压力容器安全装置

1压力容器安全装置贵州省锅炉压力容器检验中心二〇一〇年十一月2压力容器安全装置压力容器的安全装置是指为保证压力容器安全运行，而装设在设备上的一种附属装置，又称安全附件。其重要性有以下三点：1、压力容器的安全装置必须配置齐全才能投用。2、压力容器使用过程中，必须注意安全装置的维护和定期校验，保证安全装置完好、灵敏、可靠。3、压力容器定期检验中，安全装置的检查是必须进行的重要项目之一。3压力容器安全装置第一节安全装置分类及选用原则第二节安全阀第三节爆破片第四节压力表第五节液位计4第一节安全装置分类及选用原则一、安全装置的分类㈠安全装置按其功能大致可分为三类1、计量显示装置——主要用以显示容器运行时内部介质的实际状况。2、控制或控制+显示组合装置——为保证设备的工艺参数能稳定在一定范围，该装置能依照设定的工艺参数自行调节，同时还能显示介质的实际情况。3、安全泄压装置——当容器或系统内介质压力超过额定压力时，该装置能自动泄放部分或全部气体，以防止压力持续升高而威胁到容器的正常使用。5一、安全装置的分类㈡安全泄压装置按其结构形式可分为四类1、阀型安全泄压装置（安全阀）2、断裂型安全泄压装置（常见的有爆破片和爆破帽）3、熔化型安全泄压装置（易熔塞）4、组合型安全泄压装置（爆破片+安全阀）6二、安全装置的通用要求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许可证。2、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并且取得型式试验证明文件。3、安全附件的设计、制造，应当符合相关安全技术规范的规定。4、安全附件出厂时应当随带产品质量证明书，并且在产品上装设牢固的金属铭牌。5、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》及相关安全技术规范的规定进行。7三、安全装置的设置原则1、凡《固定式压力容器安全技术监察规程》适用范围内的压力容器，应当根据设计要求装设超压泄放装置（安全阀或者爆破片装置）。压力源来自压力容器外部，且得到可靠控制时，超压泄放装置可以不直接安装在压力容器上。2、在容器上，若安全阀安装后不能可靠地工作时，应装设爆破片装置或采用爆破片装置与安全阀装置组合结构。采用爆破片装置与安全阀装置组合的结构时，应当符合GB150的有关规定。凡串联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生碎片。8三、安全装置的设置原则3、压力容器最高工作压力低于压力源压力时，在通向压力容器进口的管道上必须装设减压阀；如介质条件影响减压阀工作可靠性时，可用调节阀代替减压阀。在减压阀或调节阀的低压侧，必须装设安全阀和压力表。4、对易燃介质或者毒性程度为极度、高度或者中度危害介质的压力容器，应当在安全阀或者爆破片的排出口装设导管，将排放介质引至安全地点，并且进行妥善处理，不得直接排入大气。5、装设安全阀、爆破片装置的压力容器，设计单位应向使用单位提供压力容器安全泄放量、安全阀排量和爆破片泄放面积的计算书。无法计算时，设计单位应当会同设计委托单位或者使用单位意见，协商选用安全泄放装置9三、安全装置的设置原则6、有以下几种情况时，一般应单独装设安全泄压装置：（1）液化气体贮存容器；（2）在容器内进行放热或分解等能使压力升高的化学反应的反应容器；（3）空压机附属的气体贮罐；（4）高分子聚合设备；（5）由载热物料加热，使容器内液体蒸发气化的换热容器；（6）用减压阀降压后进气，且其许用压力小于压力源的设备的容器。（7）与压力源直通，而压力源未设置安全阀的容器。10四、安全装置的选用原则1、使用单位必须选用持有特种设备制造许可证单位生产的产品。2、安全阀、爆破片的排放能力必须大于等于压力容器的安全泄放量。3、压力容器设计时，如采用最高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铭牌上注明。4、压力容器的压力表、液位计等应根据压力容器的介质、最高允许工作压力和粘度正确选用。