压力管道安全基础5月.pptx
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1、压力管道安全基础及相关技术规程上海市质量技术监督局特种设备应急管理中心李哂荟二0一四年五月前 言n压力管道是工业生产和城市生活的动脉;n一旦发生泄漏或破坏将导致灾难性事故;n大多数事故由于操作人员缺乏必要的压力管道安全技术基本知识;n压力管道的安全运行与操作人员的综合素质关系密切;n加强管理是提高操作人员素质和工作质量的有效途径;目前我国压力管道的特点n压力管道种类多,数量大,且大多在现场施工组装,中间环节多,容易出问题;n压力管道长细比大,跨越的空间大;n受力复杂,边界条件复杂,分析难度高;n安全管理难度高,操作条件复杂,重视程度不够,因此容易发生事故。压力管道存在的主要问题(1)压力管道设
2、计、制造、安装、使用管理的标准规范不统一,不齐全。各部门各自为政,管子、管法兰、阀门等管道组成件标准繁多,十分混乱。(2)压力管道的设计单位、设计人员水平参差不齐,造成很多管道结构先天不足。(3)压力管道的管子、管件、阀门、法兰等产品制造质量低劣,大量伪劣产品进入市场,成为管道事故的隐患。(4)压力管道的安装队伍混乱,管理不严,对压力管道竣工验收管理不严格,致使在用压力管道焊缝中存在大量的超标缺陷。(5)压力管道安全管理和安全操作基础薄弱,原始资料不齐。一、压力管道安全基础一、压力管道安全基础1、管道的定义 管道:管道:由管道组成件和管道支承件组成,用于输送、由管道组成件和管道支承件组成,用于
3、输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制或者制分配、混合、分离、排放、计量、控制或者制止流体流动的由管子、管件、阀门、法兰、垫止流体流动的由管子、管件、阀门、法兰、垫片、螺栓和其它组成件或受压部件的装配总成。片、螺栓和其它组成件或受压部件的装配总成。管道的构成及管道基本元件管道管道组成件管道支承件管道基本元件管道特殊件支架、吊架、附属件管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门膨胀节、补偿器、特殊阀门、爆破片、过滤器、阻火器、挠性接头及软管等压力管道的定义n利用一定压力,用于输送气体或者液体的管状设备。2、压力管道的安全监察 特种设备特种设备锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游
4、乐设施、场(厂)内专用机动车辆。2012年全国特种设备情况一、使用情况截至2012年底,全国特种设备总量达821.67万台,比2011年上升12.7%;其中:锅炉63.53万台,压力容器271.82万台,电梯245.33万台,起重机械190.94万台,场(厂)内专用机动车辆48.29万辆,客运索道845条,大型游乐设施1.67万台(套)。另有气瓶13880.84万只,压力管道85.13万公里。2012年全国特种设备情况n全国现有持证的特种设备作业人员706.09万人,比2011年上升7.4%,其中2012年考核发证167万人。n截至2012年底,全国共有特种设备生产(含设计、制造、安装、改造、
5、维修、气体充装)单位56464家,持有特种设备许可证58368张。2012年全国特种设备情况二、安全情况2012年全国共发生各类特种设备事故228起,死亡292人,受伤354人,与2011年相比,事故总起数减少47起,下降17.1%;死亡人数减少8人,下降2.7%;受伤人数增加22人,上升6.6%。2012年全国特种设备情况全年228起特种设备事故中,锅炉事故29起,压力容器事故26起,气瓶事故26起,压力管道事故8起,电梯事故42起,起重机械事故76起,场(厂)内专用机动车辆事故17起,客运索道事故2起,大型游乐设施事故2起。2012年万台设备死亡率为0.517,比上一年下降13.11%,实
6、现了国务院安委会下达的特种设备事故死亡率低于0.56的工作目标,事故总体呈稳中有降态势。2013年本市特种设备事故情况l2013年本市共发生特种设备事故21起,其中较大事故2起,均为起重机倾覆事故,死亡17人,受伤2人,直接经济损失约3500万元 l2013年还发生了29起与特种设备相关的事故,造成了33人死亡,42人受伤。其中,与电梯相关的事故12起,5人死亡,7人受伤;与起重机械相关的事故11起,11人死亡,2人受伤;与场车相关的事故3起,2人死亡,1人受伤;与压力容器相关的事故2起,7人受伤;冷冻设备压力管道相关事故1起,15人死亡,25人受伤。2012年全国特种设备情况(二)事故特点(
