安全阀各种事故工况下泄放量的计算

• 安全阀各种事故工况下泄放量的计算
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• 阀门误关闭
  • 出口阀门关闭，入口阀门未关闭时，泄放量为被关闭的管道大正常流量。    
  • 管道两端的切断阀关闭时，泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道，液体膨胀量按式(1.1)计算。
  • 换热器冷侧进出口阀门关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算，计算公式见式(1.1)。
  • 充满液体的容器，进出口阀门全部关闭时，泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量：

   V=B·H／(Gl·Cp)                                      (1.1)

   式中:   

   V——体积泄放流量，m3／h；

   B——体积膨胀系数，l／℃；

   H——正常工作条件下大传热量，kJ／h；

   Gl——液相密度，kg／m3；

   CP--定压比热，kJ／(kg℃)。    

安全阀常见的故障以及消除方法
       安全阀故障的主要原因是设计、制造、选择或使用不当造成的。这些故障如不及时消除，就会影响阀的功效和寿命，甚至不能起到安全保护作用。    

 常见的故障及消除方法如下：    

（1）泄漏。在设备正常工作压力下，阀瓣与阀座密封面之间发生超过允许程度的渗漏。其原因有：阀瓣与阀座密封面之间有脏物。可使用提升扳手将阀开启几次，把脏物冲去；密封面损伤。应根据损伤程度，采用研磨或车削后研磨的方法加以修复；阀杆弯曲、倾斜或杠杆与支点偏斜，使阀芯与阀瓣错位。应重新装配或更换；弹簧弹性降低或失去弹性。应采取更换弹簧、重新调整开启压力等措施。  

（2）到规定压力时不开启。造成这种情况的原因是定压不准。应重新调整弹簧的压缩量或重锤的位置；阀瓣与阀座粘住。应定期对安全阀作手动放气或放水试验；杠杆式安全阀的杠杆被卡住或重锤被移动。应重新调整重锤位置并使杠杆运动自如。    

（3）不到规定压力开启。主要是定压不准；弹簧老化弹力下降。应适当旋紧调整螺杆或更换弹簧。    

（4）排气后压力继续上升。这主要是因为选用的安全阀排量小平设备的安全泄放量，应重新选用合适的安全阀；阀杆中线不正或弹簧生锈，使阀瓣不能开到应有的高度，应重新装配阀杆或更换弹簧；排气管截有不够，应采取符合安全排放面积的排气管。    

（5）阀瓣频跳或振动。 主要是由于弹簧刚度太大。应改用刚度适当的弹簧；调节圈调整不当，使回座压力过高。应重新调整调节圈位置；排放管道阻力过大，造成过大的排放背压。应减小排放管道阻力。    

（6）排放后阀瓣不回座。这主要是弹簧弯曲阀杆、阀瓣安装位置不正或被卡住造成的。应重新装配。



• 循环水故障
• 以循环水为冷媒的塔顶冷凝器，当循环水发生故障(断水)时，塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的大91视频WWW免费下载量。
• 以循环水为冷媒的其它换热器，当循环水发生故障(断水)时，应仔细分析影响的范围，确定泄放量。
• 电力故障
• 停止供电时，用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动，塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的91视频WWW免费下载量。
• 塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时，在停电情况下，塔顶设置的安全阀 的泄放量为正常工作工况下，进入冷凝器的大91视频WWW免费下载量的15%。
• 停止供电时，要仔细分析停电的影响范围，如泵、压缩机、风机、阀门的驱动机构等，以确定足够的泄放量。
• 不凝气的积累    
• 若塔顶冷凝器中有较多无法排放的不凝气，则塔顶设置的安全阀的泄放量与1.2规定相同。
• 其它积累不凝气的场合，要分析其影响范围，以确定泄放量。
• 控制阀故障
• 安装在设备出口的控制阀，发生故障时若处于全闭位置，则所设安全阀的泄放量为流经此控制阀的大正常流量。
• 安装在设备入口的控制阀，发生故障时若处于全开位置时：

   (1) 对于气相管道，如果满足低压侧的设计压力小于高压侧的设计压力的2／3，则安全阀的泄放量应按式(1.5)计算：    

   W=3171.3(CVl—CV2)Ph(Gg／T)1/2                 (1.5)

   式中

   W——质量泄放流量，k8／h；

   CVl——控制阀的Cv值，

   CV2——控制阀小流量下的Cv值；

   Ph——高压侧工作压力，MPa，

   Gg---气相密度，kg／m3；

   T——泄放温度，K。

   如果高压侧物料有可能向低压侧传热，则必须考虑传热的影响。

• 对于液相管道，安全阀的泄放量为控制阀大通过量与正常流量之差，并且要估计高压侧物料有无闪蒸。
• 过度热量输入

换热器热媒侧的控制阀失灵全开、切断阀误开，设备的加热夹套、加热盘管的切断阀误开等工况下，以过度热量的输入而引起的91视频黄色网蒸发量或液体的膨胀量来计。

• 易挥发物料进入高温系统
• 轻烃误入热油以及水误入热油等工况下，由于产生大量91视频WWW免费下载，致使容器内的压力迅速上升。
• 由于此事故工况下的泄放量无法确定而且压力升高十分迅速，所以，安装安全阀是不合适的，应设置爆破片。
• 这种工况的保护措施是确保避免发生此类事故。    
• 换热器管破裂
• 如果换热器低压侧的设计压力小于高压侧的设计压力的2／3时，则应作为事故工况考虑。
• 根据1.8.1的条件，安全阀的泄放量按式(1.8)计算出的结果和高压侧正常流量比较，取二者的较小值。
• 换热器管破裂时的泄放量

