安全閥的選用

安全閥是石油化工行業中常用的一種安全卸壓裝置。當壓力容器在使用過程中遇到意外情況導致內部壓力驟增可能引起爆炸時，安全閥會自動工作，泄放出壓力介質，當壓力降到安全值后，安全閥自行關閉，系統正常運行。根據設備的具體工作條件正確選用安全閥，是保證安全閥能否正常工作以及能否起到安全保護作用的必要條件。
1．安全閥的選用
1．1安全閥的類型
安全閥的種類有很多，使用者可根據需要正確選用。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、調節閥、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品的設計、制造、加工。始終以質量為本，一切為滿足用戶的經營理念，不斷引進*的新技術，新工藝、新材料，竭誠為用戶提供的閥門產品和更加完善的售后服務。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動噴涂等機械設備二百六十余臺套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業檢測設備八十余臺套，同時設有閥門研發中心、控制閥測控中心、閥門質量檢測中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發生產、銷售及技術服務于一體的流體控制企業，其產品和服務在化工、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、環保、給排水等領域市場處于地位。公司憑著“生命在于運動、企業在與創新”的發展宗旨，緊跟市場需求，提升產品質量，竭誠為新老用戶提供具的產品及服務，確保用戶滿意。
(1)在安全泄放量較大的場合，選用全啟式安全閥，反之，安全泄放量較小或要求壓力較平穩的場合，則選用微啟式安全閥。

(2)對于有毒、易燃易爆介質應選用封閉彈簧式安全閥，對于蒸汽或惰性氣體類介質則選用不封閉彈簧式安全閥。
(3)介質腐蝕性很強或背壓波動較大的情況下，選用帶波紋管結構的安全閥。
(4)對于開啟壓力大于3MPa的蒸汽或介質溫度超過325℃的氣體應選用帶散熱片的安全閥。
(5)對于一般低、中、高壓容器選用彈簧式，對于壓力較低、溫度較高且無振動的容器選用杠桿式安全閥，對于有可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥在其人口前還需設爆破片裝置，有突發超壓或瞬時分解爆炸危險物料的反應設備，如安全閥不能滿足要求時，應設爆破片裝置。
1．2安全閥排放量的計算
安全閥銘牌上一般標有該閥用于
某種條件(壓力、溫度、介質)下的額定排放量，但實際上使用條件往往與銘牌上的不*相同，在這種情況下需要對安全閥的排放量重新計算，原則是安全閥的排放能力必須大于或等于壓力容器的安全泄放量。
1．2．1壓力容器安全泄放量的計算
(1)盛裝壓縮氣體或水蒸氣壓力容器的安全泄放量的計算
① 對于壓縮機儲氣罐等容器的安全泄放量，分別取該壓縮機和蒸發器的大產氣量。
②氣體儲罐等的安全泄放量，按下式計算：a．無絕熱保溫層時，安全泄放量按下式計算：F一系數，壓力容器置于地面以下用沙土覆蓋時，F=0．3；壓力容器置于地面以上時，F=I．0； 壓力容器置于大于10L／m·min噴淋裝置下時，F=0．6；A一壓力容器受熱面積，m 。半球形封頭的臥式容器A =3．14D~L(D。壓力容器外直徑，L壓力容器總長)；橢圓形封頭的臥式容器A=3．14D0(L+0．3D0)；立式容器A=3．14Dda (h 容器高液位)；球形容器A=I．57D 或從地面起7．5m高度以下所包括的外表面積，取兩者中較大者。
b．有完善的絕熱保溫層時，安全泄放量按下式計算：W=2．61x(650一t)hAaSZ／~q (3)式中W一壓力容器的安全泄放量，kg／h；rI泄放壓力下的飽和溫度，cI(2)介質為非易燃液化氣體的壓力
容器，置于無火災危險的環境下工作
時，安全泄放量可根據有無保溫層，分別參照式(2)或式(3)計算，取不低于計
算值的30％。
(3)因化學反應使氣體體積增大的
壓力容器，其安全泄放量應根據容器內化學反應可能生成的大氣量及反應時問來確定。
1．2．2安全閥排放能力的計算
在這里我們只討論氣體且處于臨界條件下，安全閥的排放能力。安全閥泄放壓力(絕壓)，取0．1(其中P為系統大工作壓力)MPa；C一氣體的特性系數，是等熵指數K的函數，C=520 廠■ ，其圓整數見表1。一安全閥的額定泄放系數，等于泄放系數與減低系數(取0．9)的乘積。泄放系數與安全閥的結構有關，通常由安全閥制造廠提供，按實際試驗數據選用，在沒有試驗數據時，按下述規定選用：全啟式安全閥K=0．60'-"0．70，帶調節圈的微啟式安全閥K =0．40—

