12蒸压釜、灭菌柜、高温高压染色机的定期检验解析

1、第1页共 41 页12 蒸压釜、灭菌柜、高温高压染色机的定期检验第 01 讲 蒸压釜、灭菌柜、高温高压染色机的定期检验（一）课程基本要求1.1. 掌握三类典型压力容器的结构特点、检验重点、常见缺陷（问题）及其处理；2.2. 对快开门压力容器，可以独立编制符合 TSGR7001-2013TSGR7001-2013 要求的检验方案，并判断给定的检验方案 中的问题。主要内容一、三类典型压力容器的定检要素应用场合及工艺参数结构及特点损伤模式及易发生部位检验方法和重点检验部位典型案例及处理意见二、专题：快开门式压力容器及安全联锁功能一、蒸压釜的定期检验1.1. 蒸压釜应用场合及工艺参数蒸压釜是对加气混凝

2、土、灰砂、粉煤灰等压制的承压砖或标砖进行蒸养的大型压力容器，砖体在釜 内完成CaO-SiO2-H2OCaO-SiO2-H2O 勺化学反应。同时也广泛用于其它需压力蒸养生产工艺过程的建筑材料制品的制造设计压力：0.8MPa-0.8MPa- 1.6MPa1.6MPa；工作压力：0.6MPa-0.6MPa- 1.5MPa1.5MPa；工作温度：200200 C左右；内径：1.61.6 米3.23.2 米，长度：1010 米3030 米；容积：1515 立方300300 立方；介质：饱和蒸汽、冷凝水和硅酸盐制品；筒体材质一般为Q345RQ345R Q245RQ245R2.2. 蒸压釜的结构和特点第2页

3、共 41 页1.简体釜 妬饲 氛WWItt 4.压力表S,6.超7.M玻&柄动支恠9t內定支用10.准盘开启农全迹蒸压釜设计图蒸压釜实物型式：钢制卧式筒型材料：碳钢门盖：活动快开门结构结构主体：由釜体装置、釜盖装置、摆动装置、手摇减速器、安全联锁装置、支座、保温层、密封 装置、管道阀门仪表等组成。附属部分包括排污装置和电控装置等。釜体装置：主要由筒体和釜体法兰焊接而成。沿法兰圆周均布的齿与相应的釜盖法兰均布的齿相啮 合。釜内底部铺设轨道，可行走或停放蒸养小车；釜体外侧布置各种管座和接管，供进、排蒸汽，排放 冷凝水和安装各种仪表、阀门，第3页共 41 页蒸汽从进汽口进入后沿分配管分配到釜

4、内。第4页共 41 页釜盖装置：主要由釜盖法兰、伞齿板、封头焊接而成，通过吊柄和短轴将釜盖悬吊于釜体端部，并 能自由回转。通过沿法兰周围均布的齿与釜体法兰的齿相啮合，起关闭蒸压釜的作用。支座：用作支承釜体，由中间支座、活动支座和端部支座等组成。除中间支座固定外，其余支座借 助滚柱，均可沿釜体轴向移动，适应釜体热胀冷缩的需要。安全联锁装置：由控制柜、压力控制器或电接点压力表、釜门锁紧装置等组成，有的还配有压力报 警装置。具体详见快开门式压力容器及安全联锁功能专题分析。主要特点：1 1）快开端盖结构的特殊性；2 2）承受交变载荷；3 3）设置有安全联锁装置；4 4）饱和蒸汽环境影响1 1）快开端盖

5、结构的特殊性套用国外结构，型式多且乱；早期存在的问题：a a：釜体法兰与筒体的连接以及釜盖法兰与封头连接采用不合理的角接甚至搭接结构；b b：釜齿采用焊接方法制作；c c :釜盖法兰与封头材质含碳量过高2 2）承受交变载荷操作过程中周期性循环：升温升压、降温降压；有可能在结构不连续部位产生疲劳破坏。3 3）设置有安全联锁装置作用：控制端盖开闭动作a a：使之在端盖未完全闭合前，容器不能升压，b b:在容器内压力未完全泄放时，端盖不能打开（锁紧装置不能松开）。4 4）饱和蒸汽环境影响蒸压釜工作介质为饱和蒸汽，在内部蒸汽排管的蒸汽冲蚀下会造成筒体气蚀减薄，同时蒸压釜内介 质多含碱性，在拉应力下内壁

6、可能产生应力腐蚀裂纹。此外在操作过程中，由于釜体顶部和底部之间存 在一定的温度差（特别是升压升温阶段有时可达 100100C）而产生温差应力。3.3.损伤模式及易发生部位第5页共 41 页1 1）裂纹原因；乱结构不连续产生应力集中（釜齿）1 h经常启闭，存在交变应力 疲劳裂纹匚上下温度不均匀，交变热应力J（1 1） 釜体法兰与釜体、釜盖法兰与釜盖的连接焊缝较易产生裂纹（异种钢焊接+ +低应力疲劳）；（2 2）固定支座护板与釜体连接部位易产生裂纹；（3 3）活动支座与釜体连接部位易产生裂纹；（4 4）蒸压釜现场组焊的环焊缝易产生疲劳裂纹；（5 5）蒸压釜内蒸养车用钢轨与釜体的连接部位易产生裂纹；

