压力容器安全附件课件.ppt
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1、压力容器安全附件的重要性压力容器安全附件的重要性“十五十五”期间我国特种设备事故发生的主要原因是:期间我国特种设备事故发生的主要原因是:1.1.因设备本身质量问题引发事故,约占事故总数因设备本身质量问题引发事故,约占事故总数的的27.2%;27.2%;2.2.因管理不善、违章作业或操作不当引发的事故,因管理不善、违章作业或操作不当引发的事故,约占事故总数的约占事故总数的44.7%;44.7%;3.3.因未按规定检验或因客观原因无法实施检验,因未按规定检验或因客观原因无法实施检验,致使设备存在缺陷未及时发现引发的事故,约致使设备存在缺陷未及时发现引发的事故,约占事故总数的占事故总数的13.5%;
2、13.5%;4.4.因安全附件失效或安全装置损坏引发的事故,因安全附件失效或安全装置损坏引发的事故,约占事故总数的约占事故总数的12.6%;12.6%;5.5.其他原因,约占事故总数的其他原因,约占事故总数的2 2%.%.安全附件概念安全附件概念n n安全附件是为了使压力容器安全运行而安装在设备上的一种安全装置。n n包括安全阀、爆破片装置、易熔塞、紧急切断装置、压力表、液面计、测温仪表、快开门式压力容器的安全联锁装置等。安全附件分类安全附件分类n n压力容器的安全附件,按使用性能或用途来分,可以包括以下四种:压力容器的安全附件,按使用性能或用途来分,可以包括以下四种:n n1.1.安全泄压装
3、置安全泄压装置:压力容器超压时能自动排放压力的装置。如:阀型:压力容器超压时能自动排放压力的装置。如:阀型安全泄压装置(安全泄压装置(安全阀安全阀)、断裂型安全泄压装置()、断裂型安全泄压装置(爆破片爆破片)和熔化型)和熔化型安全泄压装置(安全泄压装置(易熔塞易熔塞)等。)等。n n2.2.计量显示装置计量显示装置:是指能自动显示容器运行中与安全有关的工艺参数:是指能自动显示容器运行中与安全有关的工艺参数的器具。如:压力表、温度计、液面计等。的器具。如:压力表、温度计、液面计等。n n3.3.控制(报警)装置控制(报警)装置:依照设定的工艺参数自行调节,保证该工艺参:依照设定的工艺参数自行调节
4、,保证该工艺参数在一定范围内。当容器在运行中出现不安全因素致使容器处于危险数在一定范围内。当容器在运行中出现不安全因素致使容器处于危险状态时能自动发出音响或其它明显报警讯号的仪器。如:减压阀、紧状态时能自动发出音响或其它明显报警讯号的仪器。如:减压阀、紧急切断阀、电接点压力表、液位报警器、电接点温度计等。急切断阀、电接点压力表、液位报警器、电接点温度计等。n n4.4.安全连锁装置安全连锁装置:是为了防止操作失误而设的控制机构。如:快开门:是为了防止操作失误而设的控制机构。如:快开门式压力容器的安全联锁装置等。式压力容器的安全联锁装置等。安全附件的设置原则安全附件的设置原则1 1、容规适用范围
5、内的专用压力容器均应装设安全泄压装置。、容规适用范围内的专用压力容器均应装设安全泄压装置。2 2、必须单独装设安全泄压装置的有以下几种:、必须单独装设安全泄压装置的有以下几种:n n液化气体储存容器液化气体储存容器n n反应容器反应容器n n压气机附属气体储罐压气机附属气体储罐n n高分子聚合设备高分子聚合设备n n由载热物料加热,使器内液体蒸发器化的换热容器由载热物料加热,使器内液体蒸发器化的换热容器n n当容器使用压力小于压力源的压力时当容器使用压力小于压力源的压力时n n与压力源直通,而压力源未设置安全阀的容器与压力源直通,而压力源未设置安全阀的容器3 3、当安全阀不能可靠工作时,应装设
6、爆破片或安全阀与爆破片的组合装、当安全阀不能可靠工作时,应装设爆破片或安全阀与爆破片的组合装置。置。4 4、压力容器最高工作压力低于压力源压力时,压力容器进口的管道上、压力容器最高工作压力低于压力源压力时,压力容器进口的管道上必必须须装设减压阀,容器上装设减压阀,容器上必须必须装设安全阀和压力表。装设安全阀和压力表。安全附件的选用原则安全附件的选用原则1.1.安全附件的设计、制造应符合安全附件的设计、制造应符合容规容规及及其他法规标准其他法规标准的要求,的要求,使用单位必须选用有制造许可证单位生产的产使用单位必须选用有制造许可证单位生产的产品。品。2.2.对于压力容器,要求安全阀对于压力容器,
