1、压力容器安全操作技术培训,压力容器的安全附件,第一章 压力容器基本知识,第一节 压力容器简介 一、压力 垂直作用在物体表面上的力叫做压力。二、压力容器的定义 是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1Pa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5Pa*L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的固定式容器和移动式容器；盛装公称压力大于等于0.2Pa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0Pa*L的气体、液化气体和最高工作温度等于或者低于60液体的气瓶；氧舱等。压力容器包括其附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。2、三、压力容器的压力源 分为二类：一类是气体的压力在容器外产生或增大，另一类是气体的压力在容器内产生或增大。（一）在容器外产生或增大的气体压力。其压力源一般为气体压缩机或蒸汽锅炉。（二）在容器内产生或增大的气体压力。其原因有：1）容器内介质的聚集状态发生改变；2)气体介质在容器内受热、温度急剧升高；3）介质在容器内发生体积增大的化学反应等。,第二节 压力容器的工艺参数,压力容器的工艺参数是由生产的工艺要求确定的，是进行压力容器设计和安全操作的主要依据。主要工艺参数是压力和温度。一、压 力 1.工作压力也称操作压力,系指容器顶部在正常工艺操作时的压力(即不包括液体静压力).2.最高工作压力：系指容3、器顶部在工艺操作过程中可能产生的最大表压力（即不包括液体静压力）压力超过此值时,容器上的安全装置就要动作.容器最高工作压力的确定与工作介质有关,如容规对盛装液化气体容器的最高工作压力,根据不同情况作出以下三条具体规定:1)盛装临界温度高于50的液化气体的容器,如有可靠的保冷措施,其最高工作压力应为所盛装气体在可能达到的最高工作温度的饱和蒸气压力;无保冷措施,其最高工作压力不得低于50时的饱和蒸气压力.2)盛装临界温度低于50的液化气体的容器,如有可靠的保冷措施并能确保低温贮存的,其最高工作压力不得低于试验实测的最高工作温度下的饱和蒸气压力;没有试验实测数据或没有保冷措施的容器,其最高工作压力不4、得低于所装介质在规定的最大充装量和50时的气体压力.,3)盛装混合液化石油气的容器,其50时的饱和蒸气压力低于异丁烷在50时的饱和蒸气压时,取50时异丁烷的饱和蒸气压力为最高工作压力;如高于50时异丁烷的饱和蒸汽压时,取50时丙烷的饱和蒸气压为最高工作压力;如高于50时丙烷的饱和蒸汽压时,取50时丙烯的饱和蒸气压为最高工作压力.3.设计压力 系指在相应设计温度下用以确定容器计算壁厚及其元件尺寸的压力。一般设计压力等于或略高于最高工作压力。钢制石油化工压力容器设计规定提出了以下几种确定设计压力的方法：1)当容器上装有安全泄放装置时，取安全泄放装置的开启压力作为设计压力。2）当单个容器上无安全泄放5、装置，而在工艺系统中装有安全泄放装置时，可根据容器在系统中的工作情况，以最高工作压力增加适当裕度作为设计压力。裕度取值并无明文规定，但多数设计者往往取最高工作压力的1.051.1倍为设计压力。3）当容器为爆炸性介质时，容器的设计压力根据介质特性、爆炸前的瞬时压力，爆破膜的破坏压力以及爆破膜的排放面积与容器中气相容积之比等因素作特殊考虑。爆破膜的实际爆破压力与额定爆破压力之差，应在5范围之内。实际上，对于这种工况，国内设计多取最高工作压力的1.151.3倍作为设计压力。4）对装有液化气体的容器，应根据充装系数和可能达到的最高温度确定设计压力。,5）外压容器，应取不小于在正常工作过程中任何时间内可6、能产生的最大内外压力差为设计压力。6）真空容器，按外压容器设计，当装有安全控制装置时，取最大内外压力差的1.25倍或0.1Mpa两者中较小者为设计压力。固定式压力容器安全技术监察规程中的设计压力定义系指设定的容器顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力。