承压类特种设备基本知识[优制材料]

1、承压类特种设备基本知识承压类特种设备基本知识 1高级教学 承压类特种设备基本知识承压类特种设备基本知识 主要内容主要内容 一、前言一、前言 二、锅炉基本知识二、锅炉基本知识 三、压力容器基本知识三、压力容器基本知识 四、压力管道基本知识四、压力管道基本知识 2高级教学 前言前言 主要内容主要内容 一、特种设备概念一、特种设备概念 及分类及分类 二、特种设备特点二、特种设备特点 三、特种设备事故分类三、特种设备事故分类 四、特种设备法规标准体系四、特种设备法规标准体系 3高级教学 前言前言 一一、特种设备、特种设备概念概念及分类及分类 特种设备概念特种设备概念 特种特种设备特指人们生产和生活中广

2、泛使用设备特指人们生产和生活中广泛使用 的，一旦发生故障有可能危及公共安全的，受到政府强制监的，一旦发生故障有可能危及公共安全的，受到政府强制监 督管理的设备。督管理的设备。 特种设备分类特种设备分类 按照按照特种设备的特点，可将其划分为承压类特种设备的特点，可将其划分为承压类 特种设备和机电类特种设备。特种设备和机电类特种设备。 机电类特种设备包括电梯、起重机械、机电类特种设备包括电梯、起重机械、 客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆客运索道、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆。 4高级教学 前言前言 二、二、特种设备安全监察的特点特种设备安全监察的特点 我国特种设备安全监察始于

3、建国初，我国特种设备安全监察始于建国初，19551955年设立专门机年设立专门机 构，实行专项监察。构，实行专项监察。19551955年年4 4月月2525日，天津第一棉纺厂发生日，天津第一棉纺厂发生 一起铆接锅炉爆炸事故，造成一起铆接锅炉爆炸事故，造成8 8人死亡，人死亡，6969人受伤，引起国人受伤，引起国 务院重视。当时前苏联劳动保护专家提出在中国建立锅炉安务院重视。当时前苏联劳动保护专家提出在中国建立锅炉安 全监察机构的建议。同年全监察机构的建议。同年6 6月，国务院批准在劳动部设立锅月，国务院批准在劳动部设立锅 炉安全检查总局，对锅炉、压力容器、起重机械等特种设备炉安全检查总局，对锅

4、炉、压力容器、起重机械等特种设备 进行专门监督管理。进行专门监督管理。 5高级教学 前言前言 1 1、预防为主预防为主 安全监察不是目的，是手段。安全监察是采取行政手 段落实安全要求，通过行政许可、监督检查等方法在影响安全的 每个环节督促特种设备的生产、使用者确保特种设备的状态、相 关人员的行为达到预定的要求，消除隐患，保证安全，防止事故 的发生。 2、全过程实施、全过程实施 特种设备安全监察是以防止事故为出发点，在特种设备生产、 使用、检验的全过程，即在设备从生到死的全过程（分为设计、 制造、安装、改造、维修、使用、检验等环节）实施的。 全过程：设计、制造、安装、改造、维修、使用、检验（七个

5、环 节）； 特种设备生产：设计、制造、安装、改造、维修（五个环节） 6高级教学 前言前言 设计设计-是根据国家法规、规范、标准规定，设计出满足客 户所要求性能的承压类特种设备产品。条例十二条 规定，进行设计文件鉴定的承压类特种设备范围为锅炉、进行设计文件鉴定的承压类特种设备范围为锅炉、 气瓶、氧舱气瓶、氧舱（定型产品，批量生产，设计量不大；把这 些设备的设计审核集中在技术业务素质高的单位 ，可积 累经验，保证质量，提高效率）。而逐台进行设计的承而逐台进行设计的承 压类特种设备是压力容器。压类特种设备是压力容器。 制造制造-按照产品的设计要求，把合格的材料，经冷热成型、 机加工等工艺手段、以焊接

6、焊接为连接零部件的主要方法， 制作成符合设计要求的成品。 7高级教学 前言前言 安装安装-按照法规、规范、标准及设计规定，在安装 现场将合格的承压类设备进行组合安装，使其达到 设计要求。 改造改造-对现有结构、性能等进行改造，使其参数、 结构、性能等方面有所变化的过程。 维修维修-对损坏的部件进行的局部维修或更换。 3、强制性、强制性 特种设备安全监察是国务院赋予特种设备安全监督特种设备安全监察是国务院赋予特种设备安全监督 管理部门的职责，行使政府赋予的权利，具有强制管理部门的职责，行使政府赋予的权利，具有强制 性。性。 8高级教学 前言 三三、特种设备事故、特种设备事故分类分类（549号条例

7、 第六章 事故预防与调查处理） 根据事故造成的人员伤亡、直接经济损失、 中断运行时间、受困人数、人员转移数量、 设备损坏程度等因素将将特种设备事故分为特种设备事故分为 特别重大事故、重大事故、较大事故、一特别重大事故、重大事故、较大事故、一 般事故四般事故四个个级级别别（与2007年6月1日施行的 生产安全事故报告和调查处理条例 （国务院493号令）既一致又有区别）。 9高级教学 前言 四四、特种设备法规特种设备法规标准标准体系体系 （一）我国特种设备法规标准体系（五个层次） 。 1、法律、 2、行政法规 3、行政规章（部门规章） 4、安全技术规范 5、相关标准 10高级教学 前言 1、法律、

8、法律 法律由全国人大通过，以中华人民共和国主席令的 形式发布。如安全生产法、食品安全法、 我国正在拟定特种设备安全法。 2、行政法规、行政法规 行政法规这个层次包括行政法规和地方性法规等。 国家行政法规由国务院制定，以国务院令的形式发 布，总理签署。 11高级教学 前言 国家制定的特种设备条例共有3部：82年锅炉压力 容器安全监察暂行条例；国务院令第373号特 种设备安全监察条例自2006年6月1日起施行；国 务院令第549号国务院关于修改特种设备安全监 察条例的决定已经2009年1月14日国务院第46次 常务会议通过，现予公布，自2009年5月1日起施行。 地方性法规由省、自治区、直辖市以及

