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第二節(jié) 危險化學(xué)品設(shè)備

危險化學(xué)品設(shè)備是儲存和輸送危險化學(xué)品的設(shè)備,是提供強度保證的金屬結(jié)構(gòu)。

一、壓力容器

容器按所承受的壓力大小分為常壓容器和壓力容器兩大類。壓力容器和常壓容器相比,不僅在結(jié)構(gòu)上有較大的差別,而且在設(shè)計原理方面也不相同,應(yīng)該指出的是,所謂壓力容器和常壓容器的劃分是人為規(guī)定的。一般最高工作壓力Pw≥0.1MPa(Pw不包括液體靜壓力),用于完成反應(yīng)、換熱、吸收、萃取、分離和儲存等生產(chǎn)工藝過程,并能承受一定壓力的密閉容器稱為壓力容器。另外,受外壓(或負(fù)壓)的容器和真空容器也屬于壓力容器。

(一)壓力容器的分類

壓力容器的分類方法有多種,歸結(jié)起來,常用的分類方法有如下幾種:

1.按制造方法分類

根據(jù)制造方法的不同,壓力容器可分為焊接容器、鉚接容器、鑄造容器、鍛造容器、熱套容器、多層包扎容器和繞帶容器等。

2.按承壓方式分類

按承壓方式,壓力容器可分為內(nèi)壓容器和外壓容器。

3.按設(shè)計壓力(P)分類

①低壓容器(代號L):0.1MPa≤P<1.6MPa。

②中壓容器(代號M):1.6MPa≤P<10MPa。

③高壓容器(代號H):10MPa≤P<100MPa。

④超高壓容器(代號U):P≥100MPa。

4.按容器的設(shè)計溫度(T設(shè)為壁溫)分類

①低溫容器:T設(shè)≤-20℃。

②常溫容器:-20℃<T設(shè)<150℃。

③中溫容器:150℃≤T設(shè)<400℃。

④高溫容器:T設(shè)≥400℃。

5.按容器的制造材料分類

按制造材料,壓力容器可分為鋼制容器、鑄鐵容器、有色金屬容器和非金屬容器等。

6.按容器外形分類

按外形,壓力容器可分為圓筒形(或稱圓柱形)容器、球形容器、矩(方)形容器和組合式容器等。

7.按容器在生產(chǎn)工藝過程中的作用原理分類

按作用原理,壓力容器分為反應(yīng)容器(代號為R)、換熱容器(代號為E)、分離容器(代號為S)、儲存容器(代號為C,其中球罐代號為B)。

8.按容器的使用方式分類

按使用方式,壓力容器分為固定式容器和移動式容器。

(二)壓力容器的基本結(jié)構(gòu)

壓力容器雖然種類繁多,形式多樣,但其基本結(jié)構(gòu)都是一個密閉的殼體,殼體內(nèi)部大多數(shù)情況下都有內(nèi)件,有的內(nèi)件與殼體一樣也承受一定壓力,此時這些內(nèi)件與殼體就都屬于受壓元件,在制造過程中都要按要求認(rèn)真對待。常見的壓力容器多為圓筒形殼體,其基本結(jié)構(gòu)主要由以下幾大部件組成。

1.筒體

一臺容器的筒體通常由鋼板卷焊而成的一個或多個筒節(jié)組焊而成,這時的筒體有縱環(huán)焊縫。也有些小直徑容器筒體用無縫鋼管制成。厚壁高壓容器的筒體還經(jīng)常采用數(shù)個鍛造筒節(jié)通過環(huán)縫焊接連接而成,這種容器則稱為鍛焊結(jié)構(gòu)的壓力容器。

2.封頭

按幾何形狀不同,有橢圓形封頭、球形封頭、碟形封頭、錐形封頭和平蓋等各種形式。

封頭和筒體組合在一起構(gòu)成一臺容器殼體的主要組成部分,也是最主要的受壓元件之一。

3.接管和法蘭

為使容器殼體與外部管線連接或供人進(jìn)入容器內(nèi)部,在一臺容器上總是有一些大大小小的接管和法蘭,這也是容器殼體的主要組成部分。

4.密封元件

密封元件是兩法蘭之間保證容器內(nèi)部介質(zhì)不發(fā)生泄漏的關(guān)鍵元件。對于不同的工作條件要求有不同的密封結(jié)構(gòu)形式和不同材質(zhì)及形式的密封墊片,在制造時密封墊的材料和形式不得隨意更改。

