锅炉和压力容器安全技术

（要点）

　　锅炉压力容器在正式使用前，必须到当地特种设备安全监察机构登记，经审查批准登记建档、取得使用证方可使用。

　　锅炉司炉、水质化验人员及压力容器操作人员，应分别接受专业安全技术培训并考试合格，持证上岗。

　　(一)锅炉安全附件

　　1.安全阀 每月自动排放试验一次，每周手动排放试验一次，做好记录并签名。

　　2.压力表 (2)根据工作压力选用压力表的量程范围，一般应在工作压力的1.5-3倍。(3)表盘直径不应小于100mm，表的刻盘上应划有最高工作压力红线标志。(4)压力表装置齐全。应每半年对其校验一次，并铅封完好。

　　3.水位计 每台锅炉至少应装两只独立的水位计，额定蒸发量小于等于0.2Vh的锅炉可只装一只。

　　4.温度测量装置5.保护装置(1)超温报警和联锁保护装置。(2)高低水位警报和低水位联锁保护装置。(3)超压报警装置。(4)锅炉熄火保护装置。6.排污阀或放水装置。7.防爆门。8.锅炉自动控制装置。

　　(二)压力容器安全附件

　　1.安全阀 安全阀分全启式安全阀和微启式安全阀。整体结构和加载方式可以分为静重式、杠杆式、弹簧式和先导式4种。

　　2.爆破片 又称为爆破膜或防爆膜

　　3.安全阀与爆破片装置的组合 爆破片的标定爆破压力不得超过容器的设计压力。安全阀的开启压力略低于爆破片压力。

　　4.爆破帽6.紧急切断阀7.减压阀8.压力表9.液位计10.温度计

　　三、锅炉压力容器使用安全技术

　　(一)锅炉使用安全技术

1.锅炉启动步骤　　　

(1)检查准备。 (2)上水。 (3)烘炉。新装、移装(4)煮炉。(5)点火升压。 (6)暖管与并汽。

　　2.点火升压阶段的安全注意事项

　　(1)防止炉膛爆炸。：点火前，开动引风机给锅炉通风5-10min，没有风机的可自然通风5—10min，以清除炉膛及烟道中的可燃物质。点燃气、油、煤粉炉时，应先送风，之后投入点燃火炬，最后送入燃料。一次点火未成功需重新点燃火炬时，一定要在点火前给炉膛烟道重新通风，待充分清除可燃物之后再进行点火操作。

　　(2)控制升温升压速度。

　　3.锅炉正常运行中的监督调节

　　(1)锅炉水位的监督调节。并允许在正常水位线上下50mm内波动。(2)锅炉气压的监督调节。(3)气温的调节。

　　(4)燃烧的监督调节。对负压燃烧锅炉，维持引风和鼓风的均衡，保持炉膛一定的负压。(5)排污和吹灰。

　　4.停炉及停炉保养

　　(1)停炉。正常停炉是预先计划内的停炉。停炉中应注意的主要问题是防止降压降温过快，以避免锅炉部件因降温收缩不均匀而产生过大的热应力。

　　停炉操作应按规程规定的次序进行。锅炉正常停炉的次序应该是先停燃料供应，随之停止送风，减少引风;与此同时逐渐降低锅炉负荷，相应地减少锅炉上水，但应维持锅炉水位稍高于正常水位。对于燃气、燃油锅炉，炉膛停火后，引风机至少要继续引风5min以上。锅炉停止供汽后，应隔断与蒸汽母管的连接，排气降压。为保护过热器，防止其金属超温，可打开过热器出口集箱疏水阀适当放气。降压过程中，司炉人员应连续监视锅炉，待锅内无气压时，开启空气阀，以免锅内因降温形成真空。

　　停炉时应打开省煤器旁通烟道，关闭省煤器烟道挡板，但锅炉进水仍需经省煤器。对钢管省煤器，锅炉停止进水后，应开启省煤器再循环管;对无旁通烟道的可分式省煤器，应密切监视其出口水温，并连续经省煤器上水、放水至水箱中，使省煤器出口水温低于锅筒压力下饱和温度20℃。

　　为防止锅炉降温过快，在正常停炉的4-6 h内，应紧闭炉门和烟道挡板。之后打开烟道挡板，缓慢加强通风，适当放水。停炉18-24h，在锅水温度降至70℃以下时，方可全部放水。

