压力表基本知识Word格式.docx
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（4）高温容器（t≥450℃）。
（九）按设计压力分
（1）低压容器（代号L） 0．1MPa≤P＜1．6MPa。
（2）中压容器（代号M） 1．6MPa≤P＜10MPa。
（3）高压容器（代号H） 10MPa≤P<
100MPa。
（4）超高压容器（代号U） p≥100MPa。
另外，按使用方式可分为固定式和移动式压力容器；
按结构分为可拆结构和不可拆结构容器。
二、压力容器分类
国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规程》（质技监局发[1999]154号，以下简称《容规》）根据压力容器操作压力、介质危害程度、容器功能、结构特性、材料和对容器安全性能的综合影响程度等，将压力容器分为三类。
（一）第一类压力容器
低压容器（第
（二）、（三）款规定的除外）。
（二）第二类压力容器（下列情况之一，第（三）款规定的除外）：
（1）中压容器；
（2）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；
（3）低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；
（4）低压管壳式余热锅炉；
（5）低压搪玻璃压力容器。
（三）第三类压力容器（下列情况之一）：
（1）高压容器。
（2）中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；
（3）中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV大于或等于10MPa·
m3）；
（4）中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV大于或等于0．5MPa·
（5）低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pV大于或等于0．2MPa·
（6）高压、中压管壳式余热锅炉；
（7）中压搪玻璃钢容器；
（8）使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的压力容器；
（9）移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车、[液化气体运输（半挂车）、低温液体运输（半挂车）、永久气体运输（半挂车）]和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体）；
（10）球形储罐（容积大于等于50m3）；
（11）低温液体储存容器（容积大于5m3）。
三、压力容器的制造材料
石油化工装置的压力容器绝大多数为钢制的。
制造材料多种多样，比较常用的有如下几种。
（一）Q235—A
0235—A钢，含硅量多，脱氧完全，因而质量较好。
限定的使用范围为：
设计压力≤1．0MPa，设计温度0～350℃，用于制造壳体时，钢板厚度不得大于16mm。
不得用于盛装液化石油气体、毒性程度为极度、高度危害介质及直接受火焰加热的压力容器。
（二）20g
20g锅炉钢板与一般20号优质钢相同，含硫量较Q235—A钢低，具有较高的强度，使用温度范围为－20～475℃，常用于制造温度较高的中压容器。
（三）16MnR
16MnR普通低合金容器钢板，制造中、低压容器可减轻温度较高的容器重量，使用温度范围为－20～475℃。
（四）低温容器（低于－20℃）材料
主要是要求在低温条件下有较好的韧性以防脆裂，一般低温容器用钢多采用锰钒钢。
（五）高温容器用钢
温度＜400、可用普通碳钢，使用温度400～500℃可用15MnVR、14MnMoVg，使用温度500～600℃可采用15CrMo、12Cr2Mol，使用温度600～700℃应采用0Cr13Ni9和1Cr18Ni9Ti等高合金钢。
四、压力容器管理法规
压力容器属危险性大的生产设备，为了确保压力容器安全运行，国务院颁发了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》（以下简称《条例》），质量技术监督局颁发了《压力容器安全技术监察规程》。