7、二)事故特点n发生的事故中,承压类设备事故的主要发生的事故中,承压类设备事故的主要特征是爆炸或泄漏着火,机电类设备事特征是爆炸或泄漏着火,机电类设备事故的主要特征是倒塌、坠落、撞击和剪故的主要特征是倒塌、坠落、撞击和剪切等。切等。2012年全国特种设备情况(二)事故特点(二)事故特点n228起特种设备事故中,按设备类别划分,起重机械起特种设备事故中,按设备类别划分,起重机械和电梯事故起数较多,分别占和电梯事故起数较多,分别占33.3%、18.4;起;起重机械事故死亡人数较多,占总死亡人数的重机械事故死亡人数较多,占总死亡人数的44.2%。按发生环节划分,发生在使用环节。按发生环节划分,发生在使
8、用环节179起,占起,占78.5%;安装拆卸环节;安装拆卸环节12起,占起,占5.3%;维修检验;维修检验环节环节19起,占起,占8.3%;充装运输环节;充装运输环节14起,占起,占6.1%;其他;其他4起,占起,占1.8%。按涉及行业划分,制。按涉及行业划分,制造业造业105起,占起,占46.1,建设工地和建筑业,建设工地和建筑业47起,起,占占20.6%,交通运输与物流业事故,交通运输与物流业事故9起,占起,占3.9,社会及公共服务业事故社会及公共服务业事故67起,占起,占29.4。2012年全国特种设备情况(三)事故原因(三)事故原因n统计数据显示,违规、违章仍是导致事故发生的主要原因。
9、2012年全国特种设备情况(三)事故原因。(三)事故原因。n从技术层面来看,各类设备事故主要原因集中度最高的分别为:锅炉是违章作业和操作不当以及设备缺陷和安全附件失效,其中,9起为小锅炉缺水事故,5起为安全附件或保护装置失灵事故;压力管道是设备隐患,其中,2起为设备爆炸事故,2起为设备泄漏事故;2012年全国特种设备情况(三)事故原因。(三)事故原因。n压力容器是违章作业或设备缺陷和安全附件失效,其中,4起为快开门式压力容器事故,2起为烫平机不锈钢烘筒爆炸事故;气瓶是违章作业或操作不当,其中,3起为氧气瓶混入可燃介质的事故,2起为非法改装气瓶和非法倒装事故,2起为野蛮装卸事故;2012年全国特
10、种设备情况(三)事故原因。(三)事故原因。n电梯是管理不善和安全附件或保护装置失灵,其中,15起为作业人员违章作业,9起为乘客违章或家长监护不当,4起为与三角钥匙保管不善有关联,3起为救援逃生方法不当,2起为安全保护装置失灵;起重机械是违章作业或操作不当以及设备隐患,其中,4起为吊具坠落,2起为与钢丝绳有关联,2起为设备部件断裂;场(厂)内专用机动车辆是违章作业或操作不当,全部是叉车事故;客运索道和大型游乐设施是设备隐患和非法使用。2013年本市特种设备事故情况全年21起特种设备事故操作工为本地人的7起,占35%;外地人的13起,占65%。特种设备操作人员证(包括维保、安装)为本地发证的13起
11、,占68.4%;外地发证1起,占5.3%;无证操作5起,占26.3%。2013年本市特种设备事故情况19起有伤亡的事故中,操作人员自身伤亡的6起,占32%;非操作人员伤亡的13起,占68%。伤亡人员为本地人的5起,占26%;外地人的14起,占74%。2013年本市特种设备事故情况处罚情况 n16起已上报处罚情况的事故中,公司受行政处罚14起,撤销操作人员从业资格6人,作业人员移交司法3人,个人受行政处罚2人。n7家已上缴行政处罚款的公司共计罚款85万元,平均12.14万元/起。事故原因综合分析(一)直接原因n人的因素引发事故23起,占85.18%,n物的因素引发事故4起,占14.82%,n相关
12、人员的不安全行为:主要体现为违章指挥、违章操作和操作失误。n特种设备的不安全状态:主要体现在设备故障、损坏或失效。(二)间接原因n管理因素:体现为管理制度缺失,设备管理缺位,人员管理流于形式,现场监管缺乏;n个人因素:情绪因素,心理因素;n环境因素:作业环境,社会环境。本市特种设备安全状况综述 (1)无证人员参与特种设备作业活动和无证设备运行导致特种设备事故发生分别占了40.7%和18.5%,其中场内车辆无证运行导致事故发生占了整个车辆事故的36.4%。(2)越来越多的外来务工人员参加特种设备作业活动是近年来特种设备发展的一个趋势,而他们的文化、技术素养,自律行为的约束,对大都市大强度、快节奏
