1、压力容器安全附件,泄压装置,压力表、温度计、液位计,讲解内容,1,1,7,常用阀门,泄压装置,压力表、温度计、液位计,讲解内容,1,1,7,常用阀门,泄压装置,安全阀与爆破片,安全阀术语,安全阀术语,整定压力就是人为设定的安全阀起跳压力。回座压力就是安全阀起跳后重新复位的压力。举个例子：某台压力容器正常工作压力1.0MPa，安全阀的整定压力为1.04MPa，回座压力为0.98MPa。那么：当此压力容器内部压力1.04MPa时，安全阀不动作；当压力1.04MPa时安全阀起跳，此时压力会下降，但是降低到1.0MPa的正常压力时安全阀不一定回座，继续排放，当压力继续下降到0.98MPa时安全阀才回座2、，停止排汽。PS：压力容器、锅炉和管道的具体标准都不相同，执行不同的标准。整定压力是一个明确的数值，有着严格要求；回座压力算是安全阀的质量指标，没有明确规定数值，只有大概的范围。,阀座、阀瓣、加载机构,安全阀,结构,介质作用于阀瓣的力加载机构售价在其上的力时，阀瓣离开阀座，容器内的气体通过阀座排出；当容器内的安全泄放量小于安全阀的排放量时，器内压力开始下降，回到原来的正常压力，此时介质作用于阀瓣的力加载机构售价在其上的力，阀瓣紧压阀座，气体停止排出。,安全阀排放压力和回座压力的调整1、对于带反冲盘和阀座调节圈的结构，是利用阀座调节圈来进行调节。拧下调节圈固定螺钉，从露出的螺孔伸人一根细铁棍之类3、的工具，即可拨动调节圈上的轮齿，使调节圈左右转动。当使调节圈位置升高，排放压力和回座压力都将有所降低。反之，当使调节圈向右作顺时针方向旋转时，每一次调整时，调节：圈转动的其位置降低，排放压力和回座压力都将有所升高。幅度不宜过大（一般转动数齿即可）。每次调整后都应将固定螺钉拧上，使其端部位于调节圈两齿之间的凹槽内，既能防止调节圈转动，又不对调节圈产生径向压力。,安全阀排放压力和回座压力的调整2、对于具有上、下调节圈（导向套和阀座上各有一个调节圈）的结构，其调整要复杂一些。阀座调节圈用来改变阀瓣与调节圈之间通道的大小，从而改变阀门初始开启时压力在阀瓣与调节圈之间腔室内积聚程度的大小。当升高阀座调节4、圈时，压力积聚的程度增大，从而使阀门比例开启的阶段减小而较快地达到突然的急速开启。因此，升高阀座调节圈能使排放压力有所降低。上调节圈用来改变流动介质在阀瓣下侧反射后折转的角度，从而改变流体作用力的大小，以此来调节回座压力。升高上调节圈时，折转角减小，流体作用力随之减小，从而使回座压力增高。反之，当降低上调节圈时，回座压力降低。当然，上调节圈在改变回座压力的同时，也影响到排放压力，即升高上调节圈使排放压力有所升高，降低上调节圈使排放压力有所降低，但其影响程度不如回座压力那样明显。,工作原理,安全阀是一种超压自动泄压阀门。当容器内的压力超过某一规定数值时，安全阀就会自动开启迅速排放容器内部的过压气5、体，实现降压措施。当容器内的压力回到设定值时，安全阀又会自动关闭，从而使容器恢复到正常的密闭状态，始终使容器内的压力低于允许范围的上限，不致因超压而酿成事故。,种类,按加载机构的形式分成重锤杠杆式、弹簧式、按照作用原理分为直接作用式和非直接作用式（例如先导式）按照阀瓣开启高度分为全启式和微启式,1重锤杠杆式安全阀,优点,利用重锤和杠杆来平衡作用在阀瓣上的力，通过调整重锤在杠杆上的位置或改变重锤的质量来调整和校正安全阀的开启压力。,结构简单、调整容易且比较准确、所加载荷不会随阀瓣的升高而显著增大、动作与性能不太受高温的影响。