①. 安全(quan)(quan)(quan)閥是一種(zhong)安全(quan)(quan)(quan)保護用(yong)(yong)閥,它(ta)的(de)啟閉件在外力(li)作用(yong)(yong)下處(chu)于(yu)常閉狀態,當(dang)設備或管道(dao)內(nei)的(de)介(jie)質壓(ya)(ya)力(li)升高,超(chao)過規定值時(shi)自動開(kai)啟,通過向系統外排放介(jie)質來防止(zhi)管道(dao)或設備內(nei)介(jie)質壓(ya)(ya)力(li)超(chao)過規定數(shu)值。當(dang)壓(ya)(ya)力(li)恢復(fu)正常后,在壓(ya)(ya)力(li)回降到(dao)工作壓(ya)(ya)力(li)或略低于(yu)工作壓(ya)(ya)力(li)時(shi)閥門(men)再(zai)行(xing)關閉并限止(zhi)介(jie)質外流。安全(quan)(quan)(quan)閥屬于(yu)自動閥類,主要(yao)用(yong)(yong)于(yu)鍋爐、壓(ya)(ya)力(li)容器和(he)管道(dao)上,控制壓(ya)(ya)力(li)不超(chao)過規定值,對人身安全(quan)(quan)(quan)和(he)設備運行(xing)起(qi)重要(yao)保護作用(yong)(yong)。
安全閥用于承壓(ya)設備、容器或管道上(shang),作為超壓(ya)保護裝置。當(dang)設備或管路中(zhong)的工作壓(ya)力(li)超過規定數(shu)值(zhi)(zhi)時(shi),安全閥便自動(dong)打(da)開,排除一定數(shu)量的流體,防止(zhi)系統內壓(ya)力(li)超過預定值(zhi)(zhi),當(dang)壓(ya)力(li)恢復正常后又自動(dong)關閉。
②. 安全(quan)閥(fa)的選用
a. 安全(quan)閥(fa)的設置應符(fu)合下列原則。
·在生產(chan)過程中(zhong),由于火災、動力故(gu)障和操作故(gu)障等原(yuan)因,可能導(dao)致(zhi)設備內壓超(chao)過設計壓力時,該設備應設置安(an)全閥。
·對容積(ji)式(shi)壓縮(suo)機(ji)和容積(ji)式(shi)泵:當機(ji)(或(huo)(huo)泵)的(de)(de)失(shi)控壓力可能超過機(ji)體(ti)(或(huo)(huo)泵體(ti))所能承受的(de)(de)壓力時(機(ji)體(ti)或(huo)(huo)泵體(ti)本身帶有安(an)全(quan)(quan)閥者(zhe)除外)或(huo)(huo)當機(ji)(或(huo)(huo)泵)的(de)(de)壓力超高對下游設備安(an)全(quan)(quan)操作有較大影(ying)響時,其出口應設置安(an)全(quan)(quan)閥。
·對于凝汽(qi)式汽(qi)輪(lun)機,應在(zai)復水器前設置安全閥。對背壓式汽(qi)輪(lun)機,應在(zai)蒸汽(qi)出口管上設置安全閥。
·有(you)幾(ji)個容(rong)器(qi)(qi)組(zu)成的一個壓力系統,如中間設有(you)隔斷閥(fa)時,應視為幾(ji)個獨立的容(rong)器(qi)(qi),每(mei)個容(rong)器(qi)(qi)均應按要求設置安全閥(fa),如中間無隔斷閥(fa)時,上游(you)容(rong)器(qi)(qi)上已(yi)設安全閥(fa),下游(you)容(rong)器(qi)(qi)可(ke)不設。
·頂(ding)(ding)(ding)部操作壓(ya)力大于0.07MPa(表)的(de)壓(ya)力容器,頂(ding)(ding)(ding)部操作壓(ya)力大于0.03MPa(表)的(de)蒸(zheng)餾(liu)(liu)塔、蒸(zheng)發塔、汽提(ti)塔(汽提(ti)塔頂(ding)(ding)(ding)部蒸(zheng)汽通入另一(yi)蒸(zheng)餾(liu)(liu)塔者除外),塔頂(ding)(ding)(ding)或塔頂(ding)(ding)(ding)餾(liu)(liu)出線上應設安全閥。
.減壓(ya)閥后的設備或管(guan)道不能承受(shou)減壓(ya)閥前的壓(ya)力(li)時,在設備或管(guan)道上應設置安全閥。
·安全閥的設置應滿足安全閥每年至少校驗(yan)一次的要求。
b. 安全閥(fa)的(de)泄(xie)放(fang)量(liang)應(ying)按火(huo)災、動(dong)力故障(zhang)或操(cao)作故障(zhang)等事故中(zhong)的(de)最大一種情況考慮。事故泄(xie)放(fang)量(liang)可按標準確定。
c. 安全閥(fa)的(de)泄放壓力(li)(即定壓p8))不應高于(yu)設備的(de)設計壓力(li)。
d. 安(an)全閥的選用及(ji)連接應符合(he)下列要求。