11五、安全装置的常见组合1、爆破片和安全阀串联使用如果爆破片装在安全阀的进口侧（图1），应当检查爆破片和安全阀之间装设的压力表有无压力显示，打开截止阀检查有无气体排出；(爆破片受背压，影响动作）。图1爆破片与安全阀串联——进口处12五、安全装置的常见组合2、爆破片和安全阀串联使用，如果爆破片装在安全阀的出口侧（图2），应当检查爆破片和安全阀之间装设的压力表有无压力显示，如果有压力显示应当打开截止阀，检查能否顺利疏水、排气（安全阀受背压，选用先导式、波纹管式）。图2爆破片与安全阀串联——出口处13五、安全装置的常见组合3、爆破片和安全阀并联使用（图3）时，检查爆破片与容器间装设的截止阀是否处于全开状态，铅封是否完好。图3爆破片与安全阀并联14第二节安全阀一、定义1、安全阀定义——安全阀是一种自动阀门，它不需借助任何外力，仅利用介质本身的力来排出一定数量的流体，以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后，再自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀。15一、定义2、整定压力（开启压力）——安全阀在运行条件下，开始开启（动作）的预定压力，是在阀门进口处测量的表压力。3、排放压力——整定压力加超过压力。4、回座压力——安全阀排放后其阀瓣重新与阀座接触，即开启高度变为零时的进口静压力。5、启闭压差——整定压力与回座压力之差。通常用整定压力的百分数来表示；而当整定压力小于0.3MPa时则以MPa为单位表示。16二、安全阀的组成及常见种类安全阀通常由三个部分组成，即阀座、阀瓣和加载机构。阀座和阀体与容器连通，有的是一个整体，有的是组装而成的。阀瓣常连带有阀杆，它紧扣在阀座上。阀瓣上面是加载机构，载荷的大小是可以调节的。安全阀的常见种类有：17二、常见安全阀种类1、弹簧直接载荷式安全阀具有结构紧凑、体积小、重量轻、灵敏度高、调整方便，并允许在阀芯上加较大的载荷等特点。同时弹簧直接载荷式安全阀，还配有提升手柄和防止随便拧动调整螺丝的装置。缺点是弹簧的压缩力随着阀瓣的提升而增加，不利于迅速泄压。弹簧直接载荷式安全阀是一种使用最为广泛的安全阀。18二、常见安全阀种类2、杠杆式安全阀曾广泛应用于发电厂和石油化学工业中。其特点是载荷不随阀瓣升高而变化，并可以十分精确地加载。但其加载方式决定了其载荷不可能很大（一般小于7500N)，而且不适合于移动和振动的场合。19二、常见安全阀种类3、先导式安全阀特别适用于高压、大口径的场合．先导式安全阀的主阀还可以设计成依靠工作介质来密封的形式，或者可以对阀瓣施加比直接作用式安全阀大得多的机械载荷，因而具有良好的密封性能。同时，它的动作很少受背压变化的影响。基于上述原因，先导式安全阀同直接作用式安全阀一样得到了广泛的应用，这种安全阀的缺点在于它的可靠性同主阀和导阀两者有关，动作也不如直接作用式安全阀那样直接和敏捷，而且，结构较复杂。20三、对安全阀的基本要求1、动作灵敏、可靠——准确的开启2、在排放压力下，能够排放出规定的气量——稳定的排放3、密封性能良好——及时的回座，可靠的密封4、结构应紧凑，调节方便21四、安全阀的分类及适用范围1、按整体结构及加载机构的形式分类可分为重锤杠杆式安全阀、弹簧式安全阀和脉冲式安全阀三种。2、按照气体排放方式分类可分为全封闭式、半封闭式和开放式三种。3、按阀的开启程度分类微启式和全启式两种（按照阀瓣开启的最大高度与阀孔直径之比来划分）。22五、安全阀的规格型号安全阀的规格及型号编制方法完全按照JB/T308-2004《阀门型号编制方法》执行。它由一组七位符号（字母或数字）组合而成，如：A42Y16C。该组符号从左至右所代表的含义分别为：第一位A——为安全阀代号；第二位4——代表连接型式代号（法兰连接）；第三位2——代表结构形式代号（弹簧封闭全启式）；第四位Y——代表密封面材料代号（密封材料硬质合金）；第五、六位16——代表公称压力（公称压力1.6MPa）；第七位C——代表阀体材料代号（阀体材料为碳素钢）。