壓力容器安全裝置

2022-12-28 02:36:05 字數 5258 閱讀 4383

一、安全閥

安全閥是在壓力容器中應用最為普遍的重要的安全附件之一。

它是一種超壓防護裝置;

它的作用是:

當容器內的壓力超過某一規定值時,就會自動開啟,迅速排放容器內部的過壓氣體,並發出聲響,警告操作人員採取降壓措施;

當壓力恢復到允許之後,安全閥又自動關閉,使容器內壓力始終低於允許範圍的上線,不至於因超壓而釀成**事故。

安全閥的結構形式按其整體結構、載入機構的形式,分為槓桿式、彈簧式兩種。

彈簧式安全閥:

它主要由閥體、閥芯、閥座、閥桿、彈簧、彈簧壓蓋、調節螺絲、銷子、外罩、提公升手柄等元件組成;

它是利用彈簧被壓縮後的彈力來平衡氣體作用在閥芯上的力,當氣體作用在閥芯上的力超過彈簧的彈力時,彈簧被進一步壓縮,閥芯被抬起離開閥座,安全閥開啟排氣洩壓;當氣體作用在閥芯上的力小於彈簧的彈力時,閥芯緊壓在閥座上,安全閥處於關閉狀態。

開啟壓力大小可通過調節彈簧的鬆緊度來實現,有的彈簧安全閥閥座上裝有調整環,是調節安全閥回座壓力的大小;

這種安全閥的結構特點是,它結構緊湊、輕便、較嚴密,受震動不洩露、靈敏度高、調整方便、使用範圍廣,但也存在製造複雜,對彈簧材質加工要求高,時間久了彈簧易變形,影響靈敏度。

槓桿式安全閥:

它主要由閥體、閥芯、閥座、閥桿、重錘、重錘固定螺絲等元件構成,並有

單槓桿和雙槓桿之分,它運用槓桿原理;

通過槓桿和閥杆將重錘的重力矩作用於閥芯,平衡氣體壓力,作用於閥芯上的力矩,當重錘的力矩小於氣體壓力的力矩時,閥芯被頂起,離開閥座,安全閥開啟,排氣洩壓;當重錘的力矩大於氣體壓力力矩時,閥芯緊壓在閥座上,安全閥關閉。

重錘位置可根據容器工作壓力的大小來移動重錘在槓桿上的位置,以調整安全閥的開啟壓力。

它結構簡單、易調整準確,缺點是結構笨重,常因載入機構震動產生洩漏現象,回座壓力低,適用在溫度較高的容器上。

安全閥的選用應根據容器的工藝條件和工作介質的特性、安全洩放量、介質物裡化學性質及工作壓力範圍等方面來考慮。

選用的安全閥必須是國家定點的廠家,有製造許可證的單位,出廠的產品有標牌,牌上標明主要技術引數,並有合格證及技術檔案。

安全閥的排量,是選用時的關鍵問題,它的排量應不小於安全洩放量,只有這樣才能保證容器在超壓時,安全閥能及時開啟,把介質排出,避免容器內壓力繼續公升高。

對工作壓力低、溫度較高、無振動的容器,可選用槓桿式安全閥。

對中高壓容器應採用彈簧式安全閥;

對高壓大型及安全洩放量較大的中低壓容器,最好選用全啟式安全閥。

對操作壓力要求絕對平穩的容器,應選用微啟式安全閥;

對裝有有毒、易燃或汙染環境的介質的容器,應選用封閉式安全閥。

安全閥的安裝,必須是把安全閥垂直地安裝在容器本體上,液化氣、儲罐上的安全閥,必須裝設在他的氣相部位,如若有的安全閥確實不便裝在容器本體上時,而需用短管和容器連線時,接管的直徑必須大於安全閥的進口直徑,接管上禁止裝設閥門及引管。對易燃、易爆、有毒或粘性介質的容器,為便於安全閥更換清洗,可裝乙隻截止閥,如液氯、二氧化硫槽車,但它的流通面積不得小於安全閥的最小流通面積,並要有可靠的措施和制度,保證在執行中截止閥全開。

安全閥的安裝位置,應以便於日常檢查、維護和檢修的方便為準,對安裝在露天的安全閥,要做好冬季閥內水分凍結的防護工作,裝有排氣管的安全閥,排氣管的最小截面積,應大於安全閥的出口截面積,管應短而直,不得裝閥。

安裝槓桿式安全閥時,需使閥杆保鉛錘位置,所有進氣管、排氣管、連線法蘭的螺栓必須均勻上緊,防止附加應力破壞閥體的同心度,影響安全閥的正常動作。

安全閥的調整、維護與檢驗

安全閥的調整需分兩步進行:

一)在氣體試驗台上,通過調節施加在閥蓋上載荷來初步確定安全閥的開啟壓力。槓桿式安全閥調節重錘位置,彈簧式安全閥調節彈簧壓縮量。安全閥的開啟壓力,應為容器最高工作壓力的1.