超压泄放装置动作压力：1）装有超压泄放装置的压力容器，超压泄放装置的动作压力不得高于压力容器的设计压力。2）对于设计图样中注明最高允许工作压力的压力容器，允许超压泄放装置的动作压力不高于该压力容器的最高允许工作压力。二、温 度1.介质温度 系指容器内工作介质的温度，可以用测温仪表测得。2.设计温度 压力容器的设计7、温度不同于其内部介质可能达到的温度，系容器在正常工作过程中，在相应设计压力下，表壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。,钢制石油化工压力容器设计规定中对设计温度的选取有如下规定：）当容器的各个部位在工作过程中可能产生不同温度时，可取预计的不同温度作为各相应部位的设计温度。2）对有内保温的容器，应作壁温计算或以工作条件相似容器的实测壁温作为设计温度，并需在容器壁上设置测温点或涂以超温显示剂。这里值得注意的是，只有当壳壁或元件金属的温度低于-20时，才按最低温度确定设计温度。除此之外，设计温度一律按最高温度选取。固定式压力容器安全技术监察规程中设计温度是指压力容器在正常工作情况下，设定的元件金属温8、度（沿元件金属截面的温度平均值），设计温度与设计压力一起作为设计载荷条件。,第三节 压力容器的分类,固定式压力容器安全技术监察规程中新分类方法的原则：针对1999版容规分类方法的不足，根据国内压力容器设计、制造和检验检测的现状，拟在新容规中提出新的压力容器分类方法，其分类原则为：1）与原分类相衔接 根据危险程度的不同，仍将压力容器划分为三类。考虑到第类压力容器设计、制造及监管与第类、第类压力容器的差别较大，为降低因分类方法改变而增加的管理成本，按新容规和99版容规分类方法得到 的第类容器比例不应当有太大的差异。2）分类简单唯一 与欧盟承压调备分类的指导思想接轨，由设计压力、容积和介质危害性三个9、因素决定压力容器分类，不再考虑容器在生产过程中的作用、材料强度等级、结构形式等因素，简化分类方法，强化按危险分类原则，从单一理念上对压力容器进行分类监管，突出本质安全思想。根据危险程度的不同，利用设计压力和容积在不同介质分组坐标图上查明取相相应的类别，简单易行、科学合理、准确唯一。3）小容积容器统一划入第类 容积小于25L或者内直径（对非圆形截面，指宽度、高度或者对角线，如矩形为对角线，椭圆为长轴）小于150mm的小容积压力容器，特别是容积小于或者等于1L的压力容器，主要用于实验室工艺试验研究和测试分析。这类小容积的容器统一划分为第类压力容器。,新的压力容器分类方法影响因素1、设计压力：指设定10、的容器顶部最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷 条件，其值不低于工作压力。2、容积：指压力容器的几何容积，即由设计图样标注的尺寸计算（不考虑制造公差）并且圆整。一般应当扣除永久连接在容器内部的内件的体积。3、介质分组：压力容器的介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体，按其毒性危害程度和爆炸危险程度分为两组。1）第一组介质：毒性危害程度为极度危害、高度危害的化学介质，易爆介质，液化气体。2）第二组介质：除第一组介质以外的介质。介质危害性指压力容器在生产过程中因事故致使介质与人体大量接触，发生爆炸或者因经常泄漏引起职业性慢性危害的严重程度，用介质毒性程度和爆炸危11、害程度表示。,易爆介质:指气体或者液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成的爆炸混合物，并且其爆炸下限小于10，或者爆炸上限和爆炸下限的差值大于或者等于20的介质。具体介质毒性危害程度和爆炸危险程度按HG20660-2000压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类确定；HG20660没有规定的，参照GB5044-1985 职业性接触毒物危害程度分级的原则，由压力容器设计者决定介质组别。基本分类：压力容器分类应当先按照介质特性，按照以下要求选择分类图，再根据设计压力和容积，标出坐标点，确定容器类别。1）第一组介质，压力容器分类见图1-1 2）第二组介质，压力容器分类见图1-2,第四节 压力容器常用的钢12、材,制造压力容器种类较多，有金属材料和非金属材料，黑色金属和有色金属等，但目前绝大多数的压力容器是钢制的。