壓力容器安全裝置

壓力容器安全裝置一、安全閥安全閥是在壓力容器中應(yīng)用最為普遍的重要的安全附件之一。它是一種超壓防護裝置;它的作用是：當(dāng)容器內(nèi)的壓力超出某一規(guī)定值時，就會自動啟動，快速排放容器內(nèi)部的過壓氣體，并發(fā)出聲響，警告操作人員采用降壓方法；當(dāng)壓力恢復(fù)到允許之后，安全閥又自動關(guān)閉，使容器內(nèi)壓力始終低于允許范疇的上線，不至于因超壓而釀成爆炸事故。安全閥的構(gòu)造形式按其整體構(gòu)造、加載機構(gòu)的形式，分為杠桿式、彈簧式兩種。彈簧式安全閥：它重要由閥體、閥芯、閥座、閥桿、彈簧、彈簧壓蓋、調(diào)節(jié)螺絲、銷子、外罩、提高手柄等組件構(gòu)成；它是運用彈簧被壓縮后的彈力來平衡氣體作用在閥芯上的力，當(dāng)氣體作用在閥芯上的力超出彈簧的彈力時，彈簧被進一步壓縮，閥芯被抬起離開閥座，安全閥啟動排氣泄壓；當(dāng)氣體作用在閥芯上的力不大于彈簧的彈力時，閥芯緊壓在閥座上，安全閥處在關(guān)閉狀態(tài)。啟動壓力大小可通過調(diào)節(jié)彈簧的松緊度來實現(xiàn)，有的彈簧安全閥閥座上裝有調(diào)節(jié)環(huán)，是調(diào)節(jié)安全閥回座壓力的大??；這種安全閥的構(gòu)造特點是，它構(gòu)造緊湊、輕便、較嚴(yán)密，受震動不泄露、敏捷度高、調(diào)節(jié)方便、使用范疇廣，但也存在制造復(fù)雜，對彈簧材質(zhì)加工規(guī)定高，時間久了彈簧易變形，影響敏捷度。杠桿式安全閥：它重要由閥體、閥芯、閥座、閥桿、重錘、重錘固定螺絲等組件構(gòu)成，并有單杠桿和雙杠桿之分，它運用杠桿原理；通過杠桿和閥桿將重錘的重力矩作用于閥芯，平衡氣體壓力，作用于閥芯上的力矩，當(dāng)重錘的力矩不大于氣體壓力的力矩時，閥芯被頂起，離開閥座，安全閥啟動，排氣泄壓；當(dāng)重錘的力矩不不大于氣體壓力力矩時，閥芯緊壓在閥座上，安全閥關(guān)閉。重錘位置可根據(jù)容器工作壓力的大小來移動重錘在杠桿上的位置，以調(diào)節(jié)安全閥的啟動壓力。它構(gòu)造簡樸、易調(diào)節(jié)精確，缺點是構(gòu)造笨重，常因加載機構(gòu)震動產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，回座壓力低，合用在溫度較高的容器上。安全閥的選用應(yīng)根據(jù)容器的工藝條件和工作介質(zhì)的特性、安全泄放量、介質(zhì)物里化學(xué)性質(zhì)及工作壓力范疇等方面來考慮。選用的安全閥必須是國家定點的廠家，有制造許可證的單位，出廠的產(chǎn)品有標(biāo)牌，牌上標(biāo)明重要技術(shù)參數(shù)，并有合格證及技術(shù)文獻。安全閥的排量，是選用時的核心問題，它的排量應(yīng)不不大于安全泄放量，只有這樣才干確保容器在超壓時，安全閥能及時啟動，把介質(zhì)排出，避免容器內(nèi)壓力繼續(xù)升高。對工作壓力低、溫度較高、無振動的容器，可選用杠桿式安全閥。對中高壓容器應(yīng)采用彈簧式安全閥；對高壓大型及安全泄放量較大的中低壓容器，最佳選用全啟式安全閥。