05至1.10倍。對壓力較低的容器,可調節到比工作壓力高0.

1兆帕,但不能超過容器的設計壓力。

二)在容器上通過調整安全調節圈與閥瓣的間隙,精確地確定排放壓力與回座壓力,如在開啟壓力下僅有洩漏聲而不起跳,雖有跳起,但壓力下降後有劇烈震動和風聲,這說明間隙偏大,回坐力過低,說明間隙過小,相應調整後的安全閥應進行鉛封。安全閥的維護是使安全閥動作靈敏可靠、密封效能好的關鍵一環。它的具體做法是,對安全閥要經常保持清潔,防止油垢髒物粘滿或鏽蝕閥體彈簧,隨時檢查鉛封是否完好,溫度過低時有無凍結,是否有洩漏。

對槓桿式安全閥要檢查重錘是否移動,發現缺陷,便立即校正或更換。安全閥按壓力容器安全監察規程規定,安全閥應定期檢查,每年至少一次,檢驗的內容是清洗、研磨、試驗,校正和鉛封等。

二、防爆片

防爆片又稱爆破片,它是一種斷裂型的超壓防護裝置,裝設在不適於裝上安全閥的壓力容器上。

當容器內的壓力超過正常工作壓力,並達到設計壓力時即自行爆破,使容器內的氣體經防爆片斷裂後形成的縫隙向外排出,避免容器本體發生**。

防爆片的適用範圍應符合以下三種情況:

一)容器內的介質易於結晶或聚合或帶有較多黏性物質時,應裝設防爆片。

二)容器內的壓力由於化學反應或其他原因迅猛上公升,而裝著安全閥又難以及時排出過高的壓力時,應採用防爆片。

三)容器內的介質為劇毒氣體或不允許微量洩漏的氣體,用安全閥保證不了這些氣體不洩漏時,應採用防爆片。

以上三種情況就是安裝防爆片的依據。

防爆片的結構形式:

它的結構是由一塊很薄的膜片和一副夾盤組成,夾盤用埋頭螺釘將膜片夾緊,裝在容器的介面管法蘭上。

防爆片也可稱為防爆組合件

常用的有三種型別:

一是膜片預拱成型,預先裝在夾盤上的拉伸型防爆片,這種防爆片的特點是暴破壓力較穩定,可在很大的壓力範圍內使用;

二是利用透鏡墊和錐形夾盤形式的防爆片,它適用於高壓場合;

三是螺紋接頭夾板,他是通過螺紋套管和墊圈將膜片壓緊,但膜片易偏置,使用可靠性差。

防爆冒又稱爆破冒:

它是一種斷裂破壞型的一次性使用的安全洩壓裝置;

它的結構是,冒端不封閉,短管上有一處薄弱斷面;

它的功能是當容器內部壓力達到爆破冒斷裂的壓力時,爆破冒就在薄弱斷面處破壞,功用同破壞片類似;

主要用在高壓、超高壓容器上。

三、壓力表

壓力表是壓力容器及需要控制壓力的裝置都必須安裝的裝置。

操作人員根據壓力表指示的壓力進行操作,將壓力控制在允許的範圍內,以保證壓力容器的安全執行,防止事故的發生。

壓力表有液柱式、彈性元件式、活塞式和電量式四大類。

單彈簧管式壓力表(最廣泛使用的):

它有結構堅固、不易洩漏、準確度高、安全使用方便、測量範圍較寬、**低廉的優點。

它的結構是,利用彈簧彎管在內壓力作業下變形的原理製成的,根據變形量的傳遞機構可分為扇形齒輪式、槓桿式兩種。

波紋平膜式壓力表:

它是一種常用於工作介質具有腐蝕的容器中。

它的結構與工作原理是:彈性元件是波紋型的平面薄膜,薄膜緊夾在上法蘭與下法蘭之間,兩個法蘭分別與接頭及表殼相連,當薄膜下面從通入壓力時,薄膜受壓向上凸起,通過銷柱、拉桿、齒輪轉動機構來帶動指標,從而直接在刻度盤上顯示出被測的壓力值。

它可在薄膜底面,用抗腐蝕金屬製成保護膜,測定具有腐蝕性介質的壓力,因此在許多化工容器中還經常採用這種壓力表,但這種壓力表靈敏度和準確度低,對振動、衝擊不太敏感,不能用於較高壓力的壓力容器。