选材的原因：压力容器是在承压状态下工作的，有些同时还要承受高温或腐蚀介质 的作用，因此工作条件较差，易产生变形、腐蚀和疲劳。此外，在制造压力容器时，为了获得所需的几何形状，钢材还需弯卷、冲压、焊接等冷热成形加工，将产生加工残余应力及缺陷。由于这些原因，压力容器要比其他一般的机械设备容易损坏。为了保证压力容器安全运行，正确选用钢材是一个重要的因素。一、对选用钢材的要求：用来制造压力容器的钢材应能适应钢材应能适应容器的操作条件（如温度、压力、介质特性等），并有利于容器的加工制造和质量保证。具体13、选用时，重点应考虑钢材的力学性能、工艺性能和耐腐蚀性。,（一）力学性能 用于压力容器的钢材主要强调其强度、塑性、韧性三个性能指标。1、强度 对于某一种材料，所能承受的应力有一定的限度，超过了这个限度，物体就会破坏，这一限度就称为强度。在此，我们也可以将物体的强度简单说成能承受外力和内力作用而不破坏的能力。1）抗拉强度：指钢材试样在拉伸试验中，拉断前所能承受的最大应力。2）屈服极限（屈服强度）：指试样在拉伸过程中，拉力不增加（甚至有所下降），还继续显著变形时的最小应力。3）蠕变极限:系指在一定温度和恒定拉力负荷下，试样在规定的时间间隔内的蠕变变形量或蠕变速度不超过某规定值时的最大应力。例如：tn14、是指在t温度条件下，经过10万小时后总变形量为1的蠕变极限。4）持久强度：对于压力容器来讲，失效的形式主要是破坏而不是变形，所以要有一个能更好地反映高温元件失效的强度指标持久强度。持久强度是指试样在给定温度下，经过规定时间发生断裂的应力。在设计规定中用tD表示，即t温度下同，经过10万小时而断裂的应力。2、塑性 系指金属材料发生塑性变形的性能。压力容器在制造过程中要经受弯卷、冲压等成形加工，要求用于制造压力容器的钢材具有较好的塑性。以防止压力容器在使用过程中因意外超载而导致破坏，也便于加工。这些,因为塑性好的钢材在破坏以前一般都会产生较明显的塑性变形，不但易于发现，且可松驰局部超应力而避免断裂15、。塑性指标包括伸长率和断面收缩率 3、韧 性 为了防止或减少压力容器发生脆性破坏（在较低的应力状态下发生无显著塑性变形的破坏），要求压力容器用钢材在使用温度下有较好的韧性（aK:一定尺寸和形状的试样在规定类型的试验机上受冲击负荷折断时，试样槽口处单位面积上所消耗的冲击功），表征材料抵抗冲击功的性能（用以缺口的冲击试样作冲击试验测得）。（二）工艺性能 压力容器大多数是用钢板滚卷和冲压后焊接制成的，所以要求压力容器要具有良好的工艺性能，即具有冷塑性变形能力和可焊性。前者可以通过控制塑性指标得到保证；而可焊性是取决于钢材的含碳量（对碳钢）和碳当量（合金钢）。可焊性指钢材在规定的焊接工艺条件下，能否得16、到质量优良的焊接接头的性能。在焊接中或焊接后易发生裂纹的钢材可焊性差。为了保证焊接质量，压力容器用钢需选用可焊性好的钢材。碳钢和普通低合金钢其含碳量分别小于0.3和0.25 时，一般都具有良好的可焊性。合金钢，特别是高强度合金钢由于加入了较多的合金元素，其可焊性与含碳量和合金元素的会计师有关，目前常用碳当量Cd（将钢中的碳含量与合金元素含量折算成相当的碳含量的总和）作为评价指标。,Cd=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15()式中：Cd碳当量，；C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu等成分的含量，。经验表明：当Cd0.4 时，可焊性良好，焊接时不预热；当Cd=0.4 0.617、 时，钢材的淬硬倾向增大，焊接时需采用预 热等技术措施；当Cd0.6 时，属于可焊性差或较难焊的钢材，焊接时需采用较高的预热温度和严格的工艺措施。之所以要特别注意材料的可焊性（特别是对合金钢），主要是防止产生焊接裂纹。因为一直到目前为止，裂纹仍然被认为是压力容器中不允许存在的最危险的缺陷。不地，焊接裂纹产生的因素很多，除了碳当量这个主要因素外，焊缝金属中氢的含量、钢板厚度等也有较大的影响。选用钢材时，不但要考虑使用要求和加工工艺要求，注意到安全可靠性和工艺性，还要考虑我国的资源条件和钢材冶制特点，从我国国情出发，注意到经济性。