1、第一章 锅压基础知识1 锅炉是将燃料的化学能变为热能,再利用热能,把水加热成热水或蒸汽的能量转换设备。压力容器:能承受压力载荷的密闭容器2 锅、压安全的重要性事故率高 事故危害性严重(3)应用广泛3 锅炉压力容器安全监督管理模式:设计、制造、安装、检验、运行、维修、改造4 锅炉按结构分:锅壳(火管)锅炉、水管锅炉、水火管锅炉5 压力容器同时具备的三个条件:压力:P0.1MPa (内压、外压)压力介质:压缩气体,液化气体,工作温度超过标准沸点的液体。容积:Di0.15m 且容积V0.025m3 ,PV0.020MPa. m3 。6 锅炉术语:受热面-布置在炉膛或烟道内与烟气进行热量交换的金属表面
2、。容水量- 正常水位时锅炉容纳的水量与锅炉蒸发量之比,一般为相对容水量。水冷壁-炉膛内贴墙布置的立置单排并列管。7 锅炉型号的意义、锅炉铭牌对应着的锅炉结构 本体型式代号 燃烧方式代号 锅炉容量(额定蒸发量(t/h ) 、或发热量(104kcal/h、MW) ) 介质出口压力,表压, MPa、kgf/cm2 过热蒸汽温度燃料种类代号设计顺序代号型号 P29。饱和温度与饱和压力一一对应,压力越高,温度越高。排污水温度为饱和水温度,亦等于饱和蒸汽温度。8 中低压容器的结构1、球形容器 球形容器仅作盛装容器 2、圆筒形容器 中低压容器普遍使用, 标准椭圆封头 a/b=2第二章 锅炉的工作原理1 热平
3、衡是指在正常运行状态下,锅炉输入热量、输出热量及各种热损失之间的平衡关系。2 怎样通过热平衡试验测得锅炉热效率?= Q1/ Q2 正平衡试验法(工业锅炉):通过测量锅炉有效利用热量多少来测量锅炉效率 =q1 = Q1/ Qr100%;Q1= Qgl /B Qgl-锅炉每小时吸热量,用锅炉每小时产汽量的焓计算 B 锅炉每小时燃料消耗量反平衡法(大型电站炉) 通过测定热损失来测得锅炉热效率=1-(q2+q3+q4+q5+q6) %3 热损失:排烟热损失+气体不完全燃烧热损失(气体)q3=7、锅水 PH=1012.9 水处理的目的:防止产生水垢;防止腐蚀受热面;进化锅炉蒸汽品质;10 水中杂质的危害
4、(水垢)1、结生水垢或水渣:阻塞管子,循环阻力大;阻碍传热,降低热效率,使受热面过热;垢下腐蚀金属;增加清垢工作量 2 、水中溶解气体(O2、CO2)腐蚀金属11 离子交换法水处理的原理:利用不形成硬度的阳离子来置换水中形成水垢的 Ca2+ Mg2+离子,达到软化水的目的第三章 应力分析理论1 薄膜应力理论的内容:1 把壳体看作一层薄膜,断面上无法承受弯曲,只有拉压应力,无弯曲应力;2 壳体截面处于平面应力状态;3 应力沿壁厚方向均匀分布;4 各应力沿轴向作对称分布2 球壳、圆筒体应力公式1 球壳:由 = =R 球的对称性有 = PR/22 圆筒体的应力由经线为直线: =, =R/+/ = P
5、/ P /PR/ P /2 PR/2 23 圆筒体的制造要求:环向应力是经向应力的两倍:焊接时对纵缝更严格,开椭圆孔时,短轴设在轴向上, 球封头较圆筒体薄4 边缘应力:容器的筒体和封头是连接在一起的,它们的形变受到相互约束,最终达到某种协调,这种使之达到协调的局部内力称为边缘应力。第四章 锅压安全设计1 锅压安全设计内容:合适的材料、合理的结构、足够的强度(壁厚)2 锅压常用钢材种类、钢号1 碳素钢:1)普通碳素钢:(Q235A), Q235B, Q235C 含硫磷较多,组织疏松,质量较差 2)优质碳素结构钢:20g 22g 10# 20#, 20R,35 含 S、P 少,杂质少,机械性能较好
