压力容器泄放装置 (2)
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安全泄放装置的设置范本一、设施简介安全泄放装置是用于控制和保护工业设备的一种重要设备。
其主要功能是在发生设备故障或异常情况时,迅速将设备中的压力、温度等参数降低到安全范围内,以避免事故发生,保护生产设备和人员安全。
二、设备分类根据不同的工艺要求和风险评估结果,可以将安全泄放装置分为以下几个分类:1. 压力泄放装置:用于控制和减轻设备中的压力,防止压力超过设备或管道的承受能力。
2. 温度泄放装置:用于控制和降低设备中的温度,以避免设备过热造成危险。
3. 流量泄放装置:用于控制和降低设备中的流量,避免液体或气体过量流入设备引起事故。
4. 液位泄放装置:用于控制和降低设备中的液位,以避免液体溢出或泄漏导致事故发生。
三、设置原则在设置安全泄放装置时,应遵循以下原则:1. 设备的安全性和可靠性是首要考虑因素,必须保证设备在任何情况下都能正常工作。
2. 根据设备的风险评估结果,合理设置泄放装置的参数,确保设备在正常工作范围内,并在超出范围时迅速泄放。
3. 考虑到设备运行过程中的变化和维护保养需要,设置泄放装置时应便于调试和检修。
4. 设备应具备报警和自动切断装置,以便在出现异常情况时及时发出警报并停止设备运行。
5. 对于高风险设备和场所,应设置多重安全泄放装置以提高设备的安全性和可靠性。
四、设计要点在设置安全泄放装置时,应注意以下要点:1. 泄放装置的设置位置应合理,便于操作和维护,同时也要考虑到设备周围环境的安全因素。
2. 设置泄放装置时要根据实际情况选择合适的设备类型和规格,确保其能够满足设备的工作要求。
3. 设备的压力、温度、流量、液位等参数的监控和控制应能及时反映到泄放装置上,以保证其能够准确地进行泄放操作。
4. 泄放装置的操作和控制系统应与设备的自动化控制系统相配合,实现自动化监控和控制。
5. 设备的泄放装置应经过密封性和可靠性测试,确保其在高压、高温等恶劣环境下能够正常工作。
六、操作规程在使用安全泄放装置时,应按照以下规程进行操作:1. 在设备运行前,检查泄放装置的工作状态和参数设置是否正常,确保泄放装置处于可用状态。
压力容器安全泄放装置范文压力容器安全泄放装置是一种用于保护压力容器的重要安全设备。
在压力容器内部产生超过安全设计压力的时候,安全泄放装置可以自动打开,将过压气体释放到安全位置,从而保证了压力容器的安全运行。
本文将为您详细介绍压力容器安全泄放装置的定义、分类、工作原理、选型和使用注意事项等方面的内容。
一、定义压力容器安全泄放装置,简称安全泄压装置,是一种在压力容器内压力超过安全设计压力时,自动打开并将过压气体释放到安全位置的装置。
二、分类根据安全泄放装置的工作原理和结构特点,可以将其分为以下几种类型:1. 弹簧式安全泄放装置:通过弹簧的力量实现开启或关闭。
当压力超过设定值时,弹簧失去控制,安全泄放装置自动打开。
2. 膜片式安全泄放装置:通过膜片的变形实现开启或关闭。
当压力超过设定值时,膜片弯曲,安全泄放装置自动打开。
3. 波纹管式安全泄放装置:通过波纹管的弹性变形实现开启或关闭。
当压力超过设定值时,波纹管展开,安全泄放装置自动打开。
4. 磁簧式安全泄放装置:通过磁簧的吸力或排斥力实现开启或关闭。
当压力超过设定值时,磁簧失去控制,安全泄放装置自动打开。
三、工作原理安全泄放装置的工作原理主要取决于其分类。
以弹簧式安全泄放装置为例,其工作原理如下:1. 当压力容器内的压力低于安全设计压力时,安全泄放装置保持关闭状态。
2. 当压力容器内的压力超过安全设计压力时,压力作用于弹簧,使其失去控制。
3. 弹簧失去控制后,安全泄放装置自动打开,过压气体通过泄放通道释放到安全位置。
4. 当压力回落到安全范围内时,安全泄放装置关闭,停止泄放。
四、选型在选择压力容器安全泄放装置时,需要考虑以下几个因素:1. 压力容器的设计压力和工作压力范围。
2. 安全泄放装置的动作压力和泄放能力。
