【導(dǎo)讀】壓之氣體、液體之使用。一般所謂之反應(yīng)器、熱交換器、蒸煮鍋、精練鍋、染色鍋、殺菌鍋、此類(lèi)容器有固定式者，亦有移動(dòng)式如設(shè)置于車(chē)輛上使用者。而其涉及之內(nèi)容物則包括。超低溫氣體、助燃性氣體或可燃性氣體。內(nèi)容物為蒸汽還是其他高壓氣體，其內(nèi)部壓力均有大于大氣壓力之特性。又因反應(yīng)控制及作。業(yè)之要求，壓力容器常涉及低壓、冷凝、冷凍、高溫或高壓。成之結(jié)果將不僅摧毀鄰近設(shè)備，由于容器內(nèi)低溫高壓之氣體、液體甚至有毒、危險(xiǎn)物之漏泄，此具有爆炸的危險(xiǎn)。即加水，應(yīng)立即熄火停爐。等連鎖反應(yīng)，造成特大的火災(zāi)、爆炸和傷亡事故。一旦發(fā)生事故必須進(jìn)行周密檢查和必要的技術(shù)措施。由于操作不當(dāng)或設(shè)備本身的缺陷等均可造成鍋爐事故。成人民生命財(cái)產(chǎn)的重大損失，因而要嚴(yán)防事故發(fā)生。法不正確、使加工元件產(chǎn)生殘留變形或內(nèi)應(yīng)力；焊接質(zhì)量低劣使焊縫處存在隱患等。(三)安裝方面：主要受壓元件安裝位置不正確；強(qiáng)力拼裝使元件產(chǎn)生變形或內(nèi)應(yīng)力；

　　

【正文】 貼閥座，保持接觸面嚴(yán)密。當(dāng)手柄擺動(dòng) 180176。，小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)齒條和閘板上移，閥門(mén)便快速開(kāi)啟。 3．?dāng)[動(dòng)閘門(mén)式排污閥 擺動(dòng)閘門(mén)式排污閥也稱(chēng)扇形排污閥，主要山手柄、傳動(dòng)軸、閥板和閥體等零件組成。閘板由兩個(gè)閥片合成，中間的彈簧向兩側(cè)推壓閥片，使閥板緊貼閥座，保持接觸面嚴(yán)密。閥板一端與傳動(dòng)軸相連，兩者中心線不在同一直線卜。當(dāng)擺動(dòng)手柄時(shí)，傳動(dòng)軸和閥板相隨擺動(dòng)，從而 達(dá)到開(kāi)啟和關(guān)閉通路的日的，這種閥門(mén)動(dòng)作敏捷，排污效果好，很早就被廣泛用于鐵路蒸汽機(jī)車(chē)鍋爐上。 4．慢開(kāi)閘門(mén)式排污閥 慢開(kāi)閘門(mén)式排污閥的構(gòu)造與齒輪閘門(mén)式排污閥大體相同，僅將齒輪和齒條改用帶螺紋的閥桿和手輪代替。使用時(shí)與其他普通閘閥一樣，旋轉(zhuǎn)手輪即可使閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉。這種閥門(mén)動(dòng)作緩慢。屬于慢開(kāi)型。 5．慢開(kāi)斜球形排污閥 26 慢開(kāi)斜球形排污閥主要由閥桿、閥芯、閥座和閥體等零件組成。閥桿和閥芯相連，與通路成一角度。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄將閥芯抬高后，介質(zhì)基本上是直線流動(dòng)，不但阻力較小，而且不會(huì)積存污物。 二、連續(xù) 排 污裝置的結(jié)構(gòu)及原 理 連續(xù)排污裝置也叫表面排污裝置，設(shè)在上鍋筒蒸發(fā)面處。一般由截止閥、節(jié)流閥和排污閥組成，如圖 5— 6 所示。上鍋筒內(nèi)沿縱軸方向布置直徑約 75～ 100mm 的排污管，其上間隔適當(dāng)距離焊有多根敞口的短管。短管上端低于鍋筒正常水位 30~40mm，由上而下開(kāi)成錐形裂口。