摘 要:壓力容器是一種具有爆炸性危險、涉及人們生命安全的設備,因此,壓力容器通常都具有相應的安全附件,以防容器超壓、超溫或超載,為壓力容器提供最后一道安全屏障。因此,必須確保安全附件選擇的科學性,采用有效的安全校驗措施,保障壓力容器的安全運行。
關鍵詞:壓力容器;安全附件;合理選擇;安全校驗
對于壓力容器而言,其安全附件種類較多,根據《壓力容器安全技術監察規程》所管轄的壓力容器安全附件主要包括了壓力表、安全閥、爆破片、壁溫測試儀、液位計等。文章以“鎮江奇美化工”出產的壓力容器為例,對其安全附件中壓力表、安全閥的合理選用與安全校驗措施進行了探討。
1 安全閥的選擇及安全校驗
作為一種無須借助任何外力,可通過介質自身的力排除額定數量流體,防止壓力超出額定安全值的自動性閥門,安全閥在壓力值恢復正常之后會自行關閉,防止介質繼續流出。
1.1 安全閥的合理選擇
在合理選用安全閥時,必須以壓力容器工藝流程及條件為依據,結合介質的特點,全面考慮安全閥的加載、封閉結構,排放形式,安全泄放量等。壓力容器安全閥種類很多,根據閥瓣加載形式的不同,可以將其分為彈簧式安全閥與靜重式安全閥兩類,前者結構相對緊湊,體積較小,操作靈敏,對于震動的敏感性較弱,但閥內的彈簧容易受到高溫的影響而降低其彈性;后者結構相對簡單,調整與操作較為方便和準確,耐高溫,但由于結構相對笨重,因而不適用于高壓容器中。根據氣體排放形式的不同,可將安全閥分為完全封閉式、半封閉式及開放式。完全封閉式安全閥所排出的介質不會外泄,采用的多為有毒、易燃及污染性介質容器;半封閉式安全閥所排放的介質多從排氣管中排出,適用于對環境無污染的容器中;開放式安全閥適用于介質為空氣或無污染的高溫氣體容器中。根據開啟高度的不同,又可將安全閥分為全啟式、中啟式及微啟式三類,全啟式多用于介質為氣體、蒸汽或液體的排放,應用較廣,微啟式多用于液體介質的排放。排放量情況是科學選擇安全閥的關鍵,要求安全閥排放量必須≥容器的安全泄放量,在選擇安全閥時,要求其工作壓力范圍必須同容器的相一致。通常,壓力容器多采用的是彈簧全啟式安全閥。
1.2 安全閥的安全校驗
在安全閥安裝之前,要求專業人員必須對其進行水壓及氣密性試驗,在試驗合格之后,再開始進行安全校正和調整。“新容規”將安全閥開啟壓力調整為整定壓力,要求整定壓力通常不能超過容器設計壓力,但是,對于設計圖或銘牌上有最高允許工作壓力標注的,可采用最高允許工作壓力對安全閥整定壓力進行確定。此規定充分利用了容器的承載力,在確保安全的前提下,防止了安全閥的頻繁性開啟,防止了易燃、有毒介質發生外泄,對設置有安全閥的低壓容器而言具有十分重要的意義。安全閥在校正和調整之后,需要進行鉛封。對于安全閥而言,需要定期進行校驗,每年至少進行一次校驗,并以安全技術規范中的相關規定為依據,進行校驗,對彈簧載荷式安全閥而言,在滿足一定要求的情況下,經技術負責人批準之后,可適當對校驗周期進行延長。
2 壓力表的選擇及安全校驗
壓力表負責對壓力容器內介質的壓力進行測量,壓力表也具有多種類型,主要包括活塞式、液柱式、電量式、彈簧元件式壓力表四種。
2.1 壓力表的合理選擇
2.1.1 量程。以相關規定的要求為依據,選擇壓力表時應同容器內介質及工作壓力相匹配,壓力表盤的極限刻度值應為1.5-3.0倍的設計壓力,通常選為2倍的設計壓力。若量程過大會對讀數準確性造成影響,若過小又會使壓力表彈性元件長期變形,導致誤差加大,縮短使用壽命。且若量程過小,一旦壓力容器超壓進行運行,壓力表的指針會直接越過最大量程,顯示接近零位,使得操作者產生錯覺,引發重大安全事故。因此,要求壓力表壓力范圍切忌超出極限刻度值的2/3。
2.1.2 精度。壓力表精度需要根據其允許誤差所占極限刻度值的百分數進行確定,壓力表精度等級通常都已標示于表盤上。根據相關規定的要求,設計壓力<1.6Mpa的容器,所選擇的壓力表精度至少為2.5級;設計壓力≥1.6Mpa的容器,所選擇的壓力表精度至少為1.6級,即設計壓力值越小,對其精度的要求就越高。如容器表盤量程為0-2.5Mpa,精度為2.5級的壓力表,其指針顯示的壓力值同待測介質真實壓力值間的允許誤差要求不能超出±0.0625Mpa,即當指示壓力值1.0MPa時,真實氣壓在0.9375-1.0625MPa間。由此可知,壓力表誤差情況不僅同精度相關,還同其量程相關。相同量程下,精度越高,壓力表誤差越小,相同精度下,量程越大,壓力表誤差則越大。
2.1.3 表盤直徑。為了方便操作,要求壓力表應安裝在醒目處,且要求其表盤直徑不能過小。規定要求,壓力表表盤直徑應≥100mm。若壓力表設置偏高,或者距離崗位相對較遠,還需要進一步增大壓力表的表盤直徑。壓力容器多數采用彈簧元件式壓力表,少數壓力容器因介質腐蝕性強會采用波紋平膜式。對于氧氣、氫氣、氯氣、乙炔、液氨等需要采用專用式壓力表。
2.2 壓力表安全校驗
為了確保壓力表的靈敏性及準確性,除了科學選擇及正確安裝以外,還需要加強壓力表的校驗及維護工作。校驗時必須滿足計量部門的相關規定,安裝之前進行校驗,在壓力表刻度盤上標示工作壓力指示紅線,切忌涂畫于表盤上,以防玻璃轉動,導致操作者失誤而引發安全事故。通常而言,壓力表需要6個月進行一次校驗,合格之后進行鉛封,并對下次校驗日期進行標注,嚴禁使用未校驗或無鉛封的壓力表。
3 結束語
總而言之,使用壓力容器的單位必須充分重視安全附件的選擇及安全校驗工作,加強常用安全附件,如安全閥、壓力表的定期校驗及維護,確保安全附件能夠充分發揮作用,保障壓力容器運行過程的安全性與穩定性。
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作者簡介:瞿智鋒(1984-),漢,助理工程師,研究方向:機械設備。