安全閥配管設(shè)計(jì)

1、1 總則1.1 范圍1.1.1 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了安全閥安裝的一般要求，以及安全閥入口和出口管道的配管設(shè)計(jì)要求。1.1.2 本規(guī)定適用于石油化工裝置內(nèi)設(shè)備和管道上安全閥的配管設(shè)計(jì)。1.2 引用標(biāo)準(zhǔn)使用本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本。GB 50160 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB 50316 工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范SH 3012 石油化工管道布置設(shè)計(jì)通則2 配管設(shè)計(jì)2.1 一般要求2.1.1 安全閥及其進(jìn)出口管道的布置，應(yīng)符合GB 50316、SH 3012中有關(guān)安全閥的布置要求。2.1.2 設(shè)備和管道上的安全閥必須垂直向上安裝，若以其它方式安裝將會影響正常工作。2.1.3 安全閥盡可能直接安裝在被保

2、護(hù)設(shè)備的管口上或靠近該設(shè)備出口的管道上，以便流動狀態(tài)下介質(zhì)易進(jìn)入安全閥。2.1.4 有些情況下被保護(hù)設(shè)備的壓力源存在壓力波動現(xiàn)象（如壓縮機(jī)出口管上的閥門），其波峰值接近安全閥的設(shè)定壓力值，安全閥必須安裝在遠(yuǎn)離壓力源且壓力較平穩(wěn)的地方。2.1.5 安全閥應(yīng)安裝在減壓閥、孔板與流量計(jì)噴嘴、彎頭等產(chǎn)生渦流區(qū)元件的下游足夠遠(yuǎn)的地方，以避免湍流影響。2.1.6 安全閥應(yīng)安裝在易于調(diào)節(jié)、檢查和維修的場所，閥門周圍必須有足夠的操作空間，并能從操作平臺進(jìn)行檢修。2.1.7安全閥不應(yīng)安裝在長的水平管道的末端，以避免雜質(zhì)的積累和液體堵塞影響安全閥的工作。2.1.8 大直徑安全閥布置時(shí)考慮拆開后吊裝的可能，必要時(shí)要

3、設(shè)吊柱或其他吊裝設(shè)施。2.1.9 排放至密閉系統(tǒng)的安全閥，其排放介質(zhì)是液體或可凝氣體時(shí)，安全閥的安裝位置應(yīng)高于總管，否則應(yīng)采取排液措施；當(dāng)排放介質(zhì)為干氣并排至干氣密閉系統(tǒng)時(shí)，安全閥的安裝位置可以低于總管，但必須高于被保護(hù)設(shè)備。2.1.10 當(dāng)幾個(gè)安全閥并聯(lián)安裝時(shí)，主管的截面積應(yīng)不小于各支管截面積之和。2.1.11 分餾塔頂部的安全閥如直接向大氣排放介質(zhì)時(shí)，可設(shè)在塔頂餾出線的頂部；如向密閉系統(tǒng)排放介質(zhì)時(shí)，可設(shè)在塔頂餾出線至冷凝冷卻設(shè)備的入口總管上如圖2.1.11所示。球罐上的安全閥應(yīng)設(shè)在罐的頂部。 a) 排向大氣 b) 排向密閉系統(tǒng)圖2.1.11 塔頂餾出線上安全閥位置示意2.1.12 安全閥附

4、近裝有壓力表時(shí)，安全閥與壓力表宜靠近安裝。2.1.13 重錘式安全閥的安裝位置，應(yīng)使重錘處于方便檢查的方位，且不應(yīng)妨礙設(shè)備上其他部件的安裝和操作。2.1.14 在往復(fù)式壓縮機(jī)出口管道上設(shè)有脈動阻尼器或孔板并在其下游設(shè)置安全閥時(shí)，安全閥與脈動阻尼器或孔板之間，應(yīng)有一段直管，其最小長度應(yīng)為公稱直徑的10倍。2.1.15 對有可能用蒸汽吹掃的泄壓管道，應(yīng)考慮由于蒸汽吹掃產(chǎn)生的熱膨脹。2.2 安全閥入口管道2.2.1 安全閥入口管道的一般要求見圖2.2.1-1至圖2.2.1-4。圖2.2.1-1 無切斷閥的安全閥典型安裝圖2.2.1-2 有切斷閥的安全閥典型安裝注：切斷閥的全流面積不得小于安全閥的入口