《条例》和《容规》都是强制执行的压力容器管理法规，凡是从事压力大于0．1MPa表压的各种压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造的单位，都必须贯彻执行。
《条例》的主要规定有：
（一）压力容器的设计
压力容器的设计单位，必须持有省级以上（含省级）主管部门批准，同级劳动部门备案的压力容器设计单位批准书。
超高压容器的设计单位，应持有经国务院主管部门批准，并报劳动部锅炉压力容器安全监察机构备案的超高压容器设计单位批准书，否则，不得设计压力容器。
（二）压力容器的制造
凡制造和现场组焊压力容器的单位，必须持有省级以上（含省级）劳动部门颁发的制造许可证。
超高压容器的制造单位，必须持有劳动部颁发的制造许可证。
制造单位必须按批准的范围（即允许或组焊一、二类或三类）制造或组焊。
无制造许可证的单位，不得制造或组焊压力容器。
容器制成后必须进行压力试验。
压力试验是指耐压试验和气密性试验，耐压试验包括液压试验和气压试验。
除设计图样要求用气体代替液体进行耐压试验外，不得采用气压试验。
进行气压试验前，要全面复查有关技术文件，要有可靠的安全措施，并经制造安装单位技术负责人和安全部门检查、批准后方可进行。
需要进行气密性试验的容器，要在液压试验合格后进行。
压力试验的压力应符合设计图样要求，且不小于表5—1的规定。
表5—1 压力试验的试验压力
液压试验时，容器要充满液体，排净空气，待容器壁温度与液体温度相同时，才能缓慢升压到规定压力，根据容器大小保持10～30min，然后将压力降到设计压力至少保持30min。
气压试验时，首先缓慢升压至规定试验压力的10％，保持10min，然后对所有焊缝和连接部位进行初次检查。
合格后继续升压到规定试验压力的50％，其后按每级为规定试验压力的10％的级差升压到试验压力，保持10～30min，然后再降到设计压力至少保持30min，同时进行检查。
要注意气压试验时所用气体应为干燥的空气或氮气，气体温度不低于15℃。
压力试验要严格按照试验的安全规定进行，防止试验中发生事故。
液压试验后检查，符合下列情况为合格：
（1）无渗漏；
（2）无可见异常变形；
（3）试验过程中无异常响声。
压力容器出厂时，制造单位必须按照《容规》的规定向订贷单位提供有关技术资料。
（三）压力容器的安装
压力容器安装质量的好坏直接影响容器使用的安全。
压力容器的专业安装单位必须经质量技术监督部门审核批准才可以从事承压设备的安装工作。
安装作业必须执行国家有关安装的规范。
安装过程中应对安装质量实行分段验收和总体验收。
验收由使用单位和安装单位共同进行。
总体验收时，应有上级主管部门和劳动部门参加。
压力容器安装竣工后，施工单位应将竣工图、安装及复验记录等技术资料及安装质量证明书等移交给使用单位。
（四）压力容器的定期检验
压力容器的定期检验是指在容器使用的过程中，每隔一定期限采用各种适当而有效的方法，对容器的各个承压部件和安全装置进行检查和必要的试验。
通过检验，发现容器存在的缺陷，采取措施，以防压力容器在运行中发生事故。
压力容器实行定期检验，是及时发现缺陷，消除隐患，保证容器安全运行的必不可少的措施。
定期检验，有如下规定的方法：
（1）外部检查。
指专业人员在压力容器运行中定期的在线检查，每年至少一次。
（2）内外部检验。
指专业检验人员在压力容器停机时的检验。
其期限分为：
①安全状况等级为1～3级的，每6年至少一次；
②安全状况等级为3～4级的，每3年至少一次；
③安全状况等级为3级的，可视缺陷严重程度，适当延长或缩短检验周期。
（3）耐压试验。
是指压力容器停机检验时，进行的超过最高工作压力的液压或气压试验，其周期为每10年至少一次。
（五）压力容器安全状况等级的划分
按《压力容器使用登记管理规则》（劳锅字[1989]2号）的规定，根据压力容器的安全状况，分为1级、2级、3级、4级、5级五个等级。
每级的具体含义如下：
1、1级
压力容器出厂技术资料齐全；
设计、制造质量符合有关法规和标准的要求；
在法规规定的定期检查周期内，在设计条件下能安全使用。
2、2级
（1）新压力容器。
出厂技术资料齐全；
设计、制造质量基本符合有关法规和标准的要求，但存在某些不危及安全且难以纠正的缺陷，出厂时已取得设计单位、用户和用户所在地劳动部门锅炉压力容器安全监察机构同意；
在法规规定的定期检验周期内，在设计条件下能安全使用。
（2）在用压力容器。
出厂资料基本齐全；
设计、制造质量基本符合有关法规和标准的要求；
根据检验报告，存在某些不危及安全可不修复的一般性缺陷；
