安全附件基本知识

.,安全附件基本知识,.,为了您和家人的幸福，请照章使用特种设备！,2004年4月22日上午，位于浙江宁波小港的浙江善高化学有限公司双氧水车间发生爆炸火灾事故，整个车间被毁。,.,目录,一、安全附件的定义二、安全阀的知识三、爆破片的知识,.,特种设备安全监察条例（2003年3月11日中华人民共和国国务院令第373号公布根据2009年1月24日国务院关于修改特种设备安全监察条例的决定修订）第一章总则第一条为了加强特种设备的安全监察，防止和减少事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展，制定本条例。,中华人民共和国主席令第四号中华人民共和国特种设备安全法已由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议于年月日通过，现予公布，自年月日起施行。中华人民共和国主席习近平年月日中华人民共和国特种设备安全法（年月日第十二届全国人民代表大会常务委员会第三次会议通过）第一条为了加强特种设备安全工作，预防特种设备事故，保障人身和财产安全，促进经济社会发展，制定本法。,.,承压类安全附件是为了使容器、管道安全运行而安装在设备上的一种安全装置。包括：直接连接在压力容器和管道上的安全阀、爆破片装置、紧急切断装置、安全联锁装置、压力表、液位计、测温仪表等。其它设备也有安全附件，如汽车的刹车、灯、喇叭、倒车镜等,一、安全附件的定义：,.,如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力,.,如何避免超压事故的发生?,1.尽可能避免超压现象,火灾,热泄放,.,如何避免事故的发生?,2.使用安全泄压设施,爆破片,安全阀,.,安全附件的作用就是过压保护!,一切有过压可能的设施都需要安全附件的保护!,.,弹簧式,典型应用承压类设备,二、安全阀的知识,安全阀用在受压设备、容器或管路上，作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时，阀门自动开启，继而全量排放，以防止设备、容器或管路内的压力继续升高；当压力降低到规定值时，阀门应自动及时关闭，从而保护设备、容器或管路的安全运行。,.,.,.,弹簧式安全阀的优点,结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔,.,弹簧式安全阀的缺点,预漏-由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象-在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.,.,弹簧式安全阀的缺点,过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.,.,平衡波纹管弹簧式安全阀的优点,在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.,.,对安全阀的工作要求：1、当达到最高允许压力时，安全阀要尽可能开启到应达到的高度、并排放出规定量的介质。2、达到开启压力时，要迅速开启。3、安全阀在开启状态下排放时应稳定无震荡。4、当压力降低到回座压力时，应能及时有效地关闭。5、安全阀处于关闭状态下，应保持良好的密封性能。安全阀的排放能力：是指在单位时间内流经安全阀的介质流量。安全阀的排放能力要保证能放掉系统中可能产生的最大过剩介质量，给予系统设备有效的保护。,.,弹簧式安全阀工作原理当系统处于计算压力时，阀门处于关闭状态，阀瓣上受到介质作用力和弹簧的作用力。当系统压力升到阀门动作压力时，某一瞬间，介质开始产生泄漏，随压力的升高，阀瓣开始升起。这种安全阀是随着容器内压力的升高而逐渐开启的，它是微启式安全阀。当系统压力回到工作压力或稍低于工作压力时，安全阀关闭。,.,弹簧安全阀起跳曲线,.,安全阀的密封安全阀的质量和使用期限与其关闭件的密封面有密切的关系，密封面是安全阀最薄弱的环节。密封面的材料必须具有抗侵蚀性和耐腐蚀性，有良好的机械加工和研磨性能，有弹性变形的能力。当采用不同材料作为密封面时，为了防止密封面上形成角槽和遭致破坏，必须使较硬材料密封面的宽度大于较软材料密封面的宽度。,.,安全阀工作不正常的因素,频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。,.,安全阀工作不正常的因素,频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳失效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊缝和系统上的其它设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。,.,导致频跳的原因,A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。,.,导致频跳的原因,导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）,.,导致频跳的原因,B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。