①. 安(an)全閥是一(yi)種安(an)全保(bao)護用(yong)閥,它的啟閉(bi)件在外(wai)力(li)(li)作用(yong)下處于(yu)(yu)常閉(bi)狀態,當設備或(huo)管(guan)道(dao)內的介質(zhi)(zhi)(zhi)壓力(li)(li)升(sheng)高,超過(guo)(guo)規定值時自(zi)動(dong)開啟,通過(guo)(guo)向系統(tong)外(wai)排放介質(zhi)(zhi)(zhi)來防(fang)止管(guan)道(dao)或(huo)設備內介質(zhi)(zhi)(zhi)壓力(li)(li)超過(guo)(guo)規定數值。當壓力(li)(li)恢復正常后(hou),在壓力(li)(li)回降到工作壓力(li)(li)或(huo)略低于(yu)(yu)工作壓力(li)(li)時閥門再行關閉(bi)并限止介質(zhi)(zhi)(zhi)外(wai)流(liu)。安(an)全閥屬于(yu)(yu)自(zi)動(dong)閥類,主要用(yong)于(yu)(yu)鍋爐、壓力(li)(li)容(rong)器和管(guan)道(dao)上,控(kong)制壓力(li)(li)不超過(guo)(guo)規定值,對人身(shen)安(an)全和設備運行起重要保(bao)護作用(yong)。


  安(an)全閥用于承壓(ya)設(she)備、容器(qi)或(huo)管(guan)道上(shang),作為超壓(ya)保護裝置。當設(she)備或(huo)管(guan)路中的工作壓(ya)力超過規定數(shu)值(zhi)時,安(an)全閥便自動(dong)(dong)打開(kai),排除一定數(shu)量的流(liu)體,防止(zhi)系統內壓(ya)力超過預定值(zhi),當壓(ya)力恢復正常后(hou)又自動(dong)(dong)關閉。


②. 安(an)全閥(fa)的選用(yong)


 a. 安全閥的(de)設置應符合下列原則。


   ·在生產過程中,由于(yu)火(huo)災、動(dong)力故(gu)障和(he)操作(zuo)故(gu)障等(deng)原因(yin),可能導致設(she)備(bei)內壓(ya)超過設(she)計壓(ya)力時,該(gai)設(she)備(bei)應設(she)置安全閥。


   ·對容積式壓縮機(ji)(ji)和(he)容積式泵:當機(ji)(ji)(或(huo)泵)的失控(kong)壓力可能超過機(ji)(ji)體(ti)(或(huo)泵體(ti))所能承受的壓力時(機(ji)(ji)體(ti)或(huo)泵體(ti)本身帶有安(an)全閥(fa)者除(chu)外)或(huo)當機(ji)(ji)(或(huo)泵)的壓力超高對下游(you)設(she)(she)備安(an)全操作有較大(da)影響(xiang)時,其出口應(ying)設(she)(she)置安(an)全閥(fa)。


   ·對于凝汽式汽輪機,應在復水器前設(she)置安(an)全(quan)閥(fa)。對背壓式汽輪機,應在蒸汽出口(kou)管(guan)上設(she)置安(an)全(quan)閥(fa)。


   ·有幾個(ge)容(rong)器(qi)組成的一(yi)個(ge)壓力系統,如中間(jian)設(she)(she)有隔(ge)斷閥(fa)時,應(ying)視為幾個(ge)獨立的容(rong)器(qi),每個(ge)容(rong)器(qi)均應(ying)按(an)要求設(she)(she)置安全閥(fa),如中間(jian)無隔(ge)斷閥(fa)時,上(shang)游(you)容(rong)器(qi)上(shang)已(yi)設(she)(she)安全閥(fa),下游(you)容(rong)器(qi)可不設(she)(she)。


   ·頂部(bu)(bu)操作壓(ya)力大(da)于0.07MPa(表)的壓(ya)力容器,頂部(bu)(bu)操作壓(ya)力大(da)于0.03MPa(表)的蒸(zheng)餾(liu)(liu)塔(ta)、蒸(zheng)發塔(ta)、汽(qi)提(ti)塔(ta)(汽(qi)提(ti)塔(ta)頂部(bu)(bu)蒸(zheng)汽(qi)通(tong)入另一蒸(zheng)餾(liu)(liu)塔(ta)者除(chu)外),塔(ta)頂或塔(ta)頂餾(liu)(liu)出線上應設安(an)全閥(fa)。


