压力容器的安全附加资料.ppt

压力容器的安全附件 （安全阀、压力表） 主讲人：王宇伟,第一节安全附件的分类、通用要求及装设要求,压力容器由于安全生产工艺控制的要求，需要装设一些安全附件，以保证压力容器的安全使用和生产工艺过程的正常进行。压力容器的安全附件包括安全阀、爆破片装置、压力表、液面计、测温仪表、紧急切断装置、安全连锁装置等，每个容器操作人员必须熟练并正确使用这些安全附件。,第一节安全附件的分类、通用要求及装设要求,（一）安全附件的分类 压力容器安全附件按其功能大致可分为四种类型： （1）显示和显示控制类。 显示是指显示容器内介质的实际状况，如各类温度计、液面计、压力表等。显示控制是指既起显示功能又能依照设定的工艺参数自行调节，保证该工艺参数稳定在一定范围内的装置，如电接点压力表、自动液面计等。 （2）超压泄放类。当容器或系统内介质的压力超过规定压力时，该装置自动泄放部分或全部气体，如安全阀、爆破片、防爆帽、易容合金塞。 （3）紧急切断类。压力容器运行时，遇有紧急情况时起到紧急关闭阀门，迅速切断气源，防止事故发生和扩大，如紧急切断阀和过流阀。,第一节安全附件的分类、通用要求及装设要求,（4）安全联锁类。为了保证快开门式压力容器门的开启和关闭中的安全，所设置的一种安全连锁装置。常见的安全联锁装置有安全插销与连动阀联锁、机械式安全联锁、自动化仪表控制联锁、微机控制联锁等。 （二）按固定容规规定，安全附件的通用要求如下 （1）制造安全阀、爆破片装置的单位应当持有特种设备制造许可证。 （2）安全阀、爆破片、紧急切断阀等需要型式试验的安全附件，应当经过国家质检总局核准的型式试验机构进行型式试验并且取得形式实验证明文件。 （3）安全附件的设计、制造应当符合相关安全技术规范的规定。 （4）安全附件出厂时应当随带产品质量证明，并在产品上装设牢固的金属铭牌。,第一节安全附件的分类、通用要求及装设要求,（5）安全附件实行定期检验制度，安全附件的定期检验按照压力容器定期检验规则与相应安全技术规范的规定进行。 （三）按固定容规规定，安全附件装设要求如下 （1）属固定容规适用范围内的压力容器，应当根据设计要求装设超压泄放装置，压力来源于压力容器外部，并且得到可靠控制时，超压泄放装置可以不直接安装在压力容器上。 （2）压力容器工作压力低于压力源时，在通向压力容器进口的管道上应当装设减压阀，如因介质条件减压阀无法保证可靠地工作时，可用调节阀代替减压阀。在减压阀或调节阀的低压侧，应当装设安全阀和压力表。 （3）采用爆破片装置与安全阀组合结构时，应当符合第二节的有关规定，串联在组合结构中的爆破片在动作中不允许产生碎片。,第一节安全附件的分类、通用要求及装设要求,（4）对易燃介质或毒性程度为极高、高度或中度危害介质的压力容器，应在安全阀或爆破片的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，并进行妥善处理，不得直接排入大气。 (注：医用氧舱、移动式压力容器的安全附件装设要求还应符合相关规程和标准的要求）,第二节超压泄放装置的类型及特点,（一）超压泄放装置的分类 超压泄放装置按照结构及泄压原理一般分为： （1）阀型超压泄放装置（安全阀） （2）破裂型超压泄放装置（爆破片、防爆帽） （3）熔化型超压泄放装置（易熔合金塞） （二）超压泄放装置的特点 1.阀型超压泄放装置 阀型超压泄放装置即指常用的安全阀，优点是它通过介质排放，使 容器内的超高的压力降至规定的压力，节约原料或能源；缺点是密封性 能较差，会有轻微泄漏，由于惯性作用常有“滞后”现象，用于含固体颗粒 或液滴的气体时可能会造成堵塞和粘连。它被广泛地使用在高中低压容 器上，特别是弹簧式安全阀被广泛地使用。,第二节超压泄放装置的类型及特点,2.破裂型超压泄放装置 破裂型超压泄放装置指爆破片及防爆帽。爆破片常用于中低压容器、 液化气体罐车，防爆帽常用于高压气瓶。破裂型超压泄放装置的优点是 密封性能好、反应快、对气体内污物影响小，适用于工作介质粘性大、 腐蚀性强、有毒介质等容器及低温型汽车罐车上，缺点是会造成生产中 断和原料浪费。 3.熔化型超压泄放装置 熔化型超压泄放装置即常用的易熔合金塞，常用于气瓶瓶阀上，如溶 解乙炔瓶，车用压缩天然气瓶等。