硫化罐快開蓋聯鎖裝置技術改造及應用

申傳芬，劉曉莉

（青島市石化高級技工學校，山東 青島 266061）

硫化罐是橡膠硫化加工的主要設備之一，也歸屬于快開門式壓力容器，其開啟形式通常被設計為快開蓋方式，目前尚有小微橡膠制品企業的硫化罐設備沒有安全鎖緊裝置，故本論文主要為該類企業的硫化罐進行技術改造。因為當設備在運行時，若是操作不當，比如罐內氣壓沒有排除就進行開蓋操作或者罐蓋沒有蓋嚴密就開始送氣提升氣壓，很容易發生意外，危及生命安全。

1 快開門式壓力容器的總體概述

1.1 快開門式壓力容器的特點

快開門式壓力容器由于設計應用氣壓不是很高，所以市面上出現的此類容器基本都是中、低壓類型的，并且，快開門式壓力容器還有一個很容易辨別的特征，那就是該容器通常采用快開閉蓋安全鎖緊裝置。

（1）特殊性。壓力容器發展到現在為止，還沒有形成統一的設計規范要求，快開門式壓力容器至今還是沿用國外的設計結構，并且樣式繁多，不便于管理，各種突發問題不斷，技術難點難以得到解決。

（2）承受交變載荷?？扉_門式壓力容器在運行過程中，工況環境復雜，長期處在溫壓高低交替的周期中，時常受到交變壓力的作用，容易損壞容器內部結構,縮短使用壽命。

（3）設置安全聯鎖裝置。該壓力容器由于開蓋以及閉蓋操作頻繁，操作不當，是引發容器發生爆炸事故的主要因素。國家早就明文規定，對硫化罐這種設備必須有自鎖裝置。簡單通俗的講就是，當開蒸汽進行硫化的同時，必須對硫化罐的門或蓋，進行鎖定。相反，要開啟硫化罐的門或蓋時，必須同時切斷蒸汽供給，以免造成重大的人員傷亡事故。

1.2 安全聯鎖裝置的結構類型

快開門式壓力容器由于門蓋開啟方便快捷，因此該類型容器被廣泛應用，當前的快開門式壓力容器根據快開裝置可以劃分為以下幾類。

卡箍連接結構。卡箍主要是通過其內部的錐面與筒蓋部位處的法蘭錐面相連，并且受到頂蓋所轉移過來的軸向力的作用。由于是通過人工操作來完成壓力容器的開閉功能，因此，該容器的開啟速度較慢，效率不高，難以實現快速開閉，故主要應用于染色機等要求不高的設備上。

齒嚙式快開裝置。在罐蓋和端部法蘭上加工出嚙合齒，使齒均勻分布在圓周方向上。當旋轉頂蓋法蘭的時候，由于端部法蘭與頂部法蘭是通過齒進行嚙合與錯開的，所以達到快速啟閉罐蓋的目的。主要被應用于大型蒸壓釜以及硫化罐。

壓緊式快開裝置。該裝置主要是通過旋轉手柄、手輪以及凸輪等壓緊式結構來實現壓力容器門蓋的快速緊固閉合和快速打開，通常采用強制密封結構，也就是通過旋轉手柄、凸輪等壓緊式結構來實現預緊或密封，并被滅菌器所應用。