,缺点,结构比较笨重，重锤和阀体的尺寸不相称，阀的密封性能对振动较明显、6、阀座回座时容易偏斜，回座压力比较低，有的甚至降到正常工作压力的70%才能保持密封,适用场所,高温场合，特别是高温容器上,安全阀,2弹簧式安全阀,优点,利用弹簧被压缩的弹力来平衡阀瓣上的力,结构轻便紧凑、灵敏度高、安置方位不受限制、对震动不敏感,缺点,所加载荷随阀座的开启而发生变化、阀上的弹簧会由于长期受高温的影响而弹力降低。,适用场所,移动设备和介质压力脉动的固定式设备,全启式安全阀,全启式安全阀，是指开启高度大于等于1/4流道直径的安全阀。应用在蒸汽介质是一般有一个突然全开动作，此突开动作时的压力为整定压力（突跳压力）；应用在空气介质是，先打开与进口压力增加开高呈比例升高，然后再突然起跳全开7、，称二段式开启；一般不可用于液体介质。,适用场所,不可用于液体介质,2、弹簧式安全阀分类1,安全阀,微启式安全阀,微启式是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/40l/20。微启式安全阀：先打开与进口压力增加开高呈比例升高，压力下降时亦随进口压力下降开高呈比例下降，一般用于液体介质（或保护管道时用于可压缩气体）。,适用场所,液体介质（或保护管道时可压缩气体）有时也用于排放量很小的气体场合。,2、弹簧式安全阀分类2,1.全封闭安全阀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，主要用于介质为有毒、易燃易爆气体的容器或压力管道。2.半封闭式安全阀 半封闭式安全阀所排出的气体一部分通过安8、全阀出口排气管排出，也有一部分从阀盖与阀杆间的间隙中漏出，多用于介质为不会污染环境的气体或液体的容器。3.开放式安全阀开放式安全阀的阀盖是敞开的，使弹簧腔室与大气相通，这样有利于降低弹簧的温度，主要适用于介质为蒸汽，以及对大气不产生污染的高温气体的容器。,3、先导式安全阀结构原理,(K)AF46Y型 先导式安全阀,先导式安全阀结构,先导式安全阀工作原理,当被保护系统处于正常运行状况时，导阀阀瓣处于关闭状态。系统压力从主阀进口通过导管和导阀传入主阀阀瓣（活塞）上方气室。由于活塞面积大于阀瓣密封面面积，系统压力对阀瓣产生一个向下的合力，使主阀处于关闭、密封状态。当系统压力升高达到整定压力时，导阀开9、启，同时滑阀向上移动封闭导阀的进气通道。主阀阀瓣上方气室的介质经由打开的导阀排出，使主阀阀瓣上方压力降低。主阀阀瓣在进口压力的推动下打开而使系统卸压。当系统压力降低到一定值时，导阀回座并带动顶杆顶开滑阀。系统压力再次通过导阀传入主阀阀瓣上方气室，并推动主阀阀瓣关闭。,性能参数,公称压力,应与容器的工作压力相匹配,开启高度,安全阀开启时阀芯提升的高度，由此可将安全阀分成微启式和全启式两种,排放量,数据由阀门制造厂通过设计计算与实际测试确定，但要求排量不能小于容器的安全泄放量,技术参数,类型代号,弹簧式安全阀为A,杠杆重锤式安全阀为GA,连接型式代号,1-内螺纹连接2-外螺纹连接4-法兰连接,结构10、型式代号,0-散热片、全启式封闭型1-微启式封闭型2-全启式封闭型3-扳手、双联弹簧微启式开放型4-扳手、全启式封闭型7-扳手、微启式开放型8-扳手、全启式开放型9-先导式安全阀,阀体密封面材料,公称压力数值,阀体材料代号,Y-硬质合金H-合金钢T-铜合金B巴氏合金F-氟塑料W-阀体直接加工成密封面,单位：MPa,Z-灰铸铁C-铸铁I-珞钼钢P-不锈钢,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。