壓力容器安全閥的選用.doc

壓力容器安全閥的選用王彥（貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司，貴陽，550081）摘 要 簡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，并通過計算排放面積來確定選型。關(guān)鍵詞安全閥；安全泄放量；開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)壓力驟增并超過壓力容器的正常工作壓力時，安全閥將會立即動作，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啟壓力下開啟的必要條件。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，主閥的開啟壓力由導(dǎo)閥控制，優(yōu)點(diǎn)是密封性能好，動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)到開啟壓力后能可靠的卸除按開啟高度微啟式閥瓣開啟高度較?。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，閥瓣開啟迅速，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毒無害氣體有附加功能的元件及構(gòu)件背壓平衡式開啟壓力由彈簧控制，用活塞或波紋管抵消背壓變化對動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合帶扳手可供人工開啟閥門蒸汽，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算21盛裝壓縮氣體或水蒸氣壓力容器的安全泄放量的計算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：無絕熱保護(hù)層的壓力容器安全泄放量按下面公式計算：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，取F=0.3;壓力容器置于地面以上時，取F=1.0;壓力容器設(shè)置于10L(m2*min)噴淋裝置下時，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，具體見表3。表3安全閥閥座喉部直徑與安全閥公稱直徑對照嘲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，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)計溫度下的許用應(yīng)力，。MPa。參考文獻(xiàn)1安全閥M】中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，20022】壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程M國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，19993GB 12241-2005，安全閥的一般要求s國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，20054Gs 150-1998，鋼制壓力容器S國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，199&5工藝管道安裝設(shè)計手冊M中國石化出版社，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