安全阀进出口管道的安装设计

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安全阀进出口管道的安装设计

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  1 安全阀进出口管道的安装设计总则  1.0.1 本标准适用于设备和管道上安全阀进出口管道的安装设计。

1.0.2 执行本标准时,尚应执行有关标准的规定。 1.0.3 本标准代替《安全阀的管线设计》(BA3-2-10-82)。   2 一般要求  2.0.1 在设备和管道上的安全阀,一般应直立安装。 2.0.2 安全阀不应安装在水平管道的死端,以免液体或固体积聚。 2.0. 安全阀应安装在易于调节、检查和检修的位置,周围要有足够的工作空间,对于大直径重量超过100kg的安全阀,应考虑方便装卸,必要时设置吊杆。 2.0.4 安全阀的进出口管道上设有切断阀时,切断阀上应标注铅封开,设有副线 阀时,副线阀上应标注铅封关。切断阀应选用闸阀,阀杆应水平安装,这样可避免由于闸板脱落而造成事故。 2.0.5 分馏塔顶部的安全阀如直接向大气排放介质时,可设在塔顶馏出线的 顶部;如向密闭系统排放介质时,可设在塔顶馏出线至冷凝冷却设备的入口总管上如图2.0.5所示。球罐上的安全阀应设在罐的顶部。 图2.0.5 塔顶馏出线上安全阀位置示意 2.0.6  安全阀附近还装有压力表时,安全阀与压力表宜靠近安装。 2.0.7 重锤式安全阀的安装位置,应使重锤处于方便检查的方位,且不应妨碍设 备上其他部件的安装和操作。 2.0.8 在往复式压缩机出口管道上设有脉动阻尼器或孔板并在其下游设置安全阀 时,安全阀与脉动阻尼器或孔板之间,应有一段直管,其小长度应为公称直径的10倍。 

3  安全阀进口管道设计  3.0.1 安全阀进口管道的大压力降不应超过安全阀定压值的3%,为此在设计上应考虑以下各点:  a) 安全阀应靠近被保护的设备或管道;  b) 安全阀的进口接管直径可大于安全阀进口直径1-3级,大小头应设在靠近安全阀的进口处;  c) 安全阀进口处有如弯头时采用长半径弯头。 3.0.2 安全阀进口管应考虑压力脉动的影响,管道上的安全阀应位于压力比较稳 定,距波动源有一定距离的地方。   管道上安全阀距波动源的距离 压力波动源 小直管段为公称直径DN的倍数 调节阀或截止阀 25 两个弯头不在同一平面上 20 两个弯头在同一平面上 15 一个弯头或缓冲罐 10 脉动衰减器(流量孔板) 注: 表内数值为美国石油协会标准API-RP-520的值。   3.0.3 如采用导阀型安全阀,从容器或管道直接取压时,可不受进口管的压力降 不大于安全阀定压值的3%的限制,此时需要有两个连接管,分别接到主阀和导阀上,如图3.0.3所示。  

4 安全阀出口管道的设计 4.0.1  直接向大气排放介质的安全阀出口管道应考虑以下各点:  a) 安全阀出口管道排放管端应切成平口,使介质直接向上高速排出,远离平台有人之处,并在出口管道的水平管段开6~10mm小孔以便排液, b) 安全阀排放管口之外可设套筒,这样可减少排放管的反作用力,见图4.0.1-2。 4.0.1-2  安全阀排放管口之外设套管的安装示意 图注: 1-排放管,2-套管,3-支架,4-Φ610泪孔  4.0.2  安全阀排放管口高度要求  a) 无危险性气体安全阀排放口应高于以排放口为中心的7.5m半径范围内的操作平台、设备或地面2.5m以上;  b) 可燃气体安全阀排放口应高出以排放口为中心的10m半径范围内的平台或建 筑物顶3.5m 以上,4.0.2  可燃气体安全阀排放口高度示 图注: 阴影部分为平台或建筑物的设置范围 

 c) 可燃气体安全阀排放口与明火处的水平距离,不应小于15m,且不应朝向明 火处。 4.0.3 安全阀出口介质排入密闭系统的管道应考虑以下各点:  a) 安全阀出口管道高于放空总管时,由安全阀出口至放空总管应有向下的坡度,并应顺流向45°斜接到放空总管的顶部且与总管平行。  b) 安全阀出口管道低于放空总管并可能有凝液存在时,在安全阀出口管道上的低点应设排液管及阀门,并应将排液管引至安全地区或凝液收集罐。  c) 安全阀的出口管道应妥善支撑,以防泄压时的过大弯矩造成管道应力值超过许用范围。支撑方法应根据安全阀所在的设备或管道附属构架的具体情况而定。参见图4.0.3。 4.0.4 安全阀出口接管直径可大于安全阀出口直径1~3级,大小头应设在靠近安 全阀的出口处

