壓力容器的安全附件word版本.ppt

1、壓力容器的安全附件 （安全閥、壓力表） 主講人：王宇偉,第一節(jié)安全附件的分類、通用要求及裝設(shè)要求,壓力容器由于安全生產(chǎn)工藝控制的要求，需要裝設(shè)一些安全附件，以保證壓力容器的安全使用和生產(chǎn)工藝過程的正常進(jìn)行。壓力容器的安全附件包括安全閥、爆破片裝置、壓力表、液面計、測溫儀表、緊急切斷裝置、安全連鎖裝置等，每個容器操作人員必須熟練并正確使用這些安全附件。,第一節(jié)安全附件的分類、通用要求及裝設(shè)要求,（一）安全附件的分類 壓力容器安全附件按其功能大致可分為四種類型： （1）顯示和顯示控制類。 顯示是指顯示容器內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際狀況，如各類溫度計、液面計、壓力表等。顯示控制是指既起顯示功能又能依照設(shè)定的工藝參

2、數(shù)自行調(diào)節(jié)，保證該工藝參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)的裝置，如電接點(diǎn)壓力表、自動液面計等。 （2）超壓泄放類。當(dāng)容器或系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的壓力超過規(guī)定壓力時，該裝置自動泄放部分或全部氣體，如安全閥、爆破片、防爆帽、易容合金塞。 （3）緊急切斷類。壓力容器運(yùn)行時，遇有緊急情況時起到緊急關(guān)閉閥門，迅速切斷氣源，防止事故發(fā)生和擴(kuò)大，如緊急切斷閥和過流閥。,第一節(jié)安全附件的分類、通用要求及裝設(shè)要求,（4）安全聯(lián)鎖類。為了保證快開門式壓力容器門的開啟和關(guān)閉中的安全，所設(shè)置的一種安全連鎖裝置。常見的安全聯(lián)鎖裝置有安全插銷與連動閥聯(lián)鎖、機(jī)械式安全聯(lián)鎖、自動化儀表控制聯(lián)鎖、微機(jī)控制聯(lián)鎖等。 （二）按固定容規(guī)規(guī)定，安全附件的通用

3、要求如下 （1）制造安全閥、爆破片裝置的單位應(yīng)當(dāng)持有特種設(shè)備制造許可證。 （2）安全閥、爆破片、緊急切斷閥等需要型式試驗(yàn)的安全附件，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過國家質(zhì)檢總局核準(zhǔn)的型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行型式試驗(yàn)并且取得形式實(shí)驗(yàn)證明文件。 （3）安全附件的設(shè)計、制造應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。 （4）安全附件出廠時應(yīng)當(dāng)隨帶產(chǎn)品質(zhì)量證明，并在產(chǎn)品上裝設(shè)牢固的金屬銘牌。,第一節(jié)安全附件的分類、通用要求及裝設(shè)要求,（5）安全附件實(shí)行定期檢驗(yàn)制度，安全附件的定期檢驗(yàn)按照壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則與相應(yīng)安全技術(shù)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。 （三）按固定容規(guī)規(guī)定，安全附件裝設(shè)要求如下 （1）屬固定容規(guī)適用范圍內(nèi)的壓力容器，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計要求裝設(shè)超壓泄

4、放裝置，壓力來源于壓力容器外部，并且得到可靠控制時，超壓泄放裝置可以不直接安裝在壓力容器上。 （2）壓力容器工作壓力低于壓力源時，在通向壓力容器進(jìn)口的管道上應(yīng)當(dāng)裝設(shè)減壓閥，如因介質(zhì)條件減壓閥無法保證可靠地工作時，可用調(diào)節(jié)閥代替減壓閥。在減壓閥或調(diào)節(jié)閥的低壓側(cè)，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)安全閥和壓力表。 （3）采用爆破片裝置與安全閥組合結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)符合第二節(jié)的有關(guān)規(guī)定，串聯(lián)在組合結(jié)構(gòu)中的爆破片在動作中不允許產(chǎn)生碎片。,第一節(jié)安全附件的分類、通用要求及裝設(shè)要求,（4）對易燃介質(zhì)或毒性程度為極高、高度或中度危害介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)在安全閥或爆破片的排出口裝設(shè)導(dǎo)管，將排放介質(zhì)引至安全地點(diǎn)，并進(jìn)行妥善處理，不得直接排入大氣