9、有立法权的 较大城市人大制定。如山东省特种设备安全监察 条例。 12高级教学 前言 3、行政规章（部门规章）、行政规章（部门规章） 行政规章这个层次包括国务院各部门行政规章和 省、自治区、直辖市和较大城市的人民政府规章。 行政规章是以国务院行政部门首长令的形式发布、 行政管理内容较突出的文件（相关办法、规定）。 如中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令 第22号锅炉压力容器制造监督管理办法已经 2002年7月1日国家质量监督检验检疫总局局务会 议审议通过，现予公布，自2003年1月1日起实施。 13高级教学 前言 地方行政规章是指省、自治区、直辖市和 较大城市的人民政府规章。 4、安全技术规

10、范、安全技术规范 安全技术规范是特种设备安全技术规范 的简称。安全技术规范是国家质量监督检 验检疫总局依据特种设备安全监察条 例，对特种设备的安全性能和相应的设 计、制造、安装、改造、维修、使用和检 验检测的活动制定颁布的强制性规定。 14高级教学 前言 安全技术规范是特种设备法规体系的重要组成部分，其 作用是把与特种设备有关的法律、法规和规章的原则规 定具体化。“安全技术规范”通常为规程、规则、细则规程、规则、细则 等，均标有“TSG”。如固定式压力容器安全技术监固定式压力容器安全技术监 察规程察规程 压力容器压力管道设计许可规则压力容器压力管道设计许可规则特种特种 设备焊接操作人员考核细则

11、设备焊接操作人员考核细则。 5、相关、相关标准标准（四个层次） 国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。 国家标准：GB150.1 150.4 2011压力容器； 行业标准：NB/T47014承压设备焊接工艺评定 15高级教学 前言 6、安全技术规范与引用标准的相互关系安全技术规范与引用标准的相互关系 安全技术规范（如安全技术规范（如容规容规等）与引用标准的关系等）与引用标准的关系 安全技术规范是强制性的，标准被安全技术规范引 用后其引用部分即是强制性的； 安全技术规范是提出特种设备安全要求的主体，标 准被引用后是对安全技术规范的补充； 安全技术规范是对特种设备全方位、全过程的最低 安全要求；

12、产品标准中应当清晰表述如何实现安全 技术规范的最低安全要求。 16高级教学 前言 安全技术规范与引用标准把握的尺度安全技术规范与引用标准把握的尺度 -在容规1.10条中列出了引用压力容器产品标 准的清单（ GB150和 GB151等共10项标准），但是 并不意味着这些标准因为被容规引用而整个标 准成为强制性； -对于这些被引用标准，只有那些被容规后续 条款中具体引用的内容才具有强制性。例如：容容 规规4.5.3.2.2 全部射线或超声检测（全部射线或超声检测（6）设计图样和）设计图样和 本规程引用标准要求时；本规程引用标准要求时；容规容规4.5.3.2.4表面无表面无 损检测（损检测（7）设计

13、图样和本规程引用标准要求时。）设计图样和本规程引用标准要求时。 17高级教学 锅炉基本知识锅炉基本知识 主要内容（五个方面）：主要内容（五个方面）： 概述概述 锅炉的分类和型号锅炉的分类和型号 锅炉结构锅炉结构 锅炉水循环锅炉水循环 锅炉无损检测要求锅炉无损检测要求 18高级教学 概述 一、概述一、概述 （一）（一）锅炉锅炉的的定义定义 锅炉是利用燃料燃烧时产生的热能或其他能源的热 能，把工质加热到一定温度和压力的热能转换设备。 条例条例对锅炉作了如下限制性定义对锅炉作了如下限制性定义： 锅炉，是锅炉，是利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛 装的液体加热到一

14、定的参数，并对外输出热能的设装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设 备，其范围规定为容积大于或者等于备，其范围规定为容积大于或者等于30L30L的承压蒸的承压蒸 汽锅炉；出口水压大于或者等于汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa0.1MPa（表压），（表压）， 且额定功率大于或者等于且额定功率大于或者等于0.1MW0.1MW的承压热水锅炉；的承压热水锅炉； 有机热载体锅炉。有机热载体锅炉。 19高级教学 概述 （二） 锅炉的特点 1、 长期连续运行，不能任意停炉； 2 、 工作环境恶劣，承受高温高压； 3、 接触水汽烟灰，腐蚀不可避免； 4 、工作温度不同，热胀冷缩有应力； 5、 负荷

15、燃烧有变化，疲劳破坏易发生； 6、 水质处理不达标，鼓包开裂易发生； 7、 超压超压运行使不得，严重缺水后加水是锅炉运行使不得，严重缺水后加水是锅炉 爆炸的主要原因之一爆炸的主要原因之一。 20高级教学 概述 （三）（三）锅炉锅炉的参数的参数 锅炉的作用是产生一定数量和质量的蒸汽或热水，其数 量用锅炉出力来表示，其质量用蒸汽或热水的压力或温度来 表示。这些参数均为锅炉的特性参数，并在锅炉名牌上标示。 1 容量容量（出力）（出力） 蒸汽锅炉用额定蒸发量来表示蒸汽锅炉用额定蒸发量来表示出力出力（D），热水锅炉用额热水锅炉用额 定热功率来表示定热功率来表示出力出力（Q）。 额定额定蒸发量：蒸汽锅炉在

16、每小时内产生的蒸汽数量，单蒸发量：蒸汽锅炉在每小时内产生的蒸汽数量，单 位吨位吨/小时（小时（t/h）; 额定额定热功率：热水锅炉热功率：热水锅炉在在单位时间单位时间内内产生并送入系统产生并送入系统的的 热量，单位为兆瓦（热量，单位为兆瓦（MW）。）。 21高级教学 概述 额定热功率为0.7兆瓦的热水锅炉的出力相当 于额定蒸发量为1吨/小时的蒸汽锅炉的出力。 他们之间的换算关系如下： 1t/h1t/h0.7MW=600.7MW=60万大卡万大卡/ /小时小时。 理想状态下额定热功率为0.7MW的热水锅炉能够满 足建筑面积为10000建筑物的采暖需要，扣除各 项热量损失，实际能够满足建筑面积为8