,（三）耐腐蚀性 金属材料的耐蚀性（一般腐蚀，或称连续腐蚀）通常是根18、据腐蚀速度来评定的。在化工容器中，一般采用三级标准：金属在介质中的腐蚀速度小于0.1mm/年时，耐蚀性良好；腐蚀速度在0.11mm/年时为耐蚀性一般；腐蚀速度大于1mm/年时，耐蚀性差。各种腐蚀介质对常用钢材的腐蚀速率可查阅腐蚀手册。对压力容器来说，一般连续腐蚀的现象是比较少见的，常见的是斑点腐蚀、麻坑腐蚀，而最严重、最危险的是晶间腐蚀和应力腐蚀。这些腐蚀不但与介质的种类有关，而且与使用条件（温度、压力、含有杂质等）有更密切的关系。例如：有些气体在常温下对材料没有腐蚀，而在高温下却严重腐蚀；有些气体干燥时不腐蚀，含有水份时严重腐蚀等。所以选用制造压力容器的材料时，必须根据所用介质在正常操作条件19、下，甚至是在可能发生的最不利条件下的腐蚀性来进行考虑。必要时应通过模拟试验严格遵照执行。二、压力容器常用钢材及其使用范围（一）低碳钢 含碳量在0.25 以下，还含有锰、硅、磷、硫等元素。其具有良好的塑性和韧性，便于进行各种冷热加工；可焊性良好，易于获得优质焊接接头。低碳钢虽然强度低，但采用适当的壁厚可满足低、中压元件及部分高压元件对强度的要求。低碳钢价格便宜、经济性好，是压力容器中使用最多的钢材，尤以20号钢板及钢管使用最为广泛。,（二）低合金高强度钢 压力容器中使用的低合金高强度钢，主要是钢板，用于制造高压及高压的容器。其含碳量一般不大于0.25，属于低碳低合金钢。主要依靠合金元素来强化钢材20、，改善和提高钢材性能。主要合金元素是锰或者锰和钼，其他合金元素还有钒、钛、铌、硼等。由于强度提高，可以使承压部件的厚度显著减小。压力容器常用的低合金高强度钢有16Mn、15MnV、18MnMoNb等。（三）耐热钢 压力容器采用的耐热钢主要是钼和铬钼热强钢，用于制造承受高温的过热器、再热器、蒸汽集箱、蒸汽管道等零部件，因而主要为钢管。耐热钢除具有良好的常温机械性能和工艺性能外，还具有良好的高温性能，即在高温下有足够的强度，有一定防止氧化和腐蚀的能力，又有长期组织稳定性。耐热钢中的合金元素除铬、钼外，还有钒、钨、硼等，目前常见的钢种有12CrMo、12Cr1MoV、12Cr2MoWVTiB等。,三21、使用性能要求 使用性能主要包括以下几个方面：（一）钢材应具有较高的强度、包括常温及使用温度下的强度。（二）钢材应具有良好的塑性、韧性和较低的时效敏感性。（三）钢材应具有较低的缺口敏感性。缺口敏感性是指在带有一定应力集中的缺口条件下，材料抵抗裂纹扩展的能力。容器上往往要开孔并焊接管接头。容易造成应力集中，故要求钢材的缺口敏感性应低一些。（四）钢材应具有良好的抗腐蚀性能及组织稳定性。,第五节 压力容器的应力及其对安全的影响 压力容器在运行过程中，一般都要承受各种载荷的作用。其中比较常见的是压力载荷、重力载荷、温度载荷、风载荷和地震载荷等。这些载荷都可能会使容器器壁产生整体的或局部的变形，并相应的22、产生各种应力。一、各种载荷所产生的应力（一）由压力而产生的应力 压力容器在压力载荷下会发生变形，并产生应力。同样的载荷，例如承受相等的内应力，不但在不同形状的壳体中产生大小不同的应力，而且在同一壳体的不同部位上所产生的应力的大小及性质（例如是整体的还是局部的）也各不相同。容器在承载时应力的大小及性质都与容器安全有密切关系。压力是压力容器最主要的载荷，受内压的容器，由于壳体在压力作用下要向外扩张，所以在器壁上总是要产生拉伸应力，这一应力又称为薄膜应力。由压力而产生的应力则是确定容器壁厚的主要因素，对大多数容器来说往往是唯一的因素。（二）由重力而产生的应力 压力容器本体就具有一定的重量，通常称为容23、器的自重。此外，容器内的工作介质、工艺装置附件以及容器外的其他附加装置、如保温装置、衬里、管道、扶梯、平台等也有较大的重量。所有这些重量作用在器壁上也会使器壁产生应力。压力容器往往需要采用设计合格的支座来支撑和固定。如卧式容器常用的鞍式支座，壳体横卧在两个支座上，由于重量的作用而产生弯曲应力。,（三）由温度而引起的应力 压力容器在使用过程中，由于温度变化也会引起应力。热胀冷缩是物体的固有特性，如果物体的温度发生了变化，而它又受到相邻部分或其他物体的牵制约束而不能自由地热胀冷缩，则此物体内部就会产生应力。