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作者:应用领域

  公称压力:表示安全阀在常温状态下的最高许用压力,高温设备用的安全阀应考虑高温下材料许用应力的降低。安全阀是按公称 压力标准进行设计制造的。 设定压力:安全阀入口处的静压达到该值时,安全阀将动作。设定压力要求不大于被保护系统内最低的设计压力。 开启压力:也叫整定压力、起跳压力,是安全阀阀瓣在运行条件下开始升起,物料连续流出时的介质压力。数值与设定压力相同。 开启压力是进口端的压力! 排放压力(泄放压力):阀瓣达到规定开启高度时进口侧的压力,即安全阀的阀芯升到最大高度后阀入口处的压力。泄放压力等 于设定压力加超压。 回座压力:安全阀排放后,阀瓣重新压紧阀座,介质停止排出时的进口压力。(安全阀起跳后,随着被保护系统内压力的下降, 阀芯重新回到阀座时的压力。印第迪克)回座压力是表征安全阀使用品质的一 个重要参数,一般要求它至少为工作压力80%,上限以不产生阀瓣 频繁跳动为宜。 背压:安全阀背压是指作用在安全阀出口处的压力。背压分为静背压和动背压。静背压是指安全阀未起跳时阀出口处的压力;动 背压是指安全阀起跳后,由于流体的流动引起的摩擦压力降值。如出 口排空,则接近于大气压力;如出口接有出口管道再排空,则出口压 力为管道作用在安全阀出口处的压力。静背压是指安全阀未起跳时阀 出口处的压力;动背压是指安全阀起跳后,热风幕机功率一般多大由于流体的流动引起的摩 擦压力降值。阻力产生的背压力;如出口接背压容器,则出口压力为 背压容器压力加管道阻力产生压力。出口压力为出口侧的压力!安全 阀背压分静背压和动背压,通俗解释静背压是安全阀排放处静压,是 一定值,如直接排放大为0 表压。动背压是安全阀排放时,系统排放 气阻力降,如排放火炬动背压50kPa(表压),包括排放总管阻力降 20kPa,推台锯高空火炬阻力降30kPa 之和。热风幕机功率一般多大如果排放总管比较长阻力降大 于20kPa,印第迪克或高空火炬大于30kPa,动背压会产生变化。安全阀背压 指的是安全泄放后,压力释放在管线中产生的压力,所以楼主说的排 放大气的安全阀就不存在后路产生压力,也就是说接大气的安全阀背 压为0。要注意安全阀排放口后面的管道设置,设置不好很有可能会 形成背压。后端管道尽量要直,越短越好。热风幕机功率一般多大 安全阀的超压:在泄放过程中,安全阀入口处的压力超过设定压力的部分,通常以百分数表示。 排放压力=整定压力+超压,根据GB/T12241-2005《安全阀 一般要求》,其中超压一般为10%整定压力,但是现在有些不少生 产厂家都能将安全阀的超压控制在5%左右。排放压力=1.1 整定压力 +0.1,详见容规。安全阀的排放压力,和排放的介质和安全阀的结构 有关,仅以弹簧直接载荷式安全阀为例(GB/T 12243-2005): 蒸汽用安全阀 1.03 整定压力 空气或其他气体 1.10 整定压力 水或其他液体 1.20 整定压力 10. 安全阀与容器有关的压力关系表 容器 压力百分比 设计压力(或最大 允许工作 压力) 121% 火灾用安全阀的最大泄放压力 116% 非火灾用辅助安全阀的最大泄放压力 110% 非火灾用主安全阀的最大泄放压力、火灾 用辅助安全阀的最大设定压力 105% 非火灾用辅助安全阀的最大设定压力 100% 主安全阀的最大设定压力 93%~97% 回座压力 11. 安全泄放装置的相关压力的确定 对于独立压力系统中管道上的安全泄放装置,相关压力的确定应以系统的设计压力为基准,且符合以下规定。 当安装一个安全泄放装置时,安全阀的设定压力(或爆破片装置最大标定爆破压力)应不大于系统设计压力,且最大泄放压力 应不大于系统设计压力的10%和20kPa 中的较大者。 当安装多个安全泄放装置时,至少有一个安全阀的设定压力(或爆破片装置最大标定爆破压力)应不大于系统设计压力,其 余安全阀设定压力(或爆破片装置最大标定爆破压力)不得超过 系统设计压力的5%,且安全阀最大泄放压力均应不大于系统设计 压力的12%或30kPa 中的较大者。 