壓力容器操作工培訓(xùn)講義

1、 1第一章 壓力容器基礎(chǔ)知識第一節(jié) 壓力的一般概念一、壓力垂直均勻作用在單位面積上的力，稱為壓強(qiáng)，人們常把它稱為壓力，用符號“P”表示。壓力的單位是牛頓/米2，即表示將1牛頓的力均勻垂直地作用在1平方米的面上所產(chǎn)生的壓力，又稱為帕斯(Pa)，簡稱帕。由于“帕”這個單位太小，因而常用“兆帕”（MPa）作為壓力的基本單位。即1MPa=106Pa。1巴=1.02 kgf/cm2 0.1MPa工程上過去習(xí)慣用的壓力單位是千克/厘米2（Kgf/cm2）。壓力的工程單位與法定計(jì)量單位之1巴=1.02 kgf/cm2 0.1MPa1MPa=10.2kgf/cm21 Kgf/cm2=0.0981MPa0.1M

2、Pa二、壓力的測量壓力的測量有兩種標(biāo)準(zhǔn)方法，一種叫絕對壓力，即以壓力等于零作為測量起點(diǎn)。一種叫相對壓力，即以當(dāng)時當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫ψ鳛闇y量起點(diǎn)，也就是壓力表測得的數(shù)值，所以相對壓力也稱為表壓力，絕對壓力和表壓力之間的關(guān)系可用下式表述：P絕=P表+P大氣因?yàn)槲覀兊貐^(qū)大氣壓力近似等于0.1MPa。故 P絕P表+P大氣三、壓力容器的壓力來源壓力容器的壓力來源可分為兩大類四個方面。第一類，氣體的壓力是在器外產(chǎn)生的；第二類，氣體的壓力是在器內(nèi)產(chǎn)生的。（1）空壓機(jī)、冷凍機(jī)（2）蒸汽鍋爐1、壓力源在器外產(chǎn)（1）空壓機(jī)、冷凍機(jī)（2）蒸汽鍋爐這類壓力容器可能達(dá)到的最高壓力一般限于保持壓力源出口的氣體壓力（1）物理變

3、化（2）化學(xué)反應(yīng)2、壓力源在器內(nèi)產(chǎn)（1）物理變化（2）化學(xué)反應(yīng)四、最高工作壓力壓力容器的最高工作壓力對承受內(nèi)壓的容器指在正常使用過程中，頂部可能出現(xiàn)的最大表壓力；對承受外壓的容器，指在正常使用過程中夾套頂部可能出現(xiàn)的最高表壓力。第二節(jié) 溫度的一般概念一、溫度及及溫度的測量儀器溫度是表示物體冷熱程度的物理量，它是對物質(zhì)分子平均動能的度量，所以溫度是物體內(nèi)部擁有能量的表示。溫度的測量儀器叫做溫度計(jì)、常見的有水銀溫度計(jì)，酒精溫度計(jì)，電阻溫度計(jì)，熱電偶溫度計(jì)等。二、溫度的表示方法攝氏溫標(biāo)是將在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的結(jié)冰溫度（冰點(diǎn)）定為0度，把水的沸騰（沸點(diǎn)）溫度定為100度，在兩者之間等分成100格，每一格

4、即為1度，故月稱百分溫度，用符號“0C”來表示。華氏溫標(biāo)是將在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)定為32度，沸點(diǎn)定為212度，兩者等分成180格，每格作為1度，用符號“F”表示。絕對溫標(biāo)（凱氏溫標(biāo)）是以水的三相點(diǎn)（即冰、水和水蒸汽三相平衡共存時的溫度定為273.16K，其分度法與攝氏溫標(biāo)相同，即在攝氏溫標(biāo)相差一度時凱氏溫標(biāo)也相差一度，用符號“K”（開爾文）表示，凱氏溫度又稱熱力學(xué)溫度或絕對溫度。三種溫標(biāo)之間的互換關(guān)系式： 5 5 9攝氏溫標(biāo)= （華氏溫標(biāo)-32） = 凱氏溫標(biāo) 273.16 5 5 9華氏溫標(biāo) = 攝氏溫標(biāo) + 32 5 5 9 = （凱氏溫標(biāo)出- 273.16）+32凱氏溫標(biāo) = 攝氏溫標(biāo)

5、 +273.16 5 5 9 = （華氏溫標(biāo) - 32）+273.16第三節(jié) 壓力容器的含義及分類一、壓力容器的含義壓力容器從廣義上講應(yīng)該包括所有承受壓力的密閉容器。但我們所指的壓力容器只是其中的一部分，即為壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程所轄范圍內(nèi)的壓力容器。因?yàn)檫@部分壓力容器事故率高，特別是事故破壞性大，損失嚴(yán)重。所以，各級鍋爐壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)對壓力容器設(shè)計(jì)，制造、銷售、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造七個環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢查，以確保壓力容器安全運(yùn)行。二、壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程管轄范圍內(nèi)的壓力容器：1、本規(guī)程（壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程下同）適用于同時具備下列條件的壓力容器：工作壓力（Pw）大于或

6、者等于0.1MPa工作壓力與容積的乘積大于或者等于2.5 Mpa.L（3）盛裝介質(zhì)為氣體，液化氣體以及介質(zhì)最高工作溫度高于或者等于其標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。2、本規(guī)程第三章、第四章和第五章適用于下列壓力容器：（1）與移動壓縮機(jī)一體的非獨(dú)立的容積小于等于0.15m3的儲罐，鍋爐房內(nèi)的分氣缸；（2）容積小于0.025m3的高壓容器；（3）深冷裝置中非獨(dú)立的壓力容器，直燃型吸收式制冷裝置中的壓力容器，空分設(shè)備中的冷箱；（4）螺旋板換熱器；（5）水力的自動補(bǔ)氣氣壓給水，（無塔上水）裝置中的氣壓罐，消防裝置中的氣體或氣壓給水（泡沫）壓力罐；（6）水處理設(shè)備中的離子交換或過濾用壓力容器、熱水鍋爐用膨脹水箱；（7）

7、電力行業(yè)專用的全封閉式組合電器（電容壓力容器）；3、本規(guī)程適用于上述壓力容器所用的安全閥，爆破片裝置，緊急切斷裝置，安全聯(lián)鎖裝置，壓力表、液面計(jì)，測溫儀表等安全附件。4、本規(guī)程適用的壓力容器除本體外還應(yīng)包括：（1）壓力容器與外部管道或裝置焊接連接的第一道環(huán)向焊縫的焊接坡口，螺紋連接的第一個螺紋接頭，法蘭連接的第一個法蘭密封面，專用連接件或管件連接的第一個密封面；（2）壓力容器開孔部分的承壓蓋及其緊固件。（3）非受壓元件與壓力容器本體連接的焊接接頭。5、本規(guī)程不適用于下列壓力容器；（1）超高壓容器。（2）各類氣瓶。（3）非金屬材料制造的壓力容器。（4）核壓力容器，船舶和鐵路機(jī)車上的附屬壓力容器，

