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海量资料 超值下载压力容器的安全装置第一节 安全装置的分类、设置原则及选用要求压力容器由于使用特点及其内部介质的化学、工艺特性、需要装设一些安全装置和测试、控制仪表来监控,以保证压力容器的使用安全和生产工艺过程的正常进行。压力容器用的安全附件,如安全阀、爆破片、压力表、液面计和测温仪表等,应符合固定式压力容器安全监察规程和相应标准的规定。每个容器操作人员必须熟悉并正确使用这些安全装置。一、安全装置的分类:压力容器的安全装置按其功能大致可分为三类:(1)显示装置:用以显示介质的实际状况,如各类温度计、液面计、压力表等。(2)控制或显示控制装置:能依照设定的工艺参数自行调节,保证该工艺参数稳定在一定范围的装置,如减压阀、调节阀、电接点压力表、自动液面计等。(3)安全泄压装置:当容器或系统内介质的压力超过所定压力时,该装置自动泄放部分或全部气体,以防止压力增高而造成破坏,如安全阀、爆破片等。二、压力容器安全装置设置的原则:(固定式压力容器安全监察规程132-140条规定)(1)在用压力容器,均应装设安全阀,但若压力来源于压力容器外部且得到可靠控制时,可以不直接安装在压力容器上。如压力来源于压缩机的空气储罐或蒸汽锅炉的分汽缸等。(2)若安装安全阀后不能可靠地工作,应装设爆破片或采用爆破片装置与安全阀组合共用结构。采用组合共用结构时,应当符合有关标准的规定。凡串联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生碎片。(3)对易燃介质或毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器,应当在安全阀或爆破片的排出口装设导管,将排放介质引至安全地点,并且进行妥善处理,不得直接排入大气。 (4)安全阀、爆破片的排放能力,应当大于或等于压力容器的安全泄放量。排放能力和安全泄放量按相关标准进行计算。对于充装处于饱和状态或过热状态的气液混合介质的压力容器,设计爆破片装置应当计算泄放口径,确保不产生空间爆炸。(5)压力容器安全阀的开启压力一般不应当大于该压力容器的设计压力。设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力的,也可以采用最高允许工作压力确定安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。(6)压力容器上装有爆破片装置时,爆破片的设计爆破压力不得大于该容器的设计压力,且爆破片的最小设计压力不应小于该容器的工作压力。当设计图样或铭牌上标注有最高允许工作压力时,爆破片的设计爆破压力不得大于压力容器的最高允许工作压力,且爆破片的最小设计爆破压力不应当小于压力容器的设计压力。(7)安全阀出厂应当随带产品质量证明书,并且在产品上装设牢固的金属铭牌。安全阀的产品质量证明书与金属铭牌应当符合有关标准的要求。(8)杠杆式安全阀应当有防止重锤自由移动的装置和限制杠杆越出的导架;弹簧式安全阀应当有防止随便拧动调整螺钉的铅封装置;静重式安全阀应当有防止重片飞脱的装置。(9)压力容器最高工作压力低于压力源压力时,在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀;如因介质条件影响减压阀可靠地工作,可用调节阀代替减压阀。在减压阀或调节阀的低压侧,必须装安全阀和压力表。(10)压力容器液面计应根据压力容器的介质、最高工作压力和温度正确选用。超高压容器安全装置的设置,应符合超高压容器安全监察规程的要求。三、选用要求压力容器用安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、压力表、液位计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置应当符合固定式压力容器安全监察规程的规定。制造安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、液位计、快开门式压力容器的安全联锁装置的单位应当持有相应的特种设备制造许可证。安全附件的设计、制造,应当符合有关标准的规定。第二节 安全阀安全阀是保证压力容器安全运行的重要的泄压装置。2007年1月1日施行的安全阀安全技术监察规程对安全阀的定义为:安全阀是一种自动阀门,它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一定额量的流体,以防止压力超过额定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。(原安全阀的作用是:当压力容器内的压力超过最高工作压力时,安全阀就自动泄放,保证压力容器不爆炸。当压力容器内的压力低于最高工作压力时,安全阀就自动关闭,确保有用介质不外泄。)一、安全阀的分类及适用范围1、按结构和加载形式分类:(1)杠杆式安全阀:结构简单,调整容易,受环境温度的影响小,能用于较高的工作温度,缺点是笨重,受振动后易泄漏,不能用于高压及移动式容器。