,技术参数,A27H-16C,弹簧式安全阀,外螺纹连接,扳手、微启式开放型,合金钢,公称压力,灰铸铁,5、安全阀与压力容器之间一般不易装设截止阀门。对于盛装毒性程11、度为极度、高度、中度危害介质，易燃、腐蚀、黏性介质的压力容器，为便于清洗或更换，经使用单位主管压力容器安全的技术负责人批准，并制定可靠的防范措施，方可在安全阀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），截止阀的结构与通径应不妨碍安全阀的安全泄放。,安全阀故障主要原因是社会及、制造、选择或使用不当造成的。这些故障如不及时消除，就会影响阀的功效和寿命，其主要故障如下：（1）,排放后阀瓣不回座,这主要是弹簧弯曲阀杆、阀瓣安装位置不正或被卡住造成的。应重新装配。（2）泄漏在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏。其原因有：阀瓣与阀座密封面12、之间有脏物。可使用提升扳手将阀开启几次，把脏物冲去；密封面损伤。应根据损伤程度，采用研磨或车削后研磨的方法加以修复；阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜，使阀芯与阀瓣错位。应重新装配或更换；弹簧弹性降低或失去弹性。应采取更换弹簧、重新调整开启压力等措施。,（3）到规定压力时不开启 造成这种情况的原因是定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置；阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动放气或放水试验；杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自如。（4）排气后压力继续上升这主要是因为选用的安全阀排量小于设备的安全泄放量，应重新选用合适的安全阀；阀杆中线不正或弹簧生锈，使阀瓣不能13、开到应有的高度，应重新装配阀杆或更换弹簧；排气管截有不够，应采取符合安全排放面积的排气管。,（5）阀瓣频跳或振动主要是由于弹簧刚度太大。应改用刚度适当的弹簧；调节圈调整不当，使回座压力过高。应重新调整调节圈位置；排放管道阻力过大，造成过大的排放背压。应减小排放管道阻力。（6）不到规定压力开启主要是定压不准；弹簧老化弹力下降。应适当旋紧调整螺杆或更换弹簧。,1、安全阀一般每年至少校验一次，拆卸进行有困难时，应采用现场校验。2、新安全阀在安装前应根据使用情况调试后，才准安装使用。,安全阀的检验期限,安全阀有下列情况之一时，应停止使用并更换：1、安全阀的阀芯和阀座密封不严且无法修复。2、安全阀的阀芯14、与阀座粘死或弹簧严重腐蚀、生锈。3、安全阀选型错误。,设置安全阀时应注意以下几点：（1）容器内有气、液两相物料时安全阀应装在气相部分。（2）安全阀用于泄放可燃液体时，安全阀的出口应与事故贮罐相连。当泄放的物料是高温可燃物时，其接收容器应有相应的防护设施。（3）一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员1米（m）以上且不应朝向15米（m）以内的明火地点、散发火花地点及高温设备。室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶2米（m）以上。（4）当安全阀入口有隔断阀时，隔断阀应处于常开状态，并要加以铅封，以免出错。,设置安全阀的四大要点,优点,只释放出超压部分的介质，在释放后容器能很快恢复正常15、运行。