安全閥設(shè)置和選型

                                      安全閥設(shè)置和選型
1 應(yīng)用范圍
1.1 本規(guī)定僅適用于石油化工、化工生產(chǎn)裝置中壓力大于0.2MPa的壓力容器上防超壓用安全閥的設(shè)置
和計算，不包括壓力大于100MPa的超高壓系統(tǒng)。適用于石油化工、化工生產(chǎn)裝置中上述范圍內(nèi)的壓力容器和管道所用安全閥；不適用于其它行業(yè)的壓力容器上用的安全閥，如各類槽車、各類氣瓶、鍋爐系統(tǒng)、非金屬材料容器，以及核工業(yè)、電力工業(yè)等。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時，公司可按照客戶的要求進行非標產(chǎn)品的設(shè)計、制造、加工。始終以質(zhì)量為本，一切為滿足用戶的經(jīng)營理念，不斷引進*的新技術(shù)，新工藝、新材料，竭誠為用戶提供的閥門產(chǎn)品和更加完善的售后服務(wù)。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動噴涂等機械設(shè)備二百六十余臺套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業(yè)檢測設(shè)備八十余臺套，同時設(shè)有閥門研發(fā)中心、控制閥測控中心、閥門質(zhì)量檢測中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發(fā)生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)于一體的流體控制企業(yè)，其產(chǎn)品和服務(wù)在化工、石化、石油、液化氣、造紙、采礦、電力、食品、制藥、冶金、輕工、樓宇、市政工程、污水處理、環(huán)保、給排水等領(lǐng)域市場處于地位。公司憑著“生命在于運動、企業(yè)在與創(chuàng)新”的發(fā)展宗旨，緊跟市場需求，提升產(chǎn)品質(zhì)量，竭誠為新老用戶提供具的產(chǎn)品及服務(wù)，確保用戶滿意。

1.2 計算方法引自《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和API－520（見2.3節(jié)），在使用本規(guī)定時，應(yīng)用

同一個規(guī)范來進行泄放量和泄放面積的計算。
2 名詞
2.1 安全閥
由彈簧作用或由導閥控制的安全閥。當入口處靜壓超過設(shè)定壓力時，閥瓣上升以泄放被保護系統(tǒng)的超壓，當壓力降至回座壓力時，可自動關(guān)閉的安全泄放閥。
2.2 導閥
控制主閥動作的輔助壓力泄放閥。
2.3 全啟式安全閥
當安全閥入口處的靜壓達到其設(shè)定壓力時，閥瓣迅速上升至大高度，大限度地排出超壓的物料。一般用于可壓縮流體。閥瓣的大上升高度不小于喉徑的1/4。
2.4 微啟式安全閥
當安全閥入口處的靜壓達到其設(shè)定壓力時，閥瓣位置隨入口壓力的升高而成比例的升高，大限度
地減少應(yīng)排出的物料。一般用于不可壓縮流體。閥瓣的大上升高度不小于喉徑的1／20～1／40。
2.5 彈簧式安全閥
由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，其動作特性受背壓的影響。
2.6 背壓平衡式安全閥
由彈簧作用的安全閥。其設(shè)定壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管減少背壓對其動作性能的影響。
2.7 導閥式安全閥
由導閥控制的安全閥。其設(shè)定壓力由導閥控制，其動作性能基本上不受背壓的影響。當導閥失靈時，
主閥仍能在不超過泄放壓力時自動開啟，并排出全部額定泄放量。
2.8 主安全閥
主安全閥是被保護系統(tǒng)的主要安全泄放裝置，其泄放面積是基于大可能事故工況下的泄放量。
2.9 輔助安全閥
輔助安全閥（有時多于一個）是主安全閥的輔助裝置，提供除主安全閥以外的附加泄放面積。用于