　　紧急停炉：锅炉水位低于水位表的下部可见边缘;不断加大向锅炉进水及采取其他措施，但水位仍继续下降;锅炉水位超过最高可见水位(满水)，经放水仍不能见到水位;给水泵全部失效或给水系统故障，不能向锅炉进水;水位表或安全阀全部失效;设置在汽空间的压力表全部失效;锅炉元件损坏，危及操作人员安全;燃烧设备损坏、炉墙倒塌或锅炉构件被烧红等，严重威胁锅炉安全运行;其他异常情况危及锅炉安全运行。

　　紧急停炉的操作次序是：立即停止添加燃料和送风，减弱引风;与此同时，设法熄灭炉膛内的燃料，对于一般层燃炉可以用砂土或湿灰灭火，链条炉可以开快挡使炉排快速运转，把红火送人灰坑;灭火后即把炉门、灰门及烟道挡板打开，以加强通风冷却;锅内可以较快降压并更换锅水，锅水冷却至70℃左右允许排水。因缺水紧急停炉时，严禁给锅炉上水，并不得开启空气阀及安全阀快速降压。

　　(2)停炉保养。停炉保养主要指锅内保养，用的保养方式有：压力保养、湿法保养、干法保养和充气保养。

　　1.压力容器安全操作

　　(1)基本要求。 1)平稳操作。2)防止超载。

　　(3)压力容器的紧急停止运行。

　　容器的操作压力或壁温超过安全操作规程规定的极限值，而且采取措施仍无法控制，并有继续恶化的趋势;

　　容器的承压部件出现裂纹、鼓包变形、焊缝或可拆连接处泄漏等危及容器安全的迹象;

　　安全装置全部失效，连接管件断裂，紧固件损坏等，难以保证安全操作;操作岗位发生火灾，威胁到容器的安全操作;高压容器的信号孔或警报孔泄漏。

　　四、锅炉压力容器检验检修安全技术

　　锅炉定期检验周期

　　锅炉的外部检验一般每年进行一次，内部检验一般每两年进行一次，水压试验每六年进行一次。

　　(3)水压试验内容。缓慢升压至工作压力，检查是否有泄漏或异常现象;继续升压至试验压力，至少保持20分钟，再缓慢降压至工作压力，检查所有参加水压试验的承压部件表面、焊缝、胀口等处是否有渗漏。

　　4.锅炉定期检验结论

　　1)允许运行：内部检验合格，未发现缺陷或只有轻度不影响安全的缺陷。

　　2)整改后运行：发现影响锅炉安全运行的缺陷，必须对缺陷部位进行处理。

　　3)限制条件运行：不能保证锅炉在原额定参数下安全运行，或需缩短检验周期。

　　4)停止运行：锅炉损坏严重，不能保证锅炉安全运行。

　　(二)压力容器检验检修安全技术

　　1.压力容器定期检验类别 压力容器定期检验分为年度检查和全面检验。

　　压力容器一般应当于投用满3年时进行首次全面检验。下次的全面检验周期：

　　1)安全状况等级为1、2级的，一般每6年二次。

　　2)安全状况等级为3级的，一般3-6年一次。

　　3)安全状况等级为4级的，应当监控使用，其检验周期由检验机构确定，累计监控使用时间不得超过3年。

　　有以下情况之一的压力容器，定期检验时应当进行耐压试验：

(1)用焊接方法更换主要受压元件的。

(2)主要受压元件补焊深度大于二分之一厚度的。

(3)改变使用条件，超过原设计参数并且经过强度校核合格的。

(4)需要更换衬里的(耐压试验在更换衬里前进行)。

(5)停止使用2年后重新复用的。

(6)从外单位移装或者本单位移装的。

(7)使用单位或者检验机构对压力容器的安全状况有怀疑，认为应耐压试验的。

　　4.压力容器定期检验结论

　　压力容器的安全状况等级划分。新压力容器分为1、2、3级三个等级，在用压力容器划分为2、3、4、5四个等级，

　　2级：在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级：其检验报告确定在规定的定期检验周期内，在规定的操作条件下能安全使用。

　　4级：否则只能在限定的条件下短期监控使用。

　　5级：应予以判废，不得继续作承压设备使用。

　　6.检验检修中的安全注意事项

(1)注意通风和监护。

(2)注意用电安全。在容器内检验而用电灯照明时，照明电压不应超过24 V。检验仪器和修理工具的电源电压超过36V时，必须采用绝缘良好的软线和可靠的接地线。容器内严禁采用明火照明。

