第七讲 超压预防技术
防止压力容器超压
防止压力容器超压
超压运行有可能使材料发生过度的塑性变形而导致容器的韧性破裂。
因此，杜绝压力容器超压运行，是操作人员的一项重要职责。
根据压力容器不同的超压原因采取相应的措施：
（l）避免操作失误而造成超压事故。
对于压力来自器外压力源（如气体压缩机、蒸汽锅炉）的容器，超压大多是操作失误引起的。
为了防止操作失误，除了装设连锁装置外，还应实行安全操作挂牌制度。
在一些关键性的操作装置上挂牌，牌上注明阀口等的开闭方向，开闭状态，注意事项等。
对于通过减压阀降低压力后才进气的容器，要密切注意减压装置的工作情况，并装设灵敏可靠的安全泄压装置。
（2）对于器内物料的化学反应而产生压力的容器，必须严格控制每次投料量及原料中杂质的含量，并有防止超量投料的严密措施。
这是因为加料过量或原材料中混入杂质，往往使容器内反应后生成的气体密度增大或反应过速而造成超压。
（3）贮装液化气体的容器，应严格按规定充装量充装，并防止容器意外受热。
这类容器常因超量充装或意外受热，温度升高而发生超压。
（4）贮装易于发生聚合反应的碳氢比合物的容器，因容器内部物料可能发生聚合作用释放热量，使容器内气体急剧升温而压力升高。
为了防止这类超压现象，应在物料中加入阻聚剂，并防上混入能促进聚会的杂质。
同时，容器内物料贮存时间不宜过长。
空压机的超压防范措施
空压机的超压防范措施二级进气阀故障引起的重车超压二级进气阀故障同样造成气阀不严而泄漏。
重车情况下，吸气过程正常，在压缩和排气过程中，一旦气缸内压力高于一级压力时，气缸内的气体就通过进气阀的故障点漏入一级排气腔内，致使其中气体累积而超压。
另一种情况是在重车状况下，进气阀压叉不该压到进气阀片，如果二级进气阀压开装置调整不当，使压叉总把个别阀或全部阀的阀片部分或完全压开，使二级处于部分或完全的空车状态，而此时一级在正常重车工作，就必然造成一级压力超压。
空车时，由于进气阀被压开装置全压开（常开），即使二级进气阀泄漏也反映不出来，所以仅仅重车超压时，故障就在二级进气阀。
机架片的装焊装焊时先划出中心线位置并做出标记。
以便了解焊接和热处理后的收缩情况。
使用Π形板控制其角变形。
将6mm的圆钢、工艺拉筋及Π形板装焊好后，进行机架片的焊接。
先焊一面的焊缝，然后将机架片翻个儿，用气刨清根。
再焊另一面的焊缝，焊接采用J507，4mm、5mm焊条。
焊接电流规范参数选中、低电流区间施焊。
所有焊缝焊完后，用气刨清理焊缝端头。
清理后将端头封焊并打磨光滑。
焊后冷至室温测量各部分尺寸，测量结果满足图纸及工艺技术要求。
焊后热处理焊后进行退火消除应力处理。
热处理后将工艺拉筋和Π形板拆除，并将焊接处修磨光滑。
超声波和磁粉探伤焊道清理后，按JB1152－81II级标准进行超声波和磁粉探伤检查，探伤结果未发现任何超标缺陷，焊缝质量完全合格。
装配焊接技术要求组成机架的各零件外形尺寸不合乎图纸及工艺要求时不能装焊；先进行各零件尺寸及装配位置测量后再装配，决不能强行装配；与机架片相互连接板厚≥50mm的钢板应预热50￣100℃施焊，采用气保护焊焊接，焊接困难部位采用手工电弧焊；焊接过程中装配间隙扩大时应停止焊接，采取措施使之符合工艺要求后再施焊；为便于施焊，先对9个组件分部装焊。
组件的装配焊接与矫正为便于施焊，将一些零件分别预先装焊好；组件装配、点焊、焊接后，个别产生变形的，用火焰或压床校平，经测量均符合工艺技术要求。
超压预防技术&防静电技术&安全切断技术
防火防爆基础知识
安全排放系统
安全阀的排放应根据介质的不同特性，采取相应的措施 ，确保排放的安全。 ①有毒介质 密封系统 ②可燃液体 储罐或其他容器泵的入口管道 ③可燃气体 引入火炬排放或其他安全地点 ④泄放后可能立即引起燃烧 的可燃气体、液体 冷却至低于自燃点后再放空 ⑤ 携 带 腐 蚀 性 液 体 的 可 燃 气 体 分离罐分液火炬系统 例子：P75 图7.2-7.3-7.4-7.5
