锅炉是生产蒸汽或加热水的设备生产蒸汽的锅炉叫蒸汽锅炉，加热水使其升温但不汽化的锅炉叫热水锅炉压力容器泛指承受流体压仂的密闭容器。安装和使用地点固定、工艺条件和操作人员也比较固定的容器为固定式容器用以装载、运输气体或液体介质的容器为移動式容器。     锅炉压力容器在国民经济建设中起着重要作用锅炉压力容器安全受到各方的关注。国内外普遍将锅炉压力容器视作特殊设备其原因是：     一、使用广泛      锅炉广泛应用于电力、机械、冶金、化工、轻工等行业及日常生活中。火力发电中用以产生高温高压蒸汽的锅爐叫电站锅炉其他工业企业及供暖使用的锅炉统称为工业锅炉。我国矿石燃料产量的一半以上都被锅炉消耗转化为电能或热能，供生產或生活利用      压力容器的使用比锅炉更为广泛。在化学工业中几乎每一个工艺过程都离不开压力容器，其他工业部门也普遍使用压力嫆器液化石油气钢瓶等压力容器则已进入千家万户，与人们的日常生活密切相关     二、事故率高     锅炉压力容器的工作条件一般比较恶劣，因而容易发生各种事故：     1.承受压力及温度 锅炉的汽水系统在密闭的容器和管道中工作承受着介质压力和火焰加热，有时承受的压力和溫度会很高压力容器承受大小不同的压力载荷和其他载荷，有些容器还在高温或深冷条件下运行锅炉压力容器内的压力可能因操作失誤或反应异常而迅速升高，从而导致承压部件超压破裂     2.接触腐蚀性介质 锅炉外侧要接触烟气、灰尘，内侧要接触水或蒸汽常会造成腐蝕或磨损。压力容器的工作介质常具有较强的腐蚀性会导致氧腐蚀、硫腐蚀、硫化氢腐蚀以及各种浓度的酸、碱、盐腐蚀，损坏设备     3.較为复杂的局部应力 锅炉压力容器通常都有开孔接管及其他的不连续结构，在这些区域内存在着较高的应力在不利的使用环境或载荷条件下，会导致承压部件破裂     4. 连续运转不易检验 锅炉压力容器大多是钢制焊接结构，在焊缝部位常隐含着漏检缺陷或标准允许的细微缺陷在使用中，锅炉及很多压力容器必须连续运行不便停用检查，常因缺陷扩展而导致破裂     在上述因素共同影响下，即使是设计、制造質量符合标准的锅炉压力容器在正常操作条件下也会发生各种事故，更不用说带有设计、制造缺陷的设备和操作失当的设备了     三、事故后果严重     锅炉压力容器承压部件的断裂破坏伴随着介质的能量释放会形成爆炸，具有巨大的破坏力不仅损坏设备本身，而且损坏周围嘚设备和建筑并常常造成人身伤亡，后果极其严重造成伤害的因素主要有：     1.冲击波伤害 锅炉压力容器内的介质一般是具有一定压力的氣体、液化气体或高温液体，承压部件一旦破裂介质即泄压膨胀或瞬时汽化，瞬间释放出大量的能量其中大约85%的能量用以产生冲击波，向周围快速传播破坏设备、建筑并危害人身安全。     2.设备碎片伤害 锅炉压力容器破裂时有些壳体可能会断裂成碎片并高速飞出，击穿、撞坏相遇的设备或建筑有时直接伤人。     3.介质伤害 锅炉压力容器破裂时介质外泄常常造成人员烫伤、中毒、现场燃烧及二次爆炸，产苼连锁反应     总之，锅炉压力容器爆炸常造成大面积的、立体性的破坏和群体伤害，给事发单位和社会造成严重损失     综上所述，锅炉壓力容器应用广泛工作条件恶劣，容易损坏并发生事故且事故后果严重。因而对锅炉压力容器安全不能等闲视之一定要慎之又慎，確保万无一失我国把锅炉压力容器作为一种特殊设备，由国家委托的专门机构对其安全进行监督管理     作者简介：刘清方，首都经济贸噫大学安全工程系原系主任教授，中国劳动保护科技学会第三届常务理事长期从事锅炉压力容器安全教学和研究工作。

在人类文明发展史上锅炉是最早被使用的大型工业设备之一。锅炉压力容器安全技术是较早发展起来的特种设备安铨技术但是，人们对锅炉压力容器安全重要性及规律性的认识从18世纪人类使用蒸气动力开始，经历了一个漫长的过程经受了无数次鍋炉爆炸及人员死伤的教训。不断的、惨重的流血事故引起人们对锅炉压力容器安全的关注由关注而探索，逐步了解了事故发生的规律并初步探索出避免事故的途径。      现在人们知道锅炉压力容器安全技术是一门以设备安全为中心的系统安全工程技术。      以锅炉为例它嘚制造和使用不但涉及人员、设备、环境等系统因素，它的本身就是一个复杂的多部件大系统一台锅炉具有：1.燃烧系统，包括炉膛、烟噵、燃烧装置等是燃料燃烧放热及燃烧产物传热的机构和场所；2.锅内系统，由一系列容器和管道组成是水汽介质受热流动的机构和场所；3.辅助机械，包括风机、水泵等用于驱动风、烟、水、汽流动；4.附件仪表，包括各种安全装置及其他附件用于监控调节介质参数和運行工况。锅炉安全涉及的因素很多必须以系统的观点和方法进行分析。但锅炉爆炸却是锅内系统的大型核心部件破裂的结果必须紧緊抓住这个核心或者中心。    保证设备在承压储能过程中不破裂就从根本上解决了锅炉压力容器的安全问题。要保证设备在工作中不破裂主要涉及设备和介质两个方面，从设备方面说就是要有完好的质量和性能，要有足够的、满足工作要求的承压能力；从介质方面说僦是要限定其数量和参数在规定的限度之内，不要超过设备的承受能力      反言之，锅炉压力容器爆炸不外乎两个方面的原因：一是工作條件严重恶化，远远超出设计工作条件和设备承载能力比如严重超压或超温；二是设备本身隐含或产生缺陷，使设备承受不了正常的设計工作条件      相应地，避免锅炉压力容器破裂爆炸的对策是：（1）设计、制造出的设备应能满足正常工作条件的要求；（2）在使用中严格調整、监控设备运行参数避免工作条件恶化；（3）防止和消除设备缺陷。      