5.容器內(nèi)件

在容器殼體內(nèi)部的所有構(gòu)件統(tǒng)稱為內(nèi)件。

6.容器支座

壓力容器是通過支座支撐設(shè)備本身自重加上介質(zhì)的重量,支座還要承受風(fēng)載地震載荷給容器造成的彎曲力矩載荷,它是容器的主要受力元件之一。支座的形式有多種,對于立式容器常見的有圓筒形支座、裙式支座、懸掛式支座等;臥式容器主要采用鞍式支座和懸掛式支座;球形容器大多采用柱式支座等。為了保證其受力安全性,往往對支座中的對接焊縫進(jìn)行局部甚至全部的射線檢測或超聲檢測。

(三)壓力容器重大危險源辨識指標(biāo)

根據(jù)壓力容器重大危險源的特性,壓力容器重大危險源可定義為:盛裝易燃、易爆或有毒介質(zhì),且最高工作壓力(或設(shè)計壓力)、容器體積乘以最高工作壓力(或設(shè)計壓力)均超過臨界值的單元。其中:①一臺壓力容器或一組壓力容器構(gòu)成一個單元;②辨識指標(biāo)主要為介質(zhì)的危險特性,另外考慮最高工作壓力(或設(shè)計壓力)、容器體積乘以最高工作壓力(或設(shè)計壓力)兩個指標(biāo)的臨界值。

符合以下兩個條件之一的為壓力容器重大危險源:①介質(zhì)毒性程度為極度、高度或中度危害的三類壓力容器;②易燃介質(zhì),最高工作壓力大于等于0.1MPa,且PV(壓力×體積)大于等于100MPa·m3的壓力容器(群)。

二、移動式壓力容器

移動式壓力容器是指行駛在鐵路、公路及水路上的盛裝介質(zhì)為氣體、液化氣體、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點的液體,承載最高工作壓力大于或者等于0.1MPa(表壓),且壓力與容積的乘積大于或者等于2.5MPa·L的密閉罐車或罐式集裝箱。定義中最高工作壓力是指在正常使用過程中,容器頂部可能出現(xiàn)的最高壓力。

(一)移動式壓力容器的分類

1.按車與罐體連接形式分類

按車與罐體的連接形式分類,罐車可分為固定式罐車和半掛式罐車。固定式罐車是由載重汽車改裝而成的,即將罐體(包括附件)固定在載重汽車的底架上。這種罐車由于受汽車底架的限制,其裝載量不大(一般最大可裝載32m3左右),基本上保持原車型的主要技術(shù)性能。與半掛式罐車相比,固定式罐車的罐體與底架連接成一個整體,運行較平穩(wěn),且靈活輕便,行車速度較高。半掛式罐車將罐體固定在拖掛式汽車底架上。它比較充分地利用了汽車的承載能力及拖掛能力,又不受底架尺寸的限制,因而裝載能力較大,運行穩(wěn)定性較好。但這種罐車車身長,與固定式罐車相比整體性和靈活性較差。

2.按移動方式分類

按移動方式分類,移動式壓力容器可分為鐵路罐車(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)、罐式汽車[液化氣體運輸(半掛)車、低溫液體運輸(半掛)車、永久氣體運輸(半掛)車]、罐式集裝箱(介質(zhì)為液化氣體、低溫液體)等。

3.按壓力容器形式分類

按壓力容器形式分類,移動式壓力容器可分為裸式罐車、保溫層或絕熱層罐車。裸式罐車的設(shè)計溫度為-20~50℃,也稱為常溫液化氣體罐車(簡稱“常溫罐車”);保溫層或絕熱層罐車也統(tǒng)稱為低溫液化氣體罐車(簡稱“低溫罐車”),其設(shè)計溫度為介質(zhì)可能出現(xiàn)的最高工作溫度或最低工作溫度。罐體設(shè)計溫度的最低值應(yīng)考慮環(huán)境溫度對其的影響,其最高值應(yīng)考慮加熱抽空時可能達(dá)到的最高溫度。

4.按設(shè)計溫度分類

移動式壓力容器按設(shè)計溫度可劃分為:①常溫型,罐體為裸式,設(shè)計溫度為-20~50℃;②低溫型,罐體采用堆積絕熱式,設(shè)計溫度為-70~20℃;③深冷型,罐體采用真空粉末絕熱式或真空多層絕熱式,設(shè)計溫度低于-150℃。

