锅炉压力容器安全复习整理.doc

1.1. 研究锅炉压力容器安全的必要性研究锅炉压力容器安全的必要性 ：（1）锅炉压力容器应用广泛（应用）（2）锅炉压力容器的工作条件恶劣，容易发生事 故（工作特性）（3）锅炉压力容器事故的危害严重，有爆炸冲击波的危害、爆炸碎片的危 害、泄露的危害（危害） 2.2.锅炉的参数及分类锅炉的参数及分类 ：（1）锅炉的参数：1）蒸汽锅炉用额定蒸发量来表征容量或出力的大小。额定蒸发量是 指蒸汽锅炉在额定压力、温度和达到规定热效率的条件下，每小时产生的最大蒸汽量。用 符号d表示，单位是t/h. 2）热水锅炉用额定热功率表征其容量的大小。额定热功率是指热水锅炉在额定压力、温度 和达到规定热效率的条件下，每小时能产生的最大热量。用符号q表示，单位是mw. 3）蒸汽锅炉的参数以锅炉主汽阀出口处蒸汽压力（表压）和温度表示，压力符号p，单位m p；温度t，单位。 3.3.压力容器的分类压力容器的分类 ：从安全管理和技术监督角度，按如下分类：1）固定式容器。 2）移动式容器。按容积大小和结构形状分为气瓶和槽（罐）车3）综合分类。 4.4. 锅壳锅炉水管和火管的定义锅壳锅炉水管和火管的定义 ：烟气在管内流动放热，水在管外吸热的受热面称为火管。/水汽或汽水混合物在管内流 动吸热，烟气在管外冲刷放热的受热面，称为水管。 5.5.锅壳锅炉的结构特点锅壳锅炉的结构特点 ：（1）“锅”和“炉”包在一个壳体内，炉膛矮小，水冷程度大，燃烧条件差；（2）受 热面小，蒸发量低，热效率低；（3）壳体开孔多，形状不规则；（4）系统比较简单，便 于运输安装、运行管理及检查维修，对水质要求也比较低。 6.6.水管锅炉的主要部件及功能水管锅炉的主要部件及功能 ：（1）锅管。（2）水冷壁。（3）对流管束：布置在炉膛出口之外烟道中的管群。（4） 省煤器：是利用尾部烟道中烟气的余热来预热锅炉给水的装置。作用：降低排烟温度，提 高锅炉效率。（5）过热器。（6）集箱。（7）空气预热器。 7.7.锅炉的工作过程：锅炉的工作过程：（1）炉内过程：包括燃料的燃烧过程和受热面外部烟气侧的传热过程 。2）锅内过程：包括受热面金属与工质之间的传热过程，工质的流动过程和工质的热化学 过程 8.8.压力容器基本结构：压力容器基本结构：压力容器有壳体、封头、连接件、密封元件、支座和接管等构成。 1.1.锅炉中的传热方式：锅炉中的传热方式：（1）炉膛内的换热a、火焰、高温烟气、与受热面之间的传热主要 是辐射和对流换热，以辐射换热为主。b、热量由受热面火焰侧传递到内壁，属于传导换热 。c、金属内壁与水汽工质间的换热是对流换热。（2）烟道内的换热：a、烟道内烟气与其 中的受热面外壁之间主要是对流换热，也有一部分辐射换热；b、热量通过金属壁向介质传 递，依靠传导换热和对流换热。 2.2.自然循环和强制循环：自然循环和强制循环：靠水和汽水混合物的密度差维持的循环叫自然循环。/依靠回路 中水泵的动力维持的循环叫强制循环。 3.3.常见水循环故障及防止措施常见水循环故障及防止措施 p43p43（含义）（含义）（1）停滞和倒流 1）同一循环回路中，并联的各上升管受热不均时，受热弱的上升管中的汽水混合物的密度 大于受热强的上升管中汽水混合物的密度，使得受热弱的上升管中的流动压头较小，甚至 不能维持最低的循环流速，使汽水混合物处于停止不动的状态，这种现象称为停滞。2）当 并联的各上升管受热严重不均时，受热最弱的上升管中流动压头过小，受热最强的上升管 中汽水混合物的流速过大，产生抽吸作用，致使受热最弱的上升管中的汽水混合物朝着反 向下降流动，这种现象称为倒流。3）防止措施：结构方面的措施：保证回路有一定高度； 水循环系统合理分组，保证同一回路中上升管吸热均匀；保证下降管和汽水引出管有适当 的流通截面积；下集箱上下降管，上升管及排污管的管口应互相错开，较均匀地向各上升 管供水/运行方面的措施：保持炉膛内的燃烧和火焰分布均匀，以减少各上升管间的吸热 不均；防止水冷壁管积灰或结渣；防止炉墙开裂保温层脱落；防止对流管束的挡墙或隔烟 墙损坏而造成烟气短路；正确进行排污操作，尽量减小排污对水循环的干扰。 （2）汽水分层：1）汽水分层是指水平布置或倾斜布置较小的上升管中，汽水混合物流速 过低，出现汽在上、水在下的分层流动现象2）防止措施：上升管或汽水引出管与水平面的 夹角不得小于15度 （3）下降管带汽防止措施：下降管、上升管在上锅筒的接管位置要适当；上升管引入锅筒 的位置应高于下降管，二者距离大于250mm，否则，应在上升管与下降管管口间加隔板；下 降管应尽量竖直向下，避免水平管段和锐角弯头；防止下降管的保温层或绝热层脱落，避 免下降管受热。 含义：含义：锅炉水循环指水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面中的循环流动，分为自然循环和强 制循环两种。 4.4.锅炉水质指标及锅炉水质指标及 硬度碱度组合情况硬度碱度组合情况指标：（1）悬浮物（2）硬度（3）碱度 1.1. 锅炉压力容器制造的主要工序锅炉压力容器制造的主要工序 p137p137一、封头成形和锅筒卷制（1）备料1）放样、划线。包括展开、放样、划线、打标记 等环节。2）下料。防止有剪切下料，冲压下料，火焰切割。（2）成形1）冲压成形。包括 封头整体冲压成形，瓦片冲压、瓣片冲压。2）卷制成形。包括卷制成形、卷制成形。3） 旋压成形。 二、总装：（1）坡口制备。包括刨边机加工坡口、立式车床加工坡口、切割坡口（2）装 配。包括筒节纵缝装配、壳体环缝的组装，人孔、接管、支座等部件与壳体的组装。（3） 焊接。焊工资格、焊工工艺评定、焊接工艺规程。三、无损检测：（1）原材料无损检测； （2）焊缝无损检测；四、热处理：（1）炉内整体热处理（2）炉内分段热处理（3）焊缝 局部热处理 2.2.焊接缺陷产生的原因及预防措施焊接缺陷产生的原因及预防措施 （1）形状缺陷：1）焊缝尺寸不符合要求2）咬边3）焊瘤4）弧坑 （2）未熔合或未焊透/1）未熔合：防止措施：焊前应对坡口表面仔细清理，清除铁锈、 油污等脏物；正确选择焊接规范，焊接电流不应过小，焊速不应过快；对于散热速度太快 的焊件，可采取焊前预热或在焊接的同时用火焰加热的方法 2）未焊透：原因：焊件坡口表面清理不干净；焊接坡口太小或应开坡口的未开坡口，组对 时未留间隙或间隙太小；焊接电流小，焊条移动快等。/防止措施：正确确定坡口形式和 装配间隙；清除干净坡口边缘两侧的污物；合理选择焊接电流，焊条角度要正确，运条速 度要根据焊接电流的大小、焊件的薄厚以及焊接位置来选择，不应移动过快，随时注意不 断调整焊条角度 （3）气孔和夹渣：1）气孔2）夹渣/（4）裂纹：1）冷裂纹2）热裂纹3）再热裂纹 3.3.成形与组装缺陷类型成形与组装缺陷类型p152p152（1）封头表面凹凸不平:表面局部凹陷和凸出产生的影响，其 严重程度决定于凹陷或凸出的大小和深度。一般说来，直径越大、深度越小，几何形状的 变化就越平缓，对安全的影响也就越小（2）截面不圆:对于受外压的圆筒，截面不圆会降 低其临界压力，严重时会由此失去稳定性而被压瘪。（3）接缝错边和棱角:对于频繁启动 和反复变载的壳体，错边和棱角主要降低其疲劳强度，缩短疲劳寿命。严重时可直接造成 壳体断裂事故。 4.4.无损检测的分类无损检测的分类 p159p159（1）射线检测和超声波检测（2）磁粉检测和渗透检测 1.1. 安全装置及其分类安全装置及其分类 p167p167 （1）定义：安全装置是为保证锅炉压力容器安全运行而装设的附属装置，也叫安全附件。 （2）分类：1）联锁装置：为防止操作失误而装设的控制机构2）警报装置：设备运行过程 中出现不安全因素致使其处于危险状态时，能自动发出光或其他明显报警信号的仪器3）计 量装置：能自动显示设备运行中与安全有关的参数或信息的仪表、装置4）泄压装置：设备 超压时能自动排放介质降低压力的装置。 2.2. 安全泄压装置的分类及优缺点：安全泄压装置的分类及优缺点：分类 ：1）阀形安全泄压装置。设备超压时，通过阀的自动开启排出介质来降低设备内部压力2 ）断裂形安全泄压装置。这种安全泄压装置在较高压力下发生断裂而排放介质。主要有爆 破片（中低压）和爆破帽（超高压）3）熔化形安全泄压装置。利用装置内的低熔点合金在 一定温度下熔化，打开通道，使气体从孔中排出而泄放压力4）组合型安全泄压装置。同时 具有阀形和断裂形成阀形和熔化形的泄放结构。 3.3.安全阀分类及原理：安全阀分类及原理：1）重锤杠杆式（2）弹簧式（3）脉冲式 5.5.