范文一:安全泄放装置
一、定义
安全泄放装置是一种保证压力容器安全运行,超压时能自动卸压,防止发生超压爆炸而装设在容器上的附属机构,是压力容器的安全附件之一。 二、安全阀与泄放阀的区别
所谓安全阀广义上讲包括泄放阀,从管理规则上看,直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上,其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门,狭义上称之为安全阀,其他一般称之为泄放阀。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解:
① 安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合。
② 泄放阀(Relief Valve),又称溢流阀一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。它随压力超过开启力的增长而按比例开启。主要用于流体的场合
③ 安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。 以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们把保证了排放量的称之为安全阀,而不保证排放量的阀门称作泄放阀。在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。 三、常用的安全泄放装置及各自的优缺点
主要包括安全阀、爆破片以及两者的组合装置、泄爆孔以及压力调节放空阀等。 3.1、安全阀 3.1.1:安全阀分类
1)按使用介质分:a:蒸汽用安全阀 b:空气及其它气体用安全阀 c:液体用安全阀 2)按公称压力分
a:低压安全阀:公称压力PN≤1.6Mpa b:中压安全阀:公称压力PN1.6~6.4Mpa c:高压安全阀:公称压力PN6.4~80.0Mpa d:超高压安全阀:公称压力PN﹥100Mpa 3)按适用温度分:
a:超低温安全阀:t≤-100°C b:低温安全阀:-100°C~-40 °C c:常温安全阀:-40 °C~120 °C d:中温安全阀:120 °C~450 °C e:高温安全阀:t> 450 °C 4)按连接方式分:
a:法兰连接安全阀 b:螺纹连接安全阀 c:焊接连接安全阀 5)按开启高度分:
a:微启式安全阀:开启高度在do /40~ do /20 b:全启式安全阀:开启高度不小于do /4
c:中启式安全阀:开启高度介于微启式和全启式之间 6)按结构形式分:
a:杠杆重锤式安全阀 b:弹簧式安全阀 c:脉冲式安全阀(又称先导式安全阀)d:微启式安全阀 e:全启式安全阀 f:全封闭式安全阀 g:半封闭式安全阀 h:敞开式安全阀
中国当前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭安全阀和不封闭安全阀的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式安全阀,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式安全阀,在弹簧式安全阀中还有带扳手安全阀和不带扳手的安全阀。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了安全阀选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。
安全阀的主要参数是排量,这个排量决定于阀座的口径和阀瓣的开启高度,由开启高度不同,又分为微启式安全阀和全启式安全阀两种。微启式安全阀是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/40~1/20。全启式安全阀是指阀瓣的开启高度为阀座喉径的1/4。
3.1.2:几种常见的安全阀 3.1.2.1:单杠杆安全阀
a、产品概述——GA41H型单杠杆安全阀适用于温度≤450℃的锅炉和压力容器上,防止压力超过允许最高值。介质可为蒸汽、空气。
永嘉县正达阀门有限公司具有多年单杠杆安全阀的生产制造经验,主要生产单杠杆安全阀等各种规格系列的阀门。安全阀用在受压设备、容器或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路内的压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀
门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。 b、安装说明:
①各种单杠杆安全阀GA41H型都应垂直安装。
②单杠杆安全阀GA41H型出口处应无阻力,避免产生受压现象。 ③单杠杆安全阀GA41H型在安装前应专门测试,并检查其官密封性。 ④对使用中的单杠杆安全阀GA41H型应作定期检查。
c、订货须知:⑴单杠杆安全阀GA41H型产品型号与名称 ⑵单杠杆安全阀GA41H型公称通径DN ⑶单杠杆安全阀GA41H型额定流量系数KV ⑷单杠杆安全阀GA41H型公称压力和压差 ⑸单杠杆安全阀GA41H型阀体和阀内组件材料 ⑹单杠杆安全阀GA41H型流量特性 ⑺单杠杆安全阀GA41H型适用温度 ⑻单杠杆安全阀GA41H型电源电压和控制信号 ⑼单杠杆安全阀GA41H型是否带附件 d、主要阀门零件材质 NO. 1 2 3 4 5 6
e、主要外形尺寸
零件名称 阀体 导向套 阀瓣 阀杆 杠杆 重锤
材料 碳钢 不锈钢 2Cr13 2Cr13 碳钢 铸铁
尺寸
公称通径
L1 85 1
32
25
115
00 1
40
32
120
10 1
50
40
135
20 1
80
65
160
35 1
100
80
170
60 1
150
125
205
95 2
200
150
240
30
D
D
K g1
f
b z-?d N
’
115 140 150 165 200 220 285 340
85 100 110 125 160 180 240 295
100 85
3 78
2 65
2
16 18
4-14
25 32
115 85 D1
K1
g2 65 78
z-b1
f’ ?d
1
16
2
4-14 4-18
do L
25 20 100
4-18 140
100
18 2
18
4-18
40
150
110
85 100 135 155 210 265
18 3
4-18
3
20
4-18
50
165
125
20 3
4-18
135
3
20
8-18
80 1
200
160
20 3
8-18
155
3
22
8-18 0
0 18-23 5
0 12-2
200
220
180
22 3
8-18
210
3
24
285
240
24 3
8-23 12
265
3
2
6 3
340
295
26 3 -23
3.1.2.2:安全逆止阀 a、产品概述
安全逆止阀主要用于介质为空气或压缩空气或压缩空气的风机出口,防止介质逆流进入风机内并同时可起安全泄压作用。永嘉县正达阀门有限公司具有多年安全逆止阀的生产制造经验,主要生产安全逆止阀等各种规格系列的阀门。 b、性能范围 公称压力:1.6MPa 公称通径:200mm
工作温度:≤120℃ 适用介质:空气、压缩空气 c、主要阀门零件材质
NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
零件名称 阀体 阀瓣 轴 阀盖 上阀瓣 下弹簧座 阀杆 弹簧 上弹簧座
材料 碳钢 碳钢+橡胶 碳钢 碳钢 碳钢+橡胶 碳钢 不锈钢 弹簧钢 碳钢
b、装配图
① 安全阀的轴测图
1、阀体 2、阀门 3、弹簧 4、垫片 5、阀盖 6、弹簧托盘 7、螺杆