這樣，鍋水中高濃度的鹽類(lèi)就由短管吸人，經(jīng)下部排污管匯合后流出，即使水位波動(dòng)也不會(huì)中斷排污。排污量的大小由裝在搏污管上一種能較好地調(diào)節(jié)流量大小的針閥來(lái)控制。 為了減少排污熱量損失，應(yīng)盡量將排污水引到膨脹箱和熱交換器中回收利用。 56 連續(xù)排污裝置 1 排污管； 2 短管； 3 鍋筒 三、排污裝置的安全技術(shù)要求 ① 在鍋筒和每組水冷壁下集箱的最低處，都應(yīng)安裝排污閥；過(guò)熱器集箱、每組省煤器的最低處，都應(yīng)安裝放水閥。有過(guò)熱器的鍋爐一般應(yīng)安裝連續(xù)排污裝置。 ② 排污及放水閥宜采用閘閥或斜截止閥。排污閥的公稱(chēng)通徑 為 20~65mm，臥式鍋殼式鍋爐鍋筒上的排污閥的公稱(chēng)通徑不得小于 40mm。 ③ 額定蒸發(fā)量大于等于 1t／ h 或額定蒸汽壓大于或等于 的鍋爐，以及額定出口 27 溫度高于或等于 120℃的鍋爐，排污管上應(yīng)裝兩個(gè)串聯(lián)的排污閥。 ④ 每臺(tái)鍋爐應(yīng)裝獨(dú)立的排污管，排污 管應(yīng)盡量減少?gòu)濐^，保證排污暢通并接到室外安全的地點(diǎn)或排污膨脹箱，排污管通過(guò)墻壁時(shí)，要用套管保護(hù)，以利熱脹冷縮。 ⑤ 幾臺(tái)鍋爐的排污閥如合用一個(gè)總排污管，必須有妥善的安全措施。采用有壓力的排污膨脹箱時(shí)，排污箱上應(yīng)裝設(shè)安全閥。 ⑥ 排污閥、排污管不應(yīng)采用螺絲扣連接。 第七節(jié) 防止熱水鍋爐鍋水汽化裝置 熱水鍋爐在運(yùn)行時(shí)，鍋內(nèi)水在循環(huán)泵運(yùn)行不正常和停止期間 ，如不加注意，很容易引起鍋水汽化。輕者使熱水循環(huán)網(wǎng)路引起“氣塞”，重者可能造成鍋爐受熱面管子燒損或爆管，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起惡性鍋爐爆炸事故。因此，必須防止熱水鍋爐產(chǎn) 生汽化。 對(duì)于熱水鍋爐的局部產(chǎn)生汽化，主要是從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證，使鍋爐的水循環(huán)可靠。而對(duì)于因突然停泵、停電或整個(gè)熱水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題造成熱水鍋爐憋壓汽化時(shí)，為使已產(chǎn)生的汽不影響熱水系統(tǒng)的循環(huán)和及時(shí)的排出蒸汽，通常在鍋爐的頂部、省煤器上集箱以及熱水管道的最高點(diǎn)設(shè)置集氣罐。防止鍋水汽化的方法如圖 5— 7 所示。集氣罐的結(jié)構(gòu)如圖 5— 8 所示。 圖 57 防止鍋水汽化方法 1 熱水鍋爐； 2 集汽罐； 3 供水總閥門(mén) 4 回水總閥門(mén)； 5 循環(huán)水泵； 6 逆止閥 7 上水閥； 8 排汽閥 圖 58 集汽罐 1 罐體； 2 通水管； 3 排水管 如圖 57 所示，當(dāng)突然 停泵、停電時(shí)，引風(fēng)機(jī)停止工作，此時(shí)應(yīng)立即打開(kāi)爐門(mén)，減 28 弱燃燒，降低爐溫，同時(shí)關(guān)閉閥門(mén) 4，再緩慢開(kāi)啟集氣罐上的排氣閥，并可向鍋爐內(nèi)通人冷水。這樣，水就會(huì)經(jīng)熱水鍋爐 1 集氣罐 2 排出，避免鍋水 汽化。 