12 安全阀入口管道的设计12.1 安全阀一般应尽量靠近被保护设备或管道安装,安装位置要易于维修和检验。管道直径不小于安全阀的入口直径,入口管道的压力降不大于安全阀设定压力(表压)的3%。入口管道一般不设切断阀;如果必须设置,则切断阀要铅封开启,而且不影响安全阀的操作。有时设双安全阀以保证至少有一个安全阀能正常工作.12.2 如果几个安全阀共用一条入口管道时,入口管道要满足几个安全阀的流量要求。12.3 安全阀设置在管道上,如图16.12。安全阀距振动源(如果有)的距离应满足图中说明的要求。对于压缩机等大型设备振动源,更应注意安全阀的设置位置,以避免误开启和由于振动使入口管道破坏。12.4 保护全充满液体的设备所用的安全阀,要安装在设备的顶部或顶部出口管道上。12.5 安全阀入口管道至少要有5%的坡度,坡向被保护的系统。入口管道尽量避免袋形弯,如不能避免,则对于易凝物质,在袋形弯低点有连续流动的排液管连至同一压力系统,若凝液易变稠或成态,则此排液管要伴热;对于不凝介质,在袋形弯的低处有易于接近的放净阀。12.6 核算在工作温度范围内管道是否需要补偿;同时要核算与安全阀入口管道相连的工艺管道本身热胀冷缩的长度变化。13 安全阀出口管道的设计13.1 安全阀出口管道的管径要不小于安全阀出口直径。对于弹簧式安全阀,弹簧设定时不考虑静背压的影响,出口管道的动背压(动背压按8.3所要求的计算)与静背压之和要不大于设定压力(表压)的10%。对于波纹管背压平衡式安全阀要不大于50%。安全阀的出口管道一般不设切断阀,如必须设置,则要求切断阀铅封在开启状态。13.2 直接排向大气13.2.1 排放的气相要排向安全地点,一般出口朝上,排放口要切成平口,在管道低点有一个φ6~φ10的排液孔。管口附丝网以避免飞鸟筑巢。13.2.2 排放口要高出以排放口为中心的7.5m半径范围内的地面、设备、操作平台等2.5m以上。对于有毒、或有腐蚀性、或易燃物料,应按有关规范执行。当允许排向大气时,排放口要高出以排放口为中心的15m半径范围内的地面、设备、操作平台3m以上。13.2.3 安全阀排放气体的温度高于物料的自然温度,则排出管要设灭火蒸汽,见图16.13所示。灭火蒸汽管小管径为DN25。13.2.4 特殊工艺物料,如易自聚,易结晶等,在排出管设氮气吹扫口,连续通入氮气。13.2.5 排至大气的液体要向下引至安全地点。13.3 排至密闭系统13.3.1 安全阀的排放管道应坡向主管,尽量避免袋形弯。无法避免时,在低点要设易接近的放净阀。对于易凝汽体,在低点设蒸汽伴热管,以免积液。13.3.2 排放管与主管的连续,要从主管上部或侧面顺流向45。角插入。既可防止总管内的凝液倒入支管,又可减少管路压力降。13.3.3 核算在可能的工作温度范围内出口管道的补偿。13.3.4 对于排放来自冷冻(液化气等)的物料,应检查管材是否合理。13.4 排放管道的管径(气相)13.4.1 在背压允许的范围内,应保持排放管内的物料具有较高的流速,使之经济合理。13.4.2 直接排至大气的管道,排放管出口马赫数取小17 符号说明a ? 小泄放面积,mm2;a1 ? 不考虑液体粘性计算的小泄放面积,mm2;a2 ? 安全阀的喉径面积(液相),mm2;A ? 湿润面积,m2;A0 ? 安全阀泄放管口截面积(泄放至大气),mm2;排放管道压力较低,压力降计算公式应选用可压缩流体的压力降计算公式。在安全阀未选定之前,排放流量按工艺计算的泄放量;一般在安全阀选定之后,用安全阀的额定流量再计算一次管道压力降,校核所选的管径是否合适。但在特殊情况下则有所不同,在工艺计算的泄放量很小时,不得不选择较大的安全阀,这样安全阀的额定流量可能几倍于计算值。按额定流量计算的管径可能远大于用计算的泄放量计算的管径,所以在经济上是不合算的。