《检验师安全装置》PPT幻灯片

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1、1,第九章 压力容器的安全装置,北京市特种设备检测中心 郭玖红 2006.4于上海北京,2,本章内容来自:容规第七章第140条168条、 第三章第33条、 超高压容器安全技术监察规程第七章第六十二条六十九条及教材第345368页,3,压力容器的安全装置是指为保证压力容器安全运行而装设在设备上的一种附属装置，又称安全附件。压力容器的安全装置必须配置齐全才能投用。实行制造许可的安全附件（如爆破片装置）必须持有国家质检总局颁发的特种设备制造许可证的制造单位制造。制造安全阀、紧急切断装置、液面计、快开门式压力容器安全联锁装置的单位需经省级安全监察机构批准。压力容器使用过程中，必须注意安全装置的维护和定

2、期校验，保证安全装置完好、灵敏、可靠。压力容器在用检验中，安全装置的检查是必须进行的重要项目之一。 第一节 安全装置分类及选用原则 第二节 安全阀 第三节 爆破片、爆破帽、易熔塞 第四节 压力表 第五节 液面计 第六节 减压阀 第七节 温度计,4,第一节 安全装置分类及选用原则,一.分类 按其功能大致可分为三类。 1计量显示装置 计量显示装置用以显示容器运行时内部介质的实际状况。如压力表、温度计、液面计等。 2控制或控制+显示组合装置 这类装置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的范围内，有时这些装置还同时能显示介质的实际情况。如减压阀、调节阀、紧急切断阀、电接点压力表、电接

3、点温度计、自动液面计等。 3安全泄压装置 当容器或系统内介质压力超过额定压力时，该装置能自动泄放部分或全部气体，以防止压力持续升高而威胁到容器的正常使用。如安全阀、爆破片装置。,5,安全泄压装置按其结构形式可分为四种类型 (1)阀型安全泄压装置:即常用的安全阀，适用于介质比较洁净的气体，如介质为空气、水蒸气等容器，不宜用于介质有剧毒或容器内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的容器。 (2)断裂型安全泄压装置:常见的有爆破片和爆破帽。前者用于中低压容器，后者多用于超高压容器。宜用于化学反应升压速率高或介质具有剧毒性的容器，不宜用液化气体贮罐。对于压力波动较大，超压的机会较多的容器也不宜采用。

4、 (3)熔化型安全泄压装置:常用的有易熔塞。只能用于工作压力完全取决于温度的小型容器，如气瓶。 (4)组合型安全泄压装置:指由两种安全泄压装置组合而成的系统。通常是阀型和断裂型，或阀型和熔化型组合最常见的是弹簧式安全阀与爆破片的串联组合。由于结构复杂，组合型安全阀装置一般用于工作介质有剧毒或稀有气体的容器；又因为安全阀的滞后作用，它不能用于容器内升压速度极高的反应容器。,6,二.安全装置的设置原则 1凡压力容器安全技术监察规程适用范围内的专用压力容器，均应装设安全泄压装置。但并不是每台压力容器都必须单独装设泄压装置，压力源来自压力容器外部，且得到可靠控制时，安全泄放装置可以不直接安装在压力容器

5、上。 2必须单独装设安全泄压装置的有以下几种： (1)液化气体贮存容器; (2)在容器内进行放热或分解等能使压力升高的化学反应的反应容器; (3)压气机附属气体贮罐； (4)高分子聚合设备； (5)由载热物料加热，使器内液体蒸发气化的换热容器; (6)用减压阀降压后进气，且其许用压力小于压源设备(如锅炉、压气机贮罐等)的容器。 (7)与压力源直通，而压源未设置安全阀的容器。,7,3在容器上，若安全阀安装后不能可靠地工作时，应装设爆破片装置或采用爆破片装置与安全阀装置组合结构。采用组合结构时，应符合GBl50附录B等有关规定（动作压力，安全卸放量等）。凡串联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生

6、碎片。 4压力容器最高工作压力低于压力源压力时，在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀；如介质条件影响减压阀工作可靠性时，可用调节阀代替减压阀。在减压阀或调节阀的低压侧，必须装设安全阀和压力表。 5.装设安全阀、爆破片装置的压力容器，设计单位应向使用单位提供压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书。无法计算时，应征求使用单位意见，协商选用安全泄放装置 6.安全附件应实行定期检验制度。安全附件的定期检验按照在用压力容器检验规程的规定进行。在用压力容器检验规程未作规定的，由检验单位提出检验方案，报省级安全监察机构批准。,8,三.安全装置的选用原则 1安全装置的设计、制造应符合超高压