8、國防或軍事裝備用的壓力容器，真空下工作的壓力容器（不含夾套壓力容器）。各項(xiàng)鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程適用范圍內(nèi)的直接受火焰加熱的設(shè)備（如煙道式余熱鍋爐等）。（5）正常運(yùn)行最高工作壓力小于0.1MPa的壓力容器，（包括在進(jìn)料或出料過程中需要瞬時承受壓力大于等于0.1MPa的壓力容器，不包括消毒，冷卻等工藝過程中需要短時隨壓力大于等于0.1MPa的壓力容器）。（6）機(jī)器上非獨(dú)立的承壓部件（包括壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)、泵、柴油機(jī)的氣缸或承壓殼體等，不包括造紙，紡織機(jī)械的烘缸，壓縮機(jī)的輔助壓力容器）。（7）無殼體的套管換熱器，波紋板換熱器，空冷式換熱器，冷卻排管。三、壓力容器的分類壓力容器分類的方法很多，主要分類方

9、法有：1、按使用位置分按容器的使用位置可分成兩大類，即固定式壓力容器及移動式壓力容器（如液化氣罐車）。固定式容器，有固定的安裝和使用地點(diǎn)，一般不單獨(dú)裝設(shè)，而是用管道與其他設(shè)備相連，工藝條件及操作人員相對固定；而移動式容器無固定的安裝、使用地點(diǎn)。2、按設(shè)計(jì)壓力分類按設(shè)計(jì)壓力P的高低，容器可分為低壓、中壓、高壓及超高壓四個等級。其劃分的范圍及代號見表11。表11 壓力容器壓力等級的劃分表11壓力等級代號設(shè)計(jì)壓力范圍低壓容器L0.1MPaP1.6MPa中壓容器M1.6MPaP10MPa高壓容器H10MPaP100MPa超高壓容器UP100MPa3、按壓力容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理分類按壓力容器在

10、生產(chǎn)工藝過程中的作用原理，可分為反應(yīng)壓力容器、換熱壓力容器、分離壓力容器及儲存壓力容器四種。具體劃分如下：（1）反應(yīng)壓力容器（代號R）：主要用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)的壓力容器。如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、硫化罐、分解塔、聚合釜、高壓釜、超高壓釜、合成塔、變換爐、蒸煮鍋、蒸球、蒸壓釜、煤氣發(fā)生爐等。（2）換熱壓力容器（代號W）：主要是用于完成介質(zhì)的熱量交換的壓力容器。如管殼式余熱鍋爐、熱交換器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器、加熱器、消毒鍋、染色器、烘缸、蒸炒鍋、預(yù)熱鍋、溶劑預(yù)熱鍋、蒸鍋、蒸脫機(jī)、電熱蒸汽發(fā)生器、煤氣發(fā)生爐水夾套等。（3）分離壓力容器（代號S）：主要是用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡緩沖和氣

11、體凈化分離等的壓力容器。如分離器、過濾器、集油器、緩沖器、洗滌器、吸收塔、銅洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。（4）儲存壓力容器（代號C，其中球罐代號B）：主要是用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體等的壓力容器。如各種形式的儲罐。需要說明的是一種壓力容器中，如同時具備兩個以上的工藝作用原理時，應(yīng)按工藝過程中的主要作用來劃分品種。4、按容器壁厚分類按容器壁厚可分為薄壁容器及厚壁容器兩種。容器壁厚小于等于容器內(nèi)徑的1/10者為薄壁容器，容器壁厚大于容器內(nèi)徑的1/10者為厚壁容器，或按下列公式計(jì)算：K = D0 / D1式中D0、D1分別為容器的外徑（mm和內(nèi)徑（mm）。當(dāng)K1.2時為薄壁

12、容器；當(dāng)K1.2時為厚壁容器。5、按容器的制造材料分類按容器的制造材料的劃分見表12。表12 容器按制造材料的劃分 銅制容器 有色金屬壓力容器 鈦制容器 鋁制容器金屬壓力容器鑄鋼容器鑄造容器鑄鐵容器 黑色金屬壓力容器 碳鋼容器 鋼制容器 合金鋼容器不銹鋼容器6、按壓力容器工作溫度分類按壓力容器工作溫度可分為低溫容器、常溫容器及高溫容器三種。7、按壓力容器等級、品種及介質(zhì)的危害程度分類為了便于安全技術(shù)監(jiān)督和管理，容規(guī)按壓力容器設(shè)計(jì)壓力、介質(zhì)危害程度以及生產(chǎn)工藝過程中的作用原理將壓力容器分為第一類壓力容器、第二類壓力容器及第三類壓力容器，具體劃分如下：、下列情況之一，為第三類壓力容器：（1）高壓容

13、器；（2）中壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；（3）中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于10MPam3）；（4）中壓反應(yīng)容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于0.5MPam3）；（5）低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且PV乘積大于等于0.2MPam3）；（6）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；（7）中壓搪玻璃壓力容器；（8）使用強(qiáng)度級別較高（指相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中抗拉強(qiáng)度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器；（9）移動式壓力容器，包括鐵路罐車，（介質(zhì)為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車液化氣體運(yùn)輸（半掛）車、低溫液體運(yùn)輸（半掛）

14、車、永久氣體運(yùn)輸（半掛）車和罐式集裝箱（介質(zhì)為液化氣體，低溫液體）等；（10）球形儲罐（面積大于等于50m3）；（11）低溫液體儲存容器（容積大于5m3）；、下列情況之一的，為第二類壓力容器（本條第一款規(guī)定的除外）；（1）中壓容器；（2）低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)）；（3）低壓反應(yīng)容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)）；（4）低壓管殼式余熱鍋爐；（5）低壓搪玻璃壓力容器。、低壓容器為第一類壓力容器（本條第一款、第二款規(guī)定的除外）。第四節(jié) 壓力容器的介質(zhì)分類及特性一、介質(zhì)分類1、按易燃程度分類（1）爆炸極限可燃?xì)怏w，可燃液體蒸汽或可燃粉塵與空氣組成的混合物，并

15、非任何混合比例下都可以爆炸，而是在固定濃度范圍內(nèi)，不同可燃物有不同的固定濃度范圍。這一固定范圍通常叫該物質(zhì)的爆炸范圍或爆炸極限，通常用可燃?xì)怏w，可燃液體蒸汽、或可燃物粉塵在空氣中的體積百分?jǐn)?shù)表示。能夠產(chǎn)生爆炸的最低濃度稱為爆炸下限，最高濃度為爆炸上限。爆炸極限的數(shù)值越寬，爆炸下限越低，爆炸危險(xiǎn)性越大。（2）最小點(diǎn)火能最小點(diǎn)火能是指能引起爆炸性混合物燃燒爆炸時所需的最小能量。最不點(diǎn)火能數(shù)值愈小，說明該物質(zhì)愈易被引燃。（3）閃燃與閃點(diǎn)可燃液體飽和蒸汽與空氣的混合物在火焰接觸時，能閃出火花，發(fā)生瞬間燃燒，這種現(xiàn)象稱為閃燃，引起內(nèi)燃時的溫度稱作閃點(diǎn)。閃點(diǎn)愈低，該化學(xué)品愈易引起燃燒與爆炸。（4）燃點(diǎn)可燃

