《化工环保与安全技术》 课件 第七章 化工设备安全技术

第七章化工设备安全技术—安徽大学化学化工学院化工系《化工环保与安全技术》化工环保与安全技术课程组第七章化工设备安全技术第一节

压力容器安全技术

一、压力容器分类监察与定期检验

二、压力容器的设计、制造安全

三、压力容器的安全附件第一节

压力容器安全技术化工设备形式繁多，如动力设备、输送设备、分离设备、储运设备等，但设备一般由限制其工作空间且能承受一定压力的外壳和各种各样的内件构成。这种能承受压力的外壳就是压力容器，其占化工生产装备的80%以上。保障其平稳安全运行对于化工安全生产具有重要意义。什么是压力容器？一、压力容器分类监察与定期检验第一节

压力容器安全技术（一）压力容器分类监察一、压力容器分类监察与定期检验安全生产，防大于治。安全监察工作是预防和减少事故特别是重特大事故发生的最有效手段。风险程度愈高的压力容器，其生产、使用、检验检测和监督检查的要求也应该愈高。因此将有限的力量集中在风险程度高的设备上，才能最大限度地考虑安全和经济关系的协调。因此需要对压力容器进行合理分类。第一节

压力容器安全技术（一）压力容器分类监察一、压力容器分类监察与定期检验1.按压力等级分类：我国压力容器的分类方法主要包括：外压容器[当容器的内压力小于一个绝对大气压（约0.1MPa）时，又称为真空容器]内压容器低压(L)容器0.1MPa≤p＜1.6MPa中压(M)容器1.6MPa≤p＜10.0MPa高压(H)容器10MPa≤p＜100MPa超高压(U)容器p≥100MPa按照设计压力p第一节

压力容器安全技术（一）压力容器分类监察一、压力容器分类监察与定期检验2.按容器在生产中的作用分类：我国压力容器的分类方法主要包括：生产过程中的作用反应压力容器(代号R）：完成物理、化学反应换热压力容器（代号E）：完成介质热量交换分离压力容器（代号S）：主要完成介质流体压力平衡缓冲和气体净化分离储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：主要用于储存、盛装气体、液体和液化气体等介质第一节

压力容器安全技术（一）压力容器分类监察一、压力容器分类监察与定期检验3.按安装方式分类：我国压力容器的分类方法主要包括：安装方式固定式压力容器：移动式压力容器：指由罐体或者大容积钢质无缝气瓶与走行装置或者框架采用永久性连接组成的运输装备。安装在固定位置使用的压力容器，工艺条人员也较固定。第一节

压力容器安全技术（一）压力容器分类监察一、压力容器分类监察与定期检验我国压力容器的分类方法主要包括：4．按压力容器的安全技术管理分类TSG-21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》（后简称固容规）中将容器分为三类：分类依据（1）压力（P）（2）容积（V）（3）介质危害程度Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类按照介质特性，选择相应的分类图根据设计压力p和容积V查图确定容器类别事故危害增大安全要求增加第一组介质：毒性危害程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体；第二组介质：除第一组介质以外的介质。第一节

压力容器安全技术（一）压力容器分类监察一、压力容器分类监察与定期检验我国压力容器的分类方法主要包括：5．按制造许可分类根据《市场监管总局关于特种设备行政许可有关事项的公告》（2021年第41号）中的特种设备制造许可证可分为从A1至D的若干等级，取得资质方可制造：项目由总局实施的子项目总局授权省级市场监管部门实施或由

