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摘 要:在石油化工装置不正常工作情况下,需要针对不同的设备和管道系统来安装安全阀,在设计石油化工装置是要充分的考虑到石油的特质,同时也要考虑到压力容器的压力值,确保压力容器能够安全的运行。安全阀是压力装置的最后一道保护屏障,如果在石油压力容器当中产生的压力值超过了预设的标准,那么安全阀就会自动开启并释放出足够的介质,调整容器的压力值。配管设计是安全阀能够安全运行的重要关键环节,因此要合理的进行配管设计,才能够确保安全法的安全运行。
关键词:石油化工;安全阀;配管设计;安全运行
石油化工的生产具有很高的安全生产要求,必须要满足安全生产的标准,各类装置才能够开展生产活动。在石油化工装置当中安全阀属于非常重要的组成部分,能够确保控制装置当中的压力能够处于稳定状态,如果安全阀的配管设计不够规范合理,会对安全阀的运行造成一定影响。本文主要针对石油化工装置安全阀配管设计进行了详细分析研究。
1 安全阀的分类
按照我国现行的《安全阀一般要求》,安全阀总共可以分成为以下几种类型:第一种是直接载荷式安全阀,这种安全法门是一种直接依靠机械加载装置就能够克服介质压力从而产生作用力的阀门类型,一般机械加载装置是弹簧、杠杆加重锤还有重锤等。第二种是带动力辅助装置式安全阀,这种安全阀就需要使用一个动力辅助装置,能够在压力较低的状态下开启,并把压力值调整到正常状态。第三种是带补充载荷式安全阀,这种安全阀能够在压力达到整定压力的时候,始终保持一个增强密封的附加力,可以由外部能源来提供附加力,在安全法的压力达到了正定压力时,还能进行可靠地释放。第四种属于先导式安全阀,这种安全阀需要依靠导阀首先排除介质,针对安全阀运行进行驱动和控制,导阀本身必须要严格符合直接荷载式安全阀的标准要求。
2 安全阀的设置
在石油化工生产过程中,石油属于流动的介质,并且石油还具有易燃易爆的特点,因此对于石油化工装置的要求非常高。例如说压力容器的顶部最高操作的压力大于或者是等于0.1MPa,则需要安装安全阀。如果蒸馏塔、蒸发塔还有汽提塔的顶部最高操作压力大于0.03MPa,那么需要进行安全阀的安装。在往复式压缩机各段出口或者是电动往复泵、齿轮泵等容积泵的出口管道中需要安装安全阀,如果设备自身带有安全阀可不再另行安装。如果设备已经跟离心式压缩机、鼓风机还有离心泵等出口连接的设备,在不能够承受最高压力的时候,就需要在出口管道的位置设置好安全阀。可燃气体或者是液体在受热之后会产生膨胀,因此如果在设备和管道中出现了超出设计压力的现象,则需要安装安全阀。根据不同的工艺技术要求,如果设备的顶部最高操作压力为0.03-0.1MPA,则需要设置安全阀。
3 安全阀的选择
在选择安全阀门时,根据不同的压力容器系统以及管道系统的操作条件、荷载特点、密闭性、背压力、安全泄放量等客观因素进行综合评价,科学合理的选择安全阀种类。首先安全阀比较适用于粘度比较低、清洁无颗粒的液体生产装置当中,在石油化工生产的装置中,一般使用的安全阀是先导式和弹簧式的安全阀类型。如果是易燃易爆有毒介质的流动液体,则需要使用封闭弹簧式安全阀,并且在安全地点进行介质泄放 [2] 。如果是蒸汽或者是压缩空气,那么可以选择使用不封闭的弹簧式安全阀。如果需要排放的液体属于不可压缩液体时,例如说水或者石油等液体,那么就可以选择使用微启式安全阀,也可以选择使用全启式安全阀。全启式安全阀也可以排放可压缩的流体,例如说蒸汽还有其他气体等。如果介质具有一定的腐蚀性,那么会在一定程度上影响安全阀弹簧的正常工作,可以选择使用平衡波纹管式安全阀,但是这种安全阀不适用于含有焦粉、重石油馏分还有蜡液等流体,波纹管在使用过程中有可能会被污染甚至破坏。在水蒸气和空气的排放过程中可以选择使用带有扳手的安全阀,可以使用扳手来提升阀板。如果工作场所对于安全阀的密闭性要求比较高,那么可以选择使用先导式安全阀,先导式安全阀也可以使用在排量较大、口径较大的高压系统中。