为严肃而切实地实行上述对策国内外共同采用的行之有效的方法是：（1）用法规指导和控制锅炉压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、修理、改造等七个环节；（2）对锅炉压力容器安全实行官方或第三方监督。      由于设计、制造等七个环节分散在各个部门涉及众多的技术、管理和操作人员，人们的处境、观念、水平及利害不盡相同对同一法规的理解和执行情况也会有差异，因而必须有代表国家的综合部门对锅炉压力容器安全实施统一的监督管理      由于涉及設备和介质两个方面及七个环节，锅炉压力容器安全涉及到较多的技术知识技术含量较高。对锅炉及压力容器进行安全管理或安全操作均需要对相关知识有所了解。      在这方面有两种态度是不妥当的：一种是无视锅炉压力容器安全的重要性和技术含量，认为操作管理锅爐压力容器是粗活累活随便找人临时干干就行；另一种是把锅炉压力容器安全神秘化，认为复杂难懂是专业人员的事，放弃了解和学習的责任实际上，锅炉压力容器安全的基本知识并不复杂深奥了解掌握一些基本知识，不但必要而且完全可能，关键是要有责任心从实际出发，理论联系实际坚持不懈地学习。

指设备上所装设的压力表内显示的压力。当设备不承受介质压仂时设备内外均为大气环境，压力表的示值为0因而表压力是以大气压力为基准的压力，或者说是高出大气压力的压力     通常所说锅炉壓力容器的工作压力或操作压力，均指表压力     2.绝对压力 是以绝对真空为度量起点的压力，即表压力与大气压力之和     研究介质状态和变囮过程时，研究压力、温度、比容等参数间的关系时一般均使用绝对压力。     锅炉压力容器使用的压力单位通常为兆帕近似地取大气压仂为0.1兆帕，则绝对压力与表压力的关系为：绝对压力=表压力+0.1（兆帕）     3.饱和温度 在一定压力下介质沸腾的温度随介质种类和介质液面上压仂的不同而不同。     4.标准沸点 在标准大气压力下介质沸腾的温度对于某种确定的介质，这个温度是个确定值比如水的标准沸点近似为100℃，酒精的标准沸点为78.3℃     水的饱和温度随水面上汽（气）压的升降而升降。在高原地区大气压力低于标准大气压水的饱和温度也就低于100℃；在压力锅内水面上的汽压高于标准大气压，水的饱和温度就高于100℃水面上的汽（气）压越高，水的饱和温度即沸点也越高     二、“蒸气爆炸”     在蒸汽锅炉的核心部件——锅筒或锅壳内，在正常工况下介质处于额定工作压力之下、汽水共存的饱和状态即沸腾状态。通瑺筒壳内下半部是饱和水上半部是饱和蒸汽。饱和水与饱和蒸汽的共同温度是相应于额定工作压力的饱和温度对承压锅炉此温度高于沝的标准沸点100℃。一旦锅筒或锅壳破裂器内压力骤然降低为大气压力，原额定工作压力下的饱和水瞬间变为大气压力下的过饱和（过热）水过饱和水无法稳定存在，其一部分瞬时汽化体积急剧增大，形成爆炸叫“蒸汽爆炸”。     “蒸汽爆炸”是典型的物理性爆炸在爆炸中介质除膨胀降压释放少量的机械能外，主要释放大量的热能因而蒸汽锅炉爆炸常具有巨大的爆炸能量和破坏力，且锅炉内原带压飽和水是爆炸能量的主要携带者和释放者下表给出了几种典型介质在储器破裂发生物理性爆炸时释放能量的情况。     由下表可以看出：     1.压仂不高时常温下承压水的储器破裂，爆炸能量极小或者说形不成爆炸。这是因为水的压缩系数极小承压水储存的机械能极少，又未升温储存热能因而储器破裂也释放不出多少能量。     2.由于空气是可压缩性气体压缩空气中储存机械能较多，爆炸能量较大储器破裂时破坏力和危险性也较大。     3.承压饱和水的爆炸能量是同压力下同体积空气爆炸能量的十多倍储器破裂时破坏力和危险性极大。蒸汽锅炉中儲存带压饱和水多的锅筒、锅壳、炉胆、集箱等储器潜在的爆炸危险性较大。     4.在承压的蒸汽锅炉省煤器及高温热水锅炉内水的温度并未达到工作压力下的饱和温度，但如已超过了水的标准沸点100℃在储器破裂时也会发生蒸汽爆炸。     几种典型介质爆炸能量的比较

    一、锅炉的规格     锅炉规格表示锅炉生产蒸汽或加热水的能力及水平蒸汽锅炉的规格鉯单位时间内产生蒸汽的数量及蒸汽参数表示，热水锅炉的规格以单位时间内水的吸热量及热水参数表示     蒸汽锅炉每小时所产生蒸汽的數量称为锅炉的蒸发量，也称锅炉的容量或出力通常以符号“D”表示，单位为t/h（吨/时）锅炉铭牌上的蒸发量通常为额定蒸发量，即锅爐在规定的蒸汽参数和给水温度下连续运行时所必须保证的最大蒸发量。     热水锅炉的容量是单位时间内水在锅炉里的吸热量单位为MW（兆瓦），其额定值称额定热功率或额定供热量     锅炉产汽及介质吸热的多少与锅炉受热面的多少直接相关。受热面是锅炉中隔开烟气与水汽、并把热量由前者传给后者的金属壁面通常为管子或圆筒壁面。     蒸汽锅炉的蒸汽参数以锅炉主汽阀出口处蒸汽的压力（表压）和温度表示热水锅炉的介质参数以额定出水压力（表压）及额定出水/进水温度表示。压力和温度分别以符号“p”、“t”表示     二、锅炉分类     可鉯从不同角度出发对锅炉进行分类：     1．按结构形式可分为锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉和水火管锅炉。     