省级市场监管部门实施的子项目备注压力容

器制造

（含安

装、修

理、改

造）1．固定式压力容器

大型高压容器（A1）；超高压容器（A6）

2．移动式压力容器

铁路罐车（C1）

3．氧舱（A5）

4．气瓶

特种气瓶［纤维缠绕气瓶

（B3）］1．固定式压力容器

其他高压容器（A2）；球罐（A3）；非金属压力容器（A4）；中、低压容器（D）

2．移动式压力容器

汽车罐车、罐式集装箱（C2）

长管拖车、管束式集装箱（C3）

3．气瓶

无缝气瓶（B1）；焊接气瓶（B2）；特

种气瓶［低温绝热气瓶（B4）、内装

填料气瓶（B5）］1．固定式压力容器压力分级方法按照《固

定式压力容器安全技术监察规程》执行；

2．大型高压容器指内径大于或者等于2米

的高压容器；3．直径过大无法整体通过公路、铁路运输

的超大型压力容器，其相关许可要求见公

告原件；

4．覆盖关系：A1级覆盖A2、D级，A2、

C1、C2级覆盖D级；

5．取得A5级压力容器制造许可的单位可

以制造与其产品配套的中低压压力容器。第一节

压力容器安全技术（二）定期检验一、压力容器分类监察与定期检验1、压力容器自行检查月度检查实施主体：使用单位频率：每月至少进行1次检查内容：压力容器本体及其安全附件、装卸附件、安全保护装置、测量调控装置、附属仪器仪表是否完好，各密封面有无泄漏，以及其他异常情况等为进一步保障压力容器的使用安全，了解压力容器的使用状态，固容规中规定压力容器在使用中需要进行自行检查与定期检验。年度检查实施主体：使用单位频率：每年至少进行1次检查内容：检查项目至少包括压力容器安全管理情况、压力容器本体及其运行状况和压力容器安全附件检查等。同时进行压力容器使用安全状况分析，并且及时消除年度检查中发现的隐患。第一节

压力容器安全技术（二）定期检验一、压力容器分类监察与定期检验2、压力容器定期检验实施主体：国家认可的特种设备检验机构检查内容：材料、结构、表面裂纹及凹坑、咬边、腐蚀、环境开裂和机械损伤、错边量和棱角度、焊缝缺陷、母材分层、鼓包、绝热性能、耐压试验等。等级评定：以各项目中等级最低者作为最终等级。一般安全状况等级评定可分为1～5级，从1～5级存在的安全风险逐渐提高。为进一步保障压力容器的使用安全，了解压力容器的使用状态，固容规中规定压力容器在使用中需要进行自行检查与定期检验。第一节

压力容器安全技术（二）定期检验一、压力容器分类监察与定期检验2、压力容器定期检验频率：根据评定等级按照标准规定的时间周期进行。(1)安全状况等级为1、2级的，一般每6年检验一次；

(2)安全状况等级为3级的，一般每3年至6年检验一次；

(3)安全状况等级为4级的，监控使用，其检验周期由检验机构确定，累计监控使用时间不得超过3年，在监控使用期间，使用单位应当采取有效的监控措施；

(4)安全状况等级为5级的，应当对缺陷进行处理，否则不得继续使用。为进一步保障压力容器的使用安全，了解压力容器的使用状态，固容规中规定压力容器在使用中需要进行自行检查与定期检验。第一节

压力容器安全技术压力容器设计的基本要求是在充分保证安全性的前提下做到尽可能提高经济性。安全性主要指设备的结构完整性与密封性。经济性主要包括：高的设备运行效率；原材料的节省；经济的制造方法；低的操作费用和维修费用等。

二、压力容器的设计、制造安全（一）压力容器的设计安全第一节

压力容器安全技术（一）压力容器的设计安全二、压力容器的设计、制造安全为了充分保证安全性，压力容器设计安全的基本控制主要体现在以下几个方面。1．压力容器材料的合理选择压力容器用钢成分的基本要求

满足韧性的前提下提高强度、提高塑性储备量、同时要求较高的可加工性能与可焊接性能。(2)压力容器用钢的选择原则：

使用条件：设计温度、设计压力、介质特性和操作特点

相容性：材料与其相接触的介质的相互作用根据零件的功能和制造工艺经济性：综合考虑腐蚀裕量、设备规模及重要性、结构复

杂程度、加工难度

规范标准：符合相应国家标准和行业标准的规定

第一节

压力容器安全技术（一）压力容器的设计安全二、压力容器的设计、制造安全2．压力容器结构的合理设计严格依据相关标准进行设计时应避免高应力叠加尽量避免产生较高的不连续应力尽量避免温差带来的较大热应力合理选择焊接结构并考虑检验检测合理设计密封结构保证设备密封性结构设计必须考虑相应的检查、检修通道、清洗方式与安装、施焊空间以便于容器的安装、检修和清洗

