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文檔簡介
壓力容器知識燕山石化鍋爐壓力容器檢驗所鄒海云2009年9月第一章壓力容器基本知識第一節(jié)壓力容器定義第二節(jié)壓力容器的主要工藝參數(shù)第三節(jié)壓力容器的分類第一節(jié)壓力容器定義1.壓力容器(《特種設備安全監(jiān)察條例》):是指盛裝氣體或者液體,承載一定壓力的密閉設備,其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或等于0.1MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或等于2.5MPa?L的氣體、液化氣體和最高工作溫度高于或者等于標準沸點的液體的固定式容器和移動式容器;盛裝公稱工作壓力大于或者等于0.2MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或等于1.0MPa?L的氣體、液化氣體和標準沸點等于或者低于60℃液體的氣瓶;氧艙等。壓力容器的含義中包括其附屬的安全附件、安全保護裝置和與安全保護裝置相關的設施。第一節(jié)壓力容器定義
2.屬于《容規(guī)》適用范圍的壓力容器:(1)最高工作壓力(Pw)(注1)大于等于0.1MPa(不含液體靜壓力);(2)內直徑(非圓形截面指其最大尺寸)大于等于0.15m,且容積(V)大于等于0.025m3;(3)盛裝介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體。(注1:最高工作壓力指承受內壓的壓力容器,在正常工作情況下,容器頂部可能達到的最高壓力(表壓力)。注2:容積是指壓力容器的幾何容積,即由設計圖樣標注的尺寸計算(不考慮制造公差)并且圓整。一般應當扣除永久連接在容器內部的內件的體積。注3:容器內介質為最高工作溫度低于其標準沸點的液體時,如氣相空間的容積與工作壓力的乘積大于或者等于2.5MPa·L時,也屬于本規(guī)程的適用范圍。)第二節(jié)壓力容器的主要工藝參數(shù)一、壓力(MPa)1.最高工作壓力(PW):指在正常操作條件下,容器頂部可能出現(xiàn)的最高表壓力。如在容器上裝設安全泄放裝置,該壓力是確定容器安全泄放壓力的基礎。
P閥開啟=(1.05~1.1)PW2.設計壓力(P):指在相應設計溫度下用于確定容器殼體厚度和其它受壓元件尺寸的壓力,其值不得小于最高工作壓力。它也就是標注在容器銘牌上的容器的設計壓力。對裝有安全泄放裝置的壓力容器,其設計壓力不得低于安全泄放裝置的開啟壓力或爆破壓力。
P≥P閥開啟第二節(jié)壓力容器的主要工藝參數(shù)3.壓力來源:(1)由壓縮機或泵產(chǎn)生的壓力:容器內介質壓力取決于壓縮機或泵的出口壓力。如儲氣罐、緩沖罐、壓縮機段間分離器。(2)由蒸汽鍋爐、廢熱鍋爐產(chǎn)生的壓力:此時容器內介質的壓力取決于鍋爐蒸汽壓力或經(jīng)減壓后的蒸汽壓力。(3)由液化氣體蒸發(fā)產(chǎn)生的壓力:其壓力取決于貯存溫度下,液化氣體的飽和蒸汽壓。(4)由化學反應產(chǎn)生的壓力。第二節(jié)壓力容器的主要工藝參數(shù)二、溫度(℃)金屬溫度:指容器受壓元件沿截面厚度上的平均溫度。金屬溫度取決于容器內介質溫度和周圍大氣的溫度。任何情況下金屬表面溫度不得超過金屬材料的允許使用溫度。2.設計溫度:指容器在正常操作情況下,在相應的設計壓力下,設定的受壓元件的金屬溫度。其值不得低于元件金屬可能達到的最高金屬溫度。對于0℃以下的金屬溫度,則設計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低金屬溫度。試驗溫度:指壓力試驗時容器殼體的金屬溫度。試驗溫度取決于試驗介質溫度和周圍大氣的溫度。第二節(jié)壓力容器的主要工藝參數(shù)三、介質
1.按介質狀態(tài)分類:氣體、液體、液化氣體、單質、混合物;
2.按易燃程度分:易燃介質、非易燃介質;易燃介質:是指與空氣混合的爆炸下限小于10%,或爆炸上限和下限之差大于等于20%的氣體。
3.按對人類的毒害程度分類(參照HG20660《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》):極度危害(Ⅰ級)最高容許濃度<0.1mg/m3
高度危害(Ⅱ級)最高容許濃度0.1mg/m3~<1.0mg/m3
中度危害(Ⅲ級)最高容許濃度1.0mg/m3~<10mg/m3
高度危害(Ⅳ級)最高容許濃度≥
10mg/m3(從對壓力容器安全性方面來考慮,我們關心的主要是它們的易燃、易爆、毒性程度、對金屬材料的腐蝕等性質。)第三節(jié)壓力容器的分類一、按設計壓力分類(《容規(guī)》附件一)1.低壓壓力容器(代號L):0.1MPa≤P<1.6MPa2.中壓壓力容器(代號M):1.6MPa≤P<10MPa3.高壓壓力容器(代號H):10MPa≤P<100MPa4.超高壓壓力容器(代號U):P≥100MPa第三節(jié)壓力容器的分類二、按用途分類(《容規(guī)》附件一)1.反應壓力容器(代號R):主要用于完成介質的物理、化學反應。如反應器、反應釜、聚合釜、分解塔、合成塔、超高壓反應釜等。2.換熱壓力容器(代號E):主要用于完成介質的熱量交換。如管殼式余熱鍋爐、蒸發(fā)器、冷凝器、加熱器等。3.分離壓力容器(代號S):主要用于完成介質的液體壓力平衡和氣體凈化分離。如分離器、過濾器、緩沖器、吸收塔、干燥塔、汽提塔、除氧器等。4.儲存壓力容器(代號C,其中球罐代號B):主要用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體等。第三節(jié)壓力容器的分類三、按《容規(guī)》第6條,壓力容器劃分為第一、二、三類。1.下列情況之一的,為第三類壓力容器:(1)高壓容器;(2)中壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質);(3)中壓儲存容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質,且PV乘積大于10MPa·m3);(4)中壓反應容器(僅限易燃或毒性程度為中度危害介質,且PV乘各大于等于0.5MPa·m3);(5)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質,且PV乘積大于等于0.2MPa·m3);第三節(jié)壓力容器的分類(6)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐;(7)中壓搪玻璃壓力容器;(8)使用強度級別較高(指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540Mpa)的材料制造的壓力容器;(9)移動式壓力容器,包括鐵路罐車(介質為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車[液化氣體運輸(半掛)車、低溫液體運輸(半掛)車、水久氣體運輸(半掛)車]和罐式集裝箱(介質為液化氣體、低溫液體)等;(10)球形儲罐(容積大于等于50m3);(11)低溫液體儲存容器(容積大于5m3)。(介質:低溫液體;溫度:-20℃以下;壓力:沒有下限;結構:雙層殼體,中間絕熱,內殼承壓。)第三節(jié)壓力容器的分類2.下列情況之一的,為第二類壓力容器
(本條第1款規(guī)定的除外)(1)中壓容器;(2)低壓容器(僅限毒性程度為極度和高度危害介質);(3)低壓反應容器和低壓儲存容器(僅限易燃介質或毒性程度為中度危害介質);(4)低壓管殼式余熱鍋爐;(5)低壓搪玻璃壓力。3.低壓容器為第一類壓力容器(本條第1款、第2款規(guī)定的除外)。第二章壓力容器專業(yè)知識第一節(jié)壓力容器常見結構型式及組成第二節(jié)壓力容器主要受壓元件第三節(jié)壓力容器用材第四節(jié)壓力容器制造與質量控制第五節(jié)壓力容器安全附件第一節(jié)壓力容器的常見結構型式與組成一、壓力容器的常見結構型式1.圓筒形容器最常用的兩種2.球形容器3.箱形容器4.錐形容器第一節(jié)壓力容器的常見結構型式與組成
