①. 安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)是一種(zhong)安(an)全(quan)保護用(yong)閥(fa)(fa)(fa),它的(de)(de)啟(qi)閉件在外力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)處于常閉狀態,當設備或管(guan)道(dao)內(nei)的(de)(de)介質(zhi)(zhi)壓力(li)升高(gao),超(chao)(chao)過規定值時自動開(kai)啟(qi),通過向系(xi)統(tong)外排放介質(zhi)(zhi)來防止(zhi)(zhi)管(guan)道(dao)或設備內(nei)介質(zhi)(zhi)壓力(li)超(chao)(chao)過規定數值。當壓力(li)恢復正常后,在壓力(li)回降到(dao)工作(zuo)(zuo)壓力(li)或略(lve)低于工作(zuo)(zuo)壓力(li)時閥(fa)(fa)(fa)門再行關閉并(bing)限(xian)止(zhi)(zhi)介質(zhi)(zhi)外流(liu)。安(an)全(quan)閥(fa)(fa)(fa)屬于自動閥(fa)(fa)(fa)類,主要用(yong)于鍋爐、壓力(li)容器(qi)和管(guan)道(dao)上,控制壓力(li)不(bu)超(chao)(chao)過規定值,對人身安(an)全(quan)和設備運行起重要保護作(zuo)(zuo)用(yong)。
安全閥(fa)用于(yu)承壓設備、容器(qi)或管道上,作為超(chao)壓保護裝置。當設備或管路中的工作壓力超(chao)過規定數(shu)值時(shi),安全閥(fa)便自動(dong)打(da)開(kai),排除一定數(shu)量的流體,防止(zhi)系(xi)統(tong)內壓力超(chao)過預定值,當壓力恢(hui)復正常(chang)后又自動(dong)關閉。
②. 安(an)全閥的選用
a. 安(an)全閥的(de)設置應(ying)符合(he)下(xia)列原則。
·在生產過(guo)程中,由于火災(zai)、動(dong)力(li)(li)故障和操作(zuo)故障等原因,可能(neng)導致設備內壓超過(guo)設計壓力(li)(li)時,該設備應(ying)設置安全(quan)閥。
·對(dui)容(rong)積式(shi)壓(ya)(ya)縮機和容(rong)積式(shi)泵(beng):當(dang)機(或(huo)(huo)泵(beng))的失控壓(ya)(ya)力可能超過機體(ti)(或(huo)(huo)泵(beng)體(ti))所能承(cheng)受的壓(ya)(ya)力時(shi)(機體(ti)或(huo)(huo)泵(beng)體(ti)本身帶有(you)安(an)(an)全閥者除外)或(huo)(huo)當(dang)機(或(huo)(huo)泵(beng))的壓(ya)(ya)力超高對(dui)下游(you)設備安(an)(an)全操作有(you)較大影響(xiang)時(shi),其出口應設置安(an)(an)全閥。
·對(dui)于凝汽式汽輪(lun)機,應在(zai)復水器前設置安全(quan)閥(fa)。對(dui)背(bei)壓式汽輪(lun)機,應在(zai)蒸汽出(chu)口管上設置安全(quan)閥(fa)。
·有(you)幾(ji)個(ge)容(rong)器組成的一(yi)個(ge)壓力系統,如中(zhong)間設(she)有(you)隔斷(duan)閥(fa)時(shi)(shi),應(ying)視為(wei)幾(ji)個(ge)獨立的容(rong)器,每個(ge)容(rong)器均應(ying)按要求設(she)置安全閥(fa),如中(zhong)間無隔斷(duan)閥(fa)時(shi)(shi),上游(you)容(rong)器上已(yi)設(she)安全閥(fa),下游(you)容(rong)器可(ke)不(bu)設(she)。
·頂(ding)部(bu)操(cao)作壓(ya)力大于0.07MPa(表)的壓(ya)力容器,頂(ding)部(bu)操(cao)作壓(ya)力大于0.03MPa(表)的蒸(zheng)餾(liu)(liu)塔(ta)、蒸(zheng)發塔(ta)、汽提(ti)塔(ta)(汽提(ti)塔(ta)頂(ding)部(bu)蒸(zheng)汽通(tong)入另一蒸(zheng)餾(liu)(liu)塔(ta)者除外),塔(ta)頂(ding)或塔(ta)頂(ding)餾(liu)(liu)出(chu)線(xian)上應設(she)安全閥。
.減壓閥后的設備或(huo)管(guan)道不能承受減壓閥前的壓力時,在設備或(huo)管(guan)道上應設置安全閥。
·安全閥的設置(zhi)應滿足安全閥每年(nian)至少校驗一次的要(yao)求。