對操作壓力規(guī)定絕對平穩(wěn)的容器，應(yīng)選用微啟式安全閥；對裝有有毒、易燃或污染環(huán)境的介質(zhì)的容器，應(yīng)選用封閉式安全閥。安全閥的安裝，必須是把安全閥垂直地安裝在容器本體上，液化氣、儲罐上的安全閥，必須裝設(shè)在他的氣相部位，如若有的安全閥確實不便裝在容器本體上時，而需用短管和容器連接時，接管的直徑必須不不大于安全閥的進口直徑，接管上嚴(yán)禁裝設(shè)閥門及引管。對易燃、易爆、有毒或粘性介質(zhì)的容器，為便于安全閥更換清洗，可裝一只截止閥，如液氯、二氧化硫槽車，但它的流通面積不得不大于安全閥的最小流通面積，并要有可靠的方法和制度，確保在運行中截止閥全開。安全閥的安裝位置，應(yīng)方便于日常檢查、維護和檢修的方便為準(zhǔn)，對安裝在露天的安全閥，要做好冬季閥內(nèi)水分凍結(jié)的防護工作，裝有排氣管的安全閥，排氣管的最小截面積，應(yīng)不不大于安全閥的出口截面積，管應(yīng)短而直，不得裝閥。安裝杠桿式安全閥時，需使閥桿保鉛錘位置，全部進氣管、排氣管、連接法蘭的螺栓必須均勻上緊，避免附加應(yīng)力破壞閥體的同心度，影響安全閥的正常動作。安全閥的調(diào)節(jié)、維護與檢查安全閥的調(diào)節(jié)需分兩步進行：一）在氣體實驗臺上，通過調(diào)節(jié)施加在閥蓋上載荷來初步擬定安全閥的啟動壓力。杠桿式安全閥調(diào)節(jié)重錘位置，彈簧式安全閥調(diào)節(jié)彈簧壓縮量。安全閥的啟動壓力，應(yīng)為容器最高工作壓力的1.05至1.10倍。對壓力較低的容器，可調(diào)節(jié)到比工作壓力高0.1兆帕，但不能超出容器的設(shè)計壓力。二）在容器上通過調(diào)節(jié)安全調(diào)節(jié)圈與閥瓣的間隙，精確地擬定排放壓力與回座壓力，如在啟動壓力下僅有泄漏聲而不起跳，雖有跳起，但壓力下降后有激烈震動和風(fēng)聲，這闡明間隙偏大，回坐力過低，闡明間隙過小，對應(yīng)調(diào)節(jié)后的安全閥應(yīng)進行鉛封。安全閥的維護是使安全閥動作敏捷可靠、密封性能好的核心一環(huán)。它的具體做法是，對安全閥要經(jīng)常保持清潔，避免油垢臟物粘滿或銹蝕閥體彈簧，隨時檢查鉛封與否完好，溫度過低時有無凍結(jié)，與否有泄漏。對杠桿式安全閥要檢查重錘與否移動，發(fā)現(xiàn)缺點，便立刻校正或更換。安全閥按壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，安全閥應(yīng)定時檢查，每年最少一次，檢查的內(nèi)容是清洗、研磨、實驗，校正和鉛封等。二、防爆片防爆片又稱爆破片，它是一種斷裂型的超壓防護裝置，裝設(shè)在不適于裝上安全閥的壓力容器上。當(dāng)容器內(nèi)的壓力超出正常工作壓力，并達成設(shè)計壓力時即自行爆破，使容器內(nèi)的氣體經(jīng)防爆片斷裂后形成的縫隙向外排出，避免容器本體發(fā)生爆炸。防爆片的合用范疇?wèi)?yīng)符合下列三種狀況：一)容器內(nèi)的介質(zhì)易于結(jié)晶或聚合或帶有較多黏性物質(zhì)時，應(yīng)裝設(shè)防爆片。