壓力容器安全閥的選用.doc

壓力容器安全閥的選用王彥（貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴陽(yáng)，550081）摘 要 簡(jiǎn)述了安全閥的種類及性能特點(diǎn)，介紹了安全閥選用的適用工況、步驟及一般規(guī)則，并通過(guò)計(jì)算排放面積來(lái)確定選型。關(guān)鍵詞安全閥；安全泄放量；開(kāi)啟壓力安全閥是石油化工行業(yè)中常用的一種安全泄放裝置。當(dāng)壓力容器在使用過(guò)程中，由于操作不當(dāng)或者出現(xiàn)其他意外情況，導(dǎo)致容器內(nèi)壓力驟增并超過(guò)壓力容器的正常工作壓力時(shí)，安全閥將會(huì)立即動(dòng)作，并泄放容器內(nèi)介質(zhì)，降低容器內(nèi)的壓力，以使容器內(nèi)的壓力不高于其設(shè)計(jì)壓力，達(dá)到保護(hù)容器避免安全事故的發(fā)生。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際工作條件正確選用安全閥并正確設(shè)定安全閥的整定壓力，是保證安全閥能否正常工作且在所需要的開(kāi)啟壓力下開(kāi)啟的必要條件。1. 安全閥的類型安全閥的種類有很多，使用者可根據(jù)需要正確選用。安全閥的分類機(jī)性能特點(diǎn)見(jiàn)表11。表1分類方式類型結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)適用范圍按掛載機(jī)構(gòu)彈簧式利用彈簧加載于閥瓣上應(yīng)用最廣重錘式或杠桿重錘式利用重錘直接加載或利用重錘通過(guò)杠桿加載于閥瓣上各種氣體液體蒸汽直接載荷式直接依靠介質(zhì)壓力克服作用在閥瓣上的載荷，使閥門開(kāi)啟按作用原理非直接先導(dǎo)式由主閥和先導(dǎo)閥組成，主閥閥瓣的關(guān)閉載荷由介質(zhì)壓力提供，主閥的開(kāi)啟壓力由導(dǎo)閥控制，優(yōu)點(diǎn)是密封性能好，動(dòng)作壓力基本不受背壓影響密封要求高，排量、口徑較大，背壓大于動(dòng)作壓力30%以上載荷式和帶補(bǔ)充載荷式在進(jìn)口壓力達(dá)到開(kāi)啟壓力前，閥瓣上始終有一增強(qiáng)密封性的附加力，該附加力在閥門達(dá)到開(kāi)啟壓力后能可靠的卸除按開(kāi)啟高度微啟式閥瓣開(kāi)啟高度較?。ㄗ畲笊邽楹韽降?/201/40），閥瓣位置隨入口壓力的升高而成比例升高液體介質(zhì)，排量小全啟式閥瓣開(kāi)啟度較大（最大升高為喉徑的1/4），入口進(jìn)壓達(dá)到整定壓力時(shí)，閥瓣開(kāi)啟迅速，其升高與入口壓力升高不成比例氣體介質(zhì)，排量大按介質(zhì)排放方式封閉式閥帽（彈簧泵）封閉，介質(zhì)全部從泄放口排出不允許直接排空的物質(zhì)不封閉式閥帽（彈簧泵）不封閉，介質(zhì)小部分從閥帽的孔道排出，大部分從泄放口排出水、蒸汽、空氣氮?dú)獾葻o(wú)毒無(wú)害氣體有附加功能的元件及構(gòu)件背壓平衡式開(kāi)啟壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管抵消背壓變化對(duì)動(dòng)作性能的影響背壓不固定，變化量較大帶散熱器閥體上帶有散熱元件，用以降低閥體和閥桿的溫度高溫場(chǎng)合帶扳手可供人工開(kāi)啟閥門蒸汽，易黏結(jié)介質(zhì)內(nèi)裝式閥體及閥座伸入容器內(nèi)，可降低外伸高度，以免運(yùn)輸途中損壞液化氣體運(yùn)輸車2壓力容器安全泄放量的計(jì)算21盛裝壓縮氣體或水蒸氣壓力容器的安全泄放量的計(jì)算WS=2.8310-3vd2 (1)式中：WS一壓力容器的安全泄放量，kgh；泄放壓力下的氣體密度，kgm3；v壓力容器進(jìn)口管內(nèi)氣體的流速，ms； d壓力容器進(jìn)口管的內(nèi)徑，mm。22盛裝液化氣體壓力容器的安全泄放量計(jì)算介質(zhì)為易燃液化氣體或位于有可能引發(fā)火災(zāi)的環(huán)境下工作的非易燃液化氣體：無(wú)絕熱保護(hù)層的壓力容器安全泄放量按下面公式計(jì)算：WS=2.5510-5 FAr0.82/q (2)有完善的絕熱材料保溫層的液化氣體壓力容器的安全泄放量計(jì)算。WS=2.61(650-t)Ar0.82/q (3)式中：WS壓力容器的安全泄放量，kgh； q在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱KJ/Kg;F系數(shù)，壓力容器置于地面以下，用沙土覆蓋時(shí)，取F=0.3;壓力容器置于地面以上時(shí)，取F=1.0;壓力容器設(shè)置于10L(m2*min)噴淋裝置下時(shí)，取F=0.6;q在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱KJ/Kg;常溫下絕熱材料的絕熱系數(shù)，KJ/( m2*h*)；t泄放壓力下的飽和溫度，；全啟式安全閥；dl=2微啟式安全閥：d,=A孤h sin咖根據(jù)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)系列安全閥閥座喉部直徑，確定安全閥的公稱直徑，具體見(jiàn)表3。表3安全閥閥座喉部直徑與安全閥公稱直徑對(duì)照嘲5確定安全閥的公稱壓力安全閥是按照公稱壓力標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。公稱壓力是安全閥在常溫狀態(tài)下最高許用應(yīng)力，因此，高溫壓力容器在選用安全閥時(shí)，還應(yīng)考慮高溫下材料許用應(yīng)力的降低，即選用的安全閥其公稱壓力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)壓力除以材料在該溫度下許用應(yīng)力的減弱系數(shù)，用算式表示：胗躲 L V J式中蹄安全閥的公稱壓力，肝a；尸一壓力容器的設(shè)計(jì)壓力，MPa； 0L一閥體才；懶溫下的許用應(yīng)力，肝a； D閥體材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，。MPa。參考文獻(xiàn)1安全閥M】中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，20022】壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程M國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，19993GB 12241-2005，安全閥的一般要求s國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，20054Gs 150-1998，鋼制壓力容器S國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，199&5工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)M中國(guó)石化出版社，1997Selection of Installation of Safet)，Valve in Pressure Vessel DesignCHEN Xue-jing,SHANJan-ping,LIU Zhi-ming,ZHANG Lei(Hebei KMK ChemicalMedical Engineering Design Co。Ltd，Shijiazhuang 050000。China)Abstract：niis paper outlined the types and performance characteristics of a safety valveand introduced the safetyvalve selected conditions，procedures and general rules，an