16、物質(zhì)在空氣充足條件下，達(dá)到某一溫度與火焰接觸即行著火，并在移去火焰之后仍能繼續(xù)燃燒的最低溫度稱為該物質(zhì)的燃點(diǎn)或著火點(diǎn)。（5）易燃介質(zhì)易燃介質(zhì)是指與空氣混合的爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的氣體。如一甲胺、乙烷、乙烯、氯甲烷、環(huán)氧乙烷、環(huán)丙烷、氫、丁烷、三甲胺、丁二烯、丁烯、丙烷、丙烯、甲烷、半水煤氣、一氧化碳等均為易燃介質(zhì)。2、按毒性程度分類壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性程度參照HG20660壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類的規(guī)定，無規(guī)定時，按下述原則確定毒性程度：（1）極度危害（級）最高允許濃度0.1mg/m3 （2）高度危害（級）最高允許濃度0.11.0mg/

17、m3（3）中度危害（級）最高允許濃度1.010mg/m3（4）輕度危害（級）最高允許濃度10mg/m3例如氟、氫氟酸、光氣、氟化氫、碳酰氟、氯等均為極度或高度危害介質(zhì)，二氧化硫、氨、一氧化碳、氯乙烯、甲醇、氧化乙烯、硫化乙烯、二硫化碳、乙炔、硫化氫等為中度危害介質(zhì)。二、壓力容器內(nèi)常見介質(zhì)的特性化工生產(chǎn)中壓力容器內(nèi)的介質(zhì)種類繁多。這些介質(zhì)中間不少是具有易燃、易爆、有毒、有害的特性。尤其是化工生產(chǎn)一般在高溫、高壓、深冷、真空等特殊條件下進(jìn)行的，這些介質(zhì)會隨著工藝條件或外部環(huán)境的改變而變化，極易超溫、超壓、噴出、泄漏等，造成火災(zāi)、爆炸事故。因此，壓力容器操作人員應(yīng)該了解和熟悉本崗位壓力容器內(nèi)介質(zhì)的特

18、性，這對于壓力容器的安全運(yùn)行和事故防范是很重要的。在此簡要介紹幾種常見介質(zhì)的特性。1、氫氣（H2）沸點(diǎn)：-252.80C；自燃點(diǎn)：在空氣中5700C，在氧氣中5600C；爆炸極限：空氣中474.5%，氧氣中494%。氫是無色、無嗅、無味的易燃易爆氣體，是一各窒息氣體，還是一種強(qiáng)的還原劑，可與許多物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成各種氫化物。2、氨（NH3）沸點(diǎn)：-33.350C；自燃點(diǎn)：在空氣中6510C爆炸極限：空氣中1527%，氧氣中1479%。中毒濃度0.2mg/L。氨是一種無色有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體，故泄漏時，易于察覺。氨能刺激人的眼睛和呼吸器引起流淚、劇烈咳嗽，使呼吸道粘膜充血發(fā)炎，對人體有較大

19、的毒性。3、硫化氫（H2S）沸點(diǎn)：-60.350C；自燃點(diǎn)：2600C；爆炸極限：空氣中444%硫化氫是一種具有惡臭味的有害氣體，有劇毒。空氣中硫化氫含量1mg/L時，可使人立即中毒，繼而痙攣，失去知覺而迅速死亡。硫化氫也是一種可燃?xì)怏w。硫化氫與氧化劑會引起危險(xiǎn)的化學(xué)反應(yīng)，甚至發(fā)生爆炸。4、環(huán)氧乙烷（C2H4O）沸點(diǎn)：10.30C；自燃點(diǎn)：在空氣中4300C，閃點(diǎn)17.80C；爆炸極限：在空氣中3100%。環(huán)氧乙烷與空氣混合能形成爆炸混合物，遇明火、高熱能引起燃燒、爆炸。環(huán)氧乙烷有毒，有對中樞神經(jīng)抵制作用，對皮膚、粘膜刺激等作用。環(huán)氧乙烷易產(chǎn)生靜電。5、甲胺（CH5N）沸點(diǎn)：-6.40C；自燃

20、點(diǎn)：在空氣中4300C，閃點(diǎn)00C；爆炸極限：在空氣中4.9520.75%。甲胺對眼和呼吸道的刺激強(qiáng)烈，經(jīng)常吸入引起中樞神經(jīng)麻痹，空氣中最高允許濃度為5mg/m3。6、甲醇（C2H5OH）沸點(diǎn)：64.80C；自燃點(diǎn)：在空氣中3850C，閃點(diǎn)11.110C；爆炸極限：在空氣中6.736.0%。甲醇有毒，誤飲入可使視力喪失，甚至死亡?？諝庵凶罡咴试S濃度為50mg/m3。7、苯（C6H12）沸點(diǎn)：80.10C；自燃點(diǎn)：在空氣中562.20C，閃點(diǎn)-110C；爆炸極限：在空氣中1.37.1%。苯易揮發(fā)，有毒，空氣中最高允許濃度為80mg/m3。8、氯氣（Cl2）密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：3.214Kg/m3

21、；沸點(diǎn)：-34.60C；熔點(diǎn)：-1200C氯氣是一種草綠色帶有刺激性嗅味且毒性強(qiáng)的氣體。氯是活潑的化學(xué)元素，容易和其它化學(xué)元素結(jié)合：遇水生成鹽酸及次氯酸。9、甲醛（CH2O）沸點(diǎn)：-19.440C；閃點(diǎn)850C；自燃點(diǎn)：4300C，；爆炸極限：7.07.3%。甲醛具有腐蝕性，刺激性和窒息性，吸入大量蒸氣會急性中毒，空氣中最高允許濃度為3mg/m3。10、乙醇（C2H5OH）沸點(diǎn)：78.320C；閃點(diǎn)12.780C；自燃點(diǎn)：4230C，；爆炸極限：3.319.0%。乙醇易燃,工業(yè)乙醇中含有其它有毒物質(zhì),一次飲用含有50100g乙醇的酒會中毒,嚴(yán)重時可致死。11、一氧化碳是一種毒性很強(qiáng)的無色易燃?xì)?/p>

22、體，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.25Kg/m3,在空氣中的爆炸極限為1.25%75%,在氧氣中的爆炸極限為15.5%93.3%(對人體危害不易覺察)。12、液化石油氣：是由丙烷、丙稀、正丁烷、異丁烷等為主要成份組成的混合物。是一種易燃介質(zhì)，氣態(tài)比空氣重，其密度為空氣的1.52倍。第二章 壓力容器的結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)成第一節(jié) 壓力容器的結(jié)構(gòu)形式壓力容器是為介質(zhì)的物理反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、換熱、儲存、分離等提供一個密閉空間，其結(jié)構(gòu)一般比較簡單。壓力容器根據(jù)其用途不同，結(jié)構(gòu)形式也多種多樣。常見的結(jié)構(gòu)形式主要有球形、圓筒形、箱形、錐形等?，F(xiàn)將容器常見結(jié)構(gòu)形式介紹于下：一、球形容器球形容器（圖21略）的本體是一個球殼，此