17、0009000 建筑物的采暖需要。 锅炉容水量 22高级教学 概述 2 压力压力 压力压力指指的是垂直作用于物体单位面积上的力（物理学中的压的是垂直作用于物体单位面积上的力（物理学中的压 强，习惯叫法），压力的单位用兆帕（强，习惯叫法），压力的单位用兆帕（MPa）来表示）来表示。 锅炉压力指锅炉锅炉压力指锅炉出口处出口处蒸汽或热水蒸汽或热水的的最高工作压力，用符号最高工作压力，用符号 “P”表示。压力的国际单位与工程单位的换算关系如下：表示。压力的国际单位与工程单位的换算关系如下： 1kgf/c1kgf/c= =0.098MPa0.098MPa0.1MPa0.1MPa 锅炉铭牌上标示的压力是锅

18、炉设计压力，又称额定工作压力。锅炉铭牌上标示的压力是锅炉设计压力，又称额定工作压力。 对有过热器的锅炉是指过热器出口处的蒸汽压力；对有过热器的锅炉是指过热器出口处的蒸汽压力； 对无过热器的锅炉是指锅筒内的蒸汽压力；对无过热器的锅炉是指锅筒内的蒸汽压力； 对热水锅炉是指出水阀入口处的热水压力。对热水锅炉是指出水阀入口处的热水压力。 23高级教学 概述 锅炉内为什么会有压力呢？锅炉内为什么会有压力呢？ 蒸汽锅炉的压力是因为蒸汽锅炉内的水吸 收热量后，由液态变为气态，其体积增大很 多，由于锅炉是密闭容器，这就限制了汽水 的自由膨胀，随着水不断受热蒸发变成蒸汽， 锅筒内的蒸汽密度相应增加，压力也随之增

19、 大，结果就使锅炉各受压元件受到了汽水压 力的作用。 热水锅炉的压力绝大数来源于循环水泵。 24高级教学 概述 3 温度温度 温度是标志物体冷热程度的物理量。 常用符号t表示，锅炉温度指锅炉出口介质 的温度。单位是摄氏温度，符号是。 锅炉铭牌上表明的温度是指锅炉出口介质 的温度，又称额定温度；对无过热器的蒸汽 锅炉，其额定温度是指锅炉在额定压力下的 饱和蒸汽温度；对有过热器的蒸汽锅炉，其 额定温度是指过热器出口处蒸汽温度；对热 水锅炉，其额定温度是指锅炉出口处的热水 温度。 25高级教学 锅炉的分类和型号 二、二、 锅炉的分类锅炉的分类和型号和型号 （一）锅炉分类（一）锅炉分类 1、按按用途分

20、类：用途分类：电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、机车锅 炉、船舶锅炉等。 2、按出口介质分类按出口介质分类 蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉 3、按按燃料种类燃料种类分类分类 燃煤锅炉 、燃油锅炉 、燃气锅炉 、余热锅炉 4、按按结构形式结构形式分类分类 锅壳式锅炉、水管锅炉。 5、按按介质循环方式介质循环方式分类分类 自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉。 6、按按出厂形式出厂形式分类分类 散装锅炉、组装锅炉、整装锅炉。 26高级教学 锅炉的分类和型号 7、按按制造管理分类制造管理分类 锅炉制造许可级别分为以下四级： A级锅炉：制造锅炉范围不限； B级锅炉：额定蒸汽压力2.5MPa的蒸汽锅 炉

21、； C级锅炉：额定蒸汽压力0.8MPa且额定蒸 发量1t/h的蒸汽锅炉；额定出水温度 120的热水锅炉； D级锅炉：额定蒸汽压力0.1MPa的蒸汽 锅炉；额定出水温度120且额定热功率 2.8MW的热水锅炉。 27高级教学 锅炉的分类和型号 8、按照出口介质工作压力分为、按照出口介质工作压力分为 低压锅炉 P2.5MPa；中压锅炉 P =3.8MPa 9、按按照照热水锅炉热水锅炉的热水出口温度分类的热水出口温度分类 低温热水锅炉 : 出水温度120 高温热水锅炉 :出水温度120 10、按照安装改造许可证划分为、按照安装改造许可证划分为3个级别个级别 1级：级：参数不限；2级级: P2.5MP

22、a；3级：级： P1.6MPa的整（组）装锅炉。 （已获得锅炉制造许可的锅炉制造企业可以改已获得锅炉制造许可的锅炉制造企业可以改 造、安装本企业制造的锅炉，无需另取许可证）造、安装本企业制造的锅炉，无需另取许可证）。 28高级教学 锅炉的分类和型号 （二）我国（二）我国 锅炉型号锅炉型号表示方法表示方法 1 、工业锅炉产品型号组成 （JB/T1626-2002工业锅炉产品型号编制方法） 产品型号由三部分组成。 29高级教学 锅炉的分类和型号 1 工业锅炉产品型号组成工业锅炉产品型号组成（JB/TG1626-2002 工业锅炉产品型号编制方法） 工业锅炉（电加热锅炉除外）产品型号由三部 分组成，

23、各部分之间用短横线相连。 第一部分表示锅炉本体型式和燃烧设备型式 或燃烧方式及锅炉容量。共分三段，第一段用 两个大写汉语拼音字母代表锅炉本体型式；第 二段用一个大写汉语拼音字母代表燃烧设备型 式或燃烧方式；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽 锅炉额定蒸发量为若干t/h或热水锅炉额定热功 率为若干MW。各段连续书写。 30高级教学 锅炉的分类和型号 第二部分表示介质参数。对蒸汽锅炉分 两段，中间以斜线相连，第一段用阿拉伯 数字表示额定蒸汽压力为若干MPa；第二段 用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度为若干， 蒸汽温度为饱和温度时，型号的第二部分 无斜线和第二段。对热水锅炉分三段，中 间也以斜线相连，第一段用阿拉