   .減壓閥后的(de)(de)設備或管道不能承受減壓閥前的(de)(de)壓力時,在設備或管道上(shang)應設置安全閥。


   ·安(an)全閥(fa)(fa)的設置應滿(man)足安(an)全閥(fa)(fa)每(mei)年至少校(xiao)驗一次的要求。


 b. 安全閥的泄(xie)放(fang)量應按火(huo)災(zai)、動力故(gu)(gu)障(zhang)或操作故(gu)(gu)障(zhang)等事故(gu)(gu)中(zhong)的最大一種情況考慮。事故(gu)(gu)泄(xie)放(fang)量可(ke)按標(biao)準確定。


 c. 安(an)全閥的(de)泄放壓(ya)力(即定壓(ya)p8))不應高于設備的(de)設計壓(ya)力。


 d. 安全(quan)閥(fa)的選用(yong)及連接(jie)應符合下(xia)列要(yao)求。


   ·在一般情況(kuang)下,應選用(yong)彈(dan)簧(huang)非平衡(heng)全(quan)啟式(shi)(shi)安全(quan)閥,當(dang)背壓(ya)大于0.1ps時(shi),可(ke)選用(yong)波紋管(平衡(heng)型)安全(quan)閥,當(dang)背壓(ya)大于0.3ps時(shi),可(ke)選用(yong)先導式(shi)(shi)安全(quan)閥。


   ·選(xuan)用(yong)的安(an)全(quan)閥噴(pen)嘴面(mian)積應大于(yu)計算(suan)面(mian)積。當一個(ge)安(an)全(quan)閥不能滿足要求時,可選(xuan)用(yong)多個(ge)安(an)全(quan)閥并聯(lian)使用(yong)。


   ·安(an)全閥(fa)進(jin)(jin)口或(huo)出口接管的直徑不得小于安(an)全閥(fa)進(jin)(jin)口或(huo)出口的直徑。當幾個(ge)安(an)全閥(fa)并聯安(an)裝時,進(jin)(jin)、出口主管截面積應等(deng)于或(huo)大于各支管截面積之和。


   ·單獨排入大氣的(de)安全(quan)閥,其(qi)出口管(guan)(guan)徑(jing)應(ying)按(an)管(guan)(guan)線(xian)壓力降(jiang)不大于0.1ps確定。


   ·安全(quan)閥排放介(jie)質(zhi)在常溫下為固體時,應(ying)采取防凝(ning)、防堵措施。


③. 安(an)全閥(fa)的(de)布置


 a. 在設(she)備或(huo)管道(dao)上(shang)的安(an)全(quan)閥一般應直立安(an)裝。但對(dui)設(she)置在液體管道(dao)、換(huan)熱器或(huo)容器等處的安(an)全(quan)閥,當閥門關閉后,可(ke)能由于(yu)熱膨脹(zhang)而使壓力升高的場所,可(ke)水平安(an)裝。


 b. 安全(quan)閥(fa)(fa)的(de)(de)安裝位置應(ying)盡量靠近被保護的(de)(de)設備或(huo)管道,如不能靠近布(bu)置,則要(yao)求從保護的(de)(de)設備管口到安全(quan)閥(fa)(fa)入(ru)口之間管道的(de)(de)壓力降(jiang)不超過該閥(fa)(fa)定壓值的(de)(de)3%。


 c. 安(an)全閥不(bu)應(ying)安(an)裝在長的水平管(guan)道(dao)的死端(duan),防止死端(duan)積聚固體或液體物料(liao),而影響安(an)全閥正常工作。


 d. 安全閥設置(zhi)(zhi)位(wei)置(zhi)(zhi)應考慮盡量減少壓(ya)力波動(dong)的影響(xiang),安全閥在(zai)壓(ya)力波動(dong)源后的位(wei)置(zhi)(zhi)見圖2.159。


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e.  安(an)全(quan)(quan)閥(fa)應安(an)裝在易(yi)于檢(jian)修和調節之處,周圍要有足(zu)夠的(de)工(gong)作空間。由于大(da)直徑安(an)全(quan)(quan)閥(fa)重量大(da),故在布置時要考慮大(da)直徑安(an)全(quan)(quan)閥(fa)拆卸后吊(diao)裝的(de)可能,必要時要設吊(diao)桿。


f.  安全(quan)閥入口管道應(ying)采用(yong)長半徑彎頭。


g.  安(an)全閥(fa)出口(kou)管道(dao)的設計應考慮背壓不(bu)超過(guo)安(an)全閥(fa)定壓的一定值。例(li)如,對于普通型彈簧(huang)安(an)全閥(fa),其背壓不(bu)超過(guo)安(an)全閥(fa)定壓值的10%。