第一节

压力容器安全技术（一）压力容器的设计安全二、压力容器的设计、制造安全3．合理的压力容器强度设计（1）选择合理的强度设计方法：规则设计方法：指常规设计方法，即只考虑单一的最大载荷工况，按一次施加的静力载荷处理，不考虑交变载荷，也不区分短期载荷和永久载荷，因此无法考虑容器疲劳问题。代表：GB/T150-2011《压力容器》特点：简单，偏于保守，校核过程简单；分析设计方法：以塑性失效准则为基础、采用精细的力学分析手段的压力容器设计方法。代表：JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》特点：复杂，较为精确，校核过程复杂设计成本高；第一节

压力容器安全技术（一）压力容器的设计安全二、压力容器的设计、制造安全3．合理的压力容器强度设计（2）在设计方法中嵌入安全控制设计参数的保守化控制：如设计压力、设计温度的保守取值与厚度附加量的计入。许用应力安全系数控制：材料安全系数数值的确定，不仅需要一定的理论分析，更需要长期实践经验积累料，如果安全系数过大则会使设计的部件过分笨重而浪费材料，反之则使部件过薄而导致刚度强度不足。因此需要通过许用应力安全系数的取值控制最终的许用应力，以实现安全与经济性的协调。

第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全在压力容器设计时虽留有各种余量，但由于压力容器制造过程中需要经过选材、下料、零部件预制、筒体卷制、组装、焊接等多种工序。每道工序均可能产生相应的制造缺陷，若不加以严格把控，这些制造缺陷的存在将极有可能直接或间接地影响容器的使用安全。因此在制造阶段通常需要进一步管控来确保压力容器的制造安全。

第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：1.材料验收控制:容器用钢应附有钢材生产单位的质量证明书，容器制造单位必须认真审核必要时需要进行复验。

2.焊接控制:专业人员、专业焊材保管、合理规范的制定相关焊接工艺、做好缺陷预防与返修工作。3.理化实验与热处理控制:通过专业理化试验人员对压力容器的原材料、焊接工艺评定试板等进行化学成分定性分析、力学性能测试等理化试验以进一步保证压力容器的制造质量。4.无损检测控制：通过无损检测来进一步发现设备中可能存在的缺陷，从而保证压力容器制造质量。第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：1.材料验收控制:容器用钢应附有钢材生产单位的质量证明书，容器制造单位必须认真审核必要时需要进行复验。

2.焊接控制:专业人员、专业焊材保管、合理规范的制定相关焊接工艺、做好缺陷预防与返修工作。3.理化实验与热处理控制:通过专业理化试验人员对压力容器的原材料、焊接工艺评定试板等进行化学成分定性分析、力学性能测试等理化试验以进一步保证压力容器的制造质量。4.无损检测控制：通过无损检测来进一步发现设备中可能存在的缺陷，从而保证压力容器制造质量。常见的无损检测手段包括：通过在工件表面施加磁粉并磁化工件后对工件表面和近表面的磁力线进行观测的磁粉检测；第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：1.材料验收控制:容器用钢应附有钢材生产单位的质量证明书，容器制造单位必须认真审核必要时需要进行复验。

2.焊接控制:专业人员、专业焊材保管、合理规范的制定相关焊接工艺、做好缺陷预防与返修工作。3.理化实验与热处理控制:通过专业理化试验人员对压力容器的原材料、焊接工艺评定试板等进行化学成分定性分析、力学性能测试等理化试验以进一步保证压力容器的制造质量。4.无损检测控制：通过无损检测来进一步发现设备中可能存在的缺陷，从而保证压力容器制造质量。常见的无损检测手段包括：利用液体毛细管作用让渗透液渗入开口缺陷中并使用显影液加以显形的渗透检测；第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：1.材料验收控制:容器用钢应附有钢材生产单位的质量证明书，容器制造单位必须认真审核必要时需要进行复验。

