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构型式,两根拉杆的交叉处应为立体交叉,不得焊死,各拉杆最高点和最低点的安装位置应分别在同一标高上。采用上述措施的目的,是为了保证各支柱和拉杆的受力均匀。
五 、 人孔与手孔
压力容器检查孔包括人孔与手孔,开设检查孔的目的是为了检查容器在使用过程中是否产生裂纹、变形、腐蚀等缺陷。对压力容器检查孔的要求见《容规》第45条,《容规》第46、47条列出不开设检查孔压力容器条件。(P26)
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●人孔、手孔的选用(HG/T21514~21535-2005) 人孔和手孔均巳标准化,可根据设计需要和操作要求直接选用。选用时应综合考虑公称压力、公称直径(人、手孔的公称压力与法兰的公称压力概念类似。公称直径则指其简节的公称直径)、工作温度以及人、手孔的结构和材料等诸方面的因素。
●人孔和手孔类型的确定 人、手孔的类型很多,选择使用上有较大的灵活性。通常可以根据操作需要、使用压力、重量大小、安装位置以及开启频繁程度等方面确定人、手孔的类型。具体有以下考虑: 1)工作压力较高时宜选用对焊法兰人、手孔,反之多用平焊法兰人、手孔;
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2)安装位置较高,检修不便的容器上宜选用回转盖或吊盖型式的人、手孔;
3)若选择吊盖人孔时,当人孔筒节轴线水平安装,应选垂直吊盖人孔;当人孔筒节轴线垂直安装,应选水平吊盖人孔;
4)人、手孔需经常打开时,可选用快开式的人、手孔结构。 5)卧式容器筒体长度大于6米时,应考虑开设2个以上人孔。
六、 视 镜
视镜是用来窥视容器内部情况、指示物料液面以及照明的部件,常装设于容器简体、封头或人、手孔等位置。
●视镜的结构型式及特点
视镜有两种基本的结构型式,一种是不带颈视镜,另一种是带颈视镜。这两种视镜都有相应的衬里结构型式。
1)不带颈视镜,它主要由凸缘、视镜、玻璃和压紧环等零件组成。它结构简单、不易结料、便于窥视。但凸缘与简体或封头焊接时易产生变形,如不采取措施则会影响视颈玻璃的安装和使用。
2)带颈视镜主要由带颈法兰、视镜玻璃和压紧环组成。适于在视镜需要斜装 或容器直径较小的场合应用。
根据结构型式不同,还有一些特殊的视镜,如真空设备视镜、带罩视镜、安全 视镜、粉状物料视镜以及长型视镜等。
●压力容器视镜选用: 《压力容器视镜》其标准号为HG20619 ~21620-1986,其中规定最高使用压力为2.5MPa,允许介质温度为0-200℃。视镜玻璃材质为钢化硼硅玻璃,其耐热急变温差为180℃,其它金属零件材料有碳素钢(代号I)和不锈钢(代号II)两种。视镜的选用:
1)应合理选择视镜的公称直径。大直径视镜不易很快全部污染,可用于污染情况。大直径容器需要观察的范围大,此时应选用较大直径的视镜。
2)当需要观察容器内部时,应有部分视镜作照明用。照明视镜的装设位置应视视镜的位置不同、照明光线强弱、观察区域大小以及容器内部情况而定。
3)视镜因介质结晶、水汽冷凝等原团严重影响观察时,应装设冲洗装置。
4)利用某些位置的人、手孔装置视镜,可减少容器简体的开孔,对有衬层的容器有利。
七、 液面计
液面计是用以指示容器内物料液面的装置,其类型很多,大体上可分为四类,有玻璃板液面计、玻璃管液面计、浮子液面计和浮标液面计。在中低压容器中常用前两种。玻璃板液面计有透光式和反射式两种结构,其适用温度一般在0~250℃。但透光式适用工作压力较反射式高。玻璃管液面计适用工作压力小于1.6MPa,介质温度在0~250℃的范围。 液面计与容器的连接型式有法兰连接、颈部连接及嵌入连接,分别用于不同型式的液面计。
●液面计选用:
压力容器液面计应符合有关标准的规定,并应符合<<容规>>第164条规定: 1)应根据压力容器介质、最高工作压力和温度正确选用。
2)在安装使用前,低、中压容器用液面计,应进行1.5倍液面计公称压力的液压试验;高压容器用液面计,应进行1.25倍液面计公称压力的液压试验。
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3)盛装0℃以下介质的压力容器,应选用防霜液面计。
4)寒冷地区室外使用液面计,应选用夹套型或保温型结构液面计。
5)用于易燃、毒性程度为极度、高度危害介质的液化气体压力容器上,应有防止泄漏的保护装置。
6)要求液面指示平稳的,不应采用浮子(标)式液面计。 7)移动式压力容器不得使用玻璃板式液面计。
8)玻璃板液面计和玻璃管液面计均适用于物料内没有结晶等堵塞固体的场合。板式液面计承压能力强,但是比较笨重、成本较高。