为防止火灾事故发生而安装的安全泄放装置,其最大泄放压力应不大于系统设计压力的16%。 2)对于防止液体管道热膨胀的安全泄放装置,安全阀设定压力 (或爆破片装置最大标定爆破压力)应不大于管道设计压力的 120%和系统试验压力中的较小值,且最大泄放压力应不超过相应 温度下管道压力额定值的20%或由压力产生的管道名义应力不超 过材料许用应力值的20%。 3)除上述两种情况外,在满足GB/T 20801.3 中4.2.3.1~4.2.3.8 要求的条件下,最大泄放压力应不超过GB/T 20801.3 中4.2.3.9 4.2.3.10规定的允许压力变动范围。 4)GC1 级管道安全阀的设定压力(或爆破片装置最大标定爆破压 力)应不大于管道设计压力,安全阀的最大泄放压力应不超过设 计压力的10%。 12. 名词解释 12.1 公称压力 norminal pressure 安全阀进口法兰的压力等级,亦为阀体强度试验压力的计算基础, 单位为兆帕(MPa);代号为PN。 12.2 公称通径 norminal diameter 安全阀进口法兰的公称直径,单位为毫米(mm);代号为DN。 12.3 喉部直径 throat diameter 阀座进口侧流道最小截面处的直径,单位为毫米(mm);代号为d。 12.4 开启高度 lift 阀瓣离开关闭位置的实际升程,单位为毫米(mm);代号为h。 12.5 排放面积 relieving area 阀门排放时流体通道最小截面积,单位为平方厘米(cm );代号为Ad。 12.6 帘面积 curtain area 当阀瓣在阀座上升起时,在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥 面形通道面积,单位为平方厘米(cm );代号为Ac。12.7 开启压力 set pressure 安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力。在该压力下, 开始有可测量的开启高度,介质呈可由视觉或听觉感知的连续排出状 态,单位为兆帕(MPa);代号为Ps。 12.8 密封试验压力 seal test pressure 进行密封试验时的进口压力,在该压力下测量通过关闭件密封面 的泄漏率,单位为兆帕(MPa);代号为Pt。 12.9 回座压力 re-seating pressure 排放后阀瓣重新与阀座接触,即开启高度为零时的进口压力,单 位为兆帕(MPa);代号为Pr。 12.10 排放压力 relieving pressure 阀瓣达到规定开启高度时进口压力,单位为兆帕(MPa);代号 为Pd。 12.11 额定排放压力 certified relieving pressure 标准规定的排放压力上限值,单位为兆帕(MPa);代号为Pdr。 安全阀相关计算 全启式安全阀(即h1/4dt),A=π/4dt 微启式安全阀(即h<1/20dt),平面型密封面A=πdvh,锥面型密封面A=πdt 压缩气体系统的安全泄放量的计算Ws 2.8310-3 饱和蒸汽(饱和蒸汽中蒸汽含量不小于98%,最大过热度为10)当pd10MPa 2296895 19025 气体临界条件: 55Ws——系统的安全泄放量,kg/h; ρg——泄放压力下气体的密度,kg/m ——进料管内径,mm;A——安全阀的最小泄放面积,mm dt——安全阀最小流道直径(阀座喉部直径),mm;dv——安全阀阀座口径,mm; Φ——锥型密封面的半锥角,度; po——安全阀出口侧压力,MPa(绝压); pd——安全阀的最大泄放压力,MPa(绝压); K——安全阀的额定泄放系数,K 取0.9 倍泄放系数(泄放系数与阀 的结构有关,应根据实验数据确定,由安全阀制造厂提供),无参考 数据时,可按下述规定选取: 全启式安全阀 0.60~0.70带调节圈的微启式安全阀 0.40~0.50不带调节圈的微启式安全阀 0.25~0.35C——气体特性系数,可查表或按下式计算: k——气体绝热指数;M——气体的摩尔质量,kg/kmol; T——泄放的气体温度,K; Z——在泄放压力及温度下,气体的压缩系数; 在背压允许的范围内,应保持排放管道内的物料具有较高的流速,使之经济合理。 