工藝裝置安全閥進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)分析

趙晶基（吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院，吉林　長(zhǎng)春　130000）

工藝裝置安全閥進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)分析

趙晶基
（吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院，吉林長(zhǎng)春130000）

摘要：隨著我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，石油化工管道數(shù)量和范圍不斷擴(kuò)大，給相關(guān)附屬設(shè)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(chǎn)安全、生產(chǎn)效益的關(guān)鍵，本文主要就石油化工裝置安全閥相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)做了簡(jiǎn)單的闡述。

關(guān)鍵詞：石油化工；安全閥；工藝裝置；管道；進(jìn)出口；設(shè)計(jì)

化工裝置是我國(guó)石油化工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，是相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的核心設(shè)施，同時(shí)由于石油化工裝置本身存在易燃易爆、腐蝕性強(qiáng)、毒性強(qiáng)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(chǎng)基礎(chǔ)。安全閥作為保證石油化工工業(yè)生產(chǎn)安全的關(guān)鍵，在整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jìn)出口管道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)入手，并分析了未來(lái)研究方向。

一、安全閥概述

在石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域，以自動(dòng)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(chǎn)的核心，是不可或缺的安全泄壓裝置，它的存在主要以承擔(dān)過(guò)強(qiáng)壓力、管線容器的保護(hù)屏障，是保護(hù)石油化工生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)舉措，在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間里都深受石化產(chǎn)業(yè)的重視。目前，我們過(guò)的安全閥設(shè)計(jì)與研究多過(guò)于注重安全閥壓力、排量的設(shè)定，對(duì)整個(gè)管道安裝設(shè)計(jì)以及進(jìn)出口壓力的重視度不夠，其實(shí)整個(gè)安全閥管道設(shè)計(jì)合理與否與管道材料、進(jìn)出口壓力有著密切關(guān)系，這也是保證安全法正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，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(dòng)關(guān)閉的時(shí)候避免受到外力作用而處于異常狀態(tài)，這種設(shè)備的出現(xiàn)是當(dāng)管道內(nèi)部的截止壓力超過(guò)規(guī)定數(shù)值的時(shí)候，能夠通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)及時(shí)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(chǎn)業(yè)的壓力管道最為常見。

二、安全閥進(jìn)口管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

安全閥作為保證管道生產(chǎn)安全的主要舉措，它的應(yīng)用已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間的歷史了，且設(shè)計(jì)與安裝方法也相當(dāng)成熟，其美中不足的地方便是對(duì)于進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)還存在一定的缺陷，讓其在應(yīng)用和發(fā)展中產(chǎn)生一定的制約。基于這種情況，下面我們就安全閥進(jìn)出口管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)做詳細(xì)分析。

1壓力值的確定。在化工管道安裝與設(shè)計(jì)中，如果保護(hù)容器與管道內(nèi)部的壓力值相差過(guò)大的話，那么整個(gè)壓力值必然會(huì)高于安全閥的預(yù)定壓力值，這個(gè)時(shí)候應(yīng)當(dāng)將安全閥設(shè)計(jì)與安裝置放在管道外部，并且在管道安全閥入口處設(shè)置靜壓力也就是容器內(nèi)部的靜壓力。當(dāng)安全閥內(nèi)部的壓力值排放出來(lái)之后，因?yàn)榘踩y入口內(nèi)部的動(dòng)壓出現(xiàn)損失之后安全閥進(jìn)口出的壓力值也就較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于容器內(nèi)部的靜壓力，這個(gè)時(shí)候若果安全閥入口端的管線壓力迅速降低，那么整個(gè)安全閥的靜壓力會(huì)造成安全閥底座承擔(dān)新的壓力，這個(gè)時(shí)候我們需要立即關(guān)閉相關(guān)靜壓力，一直等到壓力值超過(guò)整定壓力值的時(shí)候我們方可再次開啟安全閥，如此反復(fù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以避免產(chǎn)生振動(dòng)，減輕因?yàn)樵O(shè)備的震動(dòng)而造成設(shè)備損害。此外，這種設(shè)計(jì)方法的選擇能有利于保護(hù)設(shè)備安全性、穩(wěn)定性以及耐久性，并且有效的將管道內(nèi)部的壓力值降到最小。通常情況下，石油化工產(chǎn)業(yè)的管道內(nèi)部壓力往往大于外部壓力，流量應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照安全閥排放的時(shí)候通過(guò)安全閥最大流量進(jìn)行計(jì)算。在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們可以采取下面幾種措施來(lái)減少壓力的變化。首先是在安全閥安裝與設(shè)計(jì)中要盡可能的減少被保護(hù)設(shè)備的管道；其次是在管道或者其他設(shè)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(jìn)口管徑的一致。最后是采用一些長(zhǎng)半徑彎頭管道作為研究重點(diǎn)。