4 石油化工装置安全阀进口管道的设计
4.1 确保安全法的可靠运行
想要确保安全法的可靠运行,除了要选择合理的安全阀类型之外,还需要加强配管设计。安全阀在运行过程中经常容易产生震颤的现象,这样的震颤会对石油化工装置的安全阀造成很大的损害,一般震颤的诱发原因是安全法的进口管阻力降过大,如果进口管的阻力降过大,那么压力容器自身和管道当中存在的压力值也会逐渐升高,导致容器和管道当中的液体流动不稳定,出现了震颤的现象。为了能够减少震颤现象对于石油化工装置产生的影响,需要合理的调节安全法进口管道。在进口管道的设计过程中,要确保安全阀门进口管道承受的压力值小于安全阀的定力值,并且在设计中还需要综合考虑安全阀的最大流量,确保能够让石油化工装置安全阀稳定运行。首先要先调整好装置还有管道中的安全阀接管,接管的直径一定要接近于安全阀进口直径的大小。在不违背整体设计原则的前提条件之下,要尽可能的缩短配管设计。安全閥的安装过程中,需要安装在容器的出口管道或者是压力容器的顶部,一定要高于出口排放管道。从原则上来说,石油化工装置安装的安全阀要选择被保护管道或者是设备比较靠近的位置,同时也需要原理压力源,处于压力比较稳定的安装地点。安全法的进口需要使用长半径的弯头设计,能够有效减少阻力降。在不影响流苏的情况下,要使用必要的防堵措施来避免出口管线或者是进口管线出现堵塞的现象。如果工作环境比较特殊,例如说易凝、湿气体介质的安全阀入口管道设计中,需要予以伴热,能够有效避免出现水锤现象。
4.2 满足开启流速的要求
根据不同的开启高度来进行划分,那么石油化工装置的安全阀主要分为三大类,微启式、全启式和中启式。在石油化工流程中安全法的入口管道一定要大于入口直径。压力容器跟泄压阀之间的所有管道跟管件通孔的面积都要跟安全阀的入口面积保持一致。在针对石油化工装置安全法的配管进行设计时,要选择大于或者是等于安全阀入口面积的入口隔离阀最小流道面积。全启式石油化工装置安全阀在我国的石油化工工艺当中属于比较常见的类型,液压系统使用的则多半都是微启式石油化工装置安全阀。
5 石油化工装置安全阀出口管道设计
5.1 满足安全阀流速要求
压力容器当中产生的介质压力值超出了预设值的时候,其中的安全阀就会自动开启,向外排放压力容器当中的介质,从而减少容器当中存在的压力值。安全阀的出口管道设计需要按照一定的设计要求,设计的管道直径大于安全阀的出口直径。石油化工装置在运行过程中,由于石油化工有一定的易燃易爆特点,对于身边的人事物都会产生安全威胁,因此安全阀排放介质的过程要经过严格的检查,确保排放在安全的区域当中,符合行业的运行标准。
5.2 确保安全阀的可靠运行
在设计安全阀出口管道时,要充分考虑被压的因素,背压的设计一定要小于安全法定压,如果背压值越来越大,那么会影响系统的稳定运行。开启的压力出现偏差同样会对系统的流量产生一定的影响。背压情况一般都会发生在泄压装置的出口位置,由于介质流动从而产生了背压。在设计安全阀出口管道时,要根据专业的流程图来布置好安全法的形式、管道的管径、最终管道的走向还有整定压力等因素。在设计管道时还需要统一规划好管道的支撑方式和正确安装细节,避免出现应力现象破坏了管道的形成。
参考文献:
[1]高光虎.石油化工装置安全阀的配管设计标准研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(21):3-4.
