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压力容器安全附件 广州市特种承压设备检测研究院培训中心 1 安全附件在压力容器上的重要性 前言大量事故表明 安全装置不全或失灵未校验是造成压力容器爆炸的主要原因之一 还有的安全阀安装错误 起不到安全阀泄压作用 又如 快开门压力容器 如蒸汽消毒器 柜 硫化罐 蒸压釜等 由于有的未安装联锁装置 结果多次发生爆炸事故 如采用联锁装置就能确保气未放清 门打不开 门不锁紧 气不可能进入 这样就可避免由此造成的爆炸事故 按规定应严禁使用这种无安全联锁装置的压力容器 2 压力容器安全附件 联锁装置 安全装置概述 P286 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程的正常进行 压力容器常用的安全装置有 1 安全附件 如安全阀 爆破片 压力表 液面计和测温仪表 2 快开门式压容器上装设的安全联锁装置具有压力容器 有压 零压 指示及 超压 声光报警提醒操作人员采取相应措施的功能 3 安全附件 主要有 安全阀压力表测温仪表安全联锁装置爆破片装置紧急切断阀液面计等 4 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 P286 1 显示装置 用显示介质实际状况 如各类温度计 液面计 压力表 2 控制或显示控制装置 能依照设定的工艺参数自行调节 保护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 安全泄放装置 当容器或系统内介质的压力超过所定压力时 该装置自动泄放部份或全部气体 以防压力增高而造成破坏 如安全阀 爆破片等 5 安全泄压装置类型及特点 一 安全泄压装置的分类 P294 1 阀型安全泄压装置 安全阀2 断裂型安全泄压装置 爆破片及防爆帽3 熔化型安全泄压装置 易熔塞4 组合型安全泄压装置 1 阀型与断裂型组合 2 阀型和熔化型给合 安全泄压装置类型及特点 一 安全泄压装置的分类 P294 1 阀型安全泄压装置 安全阀2 断裂型安全泄压装置 爆破片及防爆帽3 熔化型安全泄压装置 易熔塞4 组合型安全泄压装置 1 阀型与断裂型组合 2 阀型和熔化型给合 7 阀型与断裂型组合 P295 8 阀型与断裂型组合 P296 9 阀型与断裂型组合 P296 10 安全阀 安全阀是保证压力容器安全运行的超压泄放装置的一种 是压力容器采用最为普遍的重要安附件之一 安全阀的作用 当压力容器的压力超过某一规定值时 安全阀就迅速自动开启 排放压力容器内的工作介质 使压力降低 并发出响声 警告工作人员采取相应有效措施进行处理 当压力降到另一规定值时 安全阀自动关闭 使容器内压力始终保持低于允许范围的上限 11 什么叫压力容器的安全泄放量 什么叫安全阀的排量 压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为保证它的压力不再升高 在单位时间内所必须泄放的气量 安全阀的排量是指安全阀处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排放量 12 什么叫压力容器的安全泄放量 什么叫安全阀的排量 压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为保证它的压力不再升高 在单位时间内所必须泄放的气量 安全阀的排量是指安全阀处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排放量 13 什么叫安全阀回座压力 启闭压差 回座压力 安全阀排放后 阀瓣重新压紧阀座 介质停止排出时的进口压力 启闭压差 开启压力和回座压力之差 14 安全阀 安全阀的分类 P296 安全阀按结构分 有弹簧式 杠杆式 脉冲式三种 压力容器通常采用弹簧式安全阀 15 重锤式安全阀 16 杠杆重锤式安全阀 17 弹簧式安全阀 18 波纹管式及先导式安全阀 19 微启式安全阀 安全阀结构形式按阀瓣的开启高度 可以分为 1 微启式安全阀 微启式安全阀的开启高度h 1 40 1 20d d为安全阀流道直径 弹簧封闭微启式安全阀弹簧封闭带扳手微启式安全阀1 保护罩 2 调整螺杆 3 阀杆 4 弹簧 5 阀盖 6 导向套 7 阀瓣 8 衬套 9 调节环 10 阀体 20 全启式安全阀 2 全启式安全阀 全启式安全阀的开启高度h 1 4d 