8、阀帽 9、螺母 10、固定螺钉 11、螺母 12、螺柱 13、垫圈 ② 由零件图画安全阀装配图(二)
工作原理
此安全阀用于油压回路中控制油的压力。当油压处于使用范围以内时,压力油从下部的管口流入,从左边的管口流出;当油压超过使用范围时,压力油即克服弹簧压力,顶开阀门2,从右边管口流回油池,从而保持油压处于规定范围以内。工作油压可以用螺杆7进行调节,调节时先打开阀帽8,松开螺母9,然后拧入(或旋出)螺杆7以调节弹簧3的压力,达到调整油压的目的。调好后再拧紧螺母9,防止螺杆松动,并盖上阀帽8。
1、阀体 2、阀门 3、弹簧 4、垫片 5、阀盖 6、弹簧托盘 7、螺杆
8、阀帽 9、螺母 10、固定螺钉 11、螺母 12、螺柱 13、垫圈
3.1.2.3、优缺点
安全阀是压力系统广泛使用的安全装置。当压力系统内的介质压力超过规定值时, 安全阀自动开启。当介质压力降低到一定值时, 安全阀回座并自动关闭。直接作用式安全阀基本上分弹簧式和重锤式两种类型。目前应用最为广泛的是弹簧式安全阀, 工作状态时, 它通过弹簧提供密封力, 保证设备正常运行。当压力升高时, 介质压力克服弹簧力使阀门开启, 系统压力下降, 当压力下降到一定值时, 阀门在弹簧力的作用下回座。在试车台氢氧系统中, 由于氢氧均为低温介质, 为了减少介质的损失更好的绝热保冷, 采用了全启式安全阀(其中包括先导式安全阀) , 降低开口尺寸, 减少漏热。
安全阀设计关键就是弹簧设计和密封面设计。弹簧不仅影响密封, 更主要的还有阀门的灵敏性, 而密封面结构形式和材料的设计将直接影响到阀门的密封。 弹簧是在较高应力情况下工作的元件, 材料表面受力最大, 弹簧综合力学性能及材料表面质量对弹簧影响较大。弹簧材料用量较多的是弹簧钢, 其次是镍合金、高弹性合金和不锈钢等, 在试车台试验系统中由于大都涉及低温工况, 所以弹簧材料大多选用了50CrVA、60Si2MnA、1Cr18Ni9Ti 、 0Cr18Ni9 和QBe2 等。其中1Cr18Ni9Ti (材料标准号DGB09 - 1989)。
当弹簧与安全阀不相适应时, 阀门就不可能正常地工作。因为如果弹簧过硬, 则阀门开启时系统压力就升得太高, 使设备不能够安全运行。如果弹簧过软, 则阀门的回座压力将大大降低, 使得设备浪费大量的介质。在工业生产中, 为了得到要求的排放和回座压力, 一般采取设计上、下调节圈的方法, 但是在氢氧试车系统中的阀门不能采取这种办法, 因为这类介质的危险性决定其排放应在规定地点进行, 而调节圈的存在使得阀门在排放时向大气泄漏。
安全阀关闭件的材料应具有抗侵蚀性、耐腐蚀性、抗压性、良好的机械加工性和良好的弹性变形能力, 其中抗侵蚀性是选材时应首先考虑的, 侵蚀是介质对金属表面的机械磨损和腐蚀共同作用的结果。在试车台系统中材料的耐低温性质也是一个主要应考虑的问题, 所以采用不锈钢(0Cr18Ni9) 作为阀门的主要材料。密封副材料主要有不锈钢 (0Cr18Ni9) - 黄铜、不锈钢( 0Cr18Ni9) - 铝、不锈钢( 0Cr18Ni9 ) - 聚四氟乙烯、不锈钢 (0Cr18Ni9 ) - 增强聚四氟乙烯和不锈钢 (0Cr18Ni9) - 聚酰亚胺等。
阀门设计时, 提高密封面上的比压是经常采取的方法。但是, 根据国家标准的要求, 安全阀的开启压力ps = (1105~111) p , 该要求使得作用在密封面上的力为一个定值, 密封面上的比压在密封面宽度选定时, 其值也成为了一个定值, 而且通常情况下不能使密封机构保持可靠的密封。因此安全阀的密封性在很大程度上取决于阀门的结构以及制造和装配的精度。工作状态安全阀的泄漏除了和密封面上的比压低有关之外, 还与密封面是否受到机械损伤、阀瓣受力的对中性、周围介质温度的变化引起密封面变形以及密封面受到介质中杂质的污染等因素有关。为了降低阀门的泄漏需要在结构、制造和装配上提高要求, 尤其要注意密封面的表面质量及形位公差要求。合理选择密封面的宽度和结构型式, 尽量使得计算比压值与最小密封比压相近, 以保证阀门密封性能。 3.2、爆破片
3.2.1:分类、代号和标记 3.2.1.1:分类
a)正拱(拉伸)形金属爆破片装置; b)反拱(压缩)形金属爆破片装置。
3.2.1.2:代号 a)形式代号见表1。
b)爆破片组件结构特征代号见表2。 c)夹持器特征代号见表3。
表1
表2
表3
3.2.2:几种常见的爆破片 a、正拱形爆破片装置
b、 正拱形爆破片装置夹持器
3.2.3:优缺点
① 优点:密封性好无泄漏,破裂速度高滞后少;不受介质物性影响,适于高、低温工况;不能重复使用,质量不好时易疲劳而导致失效;压力泄放装置,排放高于规定部分压力能自动关闭,开启压力可调节;可重复使用。
② 缺点:密封性差,开启滞后,易堵塞;不适用于高温,有毒,粘着,聚合,有颗粒介质,必须定时校验。
3.3、压力调节放空阀
3.3.1:分类
① 高压放空阀:4"-8”的ANSI 2500的EH阀体,采用C12A铬钼合金钢材质,带Whisper III或WhisperFlo降噪内件,C型密封严密关断结构,并结合下游扩散/消声器。
② 中压/热再热放空阀:6"-12"的ANSI 900的EH或EU阀体,采用C12A铬钼合金钢材质(热再热);或者6"-8"的ED阀,WC9铬钼钢阀体材质(中压),带利用Whisper III或WhisperFlo降噪内件,C型密封严密关断结构,并结合下游扩散/消声器。
③ 低压放空阀:6"-12"的ANSI 600的ET阀体,采用WCC碳钢材质,带Whisper III或WhisperFlo降噪内件,高温严密关断结构,并结合下游扩散/消声器。
3.4、A42Y-64/100C/P/R型弹簧全启封闭式安全阀
3.4.1:用途:
A42Y-C型适用于工作温度≤300℃的空气、石油、液体等介质的设备或管路上。A42Y-P/P型适用于工作温度≤200℃有腐蚀性介质的设备或管路上,作为超压保护装置。
3.4.2:装配图
3.4.3:主要连接尺寸
四、安全泄放装置的应用前景
如今随着我国经济与科技的大发展,阀门的品种也在不断增加,应用阀门的行业也越来越多,如石化行业、炼油行业、核电行业、火电行业等都有广泛的使用。而越来越多的行业应用也对阀门有更多新的要求,对阀门质量与技术要求也越来越高,下面标柏就带您来看一下阀门在各行业中的发展前景。 石化行业:石化行业的竞争一直都很激烈,对阀门设备的要求也最为严格,未来的阀门将配合产业自动化,促进阀门设备总体水平提高,发展多功能、高效率、低消耗的石化阀门设备。我国石化企业每年的年产值都在千亿,这就说明我国有很大的阀门市场,我们应该从市场变化的角度去考虑,要保证稳中求发展。安全阀 不锈钢安全阀 弹簧式安全阀 全启式安全阀 微启式安全阀 空压机专用安全阀
炼油行业:我国炼油工业经过60年发展,生产规模迅速扩大。在一系列政策措施推动下,2010年我国炼油行业产值和产量持续增长,结构调整逐步推进,继续保持良好发展势头。2010年,炼油行业实现产值24252亿元,同比增长38%。因此
也可看出我国炼油行业阀门应用市场空间巨大。
核电行业:阀门在这个行业作为核电设备的基础设备,大致占有5-10%的容量。中国将继续其核电发展规划,在2015 年和2020 年核电装机容量分别达到40GW 和75GW,中国将于2012 年中期前后重启新核电项目的审批。 所以在这个领域要不断的推出新产品、新设备来满足市场需求。
除此之外,建筑行业以及特殊的行业都需要应用阀门。阀门的用途是十分广泛,在很多企业都有使用,这就充分说明阀门的发展十分迅速,前景良好。
五、感想
安全生产主要投入人力.物力和财力,于是有些人就认为是加大了企业的成本,还有人觉得自己企业各方面条件都好,不会出现安全事故,存在着侥幸心理,生产过程中安全与生产是相互依存的关系,安全必须保证,不安全就不能生产。