2.焊接控制:专业人员、专业焊材保管、合理规范的制定相关焊接工艺、做好缺陷预防与返修工作。3.理化实验与热处理控制:通过专业理化试验人员对压力容器的原材料、焊接工艺评定试板等进行化学成分定性分析、力学性能测试等理化试验以进一步保证压力容器的制造质量。4.无损检测控制：通过无损检测来进一步发现设备中可能存在的缺陷，从而保证压力容器制造质量。常见的无损检测手段包括：利用射线穿透物体发现其内部缺陷的射线探伤；第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：1.材料验收控制:容器用钢应附有钢材生产单位的质量证明书，容器制造单位必须认真审核必要时需要进行复验。

2.焊接控制:专业人员、专业焊材保管、合理规范的制定相关焊接工艺、做好缺陷预防与返修工作。3.理化实验与热处理控制:通过专业理化试验人员对压力容器的原材料、焊接工艺评定试板等进行化学成分定性分析、力学性能测试等理化试验以进一步保证压力容器的制造质量。4.无损检测控制：通过无损检测来进一步发现设备中可能存在的缺陷，从而保证压力容器制造质量。常见的无损检测手段包括：利用超声波遇到缺陷产生反射的现象进行的超声检测；第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：1.材料验收控制:容器用钢应附有钢材生产单位的质量证明书，容器制造单位必须认真审核必要时需要进行复验。

2.焊接控制:专业人员、专业焊材保管、合理规范的制定相关焊接工艺、做好缺陷预防与返修工作。3.理化实验与热处理控制:通过专业理化试验人员对压力容器的原材料、焊接工艺评定试板等进行化学成分定性分析、力学性能测试等理化试验以进一步保证压力容器的制造质量。4.无损检测控制：通过无损检测来进一步发现设备中可能存在的缺陷，从而保证压力容器制造质量。常见的无损检测手段包括：通过利用载有交变电流的检测线圈靠近导电工件使工件产生涡流并形成反作用磁场后检测线圈阻抗的变化来判断是否存在缺陷的涡流检测第一节

压力容器安全技术（二）压力容器的制造安全二、压力容器的设计、制造安全制造阶段的管控措施主要包括：5.耐压、泄漏试验控制:为确认压力容器成品的实际安全性，在压力容器制造完成后，还应当进行耐压试验。耐压试验的目的是检验压力容器承压部件的强度及密封性能，是压力容器制造质量把控的最后一道关卡。其一般分为液压试验、气压试验以及气液组合压力试验三种。通过在压力容器中通入试验压力下的试验介质，观察承压部件有无明显的变形或破裂，焊缝、法兰等连接处有无渗漏来确认压力容器是否具有在设计压力下安全运行所需的能力。除超高压容器外，如果压力容器的设计压力是p，液压试验的压力约为1.25p；气压、气液组合试验的压力约为1.10p。考虑到危险性，无特殊情况一般使用液压试验。耐压试验合格后，对于盛装毒性危害程度为极度、高度危害介质或者设计上不允许有微量泄漏的压力容器，还应当进行泄漏试验以进一步确保其使用时的安全。第一节

压力容器安全技术（三）压力容器的设计、制造的监察管理二、压力容器的设计、制造安全压力容器的设计、制造还严格受到相应条例、规程的监察与管理1．设计的监察管理压力容器的设计单位应该取得相应设计资质如压力容器分析设计（SAD）资质、固定式压力容器规则设计资质、移动式压力容器规则设计资质；压力容器的设计单位应当具有匹配的设计人员、设计审核人员、场所和设备压力容器的设计单位应当具有健全的管理制度和责任制度。在压力容器设计之初，压力容器的设计委托方应当以书面形式正式向设计单位提出压力容器设计条件；在设计完成后设计单位必须提供相应设计文件。第一节

压力容器安全技术（三）压力容器的设计、制造的监察管理二、压力容器的设计、制造安全压力容器的设计、制造还严格受到相应条例、规程的监察与管理2．制造的监察管理压力容器的制造单位应当取得特种设备制造许可证，按照批准的范围进行制造；在整个制造过程中，制造单位应当严格执行有关法规、安全技术规范及技术标准；压力容器出厂或者竣工时，制造单位应当向使用单位提供竣工与质量合格相关的文件并且同时提供电子版并妥善保存上述资料，期限不少于压力容器使用年限。制造单位还需在压力容器的明显部位装设标有详细产品信息的铭牌。第一节