非大可能事故工況下的超壓泄放。
2.10 實際泄放面積
流體經(jīng)過安全閥的小流通面積。
2.11 有效泄放面積（小泄放面積）
用公式或圖表計算的泄放面積。有效泄放面積要小于實際泄放面積。
2.12 喉徑面積
安全閥噴嘴中小直徑處的截面積。
2.13 環(huán)隙面積
安全閥的閥瓣與閥座之間的圓柱形面積。
2.14 大工作壓力
系指容器在正常工作情況下容器頂部可能達到的大壓力。見《設(shè)備和管道系統(tǒng)設(shè)計壓力和設(shè)計溫
度的確定》（SLDI 233A11－98）規(guī)定。
2.15 設(shè)計壓力
系指設(shè)定的容器頂部的高壓力，應(yīng)不小于安全閥的設(shè)定壓力（開啟壓力）。
2.16 安全閥的設(shè)定壓安全閥入口處的靜壓達到該值時，安全閥將動作。設(shè)定壓力要求不大于被保護系統(tǒng)內(nèi)低的設(shè)計壓
力。
2.17 安全閥的開啟壓力（整定壓力）
安全閥的閥瓣開始升起，物料連續(xù)流出時的壓力。數(shù)值與設(shè)定壓力相同。
2.18 安全閥的背壓
作用在安全閥出口處的壓力。背壓分為靜背壓和動背壓。靜背壓是指安全閥未起跳時閥出口處的壓
力；動背壓是指安全閥起跳后，由于流體的流動引起的磨擦壓力降值。
2.19 安全閥的超壓
在泄放過程中，安全閥入口處的壓力超過設(shè)定壓力的部分。通常以百分數(shù)表示。
2.20 安全閥的泄放壓力
安全閥的閥芯升到大高度后閥入口處的壓力。泄放壓力等于設(shè)定壓力加超壓。
2.21 安全閥的回座壓力
安全閥起跳后，隨著被保護系統(tǒng)內(nèi)壓力的下降，閥芯重新回到閥座時的壓力。
2.22 大允許工作壓力
系指在設(shè)計溫度下，容器頂部所允許承受的大表壓力。該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效厚度計
算所得，且取其小值。
3 引用標準
3.1 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（勞動部頒發(fā)，1991年1月1日施行）
3.2 GB150－89《鋼制壓力容器》
3.3 API－520《Sizing Selection and Installation of Pressure－Relieving Devices in Refineries》1992.（美
國石油學會標準）
3.4 API－526《Flanged Steel Safety－Relief Valves》（美國石油學會標準）
4 壓力關(guān)系表
壓力關(guān)系見表4.1。
表4.1 表明了不同情況下被保護系統(tǒng)設(shè)置安全閥的大泄放壓力、大設(shè)定壓力的數(shù)值與被保護容器的設(shè)計壓力（或大允許工作壓力）數(shù)值的比例關(guān)系。
5 安全閥的設(shè)置
5.1 安全閥適用于清潔、無顆粒、低粘度流體。凡必須安裝安全泄壓裝置而又不適合安裝安全閥的場所，應(yīng)安裝爆破片或安全閥與爆破片串聯(lián)使用。
5.2 凡屬下列情況之一的容器必須安裝安全閥：
5.2.1 獨立的壓力系統(tǒng)（有切斷閥與其它系統(tǒng)分開）。該系統(tǒng)指全氣相、全液相或氣相連通；
5.2.2 容器的壓力物料來源處沒有安全閥的場合；
5.2.3 設(shè)計壓力小于壓力來源處的壓力的容器及管道；5.2.4 容積式泵和壓縮機的出口管道；
5.2.5 由于不凝氣的累積產(chǎn)生超壓的容器；
5.2.6 加熱爐出口管道上如設(shè)有切斷閥或控制閥時，在該閥上游應(yīng)設(shè)置安全閥；
5.2.7 由于工藝事故、自控事故、電力事故、火災(zāi)事故和公用工程事故引起的超壓部位；
5.2.8 液體因兩端閥門關(guān)閉而產(chǎn)生熱膨脹的部位；
5.2.9 凝氣透平機的蒸汽出口管道；
5.2.10 某些情況下，由于泵出口止回閥的泄漏，則在泵的入口管道上設(shè)置安全閥；
5.2.11 其它應(yīng)設(shè)置安全閥的地方。
6 安全閥形式的選擇
