安全閥配管設(shè)計(jì)

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安全閥配管設(shè)計(jì)

李曉亮＋陸洋丁旭中石油東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院吉林１３２００２

摘要介紹安全閥安裝及配管設(shè)計(jì)中的一些特點(diǎn)和要求。

關(guān)鍵詞安全閥安裝配管

石油化工裝置中的安全措施非常重要，安全閥的設(shè)置是其中最重要的部分，其管道的設(shè)計(jì)也十分關(guān)鍵和重要，本文著重闡述了安全閥的配管設(shè)計(jì)的要求。

１分類

安全閥是一種自動(dòng)閥門，是安全泄壓裝置之一，廣泛應(yīng)用于化工裝置中。它利用介質(zhì)本身的壓力來排出一定數(shù)量的流體，以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后，閥門自行關(guān)閉阻撓介質(zhì)接著排出。安全閥分類有以下三種：

１．１按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《安全閥的普通要求》分類（１）直截了當(dāng)載荷式用重錘、杠桿加重錘或彈簧等機(jī)械載荷來克服由閥瓣下介質(zhì)壓力所產(chǎn)生作用力的安全閥。

（２）帶動(dòng)力輔助裝置式安全閥借助動(dòng)力輔助裝置，能夠在低于正常的開啟壓力下開啟。

（３）帶補(bǔ)充載荷式安全閥在進(jìn)口壓力達(dá)到開啟壓力前始終保持有一增強(qiáng)密封的附加力，該附加力可由外來的能源提供，而在安全閥達(dá)到開啟壓力時(shí)應(yīng)可靠地釋放。

（４）先導(dǎo)式安全閥依賴從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來驅(qū)動(dòng)或操縱。該導(dǎo)閥本身應(yīng)符合直截了當(dāng)載荷式安全閥標(biāo)準(zhǔn)要求。

１．２按閥瓣開啟高度分類

（１）全啟式：ｈ≥ｄ／４。

ｈ表示開啟高度，ｄ表示噴嘴直徑。

（２）微啟式：ｄ／４＞ｈ≥６／４０

１．３按結(jié)構(gòu)分類

（１）封閉和別封閉彈簧式：普通可燃、易爆

或有毒介質(zhì)應(yīng)選用封閉式；蒸汽或惰性氣體等可選用別封閉式。

（２）帶扳手和別帶扳手：扳手的作用要緊是檢查閥瓣的靈便程度，有時(shí)也可用作緊急泄壓用。

（３）帶散熱片和別帶散熱片，介質(zhì)溫度高于３０００Ｃ時(shí)應(yīng)選用帶散熱片的安全閥。

（４）有波浪管和沒有波浪管，～般安全閥都沒有波浪管。有波浪管結(jié)構(gòu)的安全閥稱為平衡型安全閥，適用于介質(zhì)腐蝕性較嚴(yán)峻或背壓波動(dòng)較大的事情。

１．４按平衡內(nèi)壓的方式分類

按平衡內(nèi)壓的方式別同可分為彈簧式、杠桿式和先導(dǎo)式。

２設(shè)置

下列設(shè)備應(yīng)設(shè)置安全閥：

（１）頂部操作壓力高于０．０７ＭＰａ的壓力容器。

（２）往復(fù)式壓縮機(jī)各段出口或電動(dòng)往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等容積式泵的出口（設(shè)備本身已有安全閥的除外）。

（３）凡與鼓風(fēng)機(jī)、離心式壓縮機(jī)、離心泵或蒸汽往復(fù)泵出口連接的設(shè)備別能承受其最高壓力時(shí)，在機(jī)泵的出口處應(yīng)設(shè)置安全閥。

（４）可燃的氣體或液體受熱膨脹，也許超過設(shè)計(jì)壓力的設(shè)備。

（５）因別凝氣積聚產(chǎn)生超壓的設(shè)備和管道系統(tǒng)。

（６）因管路兩端關(guān)閉，介質(zhì)易受環(huán)境溫度妨礙產(chǎn)生熱膨脹或氣化的管道系統(tǒng)。

３安裝

（１）在設(shè)備或管道上應(yīng)垂直安裝安全閥。

?李曉亮：工程師。２００１年畢業(yè)于吉林化工學(xué)院化學(xué)工程專業(yè)。向來從事工藝配管設(shè)計(jì)工作。聯(lián)系（０４３２）６３９５９２７７，Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｉｘｉａｏｌｉａｎｇ＠ｃｐｅｎｅ．ＣＯｒｎ。