剖分環式快開裝置。該裝置結構主要采用的是全自動密封結構，是剖切環在內壓軸向力的作用下，致使開閉環實現快速開啟。即使對于高壓環境要求，這種結構也是適用的。

1.3 安全聯鎖裝置的型式類型

安全聯鎖裝置按照其作用力的形式來劃分，可以分為以下幾種型式：直接作用式的安全聯鎖裝置；間接式作用式安全聯鎖裝置；組合式安全聯鎖裝置。

2 硫化罐快開蓋聯鎖裝置的技術改造以及應用效果

2.1 硫化罐快開蓋聯鎖裝置工作原理

通過對硫化罐結構的分析可以知道，旋塞閥當完全閉合的時候，硫化罐端部與頂部法蘭處的齒也是完全嚙合的，銷軸此時也已經插在了頂蓋的耳孔之中，頂蓋是無法進行旋轉操作的，這個時候就可以向硫化罐內通汽，加大罐內氣壓，進行原料加工處理。當罐內原料硫化加工完成之后，需要進行開蓋時，必須先旋轉偏心輪到指定位置，并打開旋塞閥，把硫化罐內部的氣體排出來，排氣時會發出一定的響聲，如果響聲停息，說明罐內氣壓已經降到了零點，這個時候，銷軸就會在彈簧的作用下，重新回到罐耳中，罐蓋就可以打開了。當原料搬運完成之后，重新閉合罐蓋時，該裝置又能防止頂部法蘭與端部法蘭嚙合的時候進行再次送氣加壓。因為，此時旋塞閥處于開啟狀態，送氣就會通過旋塞閥排出，避免了升壓的可能。而且罐耳跟頂蓋耳孔沒有重合，偏心輪也無法轉動，銷軸也沒有插入頂蓋耳孔中，旋塞閥也沒有閉合，只有這些條件都滿足閉合要求，硫化罐才能夠進行通氣加壓。

2.2 硫化罐快開蓋聯鎖裝置技術改造依據

我們在改造硫化罐時，采用了以下一種簡單易行的安全聯鎖裝置。首先在罐體法蘭最上方和蓋門法蘭鎖牙上方（此時蓋門已由手動齒輪與設備法蘭上緊到位）垂直配鉆一個Φ13mm的通孔，以便順利插入Φ12mm的鎖銷。將蒸汽進管及進汽控制閥門（球閥）固定安裝于設備法蘭頂部（見圖1）。去掉閥門原有手把，制作一個與閥門芯軸相配合的杠桿手把。杠桿手把的另一頭連接一個鎖銷，杠桿手把以閥門軸芯為轉軸，轉動時可將鎖銷插入或拔出，控制蓋門不能隨便轉動（見圖1）。

圖1

工作過程就是將襯好生膠的部件，放進到硫化罐中用蒸汽進行硫化。蒸汽工作壓力大約在0.2～0.3MPa，該設備直徑大約在1m，長度在1.6m左右。該罐蓋門是用絞鏈與罐體側面連接，可像門一樣從一側轉動關閉，然后，再用手動齒輪將蓋門上的局部齒條嚙合轉動15度左右，將蓋門上好，蓋上蓋后壓緊扭動一下，方能上緊鎖好一樣（因壓力鍋口邊有鎖牙）。

安裝時，要調整到鎖銷插入時正好進汽閥門開通。這時設備內通汽工作，不會隨便打開蓋門。當然，在蒸汽進管及進汽控制閥門鏡像對稱處，并列固定安裝一個乏汽管及乏汽閥門，其作用正好與進汽閥門作用相反（見圖2）。當進汽閥門全打開時，乏汽閥門應留有一定的乏汽流量，以便設備工作時喘氣。

圖2

鎖銷插入正好關閉（關小）乏汽閥門；鎖銷拔出時，打開乏汽閥門，設備內泄壓。保證了壓力容器的安全運行。特別需要注意的是在打開硫化罐罐蓋的時候，必須要看壓力表，待壓力表指針為零時方能開啟。

2.3 實際應用效果

在某廠家同意技術改造方案的基礎之上，對硫化設備進行了改造試驗，在硫化罐使用安全聯鎖裝置以后，發現該裝置不僅解決了工廠資金不足的境窘，又解決了生產中，危害職工人身生命安全的安全隱患。而且該裝置還使硫化罐罐蓋具有快速開啟與閉合的功能，提升了操作效率的同時，也增大了安全保障，完全達到了預期的目的。但是需要注意的是，在生產操作過程中，對于一些小細節也不容忽視，否則會因小失大，釀成難以補救的后果。需要養成良好的操作習慣，定期的進行總結并進行安全教育。

3 結語

硫化罐快開蓋緊鎖裝置不僅安裝便捷，操作簡單，而且還安全可靠，完全符合相關規定，通過對硫化罐的技術改造，安全鎖緊裝置完全滿足了使用過程中對安全的要求，提高了安全保障，降低了安全事故的發生率。

參考文獻：

[1]強天鵬.壓力容器檢驗[M].新華出版社,2008,507-508.

[2]鄭津洋.快速開關蓋式壓力容器[J].化工裝備技術,1997,18(2):34-37.

[3]盛水平.典型快開門式壓力容器爆炸失效規律研究[J].化工設備與管道,2010,47(5):17.