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汽车罐车的安全附件及装置
一、安全阀
　　1.作用及根本要求
　　安全阀是设置在罐体上最重要的安全附件。其作用是当罐体内介质超压时，安全阀能自动起跳，使液化气体快速逸出，罐体内压力下降；当降至安全压力以下，便自动回座关闭，以此来排解罐体特别超压带来的危急，从而使罐车运行安全牢靠。由于罐车充装的介质及其所处的运输工作状态的特点，对罐车所用安全阀，除应具备一般设备所用安全阀的构造、性能要求外，还要具备适应罐车工作特点的一些特别要求。
　　①罐车用安全阀要求在瞬间超压时能将一局部介质排放卸压，当压力恢复正常后就要严密封闭，所以最宜采纳弹簧式安全阀。
　　②为防止罐车运行时安全阀的外部机械碰撞损坏，安全阀要装于罐体顶部气相空间，且外露于罐体外部的尺寸不得超过150mm。因此必需采纳内装式安全阀。
　　③具有足够的排放面积和牢靠的排放性能，是罐车对安全阀的一项最主要的要求。罐车充装介质的特点，也要求安全阀必需考虑火灾和压力特别时均能够快速排放，所以，除应按规定的计算方法来确定足够的排放面积外，在安全阀构造形式上，必需设计成开启动作快，回座性能好，开启高度大的全启式。即在构造设计上必需保证安全阀在规定的全启压力下阀瓣能有大于dt／4(dt——安全阀的阀座喉径)的起跳高度。以便安全阀一旦开启并喷出介质时不因节流作用而使安全阀的排气口受冻而堵塞。
　　④安全阀的开启和回座性能，必需灵敏、精确、牢靠，具有良好的密封性能。
　　⑤阀体和其他受压、受力元件，除应具有足够的强度和刚度外，还应考虑振动和冲击载荷的作用，以保证安全阀经久耐用。
　　⑥安全阀与介质相接触的元件，均应能耐介质、杂质和水的腐蚀。
　　⑦安全阀用密封材料要经受介质的溶胀和腐蚀作用。
　　2.安全阀的根本构造形式
　　按《液化气汽车罐车安全监察规程》规定，汽车罐车上必需装设内置全启式弹簧安全阀，安全阀的排气方向应为罐体上方。其根本构造形式大致分为两类。
　　(1)上导向式上导内装式安全阀如图1-8-5和图1-8-6所示。

图1-8-5 上导内装式安全阀(一)
1-铅封；2-固定支座；3-调整螺帽；4-弹簧座；
5-弹簧；5-阀瓣；6-衬套；7-阀体

图1-8-6 上导内装式安全阀(二)
1-铅封；2-阀杆；3-阀帽；4-调整盖；5-弹簧；6-阀体；7-密封圈；8-止转柱 上导向式内装全启式弹簧安全阀，其特点是安全阀阀瓣以外的各元件，均设置在阀瓣密封件以上，使得阀杆、弹簧和调整元件都与介质分隔开，避开了介质对元件的腐蚀作用，延长了使用寿命。但是上导向式安全阀要有一个圆筒形阀体，它使安全阀元件的数量增加，构造也较简单，而且阀体和导向件的加工精度要求较高，从而增加了工艺加工的难度。最主要的问题是导向件所在位置对安全阀的排气会形成阻滞。在使用中上面的阀帽应随时扣紧。如不当心进入雨水等，在冬季很简单结冰而使安全阀弹簧失效。
　　(2)下导向式下导向内置全启式安全阀如图1-8-7 所示。