23、種結(jié)構(gòu)由許多塊預(yù)先按一定尺寸壓制成形的球面板拼焊而成，直徑較大。由于球殼是中心對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力分布均勻，球殼體應(yīng)力是相同直徑圓筒形殼體應(yīng)力的一半，壓力截荷相同的情況下所需板材厚度最小，相同容積的結(jié)構(gòu)表面積最小。因此可節(jié)省大量材料（與同壓力截荷、同容積的圓筒形容器相比，可節(jié)約材料3040%）。但由于制造工藝復(fù)雜、拼焊要求高，再加上內(nèi)部工藝附件安裝困難，故一般用于大型儲罐，也有時用作蒸汽直接加熱的容器。二、圓筒形容器圓筒形容器（圖22略）是軸對稱結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)沒有形狀突變，應(yīng)力健在比較均勻，受力雖不如球形容器，但比其他結(jié)構(gòu)形式好得多，制造工藝較簡單，便于內(nèi)部工藝附件的安裝，便于工作介質(zhì)的流動，因而

24、是使用最普遍的一種壓力容器。圓筒形容器一般也采用焊接結(jié)構(gòu)。三、箱形容器箱形結(jié)構(gòu)可分為正方形結(jié)構(gòu)和長方形結(jié)構(gòu)兩種。其幾何形狀突變，應(yīng)力分布不均，在轉(zhuǎn)角處局部應(yīng)力較高。這類容器的結(jié)構(gòu)不合理，除常用在壓力較低的消毒柜（圖23略）、汽柜外，一般很少采用。單純的錐形結(jié)構(gòu)容器沒有，一般用到的都是由圓筒體與錐形組合面晟的組合結(jié)構(gòu)（圖24略）。由于錐體與圓筒體連接處結(jié)構(gòu)不連續(xù)，產(chǎn)生較高局部應(yīng)力，錐體的錐角大小也直接關(guān)系到容器受力狀況。故這類容器通常是生產(chǎn)工藝有特殊要求時采用，如有結(jié)晶狀或粒狀物料需排出等。第二節(jié) 壓力容器的基本構(gòu)成壓力容器一般由筒體、封頭（端蓋）、管板、球殼板、法蘭、接管、人（手）孔，支座等部

25、分組成，如圖25略所示。一、筒體筒體是壓力容器的重要部件，與封頭或管板共同構(gòu)成承壓殼體，為物料的儲存和完成介質(zhì)的物理，化學(xué)反應(yīng)及共他工藝用途提供所必需的空間。筒體通常用金屬板材卷制焊接而成。二、封頭（端蓋）封頭是保證壓力容器密閉的重要部件。凡是與筒體采用焊接聯(lián)接而不可拆的稱為封頭；與筒體以法蘭等聯(lián)接而可拆的，稱為端蓋。封頭與端蓋按其種類不同的分類見表21略圖。半球形封頭碟形封頭橢圓形封頭半球形封頭碟形封頭橢圓形封頭無折邊球形封頭 凸形封頭封頭帶折邊錐形封頭無折邊錐形封頭帶折邊錐形封頭無折邊錐形封頭錐形封頭平板封頭1、凸形封頭：這是壓力容器廣泛采用的封頭結(jié)構(gòu)形式。有半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封

26、頭及無折邊球形封頭等四種，詳見圖26略。半球形封頭實(shí)際上是一個半球體，受力時強(qiáng)度最大，在相同直徑及相同壓力下所需的厚度最小。但因其深度大，制造較困難，故除用于壓力較高、直徑較大的儲罐及其他有特殊要求的容器外，一般較少采用。橢圓形封頭由半橢球體及圓筒體（即直邊）兩部分組成。由于其曲率半徑連續(xù)變化，受力狀況也較好，與半球形封頭相比，制造方便，因而被廣泛采用。碟形封頭又稱帶折邊球形封頭，它由幾何形狀不同的三個部分組成，中央為球面體，與筒體連接的部分為圓筒體，球面體與圓筒體用過渡圓（即折邊）連接。因過渡圓弧半徑遠(yuǎn)小于球體半徑，故其受力狀況較上述兩種封頭差，通常只用于壓力較低、直徑較大的容器。無折邊球形

27、封頭是一塊深度較小的球面體，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。但在它與筒體的連接處由于形狀突變而存在很高的局部應(yīng)力，故只適用于直徑較小、壓力較低的容器上。2、錐形封頭：介質(zhì)中含有顆粒狀、粉末狀物質(zhì)或粘稠液體的容器，為便于物料匯集及卸料，容器底部常采用錐形封頭；有時為保證氣體介質(zhì)在容器中均勻分布或改變流體流速，也采用錐形封頭。錐形封頭有帶折邊和無折邊等三種（圖27略）。無折邊錐形封頭是一段圓錐體，圓錐體與圓筒體直接連接造成形狀突變而引起局部應(yīng)力過高，故適用于壓力較低且錐體半頂角小于300的場合。帶折邊的錐形封頭是在錐體與圓筒體之間有一圓弧的折邊，可以降低局部應(yīng)力。3、平板封頭：受力時強(qiáng)度最低，相同直徑、相同壓

28、力下所需厚度最大，除用作人孔蓋、手孔蓋外，一般很少采用。管殼式熱交換器的管板起著殼程封頭的作用。三、法蘭由于生產(chǎn)工藝需要和安裝檢修的方便，不少容器需采用可拆的連接結(jié)構(gòu)，如壓力容器的端蓋與筒體之間、接管與管道之間的連接。這時通常采用法蘭結(jié)構(gòu)。法蘭通過螺栓、楔口等連接件壓緊密封件保證容器的密封。故法蘭連接是由法蘭、螺栓、螺母及密封元件所組成的密封連接件。法蘭按照所連接的部件可分為容器法蘭及管法蘭。前者用于容器的端蓋與筒體連接；后者用于接管（管道）與管道之間的連接。法蘭按其整體性程度分成三種形式：整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。法蘭按其密封面形式又可分為平面法蘭、凹凸面法蘭及榫槽面法蘭。密封元件放在

29、兩肝蘭接觸面之間或封頭與筒體頂部的接觸面之間，借助于螺栓等連接件壓緊力可達(dá)到密封的目的。按其所用材料的不同分為非金屬密封元件（石棉墊、橡膠O型環(huán)等）、金屬密封元件（紫銅墊、鋁墊、軟鋼墊等）和組合式密封元件（鐵包石棉墊、鋼絲纏繞石棉墊等）。按其截面形狀又可分為平墊片、三角形墊片、八角形墊片、透鏡式墊片等。不同的密封元件和不同的連接件相組配，構(gòu)成了各種不同的密封結(jié)構(gòu)。1、強(qiáng)制密封：通過堅(jiān)固端蓋與筒體法蘭的聯(lián)接螺栓等強(qiáng)制方式將密封面壓緊，從而達(dá)到密封的目的，如平墊密封、卡扎里密封等。2、自緊密封：利用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力使密封面產(chǎn)生壓緊力來達(dá)到密封目的。它的密封力隨著介質(zhì)壓力的增大而增大，因而在較高的壓

30、力下也能保持可靠的密封性能，如組合式密封、“O”形環(huán)密封、“C”形環(huán)密封、“B”形環(huán)密封、楔形密封、八角墊和橢圓墊密封、平墊自緊密封、伍德密封、氮?dú)馐矫芊獾取?、半自緊密封：既利用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力，又利用堅(jiān)固件的聯(lián)接使密封面產(chǎn)生壓緊力來達(dá)到密封的目的，如雙錐密封就屬于此。四、接管為適應(yīng)壓力容器安全運(yùn)行及生產(chǎn)工藝的需要而設(shè)置于封頭（端蓋）及筒體上，用于介質(zhì)的進(jìn)出、安全附件的安裝等。五、人孔、手孔根據(jù)結(jié)構(gòu)、介質(zhì)等情況，壓力容器需設(shè)置人孔或手孔等檢查孔，用于容器的定期檢驗(yàn)、檢查或清除污物。人孔和手孔按其其形狀可分為圓形及橢圓形兩種；按其封閉形式可分為外閉式及內(nèi)閉式兩種。六、支座支座是用于支承容器重量