3. 安全泄放装置的材质和耐腐蚀性能。
4. 安全泄放装置的安装方式和连接方式。
五、使用注意事项在使用压力容器安全泄放装置时,需要注意以下几个问题:1. 定期检查安全泄放装置的工作状态和完整性,确保其正常可靠地工作。
化工设计中常用的安全泄放装置王薇(重庆化工设计研究院有限公司,重庆400041)摘要:文章以化工设计常用安全泄放装置为研究核心,分析化工生产中发生物理超压的原因,明确化工设计中常用的安全泄放装置,提出安全泄放设计措施。
关键词:化工设计;安全泄放装置;泄放设计0引言化工设计中的物料种类繁多,存在易燃易爆、强腐蚀性、有毒性、挥发性等危险,在实际储存和使用中,要根据这些特点选择生产设备和运输管道,防止发生事故。
同时,由于物料形态不同,在储存和使用中容易发生物理超压,要设计合理的泄压系统,运用安全泄放装置,将其单独或组合应用到设备、管路中,保证安全。
在化工设计中,要充分考虑到物料的物理性质和化学性质,选择适当的安全泄放装置,优化安全泄放系统,保证化工设计的科学性和高效性。
1发生物理超压的原因物理超压主要是化工设备中化学介质的化学性质不变化,仅是因为外部原因而造成设备内部化学介质的参数压力、温度状态、体积都发生剧烈变化,并在一定时间内释放能量而破坏设备。
引起容器物理超压的原因很多,具体为以下几方面。
1.1物料积聚针对压缩机缓冲罐、锅炉汽包、气液分离罐等储存容器而言,一旦出口管线受阻,或是气体储罐过量充装,都会引发容器内物料积聚而形成超压。
针对高压设备系统内部的低压容器而言,在实际运行中,若发生减压阀失灵,就会出现低压容器超压的情况。
化工生产中,物料积聚引发的物理超压现象,都是源自于人为操作失误或是控制阀失灵造成的。
1.2物料受热膨胀在容器内物料运输中,尤其是液体物料、气体物料,一旦受到外界热输入,比如火灾,体积会迅速膨胀造成容器超压。
1.3过热液体蒸发过热液体稳定性较弱,在容器内部会破坏过热状态而形成突沸情况,在这一过程中,形成大量的蒸汽,使得容器内部压力剧增,造成蒸汽爆炸事故。
一方面,造成蒸汽爆炸的原因是容器内的饱和液体突然受热后引发过饱和状态,不同沸点的饱和液体混合,高沸点液体会对低沸点液体进行突然加热,让低沸点饱和液体形成过饱和状态,过程激烈;另一方面,造成蒸汽爆炸的原因是密闭容器中的饱和液体与饱和蒸汽原有平衡突然打破,形成突然的激烈现象。
安全泄放装置的设置要求范文设置安全泄放装置的要求一、前言安全泄放装置是一种用于防止压力容器或储罐因过压而发生爆炸的装置。
其设置是保障生产过程的安全的重要环节。
本文旨在对安全泄放装置的设置要求进行详细的叙述,以提高相关工作人员的安全意识和技术能力。
二、设置安全泄放装置的必要性1. 防止压力容器或储罐因过压而发生爆炸,造成人员伤亡和财产损失;2. 保障生产过程的安全和稳定进行,防止生产事故的发生;3. 遵守国家和地方相关安全规定,确保企业的合法经营。
三、设置安全泄放装置的基本原则1. 设置的泄放装置应在容器或储罐的设计压力以上,且能够按照规定的设计压力进行正常工作;2. 泄放装置应能可靠地释放超压部分,防止压力容器或储罐发生爆炸;3. 泄放装置应设有报警系统,及时反馈超压情况,并采取相应的措施消除超压现象;4. 泄放装置应能够经受长期的运行和环境变化考验,确保其可靠性和稳定性;5. 设计和选择泄放装置时,应考虑实际生产情况和特点,符合国家和地方的相关安全规定。
四、设置安全泄放装置的具体要求1. 设备选择:选择适用于容器或储罐的安全泄放装置,应考虑其材质、类型和工作参数等因素。
2. 安装位置:安全泄放装置应设置在容器或储罐最高点或最高液位以下,便于泄放超压或液位过高的介质。
3. 安全性能:泄放装置的设置应符合国家和地方的相关安全规定,保证其最小启动压力、泄放能力和可靠性。
4. 设备维护:定期检查和维护安全泄放装置,确保其正常运行和性能。
五、设置安全泄放装置的操作流程1. 设定压力:依据压力容器或储罐的设计参数,设定泄放装置的最小启动压力,并进行相应的测试和调整。