5.按移動式壓力容器的用途分類

根據(jù)壓力容器用途的不同,移動式壓力容器可分為運輸罐車和分配罐車兩種。運輸罐車主要是給工廠和儲配站運輸液化氣體,車上不裝設(shè)卸液泵,可以將液化氣體直接供應(yīng)給自設(shè)卸液泵的大型用戶,以減少倒運工作。分配罐車適用于直接供應(yīng)有單獨液化氣儲罐或鋼瓶的用戶,容積偏小,車上裝有卸液泵,可自卸液化氣體。

(二)盛裝的介質(zhì)、壓力及充裝量

移動式壓力容器罐體常見介質(zhì)、設(shè)計壓力及充裝量如表2-3所示。當(dāng)移動式壓力容器(常溫型)裝運表2-3以外的介質(zhì)時,其設(shè)計壓力和單位容積充裝量的確定,必須由設(shè)計單位提供介質(zhì)的主要物理、化學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)和設(shè)計說明及依據(jù),報國家安全監(jiān)察機構(gòu)批準(zhǔn)。

表2-3 常見介質(zhì)、設(shè)計壓力及充裝量  

(三)常見類型罐車結(jié)構(gòu)

1.常溫罐車

常溫罐車,按車與儲液罐的連接形式,分為固定式常溫罐車、半掛式常溫罐車。

固定式常溫罐車是指儲液罐永久地牢牢固定在載重汽車的底盤梁上,一般都采用螺栓連接結(jié)構(gòu)使儲液罐與汽車底盤成為一個整體,它具有堅固、牢固、美觀、穩(wěn)定、安全等特性。由于固定式常溫罐車是專車(指汽車底盤)專用,所以在設(shè)計與制造中可以根據(jù)汽車底盤的技術(shù)特點(如載重量、車梁長度、軸距、重心位置和外形尺寸等)進(jìn)行整體設(shè)計,附件和有關(guān)裝置能夠得到比較合理的安排,外形也比較協(xié)調(diào)美觀。更重要的是由于罐體直接落在大梁上,可以大大降低重心高度,具有較高的運行穩(wěn)定性,提高了安全行駛速度,使整車具有較高的通過性和較高的經(jīng)濟(jì)性。為防止罐車在裝卸過程中因管道破壞造成事故,在管路系統(tǒng)上增設(shè)了緊急切斷裝置。當(dāng)管路系統(tǒng)發(fā)生事故時,可用手搖泵上的卸壓閥或裝在罐車尾部的卸壓閥卸掉油路壓力,從而將緊急切斷閥關(guān)閉。固定式常溫罐車外形結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。

圖2-1 固定式常溫罐車結(jié)構(gòu)

1—駕駛室;2—氣路系統(tǒng);3—梯子;4—閥門;5—支架;6—擋泥板;7—罐體;8—固定架;9—圍欄;10—后保險杠;11—接地鏈;12—旋轉(zhuǎn)式液面計;13—銘牌;14—內(nèi)裝式壓力表;15—人孔

半掛式常溫罐車將罐體固定在拖掛式汽車底架上,它比較充分地利用了汽車的承載能力及拖掛性能,又不受底架尺寸的限制,因而具有裝載能力大、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。

由于半掛式常溫罐車的運載結(jié)構(gòu)特點能充分利用汽車的牽引性能,可以用功率相對小的汽車來牽引載重量較大的拖掛車,并能充分地利用汽車的剩余功率。根據(jù)汽車?yán)碚摚蠏爝\輸不但能提高牽引車的利用率,更重要的是大大提高了運載量,降低了運送液化氣體的燃料消耗量,運輸成本能顯著下降。由于拖掛車對道路的通過性要求高,所以不是任何地方都可以采用的。半掛式常溫罐車外形結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。

圖2-2 半掛式常溫罐車結(jié)構(gòu)

1—人孔、液位計;2—罐體;3—接地鏈;4—排污管;5—后支座;6—液相閥;7—溫度計;8—壓力表;9—氣相管;10—梯子;11—安全閥;12—前支座;13—備用胎;14—駕駛室;15—消音器