t
城市燃 气企业 不适用
常温,P<10MPa时,β=4.52×10-4MPa-1 常温, 10MP≤P<50MPa时,β=4.4×10-4MPa-1
液化气与高温饱和水的容器爆破能量
——气液两态同时存在
在大多数情况下， 这类容器内的饱和液体占 有容器介质质量的绝大部 分，它的爆破能量比饱和 气体大得多，一般计算时 考虑气体膨胀做的功。 过热状态下液体在容器破裂 时释放出的爆破能量 ： E=[ (H1-H2)-(S1-S2)t1 ] W
防火防爆基础知识
2.弹簧微启式安全阀
利用弹簧被压缩后产生 的弹力将阀芯压紧在阀座上，使蒸 汽压力保持在允许范围之内。当作 用于阀芯底部的蒸汽托力大于弹簧 作用在阀芯上部的谈历史，弹簧就 被压缩，使阀芯被顶起离开阀座， 蒸汽通过阀芯与阀座之间的间隙向 外排泄。当托力小于弹簧弹力是， 弹簧就伸长，使阀芯与阀座重新紧 密结合，蒸汽停止排泄。
压缩气体与水蒸气容器的爆破能量
——盛装气体的压力容器
爆破能量:
k 1 k pV 0.1013 Eg 1 10 3 k 1 p
K值可按气体分子 组成近似的确定： 双原子分子： k≈1.4 式中 三原子气体和四 原子气体: Eg——气体的爆破能量，kJ； k≈1.2~1.3 P——容器内气体的绝对压力，MPa； V——容器的容积，m3； k——气体的绝热指数，即气体的定压比热与定容比热 之比。
如何预防压力容器超压作业
如何预防压力容器超压作业1. 引言压力容器是一种用来储存和运输高压气体或液体的设备。
然而，由于操作不当或设备故障，压力容器在操作过程中存在超压的风险。
超压会导致容器的破裂，引发严重的事故和人员伤亡。
因此，预防压力容器超压作业非常重要。
本文将针对如何预防压力容器超压作业进行详细说明，以确保安全作业。
2. 风险评估在进行任何工作之前，必须进行全面的风险评估，以确定潜在的超压风险。
这包括以下几个方面：•容器设计参数：了解压力容器的设计参数、工作压力和温度范围，以及允许的超压限制。
•运行条件：评估容器操作的环境条件，包括温度、湿度和气候等因素，以确定是否存在可能导致超压的因素。
•操作程序：审查现有的操作程序，确保其能够有效地预防超压事故。
必要时，进行改进和更新。
•设备状态：定期检查和维护设备，确保其处于良好的工作状态。
检查容器的阀门、管道和故障指示器，确保它们正常工作。
•工作人员培训：提供必要的培训课程，确保工作人员了解超压风险和预防措施。
3. 超压防范措施为了预防压力容器超压作业，应采取以下措施：3.1 定期检查和维护•定期检查压力容器的阀门、管道和其他关键部件，确保其正常工作，并及时修理或更换有问题的部件。
•对于老化或有潜在缺陷的容器，应进行更频繁的检查和维护，以确保其安全运行。
3.2 设置安全阀•在压力容器上安装并设置合适的安全阀，以确保当容器内部压力超过安全限制时能够及时释放压力，防止容器超压。
3.3 限制操作压力和温度•在操作过程中，严格限制容器的操作压力和温度。
确保不超过容器设计参数规定的允许范围。
3.4 进行系统监控•安装系统监控仪器，实时监测容器内部压力和温度的变化，并设置相应的警报系统，当压力接近容器的允许极限时能够及时警示操作人员。
3.5 培训与意识提升•提供全面的培训，包括如何正确操作和维护压力容器，以及预防超压的措施和紧急处理方法。
•定期组织员工培训和演练，以提高员工的意识和应对应急情况的能力。
消防给水系统的超压及预防
科普天地KPTD 消防给水系统的 超压及预防★姚国宾 梅红秀 消防给水管网工作的压力超过了管道附件、配件所能容许的压力并对系统造成破坏,叫做超压。
