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6.5压力管道安全附件娄旭耀河南省锅炉压力容器安全检测研究院2015年6月15日主要内容：•6.5.1综合知识•6.5.2安全阀•6.5.3爆破片•6.5.4阻火器•6.5.5紧急切断阀•6.5.6压力表•6.5.7放散管•6.5.8凝水缸•6.5.9监控系统•6.5.10测温仪表•6.5.11泄漏报警装置6.5.1综合知识6.5.1综合知识6.5.1综合知识6.5.1综合知识压力管道的安全附件是指为保证压力管道安全运行而装设的一种附属装置，又称安全保护装置。压力管道的安全附件必须配置齐全才能投用。压力管道使用过程中，必须注意安全附件的维护和定期校验，保证安全附件完好、灵敏和可靠。压力管道定期检验中，安全附件的检查是必须进行的重要项目之一。6.5.1综合知识压力管道中常见的安全附件主要包括：安全阀、爆破片装置；压力表、测温仪表；紧急切断阀、监控系统；阻火器、放散管、凝水缸、泄漏报警装置等。其中安全阀、爆破片装置称为安全泄放装置，主要用于防止压力管道因超压而产生安全事故。压力表、测温仪表称为计量显示装置，用于计量或显示压力管道实际的压力、温度等工作参数。紧急切断阀、监控系统为控制装置，能按照要求自行或人为调节或控制管路，保障管道的安全运行。阻火器、放散管、凝水缸以及泄漏报警装置常用于燃气、天然气等易燃易爆介质管路系统中。6.5.1综合知识按《压力管道安全技术监察规程—工业管道》要求有如下规定：125条制造安全泄放装置（安全阀、爆破片装置）、阻火器和紧急切断装置用紧急切断阀等安全保护装置的单位必须取得相应的《特种设备制造许可证》；126条安全保护装置及附属仪器仪表的设计、制造和检验，应当符合相关安全技术规程及其相应标准的要求；127条安全泄放装置用于防止管道系统发生超压事故，其控制仪器或者仪表和事故连（联）锁装置不能代替安全泄放装置作为系统的保护设施。在不允许安装安全泄放装置的情况下，并且控制仪表和事故连（联）锁装置的可靠性不低于安全泄放装置时，则控制仪器仪表和事故连（联）锁装置可以代替安全泄放装置作为系统的保护设施。6.5.1综合知识128条凡是以下情况之一者，应当设置安全泄放装置(防超压)：1、设计压力小于系统外部压力源的压力，出口可能被关断或者堵塞的容器和管道系统；2、出口可能被关断的容积式泵和压缩机的出口管道；3、因冷却水或者回流中断，或者再沸器输入热量过多引起超压的蒸馏塔顶气相管道系统；4、因不凝气积聚产生超压的容器和管道系统；5、加热炉出口管道的切断阀或者调节阀的上游管道；6、因两端切断阀关闭受环境温度、阳光辐射或者伴热影响产生热膨胀或者汽化的管道系统；7、放热反应可能失控的反应器出口切断阀上游的管道；6.5.1综合知识128条凡是以下情况之一者，应当设置安全泄放装置：8、凝汽式汽轮机的蒸汽出口管道；9、蒸汽发生器等产汽设备的出口管道系统；10、低沸点液体（液化气等）容器出口管道系统：11、管程可能破裂的热交换器低压侧出口管道；12、减压阀组的低压侧管道；13、设计认为可能产生超压的其他管道系统。只要具有超压可能的管道系统，应当设置安全泄放装置6.5.1综合知识129条当采用安全阀不能可靠工作时，应当改用爆破片装置，或者采用爆破片与安全阀组合装置。采用组合装置时，应当符合GB150的有关规定。爆破片与安全阀串联使用时，爆破片在动作中不允许产生碎片。（入口侧，隔离介质防止安全阀失效）130条下列放空或者排气管道上应当设置放空阻火器：1、闪点低于或者等于43℃，或者物料最高工作温度高于或者等于物料闪点的储罐的直接放空管(含带有呼吸阀的放空管道）；2、可燃气体在线分析设备的放空总管；3、在爆炸危险场所内的内燃发动机的排气管道。6.5.1综合知识131条凡有下列情况者，应当在管道系统的指定位置设置管道阻火器：1、输送有可能产生爆燃或者爆轰的混合气体管道；2、输送能自行分解导致爆炸，并且引起火焰蔓延的气体管道；3、与明火设备连接的可燃气体减压后的管道；4、进入火炬头前的排放气管道。