这种应力称为温度应力。例如，厚壁容器壁内外二面温度不一样，存在着温差，如果内壁温度高于外壁，24、则内壁要膨胀就会受到外壁的约束而不能自由膨胀，这样就产生了温度应力（温差应力）。又如，具有衬里或由复合钢板制成的容器，由于材料的热膨胀系数不同也会产生温度应力。（四）风载荷产生的应力 安装在室外的塔器，大多数是支承式的，在风力作用下，塔体就会随风向发生弯曲变形，使迎风面产生拉伸应力，而背风面则产生压缩应力。除上述载荷引起的应力外，还有地震力等其他载荷使容器壁产生相应的应力。,二、应力对容器安全的影响 不同的载荷使容器壁产生的应力，或者由同一种载荷在容器各部位引起不同类型的应力，对容器安全的影响是不一样的。（一）由压力产生的应力对安全的影响 由内压产生的薄膜应力均匀分布在容器壁的整个截面上，它使25、容器发生整体变形，且随着应力增大容器变形加剧，当这一应力达到材料的屈服极限时，容器器壁即产生显著的塑性变形，若应力继续增大，容器则因过度的塑性变形而最终破裂。由容器内的压力而产生的薄膜应力就是这样一种应力。因其能直接导致容器的破坏，所以是影响容器安全的最危险的一种应力。（二）由温度产生的应力对安全的影响 压力容器，特别是化工、石油化工、核工业用的压力容器，有一些是在高温或低温的条件下运行的。例如锅炉或化工反应容器，部件的温度可高达1000，甚至更高些，而深冷工业用的低温容器有的可低至-200 以下。这些容器或其部件在温度远高于或远低于常温时，如果它的热变形受到外部限制或本身温度分布不均匀，就会26、产生温度应力。这种应力有时可以达到很高的数值，造成容器产生过量的塑性变形，甚至断裂。,（三）局部应力对安全的影响 有些应力只产生在容器的局部区域内，如容器的开孔部位，几何形状不连续部位等，也能引起容器变形，当应力值增大到材料的屈服极限时，局部地方可能产生塑性变形，但由于相邻区域应力较低，材料处于弹性变形，使这局部地方的塑性变形受到制约而不能继续发展，应力将重新分布。一般温度应力和总体结构不连续处的弯曲应力就是这样一种应力。在这种应力作用下，容器的加载与缷载循环次数不需太多，就会导致容器破坏，因此对容器安全也构成重要影响。有些由应力集中而产生的局部应力，只局限在一个很小的区域内，因为这种应力衰减27、得快，在其周围附近会很快消失，因受到相邻区域的制约，基本上不会使容器产生任何重要变形。如容器壁上的小孔或缺口附近的应力集中就是 这样一种应力。这种类型的应力虽不会直接导致容器破坏，但可使韧性较差的材料发生脆性破坏，也会使容器发生疲劳破坏。故对容器的安全也有一定影响。总结：从以上分析可知，不同应力对压力容器安全的影响虽然不同，但都可能导致容器破坏，为了防止在使用过程中压力容器早期失效或发生破裂导致严重的破坏事故，对容器在各种载荷下可能产生的种类型的应力，都必须加以控制，并把它限制在允许范围内。要做到这一点，除设计人员精心设计外，操作人员认真操作，保持工况稳定，不超温、不超压也是十分重要的。,安全28、阀,一、概述 安全阀是最常见的安全泄压装置。通过阀的自动开启排出介质来降低容器内部压力。优点：只排出超出的压力，压力降至安全值以下时，自动关闭。缺点：密封性差、泄压反应慢、部分介质（粘连、有毒、易发生急剧升高）不适用,安全阀,二、工作原理：安全阀的构成：阀座、阀瓣、加载机构,安全阀,三、安全阀的分类1、按加载机构分：重锤杠杆式和弹簧式2、按阀瓣开启高度分：全启式和微启式3、按气体排放方式分：全封闭式、半封闭式、开放式,安全阀,四、主要性能参数公称压力、开启高度、安全阀排放量五、使用的要求1、由取得资质的单位制造或生产的。2、符合设计需要3、对易爆介质或毒性程度为极度、高度或中度危害介质,应在安29、全阀的排出口设导管,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,安全阀的使用要求,4、按规定设置整定和回座压力（P回0.8P，P固启1.2P，1.05PP移启1.1P）5、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;静重式安全阀应有防止重片飞脱的装置.6、新装安全阀须经校验、调试 7、一般每年校验一次,安全阀的安装要求,a.