(2)弹簧式安全阀:结构紧凑,调整灵活,灵敏度高,安装位置不受严格限制,是压力容器最常用的一种安全阀。(3)脉冲式安全阀:结构比较复杂,通常只用于压力较高和安全泄放量很大的容器。(4)特殊结构形式的安全阀:包括带隔膜或波纹管的安全阀、平衡式安全阀等。2、按照气体排放方式分类(1)全封闭式:泄放气体全部经排放管排放,不向外泄漏,主要用于有毒、易燃介质的容器。(2)半封闭式:排放气体部分经排放管,部分外泄,多用于介质对环境不会污染的容器上。(3)敞开式:直接排入周围空间,多用于压缩空气、蒸汽等介质的容器。3、按阀瓣开启最大高度与阀孔直径之比分类(1)微启式:这种安全阀开启度较小,一般都小于d1/20的要求,一般可在阀座上装设一个简单的调节圈。微启式安全阀的密封面结构简单,调试维修容易,适用于排量不大,压力不高的场合。(2)全启式:hd1/4,对同样的排气量,全启式比微启式的体积小得多,但调试较复杂,回座压力低,是使用较广泛的一种。二、安全阀的作用及原理安全阀的主要作用是当压力容器的压力超过允许工作压力时,自动跳开,把容器内的气(汽)体排出,直至压力容器内的压力降至正常工作压力时,又自动关闭,以保证压力容器在正常压力下运行。另外,安全阀开启时由于气(汽)体从阀内高速喷出,发出较大的响声,也起到一种自动报警的作用,警告压力容器操作人员迅速采取降压措施。原理:安全阀主要由阀座、阀瓣和加压装置三部分组成。阀座内的通道与压力容器相通,阀瓣靠加压装置的压力紧压在阀座上,当阀瓣所受的压紧力大于气(汽)体对阀瓣的作用力时,阀瓣紧贴阀座,安全阀处于关闭状态;如果压力容器内压力升高,则气(汽)体作用在阀瓣的力也增大,当这个力大于加压装置对阀瓣的压紧力时,阀瓣即上升离开阀座,安全阀处于开启状态,容器内的气(汽)体从阀内排出,容器内压力下降,安全阀又自动关闭。这样就使压力容器内的压力始终保持在规定压力范围内。三、弹簧式安全阀的结构形式及工作原理压力容器上最常用的安全阀为弹簧式安全阀。现就其结构及工作原理介绍于下:1、结构弹簧式安全阀有单弹簧式和双弹簧式两种,主要由阀体、阀芯、阀杆、弹簧和调整螺丝等构件组成。2、弹簧式安全阀工作原理弹簧式安全阀是利用弹簧的弹力将阀芯压在阀座上,根据压力容器的最高工作压力,可通过拧紧或旋松调整螺丝来调节弹簧的压紧力。当气(汽)体压力作用于阀芯上的托力大于弹簧作用在阀芯上部的压力时,弹簧就被压缩,阀芯被顶起离开阀座,使气(汽)体外泄;当作用于阀芯的托力小于弹簧弹力时,弹簧就使阀芯下压,与阀座重新紧密贴合,气(汽)体就停止向外排泄。四、对安全阀出厂的要求(1)安全阀出厂必须附有产品质量证明书,其质量证明书应包括下列内容:铭牌上的内容;制造依据的标准;检验报告;其他特殊要求;(2)在安全阀产品上应装设牢固的金属铭牌,金属铭牌上应载明下列内容:制造单位名称,制造许可证编号;型号、形式、规格;产品编号;公称压力(MPa);压力等级范围(MPa):阀座喉径(mm);排放系统;适用介质、温度;检定合格标记,监检标记;出厂年、月。五、安全阀的选用1、选用安全阀的依据安全阀的选用应根据工作压力、工作温度、介质特性(如粘性、清洁程度、毒性、毒性腐蚀性)以及容器有无震动等因素综合决定。2、具体选用安全阀时注意的事项(1)压力较低,温度较高且无震动的容器可采用杠杆式安全阀。(2)对一般低、中、高压容器选用弹簧式安全阀。(3)对有毒介质、易燃、易爆介质的压力容器应采用封闭式安全阀并将排放管导入回收容器内或引至安全地点,以避免中毒、燃烧、爆炸事故发生。(4)对蒸汽、压缩空气类介质的压力容器可选用敞开式或半封闭式安全阀。(5)高压容器及安全泄放量较大而壁厚又不太富裕的中、低压容器最好采用全启式安全阀,而安全泄放量较小和要求压力平稳的容器宜采用微启式安全阀。(6)对粘性大或有腐蚀性介质的压力容器宜采取爆破片。(7)确定安全阀规格时需注意两点;安全阀的排放能力必须大于等于容器安全泄放量。考虑安全阀工作压力范围与容器相适应。A安全阀的公称压力(PN)应不小于压力容器的设计压力。B安全阀弹簧刚度应能满足开启压力调整范围。(8)选用安全阀时,需根据介质特性确定阀芯、阀体的材料。(9)对于开启压力大于3MPa的蒸汽用安全阀或介质温度超过235度的气体用安全阀,宜采用带散热器的安全阀,以防止泄放介质直接冲蚀弹簧。(10)当安全阀有可能承受附加背压时,应选用带波纹管的安全阀。六、安全阀中的机构保险装置(1)杠杆式安全阀应有防止重锤自由移动的装置和限制杠杆超出的导架;(2)弹簧式安全阀应有防止随便拧动调整螺丝的铅封装置;(3)静重式安全阀应有防止重片飞脱的装置。七、安全阀的安装要求安全阀安装正确与否直接关系到能否保证其正常工作,以确保压力容器的安全使用,防止压力容器爆炸事故的发生。安全阀的安装需符合以下几点要求:(1)安全阀应铅直安装,并应装设在压力容器液面以上的气相空间,或与连接在压力容器气相空间上的管道连接;用于液体的安全阀应安装在正常液面以下。(2)压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面积,其接管长度尽量短而直。