二）容器內(nèi)的壓力由于化學(xué)反映或其它因素迅猛上升，而裝著安全閥又難以及時排出過高的壓力時，應(yīng)采用防爆片。三）容器內(nèi)的介質(zhì)為劇毒氣體或不允許微量泄漏的氣體，用安全閥確保不了這些氣體不泄漏時，應(yīng)采用防爆片。以上三種狀況就是安裝防爆片的根據(jù)。防爆片的構(gòu)造形式：它的構(gòu)造是由一塊很薄的膜片和一副夾盤構(gòu)成，夾盤用埋頭螺釘將膜片夾緊，裝在容器的接口管法蘭上。防爆片也可稱為防爆組合件慣用的有三種類型：一是膜片預(yù)拱成型，預(yù)先裝在夾盤上的拉伸型防爆片，這種防爆片的特點是暴破壓力較穩(wěn)定，可在很大的壓力范疇內(nèi)使用；二是運用透鏡墊和錐形夾盤形式的防爆片，它合用于高壓場合；三是螺紋接頭夾板，他是通過螺紋套管和墊圈將膜片壓緊，但膜片易偏置，使用可靠性差。防爆冒又稱爆破冒：它是一種斷裂破壞型的一次性使用的安全泄壓裝置；它的構(gòu)造是，冒端不封閉，短管上有一處單薄斷面；它的功效是當(dāng)容器內(nèi)部壓力達成爆破冒斷裂的壓力時，爆破冒就在單薄斷面處破壞，功用同破壞片類似；重要用在高壓、超高壓容器上。三、壓力表壓力表是壓力容器及需要控制壓力的設(shè)備都必須安裝的設(shè)備。操作人員根據(jù)壓力表批示的壓力進行操作，將壓力控制在允許的范疇內(nèi)，以確保壓力容器的安全運行，避免事故的發(fā)生。壓力表有液柱式、彈性組件式、活塞式和電量式四大類。單彈簧管式壓力表（最廣泛使用的）：它有構(gòu)造結(jié)實、不易泄漏、精確度高、安全使用方便、測量范疇較寬、價格低廉的優(yōu)點。它的構(gòu)造是，運用彈簧彎管在內(nèi)壓力作業(yè)下變形的原理制成的，根據(jù)變形量的傳遞機構(gòu)可分為扇形齒輪式、杠桿式兩種。波紋平膜式壓力表：它是一種慣用于工作介質(zhì)含有腐蝕的容器中。它的構(gòu)造與工作原理是：彈性組件是波紋型的平面薄膜，薄膜緊夾在上法蘭與下法蘭之間，兩個法蘭分別與接頭及表殼相連，當(dāng)薄膜下面從通入壓力時，薄膜受壓向上凸起，通過銷柱、拉桿、齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)來帶動指針，從而直接在刻度盤上顯示出被測的壓力值。它可在薄膜底面，用抗腐蝕金屬制成保護膜，測定含有腐蝕性介質(zhì)的壓力，因此在許多化工容器中還經(jīng)常采用這種壓力表，但這種壓力表敏捷度和精確度低，對振動、沖擊不太敏感，不能用于較高壓力的壓力容器。壓力表的選用應(yīng)從三個方面著手：壓力表的量程應(yīng)與容器的工作壓力相適應(yīng)，具體地說，壓力表的最大量程，最佳選用為容器工作壓力的2倍，最小不能不大于1.5倍，最大不能不不大于3倍，壓力表的量程不能過大過小。從壓力表的壽命與維護方面來規(guī)定，它的使用壓力范疇，不應(yīng)超出刻度極限的70%，在波動壓力下不超出60%壓力表的精度的選用應(yīng)根據(jù)容器的壓力等級和實際工作需要確立精度，低壓容器普通不應(yīng)低于2.5級，中壓容器不應(yīng)低于1.5級，高壓容器應(yīng)為1級，壓力表的表盤直徑的選擇，應(yīng)與操作人員能清晰精確的看出壓力批示值為準(zhǔn)，距離超出兩米時，表盤直徑不應(yīng)不大于150毫米，距離越過5米時不應(yīng)不大于250毫米，總之隨著距離的遠(yuǎn)近，表盤的直徑也應(yīng)增大或縮小。