安全阀应垂直安装,并应装设在压力容器液面以上气相空间部分,或装设在与压力容器气相空间相连的管道上.b.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,其短管应尽量短而直30、.c.压力容器一个连接口上装设两个或两个以上的安全阀时,则该连接口入口的截面积应至少等于这些安全阀的进口截面积总和.,安全阀的安装要求,d.安全阀与压力容器之间一般不宜装设截止阀.为了实现安全阀的在线校验,可在安全阀和压力容器之间装设爆破片装置.如果装了截止阀,则必须保证容器正常运行期间截止阀必须全开.e.安全阀的装设位置应便于检查和维修.,安全阀的更换,七、需要更换的情况 a.安全阀的阀芯和阀座密封不严且无法修复;b.安全阀的阀芯与阀座粘死或弹簧严重腐蚀,生锈;c.安全阀选型错误;,安全阀常见故障及排除,（一)阀门泄漏设备在正常压力下,阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏.原因和排除方31、法:1.脏物落在密封面上.可使用提升扳手将阀门开启几次,把脏物冲去.2.密封面损伤.根据损伤程度,采用研磨或车削后研磨的办法加以修复.,安全阀常见故障及排除,3.由于装配不当或管道载荷等原因使零件的同心度遭到破坏.应重新装配或排除管道附加的载荷.4.整定压力降低,与设备正常工作压力太接近,以致密封面比压力过低.应根据设备强度条件对整定压力作适当的调整.,安全阀常见故障及排除,5.弹簧松弛从而使整定压力降低引起阀门泄露.可能由于高温或腐蚀等原因造成,应根据原因采取更换弹簧,甚至调换阀门等措施.如果由于调整不当所引起,则必须把调整螺杆适当拧紧.,安全阀常见故障及排除,(二)阀门震荡阀门震荡即阀瓣频32、繁启闭.1.安全阀排放功能过大.应当选择额定排放量尽可能接近设备必须排放量的安全阀或限制阀瓣开启高度.2.由于进口管道太小或阻力太大致使安全阀排量不足,从而引起震荡.应使进口管内径不小于阀门进口通径或减少进口管道阻力.,安全阀常见故障及排除,3.排放管道阻力过大,造成排放时过大的背压.应降低管道阻力.4.弹簧刚度过大.应改用刚度较小的弹簧.5.调节阀调节不当,使回座压力过高.应重新调整调节圈位置.6.安全阀型式选择不当.应更换安全阀.,安全阀常见故障及排除,(三)安全阀启闭不灵活1.调节圈调整不当,致使安全阀开启过程拖长或回座迟缓.应重新加以调整.2.内部运动零件卡阻,可能是由于装配不当、脏物33、混入或零件腐蚀等原因造成.应查明原因清除之.3.排放管道阻力过大产生较大的背压.应减少排放管道的阻力.,安全阀常见故障及排除,(四)安全阀不在规定的初始整定压力下开启安全阀调整好后,其实际开启压力相对于整定值有一定的偏差.当整定压力小于0.5MPa时为0.014MPa;当整定压力0.5MPa时为3%整定压力.超出这个范围为不正常.,安全阀常见故障及排除,(四)安全阀不在规定的初始整定压力下开启1.由于工作温度变化引起的.a.安全阀在常温下调整而用于高温导致开启压力有所降低,可以通过适当旋紧螺杆来调节;b.选型不当导致弹簧腔室温度过高时,则应调换适当型号的安全阀.2.由于弹簧腐蚀引起的，应更换弹34、簧.,安全阀常见故障及排除,3.由于背压变动引起的,当背压变化较大时,应选用背压平衡式波纹管安全阀.4.由于内部活动零件卡阻的,应检查消除.,安全阀常见故障及排除,(五)安全阀不能保证完全开启1.弹簧刚度太大.应装设刚度较小的弹簧.2.阀座和阀瓣上协助阀瓣开启的机构设置不当,或者调整圈调整得不正确.应重新调整之,或者必要时更换其他结构型式得安全阀.3.阀瓣在导向套重得摩擦增加.检查同轴度与间隙.(六)排放管道震动应减少管道弯头或紧固管道.,爆破片,爆破片又称防爆膜、防爆片,是一种断裂型得泄压装置,它利用膜片得断裂来泄压.泄压后爆破片不能继续有效使用,压力容器也被迫停止工作.,爆破片,一、优点：35、1.适用于浆状、有粘性、腐蚀性工艺介质,。2.惯性小,可对急剧升高的压力迅速作出反应.3.在发生火灾或其他意外时,在主泄压装置打开后,可用爆破片作为附加泄压装置.4.严密无泄漏,适用于盛装昂贵或有毒介质的压力容器.5.规格型号多,可用各种材料制造,适应性强.6.便于维护更换,爆破片,二、缺点：1.