(3)压力容器一个连接口上装设两个或两个以上安全阀时,则该连接口的截面积至少应等于这些安全阀的进口截面积总和。(4)压力容器与安全阀之间不宜装设中间截止阀门。但对于盛装易燃、毒性程度为极度、高度、中度危害或粘性介质的压力容器,为便于安全阀的更换、清洗,可在压力容器与安全阀之间装截止阀,截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的正常泄放,压力容器正常运行时截止阀必须保持全开,并加铅封。对于多个泄放装置的中间阀应采用机械联锁控制,以保证在任何时候都能满足容器所要求的泄放量。(5)安全阀装设位置应便于检查和维修。(6)对易燃、毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器,应在安全阀的排出口装设排放导管,将排放的介质引至安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气,排放导管内径不得小于安全阀公称直径,并有防止排放导管内积液的措施。固容规第一百四十一条 安全阀安装的要求如下:(一)安全阀应当铅直安装,当装设在压力容器液面以上气相空间部分,或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。(二)压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔,其截面积不得小于安全阀的进口截面积,其接管应当尽量短而直。(三)压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时,则该连接口入口的截面积,应当至少等于这些安全阀的进口截面积总和。(四)安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀门。为实现安全阀的在线校验,可在安全阀与压力容器之间装设爆破片装置。对于盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质,易燃介质,腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器,为便于安全阀的清洗与更换,经过使用单位主管压力容器安全技术负责人批准,并且制定可靠的防范措施,方可在安全阀(爆破片装置)与压力容器之间装设截止阀门。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应当不妨碍安全阀的安全泄放。(五)安全阀装设位置,应当便于检查和维修。八、安全阀的高度与定压为了保证安全阀在工作压力下能密封,在规定排放压力时能排气(汽)泄压,新安全阀投用前应根据使用情况进行调试后才准安装使用,使用中的安全阀也应定期调试。1、固定式容器安全阀的调试定压压力容器安全阀的开启压力一般不应当大于该压力容器的设计压力。设计图样或者铭牌上标注有最高允许工作压力的,也可以采用最高允许工作压力确定安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。2、液化气体汽车罐体安全阀的调试定压按液化气体汽车罐车安全管理规程的要求,安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.051.10倍;安全阀的额定排放压力不得超过罐体设计压力的1.2倍,安全阀的回座压力不低于开启压力的0.8倍;开启高度应不小于阀座喉径的1/4;低温型罐车的安全阀开启压力不得超过罐体的设计压力。3、定压方法及要求(1)对弹簧式安全阀,要先拆下提升手柄和顶盖,用板手慢慢拧动螺丝;调紧弹簧为加压,调松弹簧为减压。当弹簧调整到安全阀能在规定的开启压力下自动排气(汽)时,就可以拧紧紧固螺丝。(2)对杠杆式安全阀,先松动重锤的固定螺丝,再慢慢地移动重锤;移远重锤国加压,移近重锤为减压。当重锤移动到安全阀能在规定的开启压力下自动排气(汽)时,就可以拧紧重锤的固定螺丝。(3)对静重式安全阀,要在减压或无压下调整铁盘;增加铁盘为加压,减少铁盘为减压。每次升压都必须把阀罩放上并固定好,严禁边升压边取出铁盘,以防铁盘突然飞出发生意外事故。(4)如果在线进行安全阀压力调整时,必须有使用单位主管压力容器安全的技术人员在场,调校时应由有资格的检验员在场确认,调整及校验装置用压力表的精度应不低于1级。在线调校时应有可靠的安全防护措施。(5)定压工作完成之后,须将其安全装置固定牢靠,加铅封或加锁,并将安全阀的开启压力、回座压力、阀芯提升高度、调整日期和调整人员姓名等填入安全阀校验记录,校验合格后,检验单位应出具校验报告书。九、安全阀的维护(1)经常保持安全阀清洁,采取有效措施,使安全阀防锈、防粘、防堵、防冻。(2)经常检查其铅封是否完好。对杠杆式安全阀应检查重锤是否松动、移动及另挂重物。(3)一旦发现渗漏现象,应及时修理或更换。(4)对空气、蒸汽及带有粘滞性介质的安全阀,应定期作手提排气试验,其间隔期由气体的洁净程度决定。(5)定期检验,包括清洗、研磨、试验及校验调整。十、安全阀常见故障的原因及排除1、安全阀泄漏(1)氧化皮、水垢、杂物等落在密封面上,可用手动排气(汽)吹除或拆开清理。