7、要求安全阀(爆破片)(爆破片)(爆破片)(爆破片)的排量必须大干的排量必须大干等于压力容器的安全泄放量。等于压力容器的安全泄放量。3.3.对易燃和毒性程度为极度、高度或中毒危害介质的压力对易燃和毒性程度为极度、高度或中毒危害介质的压力容器,应在安全阀、爆破片的出口装设导管,将排放介容器,应在安全阀、爆破片的出口装设导管,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。质排至安全地点,并进行妥善处理,不得直接排入大气。4.4.压力容器设计时,如采用最大允许工作压力作为安全阀、压力容器设计时,如采用最大允许工作压力作为安全阀、爆破片的调整依据,应在设计图样上和压力容器名牌上爆破片的调整依
8、据,应在设计图样上和压力容器名牌上注明。注明。5.5.压力表、液面计等安全附件应根据容器介质,最高工作压力表、液面计等安全附件应根据容器介质,最高工作压力和粘度正确选用。压力和粘度正确选用。安全附件的通用要求安全附件的通用要求(1)(1)制造安全阀、爆破片装置的单位应当持有相应的特种设备制造安全阀、爆破片装置的单位应当持有相应的特种设备制造许可证;制造许可证;(2)(2)安全阀、爆破片、紧急切断阀等需要型式试验的安全附件,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型式试验证明文
9、件;并且取得型式试验证明文件;(3)(3)安全附件的设计、制造,应当符合相关安全技术规范的规安全附件的设计、制造,应当符合相关安全技术规范的规定;定;(4)(4)安全附件出厂时应当随带产品质量证明,并且在产品上装安全附件出厂时应当随带产品质量证明,并且在产品上装设牢固的金属铭牌;设牢固的金属铭牌;(5)(5)安全附件实行定期检验制度,安全附件的定期检验按照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关安全技术规范的规定进压力容器定期检验规则与相关安全技术规范的规定进行。行。安全泄压装置的特点安全泄压装置的特点 1.1.安全阀:其特点是当压力容器正常工作压力情况下,保
10、持严密不漏,当容器安全阀:其特点是当压力容器正常工作压力情况下,保持严密不漏,当容器内压力一旦超过规定,它就能自动迅速排泄容器内介质,使容器内的压力始内压力一旦超过规定,它就能自动迅速排泄容器内介质,使容器内的压力始终保持在最高允许范围之内。终保持在最高允许范围之内。2.2.爆破片:又称防爆膜,是一种断裂型安全装置,具有密封性能好,泄压反爆破片:又称防爆膜,是一种断裂型安全装置,具有密封性能好,泄压反应快等特点。应快等特点。3.3.易熔塞:它是利用装置内的低熔点合金在较高的温度下即熔化、打开通道易熔塞:它是利用装置内的低熔点合金在较高的温度下即熔化、打开通道使气体从原来填充的易熔合金的孔中排出
11、来泄放压力,其特点是结构简单,使气体从原来填充的易熔合金的孔中排出来泄放压力,其特点是结构简单,更换容易,由熔化温度而确定的动作压力较易控制。一般用于气体压力不大,更换容易,由熔化温度而确定的动作压力较易控制。一般用于气体压力不大,完全由温度的高低来确定的容器。完全由温度的高低来确定的容器。此三种安全装置比较,此三种安全装置比较,安全阀开启排放过高压力后可自行关闭,容器和装置安全阀开启排放过高压力后可自行关闭,容器和装置可以继续使用,可以继续使用,而爆破片、易熔塞排放过高压力后不能继续使用,容器和装而爆破片、易熔塞排放过高压力后不能继续使用,容器和装置也得停止运行。置也得停止运行。在选择安全阀
12、和易熔塞时要考虑安全排放量,爆破片要考虑到泄放面积、厚在选择安全阀和易熔塞时要考虑安全排放量,爆破片要考虑到泄放面积、厚度的计算等。度的计算等。安全阀(爆破片)排放量与压力容器安全泄放量的定义及关系n n压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为保证它的压力不再升高,在单位时间内所必为保证它的压力不再升高,在单位时间内所必须泄放的气量。须泄放的气量。n n安全阀安全阀(爆破片)(爆破片)(爆破片)(爆破片)的排量是指安全阀的排量是指安全阀(爆破片)(爆破片)(爆破片)(爆破片)处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排处于全开状态时在排放压力下单位时间内的
13、排放量。放量。n n 对于压力容器,要求安全阀对于压力容器,要求安全阀(爆破片)(爆破片)(爆破片)(爆破片)的排量的排量必须大于等于压力容器的安全泄放量必须大于等于压力容器的安全泄放量。n n排放能力和安全泄放量按排放能力和安全泄放量按GB 150GB 150的有关规定进的有关规定进行计算。行计算。压力容器安全附件的种类压力容器安全附件的种类n n安全阀n n爆破片装置n n紧急切断装置n n减压阀n n压力表n n液面计n n测温仪表n n快开门式压力容器的安全联锁装置 安全阀安全阀安全阀的定义安全阀的定义n n一种自动阀门,它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止