二、壓力容器的組成第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件一、壓力容器的主要受壓元件包括(《容規(guī)》第25條):
壓力容器的筒體、封頭(端蓋)、人孔蓋、人孔法蘭、人孔接管、膨脹節(jié)、開孔補強圈、設備法蘭;球罐的球殼板;換熱器的管板和換熱管;M36以上的設備主螺栓及公稱直徑≥250mm的接管和管法蘭。1.筒體:一節(jié)或幾節(jié)筒節(jié),一般都是圓柱形,應力分布均勻,制造簡單。半球形封頭凸形封頭橢圓封頭碟形封頭無折邊球形封頭2.封頭錐形封頭無折邊錐形封頭帶折邊錐形封頭
平板封頭
第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件碟形封頭:又叫帶折邊的球形封頭。球面部分內半徑R應≤封頭的內直徑,通常取0.9倍封頭內直徑;過渡圓弧內半徑r應≥封頭內直徑的10%,且≥3倍名義厚度;
在容器直接比較大,壓力比較低時常采用這種封頭型式;特點是這種封頭上應力分布不如橢圓封頭應力分布均勻。第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件無折邊球形封頭:球面部分內半徑R應≤封頭的內直徑,一般只用作兩獨立受壓空間的中間封頭或端封頭。第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件無折邊錐形封頭:當錐殼半頂角а≤30°時,可采用本結構形式的封頭。第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件大端帶折邊錐形封頭:當錐殼半頂角30°<а≤45°時,采用本結構形式的封頭。過渡段轉角半徑r≥10%Di,且不小于該過渡段厚度的3倍。第二節(jié)壓力容器的主要受壓元件兩端帶折邊錐形封頭:當錐殼半頂角45<а≤60°時,采用本結構形式的封頭。大端過渡段轉角半徑r≥10%Di,且不小于該過渡段厚度的3倍。小端過渡段轉角半徑rs≥5%Dis,且不小于該過渡段厚度的3倍。第三節(jié)壓力容器用鋼材一、對壓力容器用鋼的一般要求1.對容器用鋼化學成分的要求;⑴含碳量與碳當量:鋼材的強度首先取決于含碳量,一般含碳量越高則強度越高,但鋼材的塑性、韌性、可焊性卻明顯下降。所以《容規(guī)》第12條規(guī)定:用于焊接結構壓力容器主要受壓元件的碳素鋼和低合金鋼,其含碳量不應大于0.25%。⑵有害元素:鋼材中磷和硫是最主要的有害元素,應加以控制?!度菀?guī)》第11條規(guī)定:壓力容器選材除應考慮力學性能和彎曲性能外,還應考慮與介質的相容性。壓力容器專用鋼材的磷含量(熔煉分析,下同)不應大于0.030%,硫含量不應大于0.020%。
第三節(jié)壓力容器用鋼材2.對容器用鋼力學性能的要求;
鋼材的力學性能體現(xiàn)在其強度、硬度、塑性、韌性、冷熱加工性能等方面。用于制造壓力容器的鋼材應有合適的強度,或者說在保證其塑性、韌性、冷熱加工性能的前提下,力求提高材料的強度等級,以節(jié)省材料和國家資源。第三節(jié)壓力容器用鋼材3.對容器用鋼可焊性的要求;壓力容器絕大多數(shù)是焊接結構型式,因此鋼材的焊接性能是選擇壓力容器用鋼的重要因素。鋼材的焊接性能或稱可焊性,是指鋼材是否具有在規(guī)定的焊接工藝條件下獲得質量優(yōu)良的焊接接頭的性能。鋼的可焊性主要取決于鋼材的化學成分,其中影響最大的是含碳量。鋼中含碳量增加,塑性下降,淬硬傾向增大,容易產(chǎn)生裂紋。所以鋼的含碳量越高,可焊性越差?!度菀?guī)》第12條規(guī)定:用于焊接結構壓力容器主要受壓元件的碳素鋼和低合金鋼,其含碳量不應大于0.25%。第三節(jié)壓力容器用鋼材4.對容器用鋼耐腐蝕性的要求;鋼材的耐腐蝕性是指在使用條件下,鋼材抵抗工作介質侵蝕的能力。金屬材料的耐腐蝕性通常是根據(jù)腐蝕速度來評定的。耐腐蝕性良好:腐蝕速度<0.1mm/年;耐腐蝕性一般:腐蝕速度0.1~1mm/年;耐腐蝕性差:腐蝕速度>1mm/年;(對于壓力容器來說,常見的腐蝕是斑點腐蝕、深坑腐蝕,而最嚴重、最危險的是晶間腐蝕和應力腐蝕。這些腐蝕不但與介質的種類有關,而且與使用條件(溫度、壓力、含雜質等)有更密切的關系。例如有些氣體在常溫下對材料沒有腐蝕,而在高溫下卻嚴重腐蝕(如H2、O2),有些氣體干燥時不腐蝕,含有水分時嚴重腐蝕(如:濕的空氣、H2S、CO2等)。所以選用制造壓力容器的材料時,必須根據(jù)所用介質在正常操作條件下甚至是在可能發(fā)生的最不利條件下的腐蝕性來進行考慮。)
第三節(jié)壓力容器用鋼材5.高溫條件下對容器用鋼的要求。⑴高溫下鋼材的特點:①溫度影響鋼材的力學性能:溫度升高,強度下降和塑性增加;②高溫蠕變:金屬長期在高溫下受力,發(fā)生緩慢塑性變形,這種現(xiàn)象稱為蠕變。溫度越高,應力越大,則蠕變現(xiàn)象越明顯。
第三節(jié)壓力容器用鋼材
③高溫氧化:在高溫下,鋼材與氧化性氣體介質進行化合反應,溫度越高,反應越快,其反應產(chǎn)物是Fe2O3、Fe3O4、FeO三種氧化物,其中主要是FeO
,而FeO
是一種結構疏松的氧化膜。④高溫下的氫腐蝕:氫原子滲到鋼材內部,在高溫下與鋼中的碳發(fā)生化學反應生成CH4,致使鋼材脫碳。脫碳使鋼材的高溫性能下降,CH4在內部空穴中聚集可引起材料局部破裂⑤高溫下鋼材的組織變化:珠光體球化、石墨化。第三節(jié)壓力容器用鋼材⑵提高鋼材的高溫性能的途徑:高溫下對鋼材的要求是:要有很好的高溫長期強度(蠕變極限和持久極限),好的耐熱性(即抗氧化性)、阻止或減緩石墨化與珠光體球化。提高這些性能的主要途徑是依靠加入合金元素,較為有效的元素是鉻(Cr)、鉬(Mo)、釩(V)。第三節(jié)壓力容器用鋼材二、壓力容器用鋼材的幾大類型⑴碳素鋼類:以鐵為基體,以碳為主要合金元素。壓力容器常用碳素鋼牌號有:Q235-B、Q235-C、20R,都屬于低碳鋼。一般以熱軋或正火狀態(tài)供貨,正常的金相組織為鐵素體+珠光體。特性:低碳鋼供應方便,價格便宜,具有良好的塑性和韌性,加工工藝性能好,可焊性好,但由于強度較低,一般用于制造中低壓的中小型容器。
第三節(jié)壓力容器用鋼材⑵低合金鋼類
低合金鋼是在碳素鋼的基礎上添加少量的合金元素,以提高強度、韌性和耐腐蝕性能。低合金鋼又分為常溫用低合金鋼和低溫用低合金鋼。常溫用低合金鋼的代表鋼號有16MnR、15MnVR等。
①16MnR:用量最大,具有良好的綜合機械性能,可焊性良好,耐大氣腐蝕性能優(yōu)于低碳鋼。但材料的缺口敏感性大于碳素鋼,在有缺口存在時,易產(chǎn)生裂紋。
第三節(jié)壓力容器用鋼材②15MnVR:主要用于制造-20℃~450℃承受高壓力的大型儲罐??估瓘姸?90~665MPa,具有良好的機械性能,但塑性和低溫沖擊韌性較16MnR低,可焊性較好,過熱傾向較小,淬硬傾向也不嚴重,焊后冷裂傾向稍大于16MnR。缺口敏感性大于16MnR。
第三節(jié)壓力容器用鋼材③低溫用低合金鋼的代表鋼號有16MnDR、09MnNiDR等。與常溫低合金鋼相比,低溫鋼必須保證在相應的低溫下具有足夠的低溫韌性。其它特性與常溫低合金鋼相似。第三節(jié)壓力容器用鋼材⑶不銹耐酸鋼類不銹耐酸鋼是不銹鋼和耐酸鋼兩類鋼的統(tǒng)稱。不銹鋼是指在大氣及弱腐蝕性介質中耐腐蝕的鋼。耐酸鋼是指在強腐蝕性介質中耐腐蝕的鋼。不銹鋼不一定耐蝕,而耐酸鋼也不可能無條件地完全抗各種酸、堿、鹽的腐蝕。①奧氏體不銹鋼:代表鋼號有0Cr18Ni9(SUS304)、00Cr18Ni10(SUS304L)。奧氏體不銹鋼一般以固溶熱處理狀態(tài)交貨,材料的屈服強度低,塑性、韌性好,可焊性優(yōu)良。還可作為低溫用鋼和耐熱鋼。②馬氏體不銹鋼:代表鋼號有0Cr13、1Cr13。這類鋼在高溫時為單相奧氏體,淬火后得到馬氏體組織。隨著含碳量的增加,這類鋼的強度、硬度、耐磨性顯著提高,而耐蝕性下降。第三節(jié)壓力容器用鋼材⑷復合鋼板類:是一種新型材料,由復層(不銹鋼)和基層(碳鋼或普通低合金鋼)組成。一般復層厚度僅為基層厚度的1/3~1/10,這樣可大量節(jié)約不銹鋼,使壓力容器制造成本降低。不銹復合鋼板有優(yōu)良的綜合性能,復層有優(yōu)良的耐蝕性,基層有較高的強度,兩種材料相輔相成。常見的有20R+SUS304L、16MnR+SUS304L。