2. 安装检查:检查泄放装置是否安装正确,连接是否牢固,是否存在漏气或漏液等现象。
3. 启动测试:按照设定的启动压力,进行泄放装置的启动测试,确保其正常工作。
4. 运行监测:定期对泄放装置进行运行监测,如发现异常情况,及时检修和更换相关部件。
5. 故障处理:如发现泄放装置发生故障或异常情况,应立即停机处理,并进行相应的维修和更换。
移动式压力容器充装(R2)特种作业证考试题库(最新版)一.单选题1.《移动式压力容器安全技术监察规程》规定:安全阀与罐体之间()装设过渡连接阀门。
A、一般不宜B、不得正确答案:A2.罐体充装液化气体要求留有足够的气相空间是为了防止()。
A、车辆超载B、压力剧集升高C、其他选项都是正确答案:B3.《特种设备安全监察条例》规定:未经定期检验或检验不合格的特种设备()使用。
A、一般不应B、不应继续C、不得继续正确答案:C4.运输过程中,任何操作阀门必须置于()状态。
A、全开C、半开正确答案:B5.《中华人民共和国特种设备安全法》规定,特种设备安全管理人员、检测人员和作业人员应当按照国家有关规定取得(),方可从事相关工作。
A、合格成绩B、相应资格C、行业认可正确答案:B6.《特种设备使用管理规则》规定,移动式(流动式)特种设备,如果无法返回使用登记地进行定期检验的,可以在异地进行,检验后,使用单位应当在收到检验报告之日起()内将检验报告(复印件)报送使用登记机关。
A、10日B、15日C、20日D、30日正确答案:D7.液氨是一种()气体。
A、无毒B、有毒正确答案:B8.《移动式压力容器安全技术监察规程》规定:移动式压力容器的定期自行检查由使用单位的安全管理人员负责组织,至少每月进行()次。
A、1B、2正确答案:A9.《特种设备作业人员监督管理办法》规定:申请人经指定的考试机构考试合格的,持考试合格凭证向()的发证部门申请办理《特种设备作业人员证》。
A、户口所在地B、考试场所所在地C、工作所在地正确答案:B10.《移动式压力容器安全技术监察规程》规定:当罐体的工作压力、介质温度或壁温超规定值时,操作人员()。
A、应当迅速离开现场B、应报告安全管理人员处理C、当立即采取措施仍得不到有效控制时应及时报告并采取紧急措施正确答案:C11.特种设备生产、经营、使用单位应当按照安全技术规范的要求向特种设备检验、检测机构及其检验、检测人员提供特种设备相关资料和必要的检验、检测条件,并对资料的()负责。
压力容器的安全附件是为使容器安全运行而装设的一种附属装置。
通常不仅把能自动泄压的装置称为附属装置,如安全阀、防爆片等当作安全附件,而且也把一些显示设备中与安全有关的参数计量仪器,如压力表、液面计等也作为安全附件,因为这些装置可使操作人员及时了解设备运行情况,发现不安全因素,以便采取措施,预防事故发生。
压力容器常用的安全附件有压力表、液面计和安全泄压装置。
压力表是用来测量容器内介质压力的仪表。
在压力容器中,大部分使用弹簧管压力表,。
在高压气瓶上如氧气瓶和乙炔瓶应采用专用的压力表,而在一些工作介质具有腐蚀性的容器中,也有使用薄膜压力表的。
在低压容器上则用U 型压力计。
一、液面计液面计只在个别压力容器上应用,如盛装易燃或者剧毒、有毒介质的液化气体的容器上,装置板式玻璃液面计或者自动液面指示器。
液面计或者液面指示器上应有防止泄漏的装置和防护罩。
有的容器需要控制温度,必须装设温度测量或者自动控温仪表,防止超温。
以上这些是保证压力容器安全运行的安全附件,均应定期检查,保证其精确度和安全可靠性。
二、安全泄压装置(一) 安全泄压装置的作用及其设置原则压力容器是按预定的使用压力设计的,它的壁厚只能允许承受一定的压力,即所谓最高使用压力,在这个范围内容器可安全运行,超过这个压力,容器就可能遭到破坏。
由于种种原因,压力容器在运行过程中往往浮现超压。
如压力来自容器外的压力容器,输入气量大于输出气量时,使气体密度增大,压力升高;减压阀失灵或者操作失误,高压气体直接进入容器而造成超压;装液过量或者受热温度升高,器内液体膨胀,压力剧增;容器内介质的化学反应使压力增高等等。
