1、鍋爐安全附件是鍋爐運(yùn)行中不可缺少的部分，主要是指壓力表、水位計(jì)、安全閥、汽水閥、排污閥等附件。這些附件對(duì)鍋爐安全運(yùn)行極為重要，特別是壓力表、水位計(jì)和安全閥，是鍋爐操作人員進(jìn)行正常操作的耳目，是保證鍋爐安全運(yùn)行的基本附件，因此，通常被人們稱為鍋爐三大安全附件。下面重點(diǎn)介紹鍋爐三大安全附件的構(gòu)造原理及其安全技術(shù)要求。一、 壓力表壓力表用以測(cè)量鍋爐運(yùn)行時(shí)鍋內(nèi)的壓力。有了壓力表，工作人員才能正確操作鍋爐，保證鍋爐安全運(yùn)行。工業(yè)鍋爐常用的壓力表是彈簧管式壓力表，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便和準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)。(安全管理交流-)(一) 彈簧管式壓力表的構(gòu)造彈簧管式壓力表的構(gòu)造如圖1所示。 圖1 彈簧管

2、式壓力表1彈簧管 2支座 3外殼 4接頭 5拉桿 6扇形齒輪 7指針 8游絲 9刻度盤 10調(diào)整螺絲壓力表外殼里面有一彎曲中空的彈簧管，彈簧管一般是用無(wú)縫黃銅管制成，而壓力高于1520MPa(150200kgf/cm2)則用無(wú)縫鋼管制成。彎管的橫斷面有橢圓形的，有扁平形的。它的一端和鍋爐蒸汽部分引出的(U形或環(huán)形)存水彎管一端的塞門相連接，另一端是封閉的。封閉一端是懸空放置可以活動(dòng)的，用連桿或杠桿相連，杠桿的另一端連接扇形齒輪和中心軸上的小齒輪相嚙合，指針固定在小齒輪軸上。當(dāng)彈簧內(nèi)受到壓力時(shí)，它的橫斷面有膨脹成圓形的趨熱，因而迫使彎管向外伸展。壓力越高，向外伸展的趨勢(shì)也越大。這一動(dòng)作通過(guò)連桿、

3、杠桿、扇形齒輪和小齒輪等傳遞給指針，使指針轉(zhuǎn)動(dòng)，便可由表盤刻度指示出蒸汽壓力值。當(dāng)蒸汽壓力降低時(shí)，由于彈簧彎管要恢復(fù)原狀，因此指針被退回到適當(dāng)刻度處。表面的刻度單位，公制用kgf/cm2(公斤力/厘米2)，或大氣壓?jiǎn)挝?，英制?b/in2(磅/英寸2)。壓力表所指示的是大氣壓力以上的壓力值，即表壓力。彈簧管式壓力表的準(zhǔn)確程度，用準(zhǔn)確度等級(jí)來(lái)表示。所謂準(zhǔn)確度等級(jí)，是以相當(dāng)于儀表刻度標(biāo)尺的限值百分?jǐn)?shù)來(lái)表示容許誤差數(shù)值。例如，準(zhǔn)確度2.5級(jí)的壓力表，如刻度標(biāo)尺限值為10kgf/cm2，則該儀表的容許誤差不得大于10kgf/cm2×2.5%=0.25kgf/cm2。壓力表的準(zhǔn)確等級(jí)在刻度表盤

4、上有明顯標(biāo)志。(二) 壓力表的裝置及其附屬設(shè)備壓力表應(yīng)裝在便于觀察和溫度較低的地方。如果壓力表裝在靠近高溫的地方，它的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)受熱后所產(chǎn)生的變形將要影響指示壓力的準(zhǔn)確度。所以壓力表的安裝地點(diǎn)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離蒸道或易受輻射的地方，并且要有充分的照明，使鍋爐工作人員隨時(shí)都能看到它所指示的汽壓。壓力表下方應(yīng)裝有存水彎管(U形或圓環(huán)形)，使蒸汽在彎管內(nèi)凝。這樣作用于壓力表的是凝結(jié)水而不是高溫蒸汽。如果不裝存水彎管，蒸汽直接沖入表中的彈簧彎管，將會(huì)損壞表內(nèi)零件，或使指示的壓力不準(zhǔn)。存水彎管的式樣如圖2所示。 圖2 幾種不同形式的存水彎管在壓力表和存水管之間應(yīng)裝有三通旋塞(俗稱考克)，以便沖洗存水彎