图1-8-7 下导向内置全启式安全阀 下导向式安全阀的特点是阀杆、弹簧、调整装置等元件，均在阀瓣之下，与介质相接触，需要特别的防腐措施。但其构造简洁、加工简单，在排气通道上无阻滞。
　　无论是哪种形式，安全阀大体上都由阀体、阀瓣、导向杆(套)、弹簧、锁紧装置和阀帽等根本部件组成，下面简洁介绍各部件的作用和要求。
　　①阀体。是安装安全阀主要零部件的地方。由于液化石油气介质对阀体的压力有较高的要求(一般2.45MPa以上)，因此，阀体应采纳钢制品。
　　②阀瓣。是安全阀开启泄放和回座密封的连动部件，它与阀体的阀座口构成安全阀的密封机构，阀瓣在介质压力的作用下上升(开启)或下降(回座)。阀瓣与阀座口的接触面镶制有密封材料，以满意安全阀的密封要求，密封材料通常采纳聚四氟乙烯制品。
　　③导向杆(套)。阀瓣在阀体内开启和回座以及弹簧的伸缩要有肯定距离的轴憧憬复移动，为保证阀瓣回座时尽可能复原位，以利密封，这就要求对阀瓣的运动做轴向限制，所以弹簧式安全阀都设计有导向杆。
　　④弹簧。弹簧式安全阀的工作主要靠弹簧，它是极其重要的受力元件，其设计与制造的好坏，很大程度上打算安全阀的质量。
　　罐体内部介质的压力，通过阀瓣作用于弹簧，当压力超过开启压力时，弹簧被压缩，安全阀开头泄放，压力下降后由弹簧的弹力作用而使阀瓣密封。所以弹簧的弹力、刚度、变形量等设计与制造参数，特别突出地影响着安全阀工作性能的好坏。
　　⑤弹簧座及其调整与锁紧装置。弹簧的压力靠弹簧座来支撑，支撑件需能调整弹簧并有锁紧装置，以便于进展压力调整，调整后进展锁紧，防止松动。
　　⑥阀帽。安全阀顶部都设有阀帽，以防雨淋或尘埃落入阀件内部。
　　3.选用安全阀留意事项
　　选用安全阀的主要原则是要保证罐内压力特别上升时具有足够的排放力量，以保证罐车不致发生超压而爆炸。
　　按《液化气体汽车罐车安全监察规程》要求，汽车罐车必需装设内置全启式弹簧安全阀，安全阀排气方向应为罐体上方。安全阀的开启压力应为罐体设计压力的1.05～1.1倍，安全阀的额定排放压力不得高于罐体设计压力的1.2倍，回座压力不低于开启压力的0.8倍，开启高度应不小于阀座喉径的1／4。安全阀的排放力量必需考虑发生火灾和罐内压力消失特别状况下，均能快速排放。
　　二、紧急迫断装置
　　《液化石油气汽车罐车安全监察规程》要求，在罐车罐体与液相管、气相管接口处必需分别装设一套内置式紧急迫断装置，以便在管道发生大量泄漏时进展紧急止漏。紧急迫断装置按规定包括内置式紧急迫断阀、远控操纵系统和易熔金属自动切断装置三个局部。
　　1.紧急迫断系统的作用
　　①当罐车的装卸球阀发生故障，泄漏已无法掌握时，可用紧急迫断阀关闭止漏。
　　②装卸作业过程中，如发生火灾或管道裂开等意外事故，操作人员已无法靠近阀门箱去关闭装卸阀门时，可以通过远控操作系统关闭紧急迫断阀，制止连续泄漏。

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③紧急迫断系统内有易熔金属熔断关闭装置。装置作业时如发生大面积火灾，操作人员已无法靠近罐车关闭阀门时，熔断关闭装置中的易熔合金会因火焰烘烤而熔化，自动关闭紧急迫断阀而制止泄漏。
　　④罐车使用过程中，假如发生管路和阀门的严峻破坏，瞬间大量液化气体外流，操作人员来不及或无法掌握时，紧急迫断阀内的过流切断装置，在高速液流的作用下，能自动关闭通路止泄。
　　2.紧急迫断阀的构造类型
　　依据紧急迫断阀的构造和功能可分为有过流关闭功能的紧急迫断阀(见图1-8-8和图1-8-9)和无过流关闭功能的紧急迫断阀(见图1-8-10)两种。

图1-8-8 有过流关闭功能的油压式紧急迫断阀
1-弹簧；2-先导阀瓣；3-主阀瓣；4-阀杆；5-弹簧；6-油缸 依据操作系统牵引方式的不同，紧急迫断阀又可分为机械牵引式(见图1-8-9)和油压操纵式(见图1-8-8和图1-8-9)等。
　　机械牵引式靠机械转动或钢索拉动所产生的机械牵引力来平衡阀内弹簧的作用力，以驱动阀瓣的开闭动作。它具有构造简洁、操作便利、传动快速、制造修理便利等特点。但操作系统(如钢索)易受损伤，且操纵距离较近。