7、容器安全技术监察规程、压力容器安全技术监察规程和相应标准的规定。使用单位必须选用有制造许可证单位生产的产品。 2安全阀、爆破片的排放能力必须大于等于压力容器的安全泄放量。对于充装处于饱和状态或过热状态的气液混合介质的压力容器，设计爆破片装置应计算泄放口径，确保不产生空间爆炸。 3对易燃和毒性程度为极度、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，将排放介质排至安全地点，并进行妥善处理。不得直接排入大气。 4.压力容器设计时，如采用最大允许工作压力作为安全阀、爆破片的依据，应在设计图样上和压力容器铭牌上注明。 5压力容器的压力表、液面计等应根据压力容器的介质、最高工作压力和

8、粘度正确选用。,9,第二节 安全阀,一.安全阀的工作原理及基本要求 1.基本结构和工作原理 安全阀通常由三个部分组成，即阀座、阀瓣和加载机构。阀座和阀体与容器连通，有的是一个整体，有的是组装而成的。阀瓣常连带有阀杆，它紧扣在阀座上。阀瓣上面是加载机构，载荷的大小是可以调节的。当容器内的压力在规定的工作压力范围之内时，内压作用于阀瓣上的力小于加载机构施加在它上面的力，两者之差构成阀瓣与阀座之间的密封力，使阀瓣紧压着阀座，容器内气体无法排出。当容器内的压力超过工作压力达到安全阀的开启压力时，内压作用于阀瓣上的力大于加载机构施加在它上面的力，于是阀瓣离开阀座，安全阀开启，容器内的气体即通过阀座排出。

9、如果安全阀的泄放量足够大，则经过短时间的排放，容器内压力会降至正常工作压力以下。此时内压作用于阀瓣上的力又小于加载机构施加在它上面的力，阀瓣又紧压着阀座，气体停止排出，容器在工作压力下继续运行。,10,二.安全阀的分类及适用范围 1按整体结构及加载机构的形式分类 可分为重锤杠杆式安全阀、弹簧式安全阀和脉冲式安全阀三种.分别见图9.2-1.doc、图9.2-2.doc、图9.2-3.doc。 2按照气体排放方式分类 安全阀的种类按照气体排放方式的不同，可分为全封闭式、半封闭式和开放式三种。 全封闭式安全阀排气时，气体全部通过排气管排放，介质不能向外泄漏，主要用于有毒、易燃介质的容器上。 半封闭式

10、安全阀所排出的气体大部分经排气管，还有一部分从阀盖与阀杆之间的间隙中漏出，多用于介质为不会污染环境的气体的容器上。 开放式安全阀的阀盖是敞开的，使弹簧腔室与大气相通，排放的气体直接进入周围空间主要适用于介质为蒸汽、压缩空气以及对大气不产生污染的高温气体的容器上。,11,3按阀的开启程度分类 按照阀瓣开启的最大高度与阀孔直径之比来划分，安全阀的种类又有微启式和全启式两种。 (1)全启式安全阀 所谓全启式安全阀，就是指它的阀瓣开启高度已经使阀口上的柱形面积不小于阀孔的横截面积。经过两个面积计算可知:全启式安全阀的阀瓣最大开启高度应不小于阀口直径的14。 (2)微启式安全阀 这种安全阀开启高度较小，

11、一般都达不到孔径的120。但它结构简单，制造、维修和调试都比较方便，宜用于泄放量不大，压力不高的场合。公称通径在50mm以上的微启式安全阀，为了增大阀瓣的开启高度，使它达到hdO20的要求，一般都在阀座上装设一个简单的调节圈，通过它的上下移动调节，可以调整排出气流作用在阀瓣上的力。,12,三.安全阀排量计算:见安全阀计算题.doc四.安全阀的选用与安装 1.安全阀的选用应根据容器的工作压力、工作温度、介质特性(毒性、腐蚀性、粘性、清洁程度等)以及容器有无震动等因素综合考虑。 (1)阀形的选定 主要决定于容器的工艺条件及工作介质的特性。 按安全阀的加载机构选用，一般的容器选用弹簧式安全阀，因为它

