安全閥的工藝計算

安全閥的工藝計算1各種事故工況下泄放量的計算1.1閥門誤關(guān)閉1.1.1出口閥門關(guān)閉，入口閥門未關(guān)閉時，泄放量為被關(guān)閉的管道最大正常流量。1.1.2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于DN25。但對F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（1.1-1）計算。?1.1.3換熱器冷側(cè)出入口閥門關(guān)閉時，泄放量按正常工作輸入的熱量計算，計算公式見式1.1-1）1.1.4充滿液體的容器，出入口閥門全部關(guān)閉時，泄放量按正常工作輸入的熱量計算。按式（1.1-1）計算液體膨脹工況的泄放量：V=B?H/（G1-Cp）式中：V—體積泄放量流量，m3/h；B-體積膨脹系統(tǒng)，1/°C；H—正常工作條件下了大傳熱量，KJ/h：G1—液相密度，kg/m3：Cp—定圧比熱，KJ/（?K?°C）。1.2循環(huán)水故障1.2.1以循環(huán)水為冷媒的塔頂冷凝器，當(dāng)循環(huán)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最大蒸汽量。1.2.2以循環(huán)水為冷媒的其他換熱器，當(dāng)循環(huán)水發(fā)生故障（斷水）時，應(yīng)仔細(xì)解析影響的范圍，確定泄放量。1.3電力故障1.3.1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進入塔頂器的蒸汽量。1.3.2塔頂冷凝器為不裝白葉的空冷器時，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，進入冷凝器的最大蒸汽量的75%。四川省化工設(shè)計院安全閥的匸藝計算1.3.3停止供電時，要仔細(xì)解析停電的影響范圍，如泵、圧縮機、風(fēng)機、閥門的驅(qū)動等，以確定足夠的泄放量。1.4不凝氣的積累

機構(gòu)1.4.1若塔頂冷凝器中有很多無法排放的不凝氣，則塔頂設(shè)置的安全閥的泄放量與1.2規(guī)定。1.4.2其他積累不凝氣的場合，要解析其影響范圍，以確定泄放量。1.5調(diào)治閥故障1.5.1安裝在設(shè)施出口的調(diào)治閥，發(fā)生故障時若處于全閉地址，則所設(shè)安全閥的泄放量為流經(jīng)此調(diào)治閥的最大正常流量。5.2安裝在設(shè)施入口的調(diào)治閥，發(fā)生故障時若處于全開地址時：1)對于氣相管道，若是滿足低壓側(cè)的設(shè)計圧力小于高壓側(cè)的設(shè)計圧力的泄放量應(yīng)按式(1.5-1)計算：

2/3,則安全閥的W二3.171.3(Cvl-Cv2)Ph(Gg/T)l/2式中：W—質(zhì)量泄放量流量，kg/h：Cvl—調(diào)治閥的Cv值；Cv2—調(diào)治閥最小流量下的Cv值；Ph—高壓側(cè)工作壓力，MPa：Gg—氣相密度，kg/m3：T—泄放溫度，K。若是高圧側(cè)物料有可能向低圧側(cè)傳熱，則必定考慮傳熱的影響。2)對于液相管道，安全閥的泄放量為調(diào)治閥最大經(jīng)過分與正常流量之差，而且要估壓側(cè)物料有無閃蒸。1.6過分熱量輸入

計高換熱器熱媒側(cè)的調(diào)治閥失靈全開、切斷閥誤開，設(shè)施的加熱夾套、加熱盤管的切斷閥誤開等工況下，以過分熱量的輸入而引起的氣體蒸發(fā)量或液體的膨脹量來計。1.7易揮發(fā)物料進入高溫系統(tǒng)1.7.1輕燒誤入熱油以及水誤入熱油等工況下，由于產(chǎn)生大量蒸汽，致使容器內(nèi)的壓力迅速上升。四川省化工設(shè)計院2安全閥的工藝計算1.7.2Fh于此事故工況下的泄放量無法確定而且圧力高升十分迅速，因此，安裝安全不合適的，應(yīng)設(shè)置爆破片。1.8換熱器管破裂

閥是1.8.1若是換熱器低壓側(cè)的設(shè)計壓力小于高圧側(cè)的設(shè)計壓力的2/3時，則應(yīng)作為事故工況考慮。1.8.2依照1.8.1的條件，安全閥的泄放量按式（1.8-1）計算出的結(jié)果和高壓側(cè)正常流量比較，取兩者的較小值。1.8.3熱熱器管破裂時的泄放量W二5.6?d2?（G1XAP）1/2式中：W—質(zhì)量泄放流量，kg/h：d—管內(nèi)徑，mm；G1—液相密度，kg/m3：△P-高壓側(cè)（管程）與低壓側(cè)（殼程）的壓差，MPa。本公式適用于高圧流體為液相。1.9化學(xué)反響失控1.9.1對于放熱的化學(xué)反響，若是溫度、壓力和流

