實驗室特種設(shè)備主要是指在實驗室中涉及生命安全和危險性較大的鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道、電梯、起重機械和實驗室內(nèi)專用機動車輛等。其中鍋爐、壓力容器(含氣瓶)、壓力管道為承壓類特種設(shè)備;電梯、起重機械為機電類特種設(shè)備。特種設(shè)備還包括其所用的材料、附屬的安全附件、安全保護裝置和與安全保護裝置相關(guān)的設(shè)施。為保障特種設(shè)備的安全運行,國家對各類特種設(shè)備,從生產(chǎn)、使用、檢驗檢測三個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格規(guī)定,實行的是全過程的監(jiān)督。
實驗室的特種設(shè)備主要有壓力容器和起重設(shè)備兩大類。此處主要概述壓力容器的基本安全常識,實驗室常用壓力容器即高壓容器和氣體鋼瓶的安全使用與管理,起重設(shè)備的安全使用與管理以及常見事故分析等。
壓力容器一般是指用于有一定壓力的流體的儲存、運輸或者是傳熱、傳質(zhì)、反應(yīng)的密閉容器。其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或者等于0.1 MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5 MPa·L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體的固定式容器和移動式容器;盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于1.0MPa·L的氣體、液化氣體和標(biāo)準(zhǔn)沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶;氧艙等(2009年5月1日起施行的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例規(guī)定》)。
壓力容器由于內(nèi)部壓力高,使用條件苛刻,容易造成超溫或超壓、工作介質(zhì)的毒性或腐蝕性。所以,壓力容器好像一顆炸彈,無論哪個方面(設(shè)計、制造、使用等)出現(xiàn)一點問題,就會爆炸,造成人員傷亡。因此我們必須掌握壓力容器方面的使用安全知識,避免事故的發(fā)生。
一、壓力容器的分類
壓力容器的分類方法很多,按照不同的方法可以有不同的分類。
1.按制造分類
可分為焊接容器、鍛造容器、鉚接容器、鑄造容器和組合容器五種。
2.按材料分類
有鋼制容器、有色金屬容器和非金屬容器三種。
3.按壁厚分類
可分薄壁容器和厚壁容器兩種。容器外徑與內(nèi)徑之比小于或等于1.2者為薄壁容器;大于1.2者為厚壁容器。
4.按設(shè)計壓力P分類
(1)低壓容器 0.1≤P<1.57 MPa(1≤P<16kgf·cm-2)
(2)中壓容器 1.57≤P<9.81 MPa(16≤P<100kgf·cm-2)
(3)高壓容器 9.81≤P<98.1 MPa(100≤p<1000kgf·cm-2)
(4)超高壓容器 P≥98.1 MPa(P≥1000kgf·cm-2)。
5.按設(shè)計溫度分類
(1)高溫容器 t≥450℃。
(2)常溫容器 -20℃<t<450℃。
(3)低溫容器 t≤-20℃。
6.按形狀分類
有球形容器,圓筒形容器、圓錐形容器。
7.按承壓方式分類
有內(nèi)壓容器和外壓容器。
8.按使用中工藝過程的作用原理分類
可分為反應(yīng)容器、換熱容器、分離容器和儲存容器四種。
9.按使用方式分類
有固定式容器和移動式容器。
10.按壓力容器的安全性能分類
可分為移動式容器和固定式容器兩大類。
移動式壓力容器是指一種裝儲容器,如氣瓶、化學(xué)反應(yīng)罐等。這類容器無固定使用地點,一般沒有專職的操作人員,使用環(huán)境經(jīng)常變化,管理比較復(fù)雜,容易發(fā)生事故。固定式壓力容器是指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,一般不是單獨裝設(shè),而是用管道與其他儀器設(shè)備相連的容器。
二、壓力容器的安全使用規(guī)定
正確合理地使用壓力容器,是提高壓力容器安全可靠性,保證壓力容器安全運行的重要條件。為了實現(xiàn)壓力容器管理工作的制度化、規(guī)范化有效地防止或減少事故的發(fā)生,國務(wù)院頒布了《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》,原勞動部頒發(fā)了《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《在用壓力容器檢驗規(guī)程》等一系列法規(guī),對壓力容器安全使用管理提出了明確的內(nèi)容和嚴(yán)格的要求。
1.使用登記的規(guī)定