31、并將它固定在基礎(chǔ)上的附加部件，其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定于容器的安裝方式，容器重量及其他載荷，一般分為三大類：即立式容器支座、臥式容器支座及球形容器支座。立式支座中最常見的有懸掛式支座（耳式支座）、支承式支座及裙式支座主要用于高大的直立容器（塔類）。臥式容器支座的結(jié)構(gòu)形式主要有鞍式支座、支承式支座等。支承式支座只適用于小型容器；鞍式支座常用于大中型容器；圈座適用于薄壁容器及多于兩個支承的長容器。球容器中常見的有裙式支座和柱式支座。裙式支座一般用于小型的球型容器。第三節(jié) 幾種典型壓力容器結(jié)構(gòu)介紹一、攪拌式反應(yīng)鍋攪拌式反應(yīng)鍋是應(yīng)用比較廣泛的一種容器，通常稱作反應(yīng)容器，其結(jié)構(gòu)如圖213所示略。攪拌反應(yīng)鍋通常由鍋

32、體、夾套或蛇形管、攪拌器、傳動裝置等組成。其操作一般是間歇式的。一種或幾種反應(yīng)物料由端蓋上加料口加入，在攪拌器攪拌的條件下加速混合，完成物理、化學(xué)反應(yīng)。如果因工藝需要加熱或冷卻，可在夾套或蛇形管內(nèi)通入加熱蒸汽或冷卻水、冷凍劑。反應(yīng)完成后物料由下部出料口排出。1、反應(yīng)鍋體鍋體的筒體部分為圓筒形結(jié)構(gòu)，端蓋及下部封頭（鍋底）大多采用橢圓封頭，也有時為半球形封頭。端蓋與筒體之間利用容器法蘭連接。為適應(yīng)生產(chǎn)工藝需要，端蓋上設(shè)置進(jìn)料口、窺視鏡、照明燈孔、安全附件接口、備用接口等，下封頭底部設(shè)置出料口。鍋體一般由碳鋼制成；對需承受高溫、高壓的鍋體可采用耐高溫及高強(qiáng)度的材料制造；對于有腐蝕性或有特殊要求的介質(zhì)

33、常用不銹鋼制造或采用搪瓷的方法。2、加熱（冷卻）裝置為適應(yīng)生產(chǎn)工藝需要，保證反應(yīng)過程的順利進(jìn)行，經(jīng)常需加熱或冷卻。反應(yīng)鍋是一種供加熱或冷卻的容器。它通常采用夾套結(jié)構(gòu)，在夾套內(nèi)通加熱流體或冷卻水（冷凍劑），有時還在鍋內(nèi)設(shè)置加熱（冷卻）蛇形管。夾套一般采用碳鋼制作，夾套筒體亦為圓筒形。鍋體下封頭采用橢圓形或半球形封頭。夾套體上設(shè)置加熱（冷卻）流體進(jìn)、出口、測溫孔等。蛇形管安裝于鍋內(nèi)與物料直接接觸，對于腐蝕性介質(zhì)應(yīng)采用耐腐蝕鋼管制作。3、攪拌裝置（攪拌器）攪拌裝置也是攪拌式反應(yīng)鍋的重要組成部分。攪拌的效果直接關(guān)系到化學(xué)反應(yīng)的速度。針對物料性質(zhì)的不同，采用的攪拌器形式也各不相同，常用的有錨式、槳式、渦

34、輪式、推進(jìn)式等。4、傳動裝置傳動裝置由電動機(jī)及減速機(jī)組成，它為攪拌裝置提供動力?；吞枴⒐β蕸Q定于工藝要求。5、攪拌式反應(yīng)鍋用的支座有兩種：一是耳式支座；另一是支承式支座。具體可按安裝位置而定。二、列管式換熱器列管式換熱器屬于管殼式換熱器；冷、熱流體從管內(nèi)（管程）及管間（殼程）流過，達(dá)到間接換熱的目的。它是換熱容器中常用的一種。列管式換熱器的種類很多，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同可分為剛性和具有溫差補(bǔ)償?shù)膬稍陬悺τ跍夭畈淮蟮亩嗖捎脛傂越Y(jié)構(gòu)的固定管板式換熱器，這是最常見的一各結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)管壁與殼壁溫度相差較大時，必須裝設(shè)補(bǔ)償裝置，常用的有帶膨脹節(jié)的固定管板式、浮頭式、填料涵式及U形管式換熱器。列管式換熱

35、器主要由筒體、管板、管束、封頭（端蓋）等部分組成。1、筒體換熱器的筒體通常用鋼板卷制焊接而成，根據(jù)介質(zhì)特性可用碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、有色金屬制作，并設(shè)有流體進(jìn)出口接管、儀表接管等。2、管束管束由無縫管組成，材質(zhì)通常為優(yōu)質(zhì)碳素鋼或不銹鋼，管壁為冷熱流體熱量交換的界面。3、管板管板用于固定管束，有的管板還兼作容器法蘭。管板與殼體焊接或用法蘭連接后，共同構(gòu)成管間壓力空間（殼程）。管束在管板上固定時要考慮密封。常用的固定方法有脹焊結(jié)合等方法。脹接是目前常用的一種，它是利用脹管器使伸到管板中的管子端部直徑擴(kuò)大產(chǎn)生塑性變形，而管板只達(dá)到彈性變形，于是管板與管子之間產(chǎn)生擠壓力，達(dá)到密封、緊固連接目的。脹接

36、法一般用于壓力低于4MPa、溫度低于3000C的條件下。由于高溫時管子及管板會發(fā)生蠕變，使管板與管子間的擠壓力降低，導(dǎo)致連接處泄漏，因此對于高溫、高壓及易燃、易爆介質(zhì)的換熱器應(yīng)采用焊接法。4、封頭（端蓋）換熱器的封頭通常為橢圓形或半球形，封頭（端蓋）與管內(nèi)共同構(gòu)成管內(nèi)受壓空間（管程）。多程換熱器可在封頭（端蓋）內(nèi)設(shè)置隔板，將封頭（端蓋）隔成幾個區(qū)間以適應(yīng)流體折流的需要。三、夾層鍋夾層鍋是食品制造行業(yè)及飲食等行業(yè)廣泛使用的一種換熱容器，通常用于料液濃縮及食品的蒸制。夾層鍋是食品制造行業(yè)及飲食等行業(yè)廣泛使用的一種換熱容器，通常用于料液濃縮及食品的蒸制。夾層鍋由內(nèi)膽、夾套、支腳部分組成，上面設(shè)有蒸汽