5、面積。圖2.2.1-3 安裝在工藝管道上的安全閥典型安裝圖2.2.1-4 安裝在長的入口管道上的安全閥典型安裝2.2.2 被保護(hù)設(shè)備到安全閥進(jìn)口法蘭之間的入口管道，應(yīng)使其總壓降不超過該閥設(shè)定壓力（表壓）的3 %，為此在配管設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：a) 安全閥應(yīng)靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道；b) 當(dāng)安全閥入口管道較長時(shí)應(yīng)提交工藝專業(yè)核算，以便擴(kuò)大入口管徑減小壓力降；c) 安全閥入口管道的公稱尺寸必須等于或大于安全閥進(jìn)口法蘭的公稱尺寸，其連接大小頭應(yīng)盡量靠近安全閥入口處；d) 安全閥入口管道上應(yīng)采用長半徑彎頭（R1.5DN）。2.2.3 安全閥入口管道的布置應(yīng)坡向被保護(hù)系統(tǒng)，以避免凝液積聚。2.2.4 采

6、用先導(dǎo)式安全閥時(shí)，導(dǎo)閥控制的安全閥可以允許較高的入口管壓降，壓降增加導(dǎo)致主閥排放能力降低，但不能低于被保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)所需要的排放能力。由設(shè)備或管道直接取壓時(shí)，需要有兩個(gè)連接管分別接至主閥和導(dǎo)閥上，見圖2.2.4。圖2.2.4 導(dǎo)閥控制的安全閥典型安裝2.2.5 往復(fù)式壓縮機(jī)或往復(fù)式泵出口處應(yīng)采用脈動衰減器，使安全閥入口不受脈動影響。2.2.6 管道上安裝的安全閥，其進(jìn)口應(yīng)位于壓力比較穩(wěn)定的地方。安全閥距波動源的最小距離見圖2.2.6，并應(yīng)符合表2.2.6的要求。圖2.2.6 安全閥距波動源的最小距離表2.2.6 安全閥距波動源的最小距離壓力波動源最小直管段長度調(diào)節(jié)閥或截止閥25DN不在同一平面

7、內(nèi)的兩個(gè)彎頭20DN同一平面內(nèi)的兩個(gè)彎頭15DN一個(gè)彎頭或緩沖器10DN脈動衰減器（流量孔板）10DN2.2.7 安全閥入口管道設(shè)切斷閥時(shí)，切斷閥應(yīng)處于全開狀態(tài)，其全開通徑的面積應(yīng)不小于安全閥的入口面積，并加鎖鉛封開。2.2.8 安全閥與爆破片聯(lián)合安裝使用時(shí)，即爆破片安裝在安全閥與容器之間或安全閥與切斷閥出口之間，在上夾持器上必須設(shè)置壓力表、排放閥或報(bào)警等，以便檢測爆破片的破裂和泄漏，見圖2.2.8。此時(shí)通常安全閥排放能力會降低20 %。圖2.2.8 爆破片與安全閥組合體典型安裝2.2.9 一般不應(yīng)在安全閥入口管道上連接工藝分支管道，見圖2.2.9。對于特殊情況當(dāng)有額定排放流量通過安全閥，同時(shí)

8、又有最大可能流量通過工藝分支管管道時(shí)，應(yīng)確保安全閥入口壓降不超過允許值。圖2.2.9 避免工藝分支管道連接到安全閥入口管道上的典型安裝2.3 安全閥出口管道2.3.1 安全閥出口管的設(shè)計(jì)要考慮背壓不超過安全閥設(shè)定壓力的一定值。對于普通型彈簧式安全閥其背壓不超過安全閥設(shè)定壓力的10 %，平衡型安全閥（包括波紋管型、活塞型或先導(dǎo)式）其背壓不超過安全閥設(shè)定壓力的30 %50 %。具體數(shù)值查閱制造廠的背壓影響曲線資料。配管后應(yīng)進(jìn)行阻力降核算，防止阻力降超過允許范圍。2.3.2 安全閥出口管道的公稱尺寸應(yīng)不小于安全閥的出口法蘭的公稱尺寸，對于較長的出口管道，應(yīng)進(jìn)行阻力降核算。2.3.3 直接向大氣排放介