第三節(jié)壓力容器用鋼材三、壓力容器用鋼材的一般選用原則選擇壓力容器用鋼材必須考慮容器的操作條件(如設計壓力、設計溫度、介質的特性)、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理及容器的結構,還要考慮其經(jīng)濟合理性。⑴所需鋼板厚度小于8mm時,在碳素鋼與低合金高強度鋼之間,應盡量采用碳素鋼鋼板;⑵在剛度或結構設計為主的場合,應盡量選用普通碳素鋼。在強度設計為主的場合,應根據(jù)壓力、溫度、介質等使用限制,依次選用Q235-B、20R、16MnR等鋼板;⑶所需不銹鋼厚度大于12mm時,應盡量采用襯里、復合、堆焊等結構形式;第三節(jié)壓力容器用鋼材⑷碳素鋼用于介質腐蝕性不強的常壓、低壓容器,壁厚不大的中壓容器;⑸低合金高強度鋼用于介質腐蝕性不強、壁厚較大(≥8mm)的受壓容器;⑹珠光體耐熱鋼用作抗高溫氫或硫化氫腐蝕,或設計溫度350~650℃的壓力容器用耐熱鋼;⑺不銹鋼用于介質腐蝕性較高(電化學腐蝕、化學腐蝕)、防鐵離子污染或設計溫度大于500℃或設計溫度小于-100℃的耐熱或低溫用鋼;⑻不含穩(wěn)定化元素,且含碳量大于0.03%的奧氏體不銹鋼需經(jīng)焊接或400℃
以上熱加工時,不應使用于可能引起不銹鋼晶間腐蝕的環(huán)境。第三節(jié)壓力容器用鋼材四、歸納幾種常見壓力容器用鋼材:鋼號鋼板標準使用狀態(tài)常溫抗拉強度бb(MPa)碳素鋼鋼板Q235-BGB3274熱軋375Q235-CGB3274熱軋37520RGB6654熱軋,正火400低合金鋼鋼板16MnRGB6654熱軋,正火51015MnVRGB6654熱軋,正火55015MnVNRGB6654正火57018MnMoNbRGB6654正火+回火59013MnNiMoNbRGB6654正火+回火57007MnCrMoVRGB6654調質61015CrMoRGB6654正火+回火45014Cr1MoRGB6654正火+回火515低溫用低合金鋼鋼板16MnDRGB3531正火49007MnNiCrMoVDRGB3531調質61015MnNiDRGB3531正火,正火+回火49009Mn2VDRGB3531正火,正火+回火44009MnNiDRGB3531正火,正火+回火440第三節(jié)壓力容器用鋼材五、常見壓力容器專用鋼板的有關標準規(guī)定:
⑴用標準抗拉強度下限值бb>540MPa的鋼材及Cr-Mo低合金鋼制造的容器,焊縫表面不得有咬邊。(GB150第10.3.3.4條;《容規(guī)》第76條)⑵任意厚度的15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R鋼板制容器,都應進行焊后熱處理。(GB150第10.4.1條)第三節(jié)壓力容器用鋼材⑶用標準抗拉強度下限值бb>540MPa的鋼材及Cr-Mo低合金鋼制造的容器,應逐臺制作產(chǎn)品焊接試板。(GB150第10.5.1.1條;《容規(guī)》第77條)⑷壓力容器的焊接接頭,有延遲裂紋傾向的材料應在焊后24小時進行無損檢測;有再熱裂紋傾向的材料應在熱處理后再增加一次無損檢測?!度菀?guī)》第82條)⑸用標準抗拉強度下限值бb>540MPa的鋼材制造的容器及受壓元件,對其A、B類焊縫進行100%射線或超聲檢測。(GB150第10.8.2.1條)第三節(jié)壓力容器用鋼材⑹標準抗拉強度下限值бb>540MPa的鋼材及Cr-Mo低合金鋼材經(jīng)火焰切割的坡口表面,以及該容器的缺陷修磨或補焊處的表面,卡具和拉肋等拆除處的焊痕表面,應對其表面進行磁粉或滲透檢測。(GB150第10.8.3條)⑺對標準抗拉強度下限值бb>540MPa的鋼材,耐壓試驗后表面經(jīng)無損檢測抽查未發(fā)現(xiàn)裂紋為合格。(《容規(guī)》第99條)第四節(jié)壓力容器制造與質量控制第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥一、有關術語(TSGZF001-2006《安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》)1.安全閥:一種自動閥門,它不借助任何外力而利用介質本身的力來排出一額定數(shù)量的流體,以防止壓力超過額定的安全值。當壓力恢復正常后,閥門再行關閉并阻止介質繼續(xù)流出。2.直接載荷式安全閥:一種僅靠直接的機械加載裝置如重錘、杠桿加重錘或彈簧來克服由閥瓣下介質壓力所產(chǎn)生作用力的安全閥。3.整定壓力:安全閥在運行條件下開始開啟的預定壓力,是在閥門進口處測量的表壓力。在該壓力下,在規(guī)定的運行條件下由介質壓力產(chǎn)生的使閥門開啟的力同使閥瓣保持在閥座上的力相互平衡。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥4.整定壓力偏差:安全閥多次開啟,其整定壓力的偏差值。5.密封試驗壓力:進行密封試驗時的進口壓力,在該壓力下測量通過閥瓣與閥座密封面間的泄漏率。6.開啟高度:閥瓣離開關閉位置的實際升程。7.頻跳:安全閥閥瓣快速異常地來回運動,運動中閥瓣接觸閥座。8.顫振:安全閥閥瓣快速異常地來回運動,運動中閥瓣不接觸閥座。9.卡阻:安全閥閥瓣在開啟或者關閉中產(chǎn)生的卡澀現(xiàn)象。10.提升裝置(扳手):是手動開啟安全閥的裝置。它利用外力來降低使安全閥保持關閉的彈簧載荷。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥二、安全閥的分類:按照結構型式分:彈簧式、杠桿式兩種。1.彈簧式安全閥:主要由閥體、閥瓣、閥座、閥桿、彈簧、彈簧壓蓋、調節(jié)螺絲、銷子、外罩、提升手柄等構件組成。2.杠桿式安全閥:主要由閥體、閥瓣、閥座、閥桿、重錘、重錘固定螺絲等構件組成。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥三、彈簧式安全閥的工作原理:彈簧式安全閥是利用彈簧被壓縮后的彈力來平衡氣體作用在閥瓣上的力。當氣體作用在閥瓣上的力超過彈簧的彈力時,彈簧被進一步壓縮,閥瓣被抬起離開閥座,安全閥開啟排氣泄壓,并發(fā)出聲響;當氣體作用在閥瓣上的力小于彈簧彈力時,閥瓣緊壓在閥座上,安全閥處于關閉狀態(tài)。彈簧式安全閥開啟壓力的大小可通過調節(jié)彈簧的松緊度來實現(xiàn):將調整螺絲擰緊,彈簧被壓縮量增大,作用在閥瓣上的彈力也增大,安全閥的開啟壓力就增高,反之則降低。所以,彈簧式安全閥應有防止隨便擰動調整螺絲的鉛封裝置。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥四、重錘式安全閥的工作原理:適用杠桿原理,通過杠桿和閥桿將重錘的重力矩作用于閥瓣,以平衡氣體壓力作用在閥瓣上的力矩。當重錘的力矩小于氣體壓力的力矩時,閥瓣被頂起離開閥座,安全閥開啟,排氣泄壓;當重錘的力矩大于氣體壓力的力矩時,閥瓣緊壓在閥座上,安全閥關閉。重錘的位置是可以移動的,根據(jù)容器工作壓力的大小來移動重錘在杠桿上的位置,以調整安全閥的開啟壓力。所以杠桿式安全閥應有防止重錘自由移動的裝置和限制杠桿越出的導架。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥五、安全閥的主要性能參數(shù)及型號規(guī)格1.公稱壓力:一個用圓整數(shù)來表示的與壓力有關的標示代號,并指代安全閥在此基準溫度下允許的最大工作壓力,即名義壓力PN,常用“MPa”來表示。2.