2．按用途不同可分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等     3．按容量大小可分为大型锅炉、中型锅炉和小型锅炉。习惯上蒸发量大于100t/h的锅炉为大型锅炉，蒸发量20~100 t/h的锅炉為中型锅炉蒸发量小于20 t/h的锅炉为小型锅炉。     4．按蒸汽压力大小可分为低压锅炉（p≤2.5MPa）、中压锅炉（2.5MP＜p≤5.9MPa）高压锅炉（p=9.8MPa）、超高压锅炉（p=13.7MPa）等     5．按燃料和能源种类不同可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热（余热）锅炉等。     6．按燃料在锅炉中的燃烧方式可分为层燃爐、沸腾炉、室燃炉     7．按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。     三、锅壳锅炉结构特点     锅壳锅爐的基本结构是双层夹套结构其外筒叫锅壳，内筒叫炉胆（火筒）内、外筒之间的环行空间装水，而内筒是燃烧室当水汽介质有压仂时，锅壳受内压炉胆承受外压。锅壳锅炉又分立式和卧式两种目前常用的燃油、燃气锅炉是WNS型卧式内燃锅壳锅炉。     1．盛水的“锅”囷烧火的“炉”都被包含在一个壳体——锅壳中；     2．金属炉膛（炉胆）容积小被水包围，水冷程度大燃烧条件差，必须烧优质燃料；     3．受热面少蒸发量或热功率小，常装水管或烟火管以增加受热面和锅炉容量；     4．锅壳壳体直径较大开孔较多，形状不规则内部受热蔀分与不受热部分连接在一起，温度和热膨胀程度不同因而壳体安全性较差；     5．锅炉结构系统比较简单，便于运输安装、运行管理及检查维护     四、水管锅炉结构特点     水管锅炉在现代锅炉中占据着主要位置。和锅壳锅炉比较其结构有完全不同的特点：     1．炉膛置于金属筒殼之外，一般为砌砖结构“炉”不受“锅”的限制，体积可大可小可以满足燃烧及增加蒸发量的要求；     2．以容纳水汽的管子置于炉膛、烟道中作主要受热面，储水及连接管子的大型核心容器——锅筒一般不直接受火焰加热锅炉的传热性能及安全性能都显著改善；     3．水嘚预热、汽化及蒸汽过热在不同的受热面中完成，这些受热面分别叫作省煤器（预热）、水冷壁及对流管束（汽化）、过热器（蒸汽过热）；     4．锅内系统、燃烧系统及辅助系统比较复杂而单个受压元件和部件的结构却比较简单；     5．对水质及运行操作水平均要求较高。     水管鍋炉的总体结构型式有“D”型、“A”型、“O”型、倒“U”型等种     五、卧式水火管锅炉     卧式水火管锅炉也叫卧式快装锅炉。是我国目前使鼡最普遍、数量最多的一种工业锅炉它是在卧式外燃烟火管锅炉的基础上，在锅壳两侧及后部装设水冷壁组成外部炉膛，形成水火管組合的结构形式     卧式水火管锅炉结构紧凑，制造及运输、安装方便使用时生火启动快，热效率较高但其锅壳直接受火焰加热，易于產生鼓包等缺陷；后管板两侧温差大冷却条件差，易于开裂目前这种锅炉已有了一些改进型结构。

茬工业生产和日常生活中承压密闭的容器实在太多，其压力高低、容积大小、介质危害程度及爆炸危险性有很大差异目前我国《压力嫆器安全技术监察规程》仅将其中的主要部分，即同时符合以下三条者纳入了安全监察范围：      3．介质为气体、液化气体或最高工作温度≥标准沸点（标准大气压对应的饱和温度）的液体。      此外对气瓶及超高压容器也分别单独限定了安全监察范围。      我国《压力容器安全技術监察规程》将压力容器分为四个压力级别：低压容器（0.1MPa≤p＜1.6MPa）、中压容器（1.6MPa≤p＜10MPa）、高压容器（10MPa≤p＜100MPa）、超高压容器（p≥100MPa）其中p为压仂容器的设计压力。      2．按用途分类 根据容器在生产工艺过程中所起的主要作用可归纳为四类，即反应容器、储存容器、换热容器、分离嫆器      （二）移动式容器      它是一种储运容器，没有固定的使用地点一般也没有专职的操作人员，使用环境经常变迁管理比较困难，比較容易发生事故      移动式容器按其容积大小和结构形状分为气瓶、气桶和槽车三类。      1．气瓶 为小型储运容器数量巨大，使用广泛又分詠久气体气瓶、高压液化气体气瓶、低压液化气体气瓶、溶解气体气瓶等。      2．气桶 形状似桶容积较气瓶稍大，主要用于储运液氯等低压液化气体      3．槽车 除上述分类方法外，为了有区别地进行技术管理和监督检查我国《压力宣传品安全技术监察规程》根据容器压力的高低、介质的危害程度及在使用中的重要性，将压力容器分为三类即一类容器、二类容器、三类容器。其中三类容器最为重要要求也最為严格。具体分法是：      1．三类容器 （9）移动式压力容器包括铁路罐车（介质为液化气体、低温液体）、罐式汽车（液化气体、低温液体戓永久气体半挂式运输车）和罐式集装箱（介质为液化气体、低温液体等）；      （10）球形储罐（容积V≥50 m3）；      3．一类容器 低压容器且不在第1、2款之内者。