23六、安全阀的选用安全阀的选用应根据容器的工作压力、工作温度、介质特性(毒性、腐蚀性、粘性、清洁程度等)以及容器有无震动等因素综合考虑。其选用步骤如下：⑴确定安全阀的公称压力⑵确定压力－温度等级⑶确定弹簧的工作压力等级⑷确定公称通径⑸确定基本形式⑹最后确定选用安全阀的型号24七、安全阀的安装由于安全阀安装的正确与否与它日后能否正常工作有很大关系，因此对于可能给安全阀安全性能造成负面影响的气候条件、工艺流程条件或其他环境条件应给予适当的考虑。安全阀安装应遵循以下几点要求。25七、安全阀的安装1、一切形式的安全阀均应铅直安装，以使其阀杆处于铅垂方向的位置，从而保证阀瓣能顺利开启和关闭。2、对于压力容器，应装设在压力容器液面以上气相空间的最高处，或装设在与压力容器气相空间相连的管道上。蒸汽安全阀装在锅炉的锅筒、集箱的最高位置，液体安全阀装在正常液面的下面。3、压力容器与安全阀之间的连接管和管件的通孔，其截面面积不得小于安全阀的进口截面积。其接管应尽量短而直，避免较大的压力降。26七、安全阀的安装4、压力容器一个连接口上装设数个安全阀时，则该短管的流通截面积应至少等于这些安全阀的进口截面积之和。5、压力容器与安全阀之间不宜装设中间截止阀门。为实现安全阀的在线校验，可在安全阀与压力容器之间装设爆破片装置。对于盛装毒性程度为极度、高度、中度危害介质，易燃介质，腐蚀、粘性介质或贵重介质的压力容器，为便于安全阀的清洗与更换，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（爆破片装置）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），截止阀的结构和通径应不妨碍安全阀的安全泄放。27七、安全阀的安装6、采用螺纹连接的弹簧式安全阀应与带有螺纹的短管相连接，而短管与筒体应采用焊接连接。7、安全阀装设位置，应便于日常检查、维护和检修。8、为减少安全阀排放时引起的噪声，一般在排放压力达到一定数值时，在排汽管的出口要装消音器，则此消音器应有足够的流通截面积，以防止安全阀排放时所产生的背压过高而影响安全阀的正常动作及其排放量。消音板或其它组件的结构应避免因结垢而减少蒸汽的流通截面。28七、安全阀的安装9、与安全阀连接的连接螺栓必须均匀的上紧，以免阀体产生附加应力，破坏阀件的同心度，妨碍安全阀的正常工作。10、露天安装的安全阀，应设有防止气温低于0℃时，阀内介质所含水分结冰而影响安全阀排放的可靠措施。11、安装前，应先对安全阀进行外观检查和整定压力试验及密封试验，对重要场合所使用的安全阀应先进行校验，安装后再进行现场整定压力、回座压力的调试和密封性试验，符合要求后进行铅封，再交付使用。29八、安全阀的维护和检查1、安全阀的维护要使安全阀经常处于良好状态，保持灵敏可靠和密封性能良好，必须在压力容器的运行过程中，加强对它的维护和检查。⑴要经常保持安全阀清洁，防止阀体弹簧等被油垢脏物所沾满或被锈蚀，防止安全阀排入管被油垢或其他异物堵塞。设置在室外露天的安全阀，还要注意防冻。30八、安全阀的维护和检查⑵经常检查安全阀的铅封是否完好。检查杠杆式安全阀的重锤是否有松动、被移动以及另挂重物的现象。⑶发现安全阀有泄漏迹象时，应及时修理或更换。禁止用增加载荷的方法（如加大弹簧的压缩量或移动重锤和加挂重物等）减除阀的泄漏。⑷对空气、水蒸气以及带有粘滞性物质而排气又不会造成危害的其他气体的安全阀，应定期作手提排气试验。手提排气试验的间隔期限，可以根据气体的洁净程度来确定。312、安全阀的定期检查和检测《安全阀安全技术监察规程》规定：安全阀的定期检查和检测分为在线和离线二种。⑴在线检查和检测：在在线状态下（安全阀安装在设备上受压或不受压状态下）对安全阀进行的检查和检测。32⑴在线检查和检测其检查内容主要有：①安全阀安装是否正确；②安全阀资料是否齐全；③安全阀外部调节机构的铅封是否完好；④有无影响安全阀正常功能的因素；⑤必须设置截断阀时，其安全阀进口前和出口后的截断阀铅封是否完好并且处于正常开启位置；⑥安全阀有无泄漏；⑦安全阀外表有