24、伯数字表 示额定出水压力为若干MPa；第二段和第三 段分别用阿拉伯数字表示额定出水温度和 额定进水温度为若干。 31高级教学 锅炉的分类和型号 第三部分表示燃料种类。用大写汉语拼音字母 代表燃料品种，同时用罗马数字代表同一燃料 品种的不同类别与其并列。如果同时使用几种 燃料，主要燃料放在前面，中间以顿号隔开。 举例： DZL41.25A 表示单锅筒纵置式水 管或卧式水火管链条炉排，额定蒸发量为4t/h， 额定蒸汽压力为1.25MPa，蒸汽温度为饱和温 度，燃用类烟煤的蒸汽锅炉。 QXW1.25/95/70A SHX202.5/400H LSC 0.50.4 A SZS101.6/350Y、Q

25、32高级教学 锅炉的分类和型号 2 电加热锅炉产品型号组成电加热锅炉产品型号组成 电加热锅炉产品型号由两部分组成，各部分之间 用短横线相连。 33高级教学 锅炉的分类和型号 第一部分表示锅炉本体型式和电加热锅炉 代号及锅炉容量。共分三段，第一段用一 个大写汉语拼音字母表示锅炉本体型式， 锅炉本体型式分卧式和立式两种，用W代表 卧式，用L表示立式；第二段用汉语拼音字 母DR为电加热锅炉代号；第三段用阿拉伯 数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h或 热水锅炉额定热功率为若干MW。各段连续 书写。 34高级教学 锅炉的分类和型号 第二部分表示介质参数。蒸汽锅炉用阿拉 伯数字表示额定蒸汽压力为若干MP

26、a；热水 锅炉分三段，各段之间以斜线相连，第一段 用阿拉伯数字表示额定出水压力为若干MPa； 第二段和第三段分别用阿拉伯数字表示额定 出水温度和额定进水温度为若干。 举例: LDR0.50.4 表示立式电加热锅 炉，额定蒸发量为0.5t/h，额定工作压力为 0.4MPa的蒸汽锅炉。 WDR0.71.0/95/70 35高级教学 锅炉的分类和型号 3 电站锅炉产品型号组成电站锅炉产品型号组成 电站锅炉（JB/T1617-1999电站锅炉产品型 号编制方法）产品型号也由三部分组成。 AB/CDE 锅炉制造工厂（公司）代号，由若干字母表示 锅炉额定蒸发量，用阿拉伯数字表示，单位：t/h. 额定介质出

27、口压力，用阿拉伯数字表示，单位：Mpa。 设计燃料代号，用汉语拼音字母表示。 变型设计顺序号，一般用阿拉伯数字表示。 36高级教学 锅炉的分类和型号 第一部分用A表示，系锅炉制造厂（公司）代 号，由若干字母表示。 第二部分由B和C两段组成，中间用斜线分开。 B表示锅炉额定蒸发量，C表示出口蒸汽压力。 第三部分由D和E两段组成。D表示燃料，E表 示锅炉变形设计顺序号。 举例： HG670/13.7M HG表示哈尔滨 锅炉厂制造； 670/13.7额定蒸发量为670t/h、 出口蒸汽压力为13.7MPa； M设计燃料为煤、 原型设计的蒸汽锅炉。 SG1025/18.3M003 37高级教学 锅炉的

28、分类和型号锅炉的分类和型号 GB/T174101998 有机热载体炉 3.2.2 .4 有机热载体有机热载体炉炉产品型号组成产品型号组成 有机热载体炉产品型号由两部分组成。 X X X - X X 燃料代号燃料代号 额定热功率：额定热功率：KW 炉体安置型式代号炉体安置型式代号 燃烧设备代号燃烧设备代号 炉类型代号炉类型代号 38高级教学 锅炉的分类和型号 第一部分由三个字母组成，分三段，第一 段系炉类型代号，第二段系燃烧设备代号， 第三段系安装形式代号。 第二部分由数字和字母组成，分两段，第 一段系额定热功率KW，第二段系燃料代号。 举例：YLW-800MW Y-液相有机热载体炉； L-燃烧

29、设备为链条炉排；W-安装形式为卧式； 800-额定热功率为800KW；M-燃料类别为煤； W-燃料品种为无烟煤。 39高级教学 锅炉水循环 三、锅炉水循环三、锅炉水循环 锅炉的水循环分为自然循环和 强制循环两类。一般蒸汽锅炉 的水循环为自然循环，热水锅 炉水循环大都为强制循环。强 制循环是依靠水泵的推动作用 强迫锅炉水的循环。自然循环 是依靠下降管中的水与上升管 中的汽水混合物之间的重度差， 使锅水进行的循环。（在穿过 锅筒壁处应加装套管。Dt/h或 P1.0MPa时可不装给水套管）。）。 1上锅筒上锅筒 2下降管下降管 3下集箱下集箱 4上升管上升管 40高级教学 锅炉结构 四、锅炉结构四、

30、锅炉结构 （一）（一） 锅炉本体的主要锅炉本体的主要受压受压元件元件 1 锅筒锅筒：用来汇集、储存、分离汽水、补充给水。用 来与水冷壁管、对流管束、下降管连接。用Q245R、 Q345R钢板卷制或压制而成。 2 集箱集箱，又称联箱又称联箱：用来汇集、分配锅水，保证各受 热面管子可靠的供水或汇集各管子的水或汽水混合物； 用来连接水冷壁管、下降管和排污管等。 3 下降管下降管：用来把锅筒里的水输送到下集箱，使受热 面管子有足够的循环水量，以保证可靠的运行；用来 与水冷壁管、集箱、锅筒形成水循环回路。一般布置 在炉膛外面，不受热，水在管内下降。41高级教学 锅炉结构 4 受热面管子受热面管子：它是锅