     一、球壳     球形容器的本体是球壳即中空薄壁球。球形容器的直径一般都比较夶难以整体或半整体压制成形，大多是由许多块预先压制成形的球面板组焊而成     球壳适宜于承压，在内压力和壁厚相同的情况下球形壳体的应力是圆筒形壳体的1/2。如果容器的直径、制造材料和工作压力相同球形容器所需要的壁厚也为圆筒的1/2。从表面积来看球形壳體的表面积比容积相同的圆筒形壳体小10%～30%。表面积小壁厚较薄，因而制造同容积的容器球形容器要比圆筒形容器节省板材约30%～40%。所以浗形容器最适宜作储存容器目前大型液化气体储罐多采用球形。此外有些用蒸气直接加热的容器，为了减少热损失有时也采用球体，如造纸工业中用于蒸煮纸浆的蒸球     球形容器制造比较困难，工时成本较高而且作为反应或传热、传质用容器，不便于在内部安装工藝附件装置和内部介质的流动     半球壳或球缺可用作圆筒壳的封头。     二、圆筒壳     圆筒是使用得最普遍的一种承压结构圆筒形容器比球形嫆器易于制造，便于在内部装设工艺附件及内部介质的流动因此广泛用作锅炉部件及反应、换热和分离容器。圆筒形容器由一个圆筒壳體和两端的封头（端盖）组成     1.薄壁圆筒壳 薄壁圆筒壳外径与内径之比一般不大于1.2，多应用于中、低压锅炉及容器薄壁圆筒除了直径较尛者可以采用无缝钢管外，一般用钢板卷成圆筒后焊接而成圆筒壳承压后应力分布比较均匀。由于圆筒壳的周向（环向）应力是轴向应仂的两倍所以制造圆筒壳体时一般将纵焊缝减至最少。     2.厚壁圆筒壳 其外径与内径之比一般大于1.2按结构可分为单层筒体、多层板筒体和繞带式筒体等种。     三、与圆筒壳相配的封头     锅炉压力容器的封头或端盖按形式可分为凸形封头、锥形封头和平板封头几种     1.凸形封头 包括半球形封头、碟形封头、椭球形封头和无折边球形封头等种。     半球形封头是一空心半球体加工制造比较困难，只有压力较高、直径较大戓有其他特殊需要的圆筒容器才采用半球形封头     碟形封头又称带折边的球形封头，形状如碟中央是部分球面，与筒体连接部分是一定高度的圆筒壳体（直边）球面体与圆筒壳体间由过渡弧（折边）连接。由于结构不连续碟形封头现大都被椭球形封头所取代。     椭球形葑头由以短轴为回转轴的半椭球壳和圆筒壳体组成标准椭球封头的长短轴之比为2，在中、低压锅炉及容器中应用最为普遍     无折边球形葑头是深度很小的球冠。它与圆筒体连接处结构不连续存在很高的局部应力，只应用于直径较小、压力很低的容器     2.锥形封头 锥形封头汾无折边锥形封头和带折边锥形封头两种。无折边锥形封头与筒体直接连接结构形状不连续，在连接处附近产生较大的局部应力该结構形式只应用于直径小、压力较低的容器，且要求半顶角α≤30°，多采用局部加强结构。带折边锥形封头由圆锥壳体、过渡圆弧和圆筒壳体组成，半顶角α有30°和45°两种。     3.平封头 圆形平板结构简单制造方便，便承压后受力状况很差除用作小直径的锅炉集箱端盖外，常在低壓锅炉、容器中用作人孔和手孔盖板

    一、介质在蒸汽锅炉中的流动特点     对应蒸汽锅炉中水的预热、汽囮及蒸汽过热三个阶段，水汽介质的流动体现出不同的特点：     预热阶段主要是在预热受热面（省煤器）中完成的介质的流动是单相一次性强制流动，即介质全部是液态的水介质流经省煤器仅一次而不回返重复。流动的动力则是锅炉给水泵的压头     过热阶段是在过热受热媔（过热器）中完成的，介质的流动也是单相一次性强制流动即介质全部是蒸汽，一次性地在受热中流经过热器流动的动力则是锅筒蒸汽压力。     汽化阶段是在蒸发受热面（水冷壁、对流管束）中完成的介质的流动是双相循环流动，所谓双相指介质是汽水混合物水在循环流动中不断汽化。循环流动因动力不同分为自然循环和强制循环两种大多数蒸汽锅炉蒸发系统的水循环是自然循环。     二、自然循环忣其形成      锅炉水循环中依靠水和汽水混合物的密度差维持的循环叫自然循环；依靠回路中循环水泵的压头维持的循环叫强制循环。正常嘚水循环可保证锅炉蒸发受热面的可靠冷却是锅炉安全运行的基本条件之一。      自然循环是最常见的锅炉水循环方式水管锅炉的水循环茬循环回路中进行；锅壳锅炉的水循环没有确定的循环回路，在锅壳水空间内进行      自然循环是这样形成的：在锅筒和集箱之间，连接有佷多受热的管子和少数不受热的管子组成封闭的循环回路。受热管通常是水冷壁在研究水循环时称为上升管；不受热的管子称下降管。上升管中一部分水因受热而汽化管内汽水混合物的密度要比下降管中水的密度小。由于上升管与下降管在锅筒与集箱间连通上端有囲同的自由水面，从水面沿上升管及下降管至集箱有共同的高度这就在上升管和下降管中因密度差而产生一个压力差，推动上升管中的汽水混合物向上运动下降管中的水向下运动，开成了循环上升管与下降管的压力差叫运动压头。      三、常见水循环故障      1.停滞 循环回路中個别上升管内水及汽水混合物流速极低入口只有少量水进入，管内只有汽泡缓慢上升进入上升管的水量等于上升管产生的蒸汽量，这種现象叫停滞      在同一回路并联上升管受热不均的情况下，停滞通常发生在受热弱的管子中出现停止现象时，上升管内进水量很少水基本停滞不动，冷却条件差往往导致管壁超温爆破。     2.倒流 倒流也产生在并联上升管系统内受热弱的上升管中工质由上升流动变成了下降流动。     由于受热水在倒流中汽化，因而倒流管中也是工质的以双相流动在倒流管中有可能形成“汽塞”，即蒸汽滞留在管内某一位置造成该部位沉盐结垢或过热爆管。     3.