7、（6 6）蒸压釜筒体焊缝部位在介质和拉应力作用下可能产生应力腐蚀裂纹。2 2）腐蚀原因：受到冷凝水、污泥、从混凝土制品中逸出的有害气体混合物的联合作用，极易因腐蚀和磨损 减薄而造成强度削弱；部位：釜体底部 6060范围内，导轨处严重。3 3）变形原因：工作过程中产生的温差应力造成；部位：a.a. 釜体法兰失圆和釜体法兰密封面变形；b.b. 釜体中部向上拱曲。4 4）安全联锁装置失效在设计制造、安装、使用等各环节均可能发生，详见专题分析。4.4.检验方法和重点检验部位检验方案制订原则：可能发生的损伤模式及易发生部位。1 1） 检验前的准备检验前应切断蒸气进气管路（关闭气阀，加盲板），待釜内温度降

8、至室温后，清除釜内积水和异物。 打开釜盖，釜内布置好照明装置。外部保温根据检验需要拆除。2 2）资料审查审查内容包括：设计、制造文件，安装、运行记录，检验记录等。重点审查釜的结构特点，釜盖、釜端法兰与主体材质、设计技术条件，使用和定期检验情况。应注 意选材不当的情况，如釜体采用 35#35#铸钢或者釜端、釜盖法兰采用 35#35#锻件等。第6页共 41 页3 3）宏观检验（1 1）结构检查，重点检查釜齿的结构是否存在钢板拼焊；检查釜盖法兰与封头，釜体法兰与筒体的 连接形式。（2 2）逐个检查釜齿是否存在挤伤与根部裂纹（必要时进行表面探伤）。（3 3）内表面宏观检验。重点检查部位包括釜盖法兰与封

9、头，釜体法兰与筒体连接的环焊缝，筒体对 接焊缝及角焊缝部位。应注意检查釜内下部 6060 范围的焊缝尤其是釜底两轨间的环缝，釜底的积液或杂 物需要清理干净。（是否存在裂纹、腐蚀、鼓包）（4 4）检查吊装吊卡是否去除，与釜体母材焊接处有无损伤。检查釜内是否存在因进釜撞击、釜车导 轨、模板不正而造成的釜体碰伤、刮伤等缺陷。（5 5）变形检查，重点检查釜体法兰失圆和釜体法兰密封面变形及釜体中部变形。可拉线检查釜体是 否有“香蕉变形”。（6 6）支座部位检查，检查基础有无下沉；活动支座有无卡住，支座与腹板间隙是否过大。检查活动、 固定支座护板部位是否存在撕裂等情况。（7 7）检查釜内轨道托座与釜体母材

10、焊接是否出现撕裂现象。（8 8）检查冷凝水排放装置是否正常，检查排水阀及排水管线是否正常。（9 9）检查釜外壁保温层有否脱落，有否蒸气泄漏痕迹。（1010） 检查釜盖悬挂装置、手摇减速器是否动作灵活；检查所有紧固件有无松动等。4 4）壁厚测定对组成筒体和封头的每张钢板应进行定点测厚，数量应尽可能满足检验要求；重点检验：底部介质浸没部分、物料进出口、流动转向等易受腐蚀、冲蚀的部位。对发现腐蚀、磨 损等缺陷部位应仔细测定壁厚，最小厚度如小于设计允许的最小壁厚时，应重新进行强度校核并提出是第7页共 41 页否能继续使用及允许的最高工作压力。5 5）无损检测重点对内壁焊缝部位进行无损检测，必要时可进行

11、外表面焊缝无损检测抽查，采用的无损检测方法主要有磁粉检测、渗透检测（一般对接管角焊缝或返修时采用）、超声波或射线检测。黑磁粉比例：内壁对接焊缝一般进行不少于 20%20%勺抽查，对可检部位接管角焊缝及怀疑部位进行 100%100% 检测。必要时可米用荧光磁粉。磁粉重点检测：釜盖法兰与封头，釜端法兰与筒体连接的环焊缝，支座与釜体连接部位的内外表面，釜盖封头拼缝，釜端两头环焊缝及与此焊缝相连的纵焊缝（T T 字区）；釜底两轨间以及各外延 200mm200mm 勺环 焊缝；釜体内角焊缝及釜盖外角焊缝；以前发现过缺陷或经过堆焊等维修的部位；其它抽查部位（如吊 装吊卡去除后，母材可能发生应力腐蚀部位）；

12、硬度抽查偏高部位等。超声波或射线重点检测部位：位于蒸压釜中部的现场组焊环焊缝、釜端法兰与筒体连接的环焊缝及与此焊缝相连的纵缝（T T 字区）、磁粉检测发现裂纹的部位以及可疑部位。6 6）安全联锁装置及其它安全附件检查a.a. 安全连锁装置应满足固容规第 3.2.163.2.16 条规定；b.b. 检查压力表，安全阀的规格、型号是否符合要求，是否按期检定、校验。7 7）不合格判定如发现以下情况时，该蒸压釜评定为 5 5 级，应立即停止使用。（1 1）釜齿采用钢板拼焊且难于保证安全使用的；（2 2）釜体法兰与筒体，釜盖法兰与封头的连接焊缝有裂纹且无法修复的；（3 3）筒体壁厚不能满足强度要求且无修

13、复价值的；（4 4）如铸钢法兰的齿部或密封平面因铸造缺陷（空洞、疏松）而无法保证强度要求和密封性能，且 无法修复的。（5 5）对安全联锁装置不符合要求的。5.5.典型案例及处理意见1 1）蒸压釜导轨垫板下部筒体腐蚀（1 1）设备概况筒体材质16MnR16MnR筒体厚度16mm16mm封头材质16MnR16MnR封头厚度16mm16mm设计压力1.4MPa1.4MPa设计温度198.3198.3 C第8页共 41 页工作压力1.3MPa1.3MPa工作温度195195C腐蚀裕度4.0mm4.0mm工作介质饱和水蒸汽/ /冷凝水(2 2)缺陷情况宏观检查发现被轨道垫板覆盖的筒体内表面存在严重腐蚀。