5、管和校驗(yàn)壓力表。如無(wú)三通旋塞，則可以裝置三通在其三端各加裝一只普通旋塞來(lái)代替三通旋塞。三通旋塞的使用方法，如圖3所示。 圖3 三通旋塞位置變換圖1正常工作時(shí)的位置 2壓力表聯(lián)通大氣的位置 3沖洗存水彎管時(shí)的位置 4使存水彎管內(nèi)蓄積凝結(jié)水的位置 5校對(duì)壓力表的位置將手柄轉(zhuǎn)到2的位置，這時(shí)壓力表指針應(yīng)回到零。將手柄轉(zhuǎn)到1的位置，指針指示在原來(lái)的壓力數(shù)值位置。沖洗存水彎管時(shí)，將手柄轉(zhuǎn)到3的位置。當(dāng)管子沖洗完畢并放出管內(nèi)存水以后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，將閥門放在半開半閉的位置4，等管子內(nèi)積滿凝結(jié)水的，再將閥門恢復(fù)到1的位置。校正壓力表時(shí)，在法蘭上裝上一個(gè)已經(jīng)校對(duì)準(zhǔn)確的壓力表，將后柄轉(zhuǎn)到位置5上，這時(shí)兩只

6、壓力表的指示值必須相同。三通旋塞的手柄必須緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，以免凝結(jié)水沖入表內(nèi)而損壞壓力表。(三) 壓力表的安全技術(shù)要求鍋爐上裝置的壓力表應(yīng)符合下列要求：1. 每臺(tái)鍋爐必須裝有與鍋筒蒸汽空間直接相連接的壓力表。在可分式省煤器出口、給水管的調(diào)節(jié)閥前、過(guò)熱器出口和主汽閥之間、再熱器進(jìn)出口處均裝置壓力表。2. 工作壓力<25atm的鍋爐，壓力表精確度不應(yīng)低于2.5級(jí);工作壓力25atm的鍋爐，壓力表精度不應(yīng)低于1.5級(jí)。3. 壓力表應(yīng)該根據(jù)鍋爐工作壓力選用。壓力表表盤刻度極限值應(yīng)該為鍋爐工作壓力的1.53倍，最好為2倍?？潭缺P上應(yīng)劃有紅線，指示最高許可工作壓力。4. 壓力表應(yīng)裝置在便于觀察和吹洗的位

7、置。并應(yīng)防止受到輻射熱、冰凍和震動(dòng)的影響。5. 壓力表距離觀察地點(diǎn)的高度小于2m時(shí)，表盤直徑不得小于100mm;25m時(shí)，不得小于150mm，超過(guò)5m時(shí)，不得小于250mm。6. 壓力表下面應(yīng)有三通旋塞和存水彎管，以便吹洗管道和更換壓力表。存水彎管用銅管時(shí)，其內(nèi)徑不應(yīng)小于6mm;用鋼管時(shí)，其內(nèi)徑不應(yīng)小于10mm。7. 壓力表的裝置、檢驗(yàn)和維護(hù)應(yīng)符合國(guó)家計(jì)量部門的規(guī)定。壓力表每半年至少檢驗(yàn)一次，校驗(yàn)后應(yīng)該鉛封。8. 壓力表有下列情況之一時(shí)，應(yīng)停止使用：(1) 有限制釘?shù)膲毫Ρ?，在無(wú)壓力時(shí)，指針轉(zhuǎn)動(dòng)后不能回到限制釘處;無(wú)限制釘?shù)膲毫Ρ恚跓o(wú)壓力時(shí)，指針離零位的數(shù)值超過(guò)壓力表規(guī)定的允許誤差數(shù)值;(2