6、。2 低合金钢:16MnR 、15MnVR、12CrMo、18MnMoNbR 加入少量合金元素,价格高不了多少,强度却好许多。3 高合金钢 1Cr18Ni9Ti 、 0Cr18Ni10Ti 耐酸腐蚀3 金属材料对机械性能的选择原则 1) 强度-在外力作用下抵抗变形或破坏的能力 2)塑性 延伸率、断面收缩率、冷弯角 3)硬度:金属抵抗硬物体压入其表面的能力4)冲击韧性4 球壳、圆筒体、椭球封头的设计计算公式、:a/bDi/2Hi2,M1 5 辨析概念:什么叫压力容器的工作压力、最高工作压力、设计压力?它们之间的关系如何?压力容器的工作温度和设计温度分别指的是什么?工作压力(也称操作压力)是指在正
7、常工艺操作时容器顶部的压力。最高工作压力是指在正常工艺操作过程中可能出现的最高压力。压力超过此值时,容器上的安全装置就要动作。最高工作压力的确定与工作介质有关。 设计压力是指在相应设计温度下用以确定容器的计算壁厚及其元件尺寸的压力。 压力容器安全技术监察规程中规定,容器的设计压力不得低于最高工作压力。装有安全泄放装置的压力容器,其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力或爆破压力。 压力容器的工作温度是指容器内部工作介质在正常操作过程中的温度,即介质温度。设计温度是指容器在正常操作过程中,在相应的设计压力下,壳壁或元件金属可能达到的最高或最低温度。当壳壁或元件金属的温度低于20时,按最低温度确定
8、设计温度,除此以外,设计温度一律按最高温度选取。压力容器的工作温度是指介质温度,而设计温度是指壳体的设计温度。7 锅压制造的缺陷、对安全有什么影响(一) 焊接缺陷 1、表面缺陷 : 咬边、弧坑、过分加强 、焊瘤 2、内部缺陷:1)未焊透、未熔合 2) 气孔(H2、CO)3)夹渣 3 裂纹 (危害最大)4 组织缺陷(二) 制造成型与组装缺陷:1 表面凹凸不平 2 角变形 3 错边 4 截面不圆( 椭圆度) (e=Dmax-Dmin)5 直边纵向折皱(二) 缺口的影响(焊接缺陷):减少了焊缝承载面积,削弱焊缝的静力拉伸强度, 严重时会造成延性破坏,缺口周围产生应力集中,易产生裂纹或使裂纹扩展,导致
9、壳体的脆性破坏,疲劳破坏和应力腐蚀破坏。(三)几何形状不连续及其危害:引起的局部附加应力,使疲劳寿命下降;(四)残余应力:产生裂纹,使裂纹扩展;引起疲劳破坏和应力腐蚀破坏8 水压试验的目的、压力选择、操作步骤目的:检验承压部件的强度和严密性,以暴露缺陷及时修补压力 : 1.5P (p0.6 MPa)锅炉 P+0.3 (P0.61.18 MPa) 1.25P (P 1.18 MPa)压力容器 1.25P (t200) 1.25P/t (t200)操作:压力升降缓慢进行 1)压力升至 0.30.5mPa 时,停止加压,检查 2)升至工作压力,停止加压、检查有无异常 3)升至试验压力下保压几分钟,降
10、至工作压力下全面检查,再卸压第五章 锅压安全装置1 什么是锅炉压力容器的安全装置?安全泄压装置有几种类型?安全装置是为保证锅炉压力容器安全运行而装设的附属装置,也叫安全附件。连锁装置:防操作失误、联锁开关、联动阀;警报装置:出异常情况时自动报警、压力温度报警器; 计量装置:自动显示操作参数、压力表、温度计;泄压装置:设备超压时自动排放压力,安全阀,爆破片等 3 安全阀的工作原理是什么?对安全阀有哪些基本要求?1、 工作原理:正常工作压力时,严密不漏;超压时 PP 加,排汽泄压2、 对安全阀的基本要求:1) 动作灵敏可靠:迅速泄压,迅速关闭 2) 排放压力下,阀瓣全启,排出规定气量 3) 密封性
11、好,工作压力下严密不漏,排汽泄压后严密不漏4压力表常见的故障是什么?遇有哪些情况,压力表应停止使用?常见的故障有:(1)指针不动 当压力升高后,压力表指针不动。其原因可能是:旋塞未开;旋塞、压力表连管或存水弯管堵塞;指针与中心轴松动或指针卡住。 (2)指针抖动 造成指针抖动的原因有:游丝损坏;旋塞或存水弯管通道局部被堵塞;中心轴两端弯曲,轴两端转动不同心。 (3)指针在无压时回不到零位 造成这种现象的原因是:弹簧弯管产生永久变形失去弹性;指针与中心轴松动,或指针卡住;旋塞、压力表连管或存水弯管的通道堵塞。 (4)指示不正确,超过允许误差 这主要是由于弹簧管因高温或过载而产生过量变形;齿轮磨损松