萬方數(shù)據(jù)

ＣＨＥＭＩＣＡｌ－ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工設(shè)計(jì)２０１１，２１（１）

（２）因死端容易積聚固體和液體，安全閥別應(yīng)安裝在長(zhǎng)的水平管道的死端，宜安裝在流體流態(tài)較穩(wěn)定的管段部位。

（３）安全閥普通應(yīng)安裝在易于檢修和調(diào)節(jié)之處，身邊要有腳夠的工作空間，如立式容器的安全閥：ＤＮ８０以下者，可安裝在平臺(tái)內(nèi)靠外側(cè)；ＤＮｌ００以上者安裝在平臺(tái)外靠平臺(tái)處，借平臺(tái)能夠?qū)﹂y門舉行維護(hù)和檢修，必要時(shí)，應(yīng)設(shè)吊桿。圖１為安全閥安裝的實(shí)例。

圖１安全閥檢修平臺(tái)

（４）安全閥盡量靠近被愛護(hù)設(shè)備或管道安裝。由于工藝的特別要求，別能靠近布置時(shí)，則從被愛護(hù)的設(shè)備或管道到安全閥入口的管道總壓落別應(yīng)超過安全閥定壓值的３％。

４配管

４．１配管的普通要求

（１）安全閥人口和出口的配管應(yīng)具有必要的柔性。

（２）當(dāng)安全閥進(jìn)出口管道上選用了閘閥作切斷閥，并應(yīng)鉛封，閥桿應(yīng)水平安裝，別可朝上，以免閥桿和閥板連接的銷釘腐蝕或松動(dòng)時(shí)，滑板下滑而關(guān)閉閥門。

（３）安全閥入口和出口配管別宜浮現(xiàn)袋形，尤其氣體安全閥的入口管別應(yīng)有下凹的袋形管。４．２入口配管

（１）安全閥應(yīng)垂直向上安裝在容器頂部或容器的出口管道上，要求配管盡可能短，并盡可能靠近被愛護(hù)的設(shè)備或管道，安裝位置與被愛護(hù)的容器距離較遠(yuǎn)時(shí)，自被愛護(hù)的設(shè)備接口管或管道到安全閥入口法蘭咨詢按經(jīng)過安全閥的最大流量計(jì)算的壓力損失（人口壓力損失、管道阻力和切斷閥阻力之和）別應(yīng)超過安全閥整定壓力的３％，并由工藝系統(tǒng)專業(yè)復(fù)算該管道的管徑。

（２）管道上安裝的安全閥放在流體壓力比較穩(wěn)定、且距波動(dòng)源有一定距離的地點(diǎn)。

（３）用于排放氣體或蒸汽用的全啟式安全閥應(yīng)該垂直安裝在氣相空間；用于排放液體的微啟式安全閥應(yīng)該垂直向上安裝在液栩區(qū)。

（４）采納長(zhǎng)半徑彎頭配管。

（５）安全閥入口管道的管徑必須大于或等于安全閥入口口徑，其連接異徑管應(yīng)設(shè)在靠近安全閥的人口處。

４．３出口配管

安全閥出口管道應(yīng)盡可能短。設(shè)計(jì)應(yīng)思考背壓對(duì)閥的特性妨礙，關(guān)于彈簧式安全閥的一般型，背壓別超過安全閥定壓的１０％；波浪管型其背壓普通別宜超過安全閥定壓的３０％；關(guān)于先導(dǎo)式安全閥，其背壓別超過安全閥定壓的６０％。具體的數(shù)值應(yīng)按照創(chuàng)造廠家的資料由工藝系統(tǒng)專業(yè)計(jì)算決定。

４．３．１排人大氣的安全閥出口管道

（１）安全閥的出口介質(zhì)允許向大氣排放時(shí)，放空管口別得朝向鄰近設(shè)備、平臺(tái)、梯子、電纜和有人經(jīng)過的區(qū)域；放空管口的高度應(yīng)高出以安全閥為中心，半徑為８ｍ的范圍內(nèi)的最高操作平臺(tái)３ｍ；而對(duì)有腐蝕性、易燃或有毒的介質(zhì)，排放口要高出１５ｍ半徑范圍內(nèi)的操作平臺(tái)、設(shè)備３．５ｍ以上。

（２）關(guān)于排放烴類氣體的安全閥出口管道，應(yīng)設(shè)置滅火用蒸汽管或氮?dú)夤?，并在地面或樓面上操縱，重組份氣體的安全閥出口管道接火炬管網(wǎng)。