壓力表的安裝應(yīng)從下列幾個方面考慮：一）壓力表應(yīng)安裝在有足夠照明、便于操作人員觀察的地方，壓力調(diào)的接管應(yīng)直接與壓力容器本體相連接，同時避免受輻射熱、低溫及振動的影響。二）為了便于更換和校驗壓力表，應(yīng)在壓力表與容器之間裝設(shè)三通旋塞。三）應(yīng)注意高溫介質(zhì)的影響。對這類容器上的壓力表的接管上，要裝上一段彎管，以避免高溫蒸汽直接進入壓力表內(nèi)的彈簧管中，使表的原件過熱變形而影響壓力表的精確度。四）應(yīng)注意腐蝕介質(zhì)對壓力表零件材料的腐蝕作用。如容器內(nèi)工作介質(zhì)對壓力表零件材料含有腐蝕作用，那么就應(yīng)在彈簧管式壓力表與容器的連接管路上，裝置充填有液體的隔離裝置，因操作條件不能采用這種裝置時，應(yīng)選用抗腐蝕的壓力表，如波紋平膜式壓力表。五）每一種壓力表最佳固定于相似壓力的容器上，這樣能夠根據(jù)容器的最高使用壓力，在壓力表的刻度盤上，劃出警戒紅線。在壓力容器的運行中應(yīng)加強對壓力表的及時維護與檢查，它的操作人員應(yīng)做好下列工作：一）保持壓力表的清潔，表盤上的玻璃要明亮清晰，使盤內(nèi)指針批示的壓力值清晰可見，破碎不清的壓力表應(yīng)停止使用。二）壓力表的連接管要定時吹洗，避免堵塞，對它的指針的轉(zhuǎn)動與波動要經(jīng)常檢查。三）壓力表必須定時校驗每年最少經(jīng)計量部門校驗一次，校驗后要認(rèn)真填寫校驗統(tǒng)計和檢查合格證，并加以鉛封。在正常運行中，發(fā)現(xiàn)壓力表批示不正常，應(yīng)立刻檢查校正，四、液位計液位計是用來測量液化氣體或物量的液位、流量、裝量、投料量等的一種計量儀表。它根據(jù)所批示的液位高低來調(diào)節(jié)和控制充裝量，確保容器內(nèi)介質(zhì)的液位始終在正常范疇內(nèi)，避免因超裝過量而造成事故，或由于投料過量而造成物料反映平衡的現(xiàn)象。液位計是根據(jù)連通管原理制成的；它有有玻璃管式、玻璃板式、浮球式、旋轉(zhuǎn)管式、滑管式五種類型。玻璃管式液位計：它的構(gòu)造簡樸，重要由上閥體、下閥體、玻璃管和放水閥等組件構(gòu)成；這種液位計慣用在工作壓力0.6兆帕和介質(zhì)為非易燃易爆和無毒的容器中；用于容器上的玻璃管式液位計有定型產(chǎn)品，玻璃管的公稱直徑為15毫米和25毫米兩種。玻璃板式液位計：它是由上閥體、下閥體、框盒、平板玻璃等組件構(gòu)成的，它讀數(shù)直觀、構(gòu)造簡樸、價格便宜；凡介質(zhì)是易燃、劇毒、有毒、壓力和溫度較高的容器，采用板式液面計比較安全。浮球液位計又稱浮球磁力式液位計：它的工作原理是，當(dāng)容器內(nèi)液位升降時，以浮球為感受組件帶動連桿構(gòu)造，通過一對齒輪使互為隔絕的一組門形磁鋼轉(zhuǎn)動，帶動指針，使得刻度盤上指針，指出容器內(nèi)的充裝量，多安裝在各類液化氣體汽車槽車和油品汽車槽車上。