31、炉的主要受热面。 分为水管和烟管。管内走水或汽水混合物， 管外受热的叫水管；管内走烟气，管外被 水冷却的叫烟管。 5 省煤器省煤器：它是布置在锅炉尾部烟道内， 利用排烟的余热来提高给水温度的热交换 器（加热到低于饱和温度40-50）。作用 是提高给水温度，减少排烟热损失，提高 锅炉热效率。 42高级教学 锅炉结构 6 过热器：过热器：将锅筒内出来的饱和蒸汽加热成过热蒸汽。 7 炉胆：炉胆：锅壳式锅炉包围燃料燃烧空间的壳体（立式锅炉和卧 式内燃锅炉）。承受外压，用Q245R（20g）钢板卷制。 8 下脚圈：下脚圈：连接锅壳和炉胆的部件（立式锅炉U、L下脚圈）。 9 喉管（冲天管喉管（冲天管）：连

32、接锅壳和炉胆之间烟气排出的管子（立 式锅炉）。 （二）（二）安全附件安全附件 工业锅炉安全附件，主要是安全阀、压力表、水位表、水位报 警器、温度计等，特别是安全阀、压力表、水位表是保证锅安全阀、压力表、水位表是保证锅 炉安全运行的基本附件，常被人们称为锅炉三大安全附件。炉安全运行的基本附件，常被人们称为锅炉三大安全附件。 43高级教学 锅炉结构 1 安全阀安全阀 安全阀是一种自动阀门，与一般需人为操作开闭的截止阀、安全阀是一种自动阀门，与一般需人为操作开闭的截止阀、 排污阀不同排污阀不同 安全阀安全阀的主要的主要作用作用：在受压设备：在受压设备超压超压的情况下的情况下，能能自动自动开启，开启，

33、 释放超过的释放超过的压力压力（泄放掉多余的介质）（泄放掉多余的介质），保证设备安全，待保证设备安全，待 压力压力降到规定值时降到规定值时，能能自动关闭自动关闭并恢复密封，阻止介质的进并恢复密封，阻止介质的进 一步流失一步流失。 常见常见安全阀安全阀类型类型： 静重式安全阀静重式安全阀：结构简单，最原始，靠重量产生负荷，工：结构简单，最原始，靠重量产生负荷，工 作压力低，小容量锅炉使用。作压力低，小容量锅炉使用。 杠杆杠杆重锤式重锤式安全阀安全阀：静重式安全阀静重式安全阀的进化型。阀芯易偏移，的进化型。阀芯易偏移， 回座后的密封性能差，易卡阻。已被淘汰。回座后的密封性能差，易卡阻。已被淘汰。

34、44高级教学 3.4 锅炉结构 弹簧式安全阀弹簧式安全阀 使用最多、最广泛。用弹簧取代重锤。使用最多、最广泛。用弹簧取代重锤。 弹簧式安全阀工作过程弹簧式安全阀工作过程 开启开启-排放排放-回座回座-回复密封回复密封 弹簧式安全阀的二种基本形式弹簧式安全阀的二种基本形式 微启式弹簧式安全阀微启式弹簧式安全阀：微启即开启高度是很微量的。开启：微启即开启高度是很微量的。开启 高度为阀座内径尺寸的高度为阀座内径尺寸的1/40-1/20。 全启式弹簧安全阀全启式弹簧安全阀：全启即全部开启，开启高度是微启的：全启即全部开启，开启高度是微启的 5-10倍，排放泄压能力大大增加。倍，排放泄压能力大大增加。

35、45高级教学 3.4 锅炉结构 安全阀型号：安全阀型号：-微启式A27W-10T和A27H-16C。W-由阀体直接 加工的密封面材料。-全启式A48Y-16C。A安全阀 4法兰连 接 8弹簧全启式 Y阀座密封面材料为硬质合金 16公称压 力为1.6MPa C阀体为铸钢。 安全阀规格：安全阀规格： 安全阀规格是按进口公称通径划分的，用DN表示。要注意同一规 格的安全阀，因型号不同 ，出口通经也不同，微启式安全阀的进 出口通经尺寸是一样的，全启式安全阀出口通经比进口通经大一 档。阀门的尺寸是有系列的，如DN15、20、32、40、50、65、 80、100、125、150等。法兰式安全阀的法兰尺寸

36、是根据公称压 力和通经确定的。 公称通经公称通经DN与流道直径用与流道直径用d0关系：关系：全启式d0比DN小两档，微启 式d0比DN小一档。 46高级教学 锅炉结构 2 压力表压力表 压力表的作用是监视锅炉的工作压力，一旦发生压力表的作用是监视锅炉的工作压力，一旦发生 超压现象超压现象提示提示锅炉锅炉操作操作人员采取措施。人员采取措施。 精度等级：弹簧管式压力表的精度等级是以表盘精度等级：弹簧管式压力表的精度等级是以表盘 刻度极限值允许误差的百分数来表示。老标准刻度极限值允许误差的百分数来表示。老标准为为 0.50.5、1 1、1.51.5、2 2、2.52.5、4 4 六六个等级；新标准个

37、等级；新标准为为 0.40.4、1.61.6、2.52.5、4 4 四四个等级个等级。 P 2.5MPa的锅炉压力表精度等级的锅炉压力表精度等级 2.5级；级；P 2.5MPa的锅炉压力表的精度等级的锅炉压力表的精度等级 1.6级。级。 47高级教学 锅炉结构 3 水位水位表表 锅炉发生事故的主要原因之一，就是锅内 缺水。水位表的作用就是监视锅炉的水位， 一旦锅炉水位降低于限定要求时，水位表即 可提示锅炉操作人员（锅炉操作人员分3级） 采取相应措施，对有自动上水装置的锅炉还 可以自动上水。D0.5t/h的蒸汽锅炉可装的蒸汽锅炉可装1个个 水位表；水位表；D 2.0t/h的蒸汽锅炉，应装高低水的