開啟高度:指安全閥開啟時,閥瓣離開閥座的最大高度。根據(jù)閥瓣提升高度的不同,將安全閥分為微啟式、全啟式二種:微啟式安全閥的開啟高度為閥座喉徑的1/40~1/4;全啟式安全閥的開啟高度為閥座喉徑的1/4以上。3.安全閥的排放量:一般都標記在它的銘牌上,要求安全閥的排放量不小于容器的安全泄放量。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥五、安全閥的主要性能參數(shù)及型號規(guī)格4.安全閥的型號由6個單元組成:A□□□-□□閥門類型連接型式結構形式密封面材料公稱壓力數(shù)值閥體材料閥門類型:A表示安全閥,GA表示杠桿式安全閥;連接型式:用一位阿拉伯數(shù)字表示閥門的連接形式:1——內螺紋連接,2——外螺紋連接,4——法蘭連接;結構形式:用一位阿拉伯數(shù)字表示閥門的結構形式,對彈簧式安全閥:0——帶散熱片、全啟式封閉型,1——微啟式封閉型,2——全啟式封閉型,3——帶扳手、微啟式封閉型,4——帶扳手、全啟式封閉型,7——帶扳手、微啟式敞開型,8——帶扳手、全啟式敞開型,9——先導式安全閥,密封面材料:T為銅合金,H為合金,F(xiàn)為聚四氟乙烯,Y為硬質合金;閥體材料:C表示碳素鋼。例如:A42Y-16CDN50
A47H-16CDN50
第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥六、安全閥的選用原則1.安全閥適用于清潔、無顆粒、低粘度的流體;2.安全閥的排放能力必須大于等于壓力容器的安全泄放量。3.對于高壓容器、大型容器以及安全泄放量較大的中、低壓容器最好選用全啟式安全閥。對于操作壓力要求絕對平穩(wěn)的容器,應選用微啟式安全閥。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥4.對于工作壓力低、工作溫度較高而又無震動的容器可選用杠桿式安全閥,也可選用彈簧式安全閥。對于一般中、高壓容器宜選用彈簧式安全閥。5.選用安全閥時,還要注意它的工作壓力范圍,不要把公稱壓力很低的安全閥用在壓力很高的容器上,也不要把公稱壓力很高的安全閥用在壓力很低的容器上。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥七、安全閥的安裝原則1.安全閥必須垂直安裝在壓力容器液面以上的氣相空間或與容器氣相空間相連的管道上;用于液體的安全閥應安裝在正常液面以下。2.液化氣儲罐上的安全閥必須裝設在它的氣相部位;3.若安全閥確實不便裝設在容器本體上而需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,接管上一般應禁止裝設閥門或其它引出管;4.壓力容器與安全閥之間不宜設置中間截止閥。對于盛裝易燃、易爆、有毒或黏性介質的容器,為便于安全閥更換、清洗,可在壓力容器與安全閥之間裝一只截止閥,但截止閥的流通面積不得小于安全閥的最小流通面積。壓力容器運行時,截止閥必須保持全開,并加鉛封。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥八、安全閥的定期檢查(TSGZF001-2006《安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》)1.在線檢查和檢測1.1在線檢查和檢測的含義與人員要求在線檢查和檢測是指在在線狀態(tài)下(安全閥安裝在設備上受壓或不受壓狀態(tài)下)對安全閥進行的檢查和檢測。從事在線檢測的人員應當在設備操作、在線檢測裝置使用以及現(xiàn)場問題處理等方面受過專業(yè)培訓并取得特種設備作業(yè)人員證書。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥1.2在線檢查包括以下內容:
①安裝是否正確;
②資料是否齊全(銘牌、質量證明文件、安裝號、校驗記錄及報告);③外部調節(jié)機構的鉛封是否完好;
④有無影響安全閥正常功能的因素;
⑤必須設置截斷閥的情況時,其安全閥進口前和出口后的截斷閥鉛封是否完好并且處于正常開啟狀態(tài);
⑥安全閥有無跑冒滴漏;
⑦安全閥外表有無腐蝕情況;
⑧為波紋管設置的泄出孔應當敞開和清潔;
⑨提升裝置(扳手)動作有效,并且處于適當位置;
⑩安全閥外部相關附件完整無損并且正常。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥1.3在線檢測方法:①采用被保護系統(tǒng)及其壓力進行試驗;②采用其他壓力源進行試驗;③采用輔助開啟裝置進行試驗。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥1.4在線檢測工作的基本要求:①在線檢測前,對被檢測的安全閥按照上述第1.2條進行檢查;②在線檢測時,檢測單位制定切實可行的檢測程序,并且做好各項物質準備和技術準備;③在線檢測時,使用單位的主管技術人員必須到場,當發(fā)現(xiàn)有偏離正常操作狀況的跡象時,必須立即停止并且及時采取措施,確保安全;④在線檢測過程中必須注意防止高溫、噪音以及介質泄漏對人員的傷害;⑤在線檢測裝置能夠保證安全閥的基本性能要求;⑥做好在線檢查和監(jiān)測記錄并且存檔。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥2.離線檢查是指在離線狀態(tài)下,將安全閥從設備上拆下,對安全閥進行的檢查。2.1離線檢查條件①校驗有效期已經(jīng)到期;②在線運行時,安全閥出現(xiàn)故障或者性能不正常;③安全閥從被保護設備上拆卸。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥2.2離線檢查的內容離線檢查的內容如下,其中①、⑤、⑥屬于檢查時需要做的拆卸、更換和裝配工作:①從被保護設備上拆卸安全閥;②宏觀檢查;③檢查整定壓力④分解安全閥,并且對零件進行清洗和檢查;⑤零件的檢修和更換;⑥重新裝配安全閥;⑦調整整定壓力;⑧檢查閥座及其密封墊片的密封性;⑨完成必須的記錄。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥2.3離線檢查工作基本要求離線檢查工作還應當符合以下基本要求:①在進行安全閥檢查和維修前,其設備如果在運行狀態(tài),需要采取預防措施維持被保護設備的安全,并且采取措施防止閥體及其連接部件內殘存的的有毒、易燃介質造成的事故;②離線檢查前,必須獲得每臺安全閥自從上次檢查后在線運行期間異常情況的記錄;③每個從被保護設備上拆除的安全閥,需要攜帶一個可以識別的標簽,表明設備號、工位號、整定壓力、最后一次校驗日期;④安全閥拆卸下來是,必須做好計劃以便盡量減少離線持續(xù)時間,并接在工藝管線上采取相應的安全措施。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥2.4問題處理安全閥有下列情況時,應當停止使用并且更換,其中有①至⑤項問題的安全閥應當予以報廢:①閥瓣和閥座密封面損壞,已經(jīng)無法修復;②導向零件銹蝕嚴重,已經(jīng)無法修復;③調節(jié)圈銹蝕嚴重,已經(jīng)無法進行調節(jié);④彈簧腐蝕,已經(jīng)無法使用;⑤附件不全而無法配置;⑥歷史記錄丟失;⑦選型不當。第五節(jié)、壓力容器安全附件--安全閥3.校驗3.1校驗周期(略)3.2校驗周期的延長當符合以下基本條件時,安全閥校驗周期可以適當延長,延長期限按照相應安全技術規(guī)范的規(guī)定:①有清晰的歷史記錄,能夠說明被保護設備安全閥的可靠使用;②被保護設備的工藝條件穩(wěn)定;③安全閥內件材料沒有被腐蝕;④安全閥在線檢查和在線檢測均符合使用要求;⑤有完善的應急預案。對生產(chǎn)需要,長周期連續(xù)運轉時間超過1年以上的設備,可以根據(jù)同類設備的實際使用情況和設備制造質量的可靠性以及生產(chǎn)操作采取的安全可靠措施等條件,并且符合本規(guī)程要求,可以適當延長安全閥校驗周期。