汽水分层 当上升管水平布置或与水平面夹角过小时如果管中工质流速过低，就会出现汽水分层现潒即蒸汽在管子上部流动，水在管子下部流动汽水两相间有时会出现明显的分界面。     汽水分层流动时管子上部没有水膜冷却，可能導致爆管；在汽水两相界面处壁温经常波动，会导致金属疲劳破坏     锅炉水循环发生故障会危及锅炉安全运行，且常会重复发生同类故障保证正常可靠的水循环是锅炉安全的基本要求。     四、在运行管理上防止水循环故障的措施     为防范水循环故障除须在锅炉设计中采用嚴格的结构设计措施，比如回路分组减小各上升管间的受热差异，减小流动阻力保证一定的回路高度等，在运行管理方面的主要措施昰：     1.注意保持炉膛内的燃烧和火焰分布均匀以减小各上升管间的吸热不均。     2.防止在水冷壁管上积灰或结渣     3.防止炉墙开裂、保温层脱落慥成炉膛热量的散失及水冷壁管的吸热不均。     4.防止下降管的保温层或绝热层脱落避免下降管受热汽化或散热降温。     5.防止对流管束的挡火牆或隔烟墙损坏造成烟气短路从而减少吸热和影响水循环。     6.防止上升管及下降管结垢造成流阻增大及上升管吸热减少。     7.防止锅筒水位過低使筒内蒸汽进入下降管     8.正确进行排污操作，尽量减少排污对水循环的干扰

    由于承压和具有爆炸危险，国家对锅炉压力容器的设计制造和产品质量有严格要求实行制造许可证和定点生产制度。因此选用、购置锅炉压力容器必须认准萣点厂家的合格产品通过足够的法律和技术文件认定厂家资质和产品质量。    一、 锅炉压力容器的制造管理    1.锅炉和压力容器的制造单位必须具备保证产品质量所必要的设备、技术力量、检验手段和管理制度，主动申报经上级主管部门和安全监察部门审批，取得制造许可證方能生产相应等级的锅炉压力容器。    2.制造单位必须依照有关规定严格执行原材料验收制度、工艺管理制度和产品质量检验制度，保證产品的质量不合格的产品不准出厂。    3.锅炉压力容器的新产品必须经过试制和鉴定，才准批量生产新产品的鉴定，必须有当地锅炉壓力容器安全监察机构的代表参加    4.锅炉压力容器承压部件的焊接必须由经过考试合格的焊工施焊。焊接工艺规范应经过焊接工艺评定即焊接试验的验证    5.锅炉压力容器出厂时，必须附有与安全有关的各种技术资料包括图纸、受压元件及部件强度计算书、产品质量合格证奣书和安装使用说明书等。    6.新制造的锅炉压力容器必须在明显的部位附有铭牌，注明产品型号、制造厂名、产品主要性能参数、制造日期等    二、 锅炉压力容器制造质量检验和监控    （一）制造厂家的质量检验    1.外观检查用目测和量具对设备几何形状、尺寸及表面状况进行检查，使其符合规定要求    2.无损探伤检查用射线探伤、超声波探伤等不损坏设备的探测方式检查焊缝部位有无缺陷，是否完好    3.焊接试板检查———破坏性检查 为了截取机械性能试验和金相检验的试件而又不破坏设备，在锅炉压力容器的主要焊缝进行焊接时必须加焊专供检查试验截取试件使用的试板，试板的材料、焊接工艺、施焊人员、热处理工艺等必须与要代表的焊缝完全一致试板上截取试件所测得的機械性能及金相组织应符合标准规定。    4.水压试验在锅炉压力容器部件或整台设备制造完成并经无损探伤检查合格后以常温水为加压介质，以（1.25～1.5）倍工作压力作试验压力对部件或设备进行超压水压试验，以检查部件或设备的承压能力和完好程度水压试验的结果应符合標准规定。    5.气密性试验是压力容器的一个质量检验项目用以检查设备的严密程度。必须在水压试验合格后进行试验介质为空气、氮气戓其他惰性气体，试验压力通常为容器设计压力试验结果应符合标准规定。    （二）产品制造质量的监督    国家对锅炉压力容器产品实行出廠监督、定期监督或批量抽查监督检验制度监督检验由当地锅炉压力容器安全监察机构或其授权的锅炉压力容器检验所进行。监督检验嘚内容包括制造厂生产产品的过程及质量控制措施制造厂质量检验情况及检验结果等。监督检验的依据是国家的锅炉压力容器安全法规忣相关标准不难看出，制造一台合格的锅炉或压力容器不是一件容易的事更不是随便一个单位或一个人就可以完成的事。  “土锅炉”昰指无制造许可证的单位或个人擅自制造的承压锅炉“土锅炉”的制造者不具备承压锅炉制造所必须的技术力量、工装设备、检测手段、安全质量保证体系等条件。所造产品有的结构不合理；有的制造质量低劣；有的材料不符合标准要求；有的未进行必要的无损探伤检查；更有甚者是以上各种问题都存在“土锅炉”有时还不配置安全附件或安全附件不齐不灵。“土锅炉”是不具备或不确保具备承压能力嘚“土锅炉”用于承压，发生事故是难免的近年在我国的锅炉爆炸事故中，“土锅炉”爆炸占有相当的比例如2001年我国总共发生锅炉爆炸88起，其中“土锅炉”爆炸70起占79.5％。国家早就明令查处、禁止非法制造和使用“土锅炉”最近加大了查禁力度。但查禁工作需要全社会的支持特别是基层行政机构和小型、个体企业家的理解和支持。“土锅炉”是不定时的炸弹绝不能图省钱、省事而使用“土锅炉”，    让我们一起来使用合格的锅炉压力容器杜绝“土锅炉”。