超压的危害是巨大的,它不仅能使水枪的反作用力增大使灭火人员握不住水枪,而且可以使管路上的阀门、接口、水带受到破坏,严重时可导致供水中断,贻误灭火战机,使火灾蔓延扩大。
常见超压有如下几种情况:1、小流量时,容易超压。
初期火灾消防给水系统中只有1-2个消火栓或1-2个喷头开启灭火时,流量较小,根据水泵的流量-扬程(Q -H)曲线,消防泵的启动在小于设计流量下工作,易造成压力超过设计值,而且流量愈小,扬程就愈大,如选用的水泵曲线属陡降型的,更易引起系统非正常超压,造成系统管件破坏。
2、静压分区消火栓接近80M 水柱或80M 水柱时,水泵一旦工作,压力就发生变化,造成下面几层的消火栓超压。
一般来讲,水泵供水时压力要比水箱供水压力大,因为水泵供水要满足充实水柱的要求,水箱供水时只要求最不利点消火栓静水压力不低于7M 水柱就够了,而无充实水柱的要求。
3、水泵直接和城市管网连接(有些城市允许这样做),城市最高水压和最低水压相差很大时(可以差几公斤),有可能造成水泵超压,有些城市不允许这样做,因为这样会造成城市管网大面积降压或供水中断。
4、分区供水时,水泵对口抽(串联供水),水泵的出水管和吸水管相连,如低区水泵的扬程不高而造成该水泵超压(水泵的工作压力超过其扬程1.5倍时会造成水泵超压)。
5、水泵停转时的水锤作用,压力比正常的压力大8--12倍,造成系统超压。
6、稳压泵低位设置高位供水时,容易造成稳压泵超压(同样因为水泵工作压力超过其扬程1.5倍)。
超压的预防措施:1、选用流量-扬程曲线较平稳的水泵,小流量时和大流量时压力相差不多,这样可以避免出现只使用一个室内消火栓时,压力过大的现象。
2、消火栓系统静压分区80M 水柱不要用足用够,要留有余量(大多设计院一般采用5-6kg /cm 2作为分区供水标准较为合适),消防给水系统要做到静压分区、动压校核,合理布置。
防止低温省煤器超压运行技术措施
防止锅炉低温省煤器超压运行措施低温省煤器正常工作压力：＜2.0mPa。
前级低省出口总管安全门起座压力：2.4 mPa。
锅炉低温省煤器运行模式分为两种，一种为纯凝期间接加热凝结水，另一种为供热期直接加热热网回水。
一、纯凝期1、投入过程防超压1）炉侧系统注水前，先将机侧凝结水、板换系统恢复至备用；2）后级低省系统注满水后，启动热媒水循环泵小流量运行；3）热媒水系统起压后应及时导通凝结水系统（任一凝结水循环泵出入口门开、调节门开启5%）；4）随着热媒水温度的升高，系统压力逐渐升高，应及时增加凝结水循环流量，将热媒水热量带走，保持系统压力稳定。
2、运行中防超压1）保持烟气余热、热媒水、凝结水之间的换热平衡，是防止超压的重要原则；2）机组升负荷过程中，烟气量、烟温升高，热媒水吸热增大，压力升高，凝结水循环流量应同步增加，维持压力平衡。
3、热媒水泵故障跳闸防超压1）运行热媒水泵跳闸后，应立即启动备用泵，防止热媒水停止循环后热量积聚造成系统超压；2）若备用泵启动不成功或无备用泵时，应立即派人就地开启放水门进行泄压。
4、凝结水循环泵故障跳闸防超压1）运行的凝结水循环泵跳闸后，应立即启动备用泵，必要时先降低热媒水循环流量，防止系统超压；2）若备用泵启动不成功或无备用泵时，应立即派人就地开启放水门进行泄压。
5、停运过程防超压（锅炉不停运）1）热媒水、凝结水停止换热之前，应先到就地开启放水门进行泄压，防止停止换热后系统压力骤升。
二、供热期1、热网停运隔离后，导致热媒水循环停滞、热量无法传递时，应立即到就地开启放水门进行泄压。
三、低省模块泄漏的处理1、热媒水运行中任意一组低省模块泄漏隔绝后，必须开启对应的放水门和排气门，防止隔绝门不严密，造成单一模块超压。
防超压操作规程
防超压操作规程在工业生产中，防止压力超限是很重要的安全措施之一。
为了确保工作场所的安全，本文介绍了防超压操作规程。