第五節(jié)、壓力容器安全附件--爆破片1.爆破片:是一種斷裂型的超壓防護裝置,裝設在那些不適宜于裝設安全閥的容器上,作為安全閥的代用裝置。當容器內的壓力超過正常工作壓力并達到設計壓力時即自行爆破,使容器內的氣體經(jīng)爆破片斷裂后形成的流出口向外排出,避免容器本體發(fā)生爆炸。泄壓后斷裂的爆破片不能繼續(xù)使用,容器也被迫停止運行。第五節(jié)、壓力容器安全附件--爆破片2.爆破片的適用范圍(1)容器內的介質易于結晶或聚合,或帶有較多的黏性(或粉狀)物質時。(如果采用安全閥作為安全泄壓裝置,經(jīng)過長期運行,這些結晶體就會積聚在閥瓣上,使閥瓣與閥座產(chǎn)生較大的粘結力,或者堵塞閥的通道,減少氣體對閥瓣的作用面積,使安全閥不能按規(guī)定的壓力開啟而失卻作用,故應采用爆破片)。(2)容器內的壓力由于化學反應或其它原因迅猛上升,以致于安全閥不能適應時。(這樣的壓力容器一旦發(fā)生操作不當,出現(xiàn)投料數(shù)量錯誤、原料質量不純、反應速度控制不嚴、溫度過高等情況,就會造成壓力驟增,這種情況下,安全閥一般是難以及時泄放壓力的,故應采用爆破片。)(3)不允許有微量介質泄漏的壓力容器上。(容器內的介質為劇毒氣體或不允許微量泄漏氣體,用安全閥難以保證這些氣體不泄漏時,應采用爆破片。)第五節(jié)、壓力容器安全附件--爆破片3.爆破片的結構主要由一塊防爆膜和一副夾持器組成。夾持器用埋頭螺釘將膜片夾緊,然后裝在容器的接口管法蘭上。4.爆破片的選用(1)爆破片在指定溫度下的標定爆破壓力必須≤壓力容器的設計壓力。(2)對于有腐蝕性介質的壓力容器,宜采用與腐蝕性介質的接觸面上覆蓋有金屬或非金屬保護膜的爆破片。(3)每片爆破片與夾持器上都應有永久性的標記:裝在單位名稱、許可證編號、規(guī)格型號、材質、爆破壓力、泄放容量等。第五節(jié)、壓力容器安全附件--爆破片5.爆破片的更換有以下情況之一的,應更換爆破片:(1)爆破片超過規(guī)定使用期限的;(2)爆破片安裝方向錯誤的;(3)爆破片裝置標定的爆破壓力、溫度和運行要求不符的;(4)使用中超過標定爆破壓力而未爆破的;(5)爆破片裝在安全閥進口側與安全閥串聯(lián)使用時,爆破片和安全閥之間的壓力表有壓力顯示或者截止閥打開后有氣體漏出的;(6)爆破片裝置泄漏的。第五節(jié)、壓力容器安全附件--壓力表1.壓力表的選用原則(1)壓力表的量程。裝在壓力容器上的壓力表,其量程應與容器的工作壓力相適應。壓力表的最大量程最好選用為容器工作壓力的2倍,最小不小于1.5倍,最大不大于3倍。第五節(jié)、壓力容器安全附件--壓力表(2)壓力表的精度。現(xiàn)行規(guī)定:低壓容器使用的壓力表精度一般不低于2.5級,中壓及高壓容器使用的壓力表精度一般不低于1.6級。安全閥定壓和爆破片爆破壓力驗證時所使用的壓力表精度不低于1級。(壓力表的精度是以壓力表的允許誤差占表盤刻度極限值的百分數(shù)來表示的。例如精度為1.5級的壓力表,其允許誤差為表盤刻度極限值的1.5%。精度的值越小,壓力表的精確度越高。)(3)壓力表的表盤直徑。為便于操作人員觀察壓力表示值,壓力表的表盤直徑一般不小于100mm。如果壓力表距離觀察地點超過2米時,表盤直徑最好不小于150mm,如果壓力表距離觀察地點超過5米時,表盤直徑最好不小于250mm。第五節(jié)、壓力容器安全附件--壓力表2.壓力表的安裝:①裝設位置應便于操作人員觀察和清洗,且應避免受到輻射熱、凍結或震動的不利影響。②壓力表與壓力容器之間,應裝設三通旋塞或針形閥;三通旋塞或針形閥上應有開啟標記和鎖緊裝置;壓力表與壓力容器之間,不得連接其它用途的任何配件或接管。③用于水蒸汽介質的壓力表,在壓力表與壓力容器之間應裝有存水彎管。④用于具有腐蝕性或高粘度介質的壓力表,在壓力表與壓力容器之間應裝設能隔離介質的緩沖裝置。第五節(jié)、壓力容器安全附件--壓力表3.壓力表的維護(1)壓力表應保持潔凈,表盤上的玻璃要明亮清晰,使表盤內指針指示的壓力值能清晰易見。表盤玻璃破碎或表盤刻度模糊不清的壓力表應停止使用。(2)壓力表的連接管要定期吹洗,以免堵塞,特別是對用于較多的油垢或其它粘性物質的氣體的壓力表連接管。要經(jīng)常檢查壓力表的指針的轉動與波動是否正常,檢查連接管上的旋塞是否處于全開狀態(tài)。(3)壓力表必須定期校驗,每年至少經(jīng)計量部門校驗一次。貼校驗合格證并加鉛封。如果在正常運行這發(fā)現(xiàn)壓力表指示不正?;蛴衅渌梢邵E象時,應立即檢驗校正。第五節(jié)、壓力容器安全附件--壓力表4.壓力表的更換壓力表有下列情況之一的,應進行更換:(1)選型錯誤;(2)有限止釘?shù)膲毫Ρ恚跓o壓力時,指針不能回到限止釘處;無限止釘?shù)膲毫Ρ恚跓o壓力時,指針距零位的數(shù)值超過壓力表的允許誤差。(3)表盤封面玻璃破裂或者表盤刻度模糊不清;(4)封印損壞或者超過檢定有效期限;(5)表內彈簧管泄漏或者壓力表指針松動;(6)指針扭曲斷裂或者外殼腐蝕嚴重;(7)三通旋塞或者針形閥開啟標記不清或者鎖緊裝置損壞。第五節(jié)、壓力容器安全附件--液位計1.液位計的常見型式及結構(1)玻璃管式液位計:由上閥體(氣旋塞)、玻璃管、下閥體(液旋塞)、放水閥等構件組成。通常用在工作壓力≤0.6MPa和介質為非易燃易爆或無毒的容器中。玻璃管的公稱直徑有15mm和25mm二種規(guī)格。(2)玻璃板式液位計:由上閥體、框盒、平板玻璃、下閥體等構件組成。由于板式液位計比
管式液位計耐高壓,通常用在介質是易燃易爆、有毒、壓力和溫度較高的容器中。公稱壓力有16MPa和4.0MPa二種規(guī)格。(3)浮球磁力式液位計:當容器內液位升降時,以浮球為感應元件,通過連桿帶動指針,指示出容器內液位的高低。這種液位計結構簡單,動作可靠,精度較高,安裝維護方便,耐振動、耐磨損、耐壓、耐高溫、耐腐蝕;表盤指示直觀,讀數(shù)清晰、準確可靠。由于內部傳動系統(tǒng)與表盤及指針互為隔絕,因而密封性能極好。第五節(jié)、壓力容器安全附件--液位計2.液位計選用的原則(1)根據(jù)壓力容器的介質、最高工作壓力和溫度正確選用
a.承壓低的容器,可選用玻璃管式液位計;承壓高的容器,可選用平板玻璃液位計。
b.對于潔凈或無色透明的液體介質壓力容器,可選用透光式玻璃板式液位計,對于非潔凈或或稍有色澤的液體介質壓力容器,可選用反射式玻璃板式液位計。
c.對盛裝易燃易爆或毒性程度為極度、高度危害介質的液化氣體壓力容器,應采用玻璃板式液位計或自動液面指示計,并有防止液面計泄漏的保護裝置。
d.液化氣體槽車上可選用浮子式液位計,不得采用玻璃管或玻璃板式液位計。(2)盛裝0℃以下介質的壓力容器上,應選用防霜液位計。(3)寒冷地區(qū)室外使用的液位計,應選用夾套型或保溫型結構的液面計。第五節(jié)、壓力容器安全附件--液位計3.液位計的安裝(1)安裝位置應便于觀察。(2)大型壓力容器應有集中控制的設施和警報裝置。(3)液位計的排污管應接至安全地點。(4)在安裝使用前,低、中壓容器用液位計應進行1.5倍液位計公稱壓力的液壓試驗;高壓容器用液位計應進行1.25倍液位計公稱壓力的液壓試驗。(5)液位計安裝完畢并經(jīng)調校后,應在刻度表盤上用紅色油漆畫出最高、最低安全液位的警告紅線。第五節(jié)、壓力容器安全附件--液位計4.液位計的維護(1)經(jīng)常保持清潔,玻璃板(管)必須明亮清晰,液位清楚易見。(2)經(jīng)常檢查液位計的工作情況,如氣、液連管旋塞是否處于開啟狀態(tài),連管或旋塞是否堵塞,各連接處有無滲漏現(xiàn)象等,以保證液位正常顯示。特別是在冬季,要防止液位計凍堵和產(chǎn)生假液位。(3)對液位計實行定期檢修制度,使用單位可根據(jù)實際情況,在管理制度中予以具體規(guī)定。(4)當發(fā)現(xiàn)液位計泄漏時,一定要先將液位計的兩端閥門關閉,并將管內或板內剩余介質排盡后,才能進行檢修。第五節(jié)、壓力容器安全附件--液位計5.