5、。 (注：醫(yī)用氧艙、移動式壓力容器的安全附件裝設(shè)要求還應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求）,第二節(jié)超壓泄放裝置的類型及特點(diǎn),（一）超壓泄放裝置的分類 超壓泄放裝置按照結(jié)構(gòu)及泄壓原理一般分為： （1）閥型超壓泄放裝置（安全閥） （2）破裂型超壓泄放裝置（爆破片、防爆帽） （3）熔化型超壓泄放裝置（易熔合金塞） （二）超壓泄放裝置的特點(diǎn) 1.閥型超壓泄放裝置 閥型超壓泄放裝置即指常用的安全閥，優(yōu)點(diǎn)是它通過介質(zhì)排放，使 容器內(nèi)的超高的壓力降至規(guī)定的壓力，節(jié)約原料或能源；缺點(diǎn)是密封性 能較差，會有輕微泄漏，由于慣性作用常有“滯后”現(xiàn)象，用于含固體顆粒 或液滴的氣體時可能會造成堵塞和粘連。它被廣泛地使用在高中低

6、壓容 器上，特別是彈簧式安全閥被廣泛地使用。,第二節(jié)超壓泄放裝置的類型及特點(diǎn),2.破裂型超壓泄放裝置 破裂型超壓泄放裝置指爆破片及防爆帽。爆破片常用于中低壓容器、 液化氣體罐車，防爆帽常用于高壓氣瓶。破裂型超壓泄放裝置的優(yōu)點(diǎn)是 密封性能好、反應(yīng)快、對氣體內(nèi)污物影響小，適用于工作介質(zhì)粘性大、 腐蝕性強(qiáng)、有毒介質(zhì)等容器及低溫型汽車罐車上，缺點(diǎn)是會造成生產(chǎn)中 斷和原料浪費(fèi)。 3.熔化型超壓泄放裝置 熔化型超壓泄放裝置即常用的易熔合金塞，常用于氣瓶瓶閥上，如溶 解乙炔瓶，車用壓縮天然氣瓶等。優(yōu)點(diǎn)是密封性能好，但要求其動作溫 度要準(zhǔn)，且不與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。,第二節(jié)超壓泄放裝置的類型及特點(diǎn),（三）超壓泄

7、放裝置的組合使用 1.超壓泄放裝置一般的組合使用一般有以下倆種類型 （1）閥型和破裂型組合。 （2）閥型和熔化型組合。 2.安全閥與爆破片最常見的組合類型（固定式壓力容器上規(guī)定采用的 安全閥和爆破片的組合型式）有以下三種： （1）安全閥與爆破片并聯(lián)使用； （2）爆破片串聯(lián)在安全閥的進(jìn)口側(cè)； （3）爆破片串聯(lián)在安全閥的出口側(cè)；,第二節(jié)超壓泄放裝置的類型及特點(diǎn),第二節(jié)超壓泄放裝置的類型及特點(diǎn),3.安全閥裝置與爆破片裝置的組合符合下列規(guī)定 當(dāng)容器上單獨(dú)采用爆破片時（圖6-1），其泄放裝置的動作壓力應(yīng)不 大于設(shè)計壓力且該空間的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計壓力的10%或20kpa中 的較大值。如安全閥與爆破片組

8、合使用時，應(yīng)符合下列規(guī)定： （1）安全閥裝置與爆破片并聯(lián)組合時，其中安全閥的動作壓力不應(yīng)大于設(shè)計壓力，爆破片的動作壓力不得超過1.04倍設(shè)計壓力，且該空間的超壓限度應(yīng)不大于設(shè)計壓力的12%或30kpa中的較大值。 （2）當(dāng)安全閥爆破片裝置串聯(lián)時，應(yīng)符合下列規(guī)定。 泄放裝置的動作壓力不應(yīng)大于壓力容器的設(shè)計壓力，且該空間的超壓限度不應(yīng)大于設(shè)計壓力10%或20kpa的較大值。 爆破片在動作時不允許產(chǎn)生碎片。,第三節(jié)安全閥,（一）安全閥的分類 1.按工作原理分類 （1）直接載荷式安全閥。直接載荷式安全閥是一種僅靠直接的機(jī)械 加載裝置，如重錘、杠桿加重錘或利用彈簧來克服由閥瓣下介質(zhì)所產(chǎn)生 作用的安全閥。

9、 杠桿加重錘式安全閥。（圖6-5）結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整容易，受環(huán)境溫度的影響小，能用于較高的工作溫度，缺點(diǎn)是笨重，受振動后易泄漏，不能用于高壓及移動式容器，很少采用。 彈簧式安全閥。（圖6-6）結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整靈活，靈敏度高，安裝位置不受嚴(yán)格限制，壓力容器中最常用的一種安全閥。我公司加氣母站所用安全閥均屬于彈簧式安全閥。,第三節(jié)安全閥,（2）平衡式安全閥。平衡式安全閥是一種采取措施將背壓對動作特 性（整定壓力、回座壓力以及排量）的影響降低到最小限度的安全閥。 （3）先導(dǎo)式安全閥。先導(dǎo)式安全閥是一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來驅(qū) 動或控制的安全閥，該導(dǎo)閥本身應(yīng)是直接載荷式安全閥。 （4）帶動力輔助裝置的安全閥。