(2)密封面机械损伤或腐蚀,可用研磨或车削后研磨的方法修复或更换。(3)弹簧因受载过大而失效或弹簧因腐蚀弹力降低,应更换弹簧。(4)阀杆弯曲变形或阀芯与阀座支承面偏斜,应找明原因,重新装配或更换阀杆等部件。(5)杠杆式安全阀的杠杆与支点发生偏斜,使阀芯与阀座受力不均,应校正杠杆中心线。2、安全阀不在调定的开启压力下动作(1)安全阀调压不当,调定压力时忽略了容器实际工作介质特性和工作温度的影响,需重新调定。(2)密封面因介质污染或结晶产生粘连或生锈,需吹洗安全阀,严重时则需研磨阀芯、阀座。(3)阀杆与衬套间的间隙过小,受热时膨胀卡住,需适当加大阀杆与衬套的间隙。(4)调整或维护不当,弹簧式安全阀的弹簧收缩过紧或紧度不够,杠杆式安全阀的生铁盘过重或过轻,需重新调定安全阀。(5)阀门通道被盲板等障碍物堵住,应清除障碍物。(6)弹簧产生永久变形,应更换弹簧。(7)安全阀选用不当,如在背压波动大的场合,选用了非平衡式的安全阀等,需更换相应类型安全阀。3、安全阀达不到全开状态(1)安全阀选用的压力等级过大,弹簧刚度太大,需重新选用安全阀。(2)调节圈调整不当,需重新调整。(3)阀瓣在导向套中摩擦阻力大,需清洗、修磨或更换部件。(4)安全阀排放管设置不当,气(汽)体流动阻力大,需重新调整排放管路。4、阀瓣振荡(1)调节圈与阀瓣间隙太大,需重新调整。(2)安全阀的排放量比容器所要求的泄放量大得太多,应重新选型,使之相匹配。(3)安全阀进口管截面面积太小或阻力大,使安全阀的排气(汽)量供应不足,需更换或调整安全阀进口管路。(4)排入管路阻力太大,应对管路进行调整以减小阻力。5、阀瓣不能及时回座(1)阀瓣在导向套中摩擦阻力大,间隙太小或不同轴,需进行清洗、修磨或更换部件。(2)阀瓣的开启和回座机构未调整好,应重新调整。对弹簧式安全阀,通过调节弹簧压缩力可调整其开启压力,通过调节下调节圈位置可调整其回座压力。十一、安全阀的检验期限(1)安全阀一般每年至少校验一次;(2)新安全阀在安装前应校验合格后,才准安装使用 对安全阀有哪些基本要求?1、性能符合要求 2、动作灵敏可靠,密封性能良好3、结构合理,调节方便4、在校验有效期内5、有产品合格证和生产许可证编号(即TS标志)如何对安全阀进行维护?安全阀应经常保持清洁,防止阀体弹簧等被油垢赃物所粘满或被锈蚀,还应经常检查安全阀的铅封是否完好,温度过低时有无冻结的可能性,检查安全阀是否有泄露。对杠杆式安全阀要检查其重锤是否松动或被移动等。如发现缺陷要及时校正或更换。 第三节 压力表压力表是用来测量压力容器内介质压力的一种计量仪表,由于它可以显示压力容器内的压力,使操作人员能够正确操作,防止设备超压,所以压力表也是一种重要的安全附件。一、单弹簧管压力表结构及工作原理压力表的种类较多,有液柱式、弹性元件式、活塞式和电量式四大类。但压力容器上使用的压力表一般为弹性元件式,且大多数又是弹簧管压力表;只有在少数压力容器中由于工作介质较大的腐蚀性才采用波纹平膜式压力表。因此,这里主要介绍单弹簧管式压力表的结构及工作原理。1、压力表结构单弹簧管压力表按其住移的转变机构可分为扇形齿轮式和杠杆式两种。最常用的是扇形齿轮单弹簧管压力表,它主要由弹簧弯管、支承座、表盘、管接头、连杆、扇形齿轮、指针、中心轴等部分组成。2、工作原理单弹簧管压力表是根据弹簧弯管在容器内部压力作用下发生位移的原理制成的。压力表内部一个主要部件是一根横断面呈椭圆形或扁平形的空长管,通过压力表的接头与压力容器相连接。当容器内气(汽)体进入这根弹簧弯曲管时,由于内压的作用使弯管向外伸展发生变形,产生位移。这一位移通过一套扇形齿轮传动带动压力表的指针转动。进入弯管内的气(汽)体压力越高,弯管位移越大,指针转动的角度也越大,这样压力容器内的压力就能在压力表刻度上显示出来。二、压力表的选用要求固容规第一百四十六条 压力表选用的要求如下:(一)选用的压力表,应当与压力容器内的介质相适应。(二)设计压力小于1.6MPa 压力容器使用的压力表的精度不应当低于2.5 级,设计压力大于等于1.6MPa压力容器使用的压力表的精度不应当低于1.6级。(三)压力表盘刻度极限值应当为最大允许工作压力的1.53.0 倍,表盘直径不应当小于100mm。第一百四十七条 压力表的校验和维护应当符合国家计量部门的有关规定,压力表安装前应当进行校验,在刻度盘上应当划出指示最高工作压力的红线,注明下次校验日期。压力表校验后应当加铅封。第一百四十八条 压力表的安装要求如下:(一)装设位置应当便于操作人员观察和清洗,且应当避免受到辐射热、冻结或震动的不利影响。(二)压力表与压力容器之间,应当装设三通旋塞或针形阀;三通旋塞或针形阀上应当有开启标记和锁紧装置;压力表与压力容器之间,不得连接其他用途的任何配件或接管。(三)用于水蒸气介质的压力表,在压力表与压力容器之间应当装有存水弯管。(四)用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表,在压力表与压力容器之间应当装设能隔离介质的缓冲装置。三、压力表的安装要求第一百四十八条 压力表的安装要求如下:(一)装设位置应当便于操作人员观察和清洗,且应当避免受到辐射热、冻结或震动的不利影响。