   W=5.6·d2·(Gl×ΔP)1/2                                (1.8)

   式中

   W——质量泄放流量，kg／h；

   d——管内径，mm； 

   Gl——液相密度，kg／m3；

   ΔP——高压侧(管程)与低压侧(壳程)的压差，MPa。

   本公式适用于高压流体为液相。

• 化学反应失控
• 对于放热的化学反应，如果温度、压力和流量等自动控制失灵／使化学反应失控，形成“飞温”，这时产生大量的热量，使物料急剧大量蒸发，形成超压。这类事故工况，安装安全阀无论在反应时间，还是在泄放速率方面均不能满足要求，应设置爆破片。
• 如果所有者能提供准确的化学反应动力学关联式，推算出事故工况下的泄放量，则可以在所有者和建设方的同意下设置安全阀。
• 外部火灾
• 本规定适用于盛有液体的容器暴露在外部火灾之中。
• 容器的湿润面积(A)

容器内液面之下的面积统称为湿润面积。外部火焰传入的热量通过湿润面积使容器内的物料气化。上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,波纹管91视频看看簧色,活塞式91视频看看簧色,91视频WWW免费下载91视频看看簧色,先导式91视频看看簧色,空气91视频看看簧色,氮气91视频看看簧色,水用91视频看看簧色,自力式91视频看看簧色,比例91视频看看簧色)、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。不同型式设备的湿润面积计算如下：

(1)卧立式容器：距地面7.5m或距能形成大面积火焰的平台之上7.5m高度范围内的容器外表面积与高正常液位以下的外表面积比较，取两者中较小值。

   a.对于椭圆形封头的设备全部外表面积为：

   Ae=πD0(L+0.3D0)                             (1.10—1)

   Ae——外表面积，m2；

   Do——设备直径，m；

   L——设备总长(包括封头)，m。   

   b. 91视频黄色网压缩机出口的缓冲罐一般多盛一半液体，湿润表面为容器总表面积的50%。

   c. 分馏塔的湿润表面为塔底正常高液位和7.5m高度内塔盘上液体部分的表面积之和。

(2) 球型容器：球型容器的湿润面积，应取半球表面积或距地面7.5m高度下表面积二者中的较大值。

(3) 湿润面积包括火灾影响范围内的管道外表面积。

• 容器外壁校正系数(F)

容器壁外的设施可以阻碍火焰热量传至容器，用容器外壁校正系数(F)反映其

 对传热的影响。

 (1) 根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》(1991年1月1日施行)

   中规定：

a．容器在地面上无保温：F＝1.0

b. 容器在地面下用砂土覆盖：F＝0.3

c. 容器顶部设有大于10l／(m2·min)水喷淋装置：F=0.6

d．容器在地面上有完好保温，见式(1.10—4)。

 (2) 根据美国石油学会标准API—520：

a．容器在地面上无保温：F＝1.0

b．容器有水喷淋设施：F＝1.0    

c．容器在地面上有良好保温时，按式(1.10—2)计算：                      (1.10—2)

式中:

       λ——保温材料的导热系数，kJ／(m·h·℃)；

       do——保温材料厚度，m；

       t——泄放温度，℃。

d．  容器在地面之下和有砂土覆盖的地上容器，(F)值按式(1.10—2)计算，将其中的保温材料的导热系数和厚度换成土壤或砂土相应的数值。

另外，保冷材料一般不耐烧，因此，保冷容器的外壁校正系数(F)为1.0。



• 安全泄放量

   (1)根据劳动部颁发的《压力容器安全技术监察规程》(1991年1月1日施行)中规定：

   a.无保温层                          (1.10—3)

式中：W－泄放量，kg／h：

      Hl－泄放条件下的汽化热，kJ／kg：

      A－润湿面积，m2；

F－容器外壁校正系数，取1.10.3(1)中的取值

b.有保温层

             (1.10—4)

式中：t－泄放温度，℃：

λ－保温材料的导热系数；

d0－保温材料的厚度，m。

 (2) 根据美国石油学会标准API－520中规定：对于有足够的消防保护措施和

   有能及时排走地面上泄漏的物料措施时，容器的泄放量为：

                      (1.10—5)

   否则，采用式(1.10—6)计算：

                      (1.10—5)

   式中符号同式(1.10—3)，F取1.10.3(2)中的取值。

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