在法规规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用。
3、3级
出厂技术资料不够齐全；
主体材质、强度、结构基本符合有关法规和标准的要求；
对于制造时存在的某些不符合法规或标准的问题或缺陷，根据检验报告，未发现由于使用而发展或扩大；
焊接质量存在超标的体积性缺陷，经检验不需要修复；
在使用过程中造成的腐蚀、磨损、损伤、变形等缺陷，其检验报告确定为能在规定的操作条件下，按法规规定的检验周期安全使用；
对经安全评定的，其评定报告确定为能在规定的操作条件下，按法规规定的检验周期安全使用。
4、4级
出厂技术资料不全；
主体材质不符合有关规定，或材质不明，或虽属选用正确，但已有老化倾向；
强度经校核尚能满足使用要求，主体结构有较严重的不符合有关法规和标准的缺陷，根据检验报告，未发现由于使用因素而发展或扩大；
焊接质量存在线性缺陷；
在使用过程中造成的腐蚀、磨损、损伤，变形等缺陷，其检验报告确定为不能在规定的操作条件下，按法规规定的检验周期安全使用；
对经安全评定的，其评定报告确定为不能在规定的操作条件下，按法规规定的检验周期安全使用。
必须采取有效措施，进行妥善处理，改善安全状况等级，否则只能在限定条件下使用。
5、5级
缺陷严重，难于或无法修复，无修复价值或修复后仍难以保证安全使用的压力容器，应予以判废。
超高压力容器的安全状况等级分为三级，分别为继续使用、监控使用、判废。
监控使用的超高压容器，应根据技术状况和使用条件确定监控使用时间，一般不应超过12个月，且只允许监控使用一次。
监控使用必须保证监控措施的落实。
第二节锅炉基本知识
一、锅炉设备概述
锅炉是使燃烧产生的热能把水加热或变成蒸汽的热力设备，尽管锅炉的种类繁多、结构各异，但是它都是由“锅”和“炉”以及为保证“锅”和“炉”正常运行所必须的附件、仪表及附属设备等三大类（部分）组成。
“锅”是指锅炉中盛放水和蒸汽的密封受压部分，是锅炉的吸热部分。
主要包括汽包、对流管、水冷壁、联箱、过热器、省煤器等。
“锅”再加上给水设备就组成锅炉的汽水系统。
“炉”是指锅炉中燃料进行燃烧、放出热能的部分，是锅炉的放热部分，主要包括燃烧设备、炉墙、炉拱、钢架和烟道及排烟除尘设备等。
锅炉的附件和仪表很多，如安全阀、压力表、水位表及高低水位报警器、排污装置、汽水管道及阀门、燃烧自动调节装置、测温仪表等。
锅炉的附属设备也很多，一般包括给水系统的设备（如水处理装置、给水泵）；
燃料供给及制备系统的设备（如给煤、磨粉、供油、供气等装置）；
通风系统设备（如鼓、引风机）和除灰排渣系统设备（除尘器、出渣机、出灰机）。
锅炉“锅”的部分中，凡一面有火焰或烟气加热，另一面有汽、水等介质进行冷热交换的金属壁面称作受热面。
它把燃料燃烧释放的热量传给了水、汽，是“锅”的重要组成部分。
水冷壁、对流管、过热器、省煤器都是受热面。
空气预热器是辅助受热面。
小型锅炉的炉胆、烟火管也是受热面。
受热面一面受着高温烟气的烘烤、一面承受水汽的高温、高压、腐蚀，工作条件较为恶劣，是锅炉检验的重点部位之一。
总之，锅炉是一个复杂的组合体，其“锅”的部分为压力容器。
石化企业中使用的大、中容量锅炉，除了锅炉本体庞大、复杂外，还有众多的辅机、附件和仪表，运行时需要各个环节密切协调，任何一个环节发生了故障，都会影响锅炉的安全运行。
所以作为特种设备的锅炉的安全监督应特别予以重视。
二、工业锅炉参数系列及型号表示方法
锅炉参数和容量不是随意的，而是特定的，我国锅炉的参数容量已形成系列并纳入国家标准。
工业蒸汽锅炉的参数系列如表5—2所示。
表5—2我国工业蒸汽锅炉的参数系列
表中所列额定出力系指锅炉燃用设计燃料时，在设计参数下的铭牌蒸发量。
在额定出力及额定出口蒸汽压力之下，锅炉出口过热蒸汽温度的偏差应不大于±
20℃
工业锅炉的产品型号，必须按照标准规定的方法编制。
产品型号由三部分组成，中间用短线相连。
其形式如下：
型号的第一部分表示锅炉形式、燃烧方式和额定蒸发量或额定供热量。
共分三段：
第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉总体形式；
第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式；
第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量（t／h）或热水锅炉额定供热量。
各段应连续书写，互相衔接。
第三节压力容器的安全附件
一、安全阀