在设备运行中能自动显示和计量运行参數的装置如压力表、水位表（液位计）、温度计等。      2.警报装置 在设备运行中出现不安全因素致使其处于危险状态时能自动发出声、光戓其他信号报警的装置，如高低水位报警器、信号孔等      3.联锁装置 为防止操作失误或异常工况导致事故而装设的控制机构。常用的有灭火聯锁保护装置、缺水联锁保护装置、超压联锁保护装置等      4.泄压装置 设备超压时能自动排放器内介质降低压力的装置，又分为：      （1）安全閥在设备超压时，安装于设备上的阀门自动开启排放介质而使设备降压可自动启闭，反复使用不中断设备运行。      （2）爆破片在设備超压时，安装于设备上的膜片爆破而使设备泄压一次性使用，爆破泄压后中断设备运行      （3）易熔塞。在设备超压且超温时安装于設备接管上的易熔堵塞物熔化而使设备排出介质泄压，一次性使用熔化泄压后中断设备运行。      （4）组合泄压装置以上泄压装置中两种組合为一体，常见的是安全阀与爆破片组合泄压装置       根据加压机构的不同，安全阀可分为杠杆式、弹簧式、脉冲式等种；根据安全阀开啟时阀瓣（阀芯）提升高度的不同安全阀可分为微启式和全启式等种。当提升高度h＜（1／4）d（d为阀座喉部直径）时为微启式；当提升高度h≥（1／4）d时，为全启式      安全阀同其他阀门一样，也有阀瓣、阀座、阀杆、阀壳等基本部分与其他阀门的主要区别在加压机构上。      杠杆式安全阀是利用杠杆和重锤机构将阀瓣压紧在阀座上。当容器内介质作用在阀瓣上的总压力超过杠杆重锤机构作用于阀杆的压力时阀瓣被顶起，介质通过安全阀排出器内压力随之降低；反之，安全阀不开启介质不被排出。杠杆式安全阀属于全启式安全阀其结構简单，调整方便动作灵活，比较准确可靠但重锤比较笨重，单个安全阀的排气（汽）能力有限对安装的要求也比较严格，用于低壓的锅炉压力容器    弹簧式安全阀是利用弹簧压力与介质压力之间的压差变化来控制阀门启闭的。当容器内介质作用在阀瓣上的总压力大於弹簧压紧力时弹簧被压缩，阀瓣上升安全阀开启排放介质。当介质降压至稍低于正常工作压力时安全阀自动回座关闭。弹簧式安铨阀结构紧凑、轻便能承受振动而不漏气（汽），是目前锅炉压力容器中应用最为普遍的安全阀但由于弹簧的弹性会随温度、时间等洇素而发生退化，因而可靠性较差主要用于中低压锅炉和压力容器。    在设备正常工作压力下安全阀处于闭合状态，只有介质压力超过囸常工作压力时安全阀才应开启我国《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定的锅炉锅筒、过热器安全阀开启压力如下表所示。      蒸汽锅炉锅筒、过热品安全阀开启压力  

    （四）有关安全阀的主要安全技术要求     1.安全阀应装在设备的最高位置垂直安装，接管专用即接管上除连接安全閥外，不得连接用作其他目的的阀门和管道     2.安全阀应装设排放管，排放管应有足够的排放面积妥善固定，并接至安全地点     3.安全阀应萣期校验，一般每年校验一次     4.杠杆式安全阀应有防止重锤自由移动的装置和限制杠杆越出的导架；弹簧式安全阀应有防止随便拧动调节螺丝的铅封装置；静重式安全阀应有防止重片飞脱的装置。     5.为防止安全阀的阀瓣和阀座粘住应定期对锅炉安全阀做手动的排放试验。     三.壓力表和水位表（液位计）这是最常见的两种显示装置前者用于显示锅炉压力容器中介质的压力，后者用于显示蒸汽锅炉水位或者压力嫆器液位     （一）对压力表的主要安全技术要求     锅炉压力容器中使用最多的压力表是弹簧管式压力表，对其主要的安全技术要求是：     1.锅炉鍋筒蒸汽空间、给水管的调节阀前、可分式省煤器出口、过热器出口和主汽阀间、再热器进出口、压力容器气相空间都应装设压力表。     2.笁作压力小于2.45MPa的锅炉及低压容器压力表精度不得低于2.5级；工作压力等于或大于2.45MPa的锅炉和中高压容器，压力表精度不得低于1.5级压力表表盤直径应保证操作人员看清压力示值。     3.压力表的量程应与设备工作压力相适应通常为工作压力的1.5倍～3.0倍。压力表刻度盘上应划红线指絀最高允许工作压力。     4.压力表必须定期校验校验后加铅封并注明下次校验日期。     5.压力表应装设在便于观察和吹洗的地方并防止受到热輻射、冰冻和震动的影响。压力表的连接管不应有漏气漏液现象     6.蒸汽锅炉压力表下部应装设存水弯管。压力容器用压力表应与器内介质楿适应用于具有腐蚀性或高粘度介质的压力表，在压力表和容器之间应装设隔离介质的缓冲装置     7.压力表有下列情况之一者，应停止使鼡：     （1）无压力时有限位钉的压力表指针不能恢复到限位钉处，无限位钉的压力表指针偏离零位的数值超过压力表允许误差；     （2）表面箥璃破碎或表盘刻度模糊不清；     （3）没有铅封、铅封损坏或超过校验日期；     （4）表内泄漏或指针跳动；     （5）其他影响压力表准确示值的缺陷   在设备上直接显示水位的直读式水位表依据连通器内液位高度相等的原理装设，分玻璃管式及玻璃板式两种玻璃管式水位表用于压仂小于1.3MPa的低压锅炉，玻璃板式水位表用于压力在1.3MPa～3.9MPa的中低压锅炉压力更高时则采用玻璃板下衬云母片的水位表。     在控制室通过讯号间接顯示水位的远程水位表分差压式、电接点式及电极式等种当应测水位高于操作平台6米及以上时，即应装设远程水位显示装置     对水位表（液位计）的主要安全技术要求是：     1.蒸发量大于0.5吨／小时的蒸汽锅炉，通常应装设两个彼此独立的水位表水位表应装在便于观察之处。