1.安全泄压装置的作用安全泄压装置就是防止超压,保证压力容器安全运行的一种保险装置。
当容器在正常压力工作时,它保持密闭不漏,而当容器压力超过规定时,就能把器内的气体迅速排出,使容器内的压力始终保持在最高许用压力范围以内。
它不仅有这一主要功能,还有报警作业。
在开放排气时,气体流速较高,可发生较大的声响,成为超压的报警信号。
压力容器的安全泄压装置压力容器的安全装置是指为了使压力容器能够安全运行装设在设备上的一种附属机构,又常称为安全附件。
其中最常用且最关键的是安全泄压装置。
为了确保压力容器安全运行,防止设备由于过量超压而发生事故,除了从根本上采取措施消除或减少可能引起压力容器超压的各种因素以外,装设安全泄压装置是一个关键措施。
安全泄压装置是为保证压力容器安全运行,防止它超压的一种器具。
它具有如下功能:当容器在正常工作压力下运行时,保持严密不漏,若容器内压力一旦超过规定,则能自动地、迅速地排泄出器内的介质,使设备的压力始终保持在许用压力范围以内。
一般情况下,安全泄压装置除了具有自动泄压这一主要功能外,还有自动报警的作用。
因为当它启动排放气体时,由于介质以高速喷出,常常发出较大的响声,这就相当于发出了设备压力过高的报警音响讯号。
安全泄压装置按其工作原理和结构形式可以分为阀型、断裂型、熔化型和组合型等几种。
本文来源:考试大网1.阀型泄压装置阀型泄压装置就是常用的安全阀。
它是通过阀的自动开启排出气体来降低器内的过高压力的。
这种安全泄压装置的优点是:仅仅排放压力容器内高于规定的部分压力,而当容器内的压力降至正常操作压力时,它即自动关闭,所以能避免一旦容器超压就得把全部气体排出而造成的浪费和生产中断。
装置本身可重复使用多次,安装调整也比较容易。
它的缺点是:密封性能较差,即使是合乎规定的安全阀,在正常工作压力下也难免有轻微的泄露;由于弹簧等的惯性作用,阀的开启有滞后现象,因而泄压反应较慢。
另外,安全阀若用于介质为一些不洁净的气体时,阀中有被堵塞和阀瓣有被粘住的可能。
阀型安全泄压装置适用于介质比较洁净的气体,如空气、水蒸气等的设备,不宜用于介质具有毒性的设备;更不能用于器内有可能产生剧烈化学反应而使压力急剧升高的设备。
压力容器的安全泄放量是指压力容器在超压时为保证它的压力不再升高,在单位时间内所必须泄放的气量。
安全阀的排量是指安全阀处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排放量。
R2移动式压力容器充装证考试题库及答案1、【多选题】《特种设备作业人员监督管理办法》规定:持证作业人员以O取得《特种设备作业人员证》,按本管理办法依法撤销的,持证人3年内不得再次申请《特种设备作业人员证》。
(AB)A、考试作弊B、其他欺骗方式C、其他县市2、【多选题】《特种设备使用管理规则》规定,使用单位变更时,需要Oo(ABCD)A、原使用单位持原使用登记证、使用登记表和有效期内的定期检验报告到登记机关办理变更B、或产权单位凭产权证明文件,持原使用登记证、使用登记表和有效期内的定期检验报告到登记机关办理变更C、登记机关应当在原使用登记证和原使用登记表上作注销标记,签发《特种设备使用登记变更证明》D、新使用单位应当在投入使用前或投入使用后30日内按照规则要求重新办理使用登记3、【多选题】《移动式压力容器安全技术监察规程》规定:安全阀与爆破片串联组合使用,安全阀与爆破片之间的腔体应当设置Oo(ABC)A、排气阀B、压力表C、合适的报警指示器4、【多选题】下列附件属于移动式压力容器的安全附件:Oo(ABD)A、安全阀B、压力表C、排污阀D、爆破片装置5、【多选题】使用单位应加强对作业人员严格管理,确保()。
(BC)A、遵守劳动纪律B、持证上岗C、按章操作6、【多选题】压力容器事故分为:O(ABCD)A、特别重大事故B、重大事故C、较大事故D、一般事故7、【多选题】压力容器公称直径系指O后的尺寸。
(AC)A、标准化B、规范化C、系列化8、【多选题】常见的阀门与管道连接的方式有:Oo(ABCDE)A、焊接B、螺纹连接C、卡套连接D、法兰连接E、夹箍连接9、【多选题】爆破片的更换周期应根据()合理确定。