直接排至大气的管道,排放管出口马赫数取0.5;对于排入密闭系统的管道,马赫数取0.5~0.7。马赫数的计算: Ma——马赫数;ua——声速,m/s; u——物料速度,m/s; pd——物料压力,MPa; 排放管道压力较低,压力降计算公式应选用可压缩流体的压力 降计算公式。推台锯 不同k 值时的气体特性系数C 1.00315 1.2 337 1.40 356 1.60 372 1.02 318 1.22 339 1.42 358 1.62 374 1.04 320 1.24 341 1.44 359 1.64 376 1.06 322 1.26 343 1.46 361 1.66 377 1.08 324 1.28 345 1.48 363 1.68 379 1.10 327 1.30 347 1.50 364 1.70 380 1.12 329 1.32 349 1.52 366 2.00 400 1.14 331 1.34 351 1.54 368 2.20 412 1.16 333 1.36 352 1.56 369 1.18 335 1.38 354 1.58 371 安全阀的配管 (1)安全阀应直立安装在被保护的设备或管道上。 (2)安全阀的安装应尽量靠近被保护的设备或管道,如不能靠 近布置,则从保护的设备到安全阀入口的管道压头总损失,不应超过 该阀定压值的3%。 (3)安全阀设置位置应考虑尽量减少压力波动的影响,安全阀 在压力波动源后的位置见表。在往复式压缩机排出口管道上安装安全 泄放装置时,脉动阻尼器或孔板的设置应紧靠压缩机,且脉动阻尼器 或孔板至安全泄放装置的直管段的长度至少应为10 压力波动源最小直管段长度L 调节阀和截止阀 25 倍公称直径 不在一个平面内的两个弯头 20 倍公称直径 同一个平面内的两个弯头 15 倍公称直径 一个弯头 10 倍公称直径 脉动衰减器 10 倍公称直径 (4)安全阀不应安装在长的水平管段的死端,以免死端积聚固 体或液体物料,影响安全阀正常工作。 (5)安全阀应安装在易于检修和调节之处,周围要有足够的工 作空间。 (6)安全阀宜设置检修平台。布置重量大的安全阀时要考虑安 全阀拆卸后吊装的可能,必要时要设吊杆。 (7)安全阀的管道布置应考虑开启时反力及其方向,其位置应 便于出口管的支架设计。阀的接管承受弯矩时,应有足够的强度。 (8)安全阀进口管道的管径至少应等于安全泄放装置的进口尺 寸,入口管道的长度应尽可能短。安全阀入口管道应采用长半径弯头。 (9)安全阀出口管道的设计应考虑背压不超过安全阀定压的一 定值。对于普通型弹簧式安全阀,其背压不超过安全阀定压值的 10%。排放至密闭系统(经泄放总管至排气筒、火炬系统、收集容器 或其它处理系统)的出口管道和泄放总管的背压应不超过安全泄放装 置允许的最大背压。印第迪克 (10)安全阀出口管道的管径要不小于安全阀出口直径。对于弹 簧式安全阀,弹簧设定时不考虑静背压的影响,出口管道的动背压(动 背压按HG/T 20570.2-95 第9.0.2 所要求的计算)与静背压之和要不大 于设定压力(表压)的10%。对于波纹管背压平衡式安全阀要不大于 50%。安全阀的出口管道一般不设切断阀,如必须设置,则要求切断 阀铅封在开启状态。 (10)安全阀出口管道不能出现袋形,安全阀出口管较长时,宜 设一定坡度(干气系统除外)。 (11)安全阀向大气排放时,要注意其排出口不能朝向设备、平 台、梯子、电缆等。 (12)对于排放烃类等可燃气体的安全阀出口管道,应在其底部 接入灭火用的蒸汽管或氮气管,并在楼面上控制。重组分气体的安全 阀出口管道应接火炬管道。 (13)由于安全阀排放时的反力以及出口管的自重、振动和热膨 胀等力的作用,安全阀出口应设置合理的支架,对于安全阀排放压差 较大的管道必要时需设置减振支架(支架设置要根据安全阀反力计算 确定)。 (14)湿气体泄压系统排放管内不应有袋形积液处,安全阀的安 装高度应高于泄压系统。若安全阀出口低于泄压总管或排出管需要抬 高接入总管时,应在低点易于接近处设分液包。 (15)当安全阀进出口管道上设有切断阀时,应选用单闸板阀, 并铅封开,阀杆宜水平安装,以免阀杆和阀板连接的销钉腐蚀或松动 时,阀板下滑。当安全阀设有旁通阀时,该阀应铅封关。 (16)在某些重要的场合,有时要安装互为备用的两个安全阀。 两个安全阀的进口和出口切断阀宜采用机械联锁装置,以确保在任何 时候(包括维修、检修期间)都能满足容器所要求的泄放面积。 (17)直接排向大气 向大气排放的安全阀排放管管口朝上时应切成平口,并设置防雨水措施,注意避免泄放时冲击力过大,导致防雨设施脱落伤人。 管口附丝网以避免飞鸟筑巢。安全阀排放管水平安装时,应将管口切 成45防雨水,要避免切口方向安装不合适,致使排出物喷向平台。 对于气体安全阀出口管,应在弯头的最低处开一泪孔(Φ6~10mm), 如图示,必要时接上小管道将凝液排往安全的地方。 排放口要高出以排放口为中心的7.5米半径范围内的地面、 设备、操作平台等2.5 米以上。对于有毒或有腐蚀性或易燃物料,应 按有关规范执行;当允许排向大气时,排放口要高出以排放口为中心 的15 米半径范围内地面、设备、操作平台等3 米以上。 安全阀排放气体的温度高于物料的自燃温度,则排出管要设灭火蒸汽,灭火蒸汽管最小管径为DN25。 特殊工艺物料,如易自聚,易结晶等,在排出管设氮气吹扫口,连续通入氮气。 排至大气的液体要向下引至安全地点。(18)排至密闭系统 安全阀的排放管道应坡向主管,尽量避免袋形弯。无法避免时,在低点要设易接近的放净阀。对于易凝气体,在低点设蒸汽伴热 管,以免积液。 排放管与主管的连接,应顺介质流向45斜接在泄压总管的顶部,以免总管内的凝液倒流入支管,并且可减小安全阀背压。 对于排放来自冷冻的物料,应考虑因低沸点液体(液化气等)在降压闪蒸时产生骤冷对管道材料的低温脆裂影响。 核算在可能的工作温度范围内出口管道的补偿。安全阀的选用 (1)安全阀适用于清洁、无颗粒和低粘度的介质。 (2)安全阀应按泄放介质的状态(气/汽或液体)选用,并考虑 背压的影响。 (3)排放气体或蒸汽时,选用全启式安全阀。 (4)排放液体时,选用全启式或微启式安全阀。 (5)排放水蒸气或空气时,可选用带扳手的安全阀。 (6)对设定压力大于3MPa,温度超过235的气体用安全阀, 则选用带散热片的安全阀,以防止泄放介质直接冲蚀弹簧。 (7)排放介质允许泄漏至大气的,选用开式阀帽安全阀;不允 许泄漏至大气的,选用闭式阀帽安全阀。 (8)排放有剧毒、有强腐蚀性、有极度危险的介质,选用波纹 管安全阀。 (9)高背压的场合,选用背压平衡式安全阀或导阀控制式安全 《安全阀安全技术监察规程》TSGZF001-2006 《压力管道安全技术监察规程——工业管道》TSGD0001-2009 《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009 《压力管道规范工业管道》GB/T 20801-2006 《安全阀的设置和选用》HG/T20570.2-95 《泄压和减压系统指南》SY/T10043-2002 《安全阀一般要求》GB/T12241-2005 《弹簧直接载荷式安全阀》GB/T12243-2005 《化工管路设计手册》10. 《石油化工设计手册第四卷 工艺和系统设计》

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