1：等口動控制失靈，使化學(xué)反響失控，形成“飛溫”，這時產(chǎn)生大量的熱量，使物料急劇大量蒸發(fā)，形成超壓。這類事故工況，安裝安全閥無論在反響時間，還是在泄放速率方面均不能夠滿足要求，應(yīng)設(shè)置爆破片。1.9.2若是專利全部者能供應(yīng)正確的化學(xué)反響動力學(xué)關(guān)系式，計算出事故工況下的泄放量以在專利全部者和建設(shè)方的贊成下設(shè)置安全閥。1.10外面火災(zāi)

,

則可1.10.1本規(guī)定適用于盛有液體的容器裸露在外面火災(zāi)之中。1.10.2容器的潤濕面積A）容器內(nèi)液面之下的面積統(tǒng)稱為潤濕面積。外面火焰?zhèn)魅氲臒崃拷?jīng)過潤濕面積使容器內(nèi)物料氣化。不同樣型式設(shè)施的潤濕面積計算以下：

的1）臥立式容器：距地面7.5m或距能形成大面積火焰的平臺之上7.5m高度范圍內(nèi)的容器表面面積與最高正常液位以下的表面面積比較，取兩者中較小值。a）對丁-橢圓形封頭的設(shè)施全部表面面積為：四川省化工設(shè)計院3安全閥的工藝計算Ae=nDo（L+0.3Do）Ae—表面面積，m2；Do—設(shè)施直徑，m：L一設(shè)施總長（包括封頭），mob）氣體壓縮出口的緩沖罐一般最多盛一半液體，潤濕表面為容器總表面積的分鐳塔的潤濕表面為塔底正常最高液位和7.5m高度內(nèi)塔盤上液體部分的表面積之和。

50%。C）2）球型容器：球型容器的潤濕面積，應(yīng)取半球表面積或距地面7.5m高度下表面積兩者中的較大值。3）潤濕而積包括火災(zāi)影響范圍內(nèi)的管道表面面積。1.10.3容器外壁校正系數(shù)（F）容器壁外的設(shè)施能夠阻攔火焰熱量傳至容器，用容器外壁校正系數(shù)（F）反響其對傳熱的影響。1）依照勞動部頒發(fā)的《圧力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（1991年1月1日推行）中規(guī)定：a）容器在地面上無保溫：F二1.0b）容器在地面下用砂土覆蓋：F二0.3C）容器頂部設(shè)有大于101/（m2-min）水噴淋裝置：F二0.6d）容器在地面上有圓滿保溫,見式（1.10-4）。2）依照美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API-520：a）容器在地面上無保溫：F二1.0b）容器有水噴淋設(shè)施：F=1.0c）容器在地面上有優(yōu)異保溫時，按式（1.10-2）計算：F=4.2?10式中：入一保溫資料的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/（m?h?°C）：do—保溫資料厚度，mt—泄放溫度，。C。d）容器在地面之下和有砂土覆蓋的地上容器，（F）值按式（1.10-2）計算，將其中的四川省化工設(shè)計院46?do（904.4?t）安全閥的工藝計算保溫資料的導(dǎo)熱系數(shù)和厚度換成土壤或砂土相應(yīng)的數(shù)值。別的，保冷資料一般不耐燒，因此，保冷容器的外壁校正系數(shù)（F）為1.0。1.10.4安全泄放量1）依照勞動部頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（1991年1月1日推行）中規(guī)定：a）無保溫層2.55?105?F?A0.82W=Hl式中：W—質(zhì)量泄放量，kg/h；Hl—泄放條件下的汽化熱。kj/kg：A—潤濕面積，m2：F-容器外壁校正系數(shù)，取1.10.3(1)中的取值。b)有保溫層2.61?(650?t)???A0.82W=Hl?do式中：t—泄放溫度，°C；入一保溫資料的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/(m?h?°；C)do—保溫資料的厚度，m。1)依照美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API-520中規(guī)定：對于有足夠的消防保護措施和有能及時排走地面上泄漏的物料措施時，容器的泄放量為：1.555?105?F?A0.82W二H1否則，采用式(1.10-6)計算：2.55?105?F?A0.82W二H1式中符號同式(1