它含有構(gòu)造簡樸、耐震、耐磨、耐壓、耐高溫和耐腐蝕，精度高、密封性能好、安全維護方便等優(yōu)點。滑管式液位計：重要有套管、帶刻度的滑管、閥門和護罩等組件構(gòu)成；普通用于液化石油氣汽車槽車、火車槽車和地下儲罐；操作的辦法是：測量液位時，將帶有刻度的滑管拔出，當(dāng)有液態(tài)液化石油氣流出來時，即知液位高度。對液位計的安全技術(shù)規(guī)定有以下五個方面：一）對液位計的規(guī)定是，安全可靠、測量數(shù)據(jù)精確、精度要高，液位批示要醒目、操作維修方便。對大型或儲存危害度較大的介質(zhì)的容器，除應(yīng)采用讀數(shù)式外，還應(yīng)裝設(shè)能夠自行數(shù)字傳遞的遠(yuǎn)程控制、遙控遙測及自動化液位測定裝置，還應(yīng)安裝液位報警器做到自動報警，避免事故的發(fā)生。二）液位計安裝調(diào)教后，應(yīng)在刻度表盤上用紅色油漆畫出最高、最低液位計的警告紅線，操作人員要經(jīng)常巡回檢查，保持液位計的清潔，避免泄露。在冬季，要避免液位計凍堵或產(chǎn)生假液位。三）液位計它應(yīng)安裝在便于操作人員觀察的地方，并有防爆照明裝置。當(dāng)發(fā)現(xiàn)液位計泄漏時，要先將液位計的兩端閥門關(guān)閉，見管內(nèi)或板內(nèi)剩余介質(zhì)排盡后才干進行維修。四）對于盛裝易燃、易爆或劇毒、有毒介質(zhì)的液化氣體的容器，應(yīng)采用板式玻璃液位計或自動液位批示器，液化石油氣液位計上使用的電氣部分，應(yīng)符合安全規(guī)定。五）液化氣體槽車上使用的液位計，應(yīng)減少外露尺寸以確保安全可靠。普通槽車上，經(jīng)常采用磁力式液位計、拉桿式液位計、浮球式液位計等，槽車上不得使用玻璃或玻璃板式液位計。五、溫度計溫度計是在壓力容器中應(yīng)用相稱的廣泛的一種儀器；壓力容器在操作運行中對溫度的控制普通都比壓力控制更嚴(yán)格，由于溫度對工業(yè)生產(chǎn)中的大部分反映物料或儲運介質(zhì)的壓力升降含有決定性作用。溫度計有多個類型，這里重要介紹四種慣用溫度計。一）膨脹式溫度計，是根據(jù)水銀、酒精、甲苯等感溫液體，含有熱脹冷縮的物理特性制成的。它的工作原理是，感溫包裝注有感溫液體，當(dāng)感溫包插入被測介質(zhì)中收集溫度的作用，感溫液體便膨脹或收縮，而沿著毛細(xì)管上升或下降，在刻度標(biāo)尺上直接顯示溫度的變化值。壓力容器慣用的是玻璃水銀溫度計和電節(jié)點水銀溫度計。二）壓力式溫度計是由溫包、毛細(xì)管、游絲、小齒輪、扇形齒輪、連桿、彈簧管、指針等零件構(gòu)成。這種溫度計分為批示式或統(tǒng)計式兩種，批示式可直接從表盤上讀出當(dāng)時的溫度數(shù)值，統(tǒng)計式有自動統(tǒng)計裝置，它能夠統(tǒng)計出不同時間的溫度數(shù)值。壓力式溫度計合用于對非腐蝕性氣體、液體或蒸汽的溫度進行遠(yuǎn)距離的測量，被測介質(zhì)的壓力不超出6兆帕，溫度不超出400℃，慣用于液化氣槽車及球罐上。它的優(yōu)點是使用方便并能將多處測溫點集中批示、價格便宜，缺點是精度低、金屬軟管易損壞、不易修復(fù)。