,缺点,1、密封性较差；2、由于弹簧惯性及结构上的原因阀瓣的开启有滞后现象，不能满足快速泄压的要求；3、不适应于粘性介质及有结晶物析出的物料；4、结构胶复杂,产品规格、泄放压力及材料受制造成本的限制。,爆破片,爆破片,根据爆炸过程的特点，在设备和容器的适当部位设置一定大小面积的脆性材料，构成薄弱环节。当爆炸刚发生时，这些薄弱环节在较小压力作用下，首先遭受破坏，把大量的气体和热量释放出去，使爆炸压力难以继续升高，从而保证设备和容器的主体不遭受更大的破坏，使在场的工作人员不遭受致命伤害。,工作原理,爆破片爆破后为了防止容器内继续升压，要求爆破片的有效泄放面积大于或等于额定泄放面积。,由爆破片16、(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等装配组成的压力泄放安全装置。,适用范围 由于爆破片是利用膜片的断裂来泄压的，所以泄压以后即不能继续使用，容器或系统内的气体被全部排放，容器或密闭系统也被迫停止运行。爆破片的爆破压力最高不大于35MPa，它适用在以下几种情况：1爆破片在不宜装设安全阀的压力容器中使用，包括工作介质为不洁净气体容器，因为用安全阀有可能发生堵塞或粘结。2物料起化学反应、压力急剧升高的反应容器，安全阀有滞后作用，不能迅速排放。3泄放介质含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大。4泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价格很高。,5工艺介质十分贵重或介质为剧毒气体的容器，在工作中不17、允许有任何泄漏（安全阀密封性能差，有可能使剧毒气体渗漏），应与安全阀串联使用。6工作压力很低或很高时，选用安全阀其制造比较困难。7使用在温度较低的情况，而此温度会影响安全阀的工作特性。8需要较大泄放面积的情况。9气体排放口小于12nm或大于150mm，要求全量泄放或全量泄放时要求毫无阻碍的场合。,（一）爆破片的选用1、普通正拱型爆破片 适用于静载中压或高压容器2、开缝正拱型爆破片与介质接触的一片由耐介质腐蚀的金属或非金属材料制成，不开缝槽，另一片由金属材料制成，拱型部分开设若干条穿透的槽隙，槽隙沿径向分布，两端为小孔，通过变动槽孔的疏密可调节爆破片的爆破压力。这种爆破片适用于中高压静载荷，介质18、有腐蚀性的容器。3、反拱型爆破片 失稳翻转后被装设在原凹面的刀具切破或整片脱落弹出。由于其失稳爆破压力对疲劳不敏感，适用于承受脉动载荷的压力容器。,爆破片的布置：见书99页（1）只有爆破片 其串联。并联、单独（2）与安全阀组合,安全阀-爆破片组合装置 安全阀和爆破片组合而成时的泄压装置同时具有阀型和断裂型的优点，它即可防止单独用安全阀的泄漏，又可以在完成排放过高压力的动作后恢复容器的继续使用。组合装置的爆破片可根据不同的需要，设置在安全阀的入口或出口侧。前者可利用爆破片把安全阀与器内的气体隔离，以防安全阀受腐蚀或被气体中的污物堵塞或粘住，当容器超压时，爆破片断裂，安全阀也开启，容器降压后，安全19、阀再关闭，容器可以继续暂运行，等设备停机检修时再装上爆破片。,这种结构要求爆破片的断裂 不妨碍后面安全阀的正常动作，而且要求在爆破片与安全阀之间设置检查器具，防止它们之间存有压力，影响爆破片的正常动作。当爆破片装在安全阀的出口侧时，可以使爆破片免受气体压力与温度的长期作用而疲劳破坏，爆破片则用以补救安全阀的泄漏。这种结构要求将爆破片与安全阀之间的气体及时排出，否则安全阀即失去作用。组合型结构安全泄压装置一般用于介质具有腐蚀性的液化气体，或剧毒、稀有气体的容器。