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安全阀怎样选用设计,安全阀安装概述

2016/12/26 9:15:14 点击:

不锈钢法兰式安全阀

安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上最重要的安全附件。安全阀的动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全并与节能和环

境保护紧密相关。在石油化工企业的生产过程中由于操作失误、仪表失灵、机械故障等原因致使设备或管道内的介质压力升高就有可能造成设

备、管道的损坏甚至对人员造成生命危害。在设备或管道上设置安全阀后当压力超过规定值时安全阀自动开启并向系统外排放介质从而防止了

设备或管道内的压力超过其安全值所导致的生产事故。因此安全阀广泛运用于石油化工生产装置中它对人员安全和生产的正常运行起到重要的

保护作用。

安全阀的分类知识

安全阀是一种安全保护用阀属于自动阀类按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀两种,微启式的安全阀的开启行程高度为:

0.105d0(最小排放喉部口径)一般用于排量不大的流体管路;全启式安全阀开启高度为:≤0.25d0(最小排放喉部口径)排放量大;按阀体构造

来分可分为封闭式和不封闭式两种。封闭式的安全阀即排除的介质不外泄全部沿着出口排泄到指定地点一般都用在有毒和腐蚀性介质中。对于

空气和蒸汽用安全阀多采用不封闭式安全阀;安全阀按结构形式来分可分为下列4种:

1、重垂式以重垂为荷载直接加在阀瓣上目前已逐渐淘汰。

2、杠杆重垂式通过杠杆使重垂的载荷作用在阀瓣上一般适用于泄压为0.6MPa温度在250℃以下的蒸汽或空气。由于杠杆式的安全阀体积庞大往

往限制了它的选用范围。

3、弹簧式。弹簧式的安全阀主要依靠作用在阀瓣上的弹簧力控制阀的启闭具有结构紧凑、体积小、重量轻和启闭动作可靠的优点。工艺设备、

管道上的安全阀一般都采用弹簧式,阀体小灵敏度好适用于各种气、液体的泄压。弹簧式的安全阀中又有封闭和不封闭的一般易燃、易爆或有

毒的介质应选该用封闭式的安全阀,蒸汽或惰性的气体等可以选用不封闭式的安全阀,在弹簧式的安全阀中还有带扳手和不带扳手的安全阀。

带扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度有时也可以用作手动紧急泄压用。

4、先导式(脉冲式)利用导阀与主阀连在一起通过导阀的脉冲作用驱动主阀动作适用于大口径大排量及高压系统。先导式的安全阀与导阀采用无

缝管接通由先导阀来感测被控压力信号并控制主阀的启闭其动作过程是:当安全阀的阀前压力低于整定压力时先导阀整定弹簧将阀芯推向阀座

密封面,气体介质经过导阀进口进入主阀阀芯上腔使阀芯下移贴紧阀座导阀和主阀都处于无泄漏的关闭状态;当阀前的压力达到或高于整定压力

的时候介质压力克服整定压力,弹簧将导阀阀芯推向上移导阀受力面积由阀芯面积转化为活塞受力面积受力面积增加上升力增大导阀开启。主阀

的阀套上腔内的气体从导阀出口排出主阀打开介质迅速排放活塞行程到最大的位置。当介质的压力排放到一定压力时通过活塞阻尼孔的介质压力

使活塞上下两端产生面积压差平衡,启闭压差由活塞上下两端面积压差平衡实现当阀前的压力降回到工作压力以下时在较小弹簧力的作用下阀芯

下移实现其密封。导阀关闭主阀也就随之而关闭了。

安全阀的安装和设置

在石油化工装置的设计中随着涉及到的中、高压压力等级的设备与管道的增多安全阀的使用也相应多了起来因此安全阀正确、合理的布置就尤为

重要。

1、设备或管道上的安全阀一般应垂直安装并尽量靠近被保护的设备或管道。但是对设置的液体管道、换热器或容器等处的安全阀当阀门关闭后

可能由于热膨胀而使压力升高的场所可水平安装。

2、安全阀一般应安装在易于检修和调节之处周围要有足够的工作空间。如:立式容器的安全阀DN80以下者可安装在平台内靠外侧;DN100以上

者安装在平台外靠平台处借助平台可以对阀门进行维修和检修且不应安装在长的水平管道的死端以免积聚固体物或液体。

3、管道上安装的安全阀应位于压力比较稳定距波动源有一定距离的地方。

4、安全阀向大气排放时,对于一般无害介质(如空气等)排放管口要高出以排放口为中心的715m半径范围内的操作平台、设备或地面2.5m以上。

而对于有腐蚀性、易燃或有毒的介质排放口要高出15m半径范围内的操作平台、设备或地面3m以上。

5、安全阀出口接往泄压总管时要由上部顺着流向以45°角插入总管以免总管内的凝液倒入支管并可减少安全阀的背压。当安全阀的定压大于

710MPa的时候必须采用45°插入的方法。

6、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该高于泄压系统。若安全阀的出口低于泄压总管或排出管需要抬高接入总

管时应在低处易于接近的地方设液体储罐和液位计或手动放液阀,并且定期排放至密闭系统以免袋形管段积液。另外在寒冷地区袋形管段需要蒸

汽伴热进行防冻。通过蒸汽伴热管也可使袋形管内的冷凝液气化避免积液的状况。但即使采用了伴热管手动放液阀仍是必须的。

7、安全阀出口管的设计应考虑背压不超过安全阀定压的一定值。对于弹簧式的安全阀普通型其背压一般不宜超过阀定压的10%,波纹管型(平衡

)其背压一般不宜超过安全阀压的30%;对于先导式安全阀其背压不超过安全阀定压的60%。具体数值应查阅安全阀制造厂样本经工艺计算决定。

8、由于气体或蒸汽由安全阀出口排入大气时在出口管中心线上产生于流向相反的作用力称为安全阀的反作用力。在进行安全阀的出口管道设计时

应考虑此作用力的影响如:安全阀出口管应设固定支架;当安全阀入口管段较长时压力容器壁应补强。

安全阀设置得正确与否对整个装置系统的安全生产起着举足轻重的作用,安全阀的设计和选型对于压力容器和压力管道的设计和使用也是至关重要

的环节因此应引起设计工作者的高度重视否则安全生产就成为一句空话。