(二)压力表与压力容器之间,应当装设三通旋塞或针形阀;三通旋塞或针形阀上应当有开启标记和锁紧装置;压力表与压力容器之间,不得连接其他用途的任何配件或接管。(三)用于水蒸气介质的压力表,在压力表与压力容器之间应当装有存水弯管。(四)用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表,在压力表与压力容器之间应当装设能隔离介质的缓冲装置。四、凡属于下列情况之一时压力表应停止使用(1)有限止钉的压力表,在无压力时,指针不能回到限止钉处;无限止钉的压力表,在无压力时,指针距零位的数值超过压力表的允许误差。(2)表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清。(3)封印损坏或超过校验有效期限。(4)表内弹簧管泄漏或压力表指针松动。(5)其他影响压力表准确显示的缺陷。五、压力表的校验和维护(1)压力表的校验和维护,应符合国家计量部门的有关规定。(2)压力表应由国家法定的计量检验单位进行定期校验,并按计量部门规定的期限(每6个月一次)校验。压力表安装前应进行校验。(3)经校验的压力表应在刻度盘上划出指示最高工作压力的红线,并注明下次校验日期。压力表校验合格后应加铅封。超高压容器的压力表或压力传感器的选用、安装等应符合超高压容器安全监察规程的规定。第四节 液面计一、液面计的作用液面计是用于观察测量容器内液面变化情况的装置、它不仅是正常工艺生产需要的测量装置,也是保证容器安全运行不可缺少的安全装置。二、液面计的分类液面计的分类详见表61三、液面计的结构及工作原理压力容器最常用的液面计,有玻璃管式和平板玻璃式两种。现就其结构及工作原理介绍于下:1、液面计结构玻璃管式液面计主要由玻璃管、气(汽)旋塞、液(水)旋塞和放液(水)旋塞等部分组成。2、工作原理液面计是根据连通管原理制成的,气(汽)旋塞、液(水)旋塞分别由气(汽)连管及液(水)连管和压力容器气(汽)、液(水)空间相通,所以压力容器液面能够在玻璃管中显示出来。平板玻璃液面计是用经进热处理具有足够强度和稳定性的玻璃板,嵌在一个锻钢盒内以代替玻璃管。四、液面计选用的原则1、总的原则(1)应根据压力容器的介质、最高工作压力和温度正确选用;(2)盛装0以下的介质的压力容器上应选用防霜液面计。(3)寒冷地区室外使用的液面计应选用夹套型或保温型结构的液面计。2、具体的选用原则(1)根据容器设备高度选择:当容器设备高度不高(3m以下),且物料没有结晶等易堵固体时,对承压低的可选用玻璃管式,承压高的可选用板式液面计。(2)根据液面变化范围选择:对需观测的液面变化范围很小的容器可不设液面计而选用视镜。对承压低的(0.4MPa以下)地下槽可采用浮子液面计,但对要求液面指示平稳的不应采用浮子(标)式液面计。(3)根据介质特性选择:对盛装易燃、毒性程度为极度;高度危害介质的液化气体的容器,应采用磁性液位计或自动液面指示计,并应有防止泄漏的保护装置;对大型储槽还应装设安全可靠的液面指示器。(4)根据介质温度及环境温度选择:对盛装0度以下介质的压力容器上,应采用防霜液面计;对寒冷地区的室外,应选用夹套型或保温型结构的液面计。五、液面计的安装要求(1)液面计应安装在便于观察的位置,如液面计的安装位置不便于观察,则应增加其他辅助设施。(2)大型压力容器应有集中控制的设施和报警装置。(3)液面计的最高和最低安全液位应作出明显的标记。(4)液面计的排污管应接至安全地点。(5)对易燃、有毒介质的容器,液位计的 照明灯应符合防爆要求。(6)在安装使用前,低、中压容器用液面计,应以液面计公称压力的1.5倍压力进行水压试验;高压容器用的液面计,应以液面计公称压力的1.25倍压力进行试验;试验合格后,方能进行安装。六、液面计使用维护压力容器运行操作人员,应加强液面计的使用维护管理。(1)防止泄漏,保证液位正常显示。(2)经常保持清晰完好,液面计能进行冲洗的要定期冲洗,不能冲洗的在停车时需作清理或保养。(3)对有气(汽)、液(水)相旋塞及排污旋塞的要加强维护保养,保持灵敏可靠。(4)对液面计实行定期检修制度,使用单位可根据运行实际情况在管理制度中加以具体规定,但检修周期不应超过压力容器全面检验周期。七、凡属于下列情况之一时液面计应停止使用(1)超过检验周期;(2)玻璃板(管)有裂纹、破碎;(3)阀件固死;(4)经常出现假液位。固容规第一百四十九条 压力容器用液位计应当符合有关标准的规定,并且应当符合下列要求:(一)应当根据压力容器的介质、最大允许工作压力和温度正确选用。(二)在安装使用前,设计压力小于10MPa压力容器用液位计,应当进行1.5倍液位计公称压力的液压试验;设计压力大于等于10MPa 压力容器的液位计,应当进行1.25倍液位计公称压力的液压试验。(三)盛装0以下介质的压力容器,应当选用防霜液位计。(四)寒冷地区室外使用的液位计,应当选用夹套型或保温型结构的液位计。(五)用于易燃、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上,应当有防止泄漏的保护装置。(六)要求液面指示平稳的,不应当采用浮子(标)式液位计。