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不够，就不能保证容器的安全。但为保证强度，盲目地增加结构尺寸也是不合理的，这会
造成材料的浪费。设计中，通常将各种部件作成等强度最为省料，但有时故意将设备中的
某一部件强度特别低一些，当设备过载时这个零件首先破坏，从而使整个设备不受很大影
响，这种部件称为安全部件，反应器安装的防爆膜就是一个实例。
（！）刚度所谓刚度是指容器或零部件在外力作用下，保持原来形状的能力。最常见
的例子是某些受外力的容器出现压瘪或折皱，或一些部件在运输、安装、使用过程中出现
变形，这些都是结构上刚度不足的表现。
（〃）耐久性压力容器的耐久性是根据使用年限来决定的。压力容器设计的使用年
限，一般为
#％
&
#！’，但实际使用年限往往要超过这个年限。耐久性不多决定于腐蚀情
况，有时还决定于设备的疲劳、蠕变等。根据使用情况的年限和腐蚀等因素，正确选用结
构、材料和尺寸是保证容器耐久性最主要的因素。
（（）密封性压力容器的密封性是一个重要的问题，密封的可靠性，直接关系到安全
生产。例如化工生产中的介质往往易燃、易爆或有毒、有害，介质泄漏可能导致爆炸或中
毒事故。
五、安全泄压装置的类型
安全泄压装置是压力容器普遍应用的保护设施。压力容器均按预定的使用压力进行
设计，超过这个压力，容器就能因过度的塑性变形而遭到破坏。通过安全装置，可将容器
的超荷部分泄放掉，确保设备的安全。例如安全阀与爆破片就起到这样的作用。
（一）阀型安全泄压装置
安全阀即常用的安全泄压装置，其基本原理是通过阀的开启，排放气体后达到容器的
防压目的。这种安全泄压装置是当容器超压时，排放容器内高于规定部分的压力；一旦容
器压力降至正常操作压力后即行关闭。因此，其优点是仅泄放超压部分的气体，避免容器
一旦超压，全部气体泄放造成的经济损失和生产中断。但这类泄压装置的缺点是密封性
差，即使正常工作时，也有程度不同的微量泄漏。另外，还由于弹簧等机械部件的惯性，阀
门开启常有滞后，对于盛放不洁净气体的容器，阀座口阀瓣有被堵塞或粘住的可能性。
（二）爆破型安全泄压装置
常用的爆破型安全泄压装置是防爆片和防爆帽。前者用于中、低压容器，后者多用于
高压、超高压容器。这类安全泄压装置是通过原件（防爆片或防爆帽）一旦爆破后，排出气
体而泄压。其优点是在一定范围内，受容器内介质作用和聚合作用的影响程度较小，在爆
破前能完全保证设备的密封性，泄放能力不受限制。但是，爆破型安全装置一旦爆破后，
在没有更换上新元件以前，设备便一直处于敞开状态，导致生产过程中断和环境的污染。
（三）其他类型的安全泄压装置
除上述二种安全泄压装置外，尚有溶化型和组合型安全泄压装置。前者是借助易熔
合金的熔化，使气体从原来填充有易熔合金的孔道排出，达到泄压的目的。这种安全泄压
装置多用于泄放量小的压力容器上，例如液化气体瓶。后者常见的有弹簧安全阀和防爆
片组合型。它同时具有阀型和爆破型安全泄压装置的优点。
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#〃！
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铁路运输质量安全管理与事故处理实用手册
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六、压缩气体气瓶的安全要求
气瓶是压力容器的一种，为了保证它的安全使用，除了要求它符合压力容器的一般要
求外，还由于它自身的特殊性，而有一些特殊规定。
这里所指的气瓶，与
！〃#〃年劳动人事部颁发的《气瓶安全监察规程》中规定的内容一
致，即压缩气体气瓶和液化气体气瓶。不包括溶解乙炔气瓶、民用液化石油气瓶和消防气
瓶。
气瓶是盛装压缩气体和液化气体的一种容器，其最高工作压力可根据气瓶的充装量
和最高使用温度而定。对于压缩气体的压力，指其在充满温度下的充满压力；而液化气体
则是气瓶单位容积气体的充装重量；最高使用温度是充装气体后可能达到的最高温度。
考虑到我国南北四季温差较大，《气瓶安全监察规程》中规定，充装气瓶在
％&时的
压力为气瓶的设计压力。
压缩气体气瓶的设计压力应等于或略大于工作过程中可能达到的最大压力，气瓶的
设计压力就应以盛装某种气体，温度为
％&时的压力设计。
但气瓶是一种通用性盛装容器，可用作不同压缩气体的盛装，不同种类的压缩气体，
压力随温度变化的规律不同。因此，根据气瓶通用和标准化的需要，规定了气瓶统一的设
计系列压力。例如，我国现行压缩气瓶的设计压力有
’％、（％、！）兆帕，即
’％％、（％％、！）％*＋；
分
米（等几种。为使充满某种压缩气体时不超过设计压力，则是以不同的充满量给予保
证。
充装量的大小是保证充满某种压缩气体，％&时不超过设计压力的重要参数。
气瓶在充满压缩气体时，气瓶的容积受温度、压力变化的改变微小，可略去不计，气瓶
中的压力与温度，据气体热力学定律的等容过程计算，则有：
。01％
。％
/
0％1
式中。％
—气瓶充装压力（*＋；
…分米（）］
［兆帕（绝对）；
1％
—充装条件下（。％
、0％
）气体压缩系数；
0％
—气瓶充装温度（2）；
。—气瓶设计压力［兆帕（*＋；
…分米（）；
0—气瓶最高使用温度［（#’3
％/
’’’（*）］；
1—设计条件下（。、0）气体压缩系数。
七、高压液化气体气瓶安全
这类液化气体气瓶，由于压缩气体充装时，气体的压力较高而温度又较低，因而贮装
介质基本上呈液态（液化气体温度低于它的临界温度）。
高压液化气体与压缩气体气瓶一样，是一种通用的盛装液化气体的容器，故亦按统一
标准，规定了气瓶的统一的压力设计系列。我国现行高压液化气体气瓶的设计压力规定
为
（％、！）、4兆帕，即
（％％、！）％、4％*＋；
…分米（等几种。为防止液化气体充装后，由于运输、
使用、外界环境的影响，瓶内液化气体的温度超过它的临界温度，液化气体全部气化，气体
第九章铁路锅炉压力容器安全管理—
#〃！
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〃〃
压力升高，超过设计压力危及气瓶的安全，故已规定了充装量予以保证（气瓶单位容积充
装介质的重量）。
与压缩气体气瓶一样，充装量要求充装的液化气体在
！〃#全部气化时，其压力不超
过气瓶的设计压力。
液化气体的充装量，规定以充装系数（单位容积能够充装的重量）表示，即
％
&
（（（’）
气体比容毫
）*千克）。
（
不同种类的气体，根据气体状态方程式：
＋（
&
；…。
*
/
即
％&’（
/＋
；…。
式中
％
—高压液化气体的充装系数
01
*
）；
2—气体的比容（）
*
03）；
＋—高压液化气瓶的设计压力［兆帕（034
*
567）；
/—盛装气体的分子量；
…—气体常数［89：/；％）·（8