图1-8-9 有过流关闭功能的机械牵引式紧急迫断阀
1-主弹簧；2-先导阀；3-主阀瓣；4-阀体；
5-过流弹簧；6-凸轮；7-拉簧；8-阀杆

图1-8-10 无过流关闭功能的油压式紧急迫断阀
1-压圈；2-阀体；3-活塞；4-弹簧；5-接盘 油压操纵式是靠安装在阀门箱内的小型手摇油泵所给出的油压来平衡阀内弹簧的作用力，驱动阀瓣移动而使阀门开、闭的。装置在阀门箱内的手摇油泵(见图1-8-1)是紧急迫断阀开启的动力来源，摇动手柄向油路系统注油，到达肯定压力后，紧急迫断阀开启，罐车的装卸作业开头。油压式紧急迫断阀应保证在工作压力下全开。装卸作业完毕，转动泄压阀或泄压手柄使油路泄压，紧急迫断阀恢复关闭状态。油压式紧急迫断阀具有构造比拟坚固、紧凑，操作便利，动作稳定牢靠，使用寿命长等特点，但不如机械牵引式动作快速。油泵和油压系统加工制造简单，修理较困难。

图1-8-11 手摇油泵
1-压力表；2-扳手；3-注油塞；4-油杯；5-泵体；
6-油缸；7-活塞；8-卸压手柄；9-易熔塞 3.紧急迫断阀的工作原理
　　紧急迫断阀是保证液化石油气汽车罐车在装卸作业中安全运行的专用阀门。它是一种常闭阀门，装卸作业中呈开启状态，在装卸作业完毕后以及运行过程中该阀处于关闭状态。
　　一般状况下紧急迫断阀处于全闭状态[见图1-8-12(a)]，这时凸轮、阀杆都未被顶起，先导阀和主阀都未被阀杆推动，主弹簧和过流弹簧的压力方向相反，但主弹簧的压力大于过流弹簧的压力。在主弹簧的压力作用下，主阀和先导阀都处于全关闭状态，以保证在非装卸作业过程中，阀门、管路消失意外的状况下仍能保持罐体密闭，切断气相和液相与外界的通路。
　　罐车装卸作业开头，以手动机械牵引或液压操纵，利用凸轮机构把阀杆顶起，主弹簧被压缩，先导阀首先翻开，主弹簧通过先导阀作用于主阀上的作用力同时消逝。储罐的高压液化石油气穿过阀杆与主阀座之间的空隙流入阀腔，在阀腔内渐渐汽化，并布满主阀以下的阀腔与管路。当阀腔内的气体压力上升到接近主阀上部压力，使主阀上下压力趋于平衡时，主阀下部的过流弹簧便向上推开主阀瓣，使紧急迫断阀处于全开状态[见图1-8-12(b)]。这时可以缓缓翻开球阀(太快简单引起过流关闭)，便可以进展正常的装卸作业。油压式紧急迫断阀应保持在工作压力下全开。其开启性能要求持续放置48h，不致引起自然闭止。
　　在装卸作业过程中，如消失管路或阀门破损，液化气大量外泄或其他缘由造成管路内流速过大，而又不能通过操纵系统关闭紧急迫断阀或球阀，在具有过流关闭功能的紧急迫断阀内，由于大量流体以极高的速度流经主阀下面阀腔，使阀腔内压力降低，造成罐内与阀腔内消失压力差。这时罐内液体压力将克制下部过流弹簧的张力，进而推动主阀向下运动，使主阀关闭，切断通路，到达紧急过流关闭的目的[见图1-8-12(v)]。

图1-8-12 紧急迫断阀动作示意 装卸工作完毕后，释放操作手柄或使油路泄压，将阀杆复位即可关闭紧急迫断阀。装卸作业过程中，如遇到管道裂开等意外火灾事故，当四周温度超过70℃±5℃时，安装在该阀上的低熔点合金熔融，油路泄压或溶断牵引连接件，紧急迫断阀关闭， 以防止事故扩大或扩散。也可以通过罐车尾部的远控系统，使油路泄压或拉动操作手柄，使紧急迫断阀关闭。
　　紧急迫断阀自始闭起，应在10s内的确闭止。
　　4.对紧急迫断阀的根本要求
　　(1)具有足够的强度和密封性紧急迫断阀一方面受到液化石油气压力的直接作用，另一方面还受到油压的作用，要翻开切断阀所需要的油压，一般为3MPa以上。紧急迫断阀的泄露或损坏，很简单引起事故，这就要求紧急迫断阀具有足够的强度，并且不能泄漏液化石油气，油路也不能漏油。
　　(2)具有良好的使用性能，操作便利紧急迫断阀是液化石油气罐车上必不行少的安全附件，在每一次的装卸作业中都要进展操作，这就要求它具有良好的操作性能，在给出关闭指令起，在10s内的确闭止。紧急迫断阀在工作压力下全开，应持续放置48h不致引起自然闭止。
　　(3)具有良好的抗振性能液化石油气罐车在运输过程中，路况比拟简单，常常的在凹凸不平的道路上行驶，这就要求紧急迫断阀应具有良好的抗振性能。
　　(4)具有足够的使用寿命。