14、后对该台蒸压釜所有导轨垫板进行拆除,发现所有垫板覆盖的筒体内表面均存在腐蚀凹坑，部分腐蚀凹坑深度达(3 3)原因分析a.a.氧浓差腐蚀：每次停釜时间较长，停釜后釜门处于开启状态，且垫板下部堆积着大量粉煤灰，加 之腐蚀产物和积水、潮湿环境的存在，则为氧浓差腐蚀创造了条件。导轨垫板下面的金属供氧困难，此 处金属电位相应降低，电子向未被粉煤灰覆盖处转移而成为阳极，未被粉煤灰覆盖的金属表面氧浓度大, 该区域夺得电子，发生还原反应，成为阴极。因此，在沉积物下面的金属发生腐蚀，形成蚀坑。b.b. 砖坯是由 Ca(OHCa(OH 2 2、SiO2SiO2 等物质搅拌后，在压力作用下成型，进入蒸压釜后，用蒸汽

15、进行湿热 处理。在升温恒温期间，因砖坯吸收了蒸汽中的热量而产生冷凝水积存在釜内。由于釜体导轨垫板结构原因，冷凝水无法排尽，部分积存在垫板下部。在高温高压下，由于蒸压釜内冷凝水含有已溶解的 Ca(OHCa(OH 2 2 和其他物质，加之蚀坑内由于高温导致碱浓缩，使得垫板下部的金属产生较强烈的电化学腐蚀一碱腐蚀。c.c. 釜底金属受腐蚀形成蚀坑后，运行时在釜底冷凝水排放不好的情况下，由于釜体上下部会产生很 大的温差应力，使釜底材料受很大的内应力，釜底蚀坑缺陷产生缺口效应，导致局部应力集中。而应力 集中部位又是电化学腐蚀的阳极，此又成为腐蚀加剧的因素之一。综上：根据凹坑形貌及产生部位分析，腐蚀的原因

16、是由氧浓差腐蚀、碱腐蚀等因素的共同作用所致。(4)处理10mm10mm第9页共 41 页消除所有缺陷，并进行无损检测，因补焊深度超过1/21/2 壁厚，还应进行耐压试验第 02 讲 蒸压釜、灭菌柜、高温高压染色机的定期检验（二）第10页共 41 页二、灭菌器的定期检验1.1.应用场合及分类压力蒸汽灭菌是目前国内外医院消毒灭菌最主要的方法，具有灭菌速度快，效果可靠、穿透力强、 无残留毒性、经济、使用安全等优点。因此广泛应用于生物工程、医疗卫生、实验动物、制药行业等 相关领域对生物制品、无菌器皿、医疗器械、医用敷料、医药废料等物品的灭菌处理。应用的主要设备就是灭菌器。下排放式预真空式1 1）按冷空

17、气排放方式分2 2）按蒸汽供给方式分外接蒸汽管道加热第11页共 41 页自带蒸汽发生器3 3）按灭菌器门的数量分第12页共 41 页立式灭菌器卧式灭菌器台式灭菌器单门灭菌器双门灭菌器4 4）按灭菌器安装位置分第13页共 41 页不带夹套6 6）按灭菌器内腔形状分5 5）按灭菌器夹套设计分带夹套第14页共 41 页矩形灭菌器圆筒形灭菌器2.2.压力蒸汽灭菌器工作原理1 1）下排气式压力蒸汽灭菌器工作原理利用重力置换原理，使热蒸汽在灭菌器中从上而下，将冷空 气由下排气孔排出，排出的冷空气由饱和蒸汽取代，禾 I I用蒸汽释放的潜热使物品达到灭菌。蒸汽流程：先让蒸汽进入夹层，储存高温饱和蒸汽并用其加热

18、灭菌室，再让蒸汽进入灭菌室，把冷空气不断 从下排出，而后增压升温保时杀死微生物。第15页共 41 页2 2）预真空压力蒸汽灭菌器灭菌原理利用机械抽真空的方法， 使灭菌柜室内形成负压， 蒸汽得以迅速穿透到物品内部进行灭菌。 蒸汽 压力达 0.2MPa,0.2MPa,温度达 132132C以上，开始灭菌，到达灭菌时间后，抽真空使灭菌物品迅速干燥。根据一次性或多次抽真空的不同，分为预真空和脉动真空两种，一般后者效果更好。预真空灭菌：是指在输入灭菌介质之前，先抽出灭菌容器内的空气，再输入灭菌介质，开始灭菌 过程。脉动真空灭菌：是指在输入灭菌介质前，先抽出灭菌容器内的空气，再输入灭菌介质，接着再抽 空灭

19、菌容器所有气体。重复上述循环几次，再开始灭菌过程。脉动真空=抽真空进蒸汽抽真空进蒸汽压力 -第16页共 41 页3.3.灭菌器结构特点及工艺参数卧式双层灭菌器：外层夹套为普通钢制结构，并装有隔热保温层外罩和夹套压力表，内层为耐酸 不锈钢制灭菌器室，并装有柜室压力表、压力真空表与温度计、灭菌器同时配有蒸汽进入管道、蒸汽 过滤器、蒸汽控制阀、蒸汽压力调节阀和疏水器等。灭菌器的安全系统：包括安全泄放装置、电气安全装置和快开门安全连锁装置。前者常用安全阀 作为蒸汽超压泄放装置；电气安全装置主要包括漏电保护、过载保护、多电压保护，保证用电安全； 快开门安全连锁装置，当门的锁紧机构未关至设计位置，蒸汽控制