2.低溫罐車

低溫罐車,按車與儲液罐的連接形式,分為固定式低溫罐車、半掛式低溫罐車。低溫罐車的儲液罐一般做成圓筒形,容積通常為4~30m3,少數(shù)可到200m3。目前,由于受公路運輸最大運載量的限制,液氧、液氮車的容積一般只能到25m3左右。容量較小的儲液罐可直接裝在汽車的車架上,即為固定式低溫罐車;容量較大的大型的儲液罐則制成專門的半掛車,即為半掛式低溫罐車。

固定式低溫罐車由汽車底盤、車載低溫液體儲罐及附件等構(gòu)成。低溫液體儲罐由罐體、安全附件、管路系統(tǒng)和操作箱組成。整車外形尺寸為9650mm×2500mm×3325mm(長×寬×高),整車后雙橋兩側(cè)擋泥板上設(shè)置了自增壓汽化器和工具箱,工具箱內(nèi)存放裝卸液體用的金屬軟管。整車兩側(cè)設(shè)置安全防護(hù)欄桿,同時在儲罐前部左側(cè)設(shè)置滅火器支架,車后部設(shè)置安全防護(hù)裝置,兼作操作踏板。在大梁尾部配導(dǎo)靜電接地裝置。固定式低溫罐車外形結(jié)構(gòu)見圖2-3。

圖2-3 高真空多層絕熱固定式低溫罐車

按儲罐絕熱形式,低溫罐車分為堆積絕熱低溫罐車、高真空絕熱低溫罐車、真空粉末(纖維)絕熱低溫罐車和高真空多層絕熱(含多屏絕熱)低溫罐車。從理論上分析,臨界溫度大于50℃的氣體用罐車運輸時,罐體都需要包覆保溫層;在廣義上,這類罐車都是低溫液體罐車。半掛式低溫罐車的外形結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。

圖2-4 高真空多層絕熱半掛式低溫罐車

高真空多層絕熱半掛式低溫罐車主要由罐體、閥門儀表箱、增壓器、輸液管和車架等組成。罐體由內(nèi)膽和外套兩大部件組成。內(nèi)膽材質(zhì)為低碳或超低碳不銹鋼,外套材質(zhì)為容器專用鋼板。內(nèi)膽封頭的一側(cè)設(shè)有吸附室,外筒上部設(shè)有一防爆裝置,夾層為高真空多層絕熱。閥門儀表箱為箱式結(jié)構(gòu),設(shè)置在罐體外套封頭的一側(cè)(汽車尾部),內(nèi)裝設(shè)壓力表、液位計、安全閥、放空閥、增壓閥、液體進(jìn)出口閥及真空檢測和封結(jié)閥等。增壓器為翅片管式結(jié)構(gòu),安裝在閥門儀表箱底或車體的左側(cè),排放液體時作內(nèi)膽升壓之用。

3.罐式集裝箱

罐式集裝箱具有裝卸方便、靈活、可運,可以方便地利用汽車、火車和船舶等運輸工具實現(xiàn)公路、鐵路和水路等聯(lián)運,使貨物快速便捷運輸至用戶等特點,在國際貿(mào)易中的需求不斷增加。

罐式集裝箱也分為常溫罐式集裝箱、低溫罐式集裝箱兩種。罐式集裝箱有兩個基本部分,即單個罐體或多個罐體以及框架。液氦罐式集裝箱外形結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。

圖2-5 41.5m3液氦罐式集裝箱外形結(jié)構(gòu)

三、氣瓶

氣瓶是指在正常環(huán)境(-40~60℃)下可重復(fù)充氣使用的,公稱工作壓力為1.0~30MPa(表壓),公稱容積為0.4~1000L的盛裝永久氣體、液化氣體或溶解氣體等的移動式壓力容器。

(一)氣瓶的分類

1.按充裝介質(zhì)的性質(zhì)分類

①永久氣體氣瓶。永久氣體(壓縮氣體)因其臨界溫度小于-10℃,常溫下呈氣態(tài),所以稱為永久氣體,如氫氣、氧氣、氮氣、空氣、煤氣及氬氣、氦氣、氖氣、氪氣等。這類氣瓶一般都以較高的壓力充裝氣體,目的是增加氣瓶的單位容積充氣量,提高氣瓶利用率和運輸效率。常見的充裝壓力為15MPa,也有充裝20~30MPa的。