h. 排入密閉系(xi)統(tong)的安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)管(guan)(guan)道應(ying)(ying)順介質流向(xiang)45°斜(xie)接(jie)在泄(xie)壓總管(guan)(guan)的頂(ding)部(bu),以免總管(guan)(guan)內(nei)的凝液倒流入支(zhi)管(guan)(guan),并可減小安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)背(bei)壓,見圖2.160。安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)管(guan)(guan)道不(bu)能出(chu)(chu)現“袋(dai)形”,安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)管(guan)(guan)較長時(shi),宜設一定(ding)坡度(干氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)除(chu)外(wai))。安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)排放管(guan)(guan)向(xiang)大氣(qi)(qi)排放時(shi),要注意其(qi)排出(chu)(chu)口(kou)不(bu)能朝向(xiang)設備、平臺、梯子(zi)、電纜等。濕(shi)氣(qi)(qi)體泄(xie)壓系(xi)統(tong)排放管(guan)(guan)內(nei)不(bu)應(ying)(ying)有(you)“袋(dai)形”積(ji)液處,安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)的安(an)(an)裝高度應(ying)(ying)高于(yu)(yu)泄(xie)壓系(xi)統(tong)。若安(an)(an)全(quan)閥(fa)(fa)出(chu)(chu)口(kou)低于(yu)(yu)泄(xie)壓總管(guan)(guan)或排出(chu)(chu)管(guan)(guan)需要抬(tai)高接(jie)人總管(guan)(guan)時(shi),應(ying)(ying)在低點易于(yu)(yu)接(jie)近處設分液包。


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i. 當(dang)安(an)全閥進口管道上設有(you)切斷(duan)閥時,應(ying)選用單閘(zha)板閘(zha)閥,并(bing)鉛封(feng)開,閥桿應(ying)水平安(an)裝,不可(ke)朝上,以(yi)免閥桿和閥板連接的銷釘腐蝕或松(song)動時,滑板下(xia)滑。當(dang)安(an)全閥設有(you)旁通閥時,該閥應(ying)鉛封(feng)關。


j. 對于(yu)排放烴類(lei)等可燃氣體的(de)安全閥出(chu)口管道,應(ying)(ying)在其底部接入滅(mie)火(huo)用的(de)蒸汽管或氮氣管,并(bing)在樓面上控(kong)制(zhi)。重組分氣體的(de)安全閥出(chu)口管道應(ying)(ying)接火(huo)炬管道。


k. 向(xiang)大(da)氣排放(fang)的(de)(de)安(an)全閥排放(fang)管(guan)管(guan)口(kou)朝上(shang)(shang)時(shi)應(ying)切(qie)成(cheng)平(ping)口(kou),并設置防(fang)(fang)雨(yu)水措施,注意避(bi)免泄放(fang)時(shi)沖擊力過大(da),導致防(fang)(fang)雨(yu)設施脫落(luo)傷人。安(an)全閥排放(fang)管(guan)水平(ping)安(an)裝(zhuang)時(shi),可將管(guan)口(kou)切(qie)成(cheng)45°以防(fang)(fang)雨(yu)水,要避(bi)免切(qie)口(kou)方(fang)向(xiang)安(an)裝(zhuang)不合適,致使排出物(wu)噴向(xiang)平(ping)臺。對(dui)于(yu)氣體安(an)全閥出口(kou)管(guan),應(ying)在彎頭的(de)(de)最低處開(kai)一淚孔(ф6~10mm),如(ru)圖(tu)2.161(a)所示,必要時(shi)接上(shang)(shang)小管(guan)道將凝液(ye)排往安(an)全的(de)(de)地(di)方(fang)。


l. 由于安(an)(an)全閥排放時的(de)反力(li)以及出(chu)口管(guan)的(de)自(zi)重(zhong)、振動和熱膨(peng)脹等的(de)作用,安(an)(an)全閥出(chu)口應設置合理的(de)支(zhi)架,應有足(zu)夠的(de)強度。如圖2.161(b)所示,對于安(an)(an)全閥排放壓差較大的(de)管(guan)道必(bi)要時需設置減振支(zhi)架。支(zhi)架設置要根據(ju)安(an)(an)全閥反力(li)計算(suan)確(que)定(ding)。


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m. 安(an)全(quan)閥的(de)典型支架及(ji)配(pei)管設計(ji)如(ru)圖2.162所示(shi)。


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工程應用:安全閥配管設計的錯(cuo)誤


筆者在負責某安全閥(fa)配管設(she)計評審時,發現將要(yao)發向施工現場(chang)的圖紙如圖2.163(a)、(b)所示(shi),安全閥(fa)出口DN250的管道,直(zhi)接(jie)90°接(jie)到了火炬主管,不符合通(tong)常的設(she)計要(yao)求,故(gu)修改為圖2.163(c)所示(shi)的45°連接(jie)方式(shi)。


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