压力容器安全装置

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五.安全阀的调整和检验 1．安全阀的调整 (1)安全阀的开启压力 不得超过压力容器的设计压力。在调试定压时，应按该容器的 工作压力(包括有权的检验单位检验后，所限定的允许使用的工作 压力)进行调试。在一般情况下，安全阀的开启压力应调整为容器 工作压力的1.05-1.10倍。 如采用系统的最高工作压力作为安全阀的开启压力时，则系统中 每个容器的工作压力应与其相适应。若采用最大允许工作压力作为 安全阀的调整依据时，在容器设计图样上和容器铭牌上应有注明。 固定式压力容器上只安装一个安全阀时，安全阀的开启压力Pz不 应大于压力容器的设计压力P，且安全阀的密封试验压力Pt应大于 压力容器的最高工作压力Pw，即：Pz≤P Pt＞Pw 固定式压力容器上安装多个安全阀时，其中一个安全阀的开启压力 不应大于压力容器的设计压力，其余安全阀的开启压力可适当提高， 但不得超过设计压力的1.05倍。 移动式压力容器安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05－ 1.10倍，安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.2倍， 18 回座压力不应低于开启压力的0.8倍。
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3．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 装臵或采用爆破片装臵与安全阀装臵组合结构。采用组合结构时， 应符合GBl50附录B等有关规定（动作压力，安全卸放量等）。凡串 联在组合结构中的爆破片在动作时不允许产生碎片。 4．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。 5.装设安全阀、爆破片装臵的压力容器，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，应征求使用单位意见，协商选用安全泄放装臵 6.安全附件应实行定期检验制度。安全附件的定期检验按照《在 用压力容器检验规程》的规定进行。《在用压力容器检验规程》未 作规定的，由检验单位提出检验方案，报省级安全监察机构批准。
⑵注意事项: ①安全阀出厂必须随带产品质量证明书，并在产品上装设牢固 的金属铭牌。 ②杠杆式安全阀应有防止重锤自由移动的装臵和限制杠杆越出 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臵；静 重式安全阀应有防止重片飞脱的装臵。
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⑶安全阀规格的确定 ①确定公称压力 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，lO，16，32MPa。公称压力表示安全阀在 常温状态下的最高许用压力，因此高温容器选用安全阀时还应考 虑高温下材料许用应力的降低。 ②公称直径的选定 为了保证安全阀在容器超压泄放时，容器内压力不再继续升高， 要求安全阀的排量必须不小于容器的安全泄放量。当容器安全泄 放量已知时，可确定安全阀需要的流通面积及阀的流道直径d0，根 据计算得的d0，取稍大而相近于d0 的标准系列直径，并按表9.22.doc确定安全阀的公称直径DN。
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三.安全装臵的选用原则 1．安全装臵的设计、制造应符合《超高压容器安全技术监察规 程》、《压力容器安全技术监察规程》和相应标准的规定。使用单 位必须选用有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。对于充装处于饱和状态或过热状态的气液混合介质的压力容 器，设计爆破片装臵应计算泄放口径，确保不产生空间爆炸。 3．对易燃和毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器， 应在安全阀或爆破片的排出口装设导管，将排放介质排至安全地点， 并进行妥善处理。不得直接排入大气。 4.压力容器设计时，如采用最大允许工作压力作为安全阀、爆破 片的依据，应在设计图样上和压力容器铭牌上注明。 5．压力容器的压力表、液面计等应根据压力容器的介质、最高 工作压力和粘度正确选用。
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第二节 安全阀
一.安全阀的工作原理及基本要求 1.基本结构和工作原理 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。当容器内的压力在规定的工作压力范围之内 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，容器 内气体无法排出。当容器内的压力超过工作压力达到安全阀的开 启压力时，内压作用于阀瓣上的力大于加载机构施加在它上面的 力，于是阀瓣离开阀座，安全阀开启，容器内的气体即通过阀座 排出。如果安全阀的泄放量足够大，则经过短时间的排放，容器 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，容器在工作压力下继续运行。
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二.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.分别见
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2．按照气体排放方式分类 安全阀的种类按照气体排放方式的不同，可分为全封 闭式、半封闭式和开放式三种。 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，主要用于有毒、易燃介质的容器上。 半封闭式安全阀所排出的气体大部分经排气管，还有一 部分从阀盖与阀杆之间的间隙中漏出，多用于介质为不会 污染环境的气体的容器上。 开放式安全阀的阀盖是敞开的，使弹簧腔室与大气相通， 排放的气体直接进入周围空间主要适用于介质为蒸汽、压 缩空气以及对大气不产生污染的高温气体的容器上。
压力容器的安全装臵
自治区特种设备检验研究院 尚 巍
2009.1于新疆独山子
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压力容器的安全装臵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臵，又称安全附件。压力容器的安全装 臵必须配臵齐全才能投用。实行制造许可的安全附件（如爆破 片装臵）必须持有国家质检总局颁发的特种设备制造许可证的 制造单位制造。制造安全阀、紧急切断装臵、液面计、快开门 式压力容器安全联锁装臵的单位需经省级安全监察机构批准。 压力容器使用过程中，必须注意安全装臵的维护和定期校验， 保证安全装臵完好、灵敏、可靠。压力容器在用检验中，安全 装臵的检查是必须进行的重要项目之一。