第一百五十条 液位计应当安装在便于观察的位置,否则应当增加其他辅助设施。大型压力容器还应当有集中控制的设施和警报装置。液位计上最高和最低安全液位,应当作出明显的标志。第一百五十一条 压力容器运行操作人员,应当加强对液位计的维护管理,保持完好和清晰。 第五节 :爆破片一、爆破片的作用爆破片是爆破片装置承受压力的元件。压力容器上安装的爆破片主要起控制爆破压力的作用。当压力容器内的压力超过爆破片爆破压力时,爆破片即自行爆破泄压,防止压力容器爆炸事故的发生。二、爆破片的形式爆破片一般有以下几种形式:1、平板型爆破片平板型爆破片由塑性金属或石墨制成,前者受载后引起拉伸破坏,后者则引剪切或弯曲破坏。2、普通正拱型爆破片普通正拱爆破片由单层塑性金属材料制成,凹面侧向介质,受载后引起拉伸破坏。3、开缝正拱型爆破片开缝正拱型爆破片由两片曲率相同的普通正拱型爆破片组合而成,凹侧向介质。与介质接触的一片由耐介质腐蚀的金属或非金属材料制成,另一片由金属材料制成,拱型部分开设若干条穿透的槽隙。受载后引起拉伸破坏。4、反拱型爆破片反拱型爆破片由单层塑性金属材料制成,凸面侧向介质,受载后引起失稳破坏。三、爆破片的适用范围符合下列条件之一者,必须采用爆破片装置:(1)容器内储存的物料会导致安全阀失灵时;(2)不允许有物料泄漏的容器;(3)容器内的压力增长过快,以致安全阀不能适应时;(4)安全阀不能适应的其他情况。四、爆破片的选用原则(1)压力容器上装设的爆破片应保证当容器的压力增高时迅速爆破泄放,爆破片的设计爆破压力(Pb)不得大于压力容器的设计压力(P),且爆破片的最小设计爆破压力(Pbmin)不应小于压力容器的最高工作压力(Pw)的1.05倍,即PbP;Pbmin1.05Pw。(2)压力容器设计时,如采用最大允许工作压力作为选用爆破片的依据,应在设计图样上和压力容器铭牌上注明。(3)必须选用国家定点制造厂制造的,符合压力容器安全技术监察规程等有关标准规定的爆破片。对拱型金属爆破片应符合GB567拱形金属爆破片技术条件的要求。(4)选用时应考虑容器内介质的特性以确定爆破片的材料。当压力容器内介质腐蚀性、易燃性或毒性程度为极度或高度危害,则应在容器设计总图样上注明选用爆破片的材质。对有腐蚀性介质的容器,必要时宜采用开缝正拱型爆破片,或采用在与腐蚀性介质的接触面上覆盖有金属或非金属保护膜的普通正拱型爆破片。(5)对于正拱型爆破片,若在泄放侧承受背压有可能失稳时,应加装真空托架。(6)对承受脉动载荷的中低压容器(如反应釜)用的爆破片,可优先采用反型爆破片。五、爆破片的装设要求(1)爆破片装置与容器的连接管线应为直管,阻力要小,管子通道面积不行小于膜片的泄放面积。(2)对易燃、毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器,应在爆破片的排出口装设导管,将排放介质引至安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气。(3)爆破片应与容器液面以上的气相空间相连,其中普通正拱型爆破片也可安装在正常液面以下。六、爆破片的更换爆破片应定期更换。更换期限除制造单位确保使用者外,一般为23年,使用单位可根据本单位的实际情况确定;对超过爆破片最大爆破压力而未爆破的应予以更换;在苛刻条件下使用的爆破片应每年更换。超高压容器的爆破片(帽)的选用与装设,应符合超高压容器安全监察规程的规定。固容规:第一百三十三条 本规程适用范围内的在用压力容器,应当根据设计要求装设安全泄放装置(安全阀或爆破片装置)。压力源来自压力容器外部,且得到可靠控制时,安全泄放装置可以不直接安装在压力容器上。第一百三十四条安全阀不能可靠工作时,应当装设爆破片装置,或采用爆破片装置与安全阀装置组合的结构。采用组合结构时,应当符合有关标准的规定。凡串联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生碎片。第一百三十六条 安全阀、爆破片的排放能力,应当大于或等于压力容器的安全泄放量。排放能力和安全泄放量按相关标准进行计算。对于充装处于饱和状态或过热状态的气液混合介质的压力容器,设计爆破片装置应当计算泄放口径,确保不产生空间爆炸。第一百三十八条 压力容器上装有爆破片装置时,爆破片的设计爆破压力不得大于该容器的设计压力,且爆破片的最小设计压力不应小于该容器的工作压力。当设计图样或铭牌上标注有最高允许工作压力时,爆破片的设计爆破压力不得大于压力容器的最高允许工作压力,且爆破片的最小设计爆破压力不应当小于压力容器的设计压力。 第六节 截流止漏装置截流止漏装置装于压力容器的进出口处,以满足容器运行时进料和排放的需要,同时还可在非常情况下起紧急切断或快速排放、控制流量、降低压力来源处的压力等作用,保证容器在限定的压力下运行或降低事故的危险性。该装置主要包括紧急切断装置、减压阀、止回阀、截止阀、闸阀、节流阀等。一、紧急切断装置1、紧急切断装置的作用和设置原则(1)紧急切断装置的作用。当系统内管路或附件突然破裂、其他阀门密封失效,装卸物料时流速过快、环境发生火灾等情况出现时,紧急切断装置能迅速切断通路,防止储运容器内物料大量外泄,避免或缩小事故的发展。