20、装置被锁住，不能进入灭菌室；开 门时，只要灭菌室内还残存有蒸汽压力被连锁而无法打开，防止被蒸汽突然推开而造成事故。柜门的锁紧装置：有辐射状撑档型、平移门的插销锁紧型、嵌齿锁紧型和横向撑档型，小型灭菌 器常用螺栓螺母型、旋合式和横担式锁紧结构，锁紧方式可以采用手动、电动和气动。柜门的开启方式：包括手动门、气动门和电动门，开启方向有旋转门和平移门（左右平移，上下 升降）。圆筒形和矩形优缺点：一般来说，矩形柜身外形壮观、高雅、有效利用空间大；但制造工艺复杂，循环水用量比圆形多 且不便保存，柜壁与灭菌车间的间隙小，对测温探头线的摆放带来不便。圆形柜身受压能力强，制造 工艺相对简单，制造成本低，循环水用

21、量相对较少，且便于在柜身内保存，柜壁与灭菌车间的间隙有 最大值和最小值之分，测温探头线可以摆放在间隙大的位置，不易损坏。工作压力：一般不大于 0.25MPa0.25MPa工作温度：115115C 138138C介质：蒸汽第17页共 41 页4.4. 灭菌器主要损伤模式1 1）应力腐蚀灭菌器内筒体材料一般为奥氏体型不锈钢，蒸汽灭菌介质中往往存在氯离子，由于停机后柜内壁 的液体残留与结垢，筒体底部及接管角焊缝处等易引起氯离子应力腐蚀开裂；2 2）大气腐蚀：对碳钢制灭菌器来说，如果抽真空不净，在高温、含氧工况下易产生大气腐蚀。3 3）疲劳损伤灭菌器每次都要经过升压（温）- -恒压（温）- -降压（温

22、）过程，其筒体与法兰连接部位、端盖法 兰与封头连接部位、接管等高应力区，在交变载荷、氯离子等联合作用下易产生不同程度的疲劳裂纹。5.5. 灭菌器的检验方法和要点1 1） 宏观检查灭菌器通常有双层结构，应注意内外筒体表面及焊缝、接管角焊缝等的泄漏及腐蚀检查，是否存 在划伤等机械损伤、检查釜齿、法兰的完好情况等；2 2）壁厚测定重点检验蒸汽进口、截面突变等易受腐蚀、冲蚀、制造成型时壁厚减薄部位和使用中易产生变形 及磨损、接管部位等；3 3）表面无损检测采用磁粉或者渗透检测，重点检测筒体法兰、门盖边缘、接管角焊缝等应力集中部位，变形部位， 宏观检验发现裂纹部位，T T 形接头，小车进出筒体等部位；4

23、 4）埋藏缺陷检测采用射线或者超声波检测，重点检测筒体 T T 形接头、宏观或表面检测发现裂纹等部位；第18页共 41 页5 5）安全附件检验第19页共 41 页（1 1）安全阀，检验整定压力、有效期等；（2 2）压力表，检验量程、精度、有效期等；（3 3） 快开门安全联锁功能是否符合固容规3.2.163.2.16 要求。6.6.典型案例及处理1 1）设备概况工作压力：0.22/0.22Mpa0.22/0.22Mpa （壳/ /夹）工作温度：139/139139/139。（壳/ /夹）介质：水蒸气/ /水蒸气（壳/ /夹）材料：SUS304SUS304（内筒）/16/16MnRMnR （夹套）

24、2 2）缺陷情况对灭菌柜内表面进行渗透检测，发现灭菌柜左右两侧裂纹分布十分密集，接管部位尤为集中，表 面块状结垢比较严重（如下图）；3 3）原因分析对开裂部分进行金相检验，图（a a）中金相组织为奥氏体，并有孪晶，晶粒为 55 6 6 级。图（b b）中裂纹清晰可见，裂纹密度较高，裂纹扩展也是穿过晶粒的，即穿晶断裂，具有典型的不锈钢应力腐蚀裂纹特征。第20页共 41 页据工作人员介绍，平时该柜体消毒介质主要为磷酸二氢钠、磷酸氢钠及氯化钠等弱碱性物质，且 有因盛装消毒介质的器皿爆裂而导致介质飞溅至柜体内表面，据周围几台同一时期购入的内表面完好 的灭菌柜比较分析，它们的消毒主要对象为衣物，所用介质

25、为蒸汽。由此可见，介质是引起柜体内表 面裂纹的主要因素。而介质中的氯离子是引起应力腐蚀开裂的缘由。4 4）缺陷处理（1 1）消除裂纹，并经渗透检测合格；（2 2）套入一个与灭菌柜内表面紧密连接的方形内壳（如图），内、外壳的连接采用塞焊连接。第21页共 41 页图2内外壳連摇示意圈*式札LI, L新加强筋与内亮及外壳单个连挽S繼的长虧 皿 时他曲宵内亮Jft外超吩達接焊*支毎的面积，1 2 3 4r(3)焊接时. .所选焊材的化学成分须与母材一致。焊接后，焊接表面作100%R100%R 检查，质量评定按 标准要求，以备返修和处理。(4) 水压试验合格，耐压试验过程中，检验人员与使用单位压力容器管