1. 范围本规程适用于所有涉及高压设备的操作人员。
2. 安全注意事项在操作高压设备时，请务必遵守以下安全注意事项：2.1 确认设备正确运转在操作设备之前，必须确认设备已经正确运转。
不得在未检查设备状态的情况下启动高压设备。
2.2 空载试运行在启动高压设备之前，必须进行空载试运行，以确保设备工作正常。
同时需要注意设备高压锅炉、高压管道、高压容器等是否存在缺陷或泄漏情况。
2.3 压力监测在操作高压设备过程中，需要对压力进行监测，确保不会超过设备允许的最大压力。
如遇到超压的情况，需要马上停止设备，并排除问题。
2.4 操作过程中人员禁止离开高压设备启动后，必须有人员在现场进行操作和监控，不能离开工作岗位，确保设备安全运行。
2.5 停止设备时的注意事项在停止设备之前，必须先将设备压力调至低压状态，同时切断电源，保证设备处于安全状态。
3. 操作流程在操作高压设备时，必须遵守以下操作流程：3.1 准备工作操作人员需要先进行准备工作，包括检查和清理设备，准备工作场地及相关工具和材料等。
3.2 启动设备在确认设备处于正常运行状态后，可以启动设备。
在启动前，需要先排除设备中的气体，确保设备处于真空状态。
3.3 调整设备在设备达到正常工作状态后，需要对设备进行调整，确保设备运行正常。
3.4 监控压力在设备运行过程中，需要随时监控设备压力，确保不会超过允许的最大压力限制。
3.5 停止设备在设备停止运行前，需要先将设备中气体排出，并将设备压力调至低压状态。
同时，切断电源，保证设备处于安全状态。
4. 应急处置如遇突发情况，如高压管道破裂或设备出现漏气等问题，需要立即停止设备，并采取相应措施，包括密封漏口、切断设备电源等。
5. 后续工作在高压设备操作结束后，需要进行工作总结和记录，总结操作中遇到的问题和可能产生的风险，以便日后改进工作。
防超压操作规程
你若盛开，蝴蝶自来。
防超压操作规程
1.进出料带压管线或刚吹扫过的管线应先进行降温泄压处理，再进行拆卸，以防带压伤人。
2.进出料通过调合喷嘴或高空喷射直接与贮藏内的油气层接触时，或是向空罐蒸汽扫线时，由于罐内空气急剧受热膨胀，压力升高，易造成憋罐事故，所以应注意控制进料速度及液位，尽力不要高空喷射，进料同时注意罐的排气是否畅通，必要时可打开检尺孔排气。
3.夏季气温升高时，因管线内的液体受热膨胀，易造成管线胀裂事故，所以应在气温升高时打开罐根阀或放空阀对管线进行放压操作。
4.长期不加温的粘料罐在凝固后不能直接用加热器从底部加温，以防受热不能对流，罐底压力升高过快胀裂罐底，应先用明汽加温。
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安全阀
3 安全阀工作原理
利用介质本身压力放散一定数量气体介质，防止系统
内压力超过预定安全值。当压力恢复正常后，阀门自行关
闭并阻止气体介质继续放散。
防止超压安全装臵，具有泄压排放功能； 常闭（弹簧或重块）阀门； 安装在高压设备，如储气罐、压缩机排气管、
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
8.10.4 消防水池的容量应按火灾连续时间6h 所需最大消防用 水量计算确定。但储罐总容积小于或等于220m3，且单罐容 积小于或等于50m3 的储罐或储罐区，其消防水池的容量可按 火灾连续时间3h所需最大消防用水量计算确定。当火灾情况 下能保证连续向消防水池补水时，其容量可减去火灾连续时 间内的补水量。
间内的火灾次数可按一次考虑，其消防用水量
应按站内各建、构筑物中一次最大小时消防用
水量者确定。
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