关键词:石油化工;安全阀;配管设计;安全运行
石油化工的生产具有很高的安全生产要求,必须要满足安全生产的标准,各类装置才能够开展生产活动。在石油化工装置当中安全阀属于非常重要的组成部分,能够确保控制装置当中的压力能够处于稳定状态,如果安全阀的配管设计不够规范合理,会对安全阀的运行造成一定影响。本文主要针对石油化工装置安全阀配管设计进行了详细分析研究。
1 安全阀的分类
按照我国现行的《安全阀一般要求》,安全阀总共可以分成为以下几种类型:第一种是直接载荷式安全阀,这种安全法门是一种直接依靠机械加载装置就能够克服介质压力从而产生作用力的阀门类型,一般机械加载装置是弹簧、杠杆加重锤还有重锤等。第二种是带动力辅助装置式安全阀,这种安全阀就需要使用一个动力辅助装置,能够在压力较低的状态下开启,并把压力值调整到正常状态。第三种是带补充载荷式安全阀,这种安全阀能够在压力达到整定压力的时候,始终保持一个增强密封的附加力,可以由外部能源来提供附加力,在安全法的压力达到了正定压力时,还能进行可靠地释放。第四种属于先导式安全阀,这种安全阀需要依靠导阀首先排除介质,针对安全阀运行进行驱动和控制,导阀本身必须要严格符合直接荷载式安全阀的标准要求。
2 安全阀的设置
在石油化工生产过程中,石油属于流动的介质,并且石油还具有易燃易爆的特点,因此对于石油化工装置的要求非常高。例如说压力容器的顶部最高操作的压力大于或者是等于0.1MPa,则需要安装安全阀。如果蒸馏塔、蒸发塔还有汽提塔的顶部最高操作压力大于0.03MPa,那么需要进行安全阀的安装。在往复式压缩机各段出口或者是电动往复泵、齿轮泵等容积泵的出口管道中需要安装安全阀,如果设备自身带有安全阀可不再另行安装。如果设备已经跟离心式压缩机、鼓风机还有离心泵等出口连接的设备,在不能够承受最高压力的时候,就需要在出口管道的位置设置好安全阀。可燃气体或者是液体在受热之后会产生膨胀,因此如果在设备和管道中出现了超出设计压力的现象,则需要安装安全阀。根据不同的工艺技术要求,如果设备的顶部最高操作压力为0.03-0.1MPA,则需要设置安全阀。
3 安全阀的选择
在选择安全阀门时,根据不同的压力容器系统以及管道系统的操作条件、荷载特点、密闭性、背压力、安全泄放量等客观因素进行综合评价,科学合理的选择安全阀种类。首先安全阀比较适用于粘度比较低、清洁无颗粒的液体生产装置当中,在石油化工生产的装置中,一般使用的安全阀是先导式和弹簧式的安全阀类型。如果是易燃易爆有毒介质的流动液体,则需要使用封闭弹簧式安全阀,并且在安全地点进行介质泄放 [2] 。如果是蒸汽或者是压缩空气,那么可以选择使用不封闭的弹簧式安全阀。如果需要排放的液体属于不可压缩液体时,例如说水或者石油等液体,那么就可以选择使用微启式安全阀,也可以选择使用全启式安全阀。全启式安全阀也可以排放可压缩的流体,例如说蒸汽还有其他气体等。如果介质具有一定的腐蚀性,那么会在一定程度上影响安全阀弹簧的正常工作,可以选择使用平衡波纹管式安全阀,但是这种安全阀不适用于含有焦粉、重石油馏分还有蜡液等流体,波纹管在使用过程中有可能会被污染甚至破坏。在水蒸气和空气的排放过程中可以选择使用带有扳手的安全阀,可以使用扳手来提升阀板。如果工作场所对于安全阀的密闭性要求比较高,那么可以选择使用先导式安全阀,先导式安全阀也可以使用在排量较大、口径较大的高压系统中。