26、理人员到试验现场进行检 验。二、咼温咼压染色机的定期检验2 2 染色机应用场合和特点高温高压染色机主要染纯棉、涤纶、腈纶、尼龙、羊毛、涤棉、毛涤、麻棉或各种混纺纱线，配 置各种类型纱架，可染不同形式的纱线，如筒子纱、绞纱丝饼、散毛、毛条、经轴纱、拉链、盘带等 漂染处理，是一种适应范围广泛的成品之理想的漂染设备。高温高压染色机采用全不锈钢制造，机械 调速具有无噪音、调速方便等优点。基本特点是：温度控制精度要求高，执行元件多，动作频繁，安全联锁多，既有开关量控制又有 模拟量控制。染色工艺各不相同，染液成分复杂，为配置合适的染液可能要加入亚氯酸钠、食盐等， 所以又处于酸、碱、水蒸汽高温高压的恶劣环境

27、中。3 3 染色机分类与工艺参数染色机根据印染产品不同，目前印染企业常用的印染设备主要有 4 4 类，分别为常温染色机、筒子 染色机、高温高压喷射染色机及卷染机。染色机一般由 3 3 部分组成：染缸、热交换器及过滤器，但也 有一部分机组无过滤器，如 ECOECO 系列。染缸就形状而言，一般有立式、卧式及“ L L”型三种。12U第22页共 41 页染色机（染缸）材料均为奥氏体不锈钢制造，常用材料有：1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti、SUS304.SUS321.SUS316SUS304.SUS321.SUS316等；直径：一般在 40040022002200 之间；工作压力：0.3MPa

28、0.3MPa0.6MPa0.6MPa 之间；工作温度：一般 w 230230 C；工作介质：染液、蒸汽。3.3.染色机主要损伤模式及易发生部位1 1）疲劳失效在一个开闭过程中，染色机经历了升压- -保压- -降压的循环，同时染色机没有保温层覆盖的部位还 存在着升温、降温引起的温度循环，从承受载荷角度，染色机承受了循环交变载荷，可能引起疲劳失 效。易发生部位：法兰与筒体连接处、法兰与圭寸头连接处、圭寸头两端盖板连接处、支脚垫板处、接管 角焊缝与摇摆杆连接处等。2 2）腐蚀疲劳失效在腐蚀介质环境中，腐蚀疲劳是介质引起的腐蚀破坏过程和动载应力引起的疲劳破坏过程的共同 作用。这二者的共同作用，比其中任

29、何一种单独作用更为有害。因为动载应力下的裂纹扩展，使新的 裂纹面不断地暴露于腐蚀介质中，加速了腐蚀；不断发生的腐蚀过程也使疲劳裂纹得以更快地形成和 扩展。易发生部位：主要发生换热器或者过滤器上接管上，原因是接管上相对于容器本体来说，震动比 较强烈。3 3）晶间腐蚀固溶处理后的奥氏体为碳饱和而呈不稳定状态，若经再次加热（450450C850850E之间），过饱和的碳将向晶界扩散，与铬结合而形成 Cr23C6Cr23C6 沉淀于晶界。由于铬原子半径较大，在晶粒内扩散速度较慢， 来不及向晶界扩散，故在形成铬的碳化物时，晶界处铬含量急剧下降，一般当铬含量低于 12%12%寸不锈钢 将不耐腐蚀。当有腐蚀

30、介质作用时，晶间缺铬区将产生明显腐蚀，即晶间腐蚀。第23页共 41 页450450C850850C为奥氏体不锈钢易产生晶间腐蚀的敏化温度。18-818-8 型奥氏体不锈钢在焊接时焊缝或热影响区必然要经过这一温度，如果焊接工艺不当，极易形成晶间贫铬区，在使用中产生晶间腐蚀。易发生晶间腐蚀的部位有：法兰与筒体连接处、法兰与封头连接处、支脚垫板连接处、安全阀接 管角焊缝处等。4 4）应力腐蚀开裂染色工艺各不相同，染液成分复杂，为配置合适的染液可能要加入亚氯酸钠、食盐等，在染色机工作时可能存在奥氏体不锈钢+ +氯离子特定组合，易产生应力腐蚀开裂。易发生应力腐蚀的部位有：所有结构不连续部位。4 4）安全

31、联锁装置损坏或失效略。4.4. 检验方法和重点检验部位1 1） 宏观检查重点检查法兰与筒体连接处、法兰与封头连接处、支脚垫板连接处、摇摆杆连接处以及安全附件等接管角焊缝处是否存在泄漏、开裂等情况，并关注是否有私自开孔、私自修理改造现象。2 2）壁厚测定重点检验液面经常波动的部位；物料进口、流动转向等易受腐蚀、冲蚀的部位；制造成型时壁厚减薄部位和使用中易产生变形及磨损的部位；接管部位以及宏观检验时发现的可疑部位等；3 3）渗透检验染色机基本是不锈钢制造，因此表面检测均采用渗透检测。重点关注：法兰与筒体连接处、法兰与封头连接处、封头两端盖板连接处及丁字焊缝、支脚垫板 连接处、摇摆杆连接处以及接管角

32、焊缝的外表面等部位。4 4）射线检测必要时进行，重点检验使用过程中补焊部位；检验中发现表面裂纹部位；错边量和棱角度 超过相应制造标准的部位；使用中出现焊接接头泄漏的部位及其两端延长部位。5 5）安全附件及安全联锁装置检查略5.5. 典型案例与预防措施1 1）设备概况基本情况设备名称咼温咼压染色机出厂编号0722107221第24页共 41 页制造材料1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti出厂日期20072007 年 1010 月 1717 日设计参数设计压力：0.7/0.44Mpa0.7/0.44Mpa （壳/ /管） 设计温度：170/150170/150 C （壳/ /管） 介质：水蒸气

