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安全閥

安全閥是鍋爐、壓力容器及其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件。其動(dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備安全生產(chǎn)和人身安全并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān)。在石油化工裝置的設(shè)計(jì)中隨著涉及到的中、高壓壓力等級的設(shè)備與管道的增多安全閥的使用也越來越廣泛。因此安全閥如何合理的布置選用和正確安裝就尤為重要。在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，由于操作失誤、儀表失靈、機(jī)械故障等原因，使設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高就會(huì)造成設(shè)備、管道的損壞，甚至對人員造成生命危害。在設(shè)備或管道上設(shè)置安全閥后當(dāng)壓力超過規(guī)定值時(shí)安全閥會(huì)自動(dòng)開啟，并向系統(tǒng)外排放介質(zhì)從而防止了設(shè)備或管道內(nèi)的壓力超過其安全值所導(dǎo)致的生產(chǎn)事故。因此安全閥廣泛運(yùn)用于石油化工生產(chǎn)裝置中對人員安全和生產(chǎn)安全起到重要的保護(hù)作用。
產(chǎn)品分類：安全閥是一種安全保護(hù)用閥屬于自動(dòng)閥類。
1、按安全閥閥瓣開啟高度可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥，微啟式安全閥開啟行程高度為:≤0.105d0(zui小排放喉部口徑)，一般用于排量不大的流體管路;全啟式安全閥開啟高度為:≤0.25d0(zui小排放喉部口徑)排放量大;按閥體構(gòu)造可分為封閉式和不封閉式兩種。封閉式安全閥即排出的介質(zhì)不外泄全部沿著出口排泄到地點(diǎn)。對于空氣和蒸汽用安全閥多采用不封閉式安全閥。
2、安全閥按結(jié)構(gòu)形式來分，可分為下列4種:
重垂式以重垂為荷載直接加在閥瓣上目前已逐漸淘汰。
杠桿重垂式通過杠桿使重垂的載荷作用在閥瓣上。一般適用于泄壓為0.6MPa、溫度在250℃以下的蒸汽或空氣排放。
彈簧式：彈簧式安全閥主要依靠作用在閥瓣上的彈簧力控制閥的啟閉具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕和啟閉動(dòng)作可靠的優(yōu)點(diǎn)。因此設(shè)備、管道上的安全閥一般采用彈簧式閥體小、靈敏度好適用于各種氣、液體的泄壓。彈簧式安全閥中又分為封閉和不封閉的一般易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式。在彈簧式安全閥中還有帶扳手和不帶扳手的扳手的作用是在檢查閥瓣的靈活程度有時(shí)也可以用作手動(dòng)緊急泄壓用。
先導(dǎo)式(脈沖式)：利用導(dǎo)閥與主閥連在一起通過導(dǎo)閥的脈沖作用驅(qū)動(dòng)主閥動(dòng)作適用于大口徑、大排量及高壓系統(tǒng)。先導(dǎo)閥與主閥都采用無縫管連接由先導(dǎo)閥來感測被控壓力信號并控制主閥的啟閉。其動(dòng)作過程是：當(dāng)安全閥的閥前壓力低于整定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥整定彈簧將閥芯推向閥座密封面氣體介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)閥進(jìn)口進(jìn)入主閥閥芯上腔，使閥芯下移貼緊閥座導(dǎo)閥和主閥都處于無泄漏的關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)閥前壓力達(dá)到或高于整定壓力時(shí)介質(zhì)壓力克服整定壓力，彈簧將導(dǎo)閥閥芯推向上移導(dǎo)閥受力面積由閥芯面積轉(zhuǎn)化為活塞受力面積，受力面積增加上升力增大導(dǎo)閥開啟。主閥閥套上腔內(nèi)的氣體從導(dǎo)閥出口排出，主閥打開介質(zhì)迅速排放活塞行程到zui大位置。當(dāng)介質(zhì)壓力排放到一定壓力時(shí)通過活塞阻尼孔的介質(zhì)壓力使活塞上下兩端產(chǎn)生面積壓差，平衡啟閉壓差由活塞上下兩端面積壓差平衡實(shí)現(xiàn)，當(dāng)閥前壓力降回到工作壓力以下時(shí)在較小彈簧力作用下，閥芯下移實(shí)現(xiàn)其密封導(dǎo)閥關(guān)閉主閥也就隨之而關(guān)閉。