液位計的更換液位計有以下情況之一的,應當更換:(1)超過規(guī)定的檢修期限;(2)玻璃板(管)有裂紋、破碎;(3)閥件固死;(4)出現(xiàn)假液位;(5)液位計指示模糊不清;(6)選型錯誤;(7)防止泄漏的保護裝置損壞。第三章定期檢驗第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第二部分《超高壓容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》第六章定期檢驗第三部分《簡單壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》相關章節(jié)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第一條為了保證在用壓力容器定期檢驗工作的質量,確保壓力容器安全運行,防止事故發(fā)生,根據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》、《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》(以下簡稱《容規(guī)》)的有關規(guī)定,制定本規(guī)則。(本條是制訂《容檢規(guī)》)的目的與依據(jù))。
第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第二條本規(guī)則適用于屬于《容規(guī)》適用范圍的壓力容器的年度檢查和定期檢驗。其中,在用罐車(以下簡稱罐車)、在用罐式集裝箱(以下簡稱罐式集裝箱)的年度檢查和定期檢驗,除符合本規(guī)則正文的有關要求外,還應當遵照本規(guī)則附件一《移動式壓力容器定期檢驗附加要求》的規(guī)定。在用醫(yī)用氧艙(以下簡稱醫(yī)用氧艙)的年度檢查和定期檢驗應當按本規(guī)則附件二《醫(yī)用氧艙定期檢驗要求》進行。(本條明確了《容檢規(guī)》的適用范圍。將移動與固定式壓力容器定期檢驗的共性要求全部納入《容檢規(guī)》的正文,而將移動式壓力容器定期檢驗的特殊規(guī)定作為附加要求納入附件一。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第三條
年度檢查,是指為了確保壓力容器在檢驗周期內的安全而實施的運行過程中的在線檢查,每年至少一次。固定式壓力容器的年度檢查可以由使用單位的壓力容器專業(yè)人員進行,也可以由國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局(以下簡稱國家質檢總局)核準的檢驗檢測機構(以下簡稱檢驗機構)持證的壓力容器檢驗人員進行。
(本條規(guī)定了壓力容器年度檢查工作的定義、周期以及允許從事檢查工作的單位與人員。強化了年度檢查,年度檢查也是法定的、必須進行的)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第四條壓力容器定期檢驗工作包括全面檢驗和耐壓試驗。(一)全面檢驗是指壓力容器停機時的檢驗。全面檢驗應當由國家質檢總局核準的檢驗機構進行。其檢驗周期為:1.安全狀況等級為1、2級的,一般每6年一次;2.安全狀況等級為3級的,一般3~6年一次;3.安全狀況等級為4級的,其檢驗周期由檢驗機構確定。壓力容器安全狀況等級的評定按本規(guī)則第五章進行。(二)耐壓試驗是指壓力容器全面檢驗合格后,所進行的超過最高工作壓力的液壓試驗或者氣壓試驗。每兩次全面檢驗期間內,原則上應當進行一次耐壓試驗。當全面檢驗、耐壓試驗和年度檢查在同一年度進行時,應當依次進行全面檢驗、耐壓試驗和年度檢查,其中全面檢驗已經(jīng)進行的項目,年度檢查時不再重復進行。對無法進行或者無法按期進行全面檢驗、耐壓試驗的壓力容器,按照《容規(guī)》第138條規(guī)定執(zhí)行。
(本條規(guī)定了全面檢驗和耐壓試驗的定義、檢驗(試驗)的周期以及允許從事檢驗工作的機構與人員。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第五條壓力容器一般應當于投用滿3年時進行首次全面檢驗。下次的全面檢驗周期,由檢驗機構根據(jù)本次全面檢驗結果按照本規(guī)則第四條的有關規(guī)定確定。(一)有以下情況之一的壓力容器,全面檢驗周期應當適當縮短:1.介質對壓力容器材料的腐蝕情況不明或者介質對材料的腐蝕速率每年大于0.25mm,以及設計者所確定的腐蝕數(shù)據(jù)與實際不符的;2.材料表面質量差或者內部有缺陷的;3.使用條件惡劣或者使用中發(fā)現(xiàn)應力腐蝕現(xiàn)象的;4.使用超過20年,經(jīng)過技術鑒定或者由檢驗人員確認按正常檢驗周期不能保證安全使用的;5.停止使用時間超過2年的;第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》6.改變使用介質并且可能造成腐蝕現(xiàn)象惡化的;7.設計圖樣注明無法進行耐壓試驗的;8.檢驗中對其他影響安全的因素有懷疑的;9.介質為液化石油氣且有應力腐蝕現(xiàn)象的,每年或根據(jù)需要進行全面檢驗;10.采用“亞銨法”造紙工藝,且無防腐措施的蒸球根據(jù)需要每年至少進行一次全面檢驗;11.球形儲罐(使用標準抗拉強度下限бb≥540MPa材料制造的,投用一年后應當開罐檢驗);12.搪玻璃設備。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(二)安全狀況等級為1、2級的壓力容器符合以下條件之一時,全面檢驗周期可以適當延長:1.非金屬襯里層完好,其檢驗周期最長可以延長至9年;2.介質對材料腐蝕速率每年低于0.1mm(實測數(shù)據(jù))、有可靠的耐腐蝕金屬襯里(復合鋼板)或者熱噴涂金屬(鋁粉或者不銹鋼粉)涂層,通過1~2次全面檢驗確認腐蝕輕微或者襯里完好的,其檢驗周期最長可以延長至12年;3.裝有觸媒的反應容器以及裝有充填物的大型壓力容器,其檢驗周期根據(jù)設計圖樣和實際使用情況由使用單位、設計單位和檢驗機構協(xié)商確定,報辦理《使用登記證》的質量技術監(jiān)督部門(以下簡稱發(fā)證機構)備案。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第六條安全狀況等級為4級的壓力容器,其累積監(jiān)控使用的時間不得超過3年。在監(jiān)控使用期間,應當對缺陷進行處理提高其安全狀況等級,否則不得繼續(xù)使用。(“對缺陷進行處理”的含義是進行維修或按《容規(guī)》規(guī)定進行安全評定,以消除(或評估)將容器定為四級的影響因素。)
第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第七條有以下情況之一的壓力容器,全面檢驗合格后必須進行耐壓試驗:(一)用焊接方法更換受壓元件的;(二)受壓元件焊補深度大于1/2壁厚的;(三)改變使用條件,超過原設計參數(shù)并且經(jīng)過強度校核合格的;(四)需要更換襯里的(耐壓試驗應當于更換襯里前進行);(五)停止使用2年后重新復用的;(六)從外單位移裝或者本單位移裝的;(七)使用單位或者檢驗機構對壓力容器的安全狀況有懷疑的。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第八條從事壓力容器定期檢驗工作的檢驗機構和檢驗人員,必須嚴格按照核準的檢驗范圍從事檢驗工作。檢驗機構和檢驗人員必須接受當?shù)刭|量技術監(jiān)督部門的監(jiān)督,并且對壓力容器定期檢驗結論的正確性負責。檢驗前,檢驗機構應當制定檢驗方案,檢驗方案由檢驗機構授權的技術負責人審查批準。對于有特殊要求的壓力容器的檢驗方案,檢驗機構應當征求使用單位及原設計單位的意見,當意見不一致時,以檢驗機構的意見為準。檢驗人員應當嚴格按照批準后的檢驗方案進行檢驗工作。(本條規(guī)定了檢驗機構和檢驗人員的資質、權限及職責。