賈萌
摘要:作為重要的安全保障措施,安全閥在化工裝置中的應用已相當普遍。但是在近些年的安全事故中,也有不少是由于安全閥故障及設置不當造成的。由于設備超壓原因復雜,給安全閥的選型造成一定困難。本文就石油化工設備安全閥進行研究分析。
關鍵詞:石油化工;設備;安全閥;研究
安全閥的合理設置需要綜合設計、制造、檢驗、安裝、使用、校驗和維修等多方面因素,是制造商、設計者、使用者、監(jiān)管機構共同參與才能完成的。
一、安全閥工作原理及種類
1.1安全閥工作原理
安全閥是自動閥的類型之一,主要作用是安全保護,常用范圍為無顆粒、清潔度比較高的流體,可以自主打開釋放的壓力介質,從而將流體排除,不需要借助外力就能夠把系統(tǒng)壓力降低至安全壓力范圍內,而系統(tǒng)壓力符合要求后,安全閥門就會主動關閉,不會再流出壓力介質。安全閥作為十分有效的泄壓措施,其具體的工作原理如下所述:當石油化工設備及管道內部的壓力為臨界值時,安全閥便會自行打開,充分排放出壓力介質。如果設備及管道內的壓力數(shù)值恢復為正常范圍,安全閥便會自動關閉,從而確保了設備的正常運行。因此,安全閥已經(jīng)成為了壓力容器、工藝體系中的主要保護設備之一,并且在石化、醫(yī)藥等行業(yè)得到了十分廣泛的應用。
1.2安全閥種類
通常,對安全閥進行分類的標準是多樣化的。若以安全閥閥瓣在開啟過程中達到的高度進行劃分,可以分為兩類,一是微啟式安全閥,即閥瓣的開啟高度低于最小排放喉部口徑的百分之五,二是全啟式安全閥,即閥瓣的開啟高度大于最小排放喉部口徑的百分之二十五。受開啟高度的差異,兩種安全閥的用途也存在很大區(qū)別,一般情況下,微啟式安全閥被人們應用在排量比較小的流體系統(tǒng)之中,而全啟式安全閥則被應用在排量比較大的流體系統(tǒng)之中。若以安全閥閥體的構造分類,也可以分為兩類,一是封閉式安全閥,即壓力介質不會外泄,介質會被排放在規(guī)定的地方,二是不封閉安全閥,即壓力介質會外泄。
我們經(jīng)常使用的安全閥分類方法,主要是根據(jù)安全閥的結構形式進行分類,即垂直式、彈簧式、脈沖式以及杠桿重垂式。垂直式安全閥即在閥瓣上用重錘增加荷載,目前比較少見;彈簧式安全閥通過運用彈簧彈力控制安全閥啟閉;杠桿重垂式安全閥主要是利用杠桿原理作用于閥瓣,其作用范圍十分有限,即常用在泄壓0.6MPa、250℃以下的蒸汽中;脈沖式安全閥常被應用在大排量、大口徑以及大壓力的流體系統(tǒng)中,其工作機制主要是通過連接主閥、導閥,并且使輔閥脈沖作用對主閥動作起到驅動作用。
二、安全閥選擇要求
掌握正確的安全閥選擇方式,對系統(tǒng)的安全具有重要意義。
因此,在選擇安全閥時,要結合一下要求:
一是啟閉功能要安全可靠。如果系統(tǒng)中的壓力大于預定安全范圍,安全閥就要自動開啟,及時釋放壓力介質;如果系統(tǒng)壓力已經(jīng)降低到安全范圍內,就要確保安全閥可以及時自動關閉。二是安全閥的泄壓效果要完全符合相關標準,如此一來,才能在根本上保證設備及管道的安全性。三是安全閥的動作性能應允許偏差、極限值,即要充分考慮安全閥的開啟壓力、高度以及啟閉過程中的極限值、偏差。
三、安全閥設置原則及安裝設計
3.1安全閥的設置原則
安全閥可以有效提高設備及管道的安全性,并且對某些系統(tǒng)起到泄壓作用。這些系統(tǒng)包括以下情況:當系統(tǒng)兩端閥門關閉之后,其液體便會產生熱膨脹;受主客觀因素的影響,系統(tǒng)容易產生超壓問題;系統(tǒng)壓力獨立;系統(tǒng)壓力大于壓力最大值;容器壓力物料來源的位置沒有安全閥;系統(tǒng)凝聚了較多的不凝氣,并遠遠大于規(guī)定壓力值;凝氣透平機的蒸汽出口管道;往復式壓縮機各段出口管道。
3.2安全閥的安裝設計
目前,在石油化工裝置設計中,越來越多的應用到了安全閥。對此,安全閥的正確設計及安裝,可以對系統(tǒng)的正常運行起到至關重要的保護作用。
安裝設備及管道上的安全閥,首選垂直安裝的方式,盡量使安全閥靠近設備及管道所在的位置。對于液體管道、熱換器而言,在安裝安全閥的過程中,選擇水平安裝的方式,能夠徹底避免安全閥關閉過程中出現(xiàn)的熱膨脹問題,防止系統(tǒng)壓力進一步升高。
水平管道在長期工作中,其死端位置常常會積累很多固體或者液體的雜物,因此,安全閥的安裝,要盡量避免安裝在水平管道的死端位置。同時,安裝安全閥時,還要在日常工作中按時檢修安全閥及管道,并及時調節(jié)其參數(shù),以便確保其工作的安全性。安全閥的直徑比較大時,其重量也應該比較大,因此,安裝安全閥時要考慮其拆開吊裝的可能性,或者也可以考慮設置吊桿。安裝安全閥時應該確保其出口位置沒有阻力,從而防止其出現(xiàn)受壓現(xiàn)象。安裝之前,要對安全閥的安全性能進行測驗,檢查其密封效果,進而提高其在應用中的安全性。安全閥使用過程中,要安排專人進行檢查。當氣體通過安全閥口排入大氣時,出口管中心線上會產生流向相反的作用力,即反作用力。對此,安全閥出口管道的設計,要充分結合反作用力進行考慮。
四、結束語
對于石油化工及管道而言,安全閥具有十分重要的作用,可以起到十分顯著的泄壓作用,從而維護企業(yè)生產過程中的安全性。要想避免多種因素造成的壓力問題,就要在發(fā)生超壓現(xiàn)象時及時釋放壓力。因此,企業(yè)及相關工作人員要對安全閥在石油化工及管道中的安裝設計有足夠的重視,并且正確掌握安全閥的選擇方式,將其合理安裝,從而有效提高石油化工及管道的安全性,獲得更高的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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