(ABC)A、设备使用条件B、介质性质等具体影响因素C、设计预期使用年限10、【多选题】真空绝热罐体的绝热方式主要有()。
(ABC)A、真空粉末绝热B、多层缠绕绝热C、复合绝热11、【多选题】购买、充装剧毒化学品的,充装前应检查是否有剧毒化学品的()。
泄压面积计算方法泄压面积计算方法是一种用于确定压力容器泄压时的泄放面积的方法。
泄压面积是指在压力容器泄放过程中,泄放气体通过泄放装置所占据的面积。
正确计算泄压面积对于保证压力容器的安全运行至关重要。
泄压面积的计算方法可以根据不同的泄放装置和泄放过程进行选择。
下面将介绍几种常见的泄压面积计算方法。
当压力容器的孔口是一个圆形孔口时,可以采用以下公式计算泄压面积:A = π * r^2其中,A表示泄压面积,r表示孔口的半径。
2. 压力容器泄放装置的泄压面积计算方法当压力容器的泄放装置是一个长方形或方形的孔口时,可以采用以下公式计算泄压面积:A = l * w其中,A表示泄压面积,l表示孔口的长度,w表示孔口的宽度。
3. 压力容器泄放装置为多个孔口的泄压面积计算方法当压力容器的泄放装置是多个孔口时,可以将泄压面积计算为各个孔口泄压面积的总和。
4. 压力容器泄放装置为管道的泄压面积计算方法当压力容器的泄放装置是一个管道时,可以根据管道的直径和长度计算泄压面积。
具体的计算方法可以参考相关的标准或规范。
在实际应用中,泄压面积的计算还需要考虑一些其他因素,如泄放装置的形状、泄放速度、气体的性质等。
不同的因素会对泄压面积的计算结果产生影响,因此在进行泄压面积计算时,需要综合考虑各种因素,并根据实际情况进行修正。
泄压面积的计算是压力容器设计和安全评估的重要内容之一。
正确计算泄压面积可以帮助工程师评估压力容器的泄放性能,从而确定是否满足安全要求。
同时,泄压面积的计算结果也可以作为压力容器设计和改进的依据,对于提高压力容器的工作效率和安全性具有重要意义。
泄压面积的计算方法是一种确定压力容器泄放面积的重要方法。
通过选择合适的计算方法,并综合考虑各种因素,可以准确计算泄压面积,保证压力容器的安全运行。
在实际应用中,需要根据具体情况选择适当的计算方法,并进行必要的修正和验证,以确保计算结果的准确性和可靠性。
压力容器是一种承压装置,但是每台容器都是按预定的压力设计的,所以其壁厚只能允许其承受一定的压力,即所谓最高使用压力,在这个压力范围内,容器可以安全运行,超过这个压力,容器就有可能因过度的塑变而遭到破坏、并会由此造成恶性重大事故。
安全泄放装置就是为了保证压力容器安全运行、防止其发生超压的一种保险装置。
安全泄放装置具有这样的性能:当容器在正常的工作压力下运行时,它保证严密不漏,而一旦容器内压力超过规定,它就能自动把容器内部的气体迅速排出,使容器内的压力始终保持在最高许用压力范围内。
一、安全泄放装置的装设原则在压力容器中,并不是每台都必须装设安全泄放装置。
例如,在连续的操作系统中,如果几台容器的许用压力相同,压力源也相同,而且每台容器内的压力又不会自动升高时,则可以在整个相同压力系统内装设一个安全泄放装置。
只有那些由于某种原因,容器内的压力有可能升高时,才需要单独装设安全泄放装置。
在常用的压力容器中,必须单独装设安全泄放装置的有以下几种:a)液化气体储罐,由于介质温度升高,其饱和压力也相应提高,b)压力机附属的气体储罐;c)容器内在生产过程中,可能因物料的化学反应使内部压力升高的反应容器;d)高分子聚合设备;e)由载热体加热,使设备内液体蒸发汽化的换热容器;f)装设于系统内,用减压阀或调节阀降压后进气,其最高许用压力小于压力源的压力容器。
二、安全泄放装置的类型及特点安全泄放装置按其结构形式可以分为阀型、断裂型、熔化型和组合型等几种。
2.1阀型安全泄放装置阀型安全泄放装置就是常用的安全阀,是一种重闭式(可重复使用)安全泄放装置。
当容器中的压力超过允许值以后,它能够自动开启,把过剩的气体或蒸汽排到大气中或低压系统内,达到容器泄压的目的。
