工藝裝置安全閥進出口管道設計分析

趙晶基（吉林省石油化工設計研究院，吉林　長春　130000）

工藝裝置安全閥進出口管道設計分析

趙晶基
（吉林省石油化工設計研究院，吉林長春130000）

摘要：隨著我國石油化工產業(yè)的進一步發(fā)展，石油化工管道數(shù)量和范圍不斷擴大，給相關附屬設備也提出了新要求。安全閥作為石油化工管道中不可或缺的組成部分，它是保證石油化工生產安全、生產效益的關鍵，本文主要就石油化工裝置安全閥相關設計要點做了簡單的闡述。

關鍵詞：石油化工；安全閥；工藝裝置；管道；進出口；設計

化工裝置是我國石油化工業(yè)發(fā)展的基礎，是相關工業(yè)生產的核心設施，同時由于石油化工裝置本身存在易燃易爆、腐蝕性強、毒性強的特征，因此做好安全控制工作就顯得十分必要，這給安全閥的出現(xiàn)與發(fā)展提供了市場基礎。安全閥作為保證石油化工工業(yè)生產安全的關鍵，在整個社會經濟發(fā)展中都有舉足輕重的作用。這里我們從化工裝置中安全閥進出口管道的設計要點入手，并分析了未來研究方向。

一、安全閥概述

在石油化工生產領域，以自動化、精確化和多功能化為主的現(xiàn)代安全閥已成為該工業(yè)生產的核心，是不可或缺的安全泄壓裝置，它的存在主要以承擔過強壓力、管線容器的保護屏障，是保護石油化工生產安全的基礎舉措，在過去很長的一段時間里都深受石化產業(yè)的重視。目前，我們過的安全閥設計與研究多過于注重安全閥壓力、排量的設定，對整個管道安裝設計以及進出口壓力的重視度不夠，其實整個安全閥管道設計合理與否與管道材料、進出口壓力有著密切關系，這也是保證安全法正常運行的基礎，更是保證石油化工事業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的保障依據(jù)。安全閥就是在壓力管道啟動關閉的時候避免受到外力作用而處于異常狀態(tài)，這種設備的出現(xiàn)是當管道內部的截止壓力超過規(guī)定數(shù)值的時候，能夠通過相關系統(tǒng)及時的向兩邊排放一定壓力，從而保證管道安全的特殊裝置，這種裝置在目前主要用于鍋爐、壓力容器以及壓力管道上，其中以石化產業(yè)的壓力管道最為常見。

二、安全閥進口管道設計要點

安全閥作為保證管道生產安全的主要舉措，它的應用已經有很長一段時間的歷史了，且設計與安裝方法也相當成熟，其美中不足的地方便是對于進出口管道設計還存在一定的缺陷，讓其在應用和發(fā)展中產生一定的制約。基于這種情況，下面我們就安全閥進出口管道設計要點做詳細分析。

1壓力值的確定。在化工管道安裝與設計中，如果保護容器與管道內部的壓力值相差過大的話，那么整個壓力值必然會高于安全閥的預定壓力值，這個時候應當將安全閥設計與安裝置放在管道外部，并且在管道安全閥入口處設置靜壓力也就是容器內部的靜壓力。當安全閥內部的壓力值排放出來之后，因為安全閥入口內部的動壓出現(xiàn)損失之后安全閥進口出的壓力值也就較小，遠遠低于容器內部的靜壓力，這個時候若果安全閥入口端的管線壓力迅速降低，那么整個安全閥的靜壓力會造成安全閥底座承擔新的壓力，這個時候我們需要立即關閉相關靜壓力，一直等到壓力值超過整定壓力值的時候我們方可再次開啟安全閥，如此反復進行設計，以避免產生振動，減輕因為設備的震動而造成設備損害。此外，這種設計方法的選擇能有利于保護設備安全性、穩(wěn)定性以及耐久性，并且有效的將管道內部的壓力值降到最小。通常情況下，石油化工產業(yè)的管道內部壓力往往大于外部壓力，流量應當嚴格按照安全閥排放的時候通過安全閥最大流量進行計算。在設計的時候我們可以采取下面幾種措施來減少壓力的變化。首先是在安全閥安裝與設計中要盡可能的減少被保護設備的管道；其次是在管道或者其他設備上連接一定的安全閥，并且將安全閥的直徑與入口管徑相符處理，保證管道口與安全閥進口管徑的一致。最后是采用一些長半徑彎頭管道作為研究重點。

2振動設計。在安全閥設計中，為了更好的避免安全閥錯誤操作而產生的震動以及因為震動而產生的管道口損壞，對于一些大型設備以及震動力較強的設備在設計中要高度重視安全閥的位置，并且在設計方法上選擇一些壓力值穩(wěn)定、振動源比較遠的地區(qū)。

3安全閥進口管道設計。在設計中，為了避免管道口切斷閥出現(xiàn)誤差，通常都不在入口部位設計切斷閥，如果必須要設置，那么就需要在設計中提前做好閥桿以及閥板之間的鏈接，并且利用防腐蝕滑板、銷釘來進行處理，并且選擇單閘板閥板進行鉛封，在閥桿的安裝設計中則通常都是以水平設計為主。如果這個時候安全閥的旁邊還需要設置旁通閥，則更需要采用科學、合理的鉛封閉技術。在工作中，為了更好的確保安全閥工作的科學性、合理性，管道設計工作中通常都會采用雙安全閥、多安全閥方式，甚至是多個安全閥共同安裝在一個管道內部，這個時候的設計則需要確保管道口的具體應力預防達到預計目標。

4安全閥堵塞設計。在具體設計工作中，為了避免因為安全閥堵塞而造成的管道性能傷害，設計的時候必須要充分考慮防堵工作，常見的防堵設計主要包含了蒸汽法、伴熱法等。對于那些容易凝結且具備一定腐蝕性的管道誰家，在設計安全閥的同時還需要加設一定的爆破片，以避免安全閥產生腐蝕以及堵死問題，同時還可以利用安全閥與爆破片之間的通過能力，并且將各種不確定因素考慮其中。

三、安全閥出口管道設計要點

安全閥出口管道的管徑要不小于安全閥出口直徑。對于彈簧式安全閥，彈簧設定時不考慮靜背壓的影響，出口管道的動背壓與靜背壓之和要不大于設定壓力（表壓）的10%。對于波紋管背壓平衡式安全閥要不大于50%。安全閥的出口管道一般不設切斷閥，如必須設置，則要求切斷閥鉛封在開啟狀態(tài)。排放的氣相要排向安全地點，一般出口朝上，排放口要切成平口，在管道低點有一個φ6～φ10的排液孔。管口附絲網以避免飛鳥筑巢。排放口要高出以排放口為中心的7.5m半徑范圍內的地面、設備、操作平臺等2.5m以上。對于有毒、或有腐蝕性、或易燃物料，應按有關規(guī)范執(zhí)行。當允許排向大氣時，排放口要高出以排放口為中心的15m半徑范圍內的地面、設備、操作平臺3m以上。

結語

總之，石油化工裝置中安全閥進出口設計工作是一個復雜、繁瑣的內容，因此我們需要高度重視相關設計內容，在采用合理、科學的方法進行設計的同時，還要不斷引入新理念、新模式，從根本上減少設備維護費用，減少能耗，提高管道社會經濟效益。

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