这时,要根据经验确定合理的管径,以满足技术和经济的要求。14 安全阀出口反力的计算和反力数据表14.1 安全阀出口反力的计算物料泄放时,流体的流动会对排放管道产生一作用力,并通过排出管道传至安全阀;进而以力矩的形式通过安全阀入口管道传至设备接管。这个力和力矩是否对安全阀的进出口管道和设备的接管、法兰产生不良影响(如容器是否要补强等),需要进行详细的计算后确定。作用力的大小与物料泄放至大气还是泄放至密闭系统有很大关系。14.1.1 气相物料泄放至大气对于可压缩流体(气体或蒸汽)临界稳态流动,且物料流经安全阀后经一段水平管、一个90。长半径弯头、一段垂直立管排入大气,如图16.14所示,作用力(f)按式(14.1-1)计Cp ? 定压比热容 kJ/(kg·k) ;Cv1 ? 控制阀的Cv值;Cv2 ? 控制阀小流量下的Cv值;d ? 换热管内直径,mm;d0 ? 保温材料的厚度,m;d1 ? 安全阀的喉径,mm;D ? 安全阀的阀座口径,mm;D0 ? 设备直径,m;f ? 泄放反力,N;F ? 容器外壁校正系数;F′ ? 泄放阀因子;g ? 重力加速度9.81m/s2;Gg ? 气相密度,kg/m3;Gl ? 液相密度,kg/m3;H ? 微启式安全阀开启高度,mm;H ? 正常工作下大输入热量,kJ/h;Hl ? 泄放条件下气化热,kJ/kg;k ? 绝热指数(Cp/Cv);Kb ? 背压修正系数;Kf ? 亚临界流动系数;KN ? Napier方程系数;Kp ? 液体超压修正系数;Ksh ? 水蒸汽过热系数;Kv ? 液体粘度修正系数;Kw ? 液体背压修正系数;L ? 设备总长(包括封头)m;l ? 安全阀入口管长,m;M ? 分子量;Ma ? 马赫数;P ? 泄放压力,MPa;P2 ? 泄放至大气的出口管处的静压,MPa(表);Pb ? 背压,MPa;Pcf ? 临界流动压力,MPa;Pd ? 流体压力,MPa;Ph ? 高压侧工作压力,MPa;ΔP ? 高压侧与低压侧压力差,MPa;t ? 泄放温度,℃;T ? 泄放温度,K;Tw ? 金属壁温,K;U ? 物料流速,m/s;Ua ? 声速,m/s;V ? 体积泄放流量,m3/h;W ? 质量泄放流量,kg/h;X ? 气体特性系数;Z ? 气体压缩因子;λ ? 保温材料导热系数,kJ(m·h·℃);μ ? 粘度,mPa·s;? ? 微启式安全阀锥形密封面的半锥角,度。压力? 本规定除注明外,均为压力。上海申弘阀门有限公司主营阀门有:减压阀(气体减压阀,可调式减压阀,波纹管减压阀,活塞式减压阀,蒸汽减压阀,先导式减压阀,空气减压阀,氮气减压阀,水用减压阀,自力式减压阀,比例减压阀)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。同时,公司可按照客户的要求进行非标产品的设计、制造、加工。始终以质量为本,一切为满足用户的经营理念,不断引进*的新技术,新工艺、新材料,竭诚为用户提供的阀门产品和更加完善的售后服务。公司配有车、刨、磨、铣、钻、焊、自动喷涂等机械设备二百六十余台套,并配有材料分析、理化X线及超声波探伤仪等专业检测设备八十余台套,同时设有阀门研发中心、控制阀测控中心、阀门质量检测中心。上海申弘阀门有限公司是集阀门的研发生产、销售及技术服务于一体的流体控制企业,其产品和服务在化工、石化、石油、液化气、造纸、采矿、电力、食品、制药、冶金、轻工、楼宇、市政工程、污水处理、环保、给排水等领域市场处于地位。公司凭着“生命在于运动、企业在与创新”的发展宗旨,紧跟市场需求,提升产品质量,竭诚为新老用户提供具的产品及服务,确保用户满意。如还需了解更多安全阀选用资料请点击查看。



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