38、蒸汽锅炉，应装高低水 位报警、低水位联锁保护装置。位报警、低水位联锁保护装置。 48高级教学 锅炉结构 （三）（三） 典型结构典型结构 1 、立式弯水管锅炉立式弯水管锅炉 结构组成结构组成 1人孔 2封头 3锅壳 4炉胆顶 5弯水管 6炉门圈 7U形下脚 8炉胆 9-喉管 烟气烟气 流程与水循环回路流程与水循环回路 49高级教学 锅炉结构 2 、锅壳式锅炉锅壳式锅炉 1锅筒锅筒 2烟管烟管 3水冷壁水冷壁 4联箱联箱 5省煤器省煤器 50高级教学 锅炉结构 3 水管锅炉水管锅炉 1锅筒锅筒 2对流管束对流管束 3下降管下降管 4水冷壁水冷壁 5-联箱联箱 1锅筒锅筒 2水冷壁水冷壁 3过热器过

39、热器 4省煤器省煤器 51高级教学 锅炉制造无损检测要求 五、五、 锅炉的无损检测要求锅炉的无损检测要求 锅炉锅炉的无损检测应遵循以下原则：的无损检测应遵循以下原则： 1 焊缝焊缝交叉部位必探；交叉部位必探； 2 高高参数大容量的探伤要求高；参数大容量的探伤要求高； 3 危险性危险性小的按比例探伤；小的按比例探伤； 4 有机有机热载体炉探伤要求高；热载体炉探伤要求高； 5 封封头和头和下脚圈下脚圈有拼缝，先成型后探伤；有拼缝，先成型后探伤； 6 需需热处理的应先处理后探伤；热处理的应先处理后探伤； 7 角焊缝角焊缝宜选宜选UT； 8 RT、UT检出缺陷各有特点，按规程规定探伤检出缺陷各有特点，

40、按规程规定探伤。 监察规程对锅炉焊接接头探伤要求见书监察规程对锅炉焊接接头探伤要求见书83页。页。 52高级教学 53高级教学 关于执行关于执行蒸汽锅炉安全技术监察规程一些问题的解释蒸汽锅炉安全技术监察规程一些问题的解释 劳安锅199731号（1997年5月14号） （锅炉范围内管道的探伤问题）（锅炉范围内管道的探伤问题） 对于额定蒸发量小于或等于6t/h且额定蒸 汽压力小于或等于1.6MPa的锅炉，锅炉给 水管道可不进行射线或超声探伤，外径小 于或等于108的锅炉蒸汽管道可不进行射 线或超声探伤（采用无直段弯头的除外）。 54高级教学 第第4章章 压力容器基本知识压力容器基本知识 主要内容主

41、要内容 一、一、 压力容器概述压力容器概述 二、压力容器结构二、压力容器结构 三、制造压力容器无损检测三、制造压力容器无损检测 固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程 GB1502011压力容器压力容器 四、在用压力容器无损检测四、在用压力容器无损检测 55高级教学 压力容器本体与主要受压元件压力容器本体与主要受压元件 一、压力容器本体（一、压力容器本体（P87） 压力容器与外部管道焊接连接的第一道环向接头的坡口 面、螺纹连接的第一个螺纹接头端面、法兰连接的第一个 法兰密封面、专用连接件或者管件连接的第一个密封面； 压力容器开孔部分的承压盖及其紧固件；非受压元件 与压力容

42、器的连接焊缝。 二、压力容器本体中的主要受压元件（二、压力容器本体中的主要受压元件（P87） 包括壳体、封头（端盖）、膨胀节、设备法兰，球罐的球 壳板，换热器的管板和换热管，M36以上的设备主螺柱以 及公称直径250mm的接管和管法兰。 56高级教学 压力容器概述压力容器概述 一、概述一、概述 （一）（一）压力压力容器的容器的定定义义 有如下四种定义： 1、从广义讲，凡承受流体介质压力的密闭壳体都可称为压 力容器。 2、按GB150压力容器规定，设计压力0.1 MPa且真空 度0.02 MPa的容器属于压力容器。压力、压力、温度、温度、容积容积、 介质特性是与安全相关介质特性是与安全相关的的四

43、四个个主要主要参数参数。 3 3、固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程从安全管理角度从安全管理角度 出发出发,将同时具备下列三个条件的容器称为压力将同时具备下列三个条件的容器称为压力容器容器（P85） 工作压力工作压力0.1 MPa；工作压力工作压力与容积的与容积的乘积乘积2.5 MPa.L；盛装盛装介质为气体、液化气体以及最高介质为气体、液化气体以及最高温度高于或温度高于或 者等于其者等于其标准沸点的液体标准沸点的液体。 57高级教学 压力容器概述压力容器概述 4 4、特种设备安全监察条例规定特种设备安全监察条例规定：压力容压力容 器器，是是指盛装气体或者液体，承载一

44、定压力的密指盛装气体或者液体，承载一定压力的密 闭设备，其范围限定为最高闭设备，其范围限定为最高工作压力工作压力0.1MPa0.1MPa （表压）（表压）, ,且压力与容积的且压力与容积的乘积乘积2.5MPa2.5MPaL L的的 气体、液化气体气体、液化气体和和最高最高工作温度工作温度高于或者等于标高于或者等于标 准沸点的液体的固定式容器和准沸点的液体的固定式容器和移动式容器移动式容器；盛装；盛装 公称公称工作压力工作压力0.2MPa0.2MPa，且压力与容积的，且压力与容积的乘积乘积 1.0MPa1.0MPaL L的气体、液化气体和标准沸点等于的气体、液化气体和标准沸点等于 或者低于或者低

45、于6060液体的气液体的气瓶瓶；氧氧舱等。舱等。 这个规定是压力容器最权威的定义。凡符合 上述规定的容器即为压力容器，其七个环节都必 须接受安全监察。 58高级教学 压力容器概述压力容器概述 （二）（二）压力压力容器主要参数容器主要参数 主要主要介绍压力、温度、容积、直径四种参介绍压力、温度、容积、直径四种参 数。数。 1、压力压力：压力容器所承受的压力主要来自 容器内部介质的压力。通常所说的压力容器 的压力指的是垂直作用在容器单位表面积上 的力（物理学中的压强，习惯叫法），压力 的单位用兆帕（MPa）来表示。 59高级教学 压力容器概述压力容器概述 在压力容器领域，常用压力的术语有： 工作压