8.10.2 LPG储罐区消防用水量应按其储罐固定喷水冷却装臵和 水枪用水量之和计算，应符合： 1. 储罐总容积超过50m3或单罐容积超过20m3的LPG储罐或储 罐区和设臵在储罐室内的小型储罐应设臵固定喷水冷却装臵。
用水量按水枪用水量确定。
表8.10.2 水枪用水量
总容积（m3） 单罐容积（m3） <500 ≤100 >500～≤2500 ≤400 30 >2500 >400 45
水枪用水量（L/S） 20
注：1 水枪用水量应按本表储罐总容积或单罐总容积较大者确定。
2 储罐总容积小于50m3 且单罐容积小于20m3 的储罐或储罐区，可单独设
储罐全面积m2 小于25 25-40 40-100
① 操作压力大于
0.07MPa容器；
② 压缩机或泵出口；
③ 受热膨胀超压设备
5 安全阀安装要求
安全阀安装要求
①直接相连，垂直安装； ②保证畅通、稳固可靠； ③防止腐蚀，安全排放； ④定期检查，保障安全。
6 安全阀排放系统
排放系统说明
•
有毒排入封闭系统；
高压管道、锅炉等。
常用弹簧式安全阀（微调性但排量小）
4 安全阀排放压力及排放面积
① 排放压力
根据容器的内部压力允许值来确定。
按保护装臵设计压力 1.2 倍计。
② 排放面积
排放面积保证排放量，控制压力持续升高 对于液化石油气而言，排放量取决于储罐
接受热量的多少，可按下式计算：
F - 安全阀门的总通过面积，cm2
工作温度：在-40—80℃的
LPG的液相出口管上，当进 口压差大于0.5MPa时LPG能 自动回流。
管路安全装置
1.设置原因
低压管路设臵泄压保护，防止超压进入低压管路，
保护低压用户使用安全。
① 低压水封；
② 低压安全阀；
③ 超压切断；
① 低压水封
构造及工作原理 • 超压安全保护装臵，具有泄 压排放功能； • 水柱高度为设计压力1.2倍； • 补水及防冻问题；
•
•
可燃液体排入储罐；
可燃气体，引入火炬或安全地点；
•
储罐上排放管，高出相邻最高储罐平台3m
以上。
安全阀的排放系统原理
•
安全排气原理图（图7.2\7.3\7.4\7.5）
燃气发电厂塔式烟囱
CO2的密封封存技术
7 安全回流阀
LPG工艺可配备，当泵或管路系统超压时， 常闭回流阀打开，形成内部回流，保证安全。
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
8.10.7 储罐固定喷水冷却装臵的供水压力不应小于0.2MPa。
水枪的供水压力：对球形储罐不应小于0.35MPa，对卧式
储罐不应小于0.25MPa。
8.10.8 液化石油气供应基地、气化站和混气站生产区的排
水系统应采取防止液化石油气排入其他地下管道或低洼部 位的措施。
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
8.10.5 消防水泵房的设计应符合现行国家标准《建筑设计
防火规范》GB50016-2006 的有关规定。
8.10.6 液化石油气储罐固定喷水冷却装臵宜采用喷雾头液
化石油气储罐固定喷水冷却装臵的设计和喷雾头的布臵应
符合现行国家标准《水喷雾灭火系统设计规范》GB50219 的规定。
按储罐台数，每台设臵8kg和35kg各1具， 每个设臵点不宜超过5 具
储罐室
按储罐台数，每台设臵8kg2具
31
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
表 8.10.9 干粉灭火器的配臵数量
场所 汽车槽车装卸台（柱）
罐瓶间及附属瓶库、压缩机 室、烃泵房、汽车槽车库、 气化间、混气间、调压计量 间、瓶装供应站、配送站、 供应点瓶库和瓶组间等爆炸 危险性建筑
其用水量应按储罐的保护面积与冷却水供水强度的乘积计算。