人们常说:“安全促进生产,生产必须安全”就是这个道理,特别是在当前市场经济的新形势下,必须克服安全工作,“说起来重要,做起来次要,忙起来不要”的错误思想,要树立“一切为安全工作让路,一切为安全工作服务”的观念,坚持安全至上,把“安全第一,预防为主”的方针落实到实处,从而保证安全生产的健康发展。
安全生产搞的好与坏直接影响着企业的经济效益。安全生产所产生的效益是隐性效益,不像普通投资那样直接反映在产品数量的增加和提高产品质量上,而是体现在生产的全过程,不发生事故,才能保证生产的正常开展和连续进行。就现代企业整体工作而言,经济效益是中心,这是企业全部工作的穆德和归宿,但是在具体生产过程中,必须坚持安全第一,不安全不能生产。如果没有安全保证,生产就是一句空话,事实上一个企业安全生产如何,必然会影响企业的效益,企业一旦发生事故总要或多或少造成经济损失,此外,由于事故影响,员工人心不稳,生产难以进行,这也是无法估量的损失,由此可见,安全是提高经济效益的前提和基础,没有安全就没有效益,但是安全毕竟不等于效益,安全上去了并不等于经济效益就能提高,效益与安全是企业的两项根本性任务,要以安全保效益,以效益促安全。
范文二:安全泄放装置的设置
安全泄放装置的设置
安全泄放装置的设置
在操作过程中出现超压时应按要求配备超压泄放装置,超压泄放装置分为:安全阀、爆破片装置和安全阀与爆破片的组合装置。
1. 最大允许工作压力:指在设计温度下,容器顶部所允许承受的最大表压力。该压力是根据容器各部分壳体的有效厚度计算所得,且取最小值。
2. 动作压力:指安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。
3. 设计爆破压力:指爆破片在指定温度下的爆破压力。
4. 标定爆破压力:指在爆破片名牌上标志的爆破压力。
5. 最低标定爆破压力:指在爆破片的制造范围为零时的设计爆破压力。
一、一般规定:
1(容器装有泄放装置时,一般以容器的设计压力作为容器超压限度的起始压力。需要时,可用容器的最大允许工作压力作为容器超压限度的起始压力。采用最大允许工作压力时,应对容器的水压试验、气压试验和气密性试验相应地取1.25倍、1.15倍和1.00倍的最大允许工作压力值,并在图样和铭牌中注明。
2(当容器上安装一个泄放装置时,泄放装置的动作压力应不大于设计压力,且该空间的超压限度应不大于设计压力的10%或20kPa中的较大值。
3(当容器上安装多个泄放装置时,其中一个泄放装置的动作压力应不大于设计压力,其他泄放装置的动作压力可提高,但不得超压设计的4%。该空间的超压限度应不大于设计压力的12%或30kPa中的较大值。
4(当容器有可能遇到火灾或接近不能预料的外来热源而可能酿成危险时,应安装辅助的泄放装置,应使容器内超压限度不超过设计压力的16%。
5(有以下情况之一者,可看成是一个容器,只需在危险的空间(容器或管道上)设置一个泄放装置。但在计算泄放装置的泄放量时,应把容器间的连接管道包括在内。
a) 与压力源相连接的、本身不产生压力的压力容器,该容器的设计压力达到了压力源的设计压力时。
b) 诸压力容器的设计压力相同或稍有差异,容器间采用足够大的管道连接,且中间无阀门隔断时。
6(同一台压力容器,由于有几种工况而具有两个以上设计压力时,该容器泄放装置的动作压力应能适用于各种工况下的设计压力。
7(容器内的压力若有可能小于大气压力,而该容器不能承受此负压条件时,应装设防负压的泄放装置。
8(换热器等压力容器,若高温介质有可能泄漏到低温介质而产生蒸汽时,应在低温空间设置泄放装置。
9(一般可任选一种类型的泄放装置,但符合下列条件之一者,必须采用爆破片装置。
a) 压力快速增长;
b) 对密封有更高要求;
c) 容器内物料会导致安全阀失效;
d) 安全阀不能适用的其他情况;
二、超压泄放装置的设置:
1(应将超压泄放装置设置在压力容器本体或其附属管线上容易检查、修理的部位。安全阀的阀体处于垂直方向。
2(全启式安全阀和返拱型爆破片装置必须装在气相空间。用于液体的安全阀出口管工程直径至少为15mm.。
3(容器与泄放装置之间一般不得设置中间截止阀。对于连续操作的容器,可在与泄放装置之间设置截止阀专供检修用。该截止阀应具有锁住机构,在容器正常工作期间,截止阀必须处于全开的位置并被锁住。
4(泄放装置的结构应有足够的强度,能承受该泄放装置泄放时所产生的反力。
范文三:安全泄放装置设计计算
过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011
安全泄放装置设计计算 计算单位 江苏省化工设备制造安装有限公司
计 算 条 件
安全泄放装置类型 安全阀
介质 空气
容器进口管的内径d 26 mm 容器进口管内气体的流速 ,20 m/s
3气体密度 ,19.3 Kg/ m
,32s,2.83,10dW,,
,32,2.83,10,19.3,20,26 压力容器安全泄放量Ws Kg/h
,738.448
安全阀整定压力 p sMPa 0.55
安全阀的泄放压力p fP=0.5+10%×0.5=0.6 MPa f
安全阀出口侧压力p 00.1 MPa
k,1
k,12,, C520k,,356 ,,气体特性系数C k1,,,
气体的绝热系数 k 1.4
气体的摩尔质量 M 29 kg/kmol 气体温度T K 293
气体在操作温度压力下的压1.0 缩系数 Z
pop0.1o ,,0.16667 pfp0.6f
kk k,1k,122,,,, ,,=0.5283 ,,,k1,,,k1,,
0
全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站
过 程 设 备 强 度 计 算 书 SW6-2011
安全泄放装置设计计算 计算单位 江苏省化工设备制造安装有限公司
计 算 条 件
kk,1p2,, o临界条件 ,,,pk,1,,f
排放系数K 0.6
WsZTA,13.16C,K,p,Mf
2738.4481.0,293安全阀泄放面积A m ,13.16,,356,0.6,0.629
,241.02
44,241.02Ad,,1 ,,安全阀喉径d 1mm
,17.52
所选安全阀公称直径DN 40 mm 所选安全阀喉径d 125 mm
安全阀选用型号规格.A48y-16c.DN40 符合要求。
1
全 国 化 工 设 备 设 计 技 术 中 心 站
范文四:压力容器安全泄放装置
安全泄放装置
安全泄放装置是一种保证压力容器安全运行,超压时能自动卸压,防止发生超压爆炸的附属机构,是压力容器的安全附件之一。主要包括安全阀,爆破片,以及两者的组合装置。
一 安全泄放原理及作用:1正常工作压力下运行时,保持严密不漏;超过限定值时,能自动,迅速地排泄出容器内介质,使容器内的压力始终保持在许用压力范围以内。2自动报警作用。因为排放气体时,介质是以高速喷出,常发出较大的响声,相当于报警音响讯号。
安全泄放装置的设置
(一)一般规定:1.容器装有泄放装置时,一般以容器的设计压力作为容器超压限度的起始压力。需要时,可用容器的最大允许工作压力作为容器超压限度的起始压力。采用最大允许工作压力时,应对容器的水压试验、气压试验和气密性试验相应地取1.25倍、1.15倍和1.00倍的最大允许工作压力值,并在图样和铭牌中注明。2.当容器上安装一个泄放装置时,泄放装置的动作压力应不大于设计压力,且该空间的超压限度应不大于设计压力的10%或20kPa中的较大值。3.当容器上安装多个泄放装置时,其中一个泄放装置的动作压力应不大于设计压力,其他泄放装置的动作压力可提高,但不得超压设计的4%。该空间的超压限度应不大于设计压力的12%或30kPa中的较大值。4.当容器有可能遇到火灾或接近不能预料的外来热源而可能酿成危险时,应安装辅助的泄放装置,应使容器内超压限度不超过设计压力的16%。
5.有以下情况之一者,可看成是一个容器,只需在危险的空间(容器或管道上)设置一个泄放装置。但在计算泄放装置的泄放量时,应把容器间的连接管道包括在内。a) 与压力源相连接的、本身不产生压力的压力容器,该容器的设计压力达到了压力源的设计压力时。b) 诸压力容器的设计压力相同或稍有差异,容器间采用足够大的管道连接,且中间无阀门隔断时。