9、質(zhì)的安全閥出口管道應(yīng)考慮以下各點(diǎn)：a) 安全閥出口管直接排入大氣時(shí)，排出口應(yīng)引至安全處，并避開設(shè)備、平臺、梯子、電纜等；b) 安全閥出口管排放管端應(yīng)切成平口，使介質(zhì)直接向上排出，遠(yuǎn)離平臺有人之處，并在出口管道的水平管段開直徑6 mm10 mm小孔以便排液。見圖2.3.3-1。1排放管； 2長半徑彎頭； 3滑動支架； 4端部切口；5此處壓力降不超過定壓值的3 %； 6淚孔6 mm10 mm圖2.3.3-1 直接向大氣排放介質(zhì)的安全閥安裝c) 安全閥排放管口上方可設(shè)管套筒，這樣可減少排放管的反作用力，見圖2.3.3-2。1排放管；2套管；3支架；4610淚孔圖2.3.3-2 安全閥排放管口之外設(shè)套

10、管的安裝示意2.3.4 安全閥排放管口高度要求2.3.4.1 安全閥的出口介質(zhì)允許向大氣排放時(shí),應(yīng)按下列要求布置：a) 放空管口不得朝向鄰近設(shè)備或有人通過的地區(qū)；b) 放空管口的高度應(yīng)高出以安全閥為中心，半徑為8 m的范圍內(nèi)的最高操作平臺3 m。2.3.4.2 可燃?xì)怏w安全閥排放口與明火處的水平距離，不應(yīng)小于15 m，且不應(yīng)朝向明火處。2.3.5 安全閥出口介質(zhì)排入密閉系統(tǒng)的管道應(yīng)考慮下面幾個(gè)方面。2.3.5.1 安全閥出口管道排至火炬總管，當(dāng)安全閥出口管徑不小于DN50時(shí)，應(yīng)順流向從火炬總管的上方45°斜接，見圖2.3.5.1。當(dāng)安全閥出口管徑不大于DN40時(shí)，可從火炬總管的上方垂

11、直接入。安全閥出口管道和火炬總管宜設(shè)0.2 %的坡度，但對干氣系統(tǒng)可不設(shè)坡度。幾個(gè)安全閥出口合并一根管道排入火炬放空總管時(shí)，合并管的截面積不應(yīng)小于同時(shí)排放的安全閥出口管截面積之和。2.3.5.2 安全閥出口管道應(yīng)避免袋形，以使高速排放流體能順暢排入總管。當(dāng)安全閥出口管低于總管或需要抬高接入總管時(shí)，應(yīng)在低處易于接近處設(shè)手動放液閥，并應(yīng)將排液管引至安全地區(qū)或凝液收集罐，以免袋形管段內(nèi)積液。見圖2.3.5.2。圖2.3.5.1 安全閥出口管與總管連接圖2.3.5.2 泄壓系統(tǒng)放液閥2.3.5.3 安全閥的出口管道應(yīng)妥善支撐，以防泄壓的過大彎矩造成管道應(yīng)力值超過許用范圍。支撐方法應(yīng)根據(jù)安全閥所在設(shè)備或

12、管道附屬構(gòu)架的具體情況而定。見圖2.3.5.3。 a) 直管水平排放 b) 直管垂直排放圖2.3.5.3 安全閥出口管道支架示意2.3.6 安全閥出口接管直徑可大于安全閥出口直徑13級，大小頭應(yīng)設(shè)在靠近安全閥的出口處。2.3.7 安全閥排放易自聚、易結(jié)晶等粘性物料或在冷卻至環(huán)境溫度下可能會固化的物料時(shí)，在出口管應(yīng)設(shè)氮?dú)獯祾呖?，連續(xù)通入氮?dú)?，并?yīng)保溫或伴熱。2.3.8 安全閥排放減壓汽化后能結(jié)冰的液態(tài)烴類介質(zhì)時(shí)，應(yīng)單獨(dú)排入排放罐，其管系應(yīng)保溫或伴熱。2.3.9 安全閥出口管使用切斷閥時(shí)，閥桿應(yīng)水平或側(cè)下方45°安裝。不得朝上。切斷閥應(yīng)呈全開狀態(tài)，其全開通徑和面積必須等于或大于安全閥的出口面積，并加鎖鉛封開。當(dāng)安全閥設(shè)置旁路時(shí)，旁路閥應(yīng)加鎖鉛封關(guān)。2.3.10 安全閥出口管和火炬總管要防止由于溫度急劇變化或溫度不均勻產(chǎn)生應(yīng)力，管道應(yīng)有一定柔性和進(jìn)行應(yīng)力分析。2.3.11 安全閥排放時(shí)出口管道產(chǎn)生的熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和排出反作用力引起入口管道應(yīng)力，此應(yīng)力傳遞到安全閥、入口管道、固定管嘴和相連的容器