三）熱電偶溫度計：它的構(gòu)造是運用兩種不同金屬導(dǎo)線的節(jié)點受熱產(chǎn)生熱電勢的原理，制成由熱電偶、賠償導(dǎo)線、冷端賠償器、導(dǎo)線切換開關(guān)和電氣測量儀表構(gòu)成的溫度計，叫熱電偶溫度計。這種溫度計的優(yōu)點是敏捷度高、測量范疇大、便于遠(yuǎn)距離測量和自動統(tǒng)計等，缺點是需賠償導(dǎo)線、安裝費用較高。四）熱電阻溫度計：它是運用金屬半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成熱電阻溫度計，原理是，通過測量它的電阻值，即可得到被測溫度的數(shù)值，構(gòu)造是由測量組件、熱電阻和電氣測量儀表構(gòu)成。這種溫度計的優(yōu)點是精度高、能遠(yuǎn)距離測量和自動統(tǒng)計，既能測高溫又能測低溫，它的測溫范疇普通在負(fù)200度到正650度，缺點是維護工作量較熱電偶溫度計大、震動場合易損壞。溫度計的安全使用要點有下列幾個方面：一）測量溫度時應(yīng)選擇好測溫點，溫度計的溫包應(yīng)進一步壓力容器或緊貼在器壁上，露出容器的部分應(yīng)盡量短，也確保測準(zhǔn)溫度；在測量蒸汽和物料為液體的溫度時，溫包的插入深度不應(yīng)不大于150毫米；測量空氣或液化氣體時，插入深度不應(yīng)不大于250毫米。二）對容器內(nèi)介質(zhì)溫度變化激烈的狀況，測量時應(yīng)考慮到滯后效應(yīng)。這時應(yīng)選用適宜的溫度計形式，如用導(dǎo)熱性強的材料做溫度計保護套管，在水銀溫度計套管中注油，在電阻式溫度計保護套管中充填金屬屑等。三）安裝時，溫度計的位置應(yīng)在便于工作不受碰撞、便于工作人員觀察的地方，并應(yīng)配備防爆照明；安裝內(nèi)標(biāo)示玻璃溫度計時，應(yīng)安有金屬保護套；對充注液體的壓力式溫度計，安裝時應(yīng)水平。四）使用的溫度計應(yīng)經(jīng)國家計量部門鑒定合格，使用中還應(yīng)定時檢查。六、慣用閥門閥門是壓力容器中不可缺少的配套件；壓力容器在運行中，操作人員通過對多個閥門的操作，達成對生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中的控制和調(diào)節(jié)。慣用的閥門有截止閥、截流閥、閘閥、止回閥、解壓閥、緊急迫斷閥、過流閥等。截止閥：它是由閥芯、閥座、閥體、閥桿、填料、填料蓋、手輪等組件構(gòu)成。按介質(zhì)流動方向的不同，它又可分為直通式、直流式和絞式三種。按閥桿螺紋的位置則可分為明桿及暗桿兩種。小直徑的截止閥，普通為暗螺紋桿式；直徑大、工作溫度較高及作用于腐蝕氣體的截止閥，普通為明螺紋桿式。按密封面型式，分為平行密封面和錐形密封面兩種；平行封面它啟閉時，擦傷小但易擦傷，多用于小口徑閥門。錐形封面構(gòu)造緊湊、啟閥力小，但易擦傷，多用于小口徑的閥門。這種截止閥的優(yōu)點是，密封性能好、制造和維修方便，缺點是流體阻力大、占地較大。截止流體和調(diào)節(jié)流量的截止閥，它在液化石油氣儲配站的液相和氣相管線上的閥門中得到廣泛的使用。節(jié)流閥屬于截止閥的一種，由于它形狀如為針形、直徑又較小