快开门式压力容器开门形式设计研究_丁无极

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1、化学工程与装备2010年第4期96ChemicalEngineering&Equipment2010年4月快开门式压力容器开门形式设计研究丁无极，何承代（杭州市特种设备检测院，浙江杭州310003）摘要：快开门式压力容器是最易发生爆炸事故的压力容器之一，加快快开门式压力容器的设计改进是减少该类容器事故发生的重要手段。本文根据快开门的失效形式，结合《容规》、ASME规范与杭州市特种设备检测院所做快开门式容器余压开门时的爆炸试验，提出一种新的设计理念：在保证符合国内法规与标准要求同时，快开门式压力容器设计还需确保安全联锁装置的可检验性，余压的可控制性。关键词：快开门式压力容

2、器；设计；试验；安全联锁装置前言指进出容器通道的端盖或者封头和主体间带有相[1]快开门压力容器已在工业生产中得到广泛的互嵌套的快速密封锁紧装置的容器。美国的应用，其安全联锁装置也处于不断完善中。但是快ASME规范也有针对快开门容器的概述，其定义如开门压力容器发生的事故仍在压力容器事故比例下：中高居不下，因此在国内很多的科研院所、大专院（1）快动或快开封闭组件与标准螺栓法兰连校，对快开门安全联锁展开研究。比如：浙江大学接（通过一个或一对法兰紧固）相比较，能快得多化工机械研究所的郑津洋教授，对快开门进行强度地进入压力容器内部。具有夹子螺栓的封头不认为校核，有限元分析。国内还

3、没有专门生产快开门安是快动（快开）封闭组件；全装置的企业，基本上是生产快开门容器的企业，（2）夹持元件是用于夹持封头到容器上，为附带生产快开门安全联锁装置，安全联锁装置的实密封封闭组件提供所需载荷的封闭组件零件。铰链现形式也多种多样，质量也参次不齐，尤其是快开销子或螺栓可以是夹持元件；门安全联锁装置的可靠性极差，故障率远远超过压（3）锁紧部件是防止夹持元件上载荷降低或力容器的自身故障。防止夹持元件松动的封闭组件零件，而夹持元件为由于近年来中国对快开门容器的从严管理，许密封封闭组件所需要的力。锁紧部件也可以用作夹多产品出口到中国的国外企业也加强快开门安全持元件；联锁装置的

4、研究，产品的质量进步很快，比如：日（4）锁紧机构或锁紧装置是锁紧部件的组合；本的三洋集团，其快开门安全联锁装置的自动化程（5）不允许采用如锁链之类的多个铰接头作[2]度、可靠性都超过了国内同类产品。为夹持元件。快开门式压力容器的实现形式多样，因此针对国内的快开门容器的特点，十分有有了相关的定义及说明给检验与监督工作带来很必要针对的快开门的安全性能作出规范，本文根据大进展。本人的工作经验针对相关方面进行了研究与建议。2快开门式压力容器的失效与分析1快开门式压力容器定义2.1快开门式压力容器失效在国内，1999版《压力容器安全技术监察规程》（1）此类状况主要是安全联锁装置被

5、拆除，无针对快开门这类容器的明确定义，2009年国家质由于目前的安全联锁装置的存在对快开门的开启量技术监督检验检疫总局颁布的TSGR0004《固定与关闭带来一定的不便，部分使用单位就铤而走险式压力容器安全技术监察规程》(简称《容规》)对拆除联锁装置。对于大型快开门容器如：染色机、快开门式容器作出了表述：快开门式压力容器，是蒸压釜，安全联锁装置往往裸露于外部，容易被拆丁无极：快开门式压力容器开门形式设计研究97除。压；（2）安全联锁装置失效，安全联锁装置的寿②无门啮合感应装置。命问题是快开门容器使用中最突出的一项问题，由对爆炸事故的失效原因分析：导致在用快开门于目前快门安

6、全联锁装置普遍存在可靠性差，从安式压力容器的爆炸事故发生的原因是多方面的，除装投入使用一、二年内其功能就不全的比比皆是。了未按《容规》要求装设安全联锁装置这一主要因（3）设计时未完全按《容规》要求，其中以素外，企业的安全生产意识淡薄、系统设计不当、符合第二条的最多，市场上完全符合要求的快开式使用管理不善、操作人员素质不高也是重要的因压力容器占很少一部分。素。2.2快开门安全联锁装置失效结果与分析3快开门的设计与研究（1）带压开门，快开门容器内部压力未完全3.1快开门的主要结构形式及特点释放时，联锁装置失效或未装设安全联锁装置导致目前，市场上比较流行的是这么几大类：门被强

7、行打开。该类方式在快开门压力容使用初（1）齿啮式快开装置，主要应用于蒸压釜、硫期，发生最为常见，由于在快开门联锁装置设计的化罐、染色机；不到位；对其安全重视度不够；操作人员对该类容（2）压紧式快开装置的安全联锁装置，主要应器的不了解造成疏忽。用于灭菌器；发生以上事故的快开门容器，可从以下几方面（3）剖分环式快开装置，主要应用于染色机；分析：（4）卡箍式快开装置，主要应用染色机；①开门联锁装置中有压锁死装置失效，如：（5）移动式快开装置，在小型硫化缸中应用最[3]传压管堵塞，导致有压时插销未伸出并锁死开门机多；构，离合器锁死装置齿块未啮合；