8、) 表面玻璃破碎或表盤刻度模糊不清;(3) 封印損壞或超過(guò)校驗(yàn)有效期限;(4) 表內(nèi)漏汽或指針跳動(dòng);(5) 其它影響壓力表準(zhǔn)確的缺陷。二、 安全閥安全閥是鍋爐的重要安全附件之一，它能自動(dòng)防止鍋爐的蒸汽壓力超過(guò)預(yù)定的允許范圍，保證鍋爐安全運(yùn)行。安全閥的作用：1. 當(dāng)鍋爐內(nèi)壓力達(dá)到規(guī)定限度時(shí)，安全閥即自動(dòng)開啟，放出蒸汽，發(fā)出警報(bào)，使操作人中有所警惕，采取措施。2. 安全閥開啟后能排出足夠的蒸汽，使鍋爐內(nèi)的壓力下降，直到降到比閥開啟時(shí)更低的某點(diǎn)，閥即自動(dòng)關(guān)閉。這樣，使鍋爐的壓力保持在安全限度以內(nèi)，不致釀成爆炸事故。工業(yè)鍋爐上使用的安全閥一般為彈簧式安全閥和杠桿式安全閥兩種。，下面介紹杠桿式安全閥。(

9、一) 杠桿式安全閥的構(gòu)造和原理杠桿式安全閥主要由閥體、閥座、閥芯、閥桿、杠桿、導(dǎo)架和重錘等組成，如圖4所示。 圖4 杠桿式安全閥1閥體 2閥座 3閥芯 4支點(diǎn) 5力點(diǎn) 6導(dǎo)架 7杠桿 8重錘杠桿式安全閥的開啟壓力是靠調(diào)整重錘和支點(diǎn)間的距離來(lái)控制的。安全閥的開啟壓力確定之后，便可利用杠桿原理計(jì)算出重錘與支點(diǎn)間的距離，亦即確定了重錘的位置。設(shè)： d閥的直徑;W重錘的重力;W1杠桿本身的重力;W2閥芯的重力;P蒸汽壓力;G作用在閥芯上的蒸汽總壓力();L重錘與支點(diǎn)間的距離;m閥芯與支點(diǎn)間的距離;n杠桿重心與支點(diǎn)間的距離。如圖5所示，取各力繞支點(diǎn)F的力矩為：WL+W1n+W2m=Gm則重錘與

10、支點(diǎn)間的距離為： 圖5重錘與支點(diǎn)間的距離確定以后，為防止重錘自動(dòng)移動(dòng)，必須用定位螺絲把重錘固定。另外還需設(shè)有限制杠桿越出的導(dǎo)架。杠桿式安全閥應(yīng)垂直安裝，杠桿在兩點(diǎn)間應(yīng)保持水平。杠桿式安全閥的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、動(dòng)作靈活、準(zhǔn)確可靠。但與彈簧式安全閥比較，仍存在笨重且靈敏度較差的缺點(diǎn)。(二) 安全閥的安全技術(shù)要求鍋爐上裝置安全閥應(yīng)符合下列要求：1. 蒸發(fā)量>0.5t/h的鍋爐，至少裝一個(gè)安全閥。蒸汽過(guò)熱器出口處和可分式省煤器出口處(或入口處)、再熱器入口處和出口處、直流鍋爐的啟動(dòng)分離器，都必須裝設(shè)安全閥。2. 安全閥應(yīng)垂直地裝在鍋筒(或聯(lián)箱)的最高位置。在安全閥和鍋筒(或聯(lián)

11、箱)之間，不得裝有取用蒸汽的出汽管和閥門。3. 安全閥上必須有下列裝置：(1) 杠桿式安全閥要有防止重錘自行移動(dòng)的裝置和限制杠桿越出的導(dǎo)架;(2) 彈簧式安全閥要有提升手把和防止隨便擰動(dòng)調(diào)整螺絲的裝置;(3) 靜重式安全閥要有防止重片飛脫的裝置。4. 安全閥的總排汽能力，必須大于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量。并保證在鍋筒和過(guò)熱器上所有的安全閥開啟后，鍋爐內(nèi)的蒸汽壓力上升輻度不超過(guò)安全閥較高開啟壓力的30%，并不得使鍋爐的蒸汽壓力超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的1.1倍。5. 蒸汽安全閥的排汽能力可參照下式計(jì)算：E=CA(P+1)K式中 E安全閥的排汽能力(kg/h);P安全閥入口處的蒸汽壓力(MPa)，(kgf/cm2)

