壓力容器常見的安全泄壓裝置有哪幾種?
(一)安全閥
壓力容器在正常工作壓力運行時,安全閥保持嚴密不漏;當(dāng)壓力超過設(shè)定值時,安全閥在壓力作用下自行開啟,使容器泄壓,以防止容器或管線的破壞;當(dāng)容器壓力泄至正常值時,它又能自行關(guān)閉,停止泄放。
1.安全閥的種類
安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機構(gòu)形式來分,常用的有杠桿式和彈簧式兩種。在石油化工裝置中,普遍使用彈簧式安全閥。彈簧式安全閥的加載裝置是一個彈簧,通過調(diào)節(jié)螺母,可以改變彈簧的壓縮量,調(diào)整閥瓣對閥座的壓緊力,從而確定其開啟壓力的大小。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,動作靈敏,對震動不太敏感,可以裝在移動式容器上,缺點是閥內(nèi)彈簧受高溫影響時,彈性有所降低。
2.安全閥的選用
《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,安全閥的制造單位,必須有國家勞動部頒發(fā)的制造許可證才可制造。產(chǎn)品出廠應(yīng)有合格證,合格證上應(yīng)有質(zhì)量檢查部門的印章及檢驗日期。
安全閥的選用,應(yīng)根據(jù)容器的工藝條件及工作介質(zhì)的特性,從安全閥的安全泄放量、加載機構(gòu)、封閉機構(gòu)、氣體排放方式、工作壓力范圍等方面考慮。安全閥的排放量是選用安全閥的關(guān)鍵因素,安全閥的排量必須不小于容器的安全泄放量。
從氣體排放方式來看,對盛裝有毒、易燃或污染環(huán)境的介質(zhì)容器,應(yīng)選用封閉式安全閥。
選用安全閥時,要注意它的工作壓力范圍,要與壓力容器的工作壓力范圍相匹配。
3.安全閥的安裝
安全閥應(yīng)垂直向上安裝在壓力容器本體的液面以上氣相空間部位,或與連接在壓力容器氣相空間上的管道相連接。安全閥確實不便裝在容器本體上,而用短管與容器連接時,則接管的直徑必須大于安全閥的進口直徑,接管上一般禁止裝設(shè)閥門或其他引出管。壓力容器一個連接口上裝設(shè)數(shù)個安全閥時,則該連接口入口的面積,至少應(yīng)等于數(shù)個安全閥的面積總和。壓力容器與安全閥之間,一般不宜裝設(shè)中間截止閥門,對于盛裝易燃、毒性程度為極度、高度、中高度危害或粘性介質(zhì)的容器,為便于安全閥更換、清洗,可裝截止閥,但截止閥的流通面積不得小于安全閥的最小流通面積,并且要有可靠的措施和嚴格的制度,以保證在運行中截止閥保持全開狀態(tài)并加鉛封。
選擇安裝位置時,應(yīng)考慮到安全閥的日常檢查、維護和檢修的方便。安裝在室外露天的安全閥,要有防止冬季閥內(nèi)水分凍結(jié)的可靠措施。裝有排氣管的安全閥排氣管的最小截面積應(yīng)大于安全閥的出口截面積,排氣管應(yīng)盡可能短而直,并且不得裝閥。安裝杠桿式安全閥時,必須使它的閥桿保持在鉛垂的位置。所有進氣管、排氣管連接法蘭的螺栓必須均勻上緊,以免閥體產(chǎn)生附加應(yīng)力,破壞閥體的同心度,影響安全閥的正常動作。
4.安全閥的調(diào)整、維護和檢驗