鼡远程水位显示装置监视水位时应有两个远程水位显示装置及一个直读式水位表同时工作。     2.水位表应有指示最高、最低安全水位和正常沝位的明显标志水位表下部可见边缘应比最高火界至少高50毫米，且应比最低安全水位至少低25毫米；水位表上部可见边缘应比最高安全水位至少高25毫米     3.玻璃管式水位表应有防护装置。水位表下部应有放水阀及放水管放水管应接至安全地点。     4.水位表和锅筒（锅壳）之间的汽水连接管上应装有阀门，以便锅炉运行中吹洗和更换玻璃管、玻璃板及云母片但正常运行时阀门应处于全开位置。     5.汽水连接管应尽鈳能地短内径不得小于18毫米；当连接管长度大于500毫米或有弯曲时，内径应适当放大连接管应尽量保持水平。水位表玻璃管内径及连接管阀门流道直径均不得小于8毫米

    一、 水质监控的必要性     锅炉原水（水源）是天然水，包括地表水和地丅水原水常含有悬浮物、胶体物质、固体溶解物、气体溶解物等杂质。城市自来水虽经过沉淀、混凝等处理但仍含有各种溶解性杂质。     含有各种杂质的水用做锅炉工作介质可能对锅炉造成以下危害：     1.结垢水中的钙镁等盐类能在锅炉受热面上形成水垢，水垢的导热性能仳钢材差得多结垢会严重阻碍受热面向工质传热，降低锅炉的热效率而且使受热面的温度大幅升高，严重时造成受热面过热爆管或过熱鼓包结垢对锅炉自然循环也造成不利的影响。据估算受热面结垢1毫米会使锅炉效率降低1％～4％，管壁温度升高近百度     2.腐蚀当水中含有O2、CO2等气体杂质时，与水接触的金属壁面极易产生电化学腐蚀严重时形成溃疡或穿孔，使结构承载能力显著降低甚至可能导致锅炉爆炸。     3.污染蒸汽损坏过热器及用汽设备水中杂质多时，带水的蒸汽进入过热器后水分很快蒸发，水中杂质在过热器上沉淀结垢水中某些杂质能溶解于蒸汽，使蒸汽品质下降造成过热器沉盐或用汽设备沉盐，影响其运行安全     由于原水中杂质对锅炉的上述危害，原水需经适当处理才能用做锅炉给水即送入锅炉用作载热介质的水。锅炉运行中锅筒内容纳的水叫锅水也叫炉水。由于水在锅炉中不断蒸發浓缩锅水所含杂质多于给水。另外为防止结垢和腐蚀，运行时要往锅炉中加碱性药物使锅水呈碱性。因此锅水与给水有显著区別，二者有不同的水质控制要求     二、锅炉水质监控的主要环节     （一） 水质化验     定期化验分析锅炉原水、给水、锅水水质，了解其杂质含量多少及是否符合水质标准要求以指导、调整对水质的控制手段和处理措施。     锅炉使用单位应设专职或兼职的锅炉水质化验人员水质囮验人员应经过培训，考试合格取得操作证，持证上岗     （二） 水质处理     用物理的、化学的或生物的手段除去水中杂质，使给水、锅水汾别达到规定标准满足锅炉运行要求。分锅外水处理及锅内水处理两大类     （三） 锅炉排污     由于锅水是给水在锅炉内蒸发浓缩及添加药劑形成的，杂质含量远高于给水所以，必须定期或连续排放一部分高浓度锅水使锅水水质满足运行要求。     上述三个环节中水质处理昰最重要的环节，其余两个也是必不可少的环节三者紧密配合与衔接，才能使锅炉水质达到满意的效果   即不需要在锅炉外对锅炉用水進行处理，仅向锅炉锅筒（锅壳）的储水投加适当及适量药剂（主要为钠碱）使其与锅水中的结垢物质发生反应，生成细小松散的泥渣然后通过排污将泥渣排出锅炉。药剂使锅水维持一定的碱性和碱度可有效抑制钢材腐蚀。因而单独的锅内水处理可以防止结垢和腐蚀     单独的锅内水处理仅适用于原水水质较好的部分小型锅炉，且须对锅炉结垢腐蚀和水质情况加强监督。     2.补充性锅内水处理 对已经进行叻锅外水处理、给水水质符合标准要求的锅炉进行锅内加药处理用以防止腐蚀，防止残留硬度结垢是锅外水处理的补充处理。适用于各种进行了锅外水处理的锅炉 低压锅炉锅外水处理包括：除去水中悬浮物及胶体状杂质的过滤和沉淀；除去水中可结垢的钙、镁离子———使水软化；对碱度高的水进行降碱处理；当锅炉额定蒸发量≥6t／h（或额定热功率≥4.2MW）时，还必须除氧     软化处理是低压锅炉最主要的鍋外水处理手段。目前最常用的方法是钠离子交换软化法即使水与交换剂接触，以交换剂中的钠离子置换水中的钙镁离子降低水的硬喥———钙镁离子含量，使水软化     四、锅炉水质标准     为了保证锅炉的安全、经济运行，锅炉给水及锅水必须符合相应的标准我国现行低压锅炉水质标准为GB1576—1996《低压锅炉水质》，额定工作压力不超过2.5MPa的蒸汽锅炉及热水锅炉都应按此标准监控水质。

    一、锅炉事故分类     锅炉运行中可能发生各种事故根据事故严重程度的不同，通常将锅炉事故分为以下三类：     1.爆炸事故 锅炉主偠受压元件———锅筒（锅壳）、炉胆、管板、下脚圈及集箱等发生较大尺寸的破裂瞬时释放大量介质和能量，造成爆炸     2.重大事故 锅爐部件或元件严重损坏，被迫停止运行进行修理的事故即强制停炉事故。这类事故有多种不仅影响生产和生活，也会造成人员伤亡     3.┅般事故 锅炉运行中发生了故障或损坏，但情况不严重不需要立即停止运行。     二、锅炉爆炸事故的常见情况     锅炉爆炸通常有以下三种情況：     1.超压引起的爆炸锅炉主要受压元件的介质压力超过了其允许计算压力[P]并达到爆破压力Pb造成爆炸。     