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　　三、液面计
　　液面计是汽车罐车上除安全阀以外的又一重要安全装置。它的作用主要是用来观测和掌握罐车的充装量(容积或液面高度)，以保证罐车不致超装和超载，另一方面避开亏装造成经济损失。
　　罐体是一个钢制焊接密封容器，不通过液面指示装置仅凭目测是不行能观看到罐内液体的充装数量及其变化的。而确定罐内充装液化石油气的数量，不仅仅是使用单位计量上的需要，更重要的是罐车安全使用的监视保证。我们知道，罐车罐体的容积是固定的，液化石油气的体积膨胀系数比拟大，在10～40℃的范围内温度每上升1℃，液化石油气液体的体积将比原体积膨胀0.37％左右，罐体在满液的状况下，环境温度的上升， 会引起液体膨胀力过大而使罐体裂开。因此，罐车在充装液化石油气时必需严格掌握充装量，计算方法如下。

W=φV 式中W——充装量，kg(或t)；
　　φ——充装系数，0.42kg／L(或0.42t／m3)；
　　V——罐体容积，L(或m3)。
　　《液化气体汽车罐车安全监察规程》要求，罐车罐体上至少必需设有一套液面测量装置。
　　1.罐车对液面计的根本要求
　　(1)灵敏、精确、观测便利罐车几乎每天都在进展装卸作业，操作频繁。掌握肯定的充装量是保证罐车安全的重要手段。任何超装都可能引起罐车罐体内升压，甚至因此而消失重大事故，在温差较大的状况下，低温充装超压的危急性就更大。另一方面亏装也会给使用单位带来经济损失。这就要求液面计必需灵敏、精确，具有足够的准确度，并且便利观测和使用，使操作人员能够比拟简单直观地、精确地观测到液面的凹凸或容积的多少，再依据介质的密度，快速计算出充装质量。
　　(2)耐压和密封性能良好，安全牢靠液化石油气的压力随温度的变化波动较大，对一些密封材料的溶胀性能也影响较强。液面计的泄漏以致损坏，经常会引起事故。这就对罐车用液面计的耐压和密封性提出了较高的要求。必需在环境、介质温度变化猛烈和介质长时间溶胀作用下保持密封不漏，确保安全牢靠。
　　(3)构造坚固，经得起振动和撞击罐车在运输过程中，行驶速度的变化和路面状况的简单性不行避开地给罐车带来剧烈的振动、颠簸和冲击，甚至有时会受到机械碰撞。这就要求液面计的构造要坚固牢靠，经得起剧烈振动和撞击。要制止使用玻璃板式液面计。
　　(4)耐介质腐蚀纯洁的液化石油气，对碳钢等一般材料是不腐蚀的，但介质中的硫化物和水分对碳钢、黄铜等有腐蚀作用。故要求液面计的零部件，尤其是运转、协作部位应具有良好的耐腐蚀性能。碳钢和黄铜制品使用寿命比拟短，最好采纳不锈钢材料。
　　2.液面计的构造形式
　　(1)滑管式液面计滑管式液面计如图1-8-13所示。其工作原理是通过滑动管在罐体内作上下滑移，管子下端与罐内气相或液相接触，接触气相时由管子顶端的小孔向外喷出气态的液化石油气(无色、有味的气体)，接触液相时由管子顶端的小孔向外喷出液态的液化石油气(白色雾状物)以此来测量液面的凹凸。

图1-8-13 滑管式液面计
1-活门；2-滑动管；3-罐体；4-套管 液面高度通过固定在管子上的指示标尺来确定。滑管式液面计一般都安装在罐体上方，滑管与液面计主体之间采纳填料密封。使用时先松开填料盖的压母，以减小滑管滑动时的摩擦阻力。一般把滑管先向上拔起，之后下压至从喷射小孔喷出液体，此时指示标尺所示高度即为液面高度。为了精确可重复测几次。
　　这种液面计的优点是构造简洁、紧凑，显示精确、直观，构造坚固，耐振动，不怕颠簸冲击。缺点是必需安装在罐车顶部，因此罐车上需备有梯子、平台。每次操作、观测都要爬到车顶，不太便利，且测量精度受滑管移动速度和喷出时间的影响。另外对水分较多的液化气，在寒冷的冬季使用时极易冻结滑管。
　　(2)旋转管式液面计旋转管式液面计如图1-8-14所示。其工作原理与滑管式液面计一样。它是由一个弯曲形的旋转管上的小孔向外喷出气相或液相介质来测量液面位置的。所不同的是以管子的旋转动作来代替滑管的上下滑动，这样可以通过表盘指针来指示液面高度。旋转管式液面计一般安装在罐车罐体后封头中部，以便利操作观测。