当爆破片爆破时,工艺介质损失较大,所以经常与安全阀串联使用以减少工艺介质的损失.2.不宜用于经常超压的场合.3.爆破特性受温度和腐蚀介质的影响.4.一般拉伸型爆破片的工作压力不宜接近其规定的爆破压力,特别是当承受的压力为循环压力时,爆破片,三、结构形式主要由一副夹盘和一块很薄的膜片组成.夹盘用埋头螺钉36、将膜片夹紧,然后装在容器的接口法兰上.分三种常见组合:,爆破片,三、适用场合1.工作介质为不洁净气体的压力容器.2.由于物料的化学反应可能使压力迅速上升的压力容器.3.工作介质为剧毒气体的压力容器.4.介质为强腐蚀性介质的压力容器.,爆破片安全阀组合,（一）并联组合爆破压力不得大于设计压力，安全阀响应压力略低于爆破压力（二）串联组合1、泄放量应满足要求2、爆破后的面积应大于安全阀进口面积3、爆破碎片不能影响安全阀运行4、爆破片与安全阀之间应加设压力表、开孔、旋塞或其他报警装置。,爆破片的使用,1、要定期检查是否有腐蚀、变形2、定期更换，即使没有破裂（严苛条件下一年一次，一般状况下2至3年）3、37、检查后排管是否通畅，有无腐蚀，以及碎片拦截装置。4、爆破片有正反方向，注意不能装反了,必须更换爆破片的情况,1、超过规定的使用期限2、方向安装错误3、标定的工作参数与要求不符4、发现超压而未爆破的5、当与安全阀串联使用时，爆破片和安全阀之间有压力或者截止阀打开后有气体漏出6、爆破片装置泄漏的,压力表,压力表是一种测量压力大小的仪表。,压力表,一、压力表的选用1.选用的压力表必须与容器内的介质相适应.2.低压容器使用的压力表精度不应低于2.5级;中压及高压容器使用的压力表精度不应低于1.6级.3.压力表刻度极限值应为最高工作压力的1.5-3倍,表盘直径不应小于100mm.,压力表,二、压力表的校38、验和维护压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定.压力表安装前应进行校验,在刻度盘上刻出指示最高工作压力的红线,注明下次校验日期.压力表检验后应加铅封.根据压力表的检定规程规程，一般每半年检验一次。,压力表,三、压力表的安装要求1.压力表的装设位置应便于操作人员观察和清洗,且应避免受到辐射热、冻结或震动的不利影响.2.压力表与压力容器之间应装设三通旋塞或针形阀;三通旋塞或针形阀上应有开启标记和锁紧装置;压力表与压力容器之间不得连接其他用途的任何配件或接管.,压力表,三、压力表的安装要求3.用于水蒸汽介质的压力表,在压力表和压力容器之间应装有存水弯头.4.用于具有腐蚀性或高黏度介质的压力表39、,在压力表与压力容器之间应装设能隔离介质的缓冲装置.,压力表,四、需要更换的情况1.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,指针距零位置的数值超过压力表的允许误差.2.表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清.3.封印损坏或超过校验有效期.4.表内弹簧管泄露或压力表指针松动.5.指针断裂或外壳腐蚀严重.6.其他影响压力表准确指示的缺陷.,压力表,五、压力表的维护1.压力表应保持洁净,表盘上的玻璃要明亮清晰,使指针指示能清晰易见,表盘玻璃破碎或刻度模糊应停止使用.2.压力表的连接管要定期吹洗,以免堵塞.要经常检查压力表的指针的转动和波动是否正常,检查连接管上的旋塞是否处于40、全开状态.3.压力表须定期校验.校验完毕应认真填写校验记录和校验合格证并加铅封.,液位计,作用：用来测量液位的计量仪表。一、主要型式1、玻璃管式2、玻璃板式3、浮球式4、旋转管式5、滑管式,液位计,二、选用要求1.应根据压力容器的介质、最高工作压力和温度正确选用.2.在安装使用前,低中压容器用液面计,应进行1.5倍液面公称压力的液压试验;对高压容器用的液面计,应进行1.25倍液面公称压力的液压试验.3.盛装零度以下介质的压力容器,应选用防霜液面计.,液位计,二、选用要求4.寒冷地区室外使用的液面计应选用夹套型或保温型.5.用于易燃、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上，应有防止泄露41、保护装置.6.要求液面指示平稳的,不应采用浮子(标)式液面计.7.