壓力表的選用應從三個方面著手:

1. 壓力表的量程應與容器的工作壓力相適應,具體地說,壓力表的最大量程,最好選用為容器工作壓力的2倍,最小不能小於1.5倍,最大不能大於3倍,壓力表的量程不能過大過小。

從壓力表的壽命與維護方面來要求,它的使用壓力範圍,不應超過刻度極限的70%,在波動壓力下不超過60%

2. 壓力表的精度的選用應根據容器的壓力等級和實際工作需要確立精度,低壓容器一般不應低於2.5級,中壓容器不應低於1.5級,高壓容器應為1級,

3. 壓力表的表盤直徑的選擇,應與操作人員能清楚準確的看出壓力指示值為準,距離超過兩公尺時,表盤直徑不應小於150公釐,距離越過5公尺時不應小於250公釐,總之隨著距離的遠近,表盤的直徑也應增大或縮小。

4. 壓力表的安裝應從以下幾個方面考慮:

一)壓力表應安裝在有足夠照明、便於操作人員觀察的地方,壓力調的接管應直接與壓力容器本體相連線,同時避免受輻射熱、低溫及振動的影響。

二)為了便於更換和校驗壓力表,應在壓力表與容器之間裝設三通旋塞。

三)應注意高溫介質的影響。對這類容器上的壓力表的接管上,要裝上一段彎管,以避免高溫蒸汽直接進入壓力表內的彈簧管中,使表的原件過熱變形而影響壓力表的精確度。

四)應注意腐蝕介質對壓力表零件材料的腐蝕作用。如容器內工作介質對壓力表零件材料具有腐蝕作用,那麼就應在彈簧管式壓力表與容器的連線管路上,裝置充填有液體的隔離裝置,因操作條件不能採用這種裝置時,應選用抗腐蝕的壓力表,如波紋平膜式壓力表。

五)每乙個壓力表最好固定於相同壓力的容器上,這樣可以根據容器的最高使用壓力,在壓力表的刻度盤上,劃出警戒紅線。

在壓力容器的執行中應加強對壓力表的及時維護與檢查,它的操作人員應做好以下工作:

一)保持壓力表的清潔,表盤上的玻璃要明亮清晰,使盤內指標指示的壓力值清楚可見,破碎不清的壓力表應停止使用。

二)壓力表的連線管要定期吹洗,防止堵塞,對它的指標的轉動與波動要經常檢查。

三)壓力表必須定期校驗每年至少經計量部門校驗一次,校驗後要認真填寫校驗記錄和檢驗合格證,並加以鉛封。在正常執行中,發現壓力表指示不正常,應立即檢驗校正,

四、液位計

液位計是用來測量液化氣體或物量的液位、流量、裝量、投料量等的一種計量儀表。它根據所指示的液位高低來調節和控制充裝量,保證容器內介質的液位始終在正常範圍內,避免因超裝過量而導致事故,或由於投料過量而造成物料反應平衡的現象。

液位計是根據連通管原理製成的;

它有有玻璃管式、玻璃板式、浮球式、旋轉管式、滑管式五種型別。

玻璃管式液位計:

它的結構簡單,主要由上閥體、下閥體、玻璃管和放水閥等元件構成;

這種液位計常用在工作壓力0.6兆帕和介質為非易燃易爆和無毒的容器中;

用於容器上的玻璃管式液位計有定型產品,玻璃管的公稱直徑為15公釐和25公釐兩種。

玻璃板式液位計:

它是由上閥體、下閥體、框盒、平板玻璃等元件構成的,

它讀數直觀、結構簡單、**便宜;

凡介質是易燃、劇毒、有毒、壓力和溫度較高的容器,採用板式液面計比較安全。

浮球液位計又稱浮球磁力式液位計:

它的工作原理是,當容器內液位公升降時,以浮球為感受元件帶動連桿結構,通過一對齒輪使互為隔絕的一組門形磁鋼轉動,帶動指標,使得刻度盤上指標,指出容器內的充裝量,多安裝在各類液化氣體汽車槽車和油品汽車槽車上。

它具有結構簡單、耐震、耐磨、耐壓、耐高溫和耐腐蝕,精度高、密封效能好、安全維護方便等優點。

滑管式液位計:

主要有套管、帶刻度的滑管、閥門和護罩等元件構成;

一般用於液化石油氣汽車槽車、火車槽車和地下儲罐;

操作的方法是:測量液位時,將帶有刻度的滑管拔出,當有液態液化石油氣流出來時,即知液位高度。

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