图1-8-14 旋转管式液面计 旋转管式液面计使用方法：使用时转动手柄并转下阀芯，观看排放孔的排放介质是排液还是排气，即可从刻度盘上读出液体的高度或容积值。
　　旋转管液面计具有构造坚固，显示精确、直观，操作、观测便利等优点。但具有动作过快和喷出时间存在误差的缺点。
　　以上两种形式的液面计使用时，留意事项如下。
　　①液面计安装后经气密试验合格，连接部位不准随便拆卸，以免液体流出造成事故。
　　②操作时不要面对排放管，以免伤人。
　　③为确保安全，罐车不准超装，罐车的充装量以过磅为准。
　　④装卸完毕将阀芯拧紧，以不漏气为宜。
　　(3)浮筒(球)磁力式液面计如图1-8-15所示。其工作原理是利用液体对浮筒(球)的浮力作用，当罐内液位变化时，浮筒(球)也随之上下运动，浮筒(球)作为传感元件，通过机械传动机构带动一块永久性磁铁旋转，在磁铁对应的罐体外部装有另一块磁铁或磁化材料制成的指针，内外磁铁间用非磁性材料(如不锈钢)制成的盲板隔开，当内部磁铁由于浮筒(球)运动而旋转时，也吸引外部磁铁(或磁针)旋转，指针便可以在表盘上指示液面位置。

图1-8-15 浮筒磁力式液面计
1-配重；2-传动杆；3-浮筒；4-凸缘；5-盲板；6-磁铁；
7-指针；8-表盘；9-转动轴；10-密封垫 磁力式液面计具有密封、安全、坚固和示数直观等优点。缺点是构造比拟简单、准确提高受到肯定的限制。
　　四、压力表和温度计
　　为了监测罐车罐体内介质的温度和压力，汽车罐车上必需装设压力表和温度计，压力表和温度计根本上都装设在阀门箱内。
　　1.压力表
　　《液化气体汽车罐车安全监察规程》规定，罐体上必需装设至少一套压力测量装置，其精度不低于1.5级。表盘的极限刻度值应为罐体设计压力的2倍左右。选用的压力测量元件应与介质相适应，其构造应满意振动和腐蚀的要求。在刻度盘上对应于介质温度为50℃时的饱和蒸气压或最高工作压力处涂以红色标记。
　　压力表必需安装在罐体顶部气相空间引出的管子或气相管上，以测量气相的压力。压力表接收应煨成蛇盘状，避开在压力变化时指针运动受到冲撞，压力表的下方应装设阀门。压力表应定期到计量部门进展校验，校验周期为至少6个月一次，失灵或损坏的不得使用。
　　2.温度计
　　罐车上必需设置一套温度测量装置，以测量介质的液相温度，其测量范围应为-40～+60℃，并应在40℃和50℃处涂以红色戒备标记。
　　罐车上使用的温度计为WTQ(Z)-280型压力式温度计，温度计的感温局部应与罐内液相介质相通，以测量液相温度。感温局部应能耐介质腐蚀，温度计应定期到计量部门校验，失灵和损坏的不得连续使用。
　　五、消退静电装置和消防装置
　　1.消退静电装置
　　在装卸作业时，高速运动的液化石油气由于摩擦作用或者是汽车在运行过程中将会产生数千伏甚至上万伏的静电电压。假如不准时消退，有可能引起火灾酿成大祸。
　　《液化气体汽车罐车安全监察规程》规定，装运易燃、易爆介质的罐车，必需装设牢靠的导静电接地装置，罐体、管路、阀门和车辆底盘之间连接处的电阻不应超过10mΩ。在停车和装卸作业时，必需接地良好。严禁使用接地铁链。装卸操作时，连接罐体和地面设置的接地导线的截面积应不小于5.5mm2。
　　2.消防装置
　　《液化气体汽车罐车安全监察规程》规定，运输易燃、易爆介质的汽车罐车，每侧应有一只5kg以上的干粉灭火器或4kg以上的1211灭火器。
　　此外还要求在汽车罐车发动机的排气管出口处必需带有灭火装置。