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第九章  压力容器的安全装置 北京市特种设备检测中心 郭玖红 2006.4于上海北京 第一节 安全装置分类及选用原则 一.分类 按其功能大致可分为三类。 1．计量显示装置 计量显示装置用以显示容器运行时内部介质的实际状况。如压力表、温度计、液面计等。 2．控制或控制+显示组合装置 这类装置能依照设定的工艺参数自行调节，保证该工艺参数稳定在一定的范围内，有时这些装置还同时能显示介质的实际情况。如减压阀、调节阀、紧急切断阀、电接点压力表、电接点温度计、自动液面计等。 3．安全泄压装置 当容器或系统内介质压力超过额定压力时，该装置能自动泄放部分或全部气体，以防止压力持续升高而威胁到容器的正常使用。如安全阀、爆破片装置。 第二节 安全阀 第三节 爆破片、爆破帽、易熔塞 除安全阀之外，防止超压的安全泄压装置还有爆破片、爆破帽、易熔塞。爆破片又称防爆片、防爆膜，爆破片安全装置由爆破片和相应的夹持器组成。爆破帽是与爆破片作用类似但结构不同的另一种安全装置，多用于超高压容器。易熔塞属于“熔化型”(“温度型”)安全泄压装置，多用于气瓶。 一.爆破片的形式与特点： 按照爆破片的断裂特征可以将爆破片分为剪切型、弯曲型、正拱普通拉伸型、正拱开缝型、反拱型等几种。它们主要区别在于膜片预制形状和膜片材料性质不同。 3.正拱普通型拉伸破坏型(破裂式)爆破片 这种爆破片装置是用塑性良好的材料，如不锈钢、镍、铜、铝等箔材制成的爆破片装在一幅夹持器内而构成的，膜片经过液压预拱成凸型，预拱成型压力一般都不大于容器的正常工作压力，因而膜片安装在容器上以后，其形状一般不会改变。图9.3-3为其结构示意图。 正拱普通拉伸型爆破片的特点是：无碎片飞出，阻力也不大：膜片的动作压力较前两种稳定；膜片在高的拉伸应力长期作用下，尤其是承受脉动载荷时,寿命较短;由于受成型箔材厚度规格的限制，往往难以取得所需要的动作压力。 4．正拱开缝爆破片 这种爆破片是在普通拉伸型的基础上为解决成型箔材的厚度规格不适应各种需要的动作压力而发展起来的。它在预拱成凸型的膜片上开设一圈小孔，膜片承压后，小孔之间的孔带即产生较大的拉伸应力，并在压力达到规定值后而断裂。由于小孔沿径向开槽，所以断裂后膜片沿此槽开裂，形如花瓣，使其能顺利排气。膜片凹侧贴有一层含氟塑料，以保持在正常工作压力的密封和变形。其结构如图9．3．4所示。正拱开缝型爆破片的特点是：膜片可以采用较大的厚度，以增加刚性；调整小孔的孔带宽度可以获得任意的动作压力；开裂的程度较大，有利于气体的排放；加工精度要求高，制造较困难：内衬的密封薄膜易破裂而使爆破片过早失效。 5．反拱型(失稳型、压缩型)爆破片 反拱型爆破片凸面承受压力,当压力达到一定值时，凸型膜片会失稳而突然翻转，随即被装设在它上面的刀具切破，或膜片整体脱落弹出。制造膜片的材料与正拱型膜片的相同。反拱带刀架型和脱落型爆破片如图9.3-5a、b所示。 反拱型爆破片的特点是:在形状尺寸一定的情况下,失稳压力只与膜片材料的弹性模量E有关，而材料的E一般是比较稳定的,所以膜片的动作压力较易控制;在压力与直径相同的条件下,膜片较厚,有利于加工制造;在工作压力下,膜片产生压缩应力一般小于材料的屈服极限,对疲劳、蠕变不敏感,因而膜片寿命较长；通过调整膜片的相对高度可以获得所需的动作压力,因而膜片的厚度能按箔材的成品标格厚度选用:由于要装设切破工具等,排放面积受到影响,排量系数减小;另外加工组装精度要求高。 第四节 压力表 压力表是用来测量压力容器内介质压力的一种计量仪表。由于它可以显示容器内介质的压力，使操作人员可以根据压力表所指示的压力进行操作，将压力控制在允许范围内，所以压力表是压力容器重要的安全附件。 一.压力表选用的要求： 1.选用的压力表，必须与压力容器内的介质相适应。 2.低压容器使用的压力表精度不应低于2.5级；中压及高压容器使用的压力表精度不应低于1.5级。 3.压力表盘刻度极限值应为最高工作压力的1.5-3.0倍，表盘直径不应少于100mm。 4.压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校验，在刻度盘上应刻出指示最高工作压力的红线，注明下次校验日期。压力表校验后应加铅封。 第五节 液面计 液面计是显示容器内液面位置变化情况的装置。盛装液化气体的贮运容器，包括大型球形贮罐、卧式贮槽和罐车等，需装设液面计以防止容器内因满液而发生液体膨胀导致容器超压事故。用作液体蒸发用的换热容器，需装设液面计以防止液面过低或无液位而发生超温烧坏容器。 一.液面计的种类： 玻璃管液面计、平