6.同一台压力容器,由于有几种工况而具有两个以上设计压力时,该容器泄放装置的动作压力应能适用于各种工况下的设计压力。8.换热器等压力容器,若高温介质有可能泄漏到低温介质而产生蒸汽时,应在低温空间设置泄放装置。7.容器内的压力若有可能小于大气压力,而该容器不能承受此负压条件时,应装设防负压的泄放装置。9.一般可任选一种类型的泄放装置,但符合下列条件之一者,必须采用爆破片装置。a) 压力快速增长;b) 对密封有更高要求;c) 容器内物料会导致安全阀失效;d) 安全阀不能适用的其他情况;
(二)超压泄放装置的设置:1.应将超压泄放装置设置在压力容器本体或其附属管线上容易检查、修理的部位。安全阀的阀体处于垂直方向。2.全启式安全阀和返拱型爆破片装置必须装在气相空间。用于液体的安全阀出口管工程直径至少为15mm.。3.容器与泄放装置之间一般不得设置中间截止阀。对于连续操作的容器,可在与泄放装置之间设置截止阀专供检修用。该截止阀应具有锁住机构,在容器正常工作期间,截止阀必须处于
全开的位置并被锁住。4.泄放装置的结构应有足够的强度,能承
受该泄放装置泄放时所产生的反力。
二 安全阀(Safety Valve,又称泄压阀Relief Valve)
安全阀是一种安全保护用阀,它的启闭件受外力作用下处于常闭状
态,当设备或管道内的介质压力升高,超过规定值时自动开启,通
过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。
安全阀属于自动阀类,主要用于锅炉、压力容器和管道上,控制压力不超过规定值,对人身安全和设备运行起重要保护作用。常用的安全阀材质分为铸铁安全阀,铸钢安全阀,不锈钢安全阀,铸铜安全阀。安全阀是根据压力系统的工作压力自动启闭,一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过安全阀设定压力时,自动开启泄压,保证设备和管道内介质压力在设定压力之下,保护设备和管道正常工作,防止发生意外,减少损失。
安全阀的作用:安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。
安全阀的分类:
安全阀结构主要有两大类:
弹簧式和杠杆式。弹簧式是
指阀瓣与阀座的密封靠弹簧
的作用力。杠杆式是靠杠杆
和重锤的作用力。随着大容
量的需要,又有一种脉冲式
安全阀,也称为先导式安全
阀,由主安全阀和辅助阀组
成。当管道内介质压力超过
规定压力值时,辅助阀先开
启,介质沿着导管进入主安
全阀,并将主安全阀打开,
使增高的介质压力降低。安
全阀的排放量决定于阀座的口径与阀瓣的开启高度,也可分为两种:微启式开启高度是阀座内径的(1/15)~(1/20),全启式是(1/3)~(1/4)。此外,随着使用要求的不同,有封闭式和不封闭式。封闭式即排出的介质不外泄,全部沿着规定的出口排出,一般用于有毒和有腐蚀性的介质。不封闭式一般用于无毒或无腐蚀性的介质。
一按其整体结构及加载机构的不同可以分为重锤杠杆式、弹簧式和脉冲式三种。
二按照介质排放方式的不同,安全阀又可以分为全封闭式、半封闭式和开放式等三种。三按照阀瓣开启的最大高度与安全阀流道直径之比来划分,安全阀又可分为弹簧微启封闭高压式安全阀和弹簧全启式安全阀两种。四按作用原理分类可以分为直接作用式安全阀和非直接作用式安全阀。五按压力是否能调节分类,可分为固定不可调安全阀和可调安全阀。六按工作温度分为常温安全阀和高温安全阀。
安全阀的操作方法
一 安全阀开启压力的调整
①安全阀出厂前,应逐台调整其开启压力到用户要求的整定值。若用户提出弹簧工作压力级,
则按一般应按压力级的下限值调整出厂。②使用者在将安全阀安装到被保护设备上之前或者
在安装之前,必须在安装现场重新进行调整,以确保安全阀的整定压力值符合要求。③在铭牌注明的弹簧工作压力级范围内,通过旋转调整螺杆改变弹簧压缩量,即可对开启压力进行调节。④在旋转调整螺杆之前,应使阀进口压力降低到开启压力的 90%以下,以防止旋转调整螺杆时阀瓣被带动旋转,以致损伤密封面。⑤为保证开启压力值准确,应使调整时的介质条件,如介质种类、温度等尽可能接近实际运行条件。介质种类改变,特别是当介质聚积态不同时(例如从液相变为气相),开启压力常有所变化。工作温度升高时,开启压力一般有所降低。故在常温下调整而用于高温时,常温下的整定压力值应略高于要求的开启压力值。高到什么程度与阀门结构和材质选用都有关系,应以制造厂的说明为根据。⑥常规安全阀用于固定附加背压的场合,当在检验后调整开启压力时(此时背压为大气压),其整定值应为要求的开启压力值减去附加背压值。
二 安全阀排放压力和回座压力的调整
①调整阀门排放压力和回座压力,必须进行阀门达到全开启高度的动作试验,因此,只有在大容量的试验装置上或者在安全阀安装到被保护设备上之后才可能进行。其调整方法依阀门结构不同而不同。②对于带反冲盘和阀座调节圈的结构,是利用阀座调节圈来进行调节。拧下调节圈固定螺钉,从露出的螺孔伸人一根细铁棍之类的工具,即可拨动调节圈上的轮齿,使调节圈左右转动。当使调节圈向左作逆时针方向旋转时,其位置升高,排放压力和回座压力都将有所降低。反之,当使调节圈向右作顺时针方向旋转时,其位置降低,排放压力和回座压力都将有所升高。每一次调整时,调节:圈转动的幅度不宜过大(一般转动数齿即可)。每次调整后都应将固定螺钉拧上,使其端部位于调节圈两齿之间的凹槽内,既能防止调节圈转动,又不对调节圈产生径向压力。为了安全起见,在拨动调节圈之前,应使安全阀进口压力适当降低(一般应低于开启压力的90%),以防止在调整时阀门突然开启,造成事故。③对于具有上、下调节圈(导向套和阀座上各有一个调节圈)的结构,其调整要复杂一些。阀座调节圈用来改变阀瓣与调节圈之间通道的大小,从而改变阀门初始开启时压力在阀瓣与调节圈之间腔室内积聚程度的大小。当升高阀座调节圈时,压力积聚的程度增大,从而使阀门比例开启的阶段减小而较快地达到突然的急速开启。因此,升高阀座调节圈能使排放压力有所降低。应当注意的是,阀座调节圈亦不可升高到过分接近阀瓣。那样,密封面处的泄漏就可能导致阀门过早地突然开启,但由于此时介质压力还不足以将阀瓣保持在开启位置,阀瓣随即又关闭,于是阀门发生频跳。阀座调:《圈主要用来缩小阀门比例,开启的阶段和调节排放压力,同时也对回座压力有所影响。上调节圈用来改变流动介质在阀瓣下侧反射后折转的角度,从而改变流体作用力的大小,以此来调节回座压力。升高上调节圈时,折转角减小,流体作用力随之减小,从而使回座压力增高。反之,当降低上调节圈时,回座压力降低。当然,上调节圈在改变回座压力的同时,也影响到排放压力,即升高上调节圈使排放压力有所升高,降低上调节圈使排放压力有所降低,但其影响程度不如回座压力那样明显。
三 安全阀铅封
安全阀调整完毕,应加以铅封,以防止随便改变已调整好的状况。当对安全阀进行整修时,在拆卸阀门之前应记下调整螺杆和调节圈的位置,以便于修整后的调整工作。重新调整后应再次加以铅封。
故障消除方法(1)排放后阀瓣不回座。这主要是弹簧弯曲阀杆、阀瓣安装位置不正或被卡住造成的。应重新装配。
(2)泄漏。在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏。其原因有:阀瓣与阀座密封面之间有脏物。可使用提升扳手将阀开启几次,把脏物冲去;密封面损伤。应根据损伤程度,采用研磨或车削后研磨的方法加以修复;阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜,使阀芯与阀瓣错位。应重新装配或更换;弹簧弹性降低或失去弹性。应采取更换弹簧、重新调整开启压力等措施。