其特点是它仅仅排泄容器内高于规定部分的压力,而当容器内压力降到某一数值后,它又能自动迅速关闭,维持容器的正常运行。
安全阀的缺点是:密封性能较差,在正常工作压力下,也常常会有轻微的泄漏;由于弹簧的惯性作用,阀的开启常有滞后作用;用在盛装一些不洁净气体的设备上时,阀口有被堵塞或阀瓣有被粘住的可能。
安全技术/特种设备压力容器安全泄放装置安全泄放装置是一种保证压力容器安全运行,超压时能自动卸压,防止发生超压爆炸的附属机构,是压力容器的安全附件之一。
主要包括安全阀,爆破片,以及两者的组合装置。
安全泄放原理及作用主要有两点:一是正常工作压力下运行时,保持严密不漏;超过限定值时,能自动,迅速地排泄出容器内介质,使容器内的压力始终保持在许用压力范围以内。
二是自动报警作用。
因为排放气体时,介质是以高速喷出,常发出较大的响声,相当于报警音响讯号。
安全泄放装置的设置一般规定:1.容器装有泄放装置时,一般以容器的设计压力作为容器超压限度的起始压力。
需要时,可用容器的最大允许工作压力作为容器超压限度的起始压力。
采用最大允许工作压力时,应对容器的水压试验、气压试验和气密性试验相应地取1.25倍、1.15倍和1.00倍的最大允许工作压力值,并在图样和铭牌中注明。
2.当容器上安装一个泄放装置时,泄放装置的动作压力应不大于设计压力,且该空间的超压限度应不大于设计压力的10%或20kPa中的较大值。
3.当容器上安装多个泄放装置时,其中一个泄放装置的动作压力应不大于设计压力,其他泄放装置的动作压力可提高,但不得超压设计的4%。
该空间的超压限度应不大于设计压力的12%或30kPa中的较大值。
4.当容器有可能遇到火灾或接近不能预料的外来热源而可能酿成危险时,应安装辅助的泄放装置,应使容器内超压限度不超过设计压力的16%。
5.有以下情况之一者,可看成是一个容器,只需在危险的空间(容器或管道上)设置一个泄放装置。
但在计算泄放装置的泄放量时,应把容器间的连接管道包括在内。
a) 与压力源相连接的、本身不产生压力的压力容器,该容器的设计压力达到了压力源的设计压力时。
b) 诸压力容器的设计压力相同或稍有差异,容器间采用足够大的管道连接,且中间无阀门隔断时。
6.同一台压力容器,由于有几种工况而具有两个以上设计压力时,该容器泄放装置的动作压力应能适用于各种工况下的设计压力。
17目前,我国化工设计中,使用频率最高的安全泄放装置主要有常压储罐、低压储罐、大型低温储罐等。
这些设备不仅可以单独性的使用,也可以互相的进行组合安装在某一特定的管路系统之中。
化工设计人员应当在源头上去消除各类安全隐患,针对常用安全泄放装置的应用进行合理的设计,最大限度地降低各类安全财产损失等事件的发生频率。
降低化工工作开展的危险系数,加大对安全泄放装置设计的重视程度,真正做到防患于未然,提升总体设计工作开展的规范性以及标准性,确保化工设计的安全可靠程度。
一、概述化工设计中涉及的物料大多具有易燃、易爆及挥发性等特性,因此,在生产、储存、使用等过程中,必须保证相关设备和管道的安全,避免人身安全、财产损失等事故的发生。
为保证从源头上消除隐患,在化工设计中,安全泄放装置的设计尤为重要。
笔者根据多年的设计经验,对化工设计中常用的安全泄放装置作一个简单的总结,供相关设计人员参考。
目前化工设计中常用的安全泄放装置主要有安全阀、爆破片、呼吸阀、紧急泄放阀、氮封阀、自由泄放孔、阻火器、防爆板、屈曲针阀、回转支承等,这些设施经常单独或组合应用到各类设备和管路系统中。
二、化工设计中常用安全泄放装置1.储罐储罐是输油系统中最为重要的装置,其是生产和运输的主要设施。
在设计中最不可或缺的设备之一。
但是如果其发生相关的安全事故将会造成严重的生态污染和经济损失。
因此需要保证储罐的整体安全性,让其不会对社会造成较为严重的经济影响。
对于储液来说,低沸点的储液容易出现蒸发的情况,要提升储罐的储存压力,让储罐的内部环境和外部环境不同,进行常压储罐和低压储罐的合理处理。
(1)常、低压储罐。