②液化氣體氣瓶。液化氣體氣瓶充裝時都以低溫液態(tài)灌裝。有些液化氣體因臨界溫度較低裝入瓶內(nèi)后受環(huán)境溫度的影響而全部汽化。有些液化氣體的臨界溫度較高,裝瓶后在瓶內(nèi)始終保持氣液平衡狀態(tài)。根據(jù)所裝液化氣體的這種特性,液化氣體還可以分為高壓液化氣體和低壓液化氣體。高壓液化氣體是指臨界溫度高于或等于-10℃,且低于或等于70℃的液化氣體。常見的有乙烯、乙烷、二氧化碳、六氟化硫、氯化氫、三氟氯甲烷(F-13)、三氟甲烷(F-23)、六氟乙烷(F-116)、氟己烯等。常見的充裝壓力有15MPa和12.5MPa等。低壓液化氣體是指臨界溫度高于70℃的液化氣體。如溴化氫、硫化氫、氨、丙烷、丙烯、異丁烯、1,3-丁二烯、1-丁烯、環(huán)氧乙烷、液化石油氣等。

③溶解氣體氣瓶。溶解氣體氣瓶主要是指專供盛裝乙炔氣的氣瓶。由于乙炔氣體不穩(wěn)定,不能像其他氣體那樣以壓縮狀態(tài)裝入瓶內(nèi),必須把它溶解在溶劑(常用的是丙酮)中。這種氣瓶的內(nèi)部裝滿了多孔性物質(zhì),用以吸收溶劑。充裝時,將乙炔氣體加壓灌裝入瓶內(nèi),乙炔即被溶劑溶解從而儲存在瓶中。一般情況下,溶解氣體氣瓶的最高工作壓力不超過3MPa。

2.按制造方法分類

①鋼制無縫氣瓶。鋼制無縫氣瓶是以鋼坯為原料,經(jīng)沖壓拉伸制造,或以無縫鋼管為材料,經(jīng)熱旋壓收口收底制造的鋼瓶。瓶體材料為采用堿性平爐、電爐或吹氧堿性轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼,如優(yōu)質(zhì)碳鋼、錳鋼、鉻鉬鋼或其他合金鋼。這類氣瓶用于盛裝永久氣體(壓縮氣體)和高壓液化氣體。

②鋼制焊接氣瓶。鋼制焊接氣瓶是以鋼板為原料,經(jīng)沖壓卷焊制造的鋼瓶。瓶體及受壓元件材料為采用平爐、電爐或氧化轉(zhuǎn)爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼,要求有良好的沖壓和焊接性能。這類氣瓶用于盛裝低壓液化氣體。

③纏繞玻璃纖維氣瓶。纏繞玻璃纖維氣瓶是以玻璃纖維加黏結(jié)劑纏繞或碳纖維制造的氣瓶。一般有一個鋁制內(nèi)筒,其作用是保證氣瓶的氣密性,承壓強度則依靠玻璃纖維纏繞的外筒。這類氣瓶由于絕熱性能好、質(zhì)量輕,多用于盛裝呼吸用壓縮空氣,供消防、毒區(qū)或缺氧區(qū)域作業(yè)人員隨身背挎并配以面罩使用,一般容積較?。?~10L),充氣壓力多為15~30MPa。

3.按公稱壓力分類

氣瓶按公稱壓力分為高壓氣瓶和低壓氣瓶。

①高壓氣瓶公稱壓力(MPa)有:30、20、15、12.5、8。

②低壓氣瓶公稱壓力(MPa)有:5、3、2、1.6、1.0。

(二)幾種常見氣瓶的結(jié)構(gòu)

1.氧氣瓶

氧氣瓶是一種儲存和運輸氧氣的高壓容器,瓶內(nèi)要灌入150atm(1atm=101325Pa)的氧氣,還要承受搬運時的震動、撞擊、滾動等外界作用力。因此,對氣瓶制造的質(zhì)量要求嚴(yán),材質(zhì)要求高,出廠前必須經(jīng)過嚴(yán)格檢驗,以保證合格。

氧氣瓶通常是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼軋制成的無縫圓柱形容器,如圖2-6所示。瓶體的上部瓶口內(nèi)壁攻有螺紋,用以旋上瓶閥,瓶口外部還套有瓶箍,用以旋裝瓶帽,以保護(hù)瓶閥不受意外的碰撞而損壞。防震圈(橡膠制品)用來減輕震動沖擊,瓶體的底部呈凹面形狀或套有方形底座,使氣瓶直立時保持平穩(wěn)。瓶壁厚約為5~8mm。

