摘 要:压力容器是一种具有爆炸性危险、涉及人们生命安全的设备,因此,压力容器通常都具有相应的安全附件,以防容器超压、超温或超载,为压力容器提供最后一道安全屏障。因此,必须确保安全附件选择的科学性,采用有效的安全校验措施,保障压力容器的安全运行。
关键词:压力容器;安全附件;合理选择;安全校验
对于压力容器而言,其安全附件种类较多,根据《压力容器安全技术监察规程》所管辖的压力容器安全附件主要包括了压力表、安全阀、爆破片、壁温测试仪、液位计等。文章以“镇江奇美化工”出产的压力容器为例,对其安全附件中压力表、安全阀的合理选用与安全校验措施进行了探讨。
1 安全阀的选择及安全校验
作为一种无须借助任何外力,可通过介质自身的力排除额定数量流体,防止压力超出额定安全值的自动性阀门,安全阀在压力值恢复正常之后会自行关闭,防止介质继续流出。
1.1 安全阀的合理选择
在合理选用安全阀时,必须以压力容器工艺流程及条件为依据,结合介质的特点,全面考虑安全阀的加载、封闭结构,排放形式,安全泄放量等。压力容器安全阀种类很多,根据阀瓣加载形式的不同,可以将其分为弹簧式安全阀与静重式安全阀两类,前者结构相对紧凑,体积较小,操作灵敏,对于震动的敏感性较弱,但阀内的弹簧容易受到高温的影响而降低其弹性;后者结构相对简单,调整与操作较为方便和准确,耐高温,但由于结构相对笨重,因而不适用于高压容器中。根据气体排放形式的不同,可将安全阀分为完全封闭式、半封闭式及开放式。完全封闭式安全阀所排出的介质不会外泄,采用的多为有毒、易燃及污染性介质容器;半封闭式安全阀所排放的介质多从排气管中排出,适用于对环境无污染的容器中;开放式安全阀适用于介质为空气或无污染的高温气体容器中。根据开启高度的不同,又可将安全阀分为全启式、中启式及微启式三类,全启式多用于介质为气体、蒸汽或液体的排放,应用较广,微启式多用于液体介质的排放。排放量情况是科学选择安全阀的关键,要求安全阀排放量必须≥容器的安全泄放量,在选择安全阀时,要求其工作压力范围必须同容器的相一致。通常,压力容器多采用的是弹簧全启式安全阀。
1.2 安全阀的安全校验
在安全阀安装之前,要求专业人员必须对其进行水压及气密性试验,在试验合格之后,再开始进行安全校正和调整。“新容规”将安全阀开启压力调整为整定压力,要求整定压力通常不能超过容器设计压力,但是,对于设计图或铭牌上有最高允许工作压力标注的,可采用最高允许工作压力对安全阀整定压力进行确定。此规定充分利用了容器的承载力,在确保安全的前提下,防止了安全阀的频繁性开启,防止了易燃、有毒介质发生外泄,对设置有安全阀的低压容器而言具有十分重要的意义。安全阀在校正和调整之后,需要进行铅封。对于安全阀而言,需要定期进行校验,每年至少进行一次校验,并以安全技术规范中的相关规定为依据,进行校验,对弹簧载荷式安全阀而言,在满足一定要求的情况下,经技术负责人批准之后,可适当对校验周期进行延长。
2 壓力表的选择及安全校验
压力表负责对压力容器内介质的压力进行测量,压力表也具有多种类型,主要包括活塞式、液柱式、电量式、弹簧元件式压力表四种。
2.1 压力表的合理选择
2.1.1 量程。以相关规定的要求为依据,选择压力表时应同容器内介质及工作压力相匹配,压力表盘的极限刻度值应为1.5-3.0倍的设计压力,通常选为2倍的设计压力。若量程过大会对读数准确性造成影响,若过小又会使压力表弹性元件长期变形,导致误差加大,缩短使用寿命。且若量程过小,一旦压力容器超压进行运行,压力表的指针会直接越过最大量程,显示接近零位,使得操作者产生错觉,引发重大安全事故。因此,要求压力表压力范围切忌超出极限刻度值的2/3。
2.1.2 精度。压力表精度需要根据其允许误差所占极限刻度值的百分数进行确定,压力表精度等级通常都已标示于表盘上。根据相关规定的要求,设计压力<1.6Mpa的容器,所选择的压力表精度至少为2.5级;设计压力≥1.6Mpa的容器,所选择的压力表精度至少为1.6级,即设计压力值越小,对其精度的要求就越高。如容器表盘量程为0-2.5Mpa,精度为2.5级的压力表,其指针显示的压力值同待测介质真实压力值间的允许误差要求不能超出±0.0625Mpa,即当指示压力值1.0MPa时,真实气压在0.9375-1.0625MPa间。由此可知,压力表误差情况不仅同精度相关,还同其量程相关。相同量程下,精度越高,压力表误差越小,相同精度下,量程越大,压力表误差则越大。
2.1.3 表盘直径。为了方便操作,要求压力表应安装在醒目处,且要求其表盘直径不能过小。规定要求,压力表表盘直径应≥100mm。若压力表设置偏高,或者距离岗位相对较远,还需要进一步增大压力表的表盘直径。压力容器多数采用弹簧元件式压力表,少数压力容器因介质腐蚀性强会采用波纹平膜式。对于氧气、氢气、氯气、乙炔、液氨等需要采用专用式压力表。
2.2 压力表安全校验
为了确保压力表的灵敏性及准确性,除了科学选择及正确安装以外,还需要加强压力表的校验及维护工作。校验时必须满足计量部门的相关规定,安装之前进行校验,在压力表刻度盘上标示工作压力指示红线,切忌涂画于表盘上,以防玻璃转动,导致操作者失误而引发安全事故。通常而言,压力表需要6个月进行一次校验,合格之后进行铅封,并对下次校验日期进行标注,严禁使用未校验或无铅封的压力表。
3 结束语
总而言之,使用压力容器的单位必须充分重视安全附件的选择及安全校验工作,加强常用安全附件,如安全阀、压力表的定期校验及维护,确保安全附件能够充分发挥作用,保障压力容器运行过程的安全性与稳定性。
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作者简介:瞿智锋(1984-),汉,助理工程师,研究方向:机械设备。