压力表的分类及工作原理压力表的分类及工作原理 p191p191（1）液柱式压力表是根据液柱的高度差来确定所测量的压力值，只适用于测量较低的 压力（2）活塞式压力表是利用加在活塞上的力与被测压力的平衡，根据活塞面积和加在其 上的力来确定所测得压力，只适宜作检验用的标准仪表。（3）电量式压力表是利用物体在 不同压力下产生物理量（电量）的变化来确定所测得压力值可以测量快速变化的压力和超 高压力（4）弹性组件压力表是利用弹性组件的弹力与被测压力的平衡，根据组件的变形程 度来测定压力值。 6.6.水位表的工作原理水位表的工作原理 及分类及分类p193p193原理：原理：水位表是用来显示锅筒（锅壳）内水位高低的仪表，它是按照连通器的 原理工作的。水位表的水连管和汽连管分别与锅筒的水空间和气空间相连，水位表和锅筒 构成连通器，所显示的水位即是锅筒的水位。分类：分类：玻璃管式水位表、玻璃板式水位表、 低地位水位表。 7.7.排污装置的类型排污装置的类型 ：1）定期排污装置。定期排污装置装设在锅筒（锅壳）、立式锅炉下脚圈，水冷壁下集箱 的最低处，一般由两只串联的排污阀和排污管组成2）连续排污装置。连续排污装置装设在 上锅筒水面附近，由截止阀、节流阀、排污管、吸污短管等组成 1.1.锅炉的启动定义及启动步骤：锅炉的启动定义及启动步骤：锅炉启动是指锅炉有非使用状态进入使用状态的过程，一 般包括冷态启动和热态启动两种。/冷态启动是指新装、改装、修理、停炉待用等锅炉的 生火启动；热态启动是指压火备用锅炉的启动。 冷态启动包括以下几个步骤：冷态启动包括以下几个步骤：1）启动前的检查；2）上水；3）烘炉；4）煮锅；5）点火与 升压；6）暖管与并气。 2 2锅炉在运行中的监督调整与管理任务锅炉在运行中的监督调整与管理任务 ：维持蒸发量与负荷相适应；保持蒸汽参数稳定；维持锅炉水位在正常范围内；保证蒸汽 品质；保证燃烧及传热良好；控制炉膛负压为20- 30mpa；控制排烟温度；消烟除尘，保证排烟含尘量符合环保要求。 3.3. 停炉与停炉后的保养：停炉与停炉后的保养：停炉分为压力停炉、正常停炉和紧急停炉。/停炉保养是指汽水系 统内部为避免或减轻腐蚀而进行的防护保养。 停炉保养方法：停炉保养方法：1）压力保养也称热力保养 2）湿法保养3）干燥剂法保养 4）充气保养。 4.4.气瓶的标记种类气瓶的标记种类 1）钢印标记：气瓶的钢印标记包括制造钢印标记和检验钢印标记，是识别气瓶的依据。（ 2）颜色标记：气瓶颜色标记是指气瓶外表的颜色、字样、字色和色环。 5.5.锅炉压力容器常用的检验方法锅炉压力容器常用的检验方法 （1）宏观检验1）直观检验是凭借检验人员的感觉器官对设备内、外表面进行检查；2） 量具检查：使用量具直观检查所发现的缺陷进行测量以确定缺陷的严重程度，如表面腐蚀 的面积和深度等- /（2）无损检测：是在不伤害被检工件的情况下，利用材料中缺陷所具有的物理特性来检 验材料内部或表面存在的缺陷。无损检测包括以下几种：1）磁粉检测 2）渗透监测 3）射线检测 4）超声波检测 /（3）耐压试验和气密性试验/（4）其他检验方法：力学性能试验、化学成分分析、金 相分析等 1.1.锅炉压力容器的断裂形式锅炉压力容器的断裂形式 p242p242（1）延性破裂：是指材料经过明显的塑性变形后发生的断裂。（2）脆性断裂因为容 器材料或壳体存在严重缺陷；材料呈现脆性；存在较高的附加应力和残余应力而发生的断 裂形式。（3）疲劳断裂:金属疲劳现象是指金属材料经过载荷反复作用以后产生的破坏现 象。金属材料因疲劳而发生的断裂成为疲劳断裂。（4）应力腐蚀断裂：金属结构在应力与 腐蚀性介质共同作用下导致脆性断裂的现象。（5）蠕变断裂：金属材料在应力与高温的共 同作用下，会产生缓慢而持续的塑性变形，这种现象称为蠕变现象。 2.2.锅炉重大事故的含义锅炉重大事故的含义 p251p251（1）缺水事故：在锅炉运行中，水位表显示的水位低于最低安全水位线时，叫锅炉缺 水。 （2）满水事故：锅炉水位高于水位表最高安全水位刻线时，叫锅炉满水。 （3）汽水共腾：锅筒内蒸汽和锅水共同升起，产生大量泡沫，并上下波动翻腾的现象叫汽 水共腾。（4）炉管爆破事故：在锅炉运行中