(3)到规定压力时不开启。造成这种情况的原因是定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置;阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动放气或放水试验;杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自如。
(4)排气后压力继续上升。这主要是因为选用的安全阀排量小于设备的安全泄放量,应重新选用合适的安全阀;阀杆中线不正或弹簧生锈,使阀瓣不能开到应有的高度,应重新装配阀杆或更换弹簧;排气管截有不够,应采取符合安全排放面积的排气管。
(5)阀瓣频跳或振动。主要是由于弹簧刚度太大。应改用刚度适当的弹簧;调节圈调整不当,使回座压力过高。应重新调整调节圈位置;排放管道阻力过大,造成过大的排放背压。应减小排放管道阻力。
(6)不到规定压力开启。主要是定压不准;弹簧老化弹力下降。应适当旋紧调整螺杆或更换弹簧。
三 爆破片
爆破片是压力容器、管道的重要安全装置。它能在规定的温度
和压力下爆破,泄放压力,保障人民生命和国家财产的安全。
爆破片安全装置具有结构简单、灵敏、准确、无泄漏、泄放能
力强等优点。能够在粘稠、高温、低温、腐蚀的环境下可靠地
工作,还是超高压容器的理想安全装置。广泛用于引进的石油、
化工、化肥、医药、冶金、空调等 大型装置和国产设备上。
爆破片工作原理
按照结构型式来分类,爆破片主要有三种,即平板型、正拱型
和反拱型。平板型爆破片的综合性能较差,主要用于低压和超低压工况,尤其是大型料仓。正拱型和反拱型的应用场合较多。对于传统的正拱型爆破片,其工作原理是利用材料的拉伸强度来控制爆破压力,爆破片的拱出方向与压力作用方向一致。 在使用中发现,所有的正拱型爆破片都存在相同的局限:爆破时,爆破片碎片会进入泄放管道;由于爆破片的中心厚度被有意减弱,易于因疲劳而提前爆破;操作压力不能超过爆破片最小爆破压力的65%。由此导致了反拱型爆破片的出现。这种爆破片利用材料的抗压强度来控制其爆破压力,较之传统的正拱型爆破片,其具有抗疲劳性能优良、爆破时不产生碎片且操作压力可达其最小爆破压力90%以上的优点。细分之下,反拱型爆破片包括反拱刻槽型、反拱腭齿型以及反拱刀架型等。
爆破片的特点
(1)适用于浆状、有黏性、腐蚀性工艺介质,这种情况下安全阀不起作用。(2)惯性小,可对急剧升高的压力迅速作出反应。(3)在发生火灾或其他意外时,在主泄压装置打开后,可用爆破片作为附加泄压装置。(4)严密无泄漏,适用于盛装昂贵或有毒介质的压力容器。(5)规格型号多,可用各种材料制造,适应性强。(6)便于维护、更换。
爆破片的适用场所。(1)工作介质为不洁净气体的压力容器。(2)由于物料的化学反应可能使压力迅速上升的压力容器。(3)工作介质为剧毒气体的压力容器。(4)介质为强腐蚀介质的压力容器。
四 安全阀与爆破片的组合装置
安全阀和爆破片组合而成时的泄压装置同时具有阀型和断裂型的优点,它即可防止单独用安全阀的泄漏,又可以在完成排放过高压力的动作后恢复容器的继续使用。组合装置的爆破片可根据不同的需要,设置在安全阀的入口或出口侧。前者可利用爆破片把安全阀与器内的气体隔离,以防安全阀受腐蚀或被气体中的污物堵塞或粘住,当容器超压时,爆破片断裂,安全阀也开启,容器降压后,安全阀再关闭,容器可以继续暂运行,等设备停机检修时再装爆破片。这种结构要求爆破片的断裂不妨碍后面安全阀的正常动作,而且要求在爆破片与安全阀之间设置检查器具,防止它们之间存有压力,影响爆破片的正常动作。当爆破片装在安全阀的出口侧时,可以使爆破片免受气体压力与温度的长期作用而疲劳破坏,爆破片则用以补救安全阀的泄漏。这种结构要求将爆破片与安全阀之间的气体及时排出,否则安全阀即失去作用。
组合型结构安全泄压装置一般用于介质具有腐蚀性的液化气体,或剧毒、稀有气体的容器。由于装置中的安全阀有滞后作用,不能用于器内升压速度极高的反应容器。
范文五:安全泄放
大 连 理 工 大 学 课 程 报 告
课程名称:压力容器安全泄放技术进展
题目名称:压力容器安全泄放技术进展
学生姓名:管清韦
学部(院):化工机械学院
专业:过程装备与控制工程
完成日期:2014年月日
大连理工大学
Dalian University of Technology
声 明
本组郑重申明,压力容器应力分析方法综述,是本人独立进行研究工作
所取得的成果,不侵犯与剽窃任何第三方的知识产权或其他权利。
签字:
年月日
目 录
题目:压力容器安全泄放技术进展 ................................................................................................................. 4
1压力容器开孔补强技术概述 .......................................................................................................................... 4
2安全泄放技术 .................................................................................................................................................. 4
2.1安全泄放技术概述 ................................................................................................................................... 4
2.2安全泄放装置设置原则 ........................................................................................................................... 5
2.3安全泄放装置的类型及特点 ................................................................................................................... 5
2.3.1阀型安全泄放装置 .......................................................................................................................... 5
2.3.2断裂型安全泄放装置 ...................................................................................................................... 5
2.3.3熔化型安全泄放装置 ...................................................................................................................... 5
2.3.4组合型安全泄放装置 ...................................................................................................................... 6
2.4压力容器泄放装置的选择 ....................................................................................................................... 6