6.1 排放氣體或蒸汽時，選用全啟式安全閥。
6.2 排放液體時，選用全啟式或微啟式安全閥。
6.3 排放水蒸汽或空氣時，可選用帶扳手的安全閥。
6.4 對設(shè)定壓力大于3MPa，溫度超過235℃的氣體用安全閥，則選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放
介質(zhì)直接沖蝕彈簧。
6.5 排放介質(zhì)允許泄漏至大氣的，選用開式閥帽安全閥；不允許泄漏至大氣的，選用閉式閥帽安閥。
6.6 排放有劇毒、有強腐蝕、有極度危險的介質(zhì)，選用波紋管安全閥。
6.7 高背壓的場合，選用背壓平衡式安全閥或?qū)чy控制式安全閥。
6.8 在某些重要的場合，有時要安裝互為備用的兩個安全閥。兩個安全閥的進口和出口切斷閥宜采用機械聯(lián)鎖裝置，以確保在任何時候（包括維修，檢修期間）都能滿足容器所要求的泄放面積。
7 各種事故工況下泄放量的計算
7.1 閥門誤關(guān)閉
7.1.1 出口閥門關(guān)閉，入口閥門未關(guān)閉時，泄放量為被關(guān)閉的管道大正常流量。
7.1.2 管道兩端的切斷閥關(guān)閉時，泄放量為被關(guān)閉液體的膨脹量。此類安全閥的入口一般不大DN25。但對于大口徑、長距離管道和物料為液化氣的管道，液體膨脹量按式(7.1)計算。
7.1.3 換熱器冷側(cè)進出口閥門關(guān)閉時，泄放量按正常工作輸入的熱量計算，計算公式見式(7.1)。
7.1.4 充滿液體的容器，進出口閥門全部關(guān)閉時，泄放量按正常工作輸入的熱量計算。按式(7.1)計算
7.2 循環(huán)水故障
7.2.1 以循環(huán)水為冷媒的塔頂冷凝器，當循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時，塔頂設(shè)置的安全閥泄放量為正
常工作工況下進入冷凝器的大蒸汽量。
7.2.2 以循環(huán)水為冷媒的其它換熱器，當循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時，應(yīng)仔細分析影響的范圍，確定泄放量。
7.3 電力故障
7.3.1 停止供電時，用電機驅(qū)動的塔頂回流泵、塔側(cè)線回流泵將停止轉(zhuǎn)動，塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量為該事故工況下進入塔頂冷凝器的蒸汽量。
7.3.2 塔頂冷凝器為不裝百葉的空冷器時，在停電情況下，塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量為正常工作工
況下，進入冷凝器的大蒸汽量的75％。
7.3.3 停止供電時，要仔細分析停電的影響范圍，如泵、壓縮機、風機、閥門的驅(qū)動機構(gòu)等，以確定
足夠的泄放量。
7.4 不凝氣的積累
7.4.1 若塔頂冷凝器中有較多無法排放的不凝氣，則塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量與7.2規(guī)定相同。
7.4.2 其它積累不凝氣的場合，要分析其影響范圍，以確定泄放量。
7.5 控制閥故障
7.5.1 安裝在設(shè)備出口的控制閥，發(fā)生故障時若處于全閉位置，則所設(shè)安全閥的泄放量為流經(jīng)此控閥的大正常流量。
7.5.2 安裝在設(shè)備入口的控制閥，發(fā)生故障時若處于全開位置時；
a) 對于氣相管道，如果滿足低壓側(cè)的設(shè)計壓力小于高壓側(cè)的設(shè)計壓力的2/3，則安全閥的泄放量
應(yīng)按式(7.5)計算：如果高壓側(cè)物料有可能向低壓側(cè)傳熱，則必須考慮傳熱的影響。
b) 對于液相管道，安全閥的泄放量為控制閥大通過量與正常流量之差，并且要估計高壓側(cè)物料有無閃蒸。
7.6 過度熱量輸入
換熱器熱媒側(cè)的控制閥失靈全開、切斷閥誤開，設(shè)備的加熱夾套、加熱盤管的切斷閥誤開等工況下，以過度熱量的輸入而引起的氣體蒸發(fā)量或液體的膨脹量來計。如還需了解更多安全閥選用資料，請點擊安全閥選用查看。