b. 安(an)全閥的泄(xie)放(fang)量應按火(huo)災、動力(li)故障或操作故障等事故中的最大一種(zhong)情(qing)況考慮。事故泄(xie)放(fang)量可按標(biao)準確定。
c. 安全閥的泄放壓(ya)力(li)(即定(ding)壓(ya)p8))不(bu)應高于設備的設計壓(ya)力(li)。
d. 安(an)全(quan)閥的選用及連接應(ying)符(fu)合(he)下列要求。
·在(zai)一般(ban)情(qing)況下,應選用彈簧非平衡全(quan)啟式安全(quan)閥,當(dang)背(bei)壓大(da)于(yu)0.1ps時,可(ke)選用波紋(wen)管(平衡型)安全(quan)閥,當(dang)背(bei)壓大(da)于(yu)0.3ps時,可(ke)選用先導式安全(quan)閥。
·選(xuan)用(yong)的(de)安全閥噴嘴(zui)面(mian)積(ji)(ji)應大于計算面(mian)積(ji)(ji)。當一個安全閥不能(neng)滿(man)足要求(qiu)時,可(ke)選(xuan)用(yong)多(duo)個安全閥并聯使用(yong)。
·安(an)全閥(fa)(fa)進(jin)口或出口接管(guan)的(de)直徑不(bu)得小(xiao)于安(an)全閥(fa)(fa)進(jin)口或出口的(de)直徑。當幾(ji)個(ge)安(an)全閥(fa)(fa)并聯安(an)裝時,進(jin)、出口主管(guan)截面積(ji)應等于或大于各支管(guan)截面積(ji)之和。
·單(dan)獨排入大(da)氣的安全閥,其(qi)出口管徑應按管線(xian)壓力(li)降不大(da)于0.1ps確定。
·安全閥排(pai)放介質在常溫下(xia)為固體(ti)時,應(ying)采取防凝、防堵措施。
③. 安全(quan)閥的布置(zhi)
a. 在設備(bei)或(huo)管(guan)(guan)道(dao)上的(de)安全閥一般應直立(li)安裝。但對設置在液體(ti)管(guan)(guan)道(dao)、換熱器或(huo)容(rong)器等處的(de)安全閥,當閥門(men)關閉后,可能由于熱膨(peng)脹而使壓力升高的(de)場所,可水平安裝。
b. 安全(quan)閥的(de)安裝位置應(ying)盡量靠近被保護的(de)設備(bei)(bei)或管(guan)道,如(ru)不(bu)能靠近布置,則要(yao)求從保護的(de)設備(bei)(bei)管(guan)口到安全(quan)閥入口之間(jian)管(guan)道的(de)壓力降不(bu)超過該閥定壓值的(de)3%。
c. 安(an)全閥(fa)不應安(an)裝(zhuang)在長的(de)水平(ping)管道的(de)死(si)端(duan)(duan),防止死(si)端(duan)(duan)積聚固體或(huo)液體物(wu)料,而影(ying)響安(an)全閥(fa)正常工作。
d. 安(an)全閥設置(zhi)位置(zhi)應考慮盡量減少壓力(li)波動的(de)影(ying)響(xiang),安(an)全閥在壓力(li)波動源后的(de)位置(zhi)見圖2.159。
e. 安(an)(an)全閥(fa)應(ying)安(an)(an)裝(zhuang)在易于(yu)檢修和調節(jie)之處,周圍要有足夠的(de)工作空間。由于(yu)大直徑(jing)安(an)(an)全閥(fa)重量大,故在布置時要考慮(lv)大直徑(jing)安(an)(an)全閥(fa)拆(chai)卸(xie)后吊裝(zhuang)的(de)可能,必要時要設吊桿。
f. 安全閥入口(kou)管(guan)道應采用(yong)長半(ban)徑彎頭。
g. 安(an)全閥(fa)出口管(guan)道的設計應(ying)考慮背壓不(bu)超(chao)過(guo)安(an)全閥(fa)定壓的一定值。例如,對于(yu)普通型彈簧安(an)全閥(fa),其背壓不(bu)超(chao)過(guo)安(an)全閥(fa)定壓值的10%。
h. 排(pai)入密閉系統的(de)安全閥出(chu)(chu)(chu)口管(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)順(shun)介質(zhi)流(liu)向45°斜接(jie)(jie)在泄(xie)壓總管(guan)(guan)的(de)頂部,以免(mian)總管(guan)(guan)內的(de)凝(ning)液(ye)倒(dao)流(liu)入支管(guan)(guan),并(bing)可減小安全閥背(bei)壓,見(jian)圖(tu)2.160。安全閥出(chu)(chu)(chu)口管(guan)(guan)道(dao)不能(neng)出(chu)(chu)(chu)現(xian)“袋形”,安全閥出(chu)(chu)(chu)口管(guan)(guan)較長時(shi),宜(yi)設(she)一定坡度(干氣(qi)(qi)系統除外)。