46、力、最高工作压力、设计压力、工作压力、最高工作压力、设计压力、最高允许工作压力、最高允许工作压力、 公称压力。公称压力。 工作压力：在正常工作压力：在正常工作情况工作情况下下，容器顶，容器顶部部可能达到的最高可能达到的最高 压力压力（表压力）；（表压力）； 最高最高工作压力工作压力:对于承受内压的容器，最高工作压力指的是对于承受内压的容器，最高工作压力指的是 在正常使用过程中，容器顶部可能出现的最高在正常使用过程中，容器顶部可能出现的最高压力压力； 设计设计压力压力：设定：设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温的容器顶部的最高压力，与相应的设计温 度一起度一起作为作为容器的基本容器的基本设计

47、设计载荷条件，其值不低于最高载荷条件，其值不低于最高工作压工作压 力力； 60高级教学 压力容器概述压力容器概述 最高允许工作压力：在指定的相应温度下，容器顶部所允许最高允许工作压力：在指定的相应温度下，容器顶部所允许 承受的最大压力。该值是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑承受的最大压力。该值是根据容器各受压元件的有效厚度，考虑 了该元件承受的所有载菏而计算得到的。了该元件承受的所有载菏而计算得到的。注：当压力容器设计文 件没有给出最高允许工作压力时，则可以认为该容器的设计压力 即为最高允许工作压力； 公称压力：是一种经标准化后的压力数值。即把众多的压力公称压力：是一种经标准化后的压力数值。

48、即把众多的压力 数值按照等级归纳成一定数目的系列，该系列中的各压力数值称数值按照等级归纳成一定数目的系列，该系列中的各压力数值称 为公称压力。压力容器中的标准件如封头、法兰、螺栓及其阀门为公称压力。压力容器中的标准件如封头、法兰、螺栓及其阀门 等都采用公称压力。等都采用公称压力。例如：对同一台压力容器，它的设计压力例如：对同一台压力容器，它的设计压力 最高工作压力安全阀开启压力工作压力；最高工作压力安全阀开启压力工作压力； 试验压力：进行耐压试验或泄露试验时，容器顶部的压力。试验压力：进行耐压试验或泄露试验时，容器顶部的压力。 61高级教学 压力容器概述压力容器概述 2、温度温度：表示物体冷热

49、程度的物理量称为温度。单位用摄 氏温度来表示，字母表示为。 工作温度工作温度（操作温度）：（操作温度）：容器在正常工作情况下，壳 体达到的最高或最低温度； 设计设计温度：温度：容器在正常工作情况下，设定的元件的金 属温度。设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件； 试验温度：试验温度：进行耐压试验或泄露试验时，容器壳体的 金属温度； 低温容器：低温容器：设计温度低于20的碳素钢、低合金钢、 双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于 196的奥氏体不锈钢容器 。 62高级教学 压力容器概述压力容器概述 3、容积：容积：压力容器的大小，通常用容积来表 示。压力容器的容积指的是压力容器的几 何

50、容积，即由设计图样标注的尺寸计算 （不考虑制造公差）并圆整。一般应扣除 永久连接在压力容器内部的内件的体积。 63高级教学 压力容器概述压力容器概述 4、公称、公称直径直径：压力容器公称直径以容器圆筒直径表示， GB/T9019-2001。 公称直径是出于标准化的需要，把容器的直径按尺 寸大小排列成一定数目的系列。该系列中的各尺寸称为 容器的公称直径。分以下两个系列： 以内径为基准的压力容器公称直径。以内径为基准的压力容器公称直径。 标记示例：圆筒内径1200mm的压力容器公称直径： 公称直径 DN1200 GB/T9019-2001。 以外径以外径为基准的压力容器公称直径。为基准的压力容器公

51、称直径。 标记示例：外径219mm的管子做筒体的压力容器公 称直径：公称直径 DN219 GB/T9019-2001。 DN159、DN219、DN273、DN325、DN377、DN426 64高级教学 压力容器概述压力容器概述 （三）（三）压力压力容器的容器的分类分类 1、按按使用方式分：固定式和移动式压力使用方式分：固定式和移动式压力容器容器。 2 2、按按设计压力划分低压、中压、高压、超高压设计压力划分低压、中压、高压、超高压 四个压力四个压力等级等级（P96） 低压容器(代号L) 0.1P1.6Mpa 中压容器(代号M) 1.6P10MPa 高压容器(代号H) 10P100MPa 超

52、高压容器(代号U) P100MPa 65高级教学 压力容器概述压力容器概述 3、按照在生产工艺过程中的作用原理（或者按用按照在生产工艺过程中的作用原理（或者按用 途），划分为反应容器、换热容器、分离容器、途），划分为反应容器、换热容器、分离容器、 储存容器储存容器（P96） 。具体划分如下：。具体划分如下： 反应压力容器(代号R)，主要完成介质的物理、化 学反应的压力容器，例如各种反应器、聚合釜、 合成塔、变换炉等； 换热压力容器(代号E) ，主要用于完成介质的热 量交换的压力容器，例如各种热交换器、冷却器、 冷凝器、蒸发器等； 66高级教学 压力容器概述压力容器概述 分离压力容器(代号S)，

53、主要用于完成介质的压力平 衡缓冲和气体净化分离的压力容器，例如各种分离器、 过滤器、集油器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔分汽缸等； 储存压力容器（代号C，其中球罐代号B），主要用 于储存或者盛装气体、液体、液化气体等介质的压力 容器，例如各种型式的储罐。 4、按照危险程度（或者按照安全重要程度）将压力容按照危险程度（或者按照安全重要程度）将压力容 器划分为第器划分为第类压力容器、第类压力容器、第类压力容器、第类压力容器、第类类 压力类容器。压力类容器。 67高级教学 压力容器概述压力容器概述 5、按照压力容器制造许可分为、按照压力容器制造许可分为A、B、C、D四四 个级别个级别（锅炉压力容器制造监督