4 石油化工装置安全阀进口管道的设计
4.1 确保安全法的可靠运行
想要确保安全法的可靠运行,除了要选择合理的安全阀类型之外,还需要加强配管设计。安全阀在运行过程中经常容易产生震颤的现象,这样的震颤会对石油化工装置的安全阀造成很大的损害,一般震颤的诱发原因是安全法的进口管阻力降过大,如果进口管的阻力降过大,那么压力容器自身和管道当中存在的压力值也会逐渐升高,导致容器和管道当中的液体流动不稳定,出现了震颤的现象。为了能够减少震颤现象对于石油化工装置产生的影响,需要合理的调节安全法进口管道。在进口管道的设计过程中,要确保安全阀门进口管道承受的压力值小于安全阀的定力值,并且在设计中还需要综合考虑安全阀的最大流量,确保能够让石油化工装置安全阀稳定运行。首先要先调整好装置还有管道中的安全阀接管,接管的直径一定要接近于安全阀进口直径的大小。在不违背整体设计原则的前提条件之下,要尽可能的缩短配管设计。安全閥的安装过程中,需要安装在容器的出口管道或者是压力容器的顶部,一定要高于出口排放管道。从原则上来说,石油化工装置安装的安全阀要选择被保护管道或者是设备比较靠近的位置,同时也需要原理压力源,处于压力比较稳定的安装地点。安全法的进口需要使用长半径的弯头设计,能够有效减少阻力降。在不影响流苏的情况下,要使用必要的防堵措施来避免出口管线或者是进口管线出现堵塞的现象。如果工作环境比较特殊,例如说易凝、湿气体介质的安全阀入口管道设计中,需要予以伴热,能够有效避免出现水锤现象。
4.2 满足开启流速的要求
根据不同的开启高度来进行划分,那么石油化工装置的安全阀主要分为三大类,微启式、全启式和中启式。在石油化工流程中安全法的入口管道一定要大于入口直径。压力容器跟泄压阀之间的所有管道跟管件通孔的面积都要跟安全阀的入口面积保持一致。在针对石油化工装置安全法的配管进行设计时,要选择大于或者是等于安全阀入口面积的入口隔离阀最小流道面积。全启式石油化工装置安全阀在我国的石油化工工艺当中属于比较常见的类型,液压系统使用的则多半都是微启式石油化工装置安全阀。
5 石油化工装置安全阀出口管道设计
5.1 满足安全阀流速要求
压力容器当中产生的介质压力值超出了预设值的时候,其中的安全阀就会自动开启,向外排放压力容器当中的介质,从而减少容器当中存在的压力值。安全阀的出口管道设计需要按照一定的设计要求,设计的管道直径大于安全阀的出口直径。石油化工装置在运行过程中,由于石油化工有一定的易燃易爆特点,对于身边的人事物都会产生安全威胁,因此安全阀排放介质的过程要经过严格的检查,确保排放在安全的区域当中,符合行业的运行标准。
5.2 确保安全阀的可靠运行
在设计安全阀出口管道时,要充分考虑被压的因素,背压的设计一定要小于安全法定压,如果背压值越来越大,那么会影响系统的稳定运行。开启的压力出现偏差同样会对系统的流量产生一定的影响。背压情况一般都会发生在泄压装置的出口位置,由于介质流动从而产生了背压。在设计安全阀出口管道时,要根据专业的流程图来布置好安全法的形式、管道的管径、最终管道的走向还有整定压力等因素。在设计管道时还需要统一规划好管道的支撑方式和正确安装细节,避免出现应力现象破坏了管道的形成。
参考文献:
[1]高光虎.石油化工装置安全阀的配管设计标准研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(21):3-4.