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十一條壓力容器年度檢查包括使用單位壓力容器安全管理情況檢查、壓力容器本體及運行狀況檢查和壓力容器安全附件檢查等。檢查方法以宏觀檢查為主,必要時進行測厚、壁溫檢查和腐蝕介質含量測定、真空度測試等。(本條原則規(guī)定了年度檢查的內容及方法,即“壓力容器年度檢查包括使用單位壓力容器安全管理情況檢查、壓力容器本體及運行狀況檢查和壓力容器安全附件檢查等。檢查方法以宏觀檢查為主,必要時進行測厚、壁溫檢查和腐蝕介質含量測定、真空度測試等”。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十二條年度檢查前,使用單位應當做好以下各項準備工作:(一)壓力容器外表面和環(huán)境的清理;(二)根據(jù)現(xiàn)場檢查的需要,做好現(xiàn)場照明、登高防護、局部拆除保溫層等配合工作,必要時配備合格的防噪聲、防塵、防有毒有害氣體等防護用品;(三)準備好壓力容器技術檔案資料、運行記錄、使用介質中有害雜質記錄;(四)準備好壓力容器安全管理規(guī)章制度和安全操作規(guī)范,操作人員的資格證;(五)檢查時,使用單位壓力容器管理人員和相關人員到場配合,協(xié)助檢查工作,及時提供檢查人員需要的其他資料。(年度檢查前使用單位應做好的各項準備工作。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十三條檢查前檢查人員應當首先全面了解被檢壓力容器的使用情況、管理情況,認真查閱壓力容器技術檔案資料和管理資料,做好有關記錄。壓力容器安全管理情況檢查的主要內容如下:(一)壓力容器的安全管理規(guī)章制度和安全操作規(guī)程,運行記錄是否齊全、真實,查閱壓力容器臺賬(或者賬冊)與實際是否相符;(二)壓力容器圖樣、使用登記證、產(chǎn)品質量證明書、使用說明書、監(jiān)督檢驗證書、歷年檢驗報告以及維修、改造資料等建檔資料是否齊全并且符合要求;(三)壓力容器作業(yè)人員是否持證上崗;(四)上次檢驗、檢查報告中所提出的問題是否解決。(本條規(guī)定了年度檢查時,檢查人員對壓力容器安全管理方面的主要檢查內容。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十四條進行壓力容器本體及運行狀況檢查時,除非檢查人員認為必要,一般可以不拆保溫層。第十五條壓力容器本體及運行狀況的檢查主要包括以下內容:(一)壓力容器的銘牌、漆色、標志及噴涂的使用證號碼是否符合有關規(guī)定;(二)壓力容器的本體、接口(閥門、管路)部位、焊接接頭等是否有裂紋、過熱、變形、泄漏、損傷等;(三)外表面有無腐蝕,有無異常結霜、結露等;(四)保溫層有無破損、脫落、潮濕、跑冷;(五)檢漏孔、信號孔有無漏液、漏氣,檢漏孔是否暢通;(六)壓力容器與相鄰管道或者構件有無異常振動、響聲或者相互摩擦;第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(七)支承或者支座有無損壞,基礎有無下沉、傾斜、開裂,緊固螺栓是否齊全、完好;(八)排放(疏水、排污)裝置是否完好;(九)運行期間是否有超壓、超溫、超量等現(xiàn)象;(十)罐體有接地裝置的,檢查接地裝置是否符合要求;(十一)安全狀況等級為4級的壓力容器的監(jiān)控措施執(zhí)行情況和有無異常情況;(十二)快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置是否符合要求。(第十四~十五條這兩條規(guī)定了年度檢查時對保溫層的拆除要求(第十四條)以及對壓力容器本體與運行狀況檢查的主要內容。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十六條
安全附件的檢驗(略)。(本條規(guī)定了各種安全附件年度檢查的主要內容、合格指標以及不合格的處理辦法。)
第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十七條安全閥一般每年至少校驗一次。對于彈簧直接載荷式安全閥,當滿足本條所規(guī)定的條件時,經(jīng)過使用單位技術負責人批準可以適當延長校驗周期。(一)滿足以下全部條件的彈簧直接載荷式安全閥,其校驗周期最長可以延長至3年:1.安全閥制造企業(yè)已取得國家質檢部門頒發(fā)的制造許可證;2.安全閥制造企業(yè)能提供證明,證明其所用彈簧按GB/T12243-1989《彈簧直接載荷式安全閥》標準進行了強壓處理或者加溫強壓處理,并且同一熱處理爐同規(guī)格的彈簧取10%(但不得少于2個)測定規(guī)定負荷下的變形量或者剛度,其變形量或者剛度的偏差不大于15%;3.安全閥內件的材料耐介質腐蝕;4.安全閥在使用過程中未發(fā)生過開啟;5.壓力容器及安全閥閥體在使用時無明顯銹蝕;6.壓力容器內盛裝非粘性及毒性程度中度及中度以下的介質。7.使用單位建立、實施了健全的設備使用、管理與維修保養(yǎng)制度,并且有可靠的壓力控制與調節(jié)裝置或超壓報警裝置:(8)使用單位建立了符合附件三要求的安全閥校驗站,自行進行安全閥校驗;第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(二)滿足本條(一)款中1、3、4、5和(二)款要求的彈簧直接載荷式安全閥,如果同時滿足以下各項條件,其校驗周期最長可以延長至5年:1.安全閥制造企業(yè)能提供證明,證明其所用彈簧按GB/T12243-1989《彈簧直接載荷式安全閥》標準進行了強壓處理或者加溫強壓處理,并且同一熱處理爐同規(guī)格的彈簧取20%(但不得少于4個)測定規(guī)定負荷下的變形量和剛度,其變形量或者剛度的偏差不大于10%;2.壓力容器內盛裝毒性程度低度以及低度以下的氣體介質,工作溫度不大于200℃。(三)凡是校驗周期延長的安全閥,使用單位應當將延期校驗情況書面告知發(fā)證機構。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十八條安全閥需要進行現(xiàn)場校驗(在線校驗)和壓力調整時,使用單位主管壓力容器安全的技術人員和經(jīng)過安全閥校驗培訓合格的人員應當?shù)綀龃_認。調校合格的安全閥應當加鉛封。調整及校驗裝置用壓力表的精度應當不低于1級。在校驗和調整時,應當有可靠的安全防護措施。(本條規(guī)定了安全閥現(xiàn)場(在線)校驗和壓力調整的有關要求。)
第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第十九條年度檢查工作完成后,檢查人員根據(jù)實際檢查情況出具檢查報告,做出下述結論:(一)允許運行,系指未發(fā)現(xiàn)或者只有輕度不影響安全的缺陷;(二)監(jiān)督運行,系指發(fā)現(xiàn)一般缺陷,經(jīng)過使用單位采取措施后能保證安全運行,結論中應當注明監(jiān)督運行需解決的問題及完成期限;(三)暫停運行,僅指安全附件的問題逾期仍未解決的情況。問題解決并且經(jīng)過確認后,允許恢復運行;(四)停止運行,系指發(fā)現(xiàn)嚴重缺陷,不能保證壓力容器安全運行的情況,應當停止運行或者由檢驗機構持證的壓力容器檢驗人員做進一步檢驗。年度檢查一般不對壓力容器安全狀況等級進行評定,但如果發(fā)現(xiàn)嚴重問題,應當由檢驗機構持證的壓力容器檢驗人員按本規(guī)則第五章的規(guī)定進行評定,適當降低壓力容器安全狀況等級。
