①. 安(an)全(quan)(quan)閥是一種安(an)全(quan)(quan)保護用(yong)閥,它(ta)的啟閉件(jian)在外(wai)力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)下處于(yu)常閉狀態,當(dang)設(she)備(bei)(bei)或(huo)管(guan)道內(nei)的介(jie)質壓力(li)(li)(li)升(sheng)高,超(chao)過規(gui)定值時自動開啟,通(tong)過向系(xi)統(tong)外(wai)排(pai)放介(jie)質來防止(zhi)管(guan)道或(huo)設(she)備(bei)(bei)內(nei)介(jie)質壓力(li)(li)(li)超(chao)過規(gui)定數(shu)值。當(dang)壓力(li)(li)(li)恢復正(zheng)常后,在壓力(li)(li)(li)回(hui)降到工作(zuo)壓力(li)(li)(li)或(huo)略低于(yu)工作(zuo)壓力(li)(li)(li)時閥門再行(xing)(xing)關閉并限止(zhi)介(jie)質外(wai)流。安(an)全(quan)(quan)閥屬于(yu)自動閥類,主要用(yong)于(yu)鍋爐(lu)、壓力(li)(li)(li)容(rong)器和(he)管(guan)道上,控制壓力(li)(li)(li)不(bu)超(chao)過規(gui)定值,對人身安(an)全(quan)(quan)和(he)設(she)備(bei)(bei)運行(xing)(xing)起重(zhong)要保護作(zuo)用(yong)。
安全(quan)閥(fa)用于承壓(ya)設備(bei)(bei)、容器或管道上(shang),作(zuo)為超(chao)(chao)壓(ya)保護裝置(zhi)。當設備(bei)(bei)或管路中(zhong)的(de)工作(zuo)壓(ya)力(li)超(chao)(chao)過(guo)規定(ding)數(shu)值(zhi)(zhi)時(shi),安全(quan)閥(fa)便自動打開,排(pai)除一(yi)定(ding)數(shu)量的(de)流(liu)體,防止系統內(nei)壓(ya)力(li)超(chao)(chao)過(guo)預定(ding)值(zhi)(zhi),當壓(ya)力(li)恢復正常(chang)后又(you)自動關閉。
②. 安(an)全閥的選用
a. 安(an)全閥(fa)的(de)設置應符合下列原則。
·在(zai)生產過程中,由于火災、動力故障(zhang)和操作故障(zhang)等原因,可(ke)能導致設(she)(she)備(bei)內壓超過設(she)(she)計(ji)壓力時,該設(she)(she)備(bei)應設(she)(she)置安全閥。
·對容(rong)積(ji)式壓縮機和容(rong)積(ji)式泵(beng):當機(或(huo)泵(beng))的(de)失(shi)控(kong)壓力可能超過機體(ti)(ti)(或(huo)泵(beng)體(ti)(ti))所能承受的(de)壓力時(機體(ti)(ti)或(huo)泵(beng)體(ti)(ti)本身(shen)帶有安全(quan)閥(fa)(fa)者除(chu)外)或(huo)當機(或(huo)泵(beng))的(de)壓力超高(gao)對下游(you)設(she)備安全(quan)操作有較大影響(xiang)時,其出口應設(she)置安全(quan)閥(fa)(fa)。
·對于凝汽(qi)式(shi)汽(qi)輪機(ji),應(ying)在(zai)復水器(qi)前(qian)設置(zhi)安(an)全(quan)閥。對背壓式(shi)汽(qi)輪機(ji),應(ying)在(zai)蒸汽(qi)出口管上設置(zhi)安(an)全(quan)閥。
·有(you)幾個(ge)(ge)容(rong)器(qi)(qi)組成的一個(ge)(ge)壓力系統,如中間設(she)有(you)隔斷(duan)閥(fa)(fa)時(shi),應視(shi)為幾個(ge)(ge)獨立的容(rong)器(qi)(qi),每個(ge)(ge)容(rong)器(qi)(qi)均應按(an)要求設(she)置安(an)全閥(fa)(fa),如中間無隔斷(duan)閥(fa)(fa)時(shi),上游(you)容(rong)器(qi)(qi)上已(yi)設(she)安(an)全閥(fa)(fa),下游(you)容(rong)器(qi)(qi)可不(bu)設(she)。
·頂(ding)(ding)部(bu)操作壓(ya)(ya)力(li)大于0.07MPa(表(biao))的壓(ya)(ya)力(li)容器,頂(ding)(ding)部(bu)操作壓(ya)(ya)力(li)大于0.03MPa(表(biao))的蒸餾塔(ta)(ta)、蒸發塔(ta)(ta)、汽(qi)提(ti)塔(ta)(ta)(汽(qi)提(ti)塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)部(bu)蒸汽(qi)通入另(ling)一蒸餾塔(ta)(ta)者除外),塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)或塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)餾出(chu)線上應設安(an)全閥。