3压力容器安全泄放装置的应用——安全阀 ................................................................................................... 6
3.1安全阀概述 ............................................................................................................................................... 6
3.2安全阀的原理与选用 ............................................................................................................................... 6
3.2.1安全阀的原理 .................................................................................................................................. 6
3.2.1安全阀的选用 .................................................................................................................................. 7
3.3 安全阀的适用 .......................................................................................................................................... 7
3.3.1安全阀的安装 .................................................................................................................................. 7
3.3.2安全阀的试验 .................................................................................................................................. 8
3.3.3安全阀的校验调整 .......................................................................................................................... 8
4压力容器用爆破片的正确选用及安全技术 .................................................................................................. 8
4.1爆破片概述 ............................................................................................................................................... 8
4.2爆破片元件分类 ....................................................................................................................................... 9
4.2.1按制造材料分 .................................................................................................................................. 9
4.2.2按结构外形分 .................................................................................................................................. 9
4.2.3按受力形式和破坏动作分 .............................................................................................................. 9
4.3需要采用爆破片装置的场合 ................................................................................................................... 9
4.4 爆破片类型选用禁忌和一般选用原则 ................................................................................................ 10
4.4.1禁忌选用爆破后会产生碎片之爆破片的情况 ............................................................................ 10
4.4.2容器可能出现负压工况的场合 .................................................................................................... 10
4.4.3适宜选用开孔组合型爆破片的情况 ............................................................................................ 10
4.4.4带刀刃触破式压缩型爆破片选用禁忌 ........................................................................................ 10
4.4.5失稳脱落型爆破片选用禁忌 ........................................................................................................ 11
5 参考文献 ....................................................................................................................................................... 11
题目:压力容器安全泄放技术进展
1压力容器开孔补强技术概述
随着我国国民经济及生产技术的高速发展,在化学工业、石油工业、冶金、交通运输、日常生活、国防工业等方面使用压力容器的量日益增多。但由于大量年青人及农民工进入工业岗位,因培训工作深入不够、制造压力容器的材质无合格证、制造过程不严格、缺乏认真检查与验收工作、运行过程严守操作规程不够或突然停水停电停汽而造成压力容器超温超压或设计与施工的安全泄压装置选型与泄放量有误等而引起超压操作。由此对正常生产及国家人身安全和财产造成巨大损失。