12、;A安全閥的排汽面積(mm2)一般可用或安全閥制造廠規(guī)定的面積;C安全閥的排汽常數(shù)，按制造廠提供的數(shù)據(jù)或按下列數(shù)值選用：hd/40時(shí)， C=0.048hd/20時(shí)， C=0.085hd/12時(shí)， C=0.098hd/4時(shí)， C=0.235d=安全閥的內(nèi)徑(mm);h安全閥的提升高度(mm);K安全閥入口處蒸汽比容的修正系數(shù)K=KPKgKP壓力修正系數(shù);Kg過(guò)熱修正系數(shù)。K、KP、Kg可按表1計(jì)算。表中*亦可用代替;Vg過(guò)熱蒸汽比容(m3/kg);Vb飽和蒸汽比容(m3/kg);Tg過(guò)熱度()。表1過(guò)熱器和再熱器出口處安全閥的排汽量，應(yīng)保證在該排汽量下，過(guò)熱器和再熱器有足夠的冷卻，不致于燒壞;省

13、煤器安全閥的截面積由設(shè)計(jì)單位確定。6. 幾個(gè)安全閥如果共同裝置在一個(gè)與鍋筒直接相連的短管上，則短管的通路截面積應(yīng)不小于所有安全閥截面積總和的1.25倍。工作壓力3.9MPa(39kgf/cm2)的鍋爐，安全閥閥座內(nèi)徑應(yīng)小于25mm;工作壓力>3.9MPa(39kgf/cm2)的鍋爐安全閥閥座內(nèi)徑應(yīng)不于小20mm。7. 安全閥一般應(yīng)裝設(shè)排汽管，防止排汽時(shí)傷人。排汽截面積至少為安全閥總截面積的兩倍。安全閥排汽管下方應(yīng)有接到安全地點(diǎn)的泄水管。在排汽管和泄水管上都不允許裝設(shè)任何閥門。如果安全閥排汽聲音不能使司爐在工作地點(diǎn)聽到，則應(yīng)裝有信號(hào)裝置(如汽笛)。省煤器的安全閥應(yīng)裝設(shè)排水管并通至安全地點(diǎn)，

14、在排水管上不允許裝設(shè)任何閥門。8. 為防止安全閥的閥芯與閥座粘住，應(yīng)定期對(duì)安全閥作手動(dòng)或自動(dòng)的放汽或放水試驗(yàn)。9. 爐筒和過(guò)熱器上的安全閥應(yīng)按制造廠的要求或按表2中規(guī)定的壓力進(jìn)行調(diào)整和校驗(yàn)。表略表2 鍋爐安全閥開啟壓力注：鍋爐上必須有一個(gè)安全閥按表中較低的開啟壓力進(jìn)行調(diào)整。對(duì)有過(guò)熱器和鍋爐，按較壓力進(jìn)行調(diào)整的安全閥必須為過(guò)熱器上的安全閥，以保證過(guò)熱器上的安全閥先開啟。表中的工作壓力，對(duì)于沖動(dòng)式安全閥系指沖量接出地點(diǎn)的工作壓力，對(duì)于其它類型的安全閥系指安全閥裝置地點(diǎn)的工作壓力。省煤器安全閥的開啟壓力為裝置地點(diǎn)工作壓力的1.10倍。10. 安全閥經(jīng)過(guò)校驗(yàn)后，應(yīng)加鎖或鉛封，并將校驗(yàn)結(jié)果填入鍋爐技術(shù)檔