压力容器在正常工作压力运行时，安全阀保持严密不漏，当压力超过设定值时，安全阀在压力作用下自行开启，使容器泄压，以防止容器或管线的破坏。
当容器压力泄至正常值时，它又能自行关闭，停止泄放。
（一）安全阀的种类
安全阀按其整体结构及加载机构形式来分，常用的有杠杆式和弹簧式两种。
在石油化工装置中，普遍使用弹簧式安全阀。
弹簧式安全阀的加载装置是一个弹簧，通过调节螺母，可以改变弹簧的压缩量，调整阀瓣对阀座的压紧力，从而确定其开启压力的大小。
弹簧式安全阀结构紧凑，体积小，动作灵敏，对震动不太敏感，可以装在移动式容器上。
缺点是阀内弹簧受高温影响时，弹性有所降低。
（二）安全阀的选用
安全阀的选用，应根据容器的工艺条件及工作介质的特性，从安全阀的安全泄放量、加载机构、封闭机构、气体排放方式、工作压力范围等方面考虑。
安全阀的排放量是选用安全阀的关键因素，安全阀的排量必须大于或等于容器的安全泄放量。
选用安全阀时，要注意它的工作压力范围，要与压力容器的工作压力范围相匹配。
（三）安全阀的安装
安全阀应垂直向上安装在压力容器本体的液面以上气相空间部位，或与连接在压力容器气相空间上的管道相联接。
安全阀确实不便装在容器本体上，而用短管与容器连接时，则接管的直径必须大于安全阀的进口直径，接管上一般禁止装设阀门或其它引出管。
压力容器一个连接口上装设数个安全阀时，则该连接口人口的面积，至少应等于数个安全阀的面积总和。
压力容器与安全阀之间，一般不宜装设中间截止阀门，对于盛装易燃、毒性程度为极度、高度、中高度危害或粘性介质的容器，为便于安全阀更换、清洗，可装截止阀，但截止阀的流通面积不得小于安全阀的最小流通面积，并且要有可靠的措施和严格的制度，以保证在运行中截止阀保持全开状态并加铅封。
（四）安全阀的调整、维护和检验
安全阀在安装前应由专业人员进行水压试验和气密性试验，经试验合格后进行调整校正。
安全阀的开启压力，一般应为容器最高工作压力的1．05～1．10倍。
对压力较低的低压容器，可调节到比工作压力高0．98MPa，但不得超过容器的设计压力。
校正调整后的安全阀应进行铅封。
要使安全阀动作灵敏可靠和密封性能良好，必须加强日常维护检查。
安全阀应经常保持清洁，防止阀体弹簧等被油垢脏物所粘住或被锈蚀，还应经常检查安全阀的铅封是否完好，气温过低时，有无冻结的可能性，检查安全阀是否有泄漏。
对杠杆式安全阀，要检查其重锤是否松动或被移动等。
如发现缺陷，要及时校正或更换。
《容规》规定，安全阀要定期检验，每年至少检验一次。
定期检验工作包括清洗、研磨、试验和校正。
二、防爆片
防爆片又称防爆膜、防爆板，是一种断裂型的安全泄压装置。
防爆片具有密封性能好、反应动作快以及不易受介质中粘污物的影响等优点。
但它是通过膜片的断裂来泄压的，所以泄后不能继续使用，容器也被迫停止运行。
因此它只是在不宜装设安全阀的压力容器上使用。
防爆片的结构比较简单。
它的主零件是一块很薄的金属板，用一副特殊的管法兰夹持着装入容器的引出短管中，也有把膜片直接与密封垫片一齐放人接管法兰的。
容器在正常运行时，防爆片虽可能有较大的变形，但它能保持严密不漏。
当容器超压时，膜片即断裂排泄介质，避免容器因超压而发生爆炸。
防爆片的设计爆破压力一般为工作压力的1．25倍，对压力波动幅度较大的容器，其设计破裂压力还要相应大一些。
但在任何情况下，防爆片的爆破压力都不得大于容器设计压力。
爆破片泄放能力应满足压力容器的泄压要求。
三、防爆帽
防爆帽又称爆破帽，也是一种断裂型安全泄压装置。
它的样式较多，但基本作用原理一样，它的主要元件是一个一端封闭、中间具有一薄弱断面的厚壁短管。
当容器的压力超过规定时，防爆帽即从薄弱断面处断裂，气体从管孔中排出。
为了防止防爆帽断裂后飞出伤人，在它的外面应装有保护装置。
四、压力表
压力表是测量压力容器中介质压力的一种计量仪表。
压力表的种类较多，有液柱式、弹性元件式、活塞式和电量式四大类。
压力容器大多使用弹性元件式的单弹簧管压力表。
装在压力容器上的压力表，其表盘刻度极限值应为容器最高工作压力的1．5～3倍，最好的为2倍。
压力表量程越大，允许误差的绝对值也越大，视觉误差也越大，选用压力表，还要根据容器的压力等级和工作需要。
按容器的压力等级要求，低压容器一般不低于2．5级；
中压及高压容器不应低于1．5级。
为便于操作人员能清楚准确地看出压力指示，压力表盘直径不能太小。
在一般情况下，表盘直径不应小于100mm。
如果压力表距离观察地点远，表盘直径增大，距离超过2m时，表盘直径最好不小于150mm，距离越过5m时，不要小于250mm。