37、進(jìn)口、出料口和冷凝水排放口，其結(jié)構(gòu)示意圖215略。夾層鍋是一種間歇式操作的容器，待濃縮的料液加入內(nèi)膽（叵內(nèi)膽底部加水，上部篦板安放待蒸食品），夾套內(nèi)通入蒸汽，依靠內(nèi)膽壁的間接換熱，加熱待濃縮液或使內(nèi)膽下部的水沸騰產(chǎn)生蒸汽，完成料液濃縮或食品蒸制工作。內(nèi)膽由直筒部分及半球形封頭級焊而成，通常從衛(wèi)生要求出發(fā)，采用不銹鋼制造。夾套也是由直筒與半球形封頭構(gòu)成的，開有蒸汽進(jìn)口，冷凝水出口及安全閥接口等，其最高工作壓力一般為0.4MPa以下。常見的夾層鍋多為敞口結(jié)構(gòu)，在底部設(shè)置出料口，并配置齒輪傳動的可傾結(jié)構(gòu)，以方便濃縮物料的卸出。四、氨油分離器在氨壓縮過程中，壓縮機(jī)的部分潤滑油變成油霧夾帶在氨氣中，如果

38、壓縮氣體直接進(jìn)入冷凝器和蒸發(fā)器，會污染傳熱面而導(dǎo)致傳熱效率降低，因此，氨壓縮機(jī)后一般需設(shè)置氨油分離器。氨油分離器是一種結(jié)構(gòu)較為簡單的立式分離容器，通常由上封頭（端蓋）、下封頭、筒體、支座、接管等部分組成。按其工作原理有填料式、離心式、洗滌式等幾種。填料氨油分離器填料式氨油分離器的下封頭與筒體焊接，筒內(nèi)裝有填料，上封頭采用端蓋結(jié)構(gòu)，有法蘭與筒體連接。壓縮機(jī)排出的氣體由分離器筒體下部的進(jìn)口管進(jìn)入分離器，與填料表面接觸，油霧附著于填料表面，氨氣由端蓋上部排氣管排出，從而達(dá)到氨、油分離的目的。2、離心式氨油分離器離心式氨油分離器的上、下封頭均直接與筒體焊接，在分離器內(nèi)部焊有螺旋狀隔板，并在器內(nèi)中間引出

39、管的底部增設(shè)了多孔擋液板。自壓縮機(jī)排出來的帶有油蒸氣及油滴微粒的氨氣，由于螺旋隔板的作用，首先在器內(nèi)自上而下作螺旋運(yùn)行，在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的離心力將油滴甩向器壁，并沿器壁流聚分離器底部，達(dá)到油、氣分離的目的。還有的在油分離器外部設(shè)有冷卻水套，使氣體受到冷卻，油蒸氣變成油滴，然后流經(jīng)多孔擋液板，再一次進(jìn)行分離，提高分離效果。3、洗滌式氨油分離器洗滌式氨油分離器外形結(jié)構(gòu)與離心式氨油分離器相似，其進(jìn)氣管由上封頭中心處伸入器內(nèi)，進(jìn)氣管底端焊有底板，管端四周開有四個放射狀出氣口，進(jìn)氣管筒內(nèi)部分的中上部外側(cè)焊有多孔的傘形擋液板，在筒體的中下部焊接有進(jìn)液管接頭，出氣管伸入筒內(nèi)一段長度，引出口向上。分離器工作時

40、，器內(nèi)保持一定高度的氨液，從壓縮機(jī)來的混有油蒸氣、油滴的氣體，由氨液進(jìn)行洗滌、降溫、使油蒸氣凝結(jié)并分離，由于油的比重大于氨液而沉積于器底，筒體內(nèi)氨液被混合氣體加熱而部分汽化，隨分離后的氨氣經(jīng)傘形擋液板由出氣口引出，洗滌過程中尚未被分離的油滴由傘形擋液板進(jìn)行分離。這種分離器分離效率高，可分離出80%85%的油量。第三章 壓力容器的安全裝置第一節(jié) 安全裝置的分類、設(shè)置原則及選用要求壓力容器由于使用特點(diǎn)及其內(nèi)部介質(zhì)的化學(xué)、工藝特性、需要裝設(shè)一些安全裝置和測試、控制儀表來監(jiān)控，以保證壓力容器的使用安全和生產(chǎn)工藝過程的正常進(jìn)行。壓力容器用的安全附件，如安全閥、爆破片、壓力表、液面計(jì)和測溫儀表等，應(yīng)符合壓

41、力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。每個容器操作人員必須熟悉并正確使用這些安全裝置。一、安全裝置的分類壓力容器的安全裝置按其功能大致可分為三類：（1）顯示裝置：用以顯示介質(zhì)的實(shí)際狀況，如各類溫度計(jì)、液面計(jì)、壓力表等。（2）控制或顯示控制裝置：能依照設(shè)定的工藝參數(shù)自行調(diào)節(jié)，保證該工藝參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍的裝置，如減壓閥、調(diào)節(jié)閥、電接點(diǎn)壓力表、自動液面計(jì)等。（3）安全泄壓裝置：當(dāng)容器或系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的壓力超過所定壓力時，該裝置自動泄放部分或全部氣體，以防止壓力增高而造成破壞，如安全閥、爆破片等。二、壓力容器安全裝置設(shè)置的原則（1）在用壓力容器，均應(yīng)裝設(shè)安全閥，但若壓力來源于壓力容器外部且得到可靠控制

42、時，可以不直接安裝在壓力容器上。如壓力來源于壓縮機(jī)的空氣儲罐或蒸汽鍋爐的分汽缸等。（2）若安裝安全閥后不能可靠地工作，應(yīng)裝設(shè)爆破片或采用爆破片裝置與安全閥組合共用結(jié)構(gòu)。采用組合共用結(jié)構(gòu)時，應(yīng)符合GB150附錄B的有關(guān)要求。凡串聯(lián)在組合結(jié)構(gòu)中的爆破片在動作時不允許產(chǎn)生碎片。（3）壓力容器最高工作壓力低于壓力源壓力時，在通向壓力容器進(jìn)口的管道上必須裝設(shè)減壓閥；如因介質(zhì)條件影響減壓閥可靠地工作，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)，必須裝安全閥和壓力表。（4）壓力容器液面計(jì)應(yīng)根據(jù)壓力容器的介質(zhì)、最高工作壓力和溫度正確選用。超高壓容器安全裝置的設(shè)置，應(yīng)符合超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程的要求。三、選

43、用要求壓力容器用的安全附件的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)符合壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程和相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而且必須選用有制造許可證單位生產(chǎn)的產(chǎn)品。如設(shè)計(jì)壓力容器時采用最大允許工作壓力作為安全閥、爆破片的調(diào)整依據(jù)，應(yīng)設(shè)計(jì)圖樣上和壓力容器銘牌上注明。第二節(jié) 安全閥安全閥是保證壓力容器安全運(yùn)行的重要的泄壓裝置。2007年1月1日施行的安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程對安全閥的作用定義為：安全閥是一種自動閥門，它不借助任何外力而利用介質(zhì)本身的力來排出一額定數(shù)量的流體，以防止壓力超過額定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。(原安全閥的作用是：當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力超過最高工作壓力時，安全閥就自動泄放