正常運(yùn)行實(shí)施時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)出水溫度高于正常溫度，或發(fā)現(xiàn)壓力升高，可能出現(xiàn)了鍋水汽化，熱水循環(huán)系統(tǒng)受阻現(xiàn)象，這時(shí)也要通過(guò)集氣罐進(jìn)行排氣。 第八節(jié) 汽水管道的主要閥門(mén) 閥門(mén)是安裝在鍋爐及其管路上，用以切斷、調(diào)節(jié)介質(zhì)流量或改變介質(zhì)流動(dòng)方向的重要附件。在鍋爐系統(tǒng)上常用的各種閥門(mén)除已介紹過(guò)的安全閥和排污閥以外，還有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、止回閥和減壓閥等。 閘閥主要由手輪、填料、壓蓋、閥桿、閘板、閥體等零件組成。 閘閥按閘板形式可分為楔式和平行式兩類(lèi)。楔式大多制成單閘板，兩側(cè)密封面成楔形。平行式大多制成雙閘板，兩側(cè)密封平行。 閘閥在鍋爐上使用很廣泛，如用作供汽和排污等。但它僅可用于截?cái)嗥?、水通?(閘門(mén)全開(kāi)或全閉 )，而不宜用作調(diào)節(jié) (閥門(mén)部分開(kāi)啟 )。否則容易使閘板下半部 (未提起部分 )早介質(zhì)磨損與腐蝕，以致在關(guān)閉后接觸面不嚴(yán)密而泄漏。 閘閥的優(yōu)點(diǎn)是，介質(zhì)通過(guò)閥門(mén)為直線流動(dòng)，阻力小，流勢(shì)平穩(wěn)，閥體較短，安裝地點(diǎn)緊湊。缺點(diǎn)是，在閥門(mén)關(guān)閉后，閘面受力較大容易磨損，而另一面不受力，故開(kāi)啟和關(guān)閉需大的力量。為此，常在高壓或大型閘閥的一側(cè)加裝旁通管旁通閥，在開(kāi)啟主閥門(mén)前，先開(kāi)啟旁通閥，既起預(yù)熱作又可減少主閥門(mén)閘板兩側(cè)的壓力差使開(kāi)啟閘門(mén)省力。 2．截止閥 截止閥主要由閥桿、閥體、閥芯和閥座等零件組成。截止 閥按介質(zhì)流動(dòng)方向可分為標(biāo)準(zhǔn)式、流線式、直流式和角式等數(shù)種。 截止閥閥芯與閥座之間的密封 面形式，通常有平形和錐形兩種。平形密封面啟閉時(shí)擦傷少，容易研磨，但啟閉力大，多用在大口徑閥門(mén)中。錐形密封面結(jié)構(gòu)緊密啟閉力小，但啟閉時(shí)容易擦傷，研磨需要專(zhuān)門(mén)工具，多用在小口徑閥門(mén)中。 29 安裝截止閥時(shí)，必須使介質(zhì)由下向上流過(guò)閥芯與閥座之間的間隙，以減少阻力，便于開(kāi)啟。并且要在閥門(mén)關(guān)閉后，填料和閥桿不與介質(zhì)接觸，不受壓力和溫度的影響，防止汽、水侵蝕而損壞。 截止閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，制造和維護(hù)方便，廣泛用于截?cái)嗔黧w和調(diào)節(jié)流量的場(chǎng)合。例如用作鍋爐主汽閥、給水閥等。缺點(diǎn)是流體阻力大，閥體較長(zhǎng)，占地較大。 3． 節(jié)流閥 節(jié)流閥又稱(chēng)針形閥，主要由手輪、閥桿、閥體、閥芯和閥座等零件組成。 節(jié)流閥的閥芯較小呈針形或圓錐形，通過(guò)閥芯與閥座之間間隙的細(xì)微改變，能精細(xì)地調(diào)節(jié)流量，或進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)壓力。