,.,频跳的原因,C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳,.,安全阀拒跳的原因,1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。,.,安全阀工作不正常的因素,阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀不回座或回座比过大的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。,.,5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封。,.,30,安全阀的修理主要是对安全阀密封面的修理，所以对安全阀密封面材料有较高的要求，基本要求是：有较高强度，可以承受较高的密封比压：有一定的抗冲击韧性，可以承受阀芯快速起跳回座的冲击：有较高硬度，可以承受介质冲蚀：不能生锈，否则很快泄漏：要耐高温，可以适用蒸汽等介质，不致高温变软：要耐腐蚀，可以承受酸碱等侵蚀。安全阀硬密封的主要形式有：平面密封、锥形密封、球形密封等，最常用的是平面密封。,安全阀的修理,.,31,安全阀密封面的修理,安全阀密封面有金属和非金属两种，非金属密封一般用于常温介质，金属密封多用于高温高压介质。非金属材质的密封面在损坏后，一般都将镶圈（密封环）拆下调换，不能拆下或无备件只能用车削加工。金属密封面在损坏不太严重的情况下，都采用研磨的方式。研磨分为粗磨和精磨。阀座和阀芯必须用平整的磨具进行分开研磨，不能对磨，因为对磨后出现沟漕，一经开启回座后即泄漏。,.,密封面的研磨：研磨是应用磨具和研磨剂，在研磨剂承受磨具一定的压力后，对工作表面进行微量磨削，从而使工件表面磨去一层极薄的金属，使工件表面获得高平整度和较高的表面光洁度等级，这种工艺加工过程叫研磨。研磨的原理：研磨时，加在磨具上的研磨剂在受到工件和磨具一定的压力后，部分磨料被嵌入磨具内。当磨具与工件作复杂的相对运动时，磨料就在工件和磨具之间作滑动、滚动，产生切削和剂压，而使工件表面磨去一层凸峰，同时研磨剂起化学作用，很快形成一层氧化膜。,研磨工具、材料研磨平板：a、铸铁（用于粗磨）；b、硬质合金（用于细磨）；磨头：（用于研磨阀座）磨料：氧化铬、白刚玉的280#、360#、600#砂纸磨剂：油酸、机油。,2020/6/3,.,33,安全阀的铭牌,1）型号、规格（通径）2）压力等级3）流道直径4）公称压力5）使用温度、介质6）额定排量系数7）制造厂、制造批准书编号8）出厂年月9）产品编号10）检验合格标志11）开启压力,请确保安全阀的铭牌完好：由于安全阀校验铭牌丢失，造成参数无法确认，安全阀将按照报废处理！,.,6.安全阀的安装和调试,6.1安全阀安装的注意事项6.1.1进口管道的安装安全阀应安装于垂直向上的位置。安全阀的安装位置应尽可能靠近被保护的系统。安装安全阀的进口管应短而直。进口管的通道最小面积应不小于安全阀进口截面积。对于高压和大排量的场合，进口管在入口处应有足够大的圆角半径，或者具有锥形通道，锥形通道的入口截面积近似为出口处截面积的两倍。当安全阀排放时，在进口管中即在被保护设备同安全阀之间的压力降应不超过整定压力的3%或最大允许启闭压差的1/3（以两者的较小值为准）。对安装安全阀的管道或容器应给予足够的支撑，以保证振动不会传递到安全阀。在安全阀进口安装隔离装置时，应不违背国家的、法律的或规范的要求。,.,6.安全阀的安装和调试（续1）,6.1.2排放管道的安装排放管道的截面积应不小于安全阀出口截面积。当多台安全阀向一个总管排放时，计算排放总管的截面积应保证排放总管能够接受所有可能同时向其排放的安全阀的总排放量。由于排放管道对流体的阻力而产生的压力降应尽可能小（通常应小于整定压力的10%），以避免产生过大背压，影响安全阀的动作性能和排量。排放管道的安装和支撑方式应能防止管道应力附加到安全阀上。应防止出现任何可能导致排放管道系统阻塞的条件。例如，必要时应设置排泄孔，以防止雨、雪、冷凝液等积聚在排放管中。安全阀的排放及疏液应导至安全地点。应特别注意危险介质的排放及疏液。在安全阀出口安装隔离装置时，应不违背国家的、法律的或规范的要求。,.,1、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，经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准，并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。2、压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开（加铅封或锁定），截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。检查照片3、当排放带有凝液介质或可冷凝气体时，安全阀的出口应高于总管；否则，应采取排液措施。4、弹簧式安全阀应有防止随便拧动调正螺丝的铅封装置。5、安全阀上的铅封不得擅自启封，其铭牌、校验牌不得擅自取下或更换；6、安全阀上应有安装位置的标记号，安装必须对号，不得错装。2013.11.15事故7、气相安全阀应装在被保护设备液面以上气相空间，液体安全阀装在正常液面的下面。8、使用部门取回已校验的安全阀，应检查安全阀铅封是否完好、有无校验标牌、标牌内容是否符合使用需要。