33、、水/ /染液（壳/ /管）使用参数使用压力 w 0.45/0.4Mpa0.45/0.4Mpa （壳/ /管）使用温度 w 170/150170/150 C （壳/ /管）介质：水蒸气、水/ /染液（壳/ /管）2 2）缺陷情况（1 1）经渗透检测发现上封头与法兰连接焊缝处 4 4 条裂纹，最长 5mm5mm性质：由于上封头与法兰连接焊缝处焊缝承受交变载荷产生疲劳，以及染液中氯离子对焊缝产生 应力腐蚀最终导致裂纹产生。（2 2）摇摆杆与筒体连接加强板处开裂，因端盖及其配重重量较大，开关频繁开关，配重及端盖自 身重量对摇摆臂连接焊缝冲击较大，导致该部位受力过大撕裂，容易造成外表面疲劳开裂。（3

34、3）私自焊补第25页共 41 页当染色机出现泄漏时，印染企业普遍采用维修焊补为主，且无相应资质，使用单位的维修人员采 取不当的修理方法，不但不能有效修复，反而为更大缺陷的产生和安全事故埋下隐患。5.5.典型案例与预防措施1 1） 对于腐蚀疲劳开裂，当压力容器安全阀开启压力低于储气罐进入染色机的压力时，在储气罐出 口通向各用蒸汽压力容器的管道上装设必要的减压装置。同时避免快速的进行冷热介质的交换和异常 频繁的开停车。2 2） 对于局部腐蚀情况，应当合理选材，选用抗腐蚀能力强的材质，焊接时尽量使焊缝光滑，避免 存在缝隙，点状凹坑引起局部腐蚀。3 3） 对于应力腐蚀开裂，印染企业需要严格控制烧碱、双

35、氧水、HACHAC 醋酸含量，尤其是含氯离子介 质。尽量采用经过固溶强化或者稳定化处理的奥氏体不锈钢。改善焊接工艺并合理安排焊接顺序，减 小焊接残余应力。第 03 讲 蒸压釜、灭菌柜、高温高压染色机的定期检验（三）专题：快开门压力容器安全联锁功能一、快开门压力容器简介二、快开门压力容器及安全联锁功能的相关规定三、常见快开门的形式四、常见安全联锁装置的形式五、安全联锁装置符合性判定方法六、实际检验中的常见实例一、快开门压力容器简介何为快开门式压力容器？快开门式压力容器是指将盖旋转某一角度或锁紧件移动一定距离，就可完成启闭的压力容器。由第26页共 41 页于不需要逐个拧紧或松开紧固螺栓，快开门式压

36、力容器的启闭时间很短，物料装卸相当方便，因而在 频繁间歇操作场合获得广泛应用。应用领域快开门式压力容器广泛地应用于化工、建材、食品、纺织、航天、医疗、造纸等工业领域。例如 医院和实验室的消毒锅、高压氧仓；建材工业中硅酸盐制品的蒸压釜；化工工业中橡胶制品的硫化罐; 食品工业中罐头制品的灭菌罐、食品高压杀菌釜；建材工业中的木材干馏罐、枕木防腐罐；纺织工业 中的染色机、蒸煮罐等。快开门式压力容器的总体要求（1 1）采用快速开关盖装置操作过程中加压时间较短，有的只有十几分钟，容器的启闭时间直接影响到生产效率，有时甚至 是生产效率的决定性因素。常见的带紧固螺栓密封结构，如平垫密封、双锥密封等，由于螺栓装

37、拆困 难，劳动强度大，装拆时间长，难以满足快开要求。因此，必须采用快速开关盖装置。（2 2）抗疲劳性能好随着操作过程中升温升压、降温降压的周期性循环，快开门式压力容器承受着交变载荷的作用，有可能在局部结构不连续处产生疲劳裂纹，甚至造成疲劳破坏。为防止疲劳破坏，一方面尽量减少频 繁启闭的次数和温度差异引起的应力集中；另一方面应尽量减少局部结构不连续，采用全熔透的焊接 接头，并使局部结构不连续处圆滑过渡。（3 3）物料装卸方便每次操作后，需将成品或残渣从快开门式压力容器中取出，再将原料装入，物料装卸速度对生产 效率也有很大的影响。因此，应探讨科学合理的物料装卸方法。（4 4）设置安全联锁功能频繁开

38、关盖是快开门压力容器的使用特点。 在容器卸压未尽前或带压下人为打开， 以及端盖未完 全闭合就升压，是快开门压力容器爆炸的主要原因之一。因此，快开门压力容器应设置能控制端盖开 闭动作的安全联锁功能，使之在端盖未完全闭合之前，容器内不能增压；在容器内压力未完全泄放时, 锁紧装置不能松开。这样容器本身就具备防止误操作造成事故的能力。二、快开门压力容器安全联锁功能相关规定1.1.规范要求（TSGTSG 21-201621-2016 第 3.2.163.2.16 条）3.2.163.2.16 快开门式压力容器设计专项要求快开门式压力容器，是指进出容器通道的端盖或者封头和主体间带有相互嵌套的快速密封锁紧装

39、第27页共 41 页置的容器。用螺栓（例如活节螺栓）连接的不属于快开门式压力容器。快开门式压力容器的设计应当考虑疲劳载荷的影响。设计者应当设置安全联锁装置，并且对其使 用环境、检验周期、校验方法等使用技术要求作出规定。快开门式压力容器应当具有满足以下要求的安全联锁功能：（1 1）当快开门达到预定关闭部位，方能升压运行；（2 2）当压力容器的内部压力完全释放，方能打开快开门。活节螺栓连接2.2.质检办特20132013338338 号（质检总局：关于加强小型锅炉、快开门式压力容器和烘缸（筒）安全 监察工作的通知）（二）快开门式压力容器。检查快开门式压力容器是否办理使用登记，是否在定期检验有效期内