·在(zai)一(yi)般情況下,應選(xuan)用(yong)彈(dan)簧非平(ping)衡(heng)(heng)全(quan)啟式安全(quan)閥(fa),當背壓(ya)大(da)于0.1ps時,可選(xuan)用(yong)波紋管(平(ping)衡(heng)(heng)型(xing))安全(quan)閥(fa),當背壓(ya)大(da)于0.3ps時,可選(xuan)用(yong)先導式安全(quan)閥(fa)。
·選(xuan)用(yong)(yong)的安全閥(fa)噴嘴面(mian)積應大于(yu)計算(suan)面(mian)積。當一個安全閥(fa)不能(neng)滿足要(yao)求時,可選(xuan)用(yong)(yong)多個安全閥(fa)并聯使(shi)用(yong)(yong)。
·安全閥進(jin)(jin)口或出(chu)口接管(guan)的直(zhi)徑不得小于(yu)安全閥進(jin)(jin)口或出(chu)口的直(zhi)徑。當幾個(ge)安全閥并聯(lian)安裝時,進(jin)(jin)、出(chu)口主管(guan)截面(mian)(mian)積應(ying)等于(yu)或大于(yu)各支管(guan)截面(mian)(mian)積之和。
·單(dan)獨排入大(da)(da)氣的安全閥,其出口管徑應(ying)按管線壓力降不大(da)(da)于0.1ps確(que)定。
·安全閥排放(fang)介質在常溫下為固體時,應(ying)采(cai)取防(fang)凝(ning)、防(fang)堵措施。
③. 安全閥(fa)的(de)布置
a. 在設備或(huo)管道(dao)上的(de)安(an)全閥(fa)一般應直立安(an)裝(zhuang)。但(dan)對設置在液(ye)體(ti)管道(dao)、換(huan)熱(re)器(qi)或(huo)容器(qi)等處(chu)的(de)安(an)全閥(fa),當閥(fa)門關閉后,可(ke)能(neng)由于熱(re)膨脹(zhang)而使壓力(li)升高的(de)場(chang)所,可(ke)水平安(an)裝(zhuang)。
b. 安全(quan)(quan)閥的(de)安裝位置應盡量靠近被(bei)保護(hu)的(de)設備或管道,如不能(neng)靠近布(bu)置,則要求從(cong)保護(hu)的(de)設備管口到(dao)安全(quan)(quan)閥入口之間管道的(de)壓(ya)力降不超(chao)過該閥定壓(ya)值的(de)3%。
c. 安全閥不應安裝在(zai)長的水平管道的死端(duan),防(fang)止死端(duan)積聚固體或(huo)液體物料(liao),而影響安全閥正常工作(zuo)。
d. 安全閥(fa)(fa)設置位置應考(kao)慮盡量減少壓力(li)波動的(de)影響(xiang),安全閥(fa)(fa)在(zai)壓力(li)波動源后(hou)的(de)位置見圖2.159。
e. 安(an)(an)全(quan)閥(fa)應安(an)(an)裝在(zai)(zai)易(yi)于檢修和調節之處,周圍要有足夠的(de)工作空間。由于大直(zhi)徑安(an)(an)全(quan)閥(fa)重量大,故在(zai)(zai)布置時(shi)要考慮大直(zhi)徑安(an)(an)全(quan)閥(fa)拆卸后吊裝的(de)可能,必要時(shi)要設(she)吊桿(gan)。
f. 安全閥入(ru)口管道應采(cai)用長半徑(jing)彎頭。
g. 安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)出(chu)口管(guan)道的(de)設計應考慮背(bei)(bei)壓不超(chao)過安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)定(ding)(ding)壓的(de)一(yi)定(ding)(ding)值(zhi)。例如,對于普通型(xing)彈簧安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa),其(qi)背(bei)(bei)壓不超(chao)過安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)定(ding)(ding)壓值(zhi)的(de)10%。