由于装置中的安全阀有滞后作用，不能用于容器内升压速度极高的反应容器。,爆破片的安装和使用1爆破片与容器的连接管应为直管，阻力要小，管路通20、道截面积不得小于爆破片泄放面积。2爆破片的泄放管线应尽可能垂直安装，应避开邻近设备及操作人员所能接近的空间或密闭回收系统。出口管道应有足够管径和支撑，要考虑爆破时的反冲力和振动。介质为易燃、有毒或剧毒时，应将其引至安全地点妥善处理。泄放管内径应不小于爆破片泄放口径，并有不被爆破片碎片堵塞的措施。,爆破片的安装和使用3爆破片单独用作泄压装置时，爆破片的入口管设置一切断阀。切断阀应在开启状态加铅封。4爆破片在安装时应清洁，并检验有无破损、锈蚀、气泡和夹渣。铭牌应朝向泄放侧。5爆破片在安全阀前串联使用时，应在爆破片与安全阀之间设置压力表和放空阀。压力表和放空阀可设置在爆破片装置的夹持器上，订货时要说21、明；,爆破片的安装和使用6运行中应经常检查爆破片装置有无渗漏和异常。7爆破片应定期更换，更换期限由使用单位根据本单位的实际情况决定。超过爆破片标定爆破压力而未爆破的，应予以更换。,爆破片的选用（1）介质性质有无腐蚀、可燃气体？有腐蚀性介质，应注明爆破片材料，必要时宜采用开缝正拱形或在腐蚀性介质的接触面上覆盖有金属或非金属保护膜的普通正拱形。对于可燃性气体，不宜采用碳钢等材料制造的爆破片，以免膜片爆裂时产生火花而引起泄放气体爆炸。（2）压力载荷性质脉冲载荷或压力波动幅度大的容器，可优先选用反拱形爆破片。其他类型的爆破片在工作压力下都出于高压力状态下容易疲劳失效。（3）工作温度考虑材料允许最高温度22、不低于实际使用温度，以防膜片金属在高温下产生蠕变致使其低于设计爆破压力下爆破。（4）动作压力（P98）,1、动作迅速，爆破压力精度高；2、无机械动作元件，密封可靠；3、结构较简单，产品规格及爆破压力范围广。4、能够在粘稠、高温、腐蚀介质中工作。,优点,缺点,爆破后不能复原，需更换膜片才能继续运行，而且在爆破后释放出大量的介质，造成的经济损失较大，对于易燃及有毒介质因大量释放介质所造成的危害性也较大。,分类：按材料分为：金属和非金属爆破片 按成品外观形状分为：正拱形，反拱形、平板形爆破片 按受力形式分为：爆破形，致破形和脱落形爆破片,正拱形爆破片压力敏感元件呈正拱形。安装后拱的凹面处于压力系统的23、高压侧，动作时该元件发生拉伸破裂。,反拱形爆破片压力敏感元件呈反拱形。安装后拱的凸面处于压力系统的高压侧，动作时该元件发生压缩失稳，致使破裂或脱落。,平板形爆破片压力敏感元件呈平板形。,泄压装置,压力表、温度计、液位计,讲解内容,1,1,7,常用阀门,压力表：用来测量气体的压力。,1、弹簧管压力表结构和原理,3、眼睛平视读数,精度等级1.5,10、放空丝堵：用于压力表检修时泄压,11、压力表的表盘直径不得小于60mm,压力表的常见故障和维修与调整,压力表的常见故障和维修与调整,压力表的常见故障和维修与调整,压力表的安装与维护1）安装要求,应便于操作人员观察和清洗，避免受到辐射热、冻结或振动的影24、响。为便于拆卸，表与容器间装设三通旋塞或针形阀。用于水蒸汽介质的压力表，在表与容器间应装存水弯管。对于具有腐蚀介质或粘度介质的压力表，应装设有充填液体隔离介质的缓冲装置。压力表的连接管不准有漏水、气现象。压力表的存水弯管用钢管时，其内径不应小于10mm，用铜管时，其内径不应小于6mm.,压力表有下列情况之一时应停止使用并更换：有限止钉的压力表，在无压力时，指针不能回到限止钉处；无限止钉的压力表，在无压力时，指针距零位的数值超过压力表的允许误差。