14、压力超过额定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。安全阀的工作原理n n安全阀安全阀在系统中起在系统中起安全保护安全保护作用。当系统压力超作用。当系统压力超过规定值(过规定值(安全阀的整定压力安全阀的整定压力)时,安全阀开启,)时,安全阀开启,将系统中的一部分介质排出,使系统压力不超过将系统中的一部分介质排出,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。n n安全阀通常有三部分组成,即阀座、阀瓣和加载安全阀通常有三部分组成,即阀座、阀瓣和加载机构。阀座与阀体与容器连通,阀瓣常连带有阀机构。阀座与阀体与容器连通,阀
15、瓣常连带有阀杆,紧扣在阀座上,阀瓣的上面是加载机构,载杆,紧扣在阀座上,阀瓣的上面是加载机构,载荷的大小是可以调节的。荷的大小是可以调节的。通过调节加载机构作用通过调节加载机构作用在阀瓣上的力的大小,调整安全阀的开启压力。在阀瓣上的力的大小,调整安全阀的开启压力。安全阀的基本要求安全阀的基本要求1.1.准确的开启2.2.适时地全开3.3.稳定地排放4.4.良好的回座性能5.5.可靠的密封性能安全阀分类安全阀分类安全阀的种类较多,它按加载方式可以分为:n n杠杆重锤式:它是利用重锤通过杠杆加载于阀瓣上。n n弹簧式:它是利用作用在关闭件上的压缩弹簧力来控制阀的启闭。弹簧的作用力通过弹簧下压板与阀
16、杆作用在阀瓣上。n n脉冲式(先导式):它是由主阀和导阀组成,它依靠从导阀排出介质来驱动或控制的一种安全阀。安全阀分类安全阀分类按关闭件的开启高度按关闭件的开启高度,它可分为:,它可分为:n n微启式:当介质压力超过规定压力时,开启高度微启式:当介质压力超过规定压力时,开启高度随压力变化逐渐变化,其开启高度为阀座喉径的随压力变化逐渐变化,其开启高度为阀座喉径的1/401/201/401/20。结构简单、排量小,主要用于液体介。结构简单、排量小,主要用于液体介质。质。n n全启式:当介质压力超过规定压力时,关闭件起全启式:当介质压力超过规定压力时,关闭件起初微微起升,在介质压力再大时,关闭件突然
17、升初微微起升,在介质压力再大时,关闭件突然升起到开启高度,其开启高度为阀座喉径的起到开启高度,其开启高度为阀座喉径的1/41/31/41/3。排量大,主要用于气体和蒸汽介质。排量大,主要用于气体和蒸汽介质。n n中启式:开启高度介于微启式和全启式之间的安中启式:开启高度介于微启式和全启式之间的安全阀。全阀。安全阀安全阀的几种典型结构形式的几种典型结构形式 安全阀安全阀的几种典型结构形式的几种典型结构形式n n图b和c分别为球阀式和膜片式安全阀 先导式安全阀先导式安全阀n n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,该导阀本身应是一种直接载荷式安全阀。n n在普通弹簧安全阀的基体
18、上,增设了先导机构,使本安全阀具有先导式安全阀和普通式安全阀的双重作用。n n其特点是:动作准确可靠;密封性能得到根本改善;启闭压差很容易满足要求;动作灵敏,排放量大。先导式安全阀先导式安全阀安全阀安全阀型号编制方法型号编制方法 安全阀安全阀连接形式代号连接形式代号 连接形式连接形式 代号代号 连接形式连接形式 代号代号内螺纹内螺纹 1对夹对夹 7外螺纹外螺纹 2卡箍卡箍 8法兰法兰 4卡套卡套 9焊接焊接 6结构形式结构形式 代号代号弹簧弹簧 封闭封闭 带散热片带散热片 全启式全启式 0 0微启式微启式 1 1全启式全启式 2 2带扳手带扳手 全启式全启式4 4不封闭不封闭 双弹簧微启式双弹
19、簧微启式 3 3全启式全启式8 8微启式微启式 7 7带控制机构带控制机构 全启式全启式 6 6杠杆杠杆 单杠杆单杠杆 全启式全启式 2 2角形微启式角形微启式5 5双杠杆双杠杆 全启式全启式 4 4先导式先导式 9 9阀座密封面材料代号阀座密封面材料代号 阀座密封面阀座密封面材料材料 代号代号 阀座密封面阀座密封面材料材料 代号代号 铜合金铜合金 T T渗氨渗氨钢钢 D D 橡胶橡胶 X X渗硼渗硼钢钢 P P 尼龙塑料尼龙塑料 NN硬硬质质合金合金 Y Y 合金钢耐酸合金钢耐酸或不锈钢或不锈钢 H H 阀阀体本体加体本体加工工 WW 锡基轴承合锡基轴承合金金B B 安全阀安全阀公称压力代号