40、，是否存在私自安装改造维 修，快开门联锁装置是否完好、联锁功能是否正常，操作人员是否持有效特种设备作业人员证、是否 掌握安全操作技能并能够熟练操作设备，安全管理人员或业主是否了解此类设备的风险和应对措施， 使用单位是否制订了安全管理制度和操作规程。快开门式压力容器的安全联锁装置功能必须经检验机构监督检验并验证合格方可随机出厂。3.3.安全连锁装置应满足固容规3.2.163.2.16 规定，还应满足：（1 1）以手动以外方法开闭端盖的快开式蒸压釜，必须设置安全联锁装置；（2 2）对于手动启闭端盖的快开端盖式蒸压釜，原则上还应设置报警装置；（3 3）排放管应与大气相通，且不得有妨碍介质流动的弯曲或

41、断面收缩，并能防止堵塞（4 4）传感器及显示元件须有足够精度和重复使用的稳定性。三、常见快开门的形式第28页共 41 页卡箍式第29页共 41 页齿啮式压紧式剖分环式移动式卡箍连接结构上下法兰无啮合齿，其开启与闭合由法兰外侧的卡箍开、合来实现。一般卡箍截面为U U 型槽的环箍，闭合后快开门容器筒体和封头的上下法兰能顺利进入卡箍U U 型槽内并达到密封。卡箍式卡箍式被广泛应用于高温高压染纱机等压力容器上，其特点是快开门结构尤其是卡箍因其制造成 本低，容器开合方便快捷受到市场的认可，但其结构易损坏，可靠性差，安全性能不够高。第30页共 41 页齿啮式快开装置齿啮式快速开关盖装置在大型蒸压釜中广泛应

42、用。顶盖法兰和端部法兰在圆周方向加工出均布的 齿，通过将顶盖法兰旋转某一角度，可实现顶盖法兰齿和端部法兰齿之间的啮合和错开，从而达到快 速开关盖的目的。顶盖关闭并锁紧后，在 A A 口通入一定压力的水（或其他介质），就可实现密封。齿啮式第31页共 41 页第32页共 41 页图中、低压齿啮式快开装置1 1 顶盖 2 2 顶盖法兰 3 3 端部法兰 4 4密封圈 5 5筒体6 6端部法兰齿 7 7 顶盖法兰齿齿啮式容器可以承受较高的压力，且安全系数高，但由于法兰为整体锻件，成本较高齿啮式蒸压釜（旋转啮合）灭菌器（平移啮合）压紧式快开装置第33页共 41 页压紧式结构主要是利用活节螺栓、旋柄、手轮

43、、凸轮等快速拧紧或松开门盖来达到快开的目的。般采用强制式密封结构，即通过活节螺栓、旋柄的拧紧或凸轮的压紧来达到预紧密封。压紧式快速开关盖装置如图所示压紧式图压紧式快速开关盖装置1 1手轮 2 2 键 3 3 罩 4 4 丝杆 5 5 螺母 6 6 撑挡盘 7 7撑挡 8 8 压块 9 9 门盖 1010 密封圈 1111 筒体压紧式容器主要优点是快开门联锁装置不需要电器的驱动， 操作简单， 成本低， 但开启速度慢且 安全系数不高，其承压能力不高，一般只适用于常压、低压容器，灭菌器上用得较多。压紧式n第34页共 41 页剖分式快开装置剖分式快开结构的特点是由剖分环承受内压产生的轴向力，采用全自紧

44、式密封结构，通过张开和 收拢剖分环实现快开。该结构可用于压力很高的场合。图剖分环式快开装置1 1 筒体端部 2 2剖分环 3 3 平盖4 4衬环 5 5 0 0 形圈剖分环式/2-2剖分环式移动式快开装置右图是一种典型的移动式快开装置，其特点是门可以沿轨道水平移动，而不象前面介绍的快开装 置那样，需要用起吊装置将盖吊出，或者用平衡锤使盖转动。丝杆为右旋螺纹，当手把向右旋转时， 丝杆带动横梁上升，横梁两端顶着钩耳时，继续旋转手把就把门关紧，反之把门打开。该结构适用于 低压场合。移动式第35页共 41 页图17移动式快开装逬I一门2F耳3横梁4一较链5密封蛰6-丝杆7手把移动式第36页共 41 页

45、四、常见安全联锁装置的形式按引起安全联锁功能动作的动力来源分有三种：直接作用式安全联锁装置间接作用式安全联锁装置组合式安全联锁装置直接作用式直接作用式安全联锁装置是依靠容器内的压力实现连锁动作的，具有整体灵活可靠、成本低、寿 命长和可靠性好等优点。但较难完全实现所要求达到的联锁功能。固定板焊接在可转动的齿圈上；基架焊接在容器筒体外表面。进气管通过球阀和筒体接通；出气 管的一端接球阀，另一端接三通，分别通过警告笛和排空管与大气相通。固定销在衬套内沿轴向可作 往复运动，并可插入固定板上的孔内。第37页共 41 页图19齿瞻式快开装St的安全联锁装置（一）1一固定扳2导向套3T1套4-IIS定箭5进