使用壓力容器的個人應(yīng)按規(guī)定辦理壓力容器使用登記手續(xù)。未辦理登記的不得擅自使用。所有壓力容器必須辦理特種設(shè)備使用登記證,壓力容器的使用登記證僅在壓力容器定期檢驗合格期間有效。
有壓力容器的實驗室必須建立《壓力容器技術(shù)檔案》及使用登記本,每年應(yīng)將壓力容器數(shù)量和使用情況進行統(tǒng)計。
2.培訓(xùn)和維護
使用壓力容器的實驗室的技術(shù)負(fù)責(zé)人必須對壓力容器的安全技術(shù)管理負(fù)責(zé),并根據(jù)設(shè)備的數(shù)量和對安全性能的要求,負(fù)責(zé)組織對使用壓力容器的學(xué)生進行培訓(xùn)。
壓力容器使用單位應(yīng)做好壓力容器運行、維修和安全附件校驗情況的檢查,做好壓力容器檢驗、維修改造和報廢等技術(shù)審查工作。壓力容器的重大修理、改造方案應(yīng)報上級安全監(jiān)察機構(gòu)審查批準(zhǔn)。
3.壓力容器管理責(zé)任制
使用壓力容器實驗室除由主要技術(shù)負(fù)責(zé)人對壓力容器的安全技術(shù)管理負(fù)責(zé)外,還應(yīng)根據(jù)實驗室所使用容器的具體情況,設(shè)專職或兼職人員,負(fù)責(zé)壓力容器的安全技術(shù)管理工作。壓力容器的專職管理人員應(yīng)在技術(shù)總負(fù)責(zé)人的領(lǐng)導(dǎo)下認(rèn)真履行下列的職責(zé):
(1)具體負(fù)責(zé)壓力容器的安全技術(shù)管理工作,貫徹執(zhí)行國家有關(guān)壓力容器的管理規(guī)范和安全技術(shù)規(guī)定。
(2)參加新進壓力容器的驗收和試運行工作。
(3)編制壓力容器的安全管理制度和安全操作規(guī)程。
(4)負(fù)責(zé)壓力容器的登記、建檔及技術(shù)資料的管理和統(tǒng)計上報工作。
(5)監(jiān)督檢查壓力容器的操作、維修和檢驗情況。
(6)負(fù)責(zé)組織對壓力容器操作人員定期進行安全技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)考核及儀器操作證的發(fā)放工作。
4.壓力容器操作責(zé)任制
每臺壓力容器都應(yīng)有專職的操作人。壓力容器專職操作人員應(yīng)具有保證壓力容器安全運行所必需的知識和技能,并通過技術(shù)考試達到合格。壓力容器操作人員應(yīng)履行以下職責(zé):
(1)按照安全操作規(guī)程的規(guī)定,正確操作使用壓力容器。
(2)認(rèn)真填寫操作記錄。
(3)做好壓力容器的維護保養(yǎng)工作,使壓力容器保持良好的工作狀態(tài)。
(4)定期對壓力容器的運行情況進行檢查發(fā)現(xiàn)操作條件不正常時及時向上級報告。
(5)對任何有害壓力容器安全運行的違章指揮,應(yīng)拒絕執(zhí)行并報上級。
(6)努力學(xué)習(xí)相關(guān)業(yè)務(wù)知識,不斷提高操作技能。
5.壓力容器安全操作規(guī)程
為了保證壓力容器的正確使用,防止因盲目操作而發(fā)生事故,操作人員要按實驗要求和壓力容器的技術(shù)性能制定壓力容器安全操作規(guī)程。安全操作規(guī)程至少應(yīng)包括以下內(nèi)容:
(1)壓力容器的操作工藝控制指標(biāo),包括最高工作壓、最高或最低工作溫度、壓力及溫度波動幅度的控制值等。
(2)壓力容器的崗位操作法,開、停機的操作程序和注意事項。
(3)壓力容器運行中日常檢查的部位和內(nèi)容要求。
(4)對壓力容器運行中可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象的判斷和處理方法以及防范措施。
(5)壓力容器的防腐措施和停用時的維護保養(yǎng)方法。
6.注意事項
(1)壓力容器要平穩(wěn)操作。壓力容器開始加壓時,速度不宜過快,要防止壓力的突然上升。高溫容器或工作溫度低于0℃的容器,加熱或冷卻都應(yīng)緩慢進行,盡量避免操作中壓力的頻繁和大幅度波動。避免運行中容器溫度的急速變化。
(2)壓力容器嚴(yán)禁超溫、超壓下運行。工作中液化瓶嚴(yán)禁超量裝載,并防止意外受熱。隨時檢查安全附件的運行情況,保證其靈敏可靠。
(3)嚴(yán)禁帶壓拆卸壓緊螺栓。
(4)堅持壓力容器運行期間的巡回檢查,及時發(fā)現(xiàn)操作中或設(shè)備上出現(xiàn)的不正常狀態(tài),并采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整以消除這種不正常狀態(tài)。檢查內(nèi)容應(yīng)包括工藝條件、設(shè)備狀況及安全裝置等方面。
(5)正確處理緊急情況。鍋爐、壓力容器、壓力管道、氣瓶等特種設(shè)備在企業(yè)運行中,長期帶壓運行,運行介質(zhì)都是高溫、易燃、有毒物質(zhì)、介質(zhì),一旦發(fā)生爆炸,沖擊波會危害周圍的一切;泄漏的有毒物質(zhì)會造成人員中毒。