10、帶動力輔助裝置的安全閥是借助一 個動力輔助裝置（例如氣壓、液壓、電磁等），可以在壓力低于正常整 定壓力時開啟。,第三節(jié)安全閥,第三節(jié)安全閥,2.按照氣體排放方式分類 （1）全封閉式。泄放氣體全部經(jīng)排放管排放，密閉回收，不向大氣 直接排放，主要用于極度、高度、中度毒性介質(zhì)和易燃介質(zhì)的容器。 （2）半封閉式。排放氣體部分經(jīng)排放管回收，部分向大氣排放，多 用于介質(zhì)對環(huán)境不會污染的容器。 （3）敞開式。直接排入周圍大氣空間，多用于壓縮空氣、蒸汽等介 質(zhì)的容器。 3.按閥瓣開啟最大高度與閥孔直徑之比分類 （1）微啟式。這種安全閥開啟高度h較小，即hd/20d/40（d為閥 座喉部直徑），微啟式安全閥適用

11、于排量不大，壓力平穩(wěn)的場合。,第三節(jié)安全閥,（2）全啟式。hd/4,全啟式安全閥適用于排放量大、壓力較高的場 合，是一種廣泛使用的安全閥。 （二）安全閥的作用 安全閥是保證壓力容器安全運(yùn)行，防止事故發(fā)生的及其重要的安全附 件。其主要作用是當(dāng)壓力容器的壓力超過允許工作壓力時，自動開啟， 把容器內(nèi)的氣體排出，直至壓力容器內(nèi)的壓力降至工作壓力時，又自動 關(guān)閉，以保證壓力容器在允許壓力范圍內(nèi)安全運(yùn)行。另外，安全閥開啟 時由于氣體從閥內(nèi)高速噴出，發(fā)出較大的響聲，也起到一種自動報警的 作用，警告壓力容器操作人員迅速采取降壓措施，防止壓力容器超壓運(yùn) 行。,第三節(jié)安全閥,（三）安全閥的結(jié)構(gòu)及工作原理 安全閥主

12、要由閥座、閥瓣、和加壓裝置三部分組成。閥座內(nèi)的進(jìn)口通 道與壓力容器相通，閥瓣靠加壓裝置的壓力緊緊壓在閥座上，當(dāng)閥瓣所 受的壓緊力大于氣體對閥瓣的作用力時，閥瓣緊貼閥座，安全閥處于關(guān) 閉狀態(tài)；如果容器內(nèi)壓力升高，則氣體作用在閥瓣的力也增大，當(dāng)這個 力大于加壓裝置對閥瓣的壓緊力時，閥瓣即上升離開閥座，安全閥處于 全啟狀態(tài)，容器內(nèi)的氣體從閥內(nèi)排出，容器內(nèi)壓力下降，安全閥又自動 關(guān)閉。這樣就使壓力容器內(nèi)的壓力始終保持在規(guī)定的壓力范圍內(nèi)。,第三節(jié)安全閥,（四）彈簧式安全閥的結(jié)構(gòu)及工作原理 1.結(jié)構(gòu) 彈簧式安全閥有單彈簧式和雙彈簧式兩種，主要由閥體、閥座、閥芯、 閥桿、彈簧、調(diào)整螺絲、閥帽、銷子、彈簧壓蓋

13、、手柄、閥蓋等部件組成 （圖6-6）。 2.工作原理 彈簧式安全閥是利用彈簧的彈力將閥芯壓在閥座上，根據(jù)壓力容器的 工作壓力，可通過擰緊或調(diào)松調(diào)整螺絲來調(diào)節(jié)彈簧的壓緊力。當(dāng)容器內(nèi)氣 體壓力作用于閥芯上的托力大于彈簧作用在閥芯上部的壓力時，彈簧就被 壓縮，閥芯被頂起離開閥座。使氣體外泄；當(dāng)作用于閥芯的托力小于彈簧 彈力時，彈簧就伸長使閥芯下壓，與閥座重新緊密貼合，氣體就停止向外 排泄。,第三節(jié)安全閥,第三節(jié)安全閥,（五）對安全閥出廠的要求 （1）每臺安全閥出廠必須附有產(chǎn)品質(zhì)量證明文件、簡圖、材料明細(xì) 表、安裝使用、校驗(yàn)說明書等。 （2）在安全閥銘牌或安全閥外表面至少有以下內(nèi)容的明顯標(biāo)志。 產(chǎn)品編