安全閥排(pai)放(fang)管(guan)(guan)向大氣(qi)(qi)排(pai)放(fang)時(shi),要注意其排(pai)出(chu)(chu)(chu)口不能(neng)朝向設(she)備(bei)、平臺、梯子、電纜等。濕氣(qi)(qi)體泄(xie)壓系統排(pai)放(fang)管(guan)(guan)內不應(ying)(ying)有“袋形”積液(ye)處,安全閥的(de)安裝(zhuang)高度應(ying)(ying)高于泄(xie)壓系統。若安全閥出(chu)(chu)(chu)口低于泄(xie)壓總管(guan)(guan)或排(pai)出(chu)(chu)(chu)管(guan)(guan)需(xu)要抬高接(jie)(jie)人(ren)總管(guan)(guan)時(shi),應(ying)(ying)在低點(dian)易于接(jie)(jie)近處設(she)分(fen)液(ye)包。
i. 當(dang)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)進口管道上設(she)有(you)(you)切斷閥(fa)(fa)時(shi)(shi),應(ying)選用單閘(zha)(zha)板(ban)閘(zha)(zha)閥(fa)(fa),并鉛(qian)封(feng)開,閥(fa)(fa)桿應(ying)水平(ping)安(an)裝,不可朝(chao)上,以(yi)免閥(fa)(fa)桿和閥(fa)(fa)板(ban)連接的銷釘腐蝕或松(song)動時(shi)(shi),滑板(ban)下滑。當(dang)安(an)全(quan)閥(fa)(fa)設(she)有(you)(you)旁(pang)通閥(fa)(fa)時(shi)(shi),該閥(fa)(fa)應(ying)鉛(qian)封(feng)關(guan)。
j. 對于(yu)排放(fang)烴類等(deng)可燃氣(qi)(qi)體的(de)(de)安全閥出口管道(dao),應在其底部接入滅火用的(de)(de)蒸汽管或氮氣(qi)(qi)管,并(bing)在樓面上(shang)控制。重組(zu)分氣(qi)(qi)體的(de)(de)安全閥出口管道(dao)應接火炬管道(dao)。
k. 向大氣排(pai)(pai)放的(de)安全(quan)(quan)閥排(pai)(pai)放管(guan)管(guan)口(kou)(kou)朝上時應切成(cheng)平(ping)口(kou)(kou),并設(she)置防雨(yu)水措施,注意避(bi)免泄放時沖擊力(li)過大,導致防雨(yu)設(she)施脫落傷人。安全(quan)(quan)閥排(pai)(pai)放管(guan)水平(ping)安裝(zhuang)時,可將(jiang)管(guan)口(kou)(kou)切成(cheng)45°以防雨(yu)水,要(yao)避(bi)免切口(kou)(kou)方向安裝(zhuang)不合適,致使(shi)排(pai)(pai)出物噴向平(ping)臺。對于氣體安全(quan)(quan)閥出口(kou)(kou)管(guan),應在彎(wan)頭的(de)最低處開(kai)一淚(lei)孔(kong)(ф6~10mm),如圖2.161(a)所示,必要(yao)時接(jie)上小管(guan)道將(jiang)凝液排(pai)(pai)往安全(quan)(quan)的(de)地方。
l. 由于安(an)全(quan)閥(fa)排放(fang)時的(de)反力以(yi)及出口管的(de)自重、振(zhen)動和熱膨(peng)脹等的(de)作用,安(an)全(quan)閥(fa)出口應設置(zhi)(zhi)合(he)理的(de)支(zhi)架,應有足夠(gou)的(de)強(qiang)度。如圖2.161(b)所示,對(dui)于安(an)全(quan)閥(fa)排放(fang)壓差較大(da)的(de)管道必要時需設置(zhi)(zhi)減振(zhen)支(zhi)架。支(zhi)架設置(zhi)(zhi)要根據(ju)安(an)全(quan)閥(fa)反力計(ji)算確定。
m. 安全閥的典型支架及配(pei)管設計(ji)如圖2.162所示(shi)。
工(gong)程應用(yong):安全閥配管(guan)設計(ji)的錯誤
筆者在負責某安(an)全(quan)閥配管設計(ji)評審時,發(fa)現將(jiang)要(yao)(yao)發(fa)向(xiang)施工現場的圖紙如(ru)圖2.163(a)、(b)所(suo)示,安(an)全(quan)閥出口DN250的管道,直接(jie)90°接(jie)到了(le)火(huo)炬主管,不符合通常的設計(ji)要(yao)(yao)求,故修改(gai)為圖2.163(c)所(suo)示的45°連接(jie)方(fang)式。