節(jié)流閥的優(yōu)點(diǎn)是，外形尺寸小，質(zhì)量輕、密封性能好。缺點(diǎn)是，制造精度高，加工較困難。 4．止回閥 止回閥又稱(chēng)逆止閥或單向閥，是依靠閥前、閥后流體的壓力差而自動(dòng)啟閉，以防介質(zhì)倒流的一種閥門(mén)。止回閥閥體上標(biāo)有箭頭，安裝時(shí)必須將箭頭的指示方向與介質(zhì)流動(dòng)方向一致。 給水止回閥按閥芯的動(dòng)作，分為升降式和旋啟式 (擺動(dòng)式 )兩種。 (1)升降式止回 閥 升降式止回閥又稱(chēng)截門(mén)式止回閥，主要由閥蓋、閥芯、閥桿和閥體等零件組成。在閥體內(nèi)有一個(gè)圓 盤(pán)形的閥芯，閥芯連著閥桿 (也可用彈簧代替 )，閥桿不穿過(guò)上面的閥蓋，并留有空隙，使閥芯能垂直于閥體作升降運(yùn)動(dòng)。這種閥門(mén)一般應(yīng)安裝在給水管路上。例如安裝在給水管路上的止回閥，當(dāng)給水壓力比鍋爐壓力高時(shí)，給水頂起閥芯進(jìn)入鍋 爐。 當(dāng)給水壓力比鍋爐壓力低時(shí)，由于閥芯的自重，再加上鍋內(nèi)壓力的作用，將閥芯壓在閥座上，阻止鍋水倒流。升降式 止回 閥的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性較好，安全維修方便。缺點(diǎn) 是閥 芯容易被卡住。 (2)旋啟式止回閥 旋啟 式止回閥主要由閥蓋、閥芯、閥薩和閥體等零件組成。閥芯的上端與閥體用插銷(xiāo)連接，整個(gè)閥芯可以自由擺動(dòng)，當(dāng)給水壓力高于鍋爐壓力時(shí)，給水 30 便頂起閥芯進(jìn)入鍋爐。當(dāng)給水壓力低于鍋爐壓力時(shí)，鍋爐內(nèi)壓力便壓緊閥芯，阻止鍋水倒流。旋啟式止回閥的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力小，在鍋爐壓力低時(shí)，密封性差，因此不適用于低壓鍋爐給水管路。 5．減壓閥 減壓閥主要有兩種作用，一是將較高的氣壓自動(dòng)降到所需的低氣壓，二是當(dāng)高壓側(cè)的氣壓波動(dòng)時(shí)，起自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。 減壓閥的作用原理，主要是依靠膜片、彈簧等敏感元件來(lái)改變閥芯與閥座之間的間隙，使流體通 過(guò)時(shí)產(chǎn)生節(jié)流，從而達(dá)到壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。 常用的減壓閥有彈簧薄膜式、波紋管式等。 (1)彈簧薄膜式減壓閥 彈簧薄膜式減壓閥主要由彈簧、薄膜、閥桿、閥芯、閥體等零件組成。當(dāng)薄膜上側(cè)的蒸汽壓力高于薄膜下側(cè)的彈簧壓力時(shí)，薄膜向下移動(dòng)，壓縮彈簧，閥桿隨即帶動(dòng)閥芯向下移動(dòng)，使閥芯的開(kāi)啟度減小，由高壓端通過(guò)的蒸汽流量隨之減少，從而使出口壓力降低到規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)薄膜上側(cè)的蒸汽壓力小于下側(cè)的彈簧壓力時(shí)，彈簧自由伸長(zhǎng)，頂著薄膜向上移動(dòng)，閥桿隨即帶動(dòng)閥芯向上移動(dòng)，使閥芯的開(kāi)啟度增大，由高壓端通過(guò)的蒸汽量隨之增多，從而使出 口處壓力升高到規(guī)定的范圍內(nèi)。 (2)波紋管式減壓閥 波紋管式減壓閥主要通過(guò)波紋管來(lái)平衡壓力。當(dāng)調(diào)節(jié)彈簧在自然狀態(tài)時(shí)，閥瓣在進(jìn)口壓力和預(yù)緊彈簧力的作用下處于關(guān)閉狀態(tài)。擰動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓，使調(diào)節(jié)彈簧頂開(kāi)閥瓣，介質(zhì)流向出口，閥后壓力逐漸上升至所需壓力。閥后壓力經(jīng)通道，作用于波紋管外側(cè)，使波紋管向下的壓力與調(diào)整彈簧向上的壓力穩(wěn)定在需要的壓力范圍內(nèi)。如閥后壓力過(guò)大，則波紋管向下壓力大于調(diào)節(jié)彈簧壓力，使閥瓣關(guān)小，閥后壓力降低，達(dá)到要求的壓力。 波紋管式減壓閥，適用于介質(zhì)參數(shù)不高的蒸汽和空氣管路上。 6．閥門(mén)的安全要求 ① 鍋爐管道上的閥門(mén)和煙風(fēng)系統(tǒng)的擋風(fēng)板均有明顯標(biāo)志，標(biāo)明閥門(mén)和擋風(fēng)板的名稱(chēng)、編號(hào)、開(kāi)關(guān)方向和介質(zhì)流動(dòng)方向．主要調(diào)節(jié)閥門(mén)還應(yīng)有開(kāi)度指示。 31 閥門(mén)、擋風(fēng)板的操作機(jī)構(gòu)應(yīng)裝設(shè)在便于操作的地點(diǎn)。 ② 主閥應(yīng)裝在靠近鍋筒或過(guò)熱器集箱的出口處。立式鍋殼鍋爐的主汽閥可以裝在鍋爐房?jī)?nèi)便于操作的地方。連接鍋爐和蒸汽母管的每根蒸汽管上，應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)泄汽閥門(mén)，閥門(mén)之間應(yīng)裝有通向大氣的疏水管和閥門(mén)，其內(nèi)徑不得小于 18mm。 ③ 不可分式省煤器人口的給水管上應(yīng)裝置給水截止閥和給水止回閥?？煞质绞∶浩鞯娜丝谔幒屯ㄏ蝈佂驳慕o水管上，都應(yīng)分別裝給水截止閥和給水止回閥。 ④ 給水截止閥應(yīng)裝在鍋筒 (或省煤器人口集箱 )和給水止回閥之間，并與給水止回閥緊接相連。 ⑤ 為便于處理額定蒸汽壓力大于或等于 3． 82MPa 鍋爐的 滿水事故，應(yīng)在鍋筒的最低安全水位和正常水位之間接出緊急放水管和閥門(mén)。 ⑥ 在鍋筒、過(guò)熱器和省煤器等可能積聚空氣的地方，都應(yīng)裝設(shè)空氣閥。鍋筒上的安全閥能夠代替空氣閥，可以不裝空氣閥。 ⑦ 每臺(tái)熱水鍋爐與熱水總管相連時(shí)，在其進(jìn)水管和出水 管上均應(yīng)裝截止閥。出水管、鍋筒及每個(gè)回路的最高位置，應(yīng)裝有公稱(chēng)直徑不小于 20mm 的放氣閥。 ⑧ 閥門(mén)是一種通用件，各種形式的閥門(mén)一般都以其公稱(chēng)壓力和公稱(chēng)直徑來(lái)做為選取的規(guī)格。選用閥門(mén)時(shí)，應(yīng)由使用的介質(zhì)及其溫度和壓力，以及工作條件來(lái)確定，避免由于使用不當(dāng)而發(fā)生事故。 壓力容器的安全質(zhì)量和保證條件 第一節(jié) 材料選用 壓力容器的設(shè)計(jì)是否安全可靠，主要決定于設(shè)計(jì)中材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和壁厚確定是否正確合理。