压力容器安全技术除了通过设计与制造过程中的诸多环节来控制风险，压力容器使用过程中必须装备相应的安全附件来监控相关安全参数并应对可能发生的紧急情况，以进一步保障其使用过程中的安全。常见的压力容器安全附件包括：安全阀、爆破片装置、压力表、液位计、温度计、紧急切断装置、安全联锁装置等。三、压力容器的安全附件第一节

压力容器安全技术（一）安全阀三、压力容器的安全附件安全阀是一种自动阀门，它可以不借助任何外力，利用介质本身的力排出额定数量的流体，以防止压力超过额定的安全值。当压力恢复正常后，阀门再自行关闭并阻止介质继续流出。弹簧式安全阀重锤杠杆式安全阀静重式安全阀第一节

压力容器安全技术（二）爆破片装置三、压力容器的安全附件由爆破片和夹持器等零部件组成的一次性使用的断裂型超压安全释放装置。其工作原理是在设定的温度下，当爆破片两侧压力差达到预定值时，爆破片即刻产生破裂或脱落，并泄放出流体介质，从而达到泄压作用。第一节

压力容器安全技术（二）爆破片装置三、压力容器的安全附件通常对于介质具有腐蚀性或毒性程度为极度、高度的压力容器，爆破片与安全阀通常组合进行使用，这样既可以防止单独用安全阀的泄漏，又可以在完成排放过高压力的动作后恢复容器使用。说明：1—安全阀；2—爆破片安全装置；3—安全阀入口侧；4—爆破片安全装置出口侧。第一节

压力容器安全技术（三）压力表三、压力容器的安全附件用以测量介质压力大小的仪表，是压力容器中重要的安全附件。操作人员通过压力表观察并控制适当的工艺压力参数，并保证其不超过允许的最高工作压力，以避免压力容器超压工作带来安全隐患。通常压力表按其结构和工作原理可分为液柱式、弹簧管式、活塞式和电量式四大类。1-弹簧管；2-拉杆；3-扇形齿轮；4-中心齿轮；5-指针；6-刻度盘；7-游丝；8-调整螺钉；9-接头第一节

压力容器安全技术（四）液位计三、压力容器的安全附件是工业过程测量和控制系统中用以指示和控制液位的仪表。液位计按功能可分为基地式（现场指示）和远传式（远传显示、控制）两大类。磁力翻版式液位计第一节

压力容器安全技术（五）温度计三、压力容器的安全附件温度计是工业过程测量和控制系统中用以测量工作介质、设备金属壁温的仪表。此类仪表对于控制设备金属壁温与工作介质温度在工艺要求的范围内具有重要作用。主要包括：膨胀式、压力式、热电阻、热电偶、辐射式温度计。第一节

压力容器安全技术（六）紧急切断装置三、压力容器的安全附件紧急切断装置是以紧急切断阀为主体设置的设备安全保障装置。当出现紧急情况时，紧急切断装置可以通过机械牵引、油压操纵、气动操纵、电动操纵等方式启动紧急关闭阀门，迅速切断通路，从而防止储运物料外泄，缩小事故危害程度。电磁燃气紧急切断阀第一节

压力容器安全技术（七）安全联锁装置三、压力容器的安全附件安全联锁装置是防止设备误操作的有效措施，其实质是将生产操作链中的局部或整体进行条件约束，只有按照顺序完成方可执行，即前一步操作为后一步操作的前提条件，只有完成前一步操作才可往下进行。安全联锁装置配合联锁保护系统可以有效地保证设备正常工作，实现自动控制，同时防止人为误操作引起的事故。第七章化工设备安全技术第二节密封安全技术