15、案。(三) 安全閥常見故障及原因1. 漏汽(1) 閥芯和閥座接觸面損壞，或中間夾有臟物;(2) 閥桿或襯套磨損，彈簧與閥桿之間間隙太大，閥桿彎曲，安裝時(shí)閥桿傾斜，中心線不正;(3) 杠桿與支點(diǎn)之間偏斜，閥芯閥座接觸面因受壓力不均勻而損壞;(4) 彈簧永久性變形，失去彈力;(5) 彈簧與彈簧托盤接觸面不平整;(6) 彈簧的平面不平行或兩側(cè)撐桿長(zhǎng)度不一致，使彈簧受力不均，引起閥芯閥蓋接觸不正;(7) 彈簧腐蝕后斷面減少，彈力不夠。2. 達(dá)到開啟壓力而不開啟(1) 閥芯和閥座被粘住;(2) 閥桿與外殼襯套之間間隙過(guò)小，受熱后膨脹卡死;(3) 閥芯和閥座之間的嚴(yán)密性嚴(yán)重?fù)p壞，長(zhǎng)期泄漏，作用在閥芯上的壓

16、力減小，安全閥不能在預(yù)定的壓力下開啟;(4) 調(diào)整不當(dāng)，彈簧壓得太緊，重錘向后移動(dòng)過(guò)多。3. 不到規(guī)定壓力即排汽(1) 調(diào)整的開啟壓力不準(zhǔn)確，彈簧壓緊不夠;(2) 彈簧出現(xiàn)永久性變形失去應(yīng)有的壓力;(3) 重錘未固定好。三、 水位表水位表是用來(lái)監(jiān)視鍋筒內(nèi)水位的重要安全裝置。用水位表內(nèi)顯示的水位，表示鍋筒內(nèi)鍋水的水位。司爐人中依此進(jìn)行正確操作，保證鍋爐安全運(yùn)行。水位是按照“連通器內(nèi)水面高度相等”的原理制成的。因此，運(yùn)行時(shí)水位表必須與鍋爐保持暢通。(一) 水位表的型式一般小型鍋爐常用的是玻璃管式和平板玻璃式水位表。此外，有的鍋爐安裝位置很高，只有安裝在鍋爐上的一般水位表將不便于觀看，所以還要安裝低

17、位置水位表。這種水位表指示水位的液體分兩種：一種是重于水的指示液(如四氯化乙炔)，它的管子是U形的;另一種是輕于水的指示液，它的管子是型的，兩種指示液都是與水比較接近較穩(wěn)定的液體。水位表是根據(jù)壓差不同而指示水位的。1. 玻璃管式水位表(圖6) 圖6 玻璃管1汽旋塞 2玻璃管 3水旋塞 4排水旋塞這種水位表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由汽旋塞、水旋塞、排水旋塞及玻璃管組成。玻璃管用耐熱玻璃制成，內(nèi)徑有15mm及20mm兩種規(guī)格。內(nèi)徑過(guò)細(xì)會(huì)造毛細(xì)現(xiàn)象，影響水位指示的準(zhǔn)確性。汽旋塞、水旋塞及排水旋塞由鑄鐵、鑄鋼、鑄銅制成。旋塞有螺紋和法蘭兩種連接方式。使用壓力較高時(shí)，亦采用法蘭連接。壓力較低時(shí)，可以采用

18、螺紋連接，但應(yīng)注意防止螺紋泄漏、腐蝕。水位表旋塞應(yīng)在同一中心線上，以保證玻璃管不會(huì)受扭曲而破壞。由于玻璃管破碎時(shí)，易于傷人，故玻璃管水位計(jì)應(yīng)裝有防護(hù)罩。防護(hù)罩用鋼化玻璃或薄鐵板制成，但應(yīng)留有足夠的觀察間隙和應(yīng)有的照明。玻璃管水位表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、使用方便，但其承壓能力低，只適用于低壓小型鍋爐。2. 平板型水位表平板型水位表的構(gòu)造與玻璃管水位表基本相似，只是把玻璃管換成平板玻璃和水位表殼。平板玻璃水位表有單面玻璃和雙面玻璃兩種，兩種形式的結(jié)構(gòu)基本相同，如圖7所示。 圖7 平板型水位表這種水位表多用于壓力較高的鍋爐上，可承受壓力3.5MPa(35kgf/cm2)。水位表殼是根據(jù)工作壓