54、管理办法锅炉压力容器制造监督管理办法国家质量国家质量 监督检验检疫总局令第监督检验检疫总局令第22号）号）。具体划分如下： A级：A1-超高压容器、高压容器 A2-第类低、中压容器 A3-球形储罐现场组焊或球壳板制造 A4-非金属压力容器 A5-医用氧舱 68高级教学 压力容器概述压力容器概述 B级：B1-无缝气瓶 ； B2-焊接气瓶 ：限溶解乙炔气瓶 或液化石 油气瓶； B3-特种气瓶：机动车用、缠绕、非重复充 装、真空绝热低温气瓶等。 C级：C1-铁路罐车；C2-汽车罐车或长管拖车； C3-管式集装箱。 D级：D1-第类压力容器；D2-第类低中压容 器。 69高级教学 压力容器概述压力容器

55、概述 6、按照压力容器安装改造维修许可资格划分、按照压力容器安装改造维修许可资格划分1、2级级（TSG R30012006压力容器安装改造维修许可规则压力容器安装改造维修许可规则）。具体如下： 1级：允许从事压力容器安装、改造、维修； 2级：从事压力容器维修。 注：取得压力容器制造许可资格的单位（取得压力容器制造许可资格的单位（A3级仅限球壳板级仅限球壳板 压制和仅限封头制造者除外），可以从事相应制造许可压制和仅限封头制造者除外），可以从事相应制造许可 范围内的压力容器安装、改造、维修工作。不需要另取范围内的压力容器安装、改造、维修工作。不需要另取 压力容器安装改造许可资格。压力容器安装改造许

56、可资格。 70高级教学 二二 压力容器结构压力容器结构 （一）（一） 五种压力容器典型结构五种压力容器典型结构 1、卧式卧式压力容器结构压力容器结构 从从压力容器本身来说，压力容器由筒体、封头、开孔压力容器本身来说，压力容器由筒体、封头、开孔补强补强、接、接 管、法兰、支座、密封元件等部件组成管、法兰、支座、密封元件等部件组成。 1-接管 2-人孔 3-封头 4-筒体 5-支座 6-液面计接管 71高级教学 压力容器结构压力容器结构 2 2、 浮头式换热器浮头式换热器 换热器换热器由筒体、由筒体、管板、管束、管箱管板、管束、管箱、接管、法兰、支座、密、接管、法兰、支座、密 封元件等部件组成封元

57、件等部件组成。 管程：介质流经换热管内的通道及与其相贯通部分 壳程：介质流经换热管外的通道及与其相贯通部分 72高级教学 压力容器结构压力容器结构 3 3 容积式换热器容积式换热器： 73高级教学 压力容器结构压力容器结构 4 4 蒸汽储罐蒸汽储罐： 74高级教学 压力容器结构压力容器结构 5 5 分汽缸分汽缸： 75高级教学 压力容器结构压力容器结构 （二）压力容器基本构成（二）压力容器基本构成 1、 筒体筒体 压力容器的筒体，按其结构形式分为整体式和组合 式两大类。整体式分为单层卷焊、铸造、整体锻造、锻 焊等几种。 它是由卷板机将钢板卷成圆筒将圆筒焊上纵焊缝 形成筒节通过焊接环焊缝将若干个

58、筒节与筒节及封头 组合起来，形成压力容器的外壳。单层卷焊式应用广泛， 一般中、低压容器和壁厚不太厚的高压容器采用这种形 式。 76高级教学 压力容器结构压力容器结构 GB150.4-2011压力容器压力容器规定规定 组装时，壳组装时，壳 体上焊接接头的布置应满足以下要求：体上焊接接头的布置应满足以下要求： a）相邻筒节A类接头间外圆弧长，应大于钢材 厚度s的3倍，且 100 ； b）封头A类拼接接头、封头上嵌入式接管A类接 头、与相邻筒节A类接头相互间的外圆弧长， 均应大于钢材厚度s的3倍，且 100 ； c）组装筒体中，任何单个筒节的长度 300。 d）不宜采用十字焊缝。 77高级教学 压力

59、容器结构压力容器结构 2 封头封头（GB/T 251982010压力容器封头压力容器封头） 压力容器的封头分为凸形封头、锥形封头、平盖。 凸形封头包括椭圆形封头、蝶形封头、球冠形封头、半 球形封头。 封头是由整板、拼接板采用冲压（冷冲压、热冲 压）、旋压（冷旋压、热旋压）、卷制 （冷卷、热 卷）以及分掰成形。GB150.4-2011规定规定 封头各种不封头各种不 相交的拼接焊缝中心间距离应为封头钢材厚度相交的拼接焊缝中心间距离应为封头钢材厚度s的的3 倍，且倍，且 100 。凸形封头由成形的瓣片和顶圆板。凸形封头由成形的瓣片和顶圆板 拼接制成时，瓣片间的焊缝方向宜是径向和环向的。拼接制成时，瓣

60、片间的焊缝方向宜是径向和环向的。 78高级教学 压力容器结构压力容器结构 椭圆形封头由半个椭球壳和直边部分组成，其受力状 态仅次于半球形封头。中、低压容器使用的最广泛。长短长短 轴之比为轴之比为2的椭圆封头成为标准椭圆封头，其封头深度的椭圆封头成为标准椭圆封头，其封头深度 （不包括直边部分）为其直径的（不包括直边部分）为其直径的1/4。 即即 Di/2（H-h）=2 Di封头内直径；封头内直径；H封头总深度；封头总深度；h封头直边高度。封头直边高度。 EHA（封头类型代号）（封头类型代号）表示以内径为基准的椭圆封表示以内径为基准的椭圆封 头（头（GB/T 251982010压力容器封头压力容器