(2)紧急切断装置的设置原则。在下列情况下一般应考虑设置紧急切断装置;在液化石油气储罐及可燃性液化气体的低温储罐的液体入口及出口处应设置紧急切断装置。流体入口开孔的球型储罐的气相部分,当事故发生时,储罐内的液体一般不会通过流体入口流出,但为防止万一,也可以在该液体入口处安装紧急切断装置。(3)为防止负荷阀不能完全切断液体的流入和排出,因此它不能单独作紧急切断阀,但可将此阀与紧急切断阀同时并用。2、紧急切断阀的分类紧急切断阀按形式可分为角式和直通式,从结构上又可分为有过流保护与无过流保护;按操纵方式可分为机械(手动)牵引式、油压操纵式、气动操纵式和电动操纵式等。3、紧急切断装置的工作原理目前,液化石油气罐车及储罐等设备都使用紧急切断装置,而且多为机械(手动)牵引式或油压操纵式。现就其工作原理简介于下:(1)机械(手动)牵引紧急切断阀工作原理:机械(手动)牵引式紧急切断阀常用于液化石油气汽车罐车上。该装置通常安装在罐体底部的液相和气相接管凸缘处,通过软钢索与近程和远程操纵机构连接。开始装卸时,利用近程操纵机构使软钢索牵动紧急切断阀杠杆,凸轮把阀杆向上顶起后,先导阀首先开,此时通过先导阀作用于主阀(过流阀)上的大弹簧弹力消失,罐内介质穿过阀杆与主阀座之间的间隙,流入阀腔并逐渐汽化,充满主阀以下的低压腔和管路。当其压力升至接近主阀上部压力时,主阀下部的流体作用力加上小弹簧压力向上推开主阀,紧急切断阀处于全启状态。这时即可缓缓打开其后的截止阀,进行装卸作业。介质装卸完毕后,再利用近程操纵机构。使杠杆在拉簧作用下带动凸轮离开先导阀杆,由于大弹簧弹力大于小弹簧弹力,大弹簧将推动先导阀与主阀阀瓣回复到关闭状态,保持密封。如因管道破裂,介质大量外泄而无法接近阀门进行操作时,可利用远程操纵机构牵动紧急切断阀上的杠杆,使阀门关闭。紧急切断与软钢索用易熔合金接头连接,在火灾事故中,如遇温度骤升至7050C时,易熔合金熔化,使软钢索与紧急切断阀脱开,在拉簧作用下杠杆复位,从而使阀门关闭。(2)油压式紧急切断阀工作原理:油压式紧急切断阀(图39略)常用于液化石油气储罐,与手摇油泵配套使用,在紧急情况时能远距离控制该阀的启闭。油压式紧急切断阀工作原理基本与机械(手动)牵引式紧急切断阀相似,所不同的是开启时利用手摇油泵将油压入油缸,油推动活塞,活塞杆推动凸轮顶起阀杆。关闭时油缸内高压油泄压,靠拉簧使凸轮复位。该油路系统中设有易熔塞,当火灾造成高温时,易熔塞熔化,油缸泄压,使紧急切断阀关闭。4、对紧急切断装置的要求(1)每个紧急切断阀在出厂前必须进行耐压、密封、动作时间及过流闭止等试验,并具有合格证书,试验或检验报告。(2)紧急切断装置(包括紧急切断阀、远控系统以及易熔塞、自动切断装置等),要求动作灵活、性能可靠且便于维修。(3)易熔塞的易熔合金熔融温度应为7050C。(4)油压式或气压式紧急切断阀应保证在工作压力下全开,并持续放置48小时不至引起自然闭止。(5)紧急切断阀自关闭时起,应在10秒内闭止。(6)紧急切断装置不得兼作阀门使用。(7)紧急切断装置在使用过程中应进行定期检验和试验,以保证灵敏可靠。二、减压阀1、减压阀的作用及原理(1)减压阀的作用:主要有两种作用,一是较高的气(汽)压自动降低到所需的低气(汽)压;二是当高压侧的气(汽)压波动时,能起自动调节作用,使低压侧的气(汽)压稳定。(2)减压阀的作用原理:减压阀主要是依靠膜片、弹簧等敏感元件来改变阀芯与阀座之间的间隙,使流体通过时产生节流,从而达到对压力自动调节的目的。2、常用减压阀结构简介常用的减压阀有弹簧薄膜式、活塞式、波纹管式等。(1)弹簧薄膜式减压阀:主要由弹簧5、薄膜4、阀杆3、阀芯2、调节螺栓6等部分组成。当薄膜上侧的气(汽)体压力高于薄膜下侧的弹簧压力时,薄膜向下移动,压缩弹簧,阀杆随即带动阀芯向下移动,使阀芯的开启度减小,于是由高压端进入的气(汽)流量随之减少,从而使出口压力降低到规定的范围内。当薄膜上侧的气(汽)压力小于下侧的弹簧压力时,弹簧伸长,顶着薄膜向上移动,阀杆随即带动阀芯向上移动,使阀芯的开启度增大,于是由高压端进入气(汽)流量随之增多,从而使出口处的压力升高到规定的范围内。(2)活塞式减压阀:主要由调节弹簧1、金属薄膜2、辅阀瓣3、活塞4、主阀瓣5、主阀弹簧6、调整螺栓7等部分组成。活塞式减压阀主要通过活塞来平衡压力。当调节弹簧在自由状态时,主阀瓣5和畏阀瓣3由于阀前压力的作用和下边的主阀弹簧6顶着,而处于关闭状态。拧动调整螺栓7顶开辅阀瓣,介质由进口通道经辅阀通道进入活塞4上方。由于活塞面积比主阀瓣大,而受力后向下移动,使主阀瓣开启,介质流向出口;同时介质经过通道进入薄膜2下部,逐渐使压力与调节弹簧压力平衡,使阀后压力保持在一定的误差范围内。如阀后压力过高,膜下压力大于调节弹簧压力,膜片即向上移动,移动辅阀关小使使流入活塞上方介质减少,引起活塞及主阀上移,减小主阀瓣开启程度,出口压力随之下降,达到新的平衡。(3)波纹管式减压阀:主要由调整螺栓1、调节弹簧2、波纹管3、压力通道4、阀瓣5、顶紧弹簧6等部分组成。波纹管式减压阀主要通过波纹管来平衡压力,当调节弹簧2在自然状态时,阀瓣5在进口压力和顶紧弹簧6的作用下处于关闭状态,拧动调整螺栓1使调节弹簧2顶开阀瓣5,介质流向出口,阀后压力逐渐上升至所需压力。