在物料的存储和使用过程中,不同的物料有着不同的管理和储藏要求,有的物料需要较高的压力才能完成相关的存储,所以常规的储存方式是无法满足实际的使用需求的,受到外界环境的影响,如果出现相关的温度变化就会有气体进入或者排除,这就可能产生较为严重的生态环境污染。
在石油化工生产过程中,为了防止压力容器、锅炉和管道等受压设备因火灾、操作故障或停水、停电造成压力设备超过其设计压力而发生爆炸事故,应设置超压用的安全泄放装置,使系统能及时泄压。
当设备内介质的压力达到预定值时,安全泄放装置立即动作,泄放出压力介质。
一旦压力恢复正常,它即自行关闭,以保证设备的正常运行。
石油化工行业中常用的安全泄放装置一般是安全阀或爆破片,由于安全阀可重复使用而爆破片是一次性用品,所以较多选用安全阀。
以下是对安全阀和爆破片以及其组合装置的介绍。
一、安全阀简介
安全阀是一种适用于清洁、无颗粒、低粘度流体的自动阀门,它不借助任何外力而是利用介质本身的力来排出一定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。
但压力恢复正常后,阀门再自行关闭阻止介质继续流出。
安全阀是压力容器和工艺体系上的重要保护设备,在航天、石化、能源、医药、冶金等行业的装置和设备及工业管道上有广泛的应用。
1.1安全阀的种类及特点
安全阀有杠杆式、弹簧式和脉冲式二类,压力容器上常用的是弹簧式安全阀,弹簧式安全阀常用的有封闭式、非封闭式等。
安全阀由阀体、阀瓣、阀芯、弹簧等元件组成,其工作原理是当容器内的压力超过其开启压力时阀瓣开始动作,设备内的介质开始排放出来,若压力继续升高阀瓣也继续升高,最大升高到排放高度;随着介质的排放设备内的压力开始降低,阀瓣也随之降低,当降到回座压力时,安全阀阀瓣关闭。
当设备再度超压时,安全阀可重复上述动作。
安全阀的开启压力、回座压力均可通过调试具体确定。
图1 弹簧式安全阀示意图图2脉冲式安全阀示意图
1.2选用的一般原则
当设备压力较高时,选择拱形或平板形;压力较低时,选择反拱形;当设备有真空工况或承受背压时,需选择适合此状态的爆破片或配置背压托架。
介质为液体时,不宜选用反拱形的。
介质为易燃易爆时、或爆破片与安全阀组合时,需选择无碎片的爆破片型式。
与安全阀
相比爆破片结构简单,重量轻;但每个爆破片只能使用一次,每次超压爆破后均需要更换新的爆破片。
因此每个爆破片的爆破压力也不可能通过自身的调试来确定,它是通过在同一批次的爆破片中随机抽取一定的数量进行爆破性试验,以此作为这一批爆破片的爆破压力,因为同一批次的各爆破片间不可避免的存在着制造上的偏差,所以爆破压力不是某一定值而是某一范围。
1.3 安全阀开启压力的确定:
安全阀的开启压力大于设备的工作压力(一般取工作压力的1.O5-1.1倍)小于设备的设计压力。
安全阀的排放压力小于等于1.1倍的设计压力。
1.4安全阀的适用工况
安全阀的适用工况由于安全阀能重复动作,泄放到一定压力后会自动关闭,容器的介质不被完全泄放,损失较少,并目动作压力易确定,因此一般压力容器上的安全泄放装置较多采用安全阀,经常超压的场合更适于设置安全阀。
安全阀的设置原则凡属下列容器之一的必须安装安全阀:
(1)独立的压力系统(有切断阀与其他系统分开)。
该系统指全气相、全液相或气相相通。
(2)容器的压力物料来源处没有安全阀的场合。
(3)设计压力小于压力来源处的压力的容器及管道。
(4)往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口管道。
(5)凡与鼓风机、离心式压缩机或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,上述机泵的出口管道。
(6)由于不凝气的累积产生超压的容器。
(7)功口热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时,在该阀上游应设置安全阀。