12、结构紧凑，轻便，也比较灵敏可靠； 按安全阀的气体排放方式来选用，若容器的工作介质是有毒、易燃的气体或是制冷剂和其他能污染大气的气体，则应选用封闭式安全阀。只有蒸汽或其他不会污染环境的气体，才采用开放式或半封闭式安全阀。 按安全阀的封闭机构的形式来选用时，高压容器以及安全泄放量较大而壁厚又不太富裕的中、低压容器最好采用全启式安全阀。对于安全泄放量较小或操作压力要求高度平稳的压力容器，宜采用微启式安全阀。,13,注意事项: 安全阀出厂必须随带产品质量证明书，并在产品上装设牢固的金属铭牌。 杠杆式安全阀应有防止重锤自由移动的装置和限制杠杆越出的导架；弹簧式安全阀应有防止随便拧动调整螺钉的铅封装置；静

13、重式安全阀应有防止重片飞脱的装置。,14,安全阀规格的确定 确定公称压力 安全阀是按公称压力Pn标准系列进行设计制造的，其压力系列为1.6，2.5，4.0，6.4，lO，16，32MPa。公称压力表示安全阀在常温状态下的最高许用压力，因此高温容器选用安全阀时还应考虑高温下材料许用应力的降低。 公称直径的选定 为了保证安全阀在容器超压泄放时，容器内压力不再继续升高，要求安全阀的排量必须不小于容器的安全泄放量。当容器安全泄放量已知时，可确定安全阀需要的流通面积及阀的流道直径d0，根据计算得的d0，取稍大而相近于d0 的标准系列直径，并按表9.2-2.doc确定安全阀的公称直径DN。,15,2安全阀

14、的安装 安全阀安装时需遵循以下几点要求。 铅直安装在压力容器液面以上的气相空间，或与连接在压力容器气相空间上的管道相连接。 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。其接管应尽量短而直。 (3)压力容器一个连接口上装设数个安全阀时，则该连接入口的截面积应不小于数个安全阀的进口截面积总和。 (4)压力容器与安全阀之间不宜装设中间截止阀门。为实现安全阀的在线校验，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度、高度、中度危害介质，易燃介质，腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器，为便于安全阀的清洗与更换，经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准，并

15、制定可靠的防范措施，方可在安全阀（爆破片装置）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（加铅封或锁定），截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。 (5)安全阀装设位置，应便于日常检查、维护和检修。,16,(6)对易燃、毒性程度为极度、高度、中度危害介质的压力容器，应在安全阀的排出口装设导管，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。排放导管应尽量避免曲折和急转变，以减小阻力。导管的内径不得小于安全阀的公称直径，并有防止导管内积液的措施。两个以上安全阀若用一根排导管时，导管的截面积不应小于所有安全阀出口截面积的总和。氧气和可燃气体以及其他能相互产生化

16、学反应的两种气体不能共用一根排放导管。(7)安全阀与它的连接管路上的连接螺栓必须均匀地上紧，以免阀体产生附加应力，妨碍安全阀的正常工作。,17,五.安全阀的调整和检验 1安全阀的调整 (1)安全阀的开启压力 不得超过压力容器的设计压力。在调试定压时，应按该容器的工作压力(包括有权的检验单位检验后，所限定的允许使用的工作压力)进行调试。在一般情况下，安全阀的开启压力应调整为容器工作压力的1.05-1.10倍。 如采用系统的最高工作压力作为安全阀的开启压力时，则系统中每个容器的工作压力应与其相适应。若采用最大允许工作压力作为安全阀的调整依据时，在容器设计图样上和容器铭牌上应有注明。 固定式压力容器上只安装一个安全阀时，安全阀的开启压力Pz不应大于压力容器的设计压力P，且安全阀的密封试验压力Pt应大于压力容器的最高工作压力Pw，即：PzP PtPw 固定式压力容器上安装多个安全阀时，其中一个安全阀的开启压力不应大于压力容器的设计压力，其余安全阀的开启压力可适当提高，但不得超过设计压力的1.05倍。 移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.051.10倍，安全阀的额定排放压力