弹簧封闭全启式安全阀弹簧封闭带扳手全启式安全阀1 保护罩 2 调整螺杆 3 阀杆 4 弹簧 5 阀盖 6 导向套 7 阀瓣 8 反冲盘 9 调节环 10 阀体 11 阀座 21 安全阀的型号表示方法 22 安全阀 举例 A47H 16CA代表安全阀 4代表连接方式为法兰连接 7代表阀门结构为带扳手微启式 H代表不锈钢密封面 16代表公称压力1 6MPa C代表阀体材质为碳钢 23 安全阀示意图 24 弹簧式安全阀的 结构 组成 1 阀座2 阀芯3 阀体4 阀杆5 弹簧6 弹簧压盖7 调整螺栓8 外罩9 锁紧螺母10 安全罩11 手柄 25 安全阀的主要性能参数在铭牌上载明 26 杠杆式安全阀示意图 P297 27 压力容器安全阀安装的原则 压力容器安全阀安装的原则 1 压力容器均应安装安全阀 若安装安全阀后不能可靠地工作时 应装设爆破片 若压力来源于压力容器外且得到可靠控制时 可以不直接安装在压力容器上 可安装在进口管道上 但排放量应满足要求 2 压力容器最高工作压力低于压力源时 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 必须装设安全阀及压力表 28 压力容器安全阀安装的原则 3 如采用系统的工作压力作为安全阀的开启压力时 则系统中每个压力容器的工作压力应与其相适应 即在设计压力容器时 该系统中有所有压力容器设计压力都不能低于系统上安全阀的开启压力 对在用压力容器 则该系统上安全阀的开启压力不能高于压力容器的设计压力 4 容器间若采用足够大直径的管道连接 且中间无阀门隔断 则可视为一个容器系统 只需在紧急危险的位置安装安全阀 29 压力容器安全阀的选用与安装 一 安全阀的选用安全阀的选用根据压力容器的工艺条件及工作介质的特性等因素决定 安全阀的选用主要是确定型号和规格 1 型号的选择 对泄放量大的压力容器最好采用全启式安全阀 对工作压力稳定 泄放量少的宜采用微启式安全阀 空压机及其辅助压力容器一般可采用带扳手微启式不封闭型安全阀 泄放量大的辅助压力容器宜采用全启式安全阀 30 压力容器安全阀的选用与安装 2 公称压力及密封压力等级的选定选用安全阀的公称压力应根据压力容器的设计压力及温度选定 还应根据压力容器的最高工作压力选定安全阀的密封压力等级 3 公称通径的选用安全阀的选用最关健的问题是它的排放能力 安全阀的排放能力必须大于等于压力容器的安全泄放量 31 2020 1 7 32 压力容器安全阀的安装要求 P302 1 安全阀要铅直安装 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相连接 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面积 封闭式安全阀应装设排放管 排放管应有足够流通截面积 3 压力容器一个连接口上装设数个安全阀时 则该连接口入口的面积应至少等于数个安全阀的进口面积总和 33 压力容器安全阀的安装要求 4 压力容器与安全阀之间不宜装设中间截止阀 并不得装设其他引出管 5 安全阀装设位置应便于检查和维修 6 新安全阀在安装前 应根据使用情况调试后 才准安装使用 弹簧式安全阀应有防止随便拧动调整螺丝的铅封装置 34 安全阀的维护保养 P304 1 要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 对安全阀应作定期做手提排气试验 每个星期手动一次 5 对安全阀应每个月自动排汽一次 6 安全阀必须有下列装置 容规第151条 35 安全阀下列情况之一应停止使用并更换 P306 容规157条 1 安全阀的阀芯和阀座密封不严 且无法修复 2 安全阀的阀芯与阀座粘死或弹簧严重腐蚀 生锈 3 安全阀选用的型号错误 36 爆破片装置 P313 一 爆破片的作用 当压力容器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 爆破片一般有以下几种形式 1 平板型爆破片2 普通正拱型爆破片3 开缝正拱型爆破片4 反拱型爆破片 37 爆破片装置 P313 三 爆破片的适用范围 P313共4点 四 爆破片的选用原则 P314共7点 五 爆破片的装设要求 P314共3点 六 爆破片的更换 爆破片应定期更换 更换期除制造单位确保使用者外 一般为2 3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更换 在荷刻条件下使用的爆破片应每年更换 紧急切断阀 