(本條規(guī)定了年度檢查的4種結論。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第二十條(全面檢驗)檢驗前應當審查以下資料:(一)設計單位資格,設計、安裝、使用說明書,設計圖樣,強度計算書等;(二)制造單位資格,制造日期,產(chǎn)品合格證,質量證明書(對低溫液體(絕熱)壓力容器,還包括封口真空度、真空夾層泄漏率檢驗結果、靜態(tài)蒸發(fā)率指標等),竣工圖等;(三)大型壓力容器現(xiàn)場組裝單位資格,安裝日期,竣工驗收文件;(四)制造、安裝監(jiān)督檢驗證書,進口壓力容器安全性能監(jiān)督檢驗報告;(五)使用登記證;(六)運行周期內的年度檢查報告;(七)歷次全面檢驗報告;(八)運行記錄、開停車記錄、操作條件變化情況以及運行中出現(xiàn)異常情況的記錄等;(九)有關維修或者改造的文件,重大改造維修方案,告知文件,竣工資料,改造、維修監(jiān)督檢驗證書等。本條(一)至(五)款的資料在壓力容器投用后首次檢驗時必須審查,在以后的檢驗中可以視需要查閱。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第二十一條全面檢驗前,使用單位做好有關的準備工作,檢驗前現(xiàn)場應當具備以下條件:(一)影響全面檢驗的附屬部件或者其他物體,應當按檢驗要求進行清理或者拆除;(二)為檢驗而搭設的腳手架、輕便梯等設施必須安全牢固(對離地面3m以上的腳手架設置安全護欄);(三)需要進行檢驗的表面,特別是腐蝕部位和可能產(chǎn)生裂紋性缺陷的部位,必須徹底清理干凈,母材表面應當露出金屬本體,進行磁粉、滲透檢測的表面應當露出金屬光澤;(四)被檢容器內部介質必須排放、清理干凈,用盲板從被檢容器的第一道法蘭處隔斷所有液體、氣體或者蒸汽的來源,同時設置明顯的隔離標志。禁止用關閉閥門代替盲板隔斷;(五)盛裝易燃、助燃、毒性或者窒息性介質的,使用單位必須進行置換、中和、消毒、清洗,取樣分析,分析結果必須達到有關規(guī)范、標準的規(guī)定。取樣分析的間隔時間,應當在使用單位的有關制度中做出規(guī)定。盛裝易燃介質的,嚴禁用空氣置換;(六)人孔和檢查孔打開后,必須清除所有可能滯留的易燃、有毒、有害氣體。壓力容器內部空間的氣體含氧量應當在18%~23%(體積比)之間。必要時,還應當配備通風、安全救護等設施;(七)高溫或者低溫條件下運行的壓力容器,按照操作規(guī)程的要求緩慢地降溫或者升溫,使之達到可以進行檢驗工作的程度,防止造成傷害;(八)能夠轉動的或者其中有可動部件的壓力容器,應當鎖住開關,固定牢靠。移動式壓力容器檢驗時,應當采取措施防止移動;(九)切斷與壓力容器有關的電源,設置明顯的安全標志。檢驗照明用電不超過24V,引入容器內的電纜應當絕緣良好,接地可靠;(十)如果需現(xiàn)場射線檢測時,應當隔離出透照區(qū),設置警示標志;(十一)全面檢驗時,應當有專人監(jiān)護,并且有可靠的聯(lián)絡措施;(十二)檢驗時,使用單位壓力容器管理人員和相關人員到場配合,協(xié)助檢驗工作,負責安全監(jiān)護。
第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第二十二條檢驗人員認真執(zhí)行使用單位有關動火、用電、高空作業(yè)、罐內作業(yè)、安全防護、安全監(jiān)護等規(guī)定,確保檢驗工作安全。(為確保安全,本條提出了檢驗人員應執(zhí)行的有關規(guī)定。)第二十三條檢驗用的設備和器具應當在有效的檢定或者校準期內。在易燃、易爆場所進行檢驗時,應當采用防爆、防火花型設備、器具。(本條規(guī)定了檢驗用設備與器具的要求,強調“在易燃、易爆場所進行檢驗時,應采用防爆、防火花型設備、器具”的要求。)第二十四條檢驗的一般程序包括檢驗前準備、全面檢驗、缺陷及問題的處理、檢驗結果匯總、結論和出具檢驗報告等常規(guī)要求,檢驗人員可以根據(jù)實際情況,確定檢驗項目,進行檢驗工作。(本條規(guī)定了全面檢驗的一般程序。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》第二十五條檢驗的具體項目包括宏觀(外觀、結構以及幾何尺寸)、保溫層隔熱層襯里、壁厚、表面缺陷、埋藏缺陷、材質、緊固件、強度、安全附件、氣密性以及其他必要的項目。(一)檢驗的方法以宏觀檢查、壁厚測定、表面無損檢測為主,必要時可以采用以下檢驗檢測方法:1.超聲檢測;2.射線檢測;3.硬度測定;4.金相檢驗;5.化學分析或者光譜分析;6.渦流檢測;7.強度校核或者應力測定;8.氣密性試驗;9.聲發(fā)射檢測;10.其他。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(二)宏觀檢查主要是檢查外觀、結構及幾何尺寸等是否滿足容器安全使用的要求,本規(guī)則第五章有規(guī)定的,應當按其規(guī)定評定安全狀況等級。1.外觀檢查(1)容器本體、對接焊縫、接管角焊縫等部位的裂紋、過熱、變形、泄漏等,焊縫表面(包括近縫區(qū)),以肉眼或者5~10倍放大鏡檢查裂紋;(2)內外表面的腐蝕和機械損傷;(3)緊固螺栓;(4)支承或者支座,大型容器基礎的下沉、傾斜、開裂;(5)排放(疏水、排污)裝置;(6)快開門式壓力容器的安全聯(lián)鎖裝置;(7)多層包扎、熱套容器的泄放孔。上述檢查項目以發(fā)現(xiàn)容器在運行過程中產(chǎn)生的缺陷為重點,對于內部無法進入的容器應當采用內窺鏡或者其他方法進行檢查。(①缺陷從產(chǎn)生的時段分為制造時產(chǎn)生的缺陷和運行時產(chǎn)生的缺陷,相對而言,運行時產(chǎn)生的缺陷對容器使用安全的危害更大,因此,外觀檢查應“以發(fā)現(xiàn)容器在運行過程中產(chǎn)生的缺陷為重點”。②外觀檢查并非外部檢查,它既需檢查容器的外部也需檢查容器的內部。由于壓力容器內壁的應力水平往往高于外壁且和介質直接接觸,對容器內部的外觀檢查是絕不應忽視的,所以,外觀檢查時“對于內部無法進入的容器應采用內窺鏡或其他方法進行檢查”。)第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》2.結構檢查(1)筒體與封頭的連接;(2)開孔及補強;(3)角接;(4)搭接;(5)布置不合理的焊縫;(6)封頭(端蓋);(7)支座或者支承;(8)法蘭;(9)排污口。上述檢查項目僅在首次全面檢驗時進行,以后的檢驗僅對運行中可能發(fā)生變化的內容進行復查。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》3.幾何尺寸(1)縱、環(huán)焊縫對口錯邊量、棱角度;(2)焊縫余高、角焊縫的焊縫厚度和焊腳尺寸;(3)同一斷面最大直徑與最小直徑;(4)封頭表面凹凸量、直邊高度和直邊部位的縱向皺折;(5)不等厚板(鍛)件對接接頭未進行削薄或者堆焊過渡的兩側厚度差;(6)直立壓力容器和球形壓力容器支柱的鉛垂度。上述檢查項目僅在首次全面檢驗時進行,以后的檢驗只對運行中可能發(fā)生變化的內容進行復查。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》4.保溫層、隔熱層、襯里(1)保溫層的破損、脫落、潮濕、跑冷;(2)有金屬襯里的壓力容器,如果發(fā)現(xiàn)襯里有穿透性腐蝕、裂紋、凹陷、檢查孔已流出介質,應當局部或者全部拆除襯里層,查明本體的腐蝕狀況或者其他缺陷;(3)帶堆焊層的,堆焊層的龜裂、剝離和脫落等;(4)對于非金屬材料作襯里的,如果發(fā)現(xiàn)襯里破損、龜裂或者脫落,或者在運行中本體壁溫出現(xiàn)異常,應當局部或者全部拆除襯里,查明本體的腐蝕狀況或者其他缺陷。外保溫層一般應當拆除,拆除的部位、比例由檢驗人員確定。有以下情況之一者,可以不拆除保溫層:(1)外表面有可靠的防腐蝕措施;(2)外部環(huán)境沒有水浸入或者跑冷;(3)對有代表性的部位進行抽查,未發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷;(4)壁溫在露點以上;(5)有類似的成功使用經(jīng)驗。第一部分《壓力容器定期檢驗規(guī)則》(三)低溫液體(絕熱)壓力容器補充檢查1.夾層上裝有真空測試裝置的低溫液體(絕熱)壓力容器,測試夾層的真空度。其合格指標為:(1)未裝低溫介質的情況下,真空粉末絕熱夾層真
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