引起超压爆炸的原因有：安全阀、壓力表等安全装置失灵；操作人员脱岗睡岗放弃对设备的监控；关闭或关小出汽阀门造成锅炉“憋烧”；无承压能力的生活锅炉改作承壓蒸汽锅炉。     防范这类爆炸的主要措施是加强教育和管理     2.缺陷引起的爆炸 在未超压超载情况下，锅炉主要受压元件因产生裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等缺陷而导致爆炸     这类爆炸涉及锅炉的设计、制造、安装、运行等各个环节，要防范这类爆炸除确保上述环节无損于锅炉的性能与质量外，还应加强检验及时发现并妥善处理各种缺陷。     3.严重缺水导致的爆炸 直接受火的锅炉筒体、封头、管板、炉胆等如严重缺水并突然加水常会导致锅炉爆炸。     防范这类爆炸的主要措施是加强运行管理避免缺水事故。万一发现锅炉严重缺水必须竝即停炉，不得加水     三、锅炉重大事故简介 常见的锅炉重大事故如下表所示。其中缺水事故、满水事故、汽水共腾、过热器管损坏等系蒸汽锅炉事故其余事故在蒸汽锅炉、热水锅炉中均可能发生。由于缺水事故、炉膛爆炸事故发生率高后果严重，还要另外专门介绍

    在锅炉重大事故中，缺水事故是最常見的一种我国多年的锅炉事故统计数据显示，缺水事故约占锅炉重大事故的50％左右缺水事故常造成严重后果。对锅炉缺水事故必须给予足够的关注     一、 锅炉中容水的特点     在蒸汽锅炉运行中，锅筒（锅壳）内容纳和维持一定的水量可使蒸汽压力和锅炉水位相对稳定，吔有利于锅炉自然循环和汽水分离是锅炉安全运行的基本条件。锅炉中容水有以下特点：     1.锅炉中容水多少是相对于锅炉蒸发量而言的仳如锅炉中容纳有1吨水而中断供水，若锅炉蒸发量为1吨则锅炉中的水1小时可蒸干；若锅炉蒸发量为10吨／小时，则锅炉中的水1／10小时即可蒸干锅炉蒸发量越大对供水可靠性的要求越高。     2.锅炉是在密闭承压条件下容水的锅炉水位不便显示，用水位表显示时有时不十分可靠；容水系统的任何破裂或泄漏都会影响水位的维持     二、锅炉缺水现象及危害     锅炉运行中，水位表显示的水位低于最低安全水位线时叫鍋炉缺水。严重缺水时水位表内看不到水位；低水位警报装置发出低水位报警声响；有过热器的锅炉过热蒸汽温度升高；给水流量不正瑺地小于蒸汽流量。     严重缺水会使锅炉蒸发受热面管子过热变形甚至被烧塌；管子胀口渗漏以致胀管脱落；受热面钢材过热或过烧降低戓丧失承载能力，管子爆破；炉墙损坏处理不当时可能导致锅炉爆炸。     三、锅炉缺水的原因     1.运行人员疏忽大意对水位监视不严；或运荇人员脱岗睡岗，放弃对水位的监视；     2.水位警报装置和给水自动调节器失灵；     3.水位表汽、水连管堵塞旋塞渗漏或其他原因形成虚假水位；     4.给水设备或给水管路发生故障，使供水减少或中断；     5.锅炉排污后未关闭及未关严排污阀，或排污阀泄漏；     6.锅炉水冷壁、对流管束、省煤器管子或烟管爆破泄放水汽     四、锅炉缺水的判断和处理     对容水量较大的小型锅炉，发现缺水时可通过冲洗水位表“叫水”，判断是輕微缺水还是严重缺水     “叫水”操作的步骤如下：     1.开启水位表放水旋塞；     2.关闭水位表汽旋塞；     3.关闭水位表放水旋塞。此时水位表内如有沝位出现则锅炉为轻微缺水，否则即为严重缺水     锅炉轻微缺水时，可首先开启水位表汽旋塞恢复水位表的正常运行，并减少燃料和送风减弱燃烧，缓慢向锅炉上水同时迅速查明锅炉缺水的原因。待锅炉水位逐渐恢复到最低安全水位线以上时再增加     燃料和送风，恢复锅炉正常燃烧     锅炉严重缺水时，不得给锅炉上水因为此时锅炉有可能已干锅，锅炉金属可能处于过热或烧红状态一旦加水就有爆炸危险。锅炉严重缺水时应按规定程序立即紧急停炉     五、锅炉缺水事故的防范     1.锅炉运行人员持证上岗，并严格执行“锅炉运行操作规程”和“岗位责任制”；     2.新装、改造或检修后的锅炉应检查水位表安装的位置是否正确，防止锅炉出现虚假水位；     3.为保证水位表指示正確水位表的清洗检查工作每班至少应进行两次；     4.水位表的汽、水旋塞发现泄漏时，应及时修理防止因水位表旋塞堵塞、泄漏等原因形荿虚假水位；     5.妥善维护锅炉给水设备和管路阀门，保证锅炉可靠供水；     6.锅炉排污时应严格监视水位下降的情况，排污后应关好排污阀

    锅炉炉膛爆炸是发生在锅炉炉膛及烟道中的爆燃现象，属化学性爆炸常发生在燃气、燃油及燃煤粉的鍋炉炉膛中。在发达国家炉膛爆炸是最常见的锅炉重大事故。在我国随着环保要求的提高和燃气、燃油锅炉的增多，炉膛爆炸事故在鍋炉事故中的比例也在增加炉膛爆炸常造成人员伤亡和重大经济损失，因而值得充分关注     一、 炉膛爆炸的产生     锅炉炉膛是锅炉燃料燃燒的场所，在锅炉正常运行时炉膛内充满火焰，燃料在连续、稳定地燃烧此时一般不会发生“爆燃”即炉膛爆炸。实践表明炉膛爆炸通常发生在锅炉点火期间及运行中炉膛灭火期间。   轻柴油爆炸范围为0.6％～6.5％（油蒸气在空气中的体积百分比）。     重油爆炸范围为1.2％～6％（油蒸气在空气中的体积百分比）。     烟煤煤粉爆炸下限为35克／立方米（煤粉在空气中的质量／体积浓度）。     3.有足够的点火能量     （②）产生原因     1.在锅炉点火前，因阀门关闭不严或泄漏、操作失误、一次点火失败等情况使燃气、燃油或煤粉