44、，保證壓力容器不爆炸。當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力低于最高工作壓力時，安全閥就自動關(guān)閉，確保有用介質(zhì)不外泄。)一、安全閥的分類及適用范圍1、按結(jié)構(gòu)和加載形式分類（1）杠桿式安全閥：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。（2）彈簧式安全閥：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，是壓力容器最常用的一種安全閥。（3）脈沖式安全閥：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通常只用于壓力較高和安全泄放量很大的容器。（4）特殊結(jié)構(gòu)形式的安全閥：包括帶隔膜或波紋管的安全閥、平衡式安全閥等。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

45、，不向外泄漏，主要用于有毒、易燃介質(zhì)的容器。（2）半封閉式：排放氣體部分經(jīng)排放管，部分外泄，多用于介質(zhì)對環(huán)境不會污染的容器上。（3）敞開式：直接排入周圍空間，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：這種安全閥開啟度較小，一般都小于d1/20的要求，一般可在閥座上裝設(shè)一個簡單的調(diào)節(jié)圈。微啟式安全閥的密封面結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試維修容易，適用于排量不大，壓力不高的場合。（2）全啟式：hd1/4，對同樣的排氣量，全啟式比微啟式的體積小得多，但調(diào)試較復(fù)雜，回座壓力低，是使用較廣泛的一種。二、安全閥的作用及原理安全閥的主要作用是當(dāng)壓力容器的壓力超過允許工作壓力時，

46、自動跳開，把容器內(nèi)的氣（汽）體排出，直至壓力容器內(nèi)的壓力降至正常工作壓力時，又自動關(guān)閉，以保證壓力容器在正常壓力下運(yùn)行。另外，安全閥開啟時由于氣（汽）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(bào)警的作用，警告壓力容器操作人員迅速采取降壓措施。安全閥主要由閥座、閥瓣和加壓裝置三部分組成。閥座內(nèi)的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（汽）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)；如果壓力容器內(nèi)壓力升高，則氣（汽）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，安全閥處于開啟狀態(tài)，容器內(nèi)的氣（汽）體從閥內(nèi)

47、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)定壓力范圍內(nèi)。三、彈簧式安全閥的結(jié)構(gòu)形式及工作原理壓力容器上最常用的安全閥為彈簧式安全閥。現(xiàn)就其結(jié)構(gòu)及工作原理介紹于下：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、閥芯、閥桿、彈簧和調(diào)整螺絲等構(gòu)件組成。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)壓力容器的最高工作壓力，可通過擰緊或旋松調(diào)整螺絲來調(diào)節(jié)彈簧的壓緊力。當(dāng)氣（汽）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（汽）體外泄；當(dāng)作用于閥芯的托力小于彈簧彈力時，彈簧就伸和使閥芯下壓，與閥

48、痤重新緊密貼合，氣（汽）體就停止向外排泄。四、對安全閥出廠的要求（1）安全閥出廠必須附有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，其質(zhì)量證明書應(yīng)包括下列內(nèi)容：銘牌上的內(nèi)容；制造依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)；檢驗(yàn)報(bào)告；其他特殊要求；（2）在安全閥產(chǎn)品上應(yīng)裝設(shè)牢固的金屬銘牌，金屬銘牌上應(yīng)載明下列內(nèi)容：制造單位名稱，制造許可證編號；型號、形式、規(guī)格；產(chǎn)品編號；公稱壓力（MPa）；閥座喉徑（mm）；排放系統(tǒng)；適用介質(zhì)、溫度；檢定合格標(biāo)記，監(jiān)檢標(biāo)記；出廠年、月。五、安全閥的選用1、選用安全閥的依據(jù)安全閥的選用應(yīng)根據(jù)工作壓力、工作溫度、介質(zhì)特性（如粘性、清潔程度、毒性、毒性腐蝕性）以及容器有無震動等因素綜合決定。2、具體選用安全閥時注意的事項(xiàng)（1）

49、壓力較低，溫度較高且無震動的容器可采用杠桿式安全閥。（2）對一般低、中、高壓容器選用彈簧式安全閥。（3）對有毒介質(zhì)、易燃、易爆介質(zhì)的壓力容器應(yīng)采用封閉式安全閥并將排放管導(dǎo)入回收容器內(nèi)或引至安全地點(diǎn)，以避免中毒、燃燒、爆炸事故發(fā)生。（4）對蒸汽、壓縮空氣類介質(zhì)的壓力容器可選用敞開式或半封閉式安全閥。（5）高壓容器及安全泄放量較大而壁厚又不太富裕的中、低壓容器最好采用全啟式安全閥，而安全泄放量較小和要求壓力平穩(wěn)的容器宜采用微啟式安全閥。（6）對粘性大或有腐蝕性介質(zhì)的壓力容器宜采取爆破片。（7）確定安全閥規(guī)格時需注意兩點(diǎn)；安全閥的排放能力必須大于等于容器安全泄放量?？紤]安全閥工作壓力范圍與容器相適應(yīng)

50、。A安全閥的公稱壓力（PN）應(yīng)不小于壓力容器的設(shè)計(jì)壓力。B安全閥彈簧剛度應(yīng)能滿足開啟壓力調(diào)整范圍。（8）選用安全閥時，需根據(jù)介質(zhì)特性確定閥芯、閥體的材料。（9）對于開啟壓力大于3MPa的蒸汽用安全閥或介質(zhì)溫度超過2350C的氣體用安全閥，宜采用帶散熱器的安全閥，以防止泄放介質(zhì)直接沖蝕彈簧。（10）當(dāng)安全閥有可能承受附加背壓時，應(yīng)選用帶波紋管的安全閥。六、安全閥中的保險(xiǎn)裝置（1）杠桿式安全閥應(yīng)有防止重錘自由移動的裝置和限制杠桿超出的導(dǎo)架；（2）彈簧式安全閥應(yīng)有防止隨便擰動調(diào)整螺絲的鉛封裝置；（3）靜重式安全閥應(yīng)有防止重片飛脫的裝置。七、安全閥的安裝要求安全閥安裝正確與否直接關(guān)系到能否保證其正常工

51、作，以確保壓力容器的安全使用，防止壓力容器爆炸事故的發(fā)生。安全閥的安裝需符合以下幾點(diǎn)要求：（1）安全閥應(yīng)鉛直安裝，并應(yīng)裝設(shè)在壓力容器液面以上的氣相空間，或與連接在壓力容器氣相空間上的管道連接；用于液體的安全閥應(yīng)安裝在正常液面以下。（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，其接管長度盡量短而直。（3）壓力容器一個連接口上裝設(shè)兩個或兩個以上安全閥時，則該連接口的截面積至少應(yīng)等于這些安全閥的進(jìn)口截面積總和。（4）壓力容器與安全閥之間不宜裝設(shè)中間截止閥門。但對于盛裝易燃、毒性程度為極度、高度、中度危害或粘性介質(zhì)的壓力容器，為便于安全閥的更換、清洗，可在壓力容器