一、密封的作用与分类

二、化工设备常用密封技术及原理第二节密封安全技术现代化工和石油化工产业中的产品介质大多数都具有腐蚀性或易燃、易爆、有毒等特性，并伴有较高的压力和温度，一旦泄漏，轻者造成能源浪费、物料流失，重者直接危及人身安全，同时带来巨大的经济损失与环境污染。密封：而防止或限制流体从机器、设备中泄漏（外漏）或被污染（内漏）的有效措施就称之为密封。一、密封的作用与分类第二节密封安全技术造成泄露主要原因包含以下两个方面：机械产品的表面必然存在的各种缺陷和形状及尺寸偏差在机械零件联接处产生的间隙；二是密封两侧存在压力差。消除或减少任一种因素都可以阻止或减少泄漏，即降低推动力或阻断流动间隙，这也是各类密封装置实现密封的主要途径。通常的密封的途径包括：一、密封的作用与分类1）增加机加工精度，降低配合面间隙；2）利用变形结构填塞间隙，切断泄漏通道；

3）利用流体动压、静压力或磁场等作用增加泄漏通道中的阻力；

4）上述方式的组合。通过密封能够有效减少设备的内漏、泄漏、摩擦损失，提高设备效率减少能耗，节约原材料，提高设备的安全性与可靠性。(一)、密封的作用第二节密封安全技术一、密封的作用与分类密封通常可以根据两个密封界面间的运动情况分为静密封与动密封两大类。(二)、密封的分类静密封：

通常是指密封面间处于相对静止的状态下的密封。其主要包括垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。动密封：

通常是指密封面间处于相对运动的状态下的密封。其主要包括旋转密封、往复密封及复合运动密封三大类。第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理(一)、垫片密封垫片密封是由可拆连接处连接件和垫片组成的一种静密封结构形式，如左侧图示法兰-垫片密封结构。1-螺栓；2-垫片；3-法兰原理：在两密封面间插入垫片作为过渡元件。垫片材料受夹持压力作用后压缩，由此产生的弹性或弹塑性变形能够有效填塞密封面的变形和表面粗糙度，从而堵塞界面泄漏的通道，实现密封。(一)、垫片密封垫片密封过程：垫片密封的形成一般需要两个状态：初始密封与操作密封初始间隙初始密封操作密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理(一)、垫片密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理垫片密封结构的分类：垫片密封结构一般可分为强制式密封和自紧式密封两种。强制式密封：完全依靠连接件作用力强行挤压垫片达到的密封，一般需要较大的预紧力，且压力越高所需的预紧力越大，一般用于中低压。自紧式密封：依靠容器内部的介质压力压紧密封元件实现密封，所以介质压力越高，密封反而越可靠，如C形环密封、O形环密封、三角垫密封、楔形垫密封、伍德密封等，一般用于高压。半自紧密封：原则上属于强制式密封但其结构又具有一定的自紧能力的垫片密封如双锥环密封、八角垫、椭圆垫等。垫片密封结构的分类：自紧式密封举例：伍德密封结构1-顶盖；2-牵制螺栓；3-螺母；4-牵制环；5-四合环；6-拉紧螺栓；7-压垫；8-筒体端部(一)、垫片密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理垫片密封结构的分类：自紧式密封举例：(一)、垫片密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理自紧式O形环密封

填料密封是结构较为简单的一种直接接触式密封，一般由密封填料与压紧件组成，通常用于动设备如离心泵、往复泵、搅拌机轴的密封，在一些情况下也用于对密封要求不高的静设备内，如小直径塔设备整块式塔盘与塔壁的间隙密封以及填料函式换热器的浮头端密封。其缺点是材料损耗较大且需要允许一定泄露量。(二)、填料密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理原理：填料在浸渍润滑剂后在压盖的挤压下，润滑剂被挤出，在轴表面形成液膜。轴在微观下表面非常的不平整，与填料只能部分接触，而部分未接触，所以在填料和轴之间着形成厚度不均的不规则液层通道，像迷宫一样，带压介质在通道中多次被节流，从而达到密封的作用。

(二)、填料密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理分类：常见填料按材料可分为纤维填料、橡胶填料、柔性石墨填料、金属填料和复合填料等。其中使用较多的是纤维填料，其主要可分为天然纤维、合成纤维和复合纤维填料三种。按制造方法（结构）分为绞合、编织、叠层和模压的填料。(二)、填料密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理机械密封是一种旋转机械，如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等的轴封装置。又叫端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。(三)、机械密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理1—补偿环；2—补偿环辅助密封圈；3—弹簧；4—弹簧座；5—紧定螺丝；6—非补偿环；7—非补偿环辅助密封圈；8—防转销