2振動(dòng)設(shè)計(jì)。在安全閥設(shè)計(jì)中，為了更好的避免安全閥錯(cuò)誤操作而產(chǎn)生的震動(dòng)以及因?yàn)檎饎?dòng)而產(chǎn)生的管道口損壞，對(duì)于一些大型設(shè)備以及震動(dòng)力較強(qiáng)的設(shè)備在設(shè)計(jì)中要高度重視安全閥的位置，并且在設(shè)計(jì)方法上選擇一些壓力值穩(wěn)定、振動(dòng)源比較遠(yuǎn)的地區(qū)。

3安全閥進(jìn)口管道設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)切斷閥，如果必須要設(shè)置，那么就需要在設(shè)計(jì)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(lái)進(jìn)行處理，并且選擇單閘板閥板進(jìn)行鉛封，在閥桿的安裝設(shè)計(jì)中則通常都是以水平設(shè)計(jì)為主。如果這個(gè)時(shí)候安全閥的旁邊還需要設(shè)置旁通閥，則更需要采用科學(xué)、合理的鉛封閉技術(shù)。在工作中，為了更好的確保安全閥工作的科學(xué)性、合理性，管道設(shè)計(jì)工作中通常都會(huì)采用雙安全閥、多安全閥方式，甚至是多個(gè)安全閥共同安裝在一個(gè)管道內(nèi)部，這個(gè)時(shí)候的設(shè)計(jì)則需要確保管道口的具體應(yīng)力預(yù)防達(dá)到預(yù)計(jì)目標(biāo)。

4安全閥堵塞設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)工作中，為了避免因?yàn)榘踩y堵塞而造成的管道性能傷害，設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要充分考慮防堵工作，常見的防堵設(shè)計(jì)主要包含了蒸汽法、伴熱法等。對(duì)于那些容易凝結(jié)且具備一定腐蝕性的管道誰(shuí)家，在設(shè)計(jì)安全閥的同時(shí)還需要加設(shè)一定的爆破片，以避免安全閥產(chǎn)生腐蝕以及堵死問(wèn)題，同時(shí)還可以利用安全閥與爆破片之間的通過(guò)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(shè)計(jì)要點(diǎn)

安全閥出口管道的管徑要不小于安全閥出口直徑。對(duì)于彈簧式安全閥，彈簧設(shè)定時(shí)不考慮靜背壓的影響，出口管道的動(dòng)背壓與靜背壓之和要不大于設(shè)定壓力（表壓）的10%。對(duì)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(shè)切斷閥，如必須設(shè)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(diǎn)，一般出口朝上，排放口要切成平口，在管道低點(diǎn)有一個(gè)φ6～φ10的排液孔。管口附絲網(wǎng)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(nèi)的地面、設(shè)備、操作平臺(tái)等2.5m以上。對(duì)于有毒、或有腐蝕性、或易燃物料，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)允許排向大氣時(shí)，排放口要高出以排放口為中心的15m半徑范圍內(nèi)的地面、設(shè)備、操作平臺(tái)3m以上。

結(jié)語(yǔ)

總之，石油化工裝置中安全閥進(jìn)出口設(shè)計(jì)工作是一個(gè)復(fù)雜、繁瑣的內(nèi)容，因此我們需要高度重視相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，在采用合理、科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，還要不斷引入新理念、新模式，從根本上減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，減少能耗，提高管道社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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中圖分類號(hào)：TH134

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