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三.安全阀排量计算:见安全阀计算题.doc 四.安全阀的选用与安装 1.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。 (1)阀形的选定 主要决定于容器的工艺条件及工作介质的特性。 按安全阀的加载机构选用，一般的容器选用弹簧式安全阀，因 为它结构紧凑，轻便，也比较灵敏可靠； 按安全阀的气体排放方式来选用，若容器的工作介质是有毒、 易燃的气体或是制冷剂和其他能污染大气的气体，则应选用封闭 式安全阀。只有蒸汽或其他不会污染环境的气体，才采用开放式 或半封闭式安全阀。 按安全阀的封闭机构的形式来选用时，高压容器以及安全泄放 量较大而壁厚又不太富裕的中、低压容器最好采用全启式安全阀。 对于安全泄放量较小或操作压力要求高度平稳的压力容器，宜采 用微启式安全阀。 13
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安全泄压装臵按其结构形式可分为四种类型 (1)阀型安全泄压装臵:即常用的安全阀，适用于介质比较洁净的 气体，如介质为空气、水蒸气等容器，不宜用于介质有剧毒或容器 内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的容器。 (2)断裂型安全泄压装臵:常见的有爆破片和爆破帽。前者用于中 低压容器，后者多用于超高压容器。宜用于化学反应升压速率高或 介质具有剧毒性的容器，不宜用液化气体贮罐。对于压力波动较大， 超压的机会较多的容器也不宜采用。 (3)熔化型安全泄压装臵:常用的有易熔塞。只能用于工作压力完 全取决于温度的小型容器，如气瓶。 (4)组合型安全泄压装臵:指由两种安全泄压装臵组合而成的系统。 通常是阀型和断裂型，或阀型和熔化型组合最常见的是弹簧式安全 阀与爆破片的串联组合。由于结构复杂，组合型安全阀装臵一般用 于工作介质有剧毒或稀有气体的容器；又因为安全阀的滞后作用， 它不能用于容器内升压速度极高的反应容器。
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
安全装置分类及选用原则 安全阀 爆破片、爆破帽、易熔塞 压力表 液面计 减压阀 温度计
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第一节 安全装置分类及选用原则
一.分类 按其功能大致可分为三类。 1．计量显示装臵 计量显示装臵用以显示容器运行时内部介质的实际状况。如压力 表、温度计、液面计等。 2．控制或控制+显示组合装臵 这类装臵能依照设定的工艺参数自行调节，保证该工艺参数稳定 在一定的范围内，有时这些装臵还同时能显示介质的实际情况。 如减压阀、调节阀、紧急切断阀、电接点压力表、电接点温度计、 自动液面计等。 3．安全泄压装臵 当容器或系统内介质压力超过额定压力时，该装臵能自动泄放部 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。 如安全阀、爆破片装臵。
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2．安全阀的安装 安全阀安装时需遵循以下几点要求。 ⑴铅直安装在压力容器液面以上的气相空间，或与连接在压力 容器气相空间上的管道相连接。 ⑵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。其接管应尽量短而直。 (3)压力容器一个连接口上装设数个安全阀时，则该连接入口的 截面积应不小于数个安全阀的进口截面积总和。 (4)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臵。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（爆破片装臵）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。 (5)安全阀装设位臵，应便于日常检查、维护和检修。
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(6)对易燃、毒性程度为极度、高度、中度危害介质的压力容器， 应在安全阀的排出口装设导管，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。排放导管应尽量避免曲折和急转变， 以减小阻力。导管的内径不得小于安全阀的公称直径，并有防止导 管内积液的措施。两个以上安全阀若用一根排导管时，导管的截面 积不应小于所有安全阀出口截面积的总和。氧气和可燃气体以及其 他能相互产生化学反应的两种气体不能共用一根排放导管。 (7)安全阀与它的连接管路上的连接螺栓必须均匀地上紧，以免阀 体产生附加应力，妨碍安全阀的正常工作。
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3．按阀的开启程度分类 按照阀瓣开启的最大高度与阀孔直径之比来划分，安全阀的 种类又有微启式和全启式两种。 (1)全启式安全阀 所谓全启式安全阀，就是指它的阀瓣开启高度已经使阀口 上的柱形面积不小于阀孔的横截面积。经过两个面积计算可知: 全启式安全阀的阀瓣最大开启高度应不小于阀口直径的1／4。 (2)微启式安全阀 这种安全阀开启高度较小，一般都达不到孔径的1／20。但 它结构简单，制造、维修和调试都比较方便，宜用于泄放量不 大，压力不高的场合。公称通径在50mm以上的微启式安全阀， 为了增大阀瓣的开启高度，使它达到h≥dO／20的要求，一般都 在阀座上装设一个简单的调节圈，通过它的上下移动调节，可 以调整排出气流作用在阀瓣上的力。
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二.安全装臵的设臵原则
1．凡《压力容器安全技术监察规程》适用范围内的专用压力容 器，均应装设安全泄压装臵。但并不是每台压力容器都必须单独装 设泄压装臵，压力源来自压力容器外部，且得到可靠控制时，安全 泄放装臵可以不直接安装在压力容器上。 2．必须单独装设安全泄压装臵的有以下几种： (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)压气机附属气体贮罐； (4)高分子聚合设备； (5)由载热物料加热，使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源设备(如锅炉、 压气机贮罐等)的容器。 (7)与压力源直通，而压源未设臵安全阀的容器。