14、號：為閥體上的永久性標(biāo)志； 安全閥制造許可證標(biāo)號及標(biāo)志； 制造單位名稱； 安全閥型號； 公稱壓力（壓力等級）； 公稱通徑DN，mm； 流通直徑或流通面積； 整定壓力，MPa；,第三節(jié)安全閥,閥體材料； 額定排量系數(shù)或者對某一流體保證的額定排量，kg/h； 生產(chǎn)日期。 （六）按固定容規(guī)規(guī)定，安全閥的安裝要求如下 （1）安全閥應(yīng)當(dāng)鉛直安裝在壓力容器液面以上的氣相空間部分，或 裝設(shè)在于壓力容器氣相空間相連的管道上。 （2）壓力容器與安全閥之間的連接管和管件的通孔，其截面積不得 小于安全閥的進(jìn)口截面積，其接管應(yīng)當(dāng)盡量短而直。 （3）壓力容器一個連接口上裝設(shè)兩個或者兩個以上安全閥時，則該 連接口入口的截

15、面積，應(yīng)當(dāng)至少等于這些安全閥的進(jìn)口截面積總和。,第三節(jié)安全閥,（4）壓力容器與安全閥之間一般不宜裝設(shè)截止閥門；為方便安全閥 的在線校驗(yàn)，可在安全閥與壓力容器之間裝設(shè)爆破片裝置；對于盛裝毒 性程度為極高、高度、中度危害的介質(zhì)，易爆介質(zhì)，腐蝕、粘性介質(zhì)或 者貴重介質(zhì)的壓力容器，為便于安全閥的更換與清洗，經(jīng)使用單位主管 壓力容器負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并制定可靠的防范措施，方可在安全閥與壓力容 器之間裝設(shè)截止閥門；壓力容器正常運(yùn)行期間截止閥必須保證全開，截 止閥的結(jié)構(gòu)和通徑應(yīng)不妨礙安全閥的安全泄放。 （5）新安全閥應(yīng)當(dāng)校驗(yàn)合格后才能安全使用。,第三節(jié)安全閥,（7）安全閥的日常檢修和維護(hù) 安全閥在使用中應(yīng)當(dāng)做好日

16、常檢修和維護(hù)工作： 1.經(jīng)常檢查安全閥及與管路連接處的密封性能； 2.運(yùn)行中安全閥開啟后，需要檢查其有無異常情況； 3.運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)安全閥不正常（泄漏或其他故障時，需要及時進(jìn)行檢修 或者更換； 4.經(jīng)常保持清潔，防止銹蝕、防凍、防黏滯； 5.經(jīng)常檢查鉛封是否完好。,第三節(jié)安全閥,（八）安全閥常見故障的原因及排除 1.安全閥泄漏 （1）氧化皮、水垢、雜物等落在密封面上，可用手動排氣吹除或拆 開清理。 （2）密封面機(jī)械損傷或腐蝕，可用研磨或車削后的研磨的方法修復(fù) 或更換。 （3）彈簧因受載過大而失效或彈簧因腐蝕彈力降低，應(yīng)更換彈簧。 （4）閥桿彎曲變形或閥芯與閥座支座面偏斜，應(yīng)找明原因，重新裝 配或

17、更換閥桿等部件。 （5）杠桿式安全閥的杠桿與支點(diǎn)發(fā)生偏斜，使閥芯與閥座受力不均， 應(yīng)校正杠桿中心線。,第三節(jié)安全閥,2.安全閥不在調(diào)定的整定壓力下動作 （1）安全閥調(diào)壓不當(dāng)，調(diào)定壓力時，忽略了容器實(shí)際工作介質(zhì)特性 和工作溫度的影響，需重新調(diào)定。 （2）密封面因介質(zhì)污染或結(jié)晶產(chǎn)生粘連或生銹，需吹洗安全閥，嚴(yán) 重時則需研磨閥芯、閥座。 （3）閥桿與襯套間的間隙過小，受熱時膨脹卡住，需適當(dāng)加大閥桿 與襯套的間隙。 （4）調(diào)整或維護(hù)不當(dāng)，彈簧式安全閥的彈簧收縮過緊或緊度不夠， 杠桿式安全閥的生鐵盤過重或過輕，需重新調(diào)定安全閥。 （5）閥門通道被盲板等障礙物堵住，應(yīng)清除障礙物。 （6）彈簧產(chǎn)生永久變形，