20、公称压力代号 n n公称压力代号用阿拉伯数字表示,其数值是以兆帕(MPa)为单位的公称压力值的10倍。当标注工作温度和工作压力时,工作压力须用P标志并在P字的右下角附加介质最高温度数字,该数字是以10除介质最高温度数值所得的整数。如:工作温度为540,工作压力为10MPa的阀门阀门,其代号为P54100。安全阀安全阀阀体材料代号阀体材料代号 阀阀体材料体材料 代号代号 阀阀体材料体材料 代号代号 灰灰铸铁铸铁 H H 碳素碳素钢钢 C C 球墨球墨铸铁铸铁 Q Q 铬钼铬钼合金合金钢钢 I I 铬镍钛钢铬镍钛钢 P P 铬钼钒铬钼钒合金合金钢钢 V V 安全阀型号举例安全阀型号举例n n型号为
21、A42H-25C安全阀的含义n nA-安全阀n n4-法兰连接n n2-结构为弹簧、封闭全启式n nH-密封面材料为合金钢n n25-公称压力2.5MPan nC-阀体材料为碳素钢选用安全阀时应考虑的因素选用安全阀时应考虑的因素1.1.公称压力公称压力 公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力。由设计压力和最高工作压。由设计压力和最高工作压力决定安全阀的公称压力;公称压力一定要大于整定压力。力决定安全阀的公称压力;公称压力一定要大于整定压力。2.2.压力压力-温度等级温度等级 选用安全阀时必须要考虑温度的影响选用安全阀时必须要考虑温度的影响,当温度升
22、高时,在同一公称压力下,当温度升高时,在同一公称压力下,其最大允许工作压力也随之相应降低,其最大允许工作压力也随之相应降低,应根据计算公式或查标准确定安全应根据计算公式或查标准确定安全阀的公称压力。阀的公称压力。3.3.弹簧工作压力等级的确定弹簧工作压力等级的确定 弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级,按标准系列选取。弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级,按标准系列选取。4.4.安全阀公称通径的确定安全阀公称通径的确定 根据安全泄放量计算出安全阀的喉径(根据安全泄放量计算出安全阀的喉径(流道直径流道直径),然后确定安全阀的公称直),然后确定安全阀的公称直径。径。计算数值
23、圆整到标准系列选取。计算数值圆整到标准系列选取。5.5.安全阀型式的选择安全阀型式的选择 应根据使用工况介质介质选择合适的安全阀应根据使用工况介质介质选择合适的安全阀结构型式结构型式以及以及阀体和主要内件的材阀体和主要内件的材质。质。安全阀选用的一般规则安全阀选用的一般规则(l l)排放气体或蒸汽时,选用全启式安全阀。)排放气体或蒸汽时,选用全启式安全阀。(2 2)排放液体时,选用全启或微启式安全阀)排放液体时,选用全启或微启式安全阀(3 3)排放水蒸气或空气时,选用带扳手安全阀。)排放水蒸气或空气时,选用带扳手安全阀。(4 4)对设定压力大于)对设定压力大于3.0MPa3.0MPa,温度超过
24、,温度超过235235的气体用安全的气体用安全阀,应选用带散热片的安全阀,防止介质冲蚀弹簧。阀,应选用带散热片的安全阀,防止介质冲蚀弹簧。(5 5)排放介质允许泄露至大气时选用开放式安全阀,不允)排放介质允许泄露至大气时选用开放式安全阀,不允许泄露大气时,选用封闭式安全阀。许泄露大气时,选用封闭式安全阀。(6 6)排放有剧毒、有强腐蚀、有极度危险的介质,应选用)排放有剧毒、有强腐蚀、有极度危险的介质,应选用波纹管安全阀。波纹管安全阀。(7 7)高背压场合,选用背压平衡式安全阀或先导式安全阀。)高背压场合,选用背压平衡式安全阀或先导式安全阀。(8 8)重要场合,有时要安装互为备用的两个安全阀。)
25、重要场合,有时要安装互为备用的两个安全阀。安全阀选用的一般规则安全阀选用的一般规则n n(9 9)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。一般用内装式安全阀。n n(1010)天然气管道一般用先导式安全阀。天然气管道一般用先导式安全阀。n n(1111)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用一般用安全回流阀安全回流阀。n n(1212)负压或操作过程中可能会产生负压的系统)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。一般用真空负压安全阀。n n(1313)背压波动较大和有毒易燃的容
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