.減壓閥(fa)后的(de)設備或(huo)管道不能承受減壓閥(fa)前的(de)壓力時,在設備或(huo)管道上應設置安全(quan)閥(fa)。
·安全閥的設置應滿(man)足安全閥每年(nian)至少校驗(yan)一次的要求。
b. 安(an)全(quan)閥的泄放量應按火災(zai)、動力故障或操作故障等事故中的最大一種情況考慮(lv)。事故泄放量可按標準確定(ding)。
c. 安全閥的泄放壓(ya)力(li)(即定(ding)壓(ya)p8))不應(ying)高于設(she)備的設(she)計壓(ya)力(li)。
d. 安全閥的選用(yong)及連接應符合下(xia)列(lie)要求。
·在一(yi)般(ban)情況下(xia),應選(xuan)用彈(dan)簧非(fei)平衡全(quan)啟式安(an)全(quan)閥(fa)(fa),當背壓大(da)于0.1ps時,可選(xuan)用波紋管(平衡型)安(an)全(quan)閥(fa)(fa),當背壓大(da)于0.3ps時,可選(xuan)用先(xian)導式安(an)全(quan)閥(fa)(fa)。
·選用的(de)安(an)全(quan)閥噴嘴面積(ji)應(ying)大于(yu)計算面積(ji)。當一(yi)個安(an)全(quan)閥不能滿(man)足要求(qiu)時,可選用多個安(an)全(quan)閥并聯使(shi)用。
·安(an)全(quan)閥進(jin)口或出口接(jie)管(guan)的直徑(jing)不得小于安(an)全(quan)閥進(jin)口或出口的直徑(jing)。當幾個安(an)全(quan)閥并聯安(an)裝時,進(jin)、出口主管(guan)截面(mian)積應等于或大于各支(zhi)管(guan)截面(mian)積之和。
·單獨排(pai)入大氣的安全閥(fa),其(qi)出口管徑應按管線(xian)壓力降不大于0.1ps確定。
·安全閥排(pai)放介質在常溫(wen)下為固體時(shi),應采取防(fang)凝、防(fang)堵措施。
③. 安(an)全閥(fa)的布置
a. 在設備或(huo)(huo)管(guan)道(dao)上(shang)的(de)安全閥一般應直立安裝。但對設置(zhi)在液體管(guan)道(dao)、換熱器或(huo)(huo)容器等處的(de)安全閥,當(dang)閥門關(guan)閉(bi)后,可能由于熱膨脹而使壓力升(sheng)高的(de)場所,可水(shui)平安裝。
b. 安(an)全(quan)閥的(de)安(an)裝位置應(ying)盡(jin)量(liang)靠近被保護(hu)的(de)設(she)(she)備或管(guan)道,如不(bu)能靠近布(bu)置,則要(yao)求從保護(hu)的(de)設(she)(she)備管(guan)口到安(an)全(quan)閥入口之(zhi)間管(guan)道的(de)壓(ya)力(li)降不(bu)超(chao)過(guo)該閥定(ding)壓(ya)值的(de)3%。
c. 安全(quan)閥不(bu)應安裝在(zai)長的(de)水平(ping)管道的(de)死端,防止(zhi)死端積聚固體或液體物料(liao),而(er)影響安全(quan)閥正常(chang)工(gong)作。
d. 安(an)全閥設置位置應(ying)考慮(lv)盡量減少壓力(li)(li)波動的影響(xiang),安(an)全閥在(zai)壓力(li)(li)波動源后的位置見圖2.159。
e. 安(an)全(quan)閥(fa)應安(an)裝在(zai)易(yi)于檢修和調節之處,周圍要(yao)有足夠的工(gong)作空間(jian)。由于大(da)直(zhi)徑安(an)全(quan)閥(fa)重量(liang)大(da),故在(zai)布置時要(yao)考慮大(da)直(zhi)徑安(an)全(quan)閥(fa)拆卸(xie)后吊(diao)裝的可能,必要(yao)時要(yao)設吊(diao)桿。
f. 安全閥(fa)入口管道(dao)應采用長(chang)半徑彎頭(tou)。
g. 安(an)全閥(fa)出(chu)口管(guan)道的設(she)計應考慮背壓不超(chao)過(guo)安(an)全閥(fa)定(ding)壓的一定(ding)值(zhi)。例如,對于普通型彈(dan)簧安(an)全閥(fa),其背壓不超(chao)過(guo)安(an)全閥(fa)定(ding)壓值(zhi)的10%。