圖2-6 氧氣瓶

1—瓶帽;2—瓶閥;3—瓶箍;4—防震圈;5—瓶體;6—標(biāo)志

2.乙炔瓶

乙炔瓶是一種儲存和運輸乙炔的容器,其外形與氧氣瓶相似,如圖2-7所示。但它的構(gòu)造比氧氣瓶復(fù)雜,主要是因為乙炔不能以較高的壓力壓入普通鋼瓶內(nèi),必須利用乙炔的特性,采用必要的措施,才能將乙炔壓入鋼瓶內(nèi)。

圖2-7 乙炔瓶

1—瓶帽;2—瓶閥;3—石棉;4—瓶口;5—瓶體;6—多孔性填料;7—瓶座;8—瓶底

乙炔瓶是由鋼質(zhì)氣瓶浸滿丙酮的多孔性填料、溶劑及附件等組成。鋼瓶的主體材料必須采用平爐或電爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼,必須是具有良好可焊性的優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低合金鋼,其碳、硫、磷含量及抗拉強度、伸長率、冷彎試驗必須符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。乙炔瓶內(nèi)多孔性填料能使乙炔穩(wěn)定且安全地儲存在乙炔瓶內(nèi),當(dāng)使用時溶解在丙酮內(nèi)的乙炔分解出來,通過乙炔瓶閥流出,而丙酮仍留在瓶內(nèi),以便溶解再次壓入的乙炔。乙炔瓶閥下面的填料中心部分的長孔內(nèi)放著石棉,其作用是幫助乙炔從多孔填料中分解出來。乙炔瓶的工作壓力為1.5MPa,設(shè)計壓力為3MPa。

3.液化石油氣瓶

液化石油氣瓶的外形如圖2-8所示。按用戶用量及使用方式,氣瓶的儲存量分為10kg、20kg、30kg、40kg、50kg等多種。一般民用氣瓶大多為10kg;工業(yè)上目前常采用20kg、30kg的氣瓶;如果工廠用量較大,還可以制造1.5t、3.5t等大型儲氣罐。液化石油氣瓶的最大工作壓力為1.6MPa,水壓試驗為303MPa。氣瓶的外表為銀灰色,并標(biāo)明“液化石油氣”字樣。常用液化石油氣瓶的規(guī)格見表2-4。

表2-4 常用液化石油氣氣瓶的規(guī)格  

圖2-8 液化石油氣瓶

4.氫氣瓶

氫氣瓶是用來儲存和運輸氫氣的高壓容器。氫氣瓶的盛裝壓力為15MPa,其結(jié)構(gòu)與氧氣瓶相似。由于氫氣瓶用于儲存和運輸可燃?xì)怏w,根據(jù)我國《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,其瓶閥應(yīng)向左旋(用于非可燃?xì)怏w的氣瓶的瓶閥應(yīng)向右旋)。氫氣瓶應(yīng)涂有深綠色油漆及紅色的橫條,還必須用紅漆寫上“氫氣”的字樣及所屬單位的名稱。

(三)氣瓶的安全附件

氣瓶附件包括氣瓶專用爆破片、安全閥、易熔合金塞、瓶閥、瓶帽、液位計、防震圈、緊急切斷和充裝限位裝置等。

氣瓶的安全泄壓裝置,是為了防止氣瓶在遇到火災(zāi)等高溫時,瓶內(nèi)氣體受熱膨脹而發(fā)生破裂爆炸。

氣瓶常見的泄壓附件有爆破片和易熔合金塞。其中,爆破片裝在瓶閥上,其爆破壓力略高于瓶內(nèi)氣體的最高溫升壓力。爆破片多用于高壓氣瓶上,有的氣瓶不裝爆破片。《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》對是否必須裝設(shè)爆破片,未做明確規(guī)定。氣瓶裝設(shè)爆破片有利有弊,一些國家的氣瓶不采用爆破片這種安全泄壓裝置。易熔合金塞一般裝在低壓氣瓶的瓶肩上,當(dāng)周圍環(huán)境溫度超過氣瓶的最高使用溫度時,易熔塞的易熔合金熔化,瓶內(nèi)氣體排出,避免氣瓶爆炸。

氣瓶裝的兩個防震圈是氣瓶瓶體的保護(hù)裝置。氣瓶在充裝、使用、搬運過程中,常常會因滾動、震動、碰撞而損傷瓶壁,以致發(fā)生脆性破壞。這是氣瓶發(fā)生爆炸事故常見的一種直接原因。