优点是密封性能好，但要求其动作温 度要准，且不与介质发生化学反应。,第二节超压泄放装置的类型及特点,（三）超压泄放装置的组合使用 1.超压泄放装置一般的组合使用一般有以下俩种类型 （1）阀型和破裂型组合。 （2）阀型和熔化型组合。 2.安全阀与爆破片最常见的组合类型（固定式压力容器上规定采用的 安全阀和爆破片的组合型式）有以下三种： （1）安全阀与爆破片并联使用； （2）爆破片串联在安全阀的进口侧； （3）爆破片串联在安全阀的出口侧；,第二节超压泄放装置的类型及特点,第二节超压泄放装置的类型及特点,3.安全阀装置与爆破片装置的组合符合下列规定 当容器上单独采用爆破片时（图6-1），其泄放装置的动作压力应不 大于设计压力且该空间的超压限度应不大于设计压力的10%或20kpa中 的较大值。如安全阀与爆破片组合使用时，应符合下列规定： （1）安全阀装置与爆破片并联组合时，其中安全阀的动作压力不应大于设计压力，爆破片的动作压力不得超过1.04倍设计压力，且该空间的超压限度应不大于设计压力的12%或30kpa中的较大值。 （2）当安全阀爆破片装置串联时，应符合下列规定。 泄放装置的动作压力不应大于压力容器的设计压力，且该空间的超压限度不应大于设计压力10%或20kpa的较大值。 爆破片在动作时不允许产生碎片。,第三节安全阀,（一）安全阀的分类 1.按工作原理分类 （1）直接载荷式安全阀。直接载荷式安全阀是一种仅靠直接的机械 加载装置，如重锤、杠杆加重锤或利用弹簧来克服由阀瓣下介质所产生 作用的安全阀。 杠杆加重锤式安全阀。（图6-5）结构简单，调整容易，受环境温度的影响小，能用于较高的工作温度，缺点是笨重，受振动后易泄漏，不能用于高压及移动式容器，很少采用。 弹簧式安全阀。（图6-6）结构紧凑，调整灵活，灵敏度高，安装位置不受严格限制，压力容器中最常用的一种安全阀。我公司加气母站所用安全阀均属于弹簧式安全阀。,第三节安全阀,（2）平衡式安全阀。平衡式安全阀是一种采取措施将背压对动作特 性（整定压力、回座压力以及排量）的影响降低到最小限度的安全阀。 （3）先导式安全阀。先导式安全阀是一种依靠从导阀排出介质来驱 动或控制的安全阀，该导阀本身应是直接载荷式安全阀。 （4）带动力辅助装置的安全阀。带动力辅助装置的安全阀是借助一 个动力辅助装置（例如气压、液压、电磁等），可以在压力低于正常整 定压力时开启。,第三节安全阀,第三节安全阀,2.按照气体排放方式分类 （1）全封闭式。泄放气体全部经排放管排放，密闭回收，不向大气 直接排放，主要用于极度、高度、中度毒性介质和易燃介质的容器。 （2）半封闭式。排放气体部分经排放管回收，部分向大气排放，多 用于介质对环境不会污染的容器。 （3）敞开式。直接排入周围大气空间，多用于压缩空气、蒸汽等介 质的容器。 3.按阀瓣开启最大高度与阀孔直径之比分类 （1）微启式。这种安全阀开启高度h较小，即hd/20d/40（d为阀 座喉部直径），微启式安全阀适用于排量不大，压力平稳的场合。,第三节安全阀,（2）全启式。hd/4,全启式安全阀适用于排放量大、压力较高的场 合，是一种广泛使用的安全阀。 （二）安全阀的作用 安全阀是保证压力容器安全运行，防止事故发生的及其重要的安全附 件。其主要作用是当压力容器的压力超过允许工作压力时，自动开启， 把容器内的气体排出，直至压力容器内的压力降至工作压力时，又自动 关闭，以保证压力容器在允许压力范围内安全运行。另外，安全阀开启 时由于气体从阀内高速喷出，发出较大的响声，也起到一种自动报警的 作用，警告压力容器操作人员迅速采取降压措施，防止压力容器超压运 行。,第三节安全阀,（三）安全阀的结构及工作原理 安全阀主要由阀座、阀瓣、和加压装置三部分组成。阀座内的进口通 道与压力容器相通，阀瓣靠加压装置的压力紧紧压在阀座上，当阀瓣所 受的压紧力大于气体对阀瓣的作用力时，阀瓣紧贴阀座，安全阀处于关 闭状态；如果容器内压力升高，则气体作用在阀瓣的力也增大，当这个 力大于加压装置对阀瓣的压紧力时，阀瓣即上升离开阀座，安全阀处于 全启状态，容器内的气体从阀内排出，容器内压力下降，安全阀又自动 关闭。这样就使压力容器内的压力始终保持在规定的压力范围内。,第三节安全阀,（四）弹簧式安全阀的结构及工作原理 1.