9)玻璃板液面计一般选易观察的透光式,只有当物料很干净时才选反射式。
10)当容器高度大于3m时,玻璃板液面计和玻璃管液面计的液面观察效果受到限制,应改用其它适用的液面计。
八、 超压泄放装置
超压泄放装置是一种保证压力容器安全运行,防止发生超压爆炸,兼有自动报警作用的保险装置。它包括安全阀、爆破片装置,以及二者组合装置。
安全阀是使用最广泛的自动泄压防护阀门,当介质压力由于某种原因升高到开启压力时,阀瓣自动开启,随之介质排放,以防止容器或系统超压。当容器或系统中压力恢复正常后,阀门自动关闭,保持密封状态,阻止介质排出。
爆破片装置是一次性使用的泄放装置,它靠进口静压使爆破片受压爆破或脱落,形成泄放口,超压介质迅速排放,保护容器不发生超压变形或爆炸。
《容规》第141条规定:本规程适用范围内的压力容器,应根据设计要求装设安全泄放装置(安全阀或爆破片装置)。压力源来自压力容器外部,且得可靠控制时,安全泄放装置可以不直接安装在压力容器上。
1、压力容器泄放量的计算
防止超压容器允许的超压限度,按〈〈容规〉〉第145(P67)条规定:,必须使泄放装置排放能力大于等于容器的安全泄放量。
容器的安全泄放量是指容器内的介质压力在达到规定的泄放压力或爆破压力值时,为保证其压力不在再继续升高而在单位时间内所必须泄放的介质量。
计算压力容器安全泄放量是按可能发生的最不利的情况考虑的,对于不同的压力容器应按不同的方法确定其安全泄放量。
●压缩气体或水蒸汽压力容器的安全泄放量
压缩机附属的气体储罐和蒸汽锅炉以及废热锅炉汽包等压力容器的安全泄放量为单位时间内产生气体压力的设备所能注入的最大气量,即压缩机的排气量或锅炉的最大蒸发量。
●液化气体压力容器的安全泄放量
(1) 介质为易燃液化气体或位于有可能发生火灾的环境下工作时的非易燃液化 气体的压力容器。
这类容器的安全泄放量应根椐火灾时单位时间类输入的热量和液化气体的汽化 潜热来确定。容器有无绝热保温层,在火灾环境下所吸收的热量是不同的。
(2)介质为非易燃液化气体,且置于无火灾危险环境下的压力容器这类压力容器的安全泄放量可根椐无保温层情况计算,并选取大于计算值的30%。压力容器的安全泄放量计算详见容规附件5。
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2、安全阀主要参数
(1)最大允许工作压力PW
最大工作压力系指在设计温度下,容器顶部所允许承受的最大压力。 (2)动作压力
动作压力系指安全阀的开启压力。
(3)开启压力PZ
开启压力系指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起,介质连续排出时的瞬时压力。化工系统中,开启压力一般定为最高工作压力的1.05~1.1倍。 (4)泄放压力(排放压力)Pb
泄放压力系指安全阀阀瓣达到规定开启高度时进口侧的压力。Pb=1.1P (5)关闭压力
关闭压力及回座压力,系指阀瓣重新与阀座接触,介质不再排出时的压力。通 常为开启压力的80%~90%。
综合上述压力值,工作压力<最高工作压力<关闭压力<开启压力<设计压力<排放压力<试验压力
3、安全阀的结构和分类
对于安全阀的结构有不同的分类方法。从安全阀的动作考虑,主要分为微启式和全启式,它们的结构区别在于阀座阀瓣连接处密封件的型式不同。从加裁机构考虑,主要分为杠杆重锤式和弹簧式两种。从介质作用是否直接施加于安全阀方面考虑,又可分为直接作用式和非直接作用式(如脉冲式安全阀)两类。
1)杠杆重锤式安全阀。最原始杠杆重锤式安全阀是阀杆中心直接装设铅块, 又称静重式安全阀。它通过增减重块的重量调整安全阀的开启压力,因此不能用于压力较高的场合。杠杆式安全阀特点是:加载衡定和可调,结构简单,但整体尺寸大;对高温敏感性小,易受到振动而发生泄漏。因此,它不能用于高压场合,也不能用在移动式容器和活塞式机械的附属容器上。目前,在许多场合均已被弹簧式安全阀所代替。
2)弹簧式安全阀是利用弹簧压缩力平衡介质作用在阀瓣上的力,只要调节螺旋 弹簧的压缩量,就可以调节安全阀的开启压力。弹簧式安全阀接构紧凑,较灵敏可靠,故在压力容器上被广泛选用。弹簧式安全阀特点是:结构简单,调整灵活,体积小,载荷范围大,对振动不敏感,安装不受环境严格限制等优点。
3)脉冲式安全阀是一种非直接作用式安全阀,它由主阀和脉冲阀组成。脉冲阀仅提供主阀的驱动源,主阀则通过脉冲阀所提供的驱动源控制起自身的启比闭动作。目前,这种安全阀在电站锅炉上应用较广,在压力容器上,仍是由直接作用弹簧式安全阀为主要安全泄压装置。
4、安全阀选用
根据安全阀计算确定的公称直径;根据容器设计压力和设计温度,来确定安全阀压力等级。选用安全阀应考虑容器的压力、温度、介质的性质并核算安全阀排气泄放能力。一股的选用原则如下: