①. 安(an)全(quan)閥(fa)是一種(zhong)安(an)全(quan)保護(hu)用閥(fa),它(ta)的啟閉件在外力(li)(li)作(zuo)(zuo)用下處于常閉狀態,當設備(bei)或管道(dao)內(nei)的介(jie)質壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)升(sheng)高(gao),超過規(gui)定值時自動開啟,通過向系統外排放(fang)介(jie)質來防止管道(dao)或設備(bei)內(nei)介(jie)質壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)超過規(gui)定數值。當壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)恢復正常后,在壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)回降到工作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)或略低于工作(zuo)(zuo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)時閥(fa)門(men)再行(xing)關閉并限止介(jie)質外流(liu)。安(an)全(quan)閥(fa)屬于自動閥(fa)類,主要(yao)用于鍋(guo)爐、壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)容(rong)器和(he)管道(dao)上,控(kong)制壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)(li)不(bu)超過規(gui)定值,對人身安(an)全(quan)和(he)設備(bei)運行(xing)起重要(yao)保護(hu)作(zuo)(zuo)用。
安(an)全閥用于(yu)承(cheng)壓設備、容器或管(guan)道上,作為超(chao)(chao)壓保護裝置(zhi)。當設備或管(guan)路中的工(gong)作壓力超(chao)(chao)過規定(ding)數值時,安(an)全閥便(bian)自動打(da)開,排(pai)除一(yi)定(ding)數量的流體(ti),防止系統內(nei)壓力超(chao)(chao)過預(yu)定(ding)值,當壓力恢復(fu)正常后(hou)又自動關閉(bi)。
②. 安全閥的選(xuan)用
a. 安(an)全閥的設置應符(fu)合下列(lie)原則。
·在(zai)生產過程中,由于火災、動力故障和操作故障等原因(yin),可(ke)能導致(zhi)設(she)備(bei)內壓超過設(she)計壓力時,該(gai)設(she)備(bei)應設(she)置安全閥(fa)。
·對(dui)容(rong)積(ji)式壓(ya)縮(suo)機(ji)和容(rong)積(ji)式泵:當(dang)機(ji)(或(huo)泵)的失控(kong)壓(ya)力可能超(chao)過機(ji)體(或(huo)泵體)所能承受的壓(ya)力時(shi)(機(ji)體或(huo)泵體本身帶有(you)安全(quan)閥者(zhe)除外)或(huo)當(dang)機(ji)(或(huo)泵)的壓(ya)力超(chao)高對(dui)下游設備安全(quan)操作有(you)較大影響時(shi),其(qi)出口應設置安全(quan)閥。
·對于凝汽式(shi)汽輪機(ji),應(ying)在復水器前設(she)置(zhi)安全閥。對背壓式(shi)汽輪機(ji),應(ying)在蒸汽出口(kou)管上設(she)置(zhi)安全閥。
·有幾(ji)個容(rong)器(qi)組成的(de)一個壓(ya)力(li)系統,如中間設有隔斷閥(fa)時,應(ying)視(shi)為幾(ji)個獨立的(de)容(rong)器(qi),每個容(rong)器(qi)均應(ying)按(an)要求設置安全閥(fa),如中間無隔斷閥(fa)時,上游(you)(you)容(rong)器(qi)上已設安全閥(fa),下游(you)(you)容(rong)器(qi)可不設。
·頂部操(cao)作壓力大于0.07MPa(表(biao))的壓力容器(qi),頂部操(cao)作壓力大于0.03MPa(表(biao))的蒸餾(liu)塔(ta)、蒸發塔(ta)、汽提塔(ta)(汽提塔(ta)頂部蒸汽通入另一蒸餾(liu)塔(ta)者(zhe)除(chu)外),塔(ta)頂或塔(ta)頂餾(liu)出線(xian)上(shang)應設安全閥。
.減壓(ya)閥后的設(she)(she)備(bei)或(huo)管(guan)道(dao)不能承受減壓(ya)閥前的壓(ya)力(li)時,在(zai)設(she)(she)備(bei)或(huo)管(guan)道(dao)上應設(she)(she)置安全閥。
·安全閥的設置應(ying)滿(man)足安全閥每年至(zhi)少校(xiao)驗一(yi)次的要求。
b. 安全閥的泄放量應按火災、動力故(gu)障或操作故(gu)障等(deng)事故(gu)中的最大一(yi)種(zhong)情況考慮。事故(gu)泄放量可按標準(zhun)確定。
c. 安全閥的泄放壓(ya)力(即定壓(ya)p8))不(bu)應(ying)高于(yu)設(she)備的設(she)計壓(ya)力。
d. 安全閥的選用(yong)及(ji)連接應(ying)符合下列(lie)要求(qiu)。
·在一般情況下,應(ying)選(xuan)用彈(dan)簧非平衡(heng)全(quan)(quan)啟(qi)式安全(quan)(quan)閥(fa),當(dang)背壓大(da)(da)于(yu)(yu)0.1ps時(shi),可選(xuan)用波紋管(guan)(平衡(heng)型)安全(quan)(quan)閥(fa),當(dang)背壓大(da)(da)于(yu)(yu)0.3ps時(shi),可選(xuan)用先導式安全(quan)(quan)閥(fa)。
·選用(yong)的安(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)噴嘴(zui)面(mian)積(ji)應大于計算面(mian)積(ji)。當一個安(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)不能滿足要求時(shi),可選用(yong)多個安(an)全(quan)(quan)(quan)閥(fa)(fa)并(bing)聯使用(yong)。
·安全(quan)閥進(jin)(jin)口或出(chu)(chu)口接(jie)管的直徑不(bu)得小于安全(quan)閥進(jin)(jin)口或出(chu)(chu)口的直徑。當幾個安全(quan)閥并聯安裝時(shi),進(jin)(jin)、出(chu)(chu)口主(zhu)管截面積(ji)應等于或大于各支管截面積(ji)之和。
·單獨排(pai)入大氣的安全閥,其出(chu)口管徑應按管線壓力降不大于0.1ps確定。
·安全閥(fa)排放介質在常溫下為固體時,應采取防凝、防堵(du)措(cuo)施。
③. 安全閥(fa)的布置
a. 在(zai)設備或(huo)管道上的安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa)一般(ban)應直立安(an)(an)(an)裝(zhuang)。但對設置在(zai)液體管道、換熱器或(huo)容器等處的安(an)(an)(an)全(quan)閥(fa),當閥(fa)門(men)關閉后,可能由于熱膨脹(zhang)而使壓力升高的場所,可水平安(an)(an)(an)裝(zhuang)。
b. 安(an)全閥(fa)的(de)(de)(de)安(an)裝(zhuang)位置應盡量靠近被保(bao)護的(de)(de)(de)設備(bei)或(huo)管道,如不(bu)能(neng)靠近布置,則要求(qiu)從(cong)保(bao)護的(de)(de)(de)設備(bei)管口到安(an)全閥(fa)入口之(zhi)間管道的(de)(de)(de)壓(ya)力降不(bu)超過該閥(fa)定壓(ya)值的(de)(de)(de)3%。
c. 安全閥不應安裝在(zai)長的(de)水平管道的(de)死端,防止(zhi)死端積(ji)聚(ju)固體或(huo)液體物料,而影響安全閥正常(chang)工作。
d. 安全(quan)閥(fa)設置(zhi)位置(zhi)應考慮盡量減(jian)少壓力波動的(de)影(ying)響,安全(quan)閥(fa)在壓力波動源后的(de)位置(zhi)見圖2.159。
e. 安(an)全閥(fa)應安(an)裝在易于(yu)檢(jian)修(xiu)和調(diao)節(jie)之處,周圍要(yao)有足夠的(de)工作空間。由于(yu)大(da)(da)直徑安(an)全閥(fa)重量大(da)(da),故在布置時要(yao)考(kao)慮大(da)(da)直徑安(an)全閥(fa)拆卸(xie)后吊(diao)裝的(de)可能,必要(yao)時要(yao)設吊(diao)桿。
f. 安全閥(fa)入口管道應(ying)采用長半徑彎頭。
g. 安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)出(chu)口(kou)管道的(de)(de)設計應考慮背壓不超(chao)過安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)定(ding)壓的(de)(de)一(yi)定(ding)值。例如,對于普(pu)通型彈簧(huang)安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa),其背壓不超(chao)過安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)定(ding)壓值的(de)(de)10%。
h. 排(pai)入密(mi)閉系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)道應(ying)(ying)順介質流向45°斜接在泄(xie)壓(ya)(ya)總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)頂(ding)部,以免總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)內的(de)(de)凝液(ye)倒(dao)流入支管(guan)(guan)(guan)(guan),并可減小安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)背壓(ya)(ya),見圖2.160。安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)道不能出(chu)(chu)現(xian)“袋(dai)形”,安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)較(jiao)長時,宜(yi)設(she)一定坡(po)度(干(gan)氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)除外)。安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)排(pai)放管(guan)(guan)(guan)(guan)向大氣(qi)排(pai)放時,要注意其排(pai)出(chu)(chu)口(kou)不能朝向設(she)備、平臺、梯(ti)子、電(dian)纜(lan)等。濕氣(qi)體泄(xie)壓(ya)(ya)系(xi)統(tong)(tong)排(pai)放管(guan)(guan)(guan)(guan)內不應(ying)(ying)有“袋(dai)形”積液(ye)處,安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)安(an)(an)裝高(gao)度應(ying)(ying)高(gao)于(yu)泄(xie)壓(ya)(ya)系(xi)統(tong)(tong)。若安(an)(an)全(quan)(quan)閥(fa)(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)低于(yu)泄(xie)壓(ya)(ya)總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)或排(pai)出(chu)(chu)管(guan)(guan)(guan)(guan)需要抬(tai)高(gao)接人總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)時,應(ying)(ying)在低點易于(yu)接近處設(she)分液(ye)包。
i. 當安全(quan)閥(fa)(fa)(fa)進(jin)口管道上(shang)設有切斷閥(fa)(fa)(fa)時,應(ying)選用單(dan)閘(zha)板(ban)(ban)閘(zha)閥(fa)(fa)(fa),并(bing)鉛封開(kai),閥(fa)(fa)(fa)桿應(ying)水平安裝(zhuang),不可朝上(shang),以(yi)免(mian)閥(fa)(fa)(fa)桿和閥(fa)(fa)(fa)板(ban)(ban)連(lian)接的(de)銷釘腐蝕或松動時,滑(hua)板(ban)(ban)下滑(hua)。當安全(quan)閥(fa)(fa)(fa)設有旁通閥(fa)(fa)(fa)時,該閥(fa)(fa)(fa)應(ying)鉛封關(guan)。
j. 對于(yu)排放烴類等可燃氣(qi)體的安全閥(fa)(fa)出(chu)口管道(dao),應(ying)在其底(di)部接入滅火用的蒸(zheng)汽管或氮氣(qi)管,并在樓面上控制。重組分氣(qi)體的安全閥(fa)(fa)出(chu)口管道(dao)應(ying)接火炬管道(dao)。
k. 向(xiang)大(da)氣排(pai)放的(de)(de)安(an)(an)(an)全閥(fa)排(pai)放管(guan)管(guan)口(kou)(kou)朝上時(shi)(shi)應(ying)切成(cheng)平口(kou)(kou),并設置(zhi)防雨(yu)水措(cuo)施(shi),注意避(bi)免泄放時(shi)(shi)沖擊力過大(da),導致(zhi)防雨(yu)設施(shi)脫落傷人。安(an)(an)(an)全閥(fa)排(pai)放管(guan)水平安(an)(an)(an)裝時(shi)(shi),可將管(guan)口(kou)(kou)切成(cheng)45°以防雨(yu)水,要避(bi)免切口(kou)(kou)方(fang)(fang)向(xiang)安(an)(an)(an)裝不合適,致(zhi)使(shi)排(pai)出物噴(pen)向(xiang)平臺(tai)。對于(yu)氣體(ti)安(an)(an)(an)全閥(fa)出口(kou)(kou)管(guan),應(ying)在(zai)彎頭的(de)(de)最低處開一淚孔(kong)(ф6~10mm),如圖2.161(a)所示,必要時(shi)(shi)接(jie)上小管(guan)道將凝液排(pai)往安(an)(an)(an)全的(de)(de)地方(fang)(fang)。
l. 由(you)于安全(quan)閥排放時(shi)的(de)(de)反力(li)以及(ji)出口(kou)管的(de)(de)自重、振(zhen)動和熱膨脹(zhang)等的(de)(de)作用,安全(quan)閥出口(kou)應設(she)置合理(li)的(de)(de)支(zhi)架,應有足夠的(de)(de)強度(du)。如(ru)圖2.161(b)所示,對(dui)于安全(quan)閥排放壓差(cha)較大的(de)(de)管道必要(yao)時(shi)需設(she)置減(jian)振(zhen)支(zhi)架。支(zhi)架設(she)置要(yao)根據安全(quan)閥反力(li)計(ji)算確定。
m. 安全閥的(de)典型支架(jia)及配(pei)管設計如(ru)圖2.162所示。
工程應用:安全閥配(pei)管設計的錯誤
筆者在負責某(mou)安全(quan)(quan)閥配管(guan)設計評審時,發現將要發向施工(gong)現場(chang)的(de)圖(tu)紙(zhi)如圖(tu)2.163(a)、(b)所(suo)示,安全(quan)(quan)閥出(chu)口DN250的(de)管(guan)道,直(zhi)接(jie)90°接(jie)到了火炬主管(guan),不符(fu)合通常的(de)設計要求,故修改(gai)為圖(tu)2.163(c)所(suo)示的(de)45°連接(jie)方式。