18、應(yīng)更換彈簧。,第三節(jié)安全閥,（7）安全閥選用不當(dāng)，如在背壓波動大的場合，選用了非平衡式的 安全閥等，需要更換相應(yīng)類型安全閥。 3.安全閥達(dá)不到全開的狀態(tài) （1）安全閥選用的公稱壓力過大，彈簧剛度太大，需重新選用安全 閥。 （2）調(diào)節(jié)圈調(diào)整不當(dāng)，需重新調(diào)整。 （3）閥瓣在導(dǎo)向套中摩擦阻力太大，需清洗、修磨或更換部件。 （4）安全閥排放管設(shè)置不當(dāng)，氣體流動阻力大，需重新調(diào)整排放管路。,第三節(jié)安全閥,4.閥瓣不能及時回座 （1）閥瓣在導(dǎo)向套中摩擦阻力大，間隙太小或不同軸，需進(jìn)行清洗、 修磨或更換部件。 （2）閥瓣的開啟和回座機(jī)構(gòu)未調(diào)整好，應(yīng)重新調(diào)整。對彈簧式安全 閥，通過調(diào)節(jié)彈簧壓縮力可調(diào)整其整定壓

19、力，通過調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈位置可 調(diào)整其回座壓力。 5.閥瓣振蕩 （1）調(diào)節(jié)圈與閥瓣間隙太大，需重新調(diào)整。 （2）安全閥的排放量比容器所要求的泄放量大得太多，應(yīng)重新選型， 使之相匹配。 （3）安全閥進(jìn)口管截面積太小或阻力大，使安全閥的排氣量供應(yīng)不足，需更換或調(diào)整安全閥進(jìn)口管路。,第三節(jié)安全閥,（4）排入管路阻力太大，應(yīng)對管路進(jìn)行調(diào)整以減小阻力。 （九）安全閥的檢驗(yàn)期限 安全閥一般每年至少檢驗(yàn)一次。 （十）安全閥有以下情況之一時，應(yīng)當(dāng)停止使用并且更換 （1）閥瓣和閥座密封面損壞，已經(jīng)無法修復(fù)。 （2）導(dǎo)向零件銹蝕嚴(yán)重，已經(jīng)無法修復(fù)。 （3）調(diào)節(jié)圈銹蝕嚴(yán)重，已經(jīng)無法進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （4）彈簧腐蝕，已經(jīng)無法使

20、用。 （5）附件不全，而無法配置。 （6）歷史記錄丟失。 （7）選型不當(dāng)。 如遇上述（1）（5）項(xiàng)問題的安全閥應(yīng)當(dāng)予以報廢。,第三節(jié)安全閥,（十一）安全閥的技術(shù)檔案 安全閥使用單位應(yīng)當(dāng)建立安全閥技術(shù)檔案，其內(nèi)容應(yīng)包括： （1）安全制造單位的產(chǎn)品質(zhì)量文件和安裝及使用維護(hù)、校驗(yàn)說明書。 （2）安全閥定期檢查記錄及報告。 （3）延期校驗(yàn)的批準(zhǔn)文件。 （4）安全閥的日常使用狀況和維護(hù)保養(yǎng)記錄。 （5）安全閥運(yùn)行故障和事故記錄。,第四節(jié)壓力表,（一）壓力表的作用 壓力表是壓力容器上不可缺少的安全附件。其作用是用來顯示容器內(nèi)介質(zhì)的壓力，使操作人員能夠正確操作，并使容器內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)在規(guī)定的范圍內(nèi)，保證生產(chǎn)工

21、藝的需要和安全生產(chǎn)的需要，防止設(shè)備超壓發(fā)生事故。,第四節(jié)壓力表,（二）壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理 壓力表的種類較多，有液柱式、彈性元件式、活塞式和電量式等。壓 力容器上使用的壓力表一般為彈性元件式，且大多數(shù)又是單彈簧管壓力 表，在少數(shù)壓力容器中由于工作介質(zhì)有較大的腐蝕性，采用波紋平膜式 壓力表。我公司加氣母站所采用壓力表為單彈簧管式壓力表。 1.單彈簧管式壓力表 （1）壓力表的結(jié)構(gòu)。單彈簧管式壓力表按其位移的轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)可分為 扇形齒輪式和杠桿式兩種。最常見的是扇形齒輪單彈簧管壓力表（圖6- 8），他主要由彈簧彎管、支撐座、表盤、管接頭、連桿、扇形齒輪、指 針、中心軸等部分組成。彈簧彎管一端固定在支撐座上，另一端為封閉 自由端，與連桿相連，連桿一端連接扇形輪，并與中心軸上的小齒輪相 連，壓力表的指針固