安全閥安裝設(shè)置：在石油化工裝置的設(shè)計(jì)中,隨著涉及到的中、高壓壓力等級的設(shè)備與管道的增多安全閥的使用也相應(yīng)多了起來。因此安全閥正確、合理的布置就尤為重要。設(shè)備或管道上的安全閥一般應(yīng)垂直安裝并盡量靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道。但對設(shè)置的液體管道、換熱器或容器等處的安全閥當(dāng)閥門關(guān)閉后，可能由于熱膨脹而使壓力升高的場所可水平安裝。安全閥一般應(yīng)安裝在易于檢修和可調(diào)節(jié)之處。如:立式容器的安全閥DN80以下者可安裝在平臺內(nèi)靠外側(cè);DN100以上者安裝在平臺外靠平臺處借助平臺可以對閥門進(jìn)行維修和檢修，且不應(yīng)安裝在長的水平管道的死端以免積聚固體物或液體。
管道上安裝的安全閥應(yīng)位于壓力比較穩(wěn)定距波動(dòng)源有一定距離的地方。
安全閥向大氣排放時(shí)對于一般無害介質(zhì)(如空氣等)排放管口要高出以排放口為中心的715m半徑范圍內(nèi)的操作平臺、設(shè)備或地面2.5m以上。而對有腐蝕性、易燃或有毒的介質(zhì)排放口要高出15m半徑范圍內(nèi)的操作平臺、設(shè)備。
安全閥出口接往泄壓總管時(shí)要由上部順著流向以45°角插入總管，以免總管內(nèi)的凝液倒入支管并可減少安全閥的背壓。當(dāng)安全閥定壓大于710MPa時(shí)必須采用45°插入。
濕氣體泄壓系統(tǒng)排放管內(nèi)不應(yīng)有袋形積液處安全閥的安裝高度應(yīng)高于泄壓系統(tǒng)。若安全閥出口低于泄壓總管或排出管需要抬高接入總管時(shí)，應(yīng)在低處易于接近的地方設(shè)液體儲(chǔ)罐和液位計(jì)或手動(dòng)放液閥，并定期排放至密閉系統(tǒng)以免袋形管段積液。另外在寒冷地區(qū)袋形管段需要蒸汽伴熱防凍。蒸汽伴熱管可使袋形管內(nèi)的冷凝液氣化避免積液。但即使采用伴熱管手動(dòng)放液閥仍是必須的。
安全閥出口管的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮背壓不超過安全閥設(shè)定壓力。對于彈簧式安全閥普通型其背壓一般不宜超過閥定壓的10%波紋管型(平衡型)其背壓一般不宜超過安全閥壓的30%;對于先導(dǎo)式安全閥其背壓不超過安全閥定壓的60%。具體數(shù)據(jù)應(yīng)查閱制造廠樣本經(jīng)工藝計(jì)算決定。
由于氣體或蒸汽由安全閥出口排入大氣時(shí)在出口管中心線上產(chǎn)生于流向相反的作用力稱為安全閥的反作用力。在進(jìn)行安全閥出口管道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮反作用力對氣體排出的影響。如:安全閥出口管應(yīng)設(shè)固定支架，當(dāng)安全閥入口管段較長時(shí)壓力容器壁應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)。
安全閥設(shè)置的正確與否，對整個(gè)裝置系統(tǒng)的安全生產(chǎn)起著非常重要的作用,因此安全閥的設(shè)計(jì)和選型對于壓力容器和壓力管道的設(shè)計(jì)和使用也是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)應(yīng)引起設(shè)計(jì)工作者的高度重視，否則安全生產(chǎn)就成為一句空話。