安全閥在安裝前應(yīng)由專業(yè)人員進行水壓試驗和氣密性試驗,經(jīng)試驗合格后進行調(diào)整校正。安全閥的開啟壓力但不得超過容器的設(shè)計壓力。校正調(diào)整后的安全閥應(yīng)進行鉛封。要使安全閥動作靈敏可靠和密封性能良好,必須加強日常維護檢查。安全閥應(yīng)經(jīng)常保持清潔,防止閥體彈簧等被油垢臟物所粘住或被銹蝕。還應(yīng)經(jīng)常檢查安全閥的鉛封是否完好,氣溫過低時,有無凍結(jié)的可能性,檢查安全閥是否有泄漏。對杠桿式安全閥,要檢查其重錘是否松動或被移動等。如發(fā)現(xiàn)缺陷,要及時校正或更換。
《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,安全閥要定期檢驗,每年至少校驗一次。定期檢驗工作包括清洗、研磨、試驗和校正。
(二)防爆片
防爆片又稱防爆膜、防爆板,是一種斷裂型的安全泄壓裝置。防爆片具有密封性能好,反應(yīng)動作快以及不易受介質(zhì)中粘污物的影響等優(yōu)點。但它是通過膜片的斷裂來泄壓的,所以泄后不能繼續(xù)使用,容器也被迫停止運行。因此它只是在不宜裝設(shè)安全閥的壓力容器上使用。
防爆片的結(jié)構(gòu)比較簡單。它的主零件是一塊很薄的金屬板,用一副特殊的管法蘭夾持著裝入容器的引出短管中,也有把膜片直接與密封墊片一起放入接管法蘭的。容器在正常運行時,防爆片雖可能有較大的變形,但它能保持嚴密不漏。當(dāng)容器超壓時,膜片即斷裂排泄介質(zhì),避免容器因超壓而發(fā)生爆炸。
防爆片的設(shè)計爆破壓力一般為工作壓力的1.25倍,對壓力波動幅度較大的容器,其設(shè)計破裂壓力還要相應(yīng)大一些。但在任何情況下,防爆片的爆破壓力都不得大于容器設(shè)計壓力。
(三)防爆帽
防爆帽又稱爆破帽,也是一種斷裂型安全泄壓裝置。它的樣式較多,但基本作用原理一樣。它的主要元件是一個一端封閉、中間具有干薄弱斷面的厚壁短管。當(dāng)容器的壓力超過規(guī)定時,防爆帽即從薄弱斷面處斷裂,氣體從管孔中排出。為了防止防爆帽斷裂后飛出傷人,在它的外面應(yīng)裝有保護裝置。
(四)壓力表
壓力表是測量壓力容器中介質(zhì)壓力的一種計量儀表。壓力表的種類較多,有液柱式、彈性元件式、活塞式和電量式四大類。壓力容器大多使用彈性元件式的單彈簧管壓力表。
裝在壓力容器上的壓力表,其表盤刻度極限值應(yīng)為容器最高工作壓力的1.5~3倍,最好為2倍。壓力表量程越大,允許誤差的絕對值也越大,視覺誤差也越大。選用壓力表,還要根據(jù)容器的壓力等級和工作需要。按容器的壓力等級要求,低壓容器一般不低于2.5級,中壓及高壓容器不應(yīng)低于1.5級。為便于操作人員能清楚準確地看出壓力指示,壓力表盤直徑不能太小。在一般情況下,表盤直徑不應(yīng)小于1OOmm。如果壓力表距離觀察地點遠,表盤直徑增大,距離超過2m時,表盤直徑最好不小于150mm;距離越過5m時,不要小于250mm。超高壓容器壓力表的表盤直徑應(yīng)不小于150mm。
安裝壓力表時,為便于操作人員觀察,應(yīng)將壓力表安裝在最醒目的地方,并要有充足的照明,同時要注意避免受輻射熱、低溫及震動的影響。裝在高處的壓力表應(yīng)稍微向前傾斜,但傾斜角不要超過300。壓力表接管應(yīng)直接與容器本體相接。為了便于卸換和校驗壓力表,壓力表與容器之間應(yīng)裝設(shè)三通旋塞。旋塞應(yīng)裝在垂直的管段上,并要有開啟標志,以便核對與更換。蒸汽容器在壓力表與容器之間應(yīng)裝有存水彎管。盛裝高溫、強腐蝕及凝結(jié)性介質(zhì)的容器,壓力表與容器之間應(yīng)裝有隔離緩沖裝置。
