【正文】 器的結(jié)構(gòu)不合理，除常用在壓力較低的消毒柜汽柜外，一般很少采用。 ? 單純的錐形結(jié)構(gòu)容器沒有，一般用到的都是由圓筒體與錐形組合面晟的組合結(jié)構(gòu) ? 由于錐體與圓筒體連接處結(jié)構(gòu)不連續(xù)，產(chǎn)生較高局部應(yīng)力，錐體的錐角大小也直接關(guān)系到容器受力狀況。故這類容器通常是生產(chǎn)工藝有特殊要求時采用，如有結(jié)晶狀或粒狀物料需排出等 ? 封頭是保證壓力容器密閉的重要部件。凡是與筒體采用焊接聯(lián)接而不可拆的稱為封頭；與筒體以法蘭等聯(lián)接而可拆的，稱為端蓋。封頭與端蓋按其種類不同的分類 ? 半球形封頭 碟形封頭 橢圓形封頭 無折邊球形封頭 ? 凸形封頭 ? 帶折邊錐形封頭無折邊錐形封頭 ? 錐形封頭 ? 平板封頭 ? 凸形封頭：這是壓力容器廣泛采用的封頭結(jié)構(gòu)形式。有半球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭及無折邊球形封頭等四種，詳見圖 2— 6略。 ? 半球形封頭實際上是一個半球體，受力時強度最大，在相同直徑及相同壓力下所需的厚度最小。但因其深度大，制造較困難，故除用于壓力較高、直徑較大的儲罐及其他有特殊要求的容器外，一般較少采用。 ? 橢圓形封頭由半橢球體及圓筒體（即直邊）兩部分組成。由于其曲率半徑連續(xù)變化，受力狀況也較好，與半球形封頭相比，制造方便，因而被廣泛采用。 ? 其余不做介紹 ? 碟形封頭又稱帶折邊球形封頭，它由幾何形狀不同的三個部分組成，中央為球面體，與筒體連接的部分為圓筒體，球面體與圓筒體用過渡圓（即折邊）連接。因過渡圓弧半徑遠小于球體半徑，故其受力狀況較上述兩種封頭差，通常只用于壓力較低、直徑較大的容器。 ? 無折邊球形封頭是一塊深度較小的球面體，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。但在它與筒體的連接處由于形狀突變而存在很高的局部應(yīng)力，故只適用于直徑較小、壓力較低的容器上。 ? 錐形封頭：介質(zhì)中含有顆粒狀、粉末狀物質(zhì)或粘稠液體的容器，為便于物料匯集及卸料，容器底部常采用錐形封頭；有時為保證氣體介質(zhì)在容器中均勻分布或改變流體流速，也采用錐形封頭。錐形封頭有帶折邊和無折邊等三種（圖 2— 7略）。無折邊錐形封頭是一段圓錐體，圓錐體與圓筒體直接連接造成形狀突變而引起局部應(yīng)力過高，故適用于壓力較低且錐體半頂角小于 300的場合。帶折邊的錐形封頭是在錐體與圓筒體之間有一圓弧的折邊，可以降低局部應(yīng)力 平板封頭 ?平板封頭：受力時強度最低，相同直徑、相同壓力下所需厚度最大，除用作人孔蓋、手孔蓋外，一般很少采用。 ?管殼式熱交換器的管板起著殼程封頭的作用。 ? 由于生產(chǎn)工藝需要和安裝檢修的方便，不少容器需采用可拆的連接結(jié)構(gòu)，如壓力容器的端蓋與筒體之間、接管與管道之間的連接。這時通常采用法蘭結(jié)構(gòu)。法蘭通過螺栓、楔口等連接件壓緊密封件保證容器的密封。故法蘭連接是由法蘭、螺栓、螺母及密封元件所組成的密封連接件。 ? 法蘭按照所連接的部件可分為容器法蘭及管法蘭。前者用于容器的端蓋與筒體連接；后者用于接管（管道）與管道之間的連接。法蘭按其整體性程度分成三種形式：整體法蘭、松式法蘭和任意式法蘭。法蘭按其密封面形式又可分為平面法蘭、凹凸面法蘭及榫槽面法蘭。 密封元件 ? 密封元件放在法蘭接觸面之間或封頭與筒體頂部的接觸面之間，借助于螺栓等連接件壓緊力可達到密封的目的。按其所用材料的不同分為非金屬密封元件（石棉墊、橡膠 O型環(huán)等）、金屬密封元件（紫銅墊、鋁墊、軟鋼墊等）和組合式密封元件（鐵包石棉墊、鋼絲纏繞石棉墊等）。按其截面形狀又可分為平墊片、三角形墊片、八角形墊片、透鏡式墊片等。 ? 不同的密封元件和不同的連接件相組配，構(gòu)成了各種不同的密封結(jié)構(gòu)。 