压力容器事故造成的破坏,较轻的会导致设备停止正常生产,严重的会造成人员伤亡、周边生物环境污染中毒、影响社会安定。因此,关于压力容器安全问题的研究就变得非常重要且必要。超压泄放装置(安全阀及爆破片)是压力容器等承压设备上不可或缺的重要安全附件。当压力容器内的系统压力超过额定值时,装置能自动并且迅速地开启把容器内的介质泄放出去,防止压力容器因系统超压而引起自身损坏或爆炸。
压力容器是涉及生命安全,具有爆炸危险性的特种设备,按其安装和使用的地点位置分为固定式压力容器和移动式压力容器。固定式压力容器安全附件主要有安全阀、爆破片装置、压力表、液位计、测温仪表、紧急切断装置、安全联锁装置等。安全附件齐全、正常、灵敏、可靠使用,才能确保压力容器的安全运行。使用单位应按照安全技术规范的要求,结合压力容器的结构、运行参数、介质特性、工作环境等特点,从安全附件的选型配置、装设考核、日常检查维护、定期校验等环节严格控制管理,跟踪掌握安全附件的安全状况,控制压力容器的运行参数,及时发现存在的问题,消除缺陷至关重要。
2安全泄放技术
2.1安全泄放技术概述
安全泄放是指设备或者容器内发生超压后,将超压产生的“多余”能量或物料从受限空间内及时泄放出去,将设备内的压力限定在安全的范围内,防止发生不可承受的超压破坏,避免事故的发生的过程。
在超压破坏无法避免的情况下,压力泄放通常作为最后应急措施。通过打开泄压口或泄压管,使蒸汽/气体得以泄放,防止压力增长,从而保护反应器不受超压破坏。当达到保护设备的设定压力时,泄放装置开始动作,反应器内压力取决于压力上升速率与泄放引起的压力下降速率的相对大小。如果二者相等,则属于平衡泄放,容器内压强通常会立即下降,如果压力上升速率大于压力下降速率,压力增长不会立即停止,属非平衡泄放随着压力的累积,继续增长到最大压力时,压力开始降低。两个压力水平—泄放压力和最大累积压力,必须在设计过程中
予以定义。紧急泄压只能应用在正常操作条件下虽然温升很小,但是压力却显著增长的反应体系中。此外,泄放管尾端必须与收集槽或气体洗涤装置相连,以防止可能的有毒或易燃物料泄漏。
2.2安全泄放装置设置原则
在压力容器中,并不是每台都必须装设安全泄放装置。例如,在连续的操作系统中,如果几台容器的许用压力相同,压力源也相同,而且每台容器内的压力又不会自动升高时,则可以在整个相同压力系统内装设一个安全泄放装置。只有那些由于某种原因,容器内的压力有可能升高时,才需要单独装设安全泄放装置。
2.3安全泄放装置的类型及特点
安全泄放装置按其结构形式可以分为阀型、断裂型、熔化型和组合型等几种。
2.3.1阀型安全泄放装置
阀型安全泄放装置就是常用的安全阀,是一种重闭式(可重复使用)安全泄放装置。当容器中的压力超过允许值以后,它能够自动开启,把过剩的气体或蒸汽排到大气中或低压系统内,达到容器泄压的目的。其特点是它仅仅排泄容器内高于规定部分的压力,而当容器内压力降到某一数值后,它又能自动迅速关闭,维持容器的正常运行。安全阀的缺点是:密封性能较差,在正常工作压力下,也常常会有轻微的泄漏;由于弹簧的惯性作用,阀的开启常有滞后作用;用在盛装一些不洁净气体的设备上时,阀口有被堵塞或阀瓣有被粘住的可能。
2.3.2断裂型安全泄放装置
常用的断裂型安全泄放装置为爆破片,是一种一次性安全泄放装置。它是通过爆破片的断裂而排出气体,达到容器泄压的目的。与安全阀相比,其优点一是密封性能较好,二是泄压反应较快,泄压时动作滞后的惯性小,三是气体内所含的污物对它的影响较小。其缺点是它在完成泄压后即不能继续使用,因此容器也得停止运行。
2.3.3熔化型安全泄放装置
熔化型安全泄放装置就是常用的易熔塞,它是通过易熔合金的熔化使容器内的气体从原来填充易熔合金的孔中排出,从而达到泄压的目的。其特点是主要用于防止容器由于温度升高而发生的超压,因为只有介质的温度升高到一定程度,易熔合金才能熔化,容器内的压力才能泄
放。由干易熔合金强度很低,这种安全泄放装置的泄放面积不能太大,因此只能装设在需要排放量很小的容器上,目前一般多用干液化气体气瓶和溶解乙炔气瓶。
2.3.4组合型安全泄放装置
组合型安全泄放装置是同时具有阀型和断裂型或阀型和熔化型的组合装置。常见的有弹簧式安全阀和爆破片的组合型。这种类型的安全泄放装置同时具有阀型和断裂型的优点。它既可以防止阀型安全泄放装置的泄漏,又可以在排放过高的压力后,使容器能继续运行。
2.4压力容器泄放装置的选择
当计算出压力容器安全泄放量后,可选择合适的安全泄放装置型式及尺寸大小。对密封要求很严的场合,例如有毒、昂贵介质,则用隔离式安全阀。对一般介质的单个泄放装置,可用双作用光导式安全阀。对易燃易爆或有毒介质,可用爆破片。对气态介质,用反拱带槽型爆破片较好。对液体,则用正拱带槽型爆破片。对大型料仓,则用正拱开缝型或平板开缝型爆破片装置。当排气体、液化气贮罐、蒸汽时用全启式安全阀、排水蒸汽或空气时可用带扳手安全阀、排放液体时可用全启式或微启式安全阀、对排毒及易燃介质用封闭式排放方式、当排泄压缩空气、蒸汽、氧气、氮气与不污染环境的气体可用开放式或半开放式安全阀。
3压力容器安全泄放装置的应用——安全阀
3.1安全阀概述
安全阀是一种自动阀门,它不借助任何外力而是利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。它是一种最基本的机械性保护装置。对于安全系数较高的海上采油系统来说,安全阀绝对是必不可少的部分。
3.2安全阀的原理与选用
3.2.1安全阀的原理
安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置,它是压力容器最为重要的安全附件之
一。它的功能是:当容器内压力超过某一定值时,依靠介质自身的压力自动开启阀门,迅速排
出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时,阀又自动关闭,使容器内压力始终低于允许压力的上限,自动防止因超压而可能出现的事故,所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。
现今,压力容器多选用弹簧式安全阀,弹簧式安全阀的工作原理是:当安全阀阀瓣下的气体压力超过弹簧的压紧力时,阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后,排除气体由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上,使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移,气体冲击在上调节环上,使排气方向趋于垂直向下,排气产生的反作用力推着阀瓣向上,并且在一定的压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上。随着安全阀的打开,气体不断排出,系统内的气体压力逐步降低。此时,弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的气体压力和排气的反作用力,从而关闭安全阀。
3.2.1安全阀的选用
由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。
(1)热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。
(2)蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。
(3)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀,或用安全泄放阀。
(4)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。
