锅炉压力容器安全讲座（22）-锅炉压力容器开孔与安全

第页锅炉压力容器安全讲座（22）锅炉压力容器开孔与安全一、开孔种类

开孔是锅炉压力容器工作的必须要，各种结构的锅炉压力容器，均有数量不等、大小不同、用处各异的开孔，通常锅炉壳体上的开孔更多一些。从结构上说，锅炉压力容器上的开孔可分为两大类：

〔一〕管孔

即以管子或管道连接的开孔，连接方式有焊接和胀接两种。管孔又可分为：

1.工艺管孔供介质流动和进出设备的开孔，是锅炉压力容器上的主要开孔。

2.附件仪表讯号管孔供显示和调整介质状态参数之用。

〔二〕门孔

即各种检查孔，是以盖板〔孔盖〕封盖的开孔，一般孔径较大，开孔数量较少。常见的有：

1.入孔在大直径封闭壳体制造、检验、修理时，供人进入施工或检查之用。有圆形和椭圆形两种，尺寸较大，尺寸和结构均已标准化。

2.头孔在直径较小的锅炉锅筒或锅壳上，必须开设头孔，供检验检查时人员伸入头部探视。

3.手孔在锅炉集箱、下脚圈等小尺寸受压部件及小型压力容器上，必须开设手孔，供检验检查时人员伸手进入，触摸表面状况及清理污物。有圆形和椭圆形两种。

4.其他检查孔、观察孔及清洗孔依据设备工作或维护必须要酌情开设。

二、开孔对强度的影响

开孔是减弱壳体强度〔承压能力〕的主要因素之一。开孔不仅沿整个壳体厚度挖去了面积大小不等的承载金属，减小了壳体的承载面积，而且破坏了结构的连续，从而造成开孔边缘区域的应力增大和强度降低。开孔最大或最密的部位往往是整个壳体强度最低的部位，而强度最低部位的承压能力即代表整个壳体的承压能力。

常常可以看到，开孔壳体的承压能力比未开孔同厚度壳体的承压能力降低一半甚至更多。

制定制造时，对开孔造成的强度降低必须进行弥补。对大面积上的密集孔排，用增大整个壳体厚度的方式进行整体补强；对大径的稀疏开孔，用在开孔边缘添加金属的方式进行开孔补强。

三、开孔布置原则

开孔布置基本原则是避开焊缝转角，尽量使之在壳体上分布均匀。

1.设备壳体〔包括圆筒体和封头〕上所开的孔一般应为圆形、椭圆形或长圆形。在壳体上开椭圆形或长圆形孔时，孔的长径与短径之比应不大于2.

2.在圆筒体上开椭圆形或长圆形孔时，为了减小开孔对筒体强度的削弱，孔的短径一般应设在筒体的轴向。

3.壳体上的所有开孔宜避开焊缝。因为焊缝也是壳体上的薄弱环节，再在其上开孔将造成壳体强度的双重减弱。

4.壳体上的开孔不同意布置在转角处或不同形状结构的交接处。

5.壳体上的最大开孔孔径应不超过壳体内径的1／2〔球形壳体、凸形封头、内径≤15毫米的圆筒〕或1／3〔锥形封头、内径＞15毫米的圆筒〕。

四、门孔盖板

锅炉和工作介质为高温或有毒气体的容器，为了避免介质喷出伤人，承压壳体的人孔盖、头孔盖、手孔盖均应采纳“内闭式〞，即由壳体内封盖在内伸的孔圈上。孔盖是受压元件之一，盖的结构应确保密封垫圈不会被气体吹出。

五、使用中的注意事项

1.开孔部位是设备使用中检查维护的重点，要防止开孔部位渗漏、腐蚀、开裂及产生其他缺陷。

2.锅炉和受热的压力容器，在冷态旋紧的孔盖螺栓，受热后必须带压持续紧固时，应按操作规程进行并采纳有效的防护措施。作业人员应经培训持证操作，并经单位技术负责人批准。

3.锅炉压力容器停炉及停用后，必须等内部介质压力降低为0、温度降低到70℃以下将介质排放后，方可松动孔盖螺栓开启孔盖。

4.在修理、改造锅炉压力容器时，不得随便在受压壳体上添加开孔。

六、快开门式压力容器

快开门式压力容器是装置活动端盖且活动端盖可快速启闭的压力容器，压力锅就是快开门式压力容器最简单的实例。这类容器的端盖可以快速启闭，器内物料可以快速装卸，有利于提升生产效率。快开门一般较大，容器上可以不开人孔等检查孔。

但快开门盖是在容器外部封盖并锁紧在容器端部的，对锁紧和密封的要求很高。如制定、制造或使用不当，快开门盖在承压时飞脱，会造成非常严重的事故；由于频繁启闭门盖，如果在器未完全卸压时开盖，或在门盖未完全闭合及锁紧时给容器加压，都可能导致