超高压容器压力表的表盘直径应不小于150mm。
安装压力表时，为便于操作人员观察，应将压力表安装在最醒目的地方，并要有充足的照明，同时要注意避免受辐射热、低温及震动的影响；
装在高处的压力表应稍微向前倾斜，但倾斜角不要超过30°
。
压力表接管应直接与容器本体相接，为了便于卸换的校验压力表，压力表与容器之间应装设三通旋塞，旋塞应装在垂直的管段上，并要有开启标志，以便核对与更换。
蒸汽容器，在压力表与容器之间应装有存水弯管。
盛装高温、强腐蚀及凝结性介质的容器，在压力表与容器之间应装有隔离缓冲装置。
使用中的压力表，应根据设备的最高工作压力，在它的刻度盘上划明警戒红线，但不要涂画在表盘玻璃上，以免玻璃转动使操作人员产生错觉，造成事故。
未经检验合格和无铅封的压力表均不准安装使用。
压力表应保持洁净，表盘上玻璃要明亮透明，使表内指针指示的压力值能清楚易见。
压力表的接管要定期吹洗。
在容器运行期间，如发现压力表指示失灵，刻度不清，表盘玻璃破裂，泄压后指针不回零位，铅封损坏等情况，应立即校正或更换。
压力表的维护和校验应符合国家计量部门的有关规定。
压力表上应有校验标记，注明下次校验日期或校验有效期。
校验后的压力表应加铅封。
五、液面计
液面（粉体物料的料面）计，是压力容器的安全附件。
一般压力容器的液面显示多用玻璃板液面计。
石油化工装置的压力容器，如各类液化石油气体的储存压力容器，选用各种不同作用原理、构造和性能的液位指示仪表。
介质为粉体物料的压力容器，多数选用放射性同位素料位仪表，指示粉体的料位高度。
不论选用何种类型的液面计或仪表，均应符合《容规》规定的安全要求，主要有：
（1）应根据压力容器的介质、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水压试验；
高压容器用的液面计，应进行1．25倍液面计公称压力的水压试验。
（3）盛装0℃以下介质的压力容器上，应选用防霜液面计。
（4）寒冷地区室外使用的液面计，应选用夹套型或保温型结构的液面计。
（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，应采用板式或自动液面指示计，并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）液面计应安装在便于观察的位置，如液面计的安装位置不便于观察，则应增加其它辅助设施。
大型压力容器还应有集中控制的设施和警报装置。
液面计的最高和最低安全液位，应作出明显的标记。
（8）压力容器操作人员，应加强液面计的维护管理，经常保持完好和清晰。
应对液面计实行定期检修制度，使用单位可根据运行实际情况，在管理制度中予以具体规定。
（9）液面计有下列情况之一的，应停止使用：
①超过检验周期；
②玻璃板（管）有裂纹、破碎；
③阀件固死；
④经常出现假液位。
（10）使用放射性同位素料位检测仪表，应严格执行国务院发布的《放射性同位素与射线装置放射防护条例》的规定，采取有效保护措施。
防止使用现场放射危害。
另外，石油化工生产过程中，有些反应压力容器和贮存压力容器还装有液位检测报警、温度检测报警、压力检测报警及联锁等，既是生产监控仪表，也是压力容器的安全附件，都应该按有关规定的要求，加强管理。
第五节气 瓶
气瓶是指在正常环境下（－40～60℃）可重复充气使用的，公称工作压力为0～30MPa（表压），公称容积为0．4～1000L的盛装永久气体、液化气体或溶解气体等的移动式压力容器。
一、气瓶的分类
（一）按充装介质的性质分类
1．永久气体气瓶
永久气体（压缩气体）因其临界温度小于－10℃，常温下呈气态，所以称为永久气体，如氢、氧、氮、空气、煤气及氩、氦、氖、氪等。
这类气瓶一般都以较高的压力充装气体，目的是增加气瓶的单位容积充气量，提高气瓶利用率和运输效率。
常见的充装压力为15MPa，也有充装20～30MPa。
2．液化气体气瓶
液化气体气瓶充装时都以低温液态灌装。
有些液化气体的临界温度较低，装入瓶内后受环境温度的影响而全部气化。
有些液化气体的临界温度较高，装瓶后在瓶内始终保持气液平衡状态，因此，可分为高压液化气体和低压液化气体。
（1）高压液化气体。
临界温度大于或等于－10℃，且小于或等于70℃。
常见的有乙烯、乙烷、二氧化碳、氧化亚氙、六氟化硫、氯化氢、三氟甲烷（F－13）、三氟甲烷
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