移动式压力容器不得使用玻璃板式液面计.,液位计,三、安装和维护管理1、安装：液面计应安装在便于观察的位置.大型压力容器还应该有集中控制的设施和报警装置.液面计上最高和最低安装液位应作出明显的标识.,液位计,三、安装和维护管理 2、维护管理：压力容器运行操作人员应加强对液面计的维护管理,保持完好和清晰.使用单位应对液面计实行定期检修制度,可根据具体情况规定检修周期,但不应超出压力容器内外部检修周期,液位计,四、必须更换的情况1.超过检修周期.2.玻璃板(管)有裂纹,破碎.3.阀件固死.4.出现假液位.5.液面计指示模糊不清.,温度42、计,作用：用来测定压力容器内温度的仪表。一、类型：玻璃温度计压力式温度计热电偶温度计,温度计,二、安装和使用1.应选择合适的测温点,.其安装要便于操作人员的观察。2.温度计的温包应放置要适当。3.对于容器内介质温度变化剧烈的情况,进行测温应考虑到滞后效应。4.温度计安装在便于工作、不受碰撞、减少震动的地点。5.新安装的温度计应经国家计量部门检定合格,安全联锁装置,为防止快开门式压力容器（消毒柜、硫化罐、氧舱等）出现卸压未尽打开门（端盖）或者门（端盖）未完全闭合而升压，而装设的装置。应具备以下功能：1、当快开门达到预定关闭部位方能升压运行2、当压力容器内部压力完全释放，方能开门3、同步报警功能,43、紧急切断阀,各类阀门,一、闸阀,各类阀门,二、截止阀,各类阀门,三、节流阀,各类阀门,四、止回阀,各种阀门,五、减压阀,爆炸能量及其危害,一、爆炸的定义爆炸：承压类特种设备部件因物理或者化学变化而发生破裂，设备中的介质蓄积的能量迅速释放，内压瞬间降至外界大气压力的现象。,爆炸能量及其危害,二、爆炸能量,爆炸能量及其危害,三、危害1、震动2、碎片3、冲击波4、有毒气体泄漏5、二次爆炸,容器的破坏形式,一、塑性破裂或韧性破裂定义：是因为容器承受的压力超过材料的屈服极限，材料发生屈服或全面屈服（即变形），当压力超过材料的强度极限时，则发生断裂。（一）特征：1、明显塑性变形；2、断口呈暗灰色纤维状。344、容器一般无碎片飞出。,容器的破坏形式,（二）成因l、盛装液化气体的容器过量充装。2、由于容器在使用过程中超压而使器壁应力大幅增加，超过材料的屈服极限。3、由于设计或安装错误。4、器壁大面积腐蚀使壁厚减小。（三）防范：防止超温超压、定期检验。,容器的破坏形式,二、脆性破裂定义：在正常压力范围内，无塑性变形的情况下突然发生的爆炸称为脆性破裂。（一）成因l、低温使材料的韧性降低或材料的脆性转变，温度升高使材料变脆。2、设备存在制造缺陷，造成局部压力过高。,容器的破坏形式,（二）特征1、没有明显的塑性变形。2、断口齐平，呈金属光泽。3、一般产生碎片。4、破裂事故多在温度较低的情况下发生。脆性破裂和塑45、性破裂刚好处于相反的状。（三）预防：选材、结构设计、注意裂纹性性缺陷的检验和发现。,容器的破坏形式,三、疲劳断裂定义：容器在频繁的加压、卸压过程中，材料受到交变应力的作用，经长期使用后所导致的容器破裂。,容器的破坏形式,（一）特征1、在经过多次的反复加压和卸压以后发生。2、没有明显的塑性变形过程，器壁没有减薄3、不是破裂成碎片，而是裂成一个口，泄漏失效。4、疲劳断口存在两个明显的区域，一个是疲劳裂纹扩展区，光滑面有滩状波纹，一个是最终断裂区，断口齐平，有金属光泽。5、疲劳破裂的位置往往是在容器存在应力集中的部位（如开孔接管处等）。,容器的破坏形式,（二）防止疲劳破裂的措施 防止疲劳破裂的措施，46、在于设计中应尽量减少应力集中，采用合理的结构及制造工艺。同时，在使用过程中也尽量减少不必要的加压、卸压或严格控制压力及温度的波动。,容器的破坏形式,四、应力腐蚀 钢材在腐蚀介质作用下，引起壁厚减薄或材料组织结构改变，机械性能降低，使承载能力不够而产生的破坏，称为腐蚀破坏。腐蚀破裂常以应力腐蚀的形式出现。应力腐蚀是金属材料在应力和腐蚀的共同作用下，以裂纹形式出现的一种腐蚀破坏。发生应力腐蚀，必须同时具备两个条件：一是应力，指拉伸应力，包括由外载荷引起的应力和在加压过程中引起的残余应力；二是腐蚀介质。,容器的破坏形式,五、蠕变破裂（坏）蠕变是指当金属的温度高于某一限度时，即使应力（主要为拉应力）低于屈服极限，材料也能发生缓慢的塑性变形。这种塑性变形经长期积累，最终也能导致材料破坏，这一现象被称为蠕变破坏。,