（３）安全閥排放管排人大氣時(shí)，端部切成平口，使排出物直截了當(dāng)向上高速排出，遠(yuǎn)離平臺(tái)等有人之處，減少對(duì)身邊環(huán)境的妨礙。這種辦法得到廣泛的應(yīng)用代替了管口切成４５。歪口的方式，在彎頭的最低處開一具中６—１０ｒａｍ淚孑Ｌ，以免雨、雪或冷凝液積聚在排出管處，必要時(shí)接上小管道將凝液排放到安全的地點(diǎn)。

（４）安全閥排放管排出蒸汽人大氣時(shí)，端部可用三通。

（５）排人大氣的安全閥出口管道布置見圖２。

（６）氣體安全閥出口管能夠設(shè)置為帶排氣管的，但要有腳夠的重疊尺寸，以防止由于反力和位移的妨礙，使彎頭出口脫出放空管，見圖３。４．３．２排入封閉系統(tǒng)的安全閥管道

（１）安全閥出口管排人封閉系統(tǒng)的管家時(shí)，應(yīng)坡向泄壓管家及分離罐，幸免有袋形的配管；

關(guān)于石油化工裝置大多數(shù)工藝介質(zhì)的安全閥排出口萬方數(shù)據(jù)

李曉亮等安全閥配管設(shè)計(jì)）（帶｛１ｆ液管的安全閥出【＿１管）

水孔最?。叮颍睿颍钣糜诳諝獾陌踩y出１３管）（用于空氣或水蒸汽的安全閥出ｒＩ管）

圖２幾種安全閥布置實(shí)例

拄：宜設(shè)置在被愛護(hù)設(shè)備葳管適上

圖３帶排氣管的安全閥出口配管實(shí)例

基本上接至火炬管家，并要求順流向４５。歪接在泄壓管家的頂部，以免管家內(nèi)的凝液倒流入支管，并可減少安全閥的背壓。

（２）對(duì)也許有液化烴類排人的泄壓管道，因介質(zhì)氣化而導(dǎo)致低溫的管道，應(yīng)思考采納低溫鋼，并保溫柔伴熱。

（３）關(guān)于有也許用蒸汽吹掃的泄壓管道，應(yīng)思考到蒸汽吹掃產(chǎn)生的熱膨脹。

（４）濕氣體泄壓系統(tǒng)排放管內(nèi)別應(yīng)有袋形積液處，安全閥的安裝高度應(yīng)高于泄壓系統(tǒng)，若受實(shí)際事情限制，安全閥出口只能低于泄壓管家或排除管需要抬高接入管家時(shí)，應(yīng)在低處易于接近處設(shè)置手動(dòng)放液閥，以免袋形管段積液，在嚴(yán)寒地區(qū)，“袋形”管段需要蒸汽伴熱防凍，蒸汽伴熱管也可使“袋形”管內(nèi)的凝液汽化，幸免積液，即使采納伴熱管，仍必須要加手動(dòng)放液閥，見圖４。

４．３．３管道的支架設(shè)置

安全閥配管及支架設(shè)置見圖５。

（１）安全閥的出口離安全閥近處應(yīng)設(shè)置一具

ｆｃ！｜糶此閥ｆ］４ｉ埸接近．町改雙閥，排液竹的Ｆ方容坊｛』｝近

處¨設(shè)置一具掀作州．此閥常外。

圖４濕氣安全閥出口放液閥設(shè)置示意圖

圖５安全閥配管及支架設(shè)置示意圖

固定支架，通過管道應(yīng)力計(jì)算后確定出口立管是否加導(dǎo)向架。

（２）安全閥的出口旁通線處也應(yīng)設(shè)置固定支架。

（３）多個(gè)安全閥匯合的排放管家，假如各排放安全閥排放介質(zhì)是高溫、中壓以上的壓力工況，除舉行匯合管家的大小計(jì)算以外，還應(yīng)舉行流速校核，管架及強(qiáng)度校核，包括應(yīng)力計(jì)算。

（４）安全閥應(yīng)舉行排出口反推力計(jì)算，應(yīng)設(shè)置可靠的管架。

５結(jié)語

（１）安全閥是石化工業(yè)中經(jīng)常用到的安全泄壓裝置，關(guān)系到整個(gè)裝置的安全，所以一定要重視安全閥的設(shè)計(jì)，幸免囚設(shè)計(jì)別當(dāng)造成安全事故。