使用中的壓力表,應(yīng)根據(jù)設(shè)備的最高工作壓力,在它的刻度盤上劃明警戒紅線,但不要涂畫在表盤玻璃上,以免玻璃轉(zhuǎn)動使操作人員產(chǎn)生錯覺,造成事故。
未經(jīng)檢驗合格和無鉛封的壓力表均不準安裝使用。
壓力表應(yīng)保持潔凈,表盤上玻璃要明亮透明,使表內(nèi)指針指示的壓力值能清楚易見。壓力表的接管要定期吹洗。在容器運行期間,如發(fā)現(xiàn)壓力表指示失靈,刻度不清,表盤玻璃破裂,泄壓后指針不回零位,鉛封損壞等情況,應(yīng)立即校正或更換。
壓力表的維護和校驗應(yīng)符合國家計量部門的有關(guān)規(guī)定。壓力表上應(yīng)有校驗標記,注明下次校驗日期或校驗有效期。校驗后的壓力表應(yīng)加鉛封。
(五)液面計
液面計是壓力容器的安全附件。一般壓力容器的液面顯示多用玻璃板液面計。石油化工裝置的壓力容器,如各類液化石油氣體的儲存壓力容器,選用各種不同作用原理、構(gòu)造和性能的液位指示儀表。介質(zhì)為粉體物料的壓力容器,多數(shù)選用放射性同位素料位儀表,指示粉體的料位高度。
不論選用何種類型的液面計或儀表,均應(yīng)符合《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的安全要求,主要有以下幾方面:
1.應(yīng)根據(jù)壓力容器的介質(zhì)、最高工作壓力和溫度正確選用。
2.在安裝使用前,低、中壓容器液面計,應(yīng)進行1.5倍液面計公稱壓力的水壓試驗;高壓容器液面計,應(yīng)進行1.25倍液面計公稱壓力的水壓試驗。
3.盛裝0℃以下介質(zhì)的壓力容器,應(yīng)選用防霜液面計。
4.寒冷地區(qū)室外使用的液面計,應(yīng)選用夾套型或保溫型結(jié)構(gòu)的液面計。
5.易燃、毒性程度為極度、高度危害介質(zhì)的液化氣體壓力容器,應(yīng)采用板式或自動液面指示計,并應(yīng)有防止泄漏的保護裝置。
6.要求液面指示平穩(wěn)的,不應(yīng)采用浮子(標)式液面計。
7.液面計應(yīng)安裝在便于觀察的位置。如液面計的安裝位置不便于觀察,則應(yīng)增加其他輔助設(shè)施。大型壓力容器還應(yīng)有集中控制的設(shè)施和警報裝置。液面計的最高和最低安全液位,應(yīng)作出明顯的標記。
8.壓力容器操作人員,應(yīng)加強液面汁的維護管理,經(jīng)常保持完好和清晰。應(yīng)對液面計實行定期檢修制度,使用單位可根據(jù)運行實際情況,在管理制度中具體規(guī)定。
9.液面計有下列情況之一的,應(yīng)停止使用:
①超過檢驗周期;
②玻璃板(管)有裂紋、破碎;
③閥件固死;
④經(jīng)常出現(xiàn)假液位。
10.使用放射性同位素料位檢測儀表,應(yīng)嚴格執(zhí)行國務(wù)院發(fā)布的《放射性同位素與射線裝置放射防護條例》的規(guī)定,采取有效保護措施,防止使用現(xiàn)場放射危害。
另外,石油化工生產(chǎn)過程中,有些反應(yīng)壓力容器和儲存壓力容器還裝有液位檢測報警、溫度檢測報警、壓力檢測報警及聯(lián)鎖等,既是生產(chǎn)監(jiān)控儀表,也是壓力容器的安全附件,都應(yīng)該按有關(guān)規(guī)定的要求,加強管理。這些安全附件不光是應(yīng)用在常用的鍋爐中,還廣泛應(yīng)用在大多數(shù)的液化氣運輸車中。
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