阀后压力经通道4作用于波纹管3外侧,使波纹管向下的压力与调整弹簧向上的压力平衡,从而使阀后的压力稳定在需要的范围内。如阀后压力过大,则波纹管向下压力大于调节弹簧压力,使阀瓣关小,阀后压力降低,直到要求的压力。3、减压阀的选用(1)弹簧薄膜式减压阀的灵敏度较高,而且调节比较方便,只需旋转手轮来调节弹簧的松紧即可。但是,薄膜行程大时,橡胶薄膜容易损坏,同时承受温度和压力亦不能太高。因此,弹簧薄膜式减压阀普遍使用在温度和压力不太高的蒸汽和空气介质管道上。(2)活塞式减压阀。由于活塞在汽缸中的摩擦较大,因此灵敏度比弹簧薄膜式减压阀差,制造工艺要求亦严格,所以它适用于温度、压力较高的蒸汽和空气等介质管道和设备上。(3)波纹管式减压阀,适用于介质参数不高的蒸汽和空气管路上。 第七节:安全联锁装置安全联锁装置已成为快开门式压力容器上一个不可缺少的安全装置。建材、化工、纺织、轻工、医药等行业都使用着快开门式的压力容器,多年来,由于快开门式压力容器缺少安全联锁装置,爆炸事故频频发生,据事故统计,全国快开门压力容器爆炸事故约占压力容器事故的1/3。造成设备损坏、经济损失、人员伤亡。一、快开门压力容器快开门压力容器指进出容器通道的端盖或封头和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装置的容器。二、对快开门式压力容器完全联锁装置的总要求按照规定,快开门式压力容器上必须装设具有下列功能的安全联锁装置:(1)当快开门盖达到预定关闭部位,方能升压运行。(2)当压力容器的内部压力完全释放,方能打开快开门。三、几种常见的安全联锁装置形式目前,在快开门式压力容器上装设的安全联锁装置形式较多,现主要介绍几种常见的安全联锁装置。(1)安全插销与连动阀联锁装置该装置的功能是升压前只有当安全插销到位,连动阀才完全闭合,罐内才能升压;泄压时,安全插销抬起,连动阀同时打开,排净余气、余压,才能开启罐盖。即插销到位连动阀关死,插销抬起连动阀打开。(2)机械式安全联销装置该装置一般由安全柄、连杆和座及球阀等部件组成。球阀装在罐体前部,与罐内相通,连杆上装有安全柄。该装置的功能是当罐盖关闭到位时,将完全柄转至锁死位置,使罐盖不能转动,即使进气也升不了压;泄压排气后,待罐内压力降至零位时,将安全手柄转至开启位置,使球阀开启,罐内余气通过球阀排出罐外,罐盖才能打开,从而达到安全联锁作用。(3)自动化仪表控制联锁装置该装置的功能是当罐盖关到位时,启动安全装置,当安全装置到位后才能进气升压,如安全装置不到位,罐内不能升压;当罐内有余压时,罐盖不能打开,只有当余气余压排净后才能打开罐盖。(4)微机控制联锁装置该装置的功能是当罐盖关到位后,罐内才能进气升压,当罐内压力排净后,罐盖才能自动打开。在自制联锁装置中,有的安全联锁装置还伴有压力,温度、保压时间测定、余气排入延时或自动显示,报警(罐盖已关到位和可开启)的功能。四、对在用快开门式压力容器安全联锁装置的要求(1)在快开门式压力容器上应装设符合规定要求的安全联锁装置。对无安全联锁装置、或虽有安全联锁装置但不符合规定要求的应予改造或安装符合要求的安全联锁装置,否则应停止该设备运行。(2)快开门式压力容器操作人员应经进安全技术培训、考核合格的才准上岗操作。(3)快开门式压力容器使用单位应结合本单位的实际情况,制定快开门式压力容器操作规程和检查、维修制度,当安全联锁装置损坏或啮合机构出现问题时应及时修理,必要时应与原制造单位联系进行修理或更换。(4)压力容器检验单位应将快开门式压力容器的安全联锁装置和啮合机构列为检验对象,对未带或虽带有但不符合规定要求的安全联锁装置以及啮合机构不合理(如采用焊接结构的铸钢门盖、锁紧圈或焊接结构的啮合齿)的快开门式压力容器,应在设备的检验报告中提出限期整改要求,对无法改造的应作报废处理。五、对新制造出厂的快开门式压力容器安全联锁装置的要求(1)对新制造出厂的快开门式压力容器,其安全联锁装置必须有设计图样,在设计图样中应包括安全联锁装置的部件图,还应注明快开门和锁紧锁的材质、结构以及制造安装精度要求。(2)新制造的快开门式压力容器出厂时,必须配备符合设计要求的安全联锁装置,并应在制造厂内进行予装配合格后,经检验单位监检人员到场监检符合要求后,方可签发该产品的监检证书,否则不准出厂。(3)按照规定,各级锅炉压力容器安全监察机构在办理新出厂的快开门式压力容器注册登记时,应认真对照本节第二项要求,认真审查出厂产品竣工图和使用说明书,必要时,应到现场检查,对不符合规定要求的,不得办理该快开式压力容器的注册登记发证手续,且不准该设备投入运行。 第八节:温度计温度计也是在用压力容器的一种安全附件。一、温度计的作用(1)测量容器内工作介质温度,使工作介质温度控制在规定的范围内,以满足生产工艺的需要。(2)对需要控制压力容器壁温的,装设温度计,进行壁温测量,防止壁温超过金属材料的允许壁温。从上述情况可以看出,在压力容器上装设温度计,为确保压力容器安全运行,保证产品质量,提高生产率,节约能源等起着一定作

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