P315 38 普通正拱型爆破片 39 反拱型爆破片 40 爆破片 41 压力表 压力表又称为压力计 是用于测量容器内工作介质压力的一种仪表 压力表的种类很多 压力容器广泛使用的是单弹簧管式压力表 单弹簧管式压力表的主要受压元件是一根横断面呈椭圆形或扁平形的中空弹簧弯管 一般用无缝黄铜管制成 42 弹簧式压力表 43 弹簧式压力表的组成 1 表盘2 弹簧弯管3 指针4 小齿轮5 扇形齿轮6 连杆7 表座8 接头 44 压力表的选用 P308 压力表的选用要求 1 选用压力表必须与压力容器的介质相适应 2 压力容器使用的压力表应具有足够的精度 3 安装在压力容器上的压力表 其量程应与容器的工作压力相适应 一般选用为压力容器最高工作压力的1 5 3倍 最好选用2倍 4 压力表的表盘直径不应小于100mm 如果压力装得比较高或离岗位较远 表盘直径还应增大 45 压力表的安装 308 压力容器压力表安装的要求 1 装设压力表的位置应有足够的照明和便于观察和清洗 且应避免受到辐射 冻结或震动的不利影响 2 压力表与压力容器之间 应装三通旋塞和针型阀 三通旋塞和针型阀上应有开启标记和锁紧装置 压力表与压力容器之间 不得连接其它用途的任何配件和接管 3 用于水蒸汽介质的压力表 在压力表与压力容器之间应装存水弯管 4 用于具有腐蚀性或高粘度介质压力表 在压力表与压力容器之间应装设有隔离介质的缓冲装置 46 压力表的校验和维护 压力表的校验1 压力表每半年至少校验一次 2 新压力表在安装前应进行校验 3 经调校压力表应在刻度盘上划出指示最高工作压力的红线 最高工作压力不得大于该压力容器的设计压力 校验合格后重新铅封并出具合格证明和注明下次校验日期 47 压力表的校验和维护 压力容器操作人员应对压力表进行日常检查和维护其内容包括 1 压力表应经常保持洁净 表盘上的玻璃要明亮清晰 使表盘内指示的压力值能够清楚易见 2 压力表的连管要定期清洗 以免堵塞 3 经常检查压力表指针的转动与波动是否正常 检查连接管上的旋塞和针型阀是否处于全开状态 4 经常检查同一系统内的压力表读数是否一致 如发现压力表指针失灵 刻度模糊不清 表盘玻璃破裂 泄压后指针不回零位 铅封损坏等情况 应立即更换 48 压力表有下列情况之一应停止使用 容规163条 1 有限止针的压力表 在无压力时 指针不能回到限止针处 无限止针的压力表 在无压力时 指针距离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 4 表内弹簧泄漏或压力表指针松动 5 指针断裂或外壳腐蚀严重6 其它影响压力表准确指示的缺陷 49 液面计 书本P29 31 液面计的作用 用来指示容器内的液位高低使它控制在规定范围内 保证压力容器的安全运行 液面计的分类见 P29 50 温度计 温度计的作用 1 测量容器内工作介质的温度 使工作介质温度控制在规定范围内 以满足生产工艺的需求 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 51 液体膨胀式温度表 52 温度计 压力容器常用的温度计的型式有 膨胀式温度 压力式温度计 热电偶温度计和电阻式温度计等四种 空压机系统常用温度计是前二种 一 玻璃水银温度计玻璃水银温度计是液体膨胀式温度计最常见的一种 玻璃水银温度计由感温包 膨胀细管和标尺等部份组成 53 温度计 二 压力式温度计由温包 毛细管 游丝 小齿轮 扇形齿轮 连杆 弹簧管 指针等主要零件组成 压力容器温度计应按计量部门规定的期限校验 常用的压力式温度计有两种型号 1 WTQ 280型压力式温度计2 WTZ 280型压力式温度计 54 安全联锁装置 容规49条 快开门式压力容器的快开门 盖 应设计安全联锁装置并应具有以下功能 1 当快开门达到预定关闭部位方能升压运行的联锁控制功能 2 当压力容器的内部压力完全释放 安全联锁装置脱开后 方能打开快开门的联锁联动功能 3 具有与上述动作同步的报警功能 55 快开端盖式压力器安全管理规定 安全联锁装置和报警装置1 以手动以外方法开闭端盖的快开门式压力容器必须设置安全联锁装置 并达到 锁紧件未完全达到预定工作部位之前 容器内不能升压 容器内部压力完全释放之前 锁紧件不能松开 从而避免在容器压未尽前或带压下打开端盖 以及在端盖未完全闭合前升压 P4 56 快开端盖式压力器安全管理规定 2 对于手动启闭端盖的快开端盖式压力容器 应设置报警装置 当锁紧件未完全闭合前加压 或容器内部尚有残余压力即松开锁紧件时 能