
(3)压力容器运行中日常检查的部位和内容要求。
(4)对压力容器运行中可能出现的异常现象的判断和处理方法以及防范措施。
(5)压力容器的防腐措施和停用时的维护保养方法。
6.注意事项
(1)压力容器要平稳操作。压力容器开始加压时,速度不宜过快,要防止压力的突然上升。高温容器或工作温度低于0℃的容器,加热或冷却都应缓慢进行,尽量避免操作中压力的频繁和大幅度波动。避免运行中容器温度的急速变化。
(2)压力容器严禁超温、超压下运行。工作中液化瓶严禁超量装载,并防止意外受热。随时检查安全附件的运行情况,保证其灵敏可靠。
(3)严禁带压拆卸压紧螺栓。
(4)坚持压力容器运行期间的巡回检查,及时发现操作中或设备上出现的不正常状态,并采取相应的措施进行调整以消除这种不正常状态。检查内容应包括工艺条件、设备状况及安全装置等方面。
(5)正确处理紧急情况。锅炉、压力容器、压力管道、气瓶等特种设备在企业运行中,长期带压运行,运行介质都是高温、易燃、有毒物质、介质,一旦发生爆炸,冲击波会危害周围的一切;泄漏的有毒物质会造成人员中毒。