h. 排(pai)(pai)入密閉(bi)系(xi)統(tong)(tong)的安(an)全閥出(chu)口(kou)(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)順介(jie)質流向45°斜(xie)接(jie)在泄壓總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)的頂部,以免總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)內的凝液(ye)倒流入支管(guan)(guan)(guan)(guan),并(bing)可減小安(an)全閥背壓,見圖(tu)2.160。安(an)全閥出(chu)口(kou)(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)不能(neng)出(chu)現“袋(dai)形(xing)”,安(an)全閥出(chu)口(kou)(kou)管(guan)(guan)(guan)(guan)較長時(shi),宜設一定坡(po)度(du)(干(gan)氣系(xi)統(tong)(tong)除外)。安(an)全閥排(pai)(pai)放(fang)管(guan)(guan)(guan)(guan)向大氣排(pai)(pai)放(fang)時(shi),要注(zhu)意其排(pai)(pai)出(chu)口(kou)(kou)不能(neng)朝向設備、平臺(tai)、梯子、電纜等。濕氣體泄壓系(xi)統(tong)(tong)排(pai)(pai)放(fang)管(guan)(guan)(guan)(guan)內不應(ying)(ying)有“袋(dai)形(xing)”積液(ye)處,安(an)全閥的安(an)裝(zhuang)高(gao)度(du)應(ying)(ying)高(gao)于(yu)泄壓系(xi)統(tong)(tong)。若(ruo)安(an)全閥出(chu)口(kou)(kou)低于(yu)泄壓總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)或排(pai)(pai)出(chu)管(guan)(guan)(guan)(guan)需要抬高(gao)接(jie)人總(zong)(zong)管(guan)(guan)(guan)(guan)時(shi),應(ying)(ying)在低點易(yi)于(yu)接(jie)近處設分(fen)液(ye)包(bao)。
i. 當安全閥(fa)進口管道上設有切斷閥(fa)時,應(ying)(ying)(ying)選用(yong)單閘(zha)板(ban)閘(zha)閥(fa),并鉛(qian)封開,閥(fa)桿應(ying)(ying)(ying)水平(ping)安裝,不(bu)可朝上,以(yi)免閥(fa)桿和閥(fa)板(ban)連接的銷(xiao)釘腐蝕或松動時,滑板(ban)下(xia)滑。當安全閥(fa)設有旁(pang)通閥(fa)時,該閥(fa)應(ying)(ying)(ying)鉛(qian)封關。
j. 對于排(pai)放烴類等可燃氣體的(de)安全閥(fa)出口管(guan)(guan)道,應在其底部接入滅火(huo)用的(de)蒸汽管(guan)(guan)或氮氣管(guan)(guan),并在樓面上(shang)控(kong)制。重組分氣體的(de)安全閥(fa)出口管(guan)(guan)道應接火(huo)炬管(guan)(guan)道。
k. 向大氣排(pai)放的(de)(de)安(an)全閥(fa)排(pai)放管(guan)管(guan)口(kou)朝上(shang)時(shi)應切(qie)(qie)成平(ping)口(kou),并(bing)設置防(fang)雨(yu)水(shui)措施,注(zhu)意避免泄(xie)放時(shi)沖擊力過大,導致(zhi)防(fang)雨(yu)設施脫(tuo)落傷人。安(an)全閥(fa)排(pai)放管(guan)水(shui)平(ping)安(an)裝時(shi),可將管(guan)口(kou)切(qie)(qie)成45°以(yi)防(fang)雨(yu)水(shui),要避免切(qie)(qie)口(kou)方(fang)向安(an)裝不合適,致(zhi)使排(pai)出物(wu)噴(pen)向平(ping)臺(tai)。對于氣體安(an)全閥(fa)出口(kou)管(guan),應在彎頭(tou)的(de)(de)最低處開一淚孔(ф6~10mm),如圖(tu)2.161(a)所示,必要時(shi)接上(shang)小管(guan)道將凝(ning)液(ye)排(pai)往安(an)全的(de)(de)地方(fang)。
l. 由于安(an)全(quan)閥排(pai)放時(shi)的(de)反(fan)力(li)以(yi)及出口管的(de)自重、振動和熱(re)膨脹等的(de)作用,安(an)全(quan)閥出口應設(she)置(zhi)合理的(de)支架,應有(you)足夠的(de)強度。如圖2.161(b)所示(shi),對于安(an)全(quan)閥排(pai)放壓差較大的(de)管道必要(yao)時(shi)需設(she)置(zhi)減振支架。支架設(she)置(zhi)要(yao)根據安(an)全(quan)閥反(fan)力(li)計算確定。
m. 安全閥的典型(xing)支(zhi)架及配管設計如圖2.162所示(shi)。
工程應用:安全閥配(pei)管設計(ji)的錯誤
筆者在(zai)負(fu)責某(mou)安(an)全閥配管設(she)計評(ping)審時,發(fa)現將要(yao)發(fa)向施(shi)工現場的圖紙如圖2.163(a)、(b)所示,安(an)全閥出(chu)口DN250的管道,直(zhi)接90°接到(dao)了火炬主管,不符合通常的設(she)計要(yao)求,故修改為圖2.163(c)所示的45°連(lian)接方式。