12、动;游丝紊乱;旋塞泄漏等原因造成的。应停止使用:(1)有限止钉的压力表,在无压力时,指针转动后不能回到限止钉处;无限止钉的压力表,在无压力时,指针距零位的数值超过压力表规定的允许误差;(2)表盘封面玻璃破碎或表盘刻度模糊不清;(3)封印损坏或超过校验有效期限;(4)表内弹簧管泄漏或压力表指针松动;(5)其他影响压力表准确指示的缺陷。5使用水位表应注意哪些事项?水位表常见的故障有哪些?水位表在使用中应注意以下事项:(1)水位表在运行中要定期冲洗,每班至少冲洗 1 次。(2)及时检查和消除水位表各结合面的漏水漏汽现象。水位表如果严重漏水、漏汽,会造成锅炉假水位,还会使泄漏处金属表面产生严重的腐蚀。
13、 (3)锅炉正常运行时,水位表的水位要有轻微的波动。如发现水位表的水位静止不动,则可能是汽水连接管被堵塞,这时水位表所显示的水位是假水位。遇到这种情况,要立即检查,冲洗水位表,从而确认被堵通路,采取措施,予以消除。 (4)水位表上的旋塞手柄应齐全,旋转灵活。禁止用加力杆去开关水位表上的汽、水旋塞。 (5)锅炉上装有几个水位表时,司炉人员在运行中每班至少要互相校对 34 次,并把校对的结果记入运行记录中。水位表常见的故障有:(1)旋塞泄漏。其原因是:旋塞芯子磨损;填料不足或变硬;旋塞加工有缺陷。 (2)虚假水位。其原因是:汽旋塞被堵塞;水旋塞关闭或堵塞;水连管被水垢、填料堵塞;汽水连管安装错误;
14、锅水起泡沫。 (3)旋塞拧不动。其原因是长期不冲洗,被水垢、杂质堵塞锈住。 (4)水位表玻璃管爆破。其原因是:水位表上下接头不在同一竖直线上;更换新管后没预热。第六章 锅压安全管理1 锅炉启动程序,1) 安装或改造修理完毕,进行全面检查 2)上水 3)烘炉 4 )煮炉 5 )点火升压 6)暖管并汽2 点火升压阶段的安全注意事项 1) 防炉膛爆炸 2) 控制升温升压速度 3 )严密监视和调整指示仪表 4) 保证强制循环受热面的可靠冷却3 锅炉正常运行监督调节的内容:1 ) 保持正常水位 2 )防止超压(汽压调节)3 ) 汽温的调节4) 燃烧的监督调节 5 ) 排污 6 )吹灰 7) 给水必须经过
15、处理4 压力容器安全操作的内容:平稳操作 、防止超压、定期检验、遇紧急情况紧急停止运行5 气瓶安全特点、气瓶颜色底色 字色氧气瓶 O2 天(淡)兰 黑字氢气瓶 H2 淡绿 红字空气瓶 黑色 白字氮气瓶 N2 黑色 淡黄字液化石油气瓶 银灰 红字氨气瓶 NH3 淡黄色 黑字氯气 Cl2 深绿 白字NO.NO2 等白色,含卤素的烷烃铝白,不含卤素为棕色,字色为黑6 安全检修的要点(进入锅炉内部工作时,应采取哪些安全措施? )1首先要上好盲板,将停用锅炉与正在运行锅炉的蒸汽、给水、排污管道隔开;2如果是燃气锅炉,必须在燃气管道加水封;3.打开锅筒上的人孔和集箱上的手孔,进行适当的通风;4派专人进行监
16、护;5利用 24 伏的低压行灯照明;6在进入烟道或燃烧工作室工作前,还应做好防火、防爆、防毒等工作。7水垢是怎样形成的?其危害是什么?8清除锅炉水垢的方法有哪些?第七章 锅炉压力容器的断裂与预防1 调查锅炉压力容器事故时,应收集的原始资料包括哪些?强度计算书、材质证明书、质量合格证明等;查阅交接班记录、近期运行记录,还应查阅历次检验、修理或改造的记录。也可以通过组织有关人员座谈来了解情况。2 锅炉压力容器发生事故后所做的技术鉴定包括哪些项目?化学成分分析、力学性能测定、金相检查、断口分析等。3 锅炉事故:爆炸、缺水、满水事故的定义、现象、原因、危害、处理措施缺水定义:锅炉水位低于水位表最低安全水位刻度线时即形成了锅炉缺水事故处理:用叫水法判定缺水程度D饱和汽爆破能量