6.5.1综合知识132条可燃液化气或者可燃压缩气贮运和装卸设施重要的气相或者液相管道应当设置紧急切断装置。紧急切断装置包括紧急切断阀、远程控制系统和易熔塞自动切断装置。远程控制系统的关闭装置应当装在人员易于操作的位置，易熔塞自动切断装置应当设在环境温度升高至设定温度时，能自动关闭紧急切断阀的位置。6.5.2安全阀6.5.2安全阀6.5.2安全阀安全阀是一种常用的超压安全保护装置。安全阀的作用是当压力管道内的压力超过设定的压力时，通过安全阀阀瓣的开启而泄放出部分流体介质，使得压力管道内压力迅速降低，防止压力管道发生超压事故。6.5.2安全阀安全阀工作原理及特点安全阀通常由三个部分组成，即阀座、阀瓣和加载机构。阀座与设备相通，阀瓣常连带有阀杆，紧扣在阀座上。阀座上面是加载机构，载荷的大小是可以调节的。当系统内的压力在规定的工作压力范围内时，内压作用于阀瓣上的力小于加载机构施加在它上面的力，两者之差构成阀瓣与阀座之间的密封力，使阀瓣紧压着阀座，维持系统正常的工作状态。当系统内压力超过工作压力达到安全阀的开启压力时，阀瓣离开阀座，安全阀开启，内部气体即通过阀座排出。如果安全阀的泄放量足够大，则经过短时间的排放，系统内压力会降至正常工作压力以下。此时内压作用于阀瓣上的力又小于加载机构施加在它上面的力，阀瓣又紧压着阀座，气体停止排出，系统在工作压力下继续运行。6.5.2安全阀安全阀工作原理及特点安全阀的优点是在一次调定好各项参数后，可多次反复使用。另外，安全阀超压泄压时，只泄放少量的介质，当压力回到或低于管道可允许的压力时，阀瓣即自行闭合，而保留了管道中其余大部分的介质。因此安全阀的超压泄放对周围环境的影响较小，这一点对高度毒性的、易燃的、强腐蚀性的介质特别重要。安全阀的缺点是其应用的场合具有局限性，如其不适应于快速升压的场合，对于有增加分子量的快速化学反应的管道不应采用安全阀；对于介质为粘稠性液体或对安全阀密封副有腐蚀性的介质，由于这些介质会“咬住”密封副而不能保证安全阀的准确开启，因此在上述介质的管道中不应采用安全阀。6.5.2安全阀安全阀的分类及适用范围安全阀的类型很多，可以按阀瓣的开启程度、作用原理、加载机构的形式等进行分类。1、安全阀按阀瓣的开启程度分类全启式安全阀结构形式代号02468微启式安全阀结构形式代号13576.5.2安全阀安全阀的分类及适用范围2、安全阀按加载机构形式分类杠杆式安全阀弹簧式安全阀6.5.2安全阀安全阀的分类及适用范围3、安全阀按作用的原理分类直接载荷式非直接载荷式6.5.2安全阀安全阀的分类及适用范围4、按介质的排放方式分类封闭式半封闭式敞开式安全阀•弹簧式安全阀型号及结构材料表示方法：•A××－××阀体材料代号公称压力MPa密封面材料代号结构型式代号连接型式代号安全阀代号其中：×－数字；－字母表7-1安全阀连接形式代号连接形式代号连接形式代号内螺纹1对夹7外螺纹2卡箍8法兰4卡套9焊接6表7|2安全阀结构形式代号结构形式代号弹簧封闭带散热片全启式0微启式1全启式2带扳手全启式4不封闭双弹簧微启式3全启式8微启式7带控制机构全启式6杠杆单杠杆全启式2角形微启式5双杠杆全启式4先导式9表7-3安全阀密封面材料代号阀座密封面材料代号阀座密封面材料代号铜合金T渗氮钢D橡胶X渗硼钢P尼龙塑料N硬质合金Y合金钢耐酸或不锈钢H阀体本体加工W锡基轴承合金（巴氏合金）B氟塑料F注：当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用低硬度材料代号。安全阀公称压力代号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。表7-4安全阀阀体材料代号阀体材料代号阀体材料代号灰铸铁H碳素钢C球墨铸铁Q铬钼合金钢I铬镍钛钢P铬钼钒合金钢V注：PN≤1.6MPa的灰铸铁阀体和PN≥2.5MPa的碳素钢阀体，省略本代号。