46、代柠6-灣柱7-（一出气管1L餌芯崔转杆n基JR 12筒体B齿HN14三逋lSFWffif応一排空IT工作原理：在关闭快开端盖过程中，若齿圈没有旋转到位，固定销被固定板挡住，球阀无法关闭, 容器内无法升压。只有当齿圈完全啮合到位，固定销刚好插入固定板上的孔内，球阀才能关闭，容器 内才能升压。同时，齿圈亦被固定销固定而无法转动，从而保证工作时端盖不被打开。要想打开端盖, 只有先打开球阀，退出插销，此时容器内带压气体亦经球阀由排空管排出，警告笛也随之响起。只有 当容器内压力降至零时，警告笛才息声，此时端盖才能被打开，也即用警告笛的笛声提示操作人员正 确操作，保证容器安全操作。间接作用式间接作用式安

47、全联锁装置是利用外来能量实现连锁动作的，常采用自动控制仪表、微机等来控制,具有精度高、反应灵敏、易于实现自动化控制等优点。但受停电或电子元件失效等的影响，寿命较短、 成本较咼。第38页共 41 页图右是一种压紧式快开装置的安全联锁装置，它由自锁轮9 9、电磁阀 R1R1、电磁铁 R2R2、继电器 J1J1和 J2J2、限位开关 K1K1、开关 K2K2、电接点压力表 P P 以及指示灯 D1D1 和 D2D2 组成。自锁轮 9 9 固定在螺纹的内端 面，电磁铁R2R2 固定在撑挡盘内端面上，其芯销与自锁轮上的齿口相对应。在容器外壳上对应其中一根撑挡杆的一端处安装限位开关 K1K1。电磁阀 R1

48、R1 串在容器的进气管中。电接点压力表 P P 安装在容器外壳上, 与容器内腔连通。电气控制盒内安装继电器 J1J1、J2J2，面板上接开关 K2K2 和指示灯 D1D1、D2D2工作原理：使用时，先移动手轮带动螺母旋转，撑挡杆压紧盖并触动限位开关K1K1,电源接通，再打开开关 K2,K2,指示灯 D1D1 亮，同时接通电磁阀 R1R1 电源而动作，容器内开始进气。当容器内气压大于零 时，电接点压力表 P P 活动触片离开零值接点，断开继电器 J2J2 线圈电源，其常闭触点 J2-1J2-1 闭合，指示 灯 D2D2 亮，同时接通电磁铁R2R2 线圈电源而推动其芯销插入自锁轮的齿口内，使螺母不

49、能回转而达到盖当容器内气压达到额定值时，电接点压力表 P P 活动触片接通额定压力值接点，继电器 J1J1 线圈接通 电源，其常闭触点 J1-1J1-1 断开，指示灯 D1D1 灭，断开电磁阀 R1R1 电源而停止进气。开门时先断开开关 K2K2, 待容器内气体排尽时，电接点压力表 P P 活动触片回至压力零值接点，接通继电器 J2J2 线圈电流，其常闭 触点 J2-1J2-1 断开，电磁铁 R2R2 也断开第39页共 41 页电源，其芯销被推出自锁轮上的齿口，再转动手轮带动螺母旋转，第40页共 41 页将撑挡杆退出，盖方可打开。组合作用式为克服直接作用式和间接作用式安全联锁装置的缺点，综合保

50、留它们的优点，出现了以机械控制 为主、电器控制为辅的组合式安全联锁装置。图右是一种典型的组合式安全联锁装置，它主要由机械插销驱动器、行程开关、电磁铁、接触器等 零部件组成，主要由机械插销驱动器实现安全联锁动作，由电器插销驱动器来补偿机械控制的不足。图笳机电控制安全联锹裳置錯构煤理图I安全抽销2电建铁3-安全捕带播入到包行程开关4-齿圈，7誰6-Tft块7-tHR安全插销退岀到fttfB开关插销盟劫器io-ntw五、安全联锁装置符合性判定方法第41页共 41 页查阅使用说明书现场查看和试验三者结合原理分析如何确认快开门达到预定关闭部位方能升压运行？总的原则一反问法：门未关，能否升压（进汽）？动作

51、是否联锁？一般压力容器制造厂采用行程开关来控制预定关闭部位，到达预定部位给出一个进气信号，然后 升压运行。这里有两个问题要注意：一是未到关闭部位就给出升压信号。原因有：行程开关的灵敏度、装配位置、或者人为因素。解决办法：装配双行程开关或固定位置加行程开关。二是升压运行的方式： 手动或自动。不允许手动进气（手动进气阀有锁定装置的除外），采用接收升压信号后的电磁阀打开 后升压运行。如何确认当压力容器内部压力完全释放方能打开快开门？总的原则一一有余压，能否开门？动作是否联锁？打开快开门时，容器内部存在残余压力。大部分快开门利用电接点压力表测量容器内部压力，当 压力为 0 0 时给出信号，允许把门打开

52、。但由于压力表的精度原因，其指针为0 0 时，容器内部还有一定的残余压力，这时开门有安全隐患。所以必须保证容器开门时的压力与外界气压相同。一般采用以下 方法：一、安装微压开关，刻度值调为 o.ooiMPao.ooiMPa 通过对比试验，设定延时功能；二、安装风鸣器， 进行尾气排放；三、以上方法联合使用。查阅使用说明书一般在快开门压力容器的使用说明书中都有对安全联锁功能的说明。如没有，可以通过用户与制 造单位联系，出具相关的说明材料。第42页共 41 页第43页共 41 页WHttHiAMU.91I耳门山JH】忡It十辛我晞忖.BlfJ FlAfitHf4NI9h祥门工上.FltH b Ifetf I n H K H ft IM；轟t