13、作业环境的适应均是他们的弱项。(3)特种设备使用单位管理决定了特种设备安全状态,2013年小企业发生特种设备伤害事故占了总数的71%,而机械加工行业、物流行业、服务业这些使用机电类特种设备较多的单位发生特种设备事故占了事故总数的67%。(4)从事故发生的时间段分析,在每天的上班初和临近下班(包括早中班)时段,是特种设备事故的高发期,占了事故总数的85.2%。因此,加强现场管理,尤其督促企业在作业高峰和作业后期的现场安全监管,是降低事故发生的途径之一。(5)特种设备使用单位对安全使用缺乏必要的经济投入仍然是影响特种设备安全的痼疾。分析表明,几乎所有的事故都与使用单位安全管理缺失相关。管理缺失的主
14、要体现n使用单位对人员的安全作业技能、安全知识培训不足或留于形式,导致无证、违章作业;n使用单位对设备的大修、改造、更新投入不足,使得所使用的特种设备经常带病运行;n使用单位对作业环境的规范化管理缺乏必要投入,导致作业环境杂乱无章,人员、所使用特种设备、货物呈立体交叉,大大增加了事故伤害的风险。2014年一季度上海市特种设备安年一季度上海市特种设备安全状况全状况n一、突发事件处置一、突发事件处置情况n1、应急处置n 第一季度,各级特种设备应急机构应急出动8次,参与调查特种设备事故、相关事故和非特种设备事故7起,组织事故应急专家40人次参与了应急和事故调查。n2、事故n 根据各区县特种设备安全监
15、督部门上报数据,2014年第一季度,本市共发生各类特种设备事故5起,死亡5人。液氨泄漏事故脱落的管帽焊缝焊缝上的断口未焊透管帽本体裂纹扩展方向压力管道的监察范围 根据根据特种设备安全监察条例特种设备安全监察条例规定:规定:压力管道监察的范围规定为压力管道监察的范围规定为 最高工作压力高于或等于最高工作压力高于或等于0.1MPa(表压)的(表压)的 气体、液化气体、蒸汽介质;或者可燃、易爆、有毒、气体、液化气体、蒸汽介质;或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于沸点的液体介有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于沸点的液体介质,质,且公称直径大于且公称直径大于25mm的管道。的管道。压
16、力介质规格影响压力管道本质安全的客观因素1、具有爆炸能量P工作压力;DN公称直径(V容积);影响压力管道本质安全的客观因素2、介质的本质风险:1)有毒、有害介质的毒性按照按照GB5044职业性接触毒物危害职业性接触毒物危害程度分级程度分级1、介质的毒性可分为六级:剧毒、高毒、中毒、低毒、微毒、基本无毒2、介质的毒性危害程度可分为四级:级级-极度危害极度危害、级级-高度危害高度危害、级级-中度中度危害及危害及级级-轻度危害轻度危害。影响压力管道本质安全的客观因素2、介质的本质风险:2)易燃、易爆(火灾危险性)GB50160-2008石油化工企业设计防火规范;GB50016-2006建筑设计防火规
17、范可燃气体的火灾危险性1、爆炸下限:可燃气体或蒸汽在空气中达到可使火焰蔓延的最低浓度。2、可燃气体火灾危险性分二类:甲类:爆炸下限45oC的液体可燃液体闪点 45oC的液体易燃液体可燃流体可燃流体甲类可燃气体甲类可燃气体,按按GB50160定义定义,爆炸下限爆炸下限10%的气体。的气体。乙类可燃气体乙类可燃气体,按按GB50160定义定义,爆炸下限爆炸下限10%的气体。的气体。液化液化烃烃(15时的时的蒸气压力蒸气压力0.1MPa的的烃类烃类液体及其他类液体及其他类似的液体。似的液体。甲类可燃液体甲类可燃液体,按按GB50160定义定义,闪奌闪奌28的液体。的液体。乙类可燃液体乙类可燃液体,按
18、按GB50160定义定义,闪奌闪奌28至至60的液的液体。体。工作温度高于闪奌的丙类可燃液体工作温度高于闪奌的丙类可燃液体(丙类可燃液体丙类可燃液体,按按GB50160定义定义,闪奌闪奌60的液体的液体)。爆炸品爆炸品在外界作用下在外界作用下,能发生剧能发生剧烈的化学反应烈的化学反应,瞬时产生大量的气瞬时产生大量的气体和热量体和热量,使周圍压力急骤上升使周圍压力急骤上升,发生发生爆炸爆炸,对周对周圍环境造圍环境造成破坏的物品成破坏的物品。.氧化剂氧化剂(包包括有机过括有机过氧化物氧化物)处于高处于高氧化态氧化态,具有強氧化性具有強氧化性,易分解並放出氧易分解並放出氧和热量的物和热量的物质质。.