1．2-3安全閥小排放面積和口徑
計算安全閥的排放能力W 必頒大于等于壓力容器的安全泄放量W，在已知壓力容器的安全泄放量后，就可以確定安全閥的小排放面積以及安全閏閥座口徑，參照安全閥樣本或其他資料，選用適當的安全閥。

密封面，Al=3．14dlhsinq0。
式中h一安全閥開啟高度，mm；
d一安全閥閥座喉部直徑，mm；
d．一安全閥閥座口徑，mm；
‘p一錐型密封面的半錐角，。。
由此可得出：
全啟式安全閥d=2微啟式安全閥d=A．／3．14(hsintp)。根據計算出的安全閥閥座喉部直徑d，按稍大于而較接近于d的標準系列安全閥閥座喉部直徑，確定安全閥的公稱直徑，具體見表3。
1．2．4 確定安全閥的公稱壓力
． 安全閥是按照公稱壓力標準系列進行設計制造的，它的公稱壓力系列是：稱壓力是安全閥在常溫狀態下高許用應力，因此，高溫壓力容器在選用安全閥時，還應考慮高溫下材料許用應力的降低，即選用的安全閥其公稱壓力不應小于設計壓力除以材料在該溫度下許用應力的減弱系數，用算式表示為：
式中PN一安全閥的公稱壓力，MPa；壓力容器的設計壓力，MPa；
【盯】一閥體材料在高溫下的許用應力，MPa；
【(r】一閥體材料在設計溫度下的許用應力，MPa。
2．安全閥的安裝
按以上方法選用合適的安全閥后，還要保證能夠正確安裝。否則，如果安裝的位置、方式不適當，就可能失去有的作用，嚴重的甚至導致意外事故的發生。
安全閥的安裝基本上應遵循以下幾條原則：
(1)安全閥直接安裝在壓力容器本體上，且應垂直安裝在液面以上的氣相空間。在特殊情況下，安全閥不便裝在壓力容器本體上而需裝在出口管路上時，應盡量減小安全閥與容器之間的管路阻力，連接管不應有急轉彎、曲折、積面急劇縮小等。
(2)連接管的截面積不得小于安全閥的進口面積。在一個連接管上設數個安全閥時，該連接管人口面積應不小于數個安全閥進口面積的總和。
(3)壓力容器與安全閥之間不宜裝設中間切斷閥。對于盛裝易燃、易爆、毒性程度為極度、高度、中度危害或粘性介質的壓力容器，為便于安全閥的更換、清洗?？稍趬毫θ萜髋c安全閥之間裝設切斷閥，截止閥的結構和通徑尺寸應不妨礙安全閥的正常泄放。
(4)壓力容器正常運行時，切斷閥必須保持全開，并加鉛封。
(5)封閉式安全閥應配制排放管，將氣體排放至室外或其他安全場所。排放管應盡量避免過多彎曲、急轉彎，以減少阻力，排放管的直徑應不小于安全閥的出口直徑，排放管應適當支撐，以免對安全閥產生過大的附加應力或引起震動。
(6)安全閥應裝在易于檢修和調節的位置，周圍要有足夠的工作空間。
參考文獻
1． GB150— 1998(鋼制壓力容器》，國家質量技術，1998；
2．《壓力容器安全技術監察規程》，國家質量技術，1999；
3． GB12241— 89《安全閥的一般要求》，國家質量技術，1989；
4、(q-藝管道安裝設計手冊》第三篇，中國石化出版社，1997；
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