浅谈压力容器安全泄放装置的选用

?必威动态 ????|???? ?2019-08-10 12:00


  1安全泄放装置的作用及其设置原则1.1安全泄放装置的作用压力容器是一种承压装置,但是每台容器都是按预定的压力设计的,所以其壁厚只能允许其承受一定的压力,即所谓最高使用压力,在这个压力范围内,容器可以安全运行,超过这个压力,容器就有可能因过度的塑变而遭到破坏,并会由此造成恶性重大事故。
  安全泄放装置就是为了保证压力容器安全运行、防止其发生超压的一种保险装置。储气罐不同分:碳素钢储气罐、低合金钢储气罐、不锈钢储气罐。按照压力分:低压储气罐、中压储气罐、高压储气罐。储气罐(压力容器)一般由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成。此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。安全泄放装置具有这样的性能:当容器在正常的工作压力下运行时,它保证严密不漏,而一旦容器内压力超过规定,它就能自动把容器内部的气体迅速排出,使容器内的压力始终保持在最高许用压力范围内。
  1.2安全泄放装置的设置原则在压力容器中,并不是每台都必须装设安全泄放装置。例如,在连续的操作系统中,如果几台容器的许用压力相同,压力源也相同,而且每台容器内的压力又不会自动升高时,则可以在整个相同压力系统内装设一个安全泄放装置。只有那些由于某种原因,容器内的压力有可能升高时,才需要单独装设安全泄放装置。在常用的压力容器中,必须单独装设安全泄放装置的有以下几种*液化气体储罐,由于介质温度升高,其饱和压力也相应提篼;压力机附属的气体储罐;容器内在生产过程(guò chéng)中,可能因物料的化学反应使内部压力升高的反应容器;由载热体加热,使设备内液体蒸发汽化的换热容器;装设于系统内,用减压阀或调节阀降压后进气,其最高许用压力小于压力源的压力容器。
  2安全泄放装置的类型及特点安全泄放装置按其结构形式可以分为阀型、断裂型、熔化型和组合型等几种。
  阀型安全泄放装置就是常用的安全阀(作用:控制压力不超过规定值),是一种重闭安全泄放装置。当容器中的压力超过允许值以后,它能够自动开启,把过剩的气体或蒸汽排到大气中或低压系统内,达到容器泄压的目的。其特点是它仅仅排泄容器内高于规定部分的压力,而当容器内压力降到某一数值后,它又能自动迅速关闭,维持容器的正常运行。安全阀的缺点是:密封性能较差,在正常工作压力下,也常常会有轻微的泄漏;由于弹簧的惯性作用,阀的开启常有滞后作用;用在盛装一些不洁净气体的设备上时,阀口有被堵塞或阀瓣有被粘住的可能。
  2.2断裂型安全泄放装置常用的断裂型安全泄放装置为爆破片,是一种一次性安全泄放装置。它是通过爆破片的断裂而排出气体,达到容器泄压的目的。与安全阀相比,其优点一是密封性能较好,二是泄压反应较快,泄压时动作滞后的惯性小,三是气体内所含的污物对它的影响较小。其缺点是它在完成泄压后即不能继续使用,因此容器也得停止运行。
  2.3熔化型安全泄放装置熔化型安全泄放装置就是常用的易熔塞,它是通过(tōng guò)易熔合金的熔化使容器内的气体从原来填兹酆辖鸬目字信懦觯佣锏叫寡沟哪康摹F特点是主要用于防止容器由于温度升高而发生的超压,因为只有介质的温度升高到一定程度,易熔合金才能熔化,容器内的压力才能泄放。由干易熔合金强度很低,这种安全泄放装置的泄放面积不能太大,因此只能装设在需要排放量很小的容器上,目前一般多用干液化气体气瓶和溶解乙炔气瓶。
  2.4组合型安全泄放装置组合型安全泄放装置是同时具有阀型和断裂(fracture)型或阀型和熔化型的组合装置。常见的有弹簧式安全阀和爆破片的组合型。这种类型的安全泄放装置同时具有阀型和断裂型的优点。它既可以防止阀型安全泄放装置的泄漏,又可以在排放过高的压力后,使容器能继续运行。
  3安全泄放装置的选用3.1压力容器的安全泄放量和安全泄放装置的排放能力安全泄放装置的作用是防止压力容器超压。
  要达到这个目的,就必须使安全泄放装置的排放能力大于压力容器的安全泄放量。