原理：动环随轴转动，因此其与轴之间无相对运动，它们之间的密封为静密封。同时，图中静环始终保持静止，因此其与不发生运动的端盖间的密封也为静密封。动环与静环的接合面在介质压力与弹簧作用力的共同作用下紧贴在一起，并发生相对滑动，其间由一层极薄的液膜润滑，形成端密封。实现密封效果。(三)、机械密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理1—补偿环；2—补偿环辅助密封圈；3—弹簧；4—弹簧座；5—紧定螺丝；6—非补偿环；7—非补偿环辅助密封圈；8—防转销

分类：机械密封的种类众多可以按照密封端面的对数、密封流体是否平衡、密封流体在密封端面间的泄漏方向、按弹簧的数量、按弹性元件等进行分类。(三)、机械密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理此外，动、静环端面是否直接接触可分为接触式机械密封（之前图示）和非接触式机械密封如干气密封。干气机械密封胶密封是指使用密封胶作为密封填料实现的密封。(四)、胶密封第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理原理：密封胶也称液体垫片（填料）或高分子液体密封剂，是一种呈液态或膏状，具有良好的耐热、耐压、耐油、耐化学试剂等特性的密封胶黏剂。它可以有效填充在设备各部件的接合面之间或泄漏点处，起到密封作用。应用：可以用于带压堵漏密封，还可对连接接合面、泄漏点，如管道、容器上的孔洞、裂纹进行涂胶贴补。(五)、其它常见密封结构第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理间隙密封

原理：利用密封环或套筒等密封元件将泄漏通道的间隙变小，形成较大的流动阻力，形成密封。迷宫密封

原理：通过在转轴周围设若干阻碍结构使通道复杂化，变为一系列截流间隙与膨胀空腔，使被密封介质在通过时产生节流效应而达到阻漏的目的。(五)、其它常见密封结构第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理浮环密封原理：注入压力较高的封液由中部腔体挤入浮环和转动件之间，通过由封液构成的液膜形成密封。磁流体密封

原理：由磁极和转轴所构成的磁性回路，将放置在轴与极靴顶端缝隙间的磁流体集中，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。(五)、其它常见密封结构第二节密封安全技术二、化工设备常用密封技术及原理原理：将系统内外的泄漏通道使用隔膜等方式完全隔断，或者将工作机与原动机置于同一密闭系统内利用磁力等非接触方式驱动，以完全杜绝介质向外泄漏。全屏蔽密封第七章化工设备安全技术第三节化工设备防腐技术

一、金属腐蚀的分类及评定

二、化工设备的常见腐蚀形式及其防腐方法第三节化工设备防腐技术腐蚀是指材料在周围环境作用下产生损耗与破坏的现象。而对于化工设备来说，由于产环境的特殊性，相关腐蚀的预防与控制就更为重要，相关专业人员必须具有对腐蚀原理、防腐技术手段的基本认知方可做到“全面化的腐蚀控制”，促进我国化工生产腐蚀控制水平的提高。一、金属腐蚀的分类及评定腐蚀非金属：受到环境的化学或物理作用，导致非金属构件变质或破坏的现象。金属：金属材料与环境相互作用，在界面处发生化学、电化学和（或）生化反应而破坏的现象。金属腐蚀的现象和机理比较复杂，但大致可以按照腐蚀机理、腐蚀形态、腐蚀应力负荷和腐蚀环境等四种方式进行分类。腐蚀机理化学腐蚀第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(一)、金属腐蚀的分类电化学腐蚀物理腐蚀金属与电解质溶液接触时形成原电池的电极反应而产生的，在腐蚀过程中有电流产生。发生化学反应生成化合物产生的腐蚀，在腐蚀过程中没有电流产生。冲刷、磨损、碰撞、辐照等物理变化引起的腐蚀.