19、力的大小分別用鑄鐵、鑄鋼、球墨鑄鐵制成。單面水位表清晰度不好，雙面水位表可在其后面加照明，增加觀察清晰度。安裝位置較高的水位表都是采用雙面平板水位表。平板玻璃嵌入表殼時(shí)，利用石棉膠板襯墊，然后用排列較密的螺釘固定，以保證平板玻璃與表殼受力均勻，接觸嚴(yán)密。平板上顯示水位的部位開以溝槽，使用中，由于溝槽的拆折射造成存水的部分發(fā)暗，有汽的部分發(fā)白，使水面上下色差較大，易于分辨水位位置。(二) 水位表的安全技術(shù)要求1. 每臺(tái)鍋爐至少裝兩個(gè)彼此獨(dú)立的水位表，以防水位表故障時(shí)無(wú)法顯示水位。但蒸發(fā)量0.2t/h的鍋爐，可以只裝一個(gè)水位表。2. 水位表要裝在便于觀察的地方，并且要有足夠的照明。水位表距離操作地

20、面高于6m時(shí)，應(yīng)加裝低地位水位表。低地位水位表連接管應(yīng)單獨(dú)接到鍋筒上。連接管內(nèi)徑不得小于18mm。3. 水位表應(yīng)有指示高度和最低安全水位的明顯標(biāo)志。水位表玻璃管(板)的最低可見部分應(yīng)比最低安全水位低25mm，最高可見部分應(yīng)比最高安全水位高25mm。4. 水位表和鍋爐之間汽水連管長(zhǎng)度500mm時(shí)，其內(nèi)徑不得小于18mm;長(zhǎng)度>500mm時(shí)，其內(nèi)徑應(yīng)適當(dāng)加大。5. 水連管和汽連管要水平布置，防止形成假水位。水位表上下接頭中心線，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)在一條直線上，以免使玻璃管扭曲破碎。6. 放水旋塞下面應(yīng)裝設(shè)接到地面的放水管。玻璃管式水位表應(yīng)有安全防護(hù)罩，防止破裂時(shí)傷人。7. 玻璃管內(nèi)徑及旋塞內(nèi)徑均應(yīng)大于或

21、等于8mm。8. 水位表和鍋筒之間的汽水連接管上，應(yīng)避免裝設(shè)閥門，如裝有閥門，在運(yùn)行時(shí)應(yīng)將閥門全開，并予以鉛封。9. 蒸發(fā)量2t/h的鍋爐，應(yīng)裝設(shè)高低水位警報(bào)器。四、 水位警報(bào)器(一) 水位警報(bào)器的作用和分類水位警報(bào)器是以聲響的方式向司爐人員報(bào)告滿水或缺水的信號(hào)，防止發(fā)生鍋爐滿水或缺水事故。大于2t/h的鍋爐(水管)應(yīng)該裝設(shè)水位警報(bào)器。水位警報(bào)器有浮筒式、水柱浮子式、磁鐵式等幾種。(二) 浮筒式高低水位警報(bào)器浮筒式高低水位警報(bào)器裝在鍋筒內(nèi)，如圖8所示。它由低水浮筒、高水浮筒、杠桿支點(diǎn)、閥桿、試?guó)Q手柄、警報(bào)笛等件組成。 圖8 鍋筒內(nèi)高低水位警報(bào)器1低水浮筒 2高水浮筒 3杠桿 4支點(diǎn) 5閥桿 6鍋筒 7試?guó)Q 8警報(bào)笛 9-停止閥正常水位時(shí)，低于浮筒浸沒(méi)在鍋水中，受到水的浮力，高水浮筒懸在蒸汽中，杠桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，閥桿被頂上去，汽門關(guān)閉。當(dāng)鍋水升到高水位時(shí)，高、低浮筒皆浸在鍋水中，受到相等的浮力，低水位浮筒側(cè)杠桿長(zhǎng)，杠桿具有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，閥桿受拉，汽門被打開;同樣在低水位時(shí)，也有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)，閥門也打開。這種水位警報(bào)器的高、低水位用一個(gè)警報(bào)笛。警報(bào)笛響后，司爐人員應(yīng)首先判