A42Y-16C法兰全启不带扳手硬质合金1.6MPa阀体为碳素钢1－阀座2－阀体3－调节圈4－反冲盘5－阀瓣6－导向套7－阀盖8－弹簧9－阀杆10－调整螺杆11－阀帽A42Y法兰全启不带扳手硬质合金A48Y法兰带扳手全启硬质合金A27H（外螺纹带扳手微启式）A27H（外螺纹带扳手微启式）A47H法兰带扳手微启式A21H外螺纹微启式合金钢2.先导式安全阀•以在国际上影响比较大的安德森·格林伍德公司（AndersonGreenwood＆Co．）为依据的活塞式导阀操作安全泄压阀（PilotOperatedPressureReliefValves）系列。国内一般称之为先导式安全阀，先导式安全阀由主阀和导阀组成，导阀操作主阀的开启和关闭。•在普通弹簧安全阀的基体上，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。主要优点是变弹簧直接作用为导阀间接作用，提高了动作的灵敏度，而且主阀采用套筒活塞式，双重密封阀座结构，动作精度高、重复性好、回座快、不泄漏、能带高背压排放、工作寿命长、工作稳定可靠，它还可在线调校，反复启跳排放后，仍然能自动回座，关闭严密，操作维护方便。•一般适用于天然气管道等（如分输站）。工作原理：•当系统压力低于阀的设定压力时，介质压力经导阀上密封传入主阀压力室、作用在主阀瓣上，产生向下力，关闭主阀；当系统压力增加接近设定压力时，导阀活塞提升而上密封关闭，此时导阀下密封仍在关闭。系统压力在稍有增加，下密封微启、主阀压力室内压力通过导阀排除气口排除；当系统压力达到和稍高于设定压力时导阀下密封开启，排放超压，这又使导阀活塞趋于下降。此反馈作用可使主阀瓣浮于某一位置，达到调节作用；当系统压力超压，主阀瓣达到全启；当系统压力降至设定压力以外，导阀下密封关闭。进一步降压至回座压力室压力恢复，关闭主阀先导式安全阀1、阀体2、阀瓣3、导向套4、弹簧5、O型圈6、阀盖7、导阀先导式安全阀3.杠杆式安全阀•原理：•运用杠杆原理通过杠杆和阀杆将重锤的重力矩作用于阀芯，以平衡气体压力作用于阀芯上的力矩。杠杆式安全阀杠杆式安全阀杠杆式安全阀原理图6.5.2安全阀安全阀的主要性能参数（公称压力整定压力回座压力背压力密封试验压力公称直径安全泄放量泄放面积开启高度9个）1)公称压力安全阀是按公称压力（PN)标准系列进行设计制造的，其压力系列为1.6、2.5、4.0、6.4、10、16、32MPa。公称压力表示安全阀在常温状态下的最高许用压力，因此高温工况使用安全阀时还应考虑高温下材料许用应力的降低。2)整定压力安全阀在运行条件下开始开启的预定压力，是在阀门进口处测量的表压力。在该压力下，在规定的运行条件下由介质压力产生的使阀门开启的力同使阀瓣保持在阀座上的力相互平衡。6.5.2安全阀安全阀的主要性能参数（公称压力整定压力回座压力背压力密封试验压力公称直径安全泄放量泄放面积开启高度9个）3)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阀进口静压力。4)背压力安全阀排放出口处压力。它是排放背压力和附加背压力的总和。排放背压力是由于介质流经安全阀及排放系统而在阀出口处形成的压力；附加背压力是安全阀即将动作前在其出口处存在的静压力，是由其他压力源在排放系统中引起的。5)密封试验压力进行密封试验时的进口压力，在该压力下测量通过阀瓣与阀座密封面间的泄漏率。6.5.2安全阀安全阀的主要性能参数（公称压力整定压力回座压力背压力密封试验压力公称直径安全泄放量泄放面积开启高度9个）6)公称直径为了保证安全阀在系统超压泄放时，管道压力不再继续升高，要求安全阀的排量必须不小于预定的安全泄放量。可根据有关公式计算阀的流道直径do，选取稍大且接近于do的标准系列直径。7)安全泄放量为了防止系统超压，安全阀必须泄放的流量。8)泄放面积安全阀泄放时的净流通面积。9)开启高度阀瓣离开关闭位置的实际升程。6.5.2安全阀安全阀的选用、安装、维护和校验安全阀选用要求安全阀形式的选择一般遵循以下原则：气体或蒸汽--全启式安全阀排放液体--全启式或微启式安全阀水蒸汽或空气--带扳手的安全阀介质允许泄漏至大气的--开式阀帽安全阀不允许泄漏至大气的