(5)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。
(6)E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。
(7)大口径,大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀,如减温减压装置、电站锅炉等。
(8)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。
(9)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。
(10)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀。
(11)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。
3.3 安全阀的适用
3.3.1安全阀的安装
安全阀能否正常工作与安装是否正确有很大关系,安装的位置、方式不适当,不但会失去应有的作用,而且还会导致意外事故的发生。
安全阀最好直接安装在压力容器本体上,应垂直安装,并应装在压力容器液面以上的气相空间。在特殊情况下,安全阀确实不便装在压力容器本体上,而需装在出口管上时,应尽量减小安全阀与容器之间的管路阻力,连接管不应有急转弯、曲折、截面急剧缩小等,连接管的截
面积不得小于安全阀的进口面积。压力容器在一个连接管上装设数个安全阀时,则该连接管入口面积应至少等于数个安全阀进口面积总和。压力容器与安全阀之间不宜装设中间切断阀。对于盛装易燃易爆、毒性程度为极度、高度、中度危害或粘性介质的压力容器,为便于安全阀的更换、清洗,可在压力容器与安全阀之间装设切断阀,截止阀的结构和通径尺寸应不妨碍安全阀的正常泄放。压力容器正常运行时,切断阀必须保持全开,并加铅封。封闭式安全阀应配制排放管,将气体排放至室外或其他安全场所,排放管应尽量避免过多弯曲、急转弯,以减小阻力,它的直径应不小于安全阀的出口直径,排放管应适当支承,以免对安全阀产生过大的附加应力或引起振动。
3.3.2安全阀的试验
试验的目的在于证实每个安全阀已经调整到适合运行的要求,且能够承受规定的压力和温度。进行强度试验时,封闭阀座密封面,在进口侧体腔施加试验压力,试验压力为安全阀公称压力的1. 5倍。对于向空排放的安全阀或仅在排放时产生背压力的安全阀,不需在排放侧体腔部位进行强度试验。当安全阀承受附加背压力或安装于封闭的排放系统时,则应在排放侧体腔部位进行强度试验,试验压力为最大背压力的1. 5倍。强度试验时,应将试验压力保持足够长时间,以保证对阀门各个表面和连接处进行目视检查。
试验时应注意所有临时用作试验的管子,连接件以及封闭装置台能足够地承受试验压力。任何临时焊接的附件应仔细地除去并磨平焊疤,使之与金属基体一样平整,并用磁粉或液体渗透法进行检查。所有试验用的波顿管式压力计或其他压力测量装置应定期按照相应的标准进行校验和校准,以保证精度。
3.3.3安全阀的校验调整
为了保证安全阀在工作压力下能密封,在额定排放压力时能排气泄压,新安全阀投入使用前需调试定压,使用中的安全阀也应定期校验调整。
4压力容器用爆破片的正确选用及安全技术
4.1爆破片概述
爆破片是一种压力敏感元件,它能够在容器内介质超压时而迅速动作。爆破片只是爆破片泄放装置中的一个基本组件,除此之外还必须配有夹持器(或支撑圈)。当爆破片的承压侧与泄放侧压力差达到设定启爆压力值时,爆破片就会发生脱落或破裂,从而把容器内的介质压力释放出去。
爆破片的优点:密封性能好;泄压反应速度快;适用范围广;不易受容器内介质所含污染物的影响。爆破片的缺点:不能反复使用;破裂后设备必须停运;受介质影响而长期处于高应力状态,易因产生疲劳而过早失效,因此爆破片元件寿命相对较短。
爆破片作为压力容器的超压泄放装置,可在很大程度上减少压力容器事故的发生,提高压力容器操作运行的安全性,保护操作人员的生命安全。
4.2爆破片元件分类
爆破片装置中爆破片是其核心元件。为满足不同使用要求,爆破片分为各种各样的类型。现将大致的分类情况罗列于下。
4.2.1按制造材料分
金属爆破片:通常使用的材料为铝、铜、钦、镍铜合金(M onel)、镍铬合金(Lnconel)等。非金属爆破片:塑料、石墨等。
4.2.2按结构外形分
正拱球冠形(即拉伸型);反拱球冠形(即压缩失稳型、反挠型);平板形。
4.2.3按受力形式和破坏动作分
拉伸型单片式:均布应力型(光滑面);集中应力型(凸面刻槽)。
组合式:真空托架型(凹面加真空托架);开孔组合型(拉缝分瓣、凹面加密封衬);带加强环型;带软垫圈型;带塑料内衬型。
压缩型:带刀刃触破型;刻槽折裂型;带P齿触破型;失稳脱落型;剪切型;弯曲型(脆性碎裂型)。
4.3需要采用爆破片装置的场合
(1)对于有更高密封要求的情况,一般指物料毒性程度为高度或极度的容器。该类容器仅安装安全阀不能满足高密封要求,因为安全阀并非严密密封的装置,阀瓣所产生的泄漏对于剧毒气体而言是不可容忍的,此时采用防爆片与安全阀串联(防爆片紧靠容器)的防超压方式较为合适。安全阀的串接可弥补防爆片万一爆裂不能复位的缺点。
(2) 当容器内物料粘度较大或可能产生粉尘时,有可能导致安全阀失灵。因高粘度物料或粉尘在泄放时可能附着在安全阀阀瓣及弹簧上,使安全阀动作失灵并不能可靠复位,此种场合也应当选用防爆片。对于储存物料为严重腐蚀性物料的情况,容器本身及其它阀门等附件均采
取内衬防腐材料等措施,而对于安全阀则无法采取类似措施,因为泄放时物料总要污染到阀体、阀瓣、弹簧等金属元件,此时亦应当选用爆破片。
(3) 储存低温物料的低温容器,在压力泄放时则有可能导致泄放口温度低于大气中水汽的冰点温度,这时安全阀的泄放口可能产生冰堵,对于液态二氧化碳类物料的泄放,甚至可能产生水冰和干冰混合堵塞,此时选用防爆片与安全阀并联的泄放装置可大大增加容器的安全性。
(4) 当容器安装于某种可能损害安全阀动作性能的环境中,比如该环境可能产生粉团、纤维团、飞溅碎物、腐蚀性气体等,而这些有害物质又可能从安全阀出口进入阀体,导致弹簧卡塞、元件腐蚀,此种情况亦应采用防爆片与安全阀串联的安全泄放装置。
4.4 爆破片类型选用禁忌和一般选用原则
4.4.1禁忌选用爆破后会产生碎片之爆破片的情况
盛装易燃气体容器禁装爆后有碎片之爆破片,因碎片可能产生火花,有引燃气体的危险。 需采用爆破片与安全阀串联使用的场合禁忌选用会产生碎片的爆破片。爆破后可能产生碎片的爆破片类型主要有:拉伸型中的均布应力型(无刻槽);压缩型中的弯曲型;铸铁、石墨等脆性材料制造的爆破片。
4.4.2容器可能出现负压工况的场合
希望爆破片对正压(内压)起超压保护作用,不希望在负压工况下被破坏,此种情况应 选用压缩型(反拱型)或带真空托架的拉伸型(正拱形)爆破片,此时也不宜选用失稳脱落型爆破片,因此时压力作用于反面(凹面)也可能使爆破片不正常地脱落掉入容器内部。
4.4.3适宜选用开孔组合型爆破片的情况
这种爆破片一般为拉伸型,主体元件的原始成品状态制作有若干条穿透型缝隙和开孔,为了密封,在凹面衬贴有极薄的耐腐蚀金属箔或塑料膜,必要时也可加装真空托架。在容器正常操作状态下需要严密密封、耐腐蚀且爆破后不允许产生碎片的情况宜选用该种爆破片。
4.4.4带刀刃触破式压缩型爆破片选用禁忌
低压、液体泄压及易燃气体泄放情况不宜选用该种爆破片。对前两种情况,因介质泄放能量可能不足推动刀刃产生足够大的触破力,刀刃不能在膜片上切割出足够大的泄放通道。对后一种情况而言,刀刃切割膜片可能产生高度静电积聚甚至直接产生火花,有引燃气体的危险。
4.4.5失稳脱落型爆破片选用禁忌
移动式压力容器、高温高压容器、可能出现负压工况的容器均不宜选用该类型爆破片,因为振动、高温高压或负压的存在均可能导致
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