52、與安全閥之間裝截止閥，截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑應(yīng)不妨礙安全閥的正常泄放，壓力容器正常運(yùn)行時截止閥必須保持全開，并加鉛封。對于多個泄放裝置的中間閥應(yīng)采用機(jī)械聯(lián)鎖控制，以保證在任何時候都能滿足容器所要求的泄放量。（5）安全閥裝設(shè)位置應(yīng)便于檢查和維修。（6）對易燃、毒性程度為極度、高度或中度危害介質(zhì)的壓力容器，應(yīng)在安全閥的排出口裝設(shè)排放導(dǎo)管，將排放的介質(zhì)引至安全地點(diǎn)，并進(jìn)行妥善處理，不得直接排入大氣，排放導(dǎo)管內(nèi)徑不得小于安全閥公稱直徑，并有防止排放導(dǎo)管內(nèi)積液的措施。八、安全閥的高度與定壓為了保證安全閥在工作壓力下能密封，在規(guī)定排放壓力時能排氣（汽）泄壓，新安全閥投用前應(yīng)根據(jù)使用情況進(jìn)行調(diào)試后才準(zhǔn)安裝使用，

53、使用中的安全閥也應(yīng)定期調(diào)試。1、容器與管道安全閥的調(diào)試定壓按壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程規(guī)定：安全閥的開啟壓力（Pz）不應(yīng)大于該容器的設(shè)計(jì)壓力，（P），即PzP，且安全閥的密封試驗(yàn)壓力（Pt）應(yīng)大于壓力容器的最高工作壓力（Pw）即PtPw。當(dāng)采用系統(tǒng)最高工作壓力為安全閥的開啟壓力，則系統(tǒng)中每個容器的工作壓力應(yīng)與其相適應(yīng)。若采用最大允許工作壓力作為安全閥的調(diào)整依據(jù)，在容器設(shè)計(jì)圖樣上和壓力容器銘牌上應(yīng)予以注明。2、液化氣體汽車罐體安全閥的調(diào)試定壓按液化氣體汽車罐車安全管理規(guī)程的要求，安全閥的開啟壓力應(yīng)為罐體設(shè)計(jì)壓力的1.051.10倍；安全閥的額定排放壓力不得超過罐體設(shè)計(jì)壓力的1.2倍，安全閥的回座壓

54、力不低于開啟壓力的0.8倍；開啟高度應(yīng)不小于閥座喉徑的1/4；低溫型罐車的安全閥開啟壓力不得超過罐體的設(shè)計(jì)壓力。3、定壓方法及要求（1）對彈簧式安全閥，要先拆下提升手柄和頂蓋，用板手慢慢擰動螺絲；調(diào)緊彈簧為加壓，調(diào)松彈簧為減壓。當(dāng)彈簧調(diào)整到安全閥能在規(guī)定的開啟壓力下自動排氣（汽）時，就可以擰緊緊固螺絲。（2）對杠桿式安全閥，先松動重錘的固定螺絲，再慢慢地移動重錘；移遠(yuǎn)重錘國加壓，移近重錘為減壓。當(dāng)重錘移動到安全閥能在規(guī)定的開啟壓力下自動排氣（汽）時，就可以擰緊重錘的固定螺絲。（3）對靜重式安全閥，要在減壓或無壓下調(diào)整鐵盤；增加鐵盤為加壓，減少鐵盤為減壓。每次升壓都必須把閥罩放上并固定好，嚴(yán)禁邊

55、升壓邊取出鐵盤，以防鐵盤突然飛出發(fā)生意外事故。（4）如果在線進(jìn)行安全閥壓力調(diào)整時，必須有使用單位主管壓力容器安全的技術(shù)人員在場，調(diào)校時應(yīng)由有資格的檢驗(yàn)員在場確認(rèn)，調(diào)整及校驗(yàn)裝置用壓力表的精度應(yīng)不低于1級。在線調(diào)校時應(yīng)有可靠的安全防護(hù)措施。（5）定壓工作完成之后，須將其安全裝置固定牢靠，加鉛封或加鎖，并將安全閥的開啟壓力、回座壓力、閥芯提升高度、調(diào)整日期和調(diào)整人員姓名等填入安全閥校驗(yàn)記錄，校驗(yàn)合格后，檢驗(yàn)單位應(yīng)出具校驗(yàn)報(bào)告書。九、安全閥的維護(hù)（1）經(jīng)常保持安全閥清潔，采取有效措施，使安全閥防銹、防粘、防堵、防凍。（2）經(jīng)常檢查其鉛封是否完好。對杠桿式安全閥應(yīng)檢查重錘是否松動、移動及另掛重物。（3

56、）一旦發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，應(yīng)及時修理或更換。（4）對空氣、蒸汽及帶有粘滯性介質(zhì)的安全閥，應(yīng)定期作手提排氣試驗(yàn)，其間隔期由氣體的潔凈程度決定。（5）定期檢驗(yàn)，包括清洗、研磨、試驗(yàn)及校驗(yàn)調(diào)整。十、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（汽）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承面偏斜，應(yīng)找明原因，重新裝配或更換閥桿等部件。（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。2、安全閥不在

57、調(diào)定的開啟壓力下動作（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，應(yīng)更換彈簧。（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，需更換相應(yīng)類型安全閥。3、安全閥達(dá)不到全開狀態(tài)（1）安全閥選用的公稱壓

58、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)向套中摩擦阻力大大，需清洗、修磨或更換部件。（4）安全閥排放管設(shè)置不當(dāng)，氣（汽）體流動阻力大，需重新調(diào)整排放管路。4、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)口管截面面積太小或阻力大，使安全閥的排氣（汽）量供應(yīng)不足，需更換或調(diào)整安全閥進(jìn)口管路。（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。5、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

59、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)整其開啟壓力，通過調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)圈位置可調(diào)整其回座壓力。十一、安全閥的檢驗(yàn)期限（1）安全閥一般每年至少校驗(yàn)一次；（2）新安全閥在安裝前應(yīng)根據(jù)使用情況調(diào)試后，才準(zhǔn)安裝使用。第三節(jié) 壓力表壓力表是用來測量壓力容器內(nèi)介質(zhì)壓力的一種計(jì)量儀表，由于它可以顯示壓力容器內(nèi)的壓力，使操作人員能夠正確操作，防止設(shè)備超壓，所以壓力表也是一種重要的安全附件。一、單彈簧管壓力表結(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、活塞式和電量式四大類。但壓力容器上使用的壓力表一般為彈性元件式，且大多數(shù)又是彈簧管壓力表；只有在少數(shù)壓力容器中由于工作介質(zhì)較大的腐

60、蝕性才采用波紋平膜式壓力表。因此，這里主要介紹單彈簧管式壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理。1、壓力表結(jié)構(gòu)單彈簧管壓力表按其住移的轉(zhuǎn)變機(jī)構(gòu)可分為扇形齒輪式和杠桿式兩種。最常用的是扇形齒輪單彈簧管壓力表，它主要由彈簧彎管、支承座、表盤、管接頭、連桿、扇形齒輪、指針、中心軸等部分組成。2、工作原理單彈簧管壓力表是根據(jù)彈簧彎管在容器內(nèi)部壓力作用下發(fā)生位移的原理制成的。壓力表內(nèi)部一個主要部件是一根橫斷面呈橢圓形或扁平形的空長管，通過壓力表的接頭與壓力容器相連接。當(dāng)容器內(nèi)氣（汽）體進(jìn)入這根彈簧彎曲管時，由于內(nèi)壓的作用使彎管向外伸展發(fā)生變形，產(chǎn)生位移。這一位移通過一套扇形齒輪傳動帶動壓力表的指針轉(zhuǎn)動。進(jìn)入彎管內(nèi)的氣（