在搬运过程中，要始终垂直放置，并轻拿轻放，避免剧烈振动，避免污物影响，不准拎起提升手把移动安全阀，不准将安全阀卧式放置，不准以任何方式对已校验合格的安全阀施加冲击力；安全阀铅封受到损坏或缺损，应重新进行校验。9、使用部门将校验好的安全阀安装到设备和系统上时，要检查底部垫片是否完好并符合介质的要求（垫片型式应与管道保持一致），拧紧螺栓时，要对角逐步上紧，确保安全阀不因安装不当受到附加应力。10、新增安全阀应当校验合格后才能安装使用。,6.安全阀的安装和调试（续2）,.,安全阀的使用与管理为确保安全阀的良好工作状态，应加强维护与检查，保持阀体清洁，防止阀体及弹簧锈蚀，防止阀体被油垢、异物堵塞，要经常检查阀的铅封是否完好，防止杠杆式安全阀的重锤松动或被移动、弹簧式安全阀调节螺母被随意拧动，发现泄漏应及时更换或检修，禁止用加大载荷（如过分拧紧弹簧式安全阀的调节螺母，或在杠杆式安全阀的杠杆上加重物等）的方法消除泄漏。为了防止阀瓣与阀座被气体中的油垢等脏物粘住，对用于空气、水蒸气或更带有粘性脏物但排放时不会造成环境污染的其他气体的安全阀，应定期扳动扳手进行入工排气，以冲刷污物。安全阀应定期（每年一次）进行检验，包括开启压力、回座压力、密封程度等，其要求与安全阀的调试相同。当检验不合格时应解体，详细检查各零部件是否有裂纹、伤痕、磨损、腐蚀、变形等，并进行修复或更换后组装再进行检查。安全阀定期检验的周期可与所用的容器检验周期相同。,安全阀的起跳压力在承压设备设计压力以下，最高工作压力以上！,.,三、爆破片的知识,.,防爆片又称防爆膜、防爆板，是一种断裂型的安全泄压装置。特点：密封性好，反应动作快，以及不易受介质中粘污物的影响等优点。但泄压后不会恢复，不能再使用，容器也被迫停止。它只安装在不宜装安全阀的压力容器上，如：易存在突爆有可能剧毒物泄漏易产生大量沉淀或粉状黏附物，妨碍安全阀动作设计压力为工作压力的1.25倍，但爆破压力都不得大于容器设计压力。,.,爆破片工作原理设备内达到标定爆破压力时，爆破片瞬间爆破，泄放通道完全打开。优点：动作灵敏、准确、可靠、无泄漏。排放面积大小不限，适应面广（如高温、高压、真空、强腐蚀等）。结构简单、维护方便等突出特点缺点：通道打开后不能再关闭，物料全部损失。,爆破片的设置满足下列情况之一应优先选用爆破片：压力有可能迅速上升的；泄放介质为含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大；泄放介质有强腐蚀性（盐酸合成炉与1、2#混脱改造，技术攻关），使用安全阀时其价格很高；工艺介质十分贵重或有极度危害，在工作过程中不允许有任何泄漏，应与安全阀串联使用；工作压力很低或很高时，选用安全阀则其制造比较困难；当使用温度较低而影响安全阀的工作特性；需要较大泄放面积。为减少爆破片破裂后工艺介质的损失，可与安全阀串联使用。作为压力容器的附加安全设施，可与安全阀并联使用，例如爆破片仅用于火灾情况下的超压泄放。为增加异常工况（如火灾等）下的泄放面积，爆破片可并联使用。爆破片不适用于经常超压的场合（例如：聚氯乙烯1、2#B单体过滤器顶部爆破片LC-50-2.27-106）。爆破片不宜用于温度波动很大的场合。,.,1、爆破片分类从爆破片形状分正拱形爆破片（凹面受压）、反拱形爆破片（凸面受压）、平板形爆破片及石墨爆破片。正拱形爆破片反拱形爆破片可单层或多层可单层或多层,.,平板形爆破片石墨爆破片可单层或多层,从爆破片受力破坏分拉伸破坏型、失稳破坏型及弯曲或剪切断裂破坏型。拉伸破坏型爆破片分为：正拱普通型，正拱带槽型、平板带槽型、正拱开缝型、平板开缝型。失稳破坏型爆破片分为：反拱带刀型、反拱鳄齿型、反拱带槽型弯曲或剪切破坏爆破片：主要指由整块材料加工成，如石墨制造的爆破片。,.,允差(允许最大爆破压力/允许最小爆破压力)常用材料316L，304,镍（NI201),石墨哈氏合金（Hastellyc-276）,因康镍Inconel600),蒙耐尔（Monel400）,钛(TA)、钽(Ta)、铝(AL),.,材料使用温度,.,.,技改纯水站反渗透装置防爆膜,技改纯水站反渗透装置防爆膜直径：3inch（76.2）；压力：1.125kgf/cm2（16PSI）；温度：21（70）；材质：透明合成树脂介质：空气，水；温度范围：35-120；波动范围：10%,在用的其它爆破片：,对于此类爆破片暂未确定强制性的更换周期，但是必须有备件！,.,荏原溴化锂机组爆破片,在用的其它爆破片：,.,螺栓夹持力施加方法：对称均匀加载一般分四步骤拧紧螺栓，每一步提供25%的扭矩，例如：如果从标牌上查得所需的扭矩值是100N.m，则以每次25N.m的增量拧紧螺栓，即先给每个螺母25N.m扭矩，再给50N.m，再给75N.m，以此类推。每加一次扭矩，检查一下上、下法兰之间的间隙，维持两法兰面之间的距离相等。当扭矩全部加完之后，沿顺时针方向再每个螺栓地拧一遍，以确保各个螺栓的载荷相同。在某些安装条件下，当系统在正常的压力、温度循环操作后，可能需要重新加载扭矩，何时施加按实际要求确定。,扭矩扳手,爆破片装置的安装要求,.,组装及安装爆破片时，要确保爆破片不受任何损伤。对反拱类爆破片一旦损伤（如拱面出现凹坑）、切不可修复后重新使用。对反拱带刀型爆破片装置，组装前必须仔细检查刀刃，若有伤痕需修复后方可安装。每次爆破后必须对刀进行打磨，保证锋利。不允许在爆破片与夹持器之间另外装入垫片或其它密封件。更换爆破片之前，必须