(3)禁止带压拆装连接部件。

(4)检验时，使用单位压力容器管理人员和相关人员到场配合，协助检验工作，负责安全监护。

　　(三)锅炉压力容器检验检测技术

　　1.宏观检查 直观检查和量具检查通常称为宏观检查，用约0.5 kg的尖头手锤进行锤击检查是过去检查锅炉、压力容器的一种常用的方法量具检查 主要有直尺、样板、游标卡尺、塞尺等。

　　(二)无损检测

　　应用无损检测技术通常是为了达到4个目的：保证产品质量、保障安全使用、改进制造工艺、降低生产成本。

　　1.射线检测 射线的安全防护主要是采用时间防护、距离防护和屏蔽防护三大技术。如果到射线源的距离增大2倍，射线的强度会降低3/4。利用这一原理，可以采用机械手、远距射线源操作等方法进行距离防护。

　　2.超声波检测 超声波检测对面积性缺陷的检出率较高，而对体积型缺陷检出率较低;适宜检验厚度较大的工件;适用于检测各种试件，包括检测对接焊缝、角焊缝，板材、管材、棒材、锻件以及复合材料等;检验成本低、速度快，检测仪器体积小、重量轻，现场使用方便;检测结果无直接见证记录;对缺陷在工件厚度方向上定位较准确;材质、晶粒度对检测有影响。

　　3.磁粉检测 磁粉检测适宜铁磁材料探伤;可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检测内部缺陷;

　　4.渗透检测 除了疏松多孔性材料外任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷都可用渗透检测;形状复杂的部件也可用渗透检测，并一次操作就可大致做到全面检测;

　　5.涡流检测 检测速度很快，易于实现自动化检测;涡流检测不仅可以探伤，可以揭示工件尺寸变化和材料特性

　　6.声发射探伤法与X射线、超声波等区别在于是一种动态无损检测方法。它能连续监视容器内部缺陷发展的全过程。

　　7.磁记忆检测 可以准确地推断工件的应力集中区。

　　(三)测厚超声波。

(四)化学成分分析

(五)金相检验是否存在裂纹、锅烧、疏松、夹渣、气孔、未焊透等缺陷。

(六)硬度测试

(七)断口分析

(八)耐压试验耐压试验主要用于检验压力容器承受静压强度的能力。

　　(九)气密试验应在液压试验合格后进行。对碳素钢和低合金钢制压力容器，其试验用气体的温度应不低于5C°。容器致密性的检查方法：在被检查的部位涂(喷)刷肥皂水，检查肥皂水是否鼓泡;检查试验系统和容器上装设的压力表，其指示是否下降;在试验介质中加入体积分数为1%的氨气，将被检查部位表面用5%硝酸汞溶液浸过的纸带覆盖，如果有不致密的地方，氨气就会透过而使纸带的相应部位形成黑色的痕迹。用此法检查容器致密性较为灵敏、方便;

　　在试验介质中充入氦气，如果有不致密的地方，就可利用氦气检漏仪在被检查部位表面检测出氦气。小型容器可浸入水中检查，被检部位在水面下约20—40 mm深处，检查是否有气泡逸出。

　　(十)爆破试验通常气瓶在制造过程中按批进行爆破试验。

　　(十一)力学性能试验检测方法有拉力试验、弯曲试验、常温和低温冲击试验、压扁试验等。

　　(十二)应力应变测试用电测法可以进行大规模的多点应变测量，此法只能测试承压设备表面的应力。

(十三)应力分析

(十四)合于使用评价

(十五)基于风险的检验兼顾压力容器的安全性和经济性

　　【例题】： 以下有关无损检测的说法正确的是：(CDE )。

　　A. 射线检测的特点，对面积性缺陷的检出率较高，而对体积型缺陷检出率较低;适宜检验厚度较大的工件;适用于检测各种试件，检验成本低、速度快。

　　B. 超声波检测特点，对体积型缺陷(气孔、夹渣类)检出率高，对面积性缺陷(裂纹、未熔合类)容易漏检;适宜检验厚度较薄的工件。

　　C. 磁粉检测特点，适宜铁磁材料探伤，不能用于非铁磁材料;可以检出表面和近表面缺陷，不能用于检测内部缺陷;检测灵敏度很高;检测成本很低，速度快。

　　D. 渗透检测特点，可以检出表面张口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭口型的表面缺陷无法检出;检测程序多，速度慢，检测灵敏度较低;材料较贵，成本高，有些材料易燃、有毒。

　　E. 涡流检测的特点，不仅可以探伤，而且可以揭示工件尺寸变化和材料特性，检测速度很快，很难发现工件深处的缺陷。

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