在本節(jié)中將從這三個(gè)方面論述壓力容器設(shè)計(jì)的安全技術(shù)要求。 一、材料選擇 目前絕大部分壓力容器部是鋼制的 。使用范圍和設(shè)計(jì)時(shí)如何選用鋼材等問(wèn)題。 (一 )對(duì)材料性能的基本要求 我們限于從安全的要求來(lái)討論常用鋼種及其選擇壓力容器的材料，應(yīng)著重考慮材料的機(jī)械性能、工藝性能和耐腐蝕性能。 1．材料機(jī)械性能 制造壓力容器的材料，需要保證的主要是強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)和韌性指標(biāo)。強(qiáng)度是指材料抵抗外力作用避免引起破壞的能力。強(qiáng)度指標(biāo)是設(shè)計(jì)中決定許用應(yīng)力的重要依據(jù)。 32 常用的強(qiáng)度指標(biāo)有強(qiáng)度極限 b? 和屈服極限 (屈服點(diǎn) s? 或 ? )，高溫下工作時(shí)，還要考慮蠕變極限 r? 及持久極限 p? 。制造壓力容器用的材料的強(qiáng)度指標(biāo)雖然沒(méi)有規(guī)定最大或最小的控制指標(biāo)，但它卻是選材的重要依據(jù)。因?yàn)閺?qiáng)度指標(biāo)一方面決定了容器的厚度和重量，另一方面又常與塑性指標(biāo)有關(guān)。在一般情況下，同一種材料，強(qiáng)度越高塑性就越差。所以一般原則是：在保證塑性指標(biāo)及其他性能的要求下，盡量選用強(qiáng)度指標(biāo)較高的材料，以減小容器的重量。 塑性指標(biāo)包括伸長(zhǎng)率 ? 和斷面收縮率 ? 用以制造壓力容器用的鋼材要求具有較好的理性。這是因?yàn)樗苄院玫牟牧显谄茐囊郧耙话愣籍a(chǎn)生明顯的塑性交形，不但容易發(fā)現(xiàn)，而且塑性變形可以松弛局部高應(yīng)力，避免部件斷裂。作為容器用鋼，一般要求 s? ＝ 15~20％，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織 (ISO)推薦規(guī)范中規(guī)定了伸長(zhǎng)率的下限值，對(duì)碳鋼及錳鋼不小于 16％；對(duì)合金鋼不小于 14％。表示材料塑性的另一個(gè)指標(biāo)是屈強(qiáng)比 ? 它是材料的屈服極 限與強(qiáng)度極限的比值，即 ? ＝ s? ／ b? ， ? 越小，表示 材料的塑件越好。不同材料具有不同的屈強(qiáng)比，即使是同一材料，其屈強(qiáng)比也隨著材料熱處理情況及工作溫度的不同而各異。關(guān)于制造壓力容器用材的屈強(qiáng)比的控制指標(biāo)，目前還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。我國(guó)規(guī)范規(guī)定許用應(yīng)力必須同時(shí)滿足對(duì)強(qiáng)度極限和對(duì)屈服極限的安全系數(shù)。這也就是間接地控制選用屈強(qiáng)比太高的材料。 2 工藝性能 壓力容器的承壓部件，大多是有鋼板卷彎或沖壓，然后焊接而成。所以要求材料具有良好的冷塑性變形能力與焊接性能。冷塑性變形能力一般可以從塑性指標(biāo)得到保證，焊接性能則是工藝性能控制的主要指標(biāo)。 鋼的焊接性能是指它在規(guī)定的焊接工藝條件下能否得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊接接頭的性質(zhì)。 鋼的可焊性主要決定于它的化學(xué)組成。而其中影響最大的是