密封元件 ? 強制密封：通過堅固端蓋與筒體法蘭的聯(lián)接螺栓等強制方式將密封面壓緊，從而達到密封的目的，如平墊密封、卡扎里密封等。 ? 自緊密封：利用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力使密封面產(chǎn)生壓緊力來達到密封目的。它的密封力隨著介質(zhì)壓力的增大而增大，因而在較高的壓力下也能保持可靠的密封性能，如組合式密封、 “ O”形環(huán)密封、 “ C”形環(huán)密封、 “ B”形環(huán)密封、楔形密封、八角墊和橢圓墊密封、平墊自緊密封、伍德密封、氮氣式密封等。 ? 半自緊密封：既利用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力，又利用堅固件的聯(lián)接使密封面產(chǎn)生壓緊力來達到密封的目的，如雙錐密封就屬于此。 ?為適應(yīng)壓力容器安全運行及生產(chǎn)工藝的需要而設(shè)置于封頭（端蓋）及筒體上，用于介質(zhì)的進出、安全附件的安裝等 ?常見的有三種形式：螺紋短管式、法蘭短管式與平法蘭式 ? 法蘭短管式要求短管有一定的長度，一般不小于 100mm，如果有保溫層還需要長一些 開孔 ?根據(jù)結(jié)構(gòu)、介質(zhì)等情況，壓力容器需設(shè)置人孔或手孔等檢查孔，用于容器的定期檢驗、檢查或清除污物。人孔和手孔按其形狀可分為圓形及橢圓形兩種；按其封閉形式可分為外閉式及內(nèi)閉式兩種。 ?一般手孔的直徑不小于 150mm,內(nèi)徑大于1000mm的容器，應(yīng)開設(shè)人孔 ? 容器開孔后減小了容器壁的受力面積，而且還因為開孔造成結(jié)構(gòu)不連續(xù)而造成應(yīng)力集中，對容器的安全運行極為不利所以需要補強。 ? 補強分為兩種：整體補強和局部補強，整體補強增加壁厚來提高承載力，所以不合理，需要進行局部的補強。 ? 局部補強三種：補強圈 厚壁短管 整體鍛造 支座 ? 支座是用于支承容器重量并將它固定在基礎(chǔ)上的附加部件，其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定于容器的安裝方式，容器重量及其他載荷，一般分為三大類：即立式容器支座、臥式容器支座及球形容器支座。立式支座中最常見的有懸掛式支座（耳式支座）、支承式支座及裙式支座主要用于高大的直立容器（塔類）。臥式容器支座的結(jié)構(gòu)形式主要有鞍式支座、支承式支座等。支承式支座只適用于小型容器；鞍式支座常用于大中型容器；圈座適用于薄壁容器及多于兩個支承的長容器。球容器中常見的有裙式支座和柱式支座。裙式支座一般用于小型的球型容器。 第三章 安全附件 ? 壓力容器由于使用特點及其內(nèi)部介質(zhì)的化學(xué)、工藝特性、需要裝設(shè)一些安全裝置和測試、控制儀表來監(jiān)控，以保證壓力容器的使用安全和生產(chǎn)工藝過程的正常進行。壓力容器用的安全附件，如安全閥、爆破片、壓力表、液面計和測溫儀表等，應(yīng)符合 《 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 和相應(yīng)標準的規(guī)定。每個容器操作人員必須熟悉并正確使用這些安全裝置。 安全裝置的分類 ? 壓力容器的安全裝置按其功能大致可分為三類： ? （ 1）顯示裝置：用以顯示介質(zhì)的實際狀況，如各類溫度計、液面計、壓力表等。 ? （ 2）控制或顯示控制裝置：能依照設(shè)定的工藝參數(shù)自行調(diào)節(jié)，保證該工藝參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍的裝置，如減壓閥、調(diào)節(jié)閥、電接點壓力表、自動液面計等。 ? （ 3）安全泄壓裝置：當容器或系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的壓力超過所定壓力時，該裝置自動泄放部分或全部氣體，以防止壓力增高而造成破壞，如安全閥、爆破片等。 壓力容器安全裝置設(shè)置的原則 ? 1）在用壓力容器，均應(yīng)裝設(shè)安全閥，但若壓力來源于壓力容器外部且得到可靠控制時，可以不直接安裝在壓力容器上。如壓力來源于壓縮機的空氣儲罐或蒸汽鍋爐的分汽缸等。 ? （ 2）若安裝安全閥后不能可靠地工作，應(yīng)裝設(shè)爆破片或采用爆破片裝置與安全閥組合共用結(jié)構(gòu)。采用組合共用結(jié)構(gòu)時，凡串聯(lián)在組合結(jié)構(gòu)中的爆破片在動作時不允許產(chǎn)生碎片。 壓力容器安全裝置設(shè)置的原則 ? 3）壓力容器最高工作壓力低于壓力源壓力時，在通向壓力容器進口的管道上必須裝設(shè)減壓閥；如因介質(zhì)條件影響減壓閥可靠地工作，可用調(diào)節(jié)閥代替減壓閥。在減壓閥或調(diào)節(jié)閥的低壓側(cè)，必須裝安全閥和壓力表。 ? （ 4）壓力容器液面計應(yīng)根據(jù)壓力容器的介質(zhì)、最高工作壓力和溫度正確選用。 ? 超高壓容器安全裝置的設(shè)置，應(yīng)符合 《 超高壓容器安全監(jiān)察規(guī)程 》 的要求。 選用要求 ?壓力容器用的安全附件的設(shè)計、制造應(yīng)符合 《 壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 和相應(yīng)國家標準、行業(yè)標準的規(guī)定，而且必須選用有制造許可證單位生產(chǎn)的產(chǎn)品。如設(shè)計壓力容器時采用最大允許工作壓力作為安全閥、爆破片的調(diào)整依據(jù)，應(yīng)設(shè)計圖樣上和壓力容器銘牌上注明。 第一節(jié) 安全閥 ? 安全閥是保證壓力容器安全運行的重要的泄壓裝置。 2020年 1月 1日施行的安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程對安全閥的作用定義為：安全閥是一種自動閥門，它不借助任何外力而利用介質(zhì)本身的力來排出一額定數(shù)量的流體，以防止壓力超過額定的安全值。當壓力恢復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。 (原安全閥的作用是：當壓力容器內(nèi)的壓力超過最高工作壓力時，安全閥就自動泄放，保證壓力容器不爆炸。當壓力容器內(nèi)的壓力低于最高工作壓力時，安全閥就自動關(guān)閉，確保有用介質(zhì)不外泄。 ) ? 安全閥主要由閥座、閥瓣和加壓裝置三部分組成。閥座內(nèi)的通道與壓力容器相通，閥瓣靠加壓裝置的壓力緊緊壓在閥座上，當閥瓣所受的壓緊力大于氣（汽）體對閥瓣的作用力時，閥瓣緊貼閥座，安全閥處于關(guān)閉狀態(tài)；如果壓力容器內(nèi)壓力升高，則氣（汽）體作用在閥瓣的力也增大，當這個力大于加壓裝置對閥瓣的壓緊力時，閥瓣即上升離開閥座，安全閥處于開啟狀態(tài)，容器內(nèi)的氣（汽）體從閥內(nèi)排出，容器內(nèi)壓力下降，安全閥又自動關(guān)閉。這樣就使壓力容器內(nèi)的壓力始終保持在規(guī)定壓力范圍內(nèi) 安全閥的分類及適用范圍 ? 按結(jié)構(gòu)和加載形式分類 ? （ 1）杠桿式安全閥：結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整容易，受環(huán)境溫度的影響小，能用于較高的工作溫度，缺點是笨重，受振動后易泄漏，不能用于高壓及移動式容器。 ? （ 2）彈簧式安全閥：結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整靈活，靈敏度高，安裝位置不受嚴格限制，是壓力容器最常用的一種安全閥。 ? （ 3）脈沖式安全閥：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，通常只用于壓力較高和安全泄放量很大的容器。 ? （ 4）特殊結(jié)構(gòu)形式的安全閥：包括帶隔膜或波紋管的安全閥、平衡式安全閥等。 杠桿式安全閥 彈簧式安全閥 ?彈簧式安全閥 安全閥的分類及適用范圍 ? 按照氣體排放方式分類 ? （ 1）全封閉式：泄放氣體全部經(jīng)排放管排放，不向外泄漏，主要用于有毒、易燃介質(zhì)的容器。 ? （ 2）半封閉式：排放氣體部分經(jīng)排放管，部分外泄，多用于介質(zhì)對環(huán)境不會污染的容器上。 ? （ 3）敞開式：直接排入周圍空間，多用于壓縮空氣、蒸汽等介質(zhì)的容器。 安全閥的分類及適用范圍 ? 按閥瓣開啟最大高度與閥孔直徑之比分類 ? （ 1）微啟式：這種安全閥開啟度較小，一般都小于 d1/20的要求，一般可在閥座上裝設(shè)一個簡單的調(diào)節(jié)圈。微啟式安全閥的密封面結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試維修容易，適用于排量不大，壓力不高的場合。 ? （ 2）全啟式： h≥d1/4，對同樣的排氣量，全啟式比微啟式的體積小得多，但調(diào)試較復(fù)雜， ?安全閥的主要作用是當壓力容器的壓力超過允許工作壓力時，自動跳開，把容器內(nèi)的氣（汽）體排出，直至壓力容器內(nèi)的壓力降至正常工作壓力時，又自動關(guān)閉，以保證壓力容器在正常壓力下運行。另外，安全閥開啟時由于氣（汽）體從閥內(nèi)高速噴出，發(fā)出較大的響聲，也起到一種自動報警的作用，警告壓力容器操作人員迅速采取降壓措施。 工作原理 ? 結(jié)構(gòu) ? 彈簧式安全閥有單彈簧式和雙彈簧式兩種，主要由閥體、閥芯、閥桿、彈簧和調(diào)整螺絲等構(gòu)件組成。 ? 工作原理 ? 彈簧式安全閥是利用彈簧的彈力將閥芯壓在閥座上，根據(jù)壓力容器的最高工作壓力，可通過擰緊或旋松調(diào)整螺絲來調(diào)節(jié)彈簧的壓緊力。當氣（汽）體壓力作用于閥芯上的托力大于彈簧作用在閥芯上部的壓力時，彈簧就被壓縮，閥芯被頂起離開閥座，使氣（汽）體外泄；當作用于閥芯的托力小于彈簧彈力時，彈簧就伸和使閥芯下壓，與閥痤重新緊密貼合，氣（汽）體就停止向外排泄。 ? 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)輕便緊湊、靈敏度比較高，安置方位不受限制，對振動不敏感。 ? 缺點：所加的載荷會隨著閥的開啟而發(fā)生變化，閥上的彈簧會由于長期受高溫的影響而彈力降低 彈簧式安全閥及工作原理 對安全閥出廠的要求 ? （ 1）安全閥出廠必須附有產(chǎn)品質(zhì)量證明書，其質(zhì)量證明書應(yīng)包括下列內(nèi)容： ? ①銘牌上的內(nèi)容； ? ②制造依據(jù)的標準； ? ③檢驗報告； ? ④其他特殊要求； ? （ 2）在安全閥產(chǎn)品上應(yīng)裝設(shè)牢固的金屬銘牌，金屬銘牌上應(yīng)載明下列內(nèi)容： ? ①制造單位名稱，制造許可證編號； ? ②型號、形式、規(guī)格； ? ③產(chǎn)品編號； ? ④公稱壓力（ MPa）； ? ⑤閥座喉徑（ mm）； ? ⑥排放系統(tǒng)； ? ⑦適用介質(zhì)、溫度； ? ⑧檢定合格標記，監(jiān)檢標記； ? ⑨出廠年、月。 安全閥的選用 ? 選用安全閥的依據(jù) ? 安全閥的選用應(yīng)根據(jù)工作壓力、工作溫度、介質(zhì)特性（如粘性、清潔程度、毒性、毒性腐蝕性）以及容器有無震動等因素綜合決定。 ? 具體選用安全閥時注意的事項 ? （ 1）壓力較低，溫度較高且無震動的容器可采用杠桿式安全閥。 ? （ 2）對一般低、中、高壓容器選用彈簧式安全閥。 ? （ 3）對有毒介質(zhì)、易燃、易爆介質(zhì)的壓力容器