结构 弹簧式安全阀有单弹簧式和双弹簧式两种，主要由阀体、阀座、阀芯、 阀杆、弹簧、调整螺丝、阀帽、销子、弹簧压盖、手柄、阀盖等部件组成 （图6-6）。 2.工作原理 弹簧式安全阀是利用弹簧的弹力将阀芯压在阀座上，根据压力容器的 工作压力，可通过拧紧或调松调整螺丝来调节弹簧的压紧力。当容器内气 体压力作用于阀芯上的托力大于弹簧作用在阀芯上部的压力时，弹簧就被 压缩，阀芯被顶起离开阀座。使气体外泄；当作用于阀芯的托力小于弹簧 弹力时，弹簧就伸长使阀芯下压，与阀座重新紧密贴合，气体就停止向外 排泄。,第三节安全阀,第三节安全阀,（五）对安全阀出厂的要求 （1）每台安全阀出厂必须附有产品质量证明文件、简图、材料明细 表、安装使用、校验说明书等。 （2）在安全阀铭牌或安全阀外表面至少有以下内容的明显标志。 产品编号：为阀体上的永久性标志； 安全阀制造许可证标号及标志； 制造单位名称； 安全阀型号； 公称压力（压力等级）； 公称通径DN，mm； 流通直径或流通面积； 整定压力，MPa；,第三节安全阀,阀体材料； 额定排量系数或者对某一流体保证的额定排量，kg/h； 生产日期。 （六）按固定容规规定，安全阀的安装要求如下 （1）安全阀应当铅直安装在压力容器液面以上的气相空间部分，或 装设在于压力容器气相空间相连的管道上。 （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 小于安全阀的进口截面积，其接管应当尽量短而直。 （3）压力容器一个连接口上装设两个或者两个以上安全阀时，则该 连接口入口的截面积，应当至少等于这些安全阀的进口截面积总和。,第三节安全阀,（4）压力容器与安全阀之间一般不宜装设截止阀门；为方便安全阀 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 性程度为极高、高度、中度危害的介质，易爆介质，腐蚀、粘性介质或 者贵重介质的压力容器，为便于安全阀的更换与清洗，经使用单位主管 压力容器负责人批准，并制定可靠的防范措施，方可在安全阀与压力容 器之间装设截止阀门；压力容器正常运行期间截止阀必须保证全开，截 止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。 （5）新安全阀应当校验合格后才能安全使用。,第三节安全阀,（7）安全阀的日常检修和维护 安全阀在使用中应当做好日常检修和维护工作： 1.经常检查安全阀及与管路连接处的密封性能； 2.运行中安全阀开启后，需要检查其有无异常情况； 3.运行中发现安全阀不正常（泄漏或其他故障时，需要及时进行检修 或者更换； 4.经常保持清洁，防止锈蚀、防冻、防黏滞； 5.经常检查铅封是否完好。,第三节安全阀,（八）安全阀常见故障的原因及排除 1.安全阀泄漏 （1）氧化皮、水垢、杂物等落在密封面上，可用手动排气吹除或拆 开清理。 （2）密封面机械损伤或腐蚀，可用研磨或车削后的研磨的方法修复 或更换。 （3）弹簧因受载过大而失效或弹簧因腐蚀弹力降低，应更换弹簧。 （4）阀杆弯曲变形或阀芯与阀座支座面偏斜，应找明原因，重新装 配或更换阀杆等部件。 （5）杠杆式安全阀的杠杆与支点发生偏斜，使阀芯与阀座受力不均， 应校正杠杆中心线。,第三节安全阀,2.安全阀不在调定的整定压力下动作 （1）安全阀调压不当，调定压力时，忽略了容器实际工作介质特性 和工作温度的影响，需重新调定。 （2）密封面因介质污染或结晶产生粘连或生锈，需吹洗安全阀，严 重时则需研磨阀芯、阀座。 （3）阀杆与衬套间的间隙过小，受热时膨胀卡住，需适当加大阀杆 与衬套的间隙。 （4）调整或维护不当，弹簧式安全阀的弹簧收缩过紧或紧度不够， 杠杆式安全阀的生铁盘过重或过轻，需重新调定安全阀。 （5）阀门通道被盲板等障碍物堵住，应清除障碍物。 （6）弹簧产生永久变形，应更换弹簧。,第三节安全阀,（7）安全阀选用不当，如在背压波动大的场合，选用了非平衡式的 安全阀等，需要更换相应类型安全阀。 3.安全阀达不到全开的状态 （1）安全阀选用的公称压力过大，弹簧刚度太大，需重新选用安全 阀。 （2）调节圈调整不当，需重新调整。 （3）阀瓣在导向套中摩擦阻力太大，需清洗、修磨或更换部件。 （4）安全阀排放管设置不当，气体流动阻力大，需重新调整排放管路。,第三节安全阀,4.阀瓣不能及时回座 （1）阀瓣在导向套中摩擦阻力大，间隙太小或不同轴，需进行清洗、 修磨或更换部件。 （2）阀瓣的开启和回座机构未调整好，应重新调整。对弹簧式安全 阀，通过调节弹簧压缩力可调整其整定压力，通过调节下调节圈位置可 调整其回座压力。 5.阀瓣振荡 （1）调节圈与阀瓣间隙太大，需重新调整。 （2）安全阀的排放量比容器所要求的泄放量大得太多，应重新选型， 使之相匹配。 （3）安全阀进口管截面积太小或阻力大，使安全阀的排气量供应不足，需更换或调整安全阀进口管路。,第三节安全阀,（4）排入管路阻力太大，应对管路进行调整以减小阻力。 （九）安全阀的检验期限 安全阀一般每年至少检验一次。 （十）安全阀有以下情况之一时，应当停止使用并且更换 （1）阀瓣和阀座密封面损坏，已经无法修复。 （2）导向零件锈蚀严重，已经无法修复。 （3）调节圈锈蚀严重，已经无法进行调节。 （4）弹簧腐蚀，已经无法使用。 （5）附件不全，而无法配置。 （6）历史记录丢失。 （7）选型不当。 如遇上述（1）（5）项问题的安全阀应当予以报废。,第三节安全阀,（十一）安全阀的技术档案 安全阀使用单位应当建立安全阀技术档案，其内容应包括： （1）安全制造单位的产品质量文件和安装及使用维护、校验说明书。 （2）安全阀定期检查记录及报告。 （3）延期校验的批准文件。 （4）安全阀的日常使用状况和维护保养记录。 （5）安全阀运行故障和事故记录。,第四节压力表,（一）压力表的作用 压力表是压力容器上不可缺少的安全附件。其作用是用来显示容器内介质的压力，使操作人员能够正确操作，并使容器内的压力调节在规定的范围内，保证生产工艺的需要和安全生产的需要，防止设备超压发生事故。,第四节压力表,（二）压力表的结构及工作原理 压力表的种类较多，有液柱式、弹性元件式、活塞式和电量式等。压 力容器上使用的压力表一般为弹性元件式，且大多数又是单弹簧管压力 表，在少数压力容器中由于工作介质有较大的腐蚀性，采用波纹平膜式 压力表。我公司加气母站所采用压力表为单弹簧管式压力表。 1.单弹簧管式压力表 （1）压力表的结构。单弹簧管式压力表按其位移的转变机构可分为 扇形齿轮式和杠杆式两种。最常见的是扇形齿轮单弹簧管压力表（图6- 8），他主要由弹簧弯管、支撑座、表盘、管接头、连杆、扇形齿轮、指 针、中心轴等部分组成。弹簧弯管一端固定在支撑座上，另一端为封闭 自由端，与连杆相连，连杆一端连接扇形轮，并与中心轴上的小齿轮相 连，压力表的指针固定在压力表的中心轴上。,第四节压力表,（2）工作原理。单弹簧管压力表根据弹簧弯管在容器内部压力作用下发生位移的原理制成的。压力表内部的一个主要部件是一根横断面呈椭圆形或扁平形的中空长管，通过压力表的接头与压力容器相连接。当容器内气体进入这根弹簧弯管时，由于内压得作用使弹簧弯管向外伸展发生变形，产生位移。这一位移通过一套扇形齿轮传动机构带动压力表指针的转动。进入弹簧弯管内的气体压力越高，弯管位移越大，指针转动的角度也越大，这样压力容器内的压力就能在压力表刻度上显示出来。当压力降低时，弹簧弯管逐渐复原，加上游丝的牵制使指针回到相应位置；当压力消失时，指针回到“0”位。,第四节压力表,（三）按固定容规规定，压力表的安装要求如下 （1）装设位置应便于操作人员观察和清洗，且应避免受到辐射热、 冻结或震动等不利影响。 （2）压力表与压力容器之间，应当装设三通旋塞或针型阀，三通旋 塞或者针型阀上应有开启和锁紧装置，并且不得连接其他用途的任何配 件或者接管。 （3）用于水蒸气介质的压力表，在压力表与压力容器之间应当装有 存水弯管。 （4）用于具有腐蚀性或者高黏度介质的压力表，在压力表与压力容器之间应当装设能隔离介质的缓冲装置。,第四节压力表,（四）压力表遇有下列情况之一时，应停止使用 （1）选型错误。 （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限。 （4）表内弹簧管泄漏或压力表指针松动。 （5）指针扭曲断裂或外壳腐蚀严重。 （6）三通旋塞或针型阀开启标记不清或者锁紧装置损坏。,未 完 待 续 ！,