占化工设备中绝大多数金属腐蚀的现象和机理比较复杂，但大致可以按照腐蚀机理、腐蚀形态、腐蚀应力负荷和腐蚀环境等四种方式进行分类。腐蚀形态全面腐蚀第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(一)、金属腐蚀的分类局部腐蚀腐蚀在金属表面局部区域上进行，其余大部分区域腐蚀轻微或几乎不腐蚀。腐蚀发生在整个金属表面上，全面腐蚀的腐蚀分布相对较均匀。隐蔽且难以预测危害大金属腐蚀的现象和机理比较复杂，但大致可以按照腐蚀机理、腐蚀形态、腐蚀应力负荷和腐蚀环境等四种方式进行分类。腐蚀应力负荷无应力负荷腐蚀第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(一)、金属腐蚀的分类有应力负荷腐蚀金属结构承载时其内部应力是否导致腐蚀过程加速金属腐蚀按其腐蚀环境进行分类较为复杂：按所在自然环境可分为大气、土壤腐蚀等；按照工业环境可分为酸性环境腐蚀、碱性环境腐蚀等；按照腐蚀介质可分为氯化物腐蚀、氢氧化物腐蚀等；按照腐蚀介质化学性质可分为电解质溶液腐蚀、非电解质溶液腐蚀等。第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(一)、金属腐蚀的分类为更好地预测可能发生的金属腐蚀并进行预防，需对不同环境条件下的不同金属材料的腐蚀程度进行评定。评定一般可分为定性法和定量法。定性法对金属试件腐蚀前后进行的宏观或微观的观察。宏观主要包括腐蚀前后及去除腐蚀产物前后的形态肉眼观察，腐蚀产物的形态、分布、特征及在溶液中的形态、颜色等；微观观察主要指对受腐蚀的试样进行金相检查或断口分析，或者用扫描电镜、透射电镜、俄歇电子能谱仪等仪器进行微观组织结构和相成分的分析。第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(二)、金属腐蚀评定定量法为了更加客观的评定腐蚀，在工程中通常采用定量法。第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(二)、金属腐蚀评定全面腐蚀的定量评定

腐蚀速度

增重法失重法

重量表示不直观深度表示较直观定量法为了更加客观的评定腐蚀，在工程中通常采用定量法。第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(二)、金属腐蚀评定全面腐蚀的定量评定以腐蚀速度表达式作为依据，金属全面腐蚀耐蚀性可使用三级评定。

级别腐蚀速率(mm/a)耐蚀性等级1<0.1耐蚀20.1~1可用3>1不可用定量法第三节化工设备防腐技术一、金属腐蚀的分类及评定(二)、金属腐蚀评定局部腐蚀的定量评定局部腐蚀的形式和原理多样，因此对于局部腐蚀需要根据具体局部腐蚀的形式来决定相应的测试方法。点蚀常采用化学浸泡法或电化学测量方法；对于不锈钢晶间腐蚀常依据相关标准采用T法（硫酸-硫酸铜-铜屑法）、X法（65%沸腾硝酸法）等方法进行评定；应力腐蚀破裂往往采用恒载荷、恒变形、慢应变速率法等方式结合宏观、微观及力学性能测试进行评定。（一）全面腐蚀特征：在整个金属表面上进行，腐蚀分布相对均匀，速度相对稳定容易预测，且在每次检修过程中均可进行测量预防措施：增加由腐蚀速率与设备使用寿命确定的腐蚀余量来提高设备壁厚根据设备接触环境设计采用易钝化金属、耐蚀合金或使用非金属覆盖层等方式进一步减小腐蚀。对于一些结构简单的化工设备或者化工管道在腐蚀性不大的环境中产生的全面腐蚀还可采用电化学保护中的阴极保护。第三节化工设备防腐技术二、化工设备的常见腐蚀形式及其防腐方法电化学保护手段原理简述定义：电化学保护指通过改变被腐蚀金属的电极电位从而控制金属腐蚀的手段。常分为阴极保护和阳极保护阳极保护的原理是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连，在电解质溶液中使金属构件阳极极化至一定电位，使其建立并维持稳定的钝态，显著降低腐蚀速度来保护设备。阴极保护阳极保护人为给金属提供多余的电子，使金属表面正电位部分电位下降，最终使金属表面各点电位达到一致，消除阳极而减缓腐蚀，其