19、非可燃流非可燃流体体工作温度不高于闪奌的丙类可燃液体工作温度不高于闪奌的丙类可燃液体。除上列除上列可燃流体外的可燃流体外的其他其他非可燃流体。非可燃流体。影响压力管道本质安全的客观因素2、介质的本质风险:3)腐蚀性与皮肤接触,在4h内出现可见坏死现象;55时,对20钢的腐蚀率大于6.25mm/y.TSG D0001-2009压力管道安全技术监察规程工业管道3、压力管道的分类1、按承受内压情况分:1)真空管道)真空管道 0.1MPa2)低压管道)低压管道 0.1MPaP1.6MPa3)中压管道)中压管道 1.6MPaP10MPa4)高压管道)高压管道 10MPaP100MPa5)超高压管道)超高
20、压管道 P100MPa3、压力管道的分类2、按管子壁厚分按管子壁厚分:厚壁管道和薄壁管道。厚壁管道和薄壁管道。3、按压力管道的操作温度分、按压力管道的操作温度分:高温管道、常温管道、低温管道等。高温管道、常温管道、低温管道等。三、压力管道的分类4、根据使用管理的分类方法,按用、根据使用管理的分类方法,按用途分:途分:工业管道、公用管道和长输管道。工业管道、公用管道和长输管道。压力管道安全管理与监察规定压力管道安全管理与监察规定劳劳部发部发(1996)140号号三类压力管道的定义 工业管道是指工业管道是指企业、事业单位所属企业、事业单位所属的用于的用于输送工艺介质输送工艺介质的工艺管的工艺管道、
21、公用管道和其它辅助管道。道、公用管道和其它辅助管道。公用管道是指公用管道是指城镇范围内城镇范围内用于用于公用事业或民用公用事业或民用的燃气管道和热力的燃气管道和热力管道。管道。长输送管道是长输送管道是指产地、储存库、使用单位之间指产地、储存库、使用单位之间用于用于输送商品介质输送商品介质的管道。的管道。3、压力管道的分类按按TSG R1001-2008压力容器压力管道设计许可规则压力容器压力管道设计许可规则3、压力管道的分类GA类(长输管道):长输送管道是指产地、储存库、使用单位长输送管道是指产地、储存库、使用单位之间用于输送商品介质的管道。之间用于输送商品介质的管道。划分为划分为GA1级和级
22、和GA2级级3、压力管道的分类GB类(公用管道):公用管道是指城镇范围内用于公用事业或公用管道是指城镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。民用的燃气管道和热力管道。划分为划分为GB1级和级和GB2级级3、压力管道的分类GC类(工业管道):工业管道是指企业、事业单位所属的用于工业管道是指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用管道和其输送工艺介质的工艺管道、公用管道和其它辅助管道。它辅助管道。划分为划分为GC1级、级、GC2级、级、GC3级级3、压力管道的分类GD类(动力管道):火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质火力发电厂用于输送蒸汽、汽水两相介质的管道。的管道。划分为划
23、分为GD1级和级和GD2级级4、压力管道的分级 考虑压力、介质、温度、材料、环境等因素进行分级使用管理:管道类别管道类别管道级别动力管道GD1,GD2工业管道GC1,GC2,GC3公用管道GB1,GB2长输管道GA1,GA2 工业管道分级示意图工业管道分级示意图管道分级 流体毒性流体可燃性设計压力/温度GC1极度危害 P4.0MPa 甲,乙类可燃气体P10.0MPa 高度危害 气體甲类可燃液体和液化烃 P4.0MPa,且t400 工作温度高于沸点的液體GC2高度危害 工作温度低于沸点的液體P4.0MPa甲,乙类可燃气体P10.0MPa,且t400 甲类可燃液体和液化烃P4.0MPa,且t400
24、 中度危害及以下 乙类可燃液体及以下 工作温度高于闪奌的丙类可燃液体 GC3P1.0MPa且-20t185的无毒,非可燃流体 4、压力管道专业知识1)压力管道主要参数基本概念公称直径:公称直径:为简化管道组成件的规格,统一管道组成件连接尺寸,对管道组成件的直径分级进行标准化,标准化的尺寸称为公称直径。以“DN”表示。公称压力:公称压力:公称压力是管子、管件、阀门等管道组成件在规定的温度下的最大允许承受的以压力等级表示的工作压力。以字母PN表示基本概念公称直径既不是管子的外径,也不一定是管子的内径,它可以等于实际管子的内径,也可以大于或小于管子的内径。例如:573.5和575的无缝钢管都称其为公
25、称直径50mm的钢管,但其内径分别为50mm和47mm.管道附件和阀门的公称直径则一般等于其实际的内径。基本概念4、管道压力等级:通常把管道中由标准管道元件的公称压力等级和壁厚等级共同确定的能反映管道承压特反映管道承压特性的参数性的参数叫管道压力等级。习惯上,将管道组成件的公称压力等级称为管道的压力等级。4、压力管道专业知识2)管道的识别色和识别符号工业管道的基本识别色工业管道的基本识别色GB7231-2003识别色-用以识别工业管道内物质种类的颜色。基本识别色:按照物质的性质分为八类:物质种类级别色别色色样颜色标准编号水艳绿G03水蒸汽大红R03空气淡灰B03气体中黄Y07酸或碱紫P02可燃
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