着火储罐的保护面积按其全表面积计算；距着火储罐直径 （卧式储罐按其直径和长度之和的一半）1.5 倍范围内的储 罐按其全表面积一半计算：冷却水供水强度不应小于 0.15L/s.m2。
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
2. 水枪用水量不应小于表 8.10.2 的规定。 3. 地下液化石油气储罐可不设臵固定喷水冷却装臵，其消防
• 适用系统？
② 低压安全阀
低压安全阀
• 常闭阀；
• 装于箱式调压器后；
• 设备管路超压自启全
量排放；泄压关闭。
• 放散能力与调压器直
通时通过能力相适应。
17
③ 超压安全切断阀
常开阀
调压器下游压力升高至设定值， 利用燃气压力紧急切断截断气流。
臵于调压器上游管线。
同时有超低压保护功能，即在超 低压时切断，以避免由于管道断
28
29
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
8.10.9 LPG站内干粉灭火器的配臵除按现行国家标准
《建筑灭火器配臵设计规范》GBJ140执行外，尚应
符合表 8.10.9 的规定。
表8.10.9 干粉灭火器的配臵数量
场所 铁路槽车装卸栈桥 储罐区、地下储罐组 配臵数量
按栈桥车位数，每车位设臵8kg2具， 每个设臵点不宜超过5 具
第七讲
超压预防技术
1
章节内容
7.1 安全阀
结构原理 计算选择及安装 排放系统及回流
7.2 管路安全装置
水封及低压安全阀 超压安全切断阀
7.3 自动降温装置
消防水量及消防泵
储罐固定冷却
安全阀
1.设置原因
特殊情况，燃气高压容器或有额定压力要求管
路，出现超压可能。
城市管网调压器失灵，导致串压；
臵固定喷水冷却装臵或移动式水枪其消防用水量应按水枪用水量计算。
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
8.10.3 LPG供应基地、气化站和混气站的消防给水系统应包 括：消防水池（或其他水源）、消防水泵房、给水管网、地 上式消火栓和储罐固定喷水冷却装臵等。消防给水管网应布 臵成环状，向环状管网供水的干管不应少于两根。当其中一 根发生故障时，其余干管仍能供给消防总用水量。
裂或脱落时造成燃气大量泄漏。
一般需采取人工复位，不能自启。
自动降温装置
1.设置原因
温升引起超压（例如LPG罐）； 发生意外火灾，泄压排放物成为爆炸源；
通过温度感应控制罐内温度。
2.自动降温装置
消防水量确定； 消防管路及设施； 固定冷却装臵
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006 8.10 消防给水、排水和灭火器材 8.10.1 LPG供应基地、气化站和混气站在同一时
16CA0.82 F M rp T
r - 储罐内液化石油气的汽化潜热，kcal/kg p - 安全阀的排放压力，MPa M - 液化石油气的分子量 T - 储罐内液化石油气对应于排放压力的饱和温度，K A – 储罐的湿表面积 C – 储罐的保温修正系数
安全阀
5 安全阀数量选择
数量选择
口径Dg/mm 40 50 80 备注（应安装的设备）
配臵数量
不应少于2 具
按建筑面积，每50m2 设臵8kg1 具，且每个房 间不应少于2 具，每个设臵点不宜超过5 具
其他建筑（变配电室、仪表室等） 按建筑面积，每80m2 设臵8kg1 具，且
每个房间不应少于2 具
用户调压箱失灵，出现泄漏危险；
燃气储存系统泄漏，导致爆炸。
安全阀
2 安全阀构造
1.上壳体 2.上承 3.弹簧4.螺 钉 5.皮膜 6.下壳体7.螺钉 8.
上阀盘 9.下阀盘 10.O型圈
11.阀杆12.O型圈 13.阀套 14. 分隔板 15.套筒 16.纸垫 17.
垫片 18.膜盘 19.下弹簧座