h. 排(pai)入(ru)密閉系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)安全(quan)閥出口(kou)管(guan)(guan)道應(ying)(ying)順介質流(liu)向45°斜接(jie)在(zai)泄(xie)壓(ya)總管(guan)(guan)的(de)頂部,以免總管(guan)(guan)內的(de)凝液倒流(liu)入(ru)支管(guan)(guan),并可減小安全(quan)閥背壓(ya),見圖2.160。安全(quan)閥出口(kou)管(guan)(guan)道不能出現“袋形”,安全(quan)閥出口(kou)管(guan)(guan)較長時(shi),宜(yi)設一定(ding)坡(po)度(干氣(qi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)除(chu)外(wai))。安全(quan)閥排(pai)放管(guan)(guan)向大氣(qi)排(pai)放時(shi),要注意其(qi)排(pai)出口(kou)不能朝向設備、平(ping)臺(tai)、梯子、電纜等。濕氣(qi)體泄(xie)壓(ya)系(xi)(xi)統(tong)(tong)排(pai)放管(guan)(guan)內不應(ying)(ying)有“袋形”積液處(chu),安全(quan)閥的(de)安裝高度應(ying)(ying)高于(yu)泄(xie)壓(ya)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。若(ruo)安全(quan)閥出口(kou)低于(yu)泄(xie)壓(ya)總管(guan)(guan)或排(pai)出管(guan)(guan)需要抬高接(jie)人總管(guan)(guan)時(shi),應(ying)(ying)在(zai)低點易于(yu)接(jie)近處(chu)設分(fen)液包(bao)。
i. 當(dang)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)進口(kou)管道上設有(you)切斷閥(fa)(fa)(fa)(fa)時,應選用單閘(zha)板閘(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa),并鉛封開,閥(fa)(fa)(fa)(fa)桿應水平安裝,不可朝上,以(yi)免閥(fa)(fa)(fa)(fa)桿和閥(fa)(fa)(fa)(fa)板連(lian)接的銷(xiao)釘腐蝕或(huo)松動時,滑板下(xia)滑。當(dang)安全閥(fa)(fa)(fa)(fa)設有(you)旁(pang)通(tong)閥(fa)(fa)(fa)(fa)時,該閥(fa)(fa)(fa)(fa)應鉛封關。
j. 對于(yu)排放烴類等(deng)可燃氣體(ti)的安全(quan)閥出口(kou)管道,應在其(qi)底部接入(ru)滅火(huo)用的蒸汽管或(huo)氮氣管,并在樓面上(shang)控制。重組(zu)分氣體(ti)的安全(quan)閥出口(kou)管道應接火(huo)炬管道。
k. 向大氣排(pai)放的(de)(de)安(an)全閥排(pai)放管管口(kou)(kou)朝上時(shi)應(ying)切(qie)成(cheng)平口(kou)(kou),并設(she)置防雨水(shui)措施,注意避免(mian)泄放時(shi)沖擊力過(guo)大,導(dao)致(zhi)防雨設(she)施脫落傷人。安(an)全閥排(pai)放管水(shui)平安(an)裝(zhuang)(zhuang)時(shi),可將管口(kou)(kou)切(qie)成(cheng)45°以防雨水(shui),要避免(mian)切(qie)口(kou)(kou)方向安(an)裝(zhuang)(zhuang)不(bu)合適,致(zhi)使排(pai)出(chu)物噴向平臺。對于(yu)氣體安(an)全閥出(chu)口(kou)(kou)管,應(ying)在(zai)彎頭的(de)(de)最低處開(kai)一淚孔(ф6~10mm),如圖2.161(a)所示,必要時(shi)接(jie)上小管道將凝液排(pai)往安(an)全的(de)(de)地方。
l. 由于安(an)全(quan)閥(fa)排(pai)放時(shi)的反(fan)力以(yi)及(ji)出(chu)口管(guan)的自重、振(zhen)動和熱膨脹等的作用(yong),安(an)全(quan)閥(fa)出(chu)口應設(she)置(zhi)合(he)理的支(zhi)(zhi)架,應有足夠的強度。如圖2.161(b)所示,對于安(an)全(quan)閥(fa)排(pai)放壓(ya)差(cha)較大(da)的管(guan)道必要時(shi)需設(she)置(zhi)減(jian)振(zhen)支(zhi)(zhi)架。支(zhi)(zhi)架設(she)置(zhi)要根據安(an)全(quan)閥(fa)反(fan)力計算確(que)定(ding)。
m. 安(an)全閥的典(dian)型支(zhi)架及配管設計如圖2.162所示。
工(gong)程(cheng)應用(yong):安全(quan)閥配管設計的(de)錯誤(wu)
筆(bi)者在(zai)負責某安(an)全閥配管設計(ji)(ji)評審時,發(fa)現(xian)將要發(fa)向施工現(xian)場的圖(tu)紙如(ru)圖(tu)2.163(a)、(b)所示(shi),安(an)全閥出口DN250的管道,直接90°接到了火(huo)炬(ju)主(zhu)管,不符合通常的設計(ji)(ji)要求,故修改(gai)為圖(tu)2.163(c)所示(shi)的45°連接方式(shi)。