瓶帽是瓶閥的防護(hù)裝置,它可避免氣瓶在搬運過程中因碰撞而損壞瓶閥,保護(hù)出氣口螺紋不被損壞,防止灰塵、水分或油脂等雜物落入閥內(nèi)。要求瓶帽有良好的抗撞擊性,不得用灰口鑄鐵制造;無特殊要求的,應(yīng)配帶固定式瓶帽,同一工廠制造的同一規(guī)格的固定式瓶帽,質(zhì)量允差不超過5%。

瓶閥是控制氣體出入的裝置,一般是用黃銅或鋼制造。充裝可燃?xì)怏w的鋼瓶的瓶閥,其出氣口螺紋為左旋,盛裝助燃?xì)怏w的氣瓶,其出氣口螺紋為右旋。

四、壓力管道

(一)管道的分類

①管道工程按其服務(wù)對象的不同,可大體分為兩大類:一類是在工業(yè)生產(chǎn)中輸送介質(zhì)的管道,稱為工業(yè)管道;另一類是在設(shè)施中或為改變勞動、工作或生活條件而輸送介質(zhì)的管道,主要指暖衛(wèi)管道或水暖管道,有時統(tǒng)稱為衛(wèi)生工程管道。

②工業(yè)管道有些則是按照產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的要求,把生產(chǎn)設(shè)備連接成完整的生產(chǎn)工藝系統(tǒng),成為生產(chǎn)工藝過程中不可分割的組成部分。因此,通常有些又可稱為工藝管道。

③輸送的介質(zhì)是生產(chǎn)設(shè)備的動力媒介(動力源)的,這類工業(yè)管道又叫作動力管道。生產(chǎn)或供應(yīng)這些動力媒介物的站房,稱為動力站。

④工業(yè)管道和水暖管道在企業(yè)生產(chǎn)區(qū)里有時很難區(qū)分,常常既為生活服務(wù),又承擔(dān)輸送生產(chǎn)過程中的介質(zhì)。例如上水管,它既輸送飲用水和衛(wèi)生用水,又是表面處理用水和冷卻水供應(yīng)系統(tǒng)。

⑤根據(jù)我國TSG D3001—2009《壓力管道安裝許可規(guī)則》,壓力管道的類別和級別劃分見表2-5。

表2-5 壓力管道的類別和級別劃分  

(二)管道元件的公稱尺寸

1.管道元件公稱尺寸(DN)術(shù)語定義

DN:用于管道元件的字母和數(shù)字組合的尺寸標(biāo)識。它由字母DN和后跟的無量綱的整數(shù)數(shù)字組成。這個數(shù)字與端部連接件的孔徑或外徑(用mm表示)等特征尺寸直接相關(guān)。

一般情況下公稱尺寸的數(shù)值既不是管道元件的內(nèi)徑,也不是管道元件的外徑,而是與管道元件的外徑相接近的一個整數(shù)值。

應(yīng)當(dāng)注意的是并非所有的管道元件均須用公稱尺寸標(biāo)記,例如鋼管就可用外徑和壁厚進(jìn)行標(biāo)記。

2.標(biāo)記方法

公稱尺寸的標(biāo)記由字母“DN”和后跟的一個無量綱的整數(shù)數(shù)字組成,如:外徑為80mm的無縫鋼管的公稱尺寸標(biāo)記為DN80。

(三)管道元件公稱壓力

1.管道元件公稱壓力(PN)術(shù)語定義

PN:與管道元件的力學(xué)性能和尺寸特性相關(guān)、用于參考的字母和數(shù)字組合的標(biāo)識。它由字母PN和后跟的無量綱的數(shù)字組成。字母PN后跟的數(shù)字不代表測量值,不應(yīng)用于計算目的,除非在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定。除與相關(guān)的管道元件標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)聯(lián)外,術(shù)語PN不具有意義。管道元件允許壓力取決于元件的PN數(shù)值、材料和設(shè)計以及允許工作溫度等,允許壓力在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的壓力溫度等級中給出。具有同樣PN數(shù)值的所有管道元件同與其相配的法蘭應(yīng)具有相同的配合尺寸。

2.標(biāo)記方法

公稱壓力的標(biāo)記由字母“PN”和后跟的一個數(shù)字組成,如:公稱壓力為1.6MPa的管道元件,標(biāo)記為PN16。

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