表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清。铅封损坏或超过校验有效期限。表内弹簧泄漏或压力表指针松动。指针断裂或外壳腐蚀严重。其它影响压力表准确指示的缺陷。,温25、度计：用来测量天然气的温度。,1、温度的表示方法,2、测温仪表的分类,测温仪表,接触式,非接触式,膨胀式,电阻式,热电偶式,固体式,液体式,压力式,金属,非金属,金属,非金属,全辐射高温计,单色高温计,比色高温计,红外高温计,双金属片,水银温度计、有机液体,气体、蒸汽压、液体,铂、铜、镍,锗、碳、热敏电阻,铜-康铜、镍铬-镍硅,碳化硼石墨,固体长度随温度变化的情况可用下式表示：基于固体受热膨胀原理，测量温度通常是把两片线膨胀系数差异相对很大的金属片叠焊在一起，构成双金属片感温元件当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯曲变形。下图是26、双金属温度计原理图：,3、双金属温度计工作原理,双金属温度计原理图,4、热电偶温度计,5、热电阻温度计,热电阻温度计的电桥平衡,二温度计的安全使用要点 应选择合适的测温点，减少外界影响 温度计的温包应尽量深入容器或紧贴容器壁上，同时露出容器的部分应尽可能短些，确保能测准容器内介质的温度，用于测量蒸汽和物料为液体的温度时，温包的插入深度不应小于mm，用于测量空气或液化气体的温度时，插入深度不应小于mm。,对于容器内介质的温度变化剧烈的工况，进行测量时应考虑到滞后效应。温度计应安装在便于工作、不受碰撞、减少振动的地点。安装内标式玻璃温度计时，应有金属保护套，且连接端正。、新安装的温度计应经国家计量27、部门鉴定合格。,1、直读式液位计,玻璃管式液位计,玻璃板式液位计,2、差压式液位计,法兰式压力（差压）变送器,液位计的安装于维护液面计应安装在便于观察的位置在最高、低液面处画出警戒红线要经常保持清洁排放有毒、易燃介质时，要用引出管将介质排放到安全地带发现液面计泄漏时，定要将液面计两端阀门关闭，待降压后再进行检修。,液面计有下列情况之一的，应停止使用并更换超过检验周期玻璃板（管）有裂纹、破碎。阀件固死或不起作用。出现假液位。液面计指示模糊不清,在设备筒体和封头上装视镜，主要为观察设备内部情况，也可作为料面的指示镜,凸缘视镜,带颈视镜,泄压装置,压力表、温度计、液位计、视镜,讲解内容,1,1,7,28、常用阀门,1、闸阀,闸阀结构图,1、闸阀,闸阀优点：流体阻力小，密封面受介质的冲刷和侵蚀小；开闭较为省力；介质流向不受限制，不扰流、不降低压力；形体简单，结构长度短，制造工艺好，适用范围广。缺点：密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修困难；外形尺寸较大，开启需要一定空间，关闭时间长，开闭时间长结构较复杂。,截止阀结构图,2、截止阀,直通式截止阀,直角式截止阀,直流式截止阀,2、截止阀,柱塞式截止阀,2、截止阀,3、节流阀,靠缩小流道截面来控制流体流量或降低流体压力的调节阀。节流阀的结构通常与截止阀相似，主要的不同之处是改变了阀瓣形状和采用了小螺距的阀杆因而它比截止阀有更好的调节性能。,3、节流阀,节流阀的阀瓣形状有窗形(用于较大的口径)塞形(用于较小的口径)和针形(用于小口径)等。用针形阀瓣的节流阀常称为针形阀。,4、止回阀,直通升降式止回阀,旋启式止回阀,4、止回阀,5、减压阀,直接作用式调压器,间接作用式调压器,6、阀门操作的一般原则,6、阀门操作的一般原则,6、阀门操作的一般原则,6、阀门操作的一般原则,谢谢！,