  所谓压力容器的安全泄放量是指容器在超压时,为保证其压力不继续升高,在单位时间内所必须排放的气量。安全泄放装置的排放能力是其处于全开状态时,在排放压力下,单位时间内排出的气量。
  安全泄放装置的排放能力应满足以下要求:装有单个泄放装置时,应使容器内的压力增值不超过设计压力的10%或20kPa中的较大值;装有多个泄放装置时,应使容器内的压力增值不超过设计压力的12%或30kPa中的较大值。
  3.2安全泄放装置的选用原则按结构形式可分为杠杆式、弹簧式和脉冲式三种。
  按气体的排放方式可分为全封闭式、半封闭式和敞开式二种。
  按阀瓣的最大开启高度与阀孔直径之比可分为微启式和全启式二种。
  安全阀的选用应采取以下步骤(procedure):确定型式、确定公称压力、确定规格、确定型号。分气缸也叫分汽包,它是 蒸汽锅炉的主要配套设备,广泛用于发电、石油化工、钢铁、水泥、建筑等行业。压力容器选用什么型式的安全阀,主要取决于容器的工作条件及工作介质的性能。
  由于弹簧式安全阀结构紧凑、轻便,也比较灵敏可靠,故一般的压力容器多采用该种型式。储气罐不同分:碳素钢储气罐、低合金钢储气罐、不锈钢储气罐。按照压力分:低压储气罐、中压储气罐、高压储气罐。储气罐(压力容器)一般由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成。此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。对于易燃介质和毒性程度为极度、高度或中度危害介质的压力容器,应选用封闭式,并在阀的排出口装设导管,将排放介质引至安全地点,进行妥善处理;对于非易燃介质或空气及其它不会感染环境的介质的压力容器,可采用半封闭式或敞开式;槽车等移动式压力容器应选用内置式安全阀,以防车辆行驶时安全阀被树枝等刮碰。对于高压容器和安全泄放量大的中低压容器,一般选用全启式安全阀,只有在安全泄放量较小、安全阀背压较大和要求容器压力平稳的情况下,才选用微启式安全阀。
  由于爆破片是一次性使用的安全泄放装置,泄压后,容器也被迫停止运行,因此它只在不适宜装设安全阀或安全阀不能可靠工作的压力容器中使用。具体有以下几种情况:容器内储存的物料会导致安全阀失灵时;C)容器内的压力增长过快,以致安全阀不能适应时;安全阀不能适用的其它情况。
  剪切破坏型。这是早期广泛使用的一种型式,目前用的较少。
  弯曲破坏型。这也是较早使用的一种型式。
  普通拉伸破坏型。
  爆破片的选用应按以下步骤进行:确定型式、确定动作压力、确定泄放面积。压力容器选用什么型式的爆破片,主要取决于容器的工艺条件及工作介质的性能,具体可以从以下几个方面考虑。
  从介质方面,首先要考虑介质在工作温度下对膜片有无腐蚀作用;如果介质是可燃物料则不宜选用铸铁或碳素钢等材料制造膜片,以免膜片破裂时产生火花,在容器外引起可燃物料的燃烧爆炸。
  从膜片材料(Material)的使用温度方面,为了防止膜片金属在高温下产生蠕变(creep),致使其在低于设定动作压力下爆破,应选用许用温度极限不低于实际使用温度的材料来制造膜片……
  从压力波动方面,脉动载荷或压力大幅度频繁波动的容器,最好选用失稳型爆破片,因为其它类型的爆破片,在工作压力下膜片都处于高应力状态,较易疲劳失效。
  3.2.3组合型安全泄放装置的选用原则安全阀与爆破片的组合可分为并联组合和串联组合二种方式。
  安全阀与爆破片并联组合时,爆破片的标定爆破压力不得超过容器的设计压力,安全阀的开启压力应略低于爆破片的标定爆破压力,让爆破片仅在极端超压的情况下进行补充排放,以补充安全阀排放能力的不足。
  安全阀进口和容器之间串联爆破片装置时,应满足下列条件:安全阀与爆破片装置组合的排放能力应满足3.1的要求;爆破片破裂后的泄放面积应不小于安全阀进口面积,同时应保证爆破片破裂的碎片(suipian)不影响安全阀的正常动作;爆破片与安全阀之间应装设压力表、旋塞、排气孔或报警指示器,以检爆破片是否破裂或渗漏。
  安全阀出口侧串联爆破片时,应满足下列条件容器内的介质应是洁净的,不含有胶着物质或阻塞物质;安全阀的排放能力应满足3.1的要求