(8)由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事故和公用工程事故引用的超压部位。
(9)液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位。
(10)凝气透平机的蒸汽出口管道。
(11)某些情况下,由于泵出口止回阀的泄漏,则在泵的入口管道上设置安全阀。
二、爆破片简介
爆破片有拱形、反拱形、平板形等形式,拱形爆破片动作时爆破片发生拉伸破裂,它又分为普通型、开缝型、带槽型爆破片;反拱形爆破片动作时爆破片发生压缩失稳而破裂后脱落,反拱形爆破片又分为带刀架(或鳄齿)型、带槽型和脱落型;平板形爆破片分为开缝型和带槽型两类。
2.1爆破片的爆破压力的确定:
首先确定爆破片的最低标定爆破压力,根据爆破片的型式及载荷性质确定最低爆破压力与工作压力的比值。
其次选定爆破片的制造范围,根据爆破片的型式和假定的设计爆破压力,选定爆破片制造范围的上限值和下限值。
最后计算爆破片的设计爆破压力,设计爆破压力等于最低标定爆破压力加爆破片制造范围的下限值的绝对值;目设计爆破压力与爆破片制造范围的上限之和小于等于容器的设计压力。
2.2爆破片适用工况
爆破片装置的适用工况在一些特殊工况下,由于安全阀结构特点较难可靠工作,而爆破片就显示出安全阀难以比拟的优势,此时应采用爆破片,具体说有以下几种情况。
(1)在压力迅速增长的情况下,因为安全阀的运动元件质量大,惯性滞后明显,而爆破片的动作惯性小,更易实现及时迅速的泄压,所以经常用于介质易发生爆炸、或某一瞬间压力(或容积)急剧升高的反应容器上。
(2)当介质为粘稠、不洁净、易结品、易聚合时,介质易影响安全阀弹簧的动作或堵塞其泄放通道,使得安全阀失灵;而爆破片结构简单,介质的这些特性不会影响其动作。
(3)当介质的腐蚀性较大,采用的材质较特殊时,如采用安全阀会使得阀门的成本过高、结构更复杂;而爆破片选材容易,相对成本较低。
(4)当设备的压力过高或过低时,当设备所需的泄放直径较大或较小时,安全阀的制造就会很困难,而爆破片的制造范围很广,压力从几十毫米水柱的低压直到几百兆帕的高压,泄放直径从几毫米直到1m以上。
(5)当设备内介质为极度高度危害或贵重特性,设备需要保持低真空度以及其它不允许设备存在微量泄漏的情况下,爆破片组件不但自身密封性能远优于安全阀,而目完全能克服安全阀因颠簸、震动等原因产生的间歇起跳问题,做到密封更严密。
图3 爆破片示意图
三、安全阀与爆破片的组合装置
安全阀与爆破片的组合装置分为安全阀与爆破片的串联组合装置和并联组合装置两种:3.1.串联组合装置
串联组合装置是将爆破片安装在安全阀的入口端,这样既使得爆破片动作后介质不被完全排放,又克服了安全阀在特殊工况下难以正常工作的缺点。
3.2. 并联组合装置
并联组合装置常用于正常工况下适用安全阀,但有可能产生安全阀不适用的特殊工况。
各安全泄放装置动作压力的确定安全泄放装置的动作压力是指安全阀的开启压力或爆破片的爆破压力。
当设备安装一个泄放装置时,泄放装置的动作压力应大于设备的工作压力,小于等于设备的设计压力。
安全阀与爆破片串联装置适用于安全阀的开启压力和爆破片爆破压力均大于设备工作压力,小于等于设备设计压力。
当设备上安装多个泄放装置时,其中一个泄放装置的开启压力不大于设计压力,其余泄放装置的开启压力可高于设计压力,最大为1.04倍的设计压力。
安全阀与爆破片并联装置适用于安全阀的开启压力不大于设备的设计压力,爆破片的爆破压力可提高到1.04倍的设计压力。
四、小结
总之,安全阀在石油化工装置中的作用是不容忽视的,如何选择合理有效的安全阀关系到整个工业生产的安全。
熟练掌握全泄放装置的常用结构和选用原则等方面知识,是保障安全生产以及生命财产安全的重要前提,因此我们应加强学习,为今后的压力容器设计及维护工作提供铺垫。
参考文献
[1] 郑津洋过程设备设计(第三版)[M] 化学工业出版社
[2] 刘月芹,曹晓玲安全阀的选用与使用 [J} 化下设备与管道
[3] 国家质量技术监督局压力容器安全技术监察规程 [M]中国劳动社会保障出版社。