t——泄放壓力下的飽和溫度,℃;
其他符號同式(1-10-1)。
?、诎踩y排放能力的計算(液化氣體)。
式中Ws——安全閥的排放能力,kg/h;
K——排放系數(shù),與安全閥結構有關,應根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定無參考數(shù)據(jù)時,可按下述規(guī)定選?。喝珕⑹桨踩yK=0.60~0.70;帶調節(jié)圈的微啟式安全閥K=0.40~0.50;不帶調節(jié)圈的微啟式安全閥K=0.25~0.35;
Pd——安全閥的排放壓力(絕壓),Pd=1.1Ps+0.1,MPa;
Ps——安全閥的整定壓力,MPa;
P0——安全閥的出口側壓力(絕壓),MPa;
A——安全閥最小排氣截面積,mm2。
全啟式安全閥,即h≥d1/4時,A=πd21/4;
微啟式安全閥,即h<d1/20時,平面密封,A=πDh;
錐面密封,A=πd1sinρ;
h——安全閥開啟高度,mm;
d1——安全閥最小流道直徑(閥座喉徑),mm;
D—安全閥閥座口徑,mm;
ρ——錐形密封面的半錐角;
C——氣體特性系數(shù),,(見表1-10-5);
k——氣體絕熱系數(shù),k=cp/cv;
M——氣體摩爾質量,kg/kmol;
T——氣體的溫度,K;
Z——氣體在操作溫度下的壓縮系數(shù)。
k | C | k | C | A | C | k | C |
1.00 | 315 | 1.20 | 337 | 1.40 | 356 | 1.60 | 372 |
1.02 | 318 | 1.22 | 339 | 1.42 | 358 | 1.62 | 374 |
1.04 | 320 | 1.24 | 341 | 1.44 | 359 | 1.64 | 376 |
1.06 | 322 | 1.26 | 343 | 1.46 | 361 | 1.66 | 377 |
1.08 | 324 | 1.28 | 345 | 1.48 | 363 | 1.68 | 379 |
1.10 | 327 | 1.30 | 347 | 1.50 | 364 | 1.70 | 380 |
1.12 | 329 | 1.32 | 349 | 1.52 | 366 | 2.00 | 400 |
1.14 | 331 | 1.34 | 351 | 1.54 | 368 | 2.20 | 412 |
1.16 | 333 | 1.36 | 352 | 1.56 | 369 | ?? | ?? |
1.18 | 335 | 1.38 | 354 | 1.58 | 371 | ?? | ?? |
式中符號同式(1-10-3)。
(4)選用、安裝安全閥的注意事項選用安全閥的主要原則是保證儲存設備在壓力異常升高時,具有足夠的排放能力,以保證儲存設備不致發(fā)生超壓而爆炸。
選用安全閥時,先由式(1-10-3)和式(1-10-4)計算出A值,即安全閥最小排氣截面面積。對于全啟示安全閥A=πd21/4;對于微啟式安全閥,平面密封,A=πDh;錐形密封,A=πd1hsinρ;計算出閥口直徑D,最小流道直徑d1。就按D和d1,數(shù)值選取與之相接近的已系列化了的閥件。此外,還需注意以下幾點。
①安全閥的個數(shù)乘以閥口的直徑與抬起高度的積,應大于所選安全閥實際能形成面積的值A。產品系列中每個閥的閥口直徑D是已知的,安全閥的型號也規(guī)定了它的開啟高度h。
?、趦迲x用全啟式安全閥,對于小型儲罐,當微啟式安全閥排放能力大于儲罐的安全泄放量時,也可以選用微啟式安全閥。
?、畚覈踩y產品形成系列,有技術標準。液化石油氣行業(yè)常用的安全閥型號有以下幾種:
彈簧封閉全啟式安全閥:A42Y-2.5C;A42F-2.5C;A44Y-2.5C。
彈簧封閉微啟式安全閥:A21H-2.5C;A41H-2.5C。
其規(guī)格,每種閥的公稱直徑從Dg15到Dg150,可供用戶選擇。
以上型號及類別的符號含義是:A為安全閥代號;即'安'的漢語拼音的第一個字母;第二位上的數(shù)字代表安全閥的連接形式:4為法蘭連接,2為外螺紋連接;第三位置的數(shù)字代表安全閥的結構形式:2代表全啟式,1代表微啟式,4代表帶扳手的全啟示;第四位上的符號代表密封面材料:Y代表閥瓣為硬質合金,F(xiàn)代表氟質塑料;H代表合金鋼,它們都是漢語拼音材料名稱的字頭;數(shù)字2.5代表閥的公稱工作壓力為2.5MPa,最后一位符號是閥體材料代號,C代表閥體是鑄鋼的,具體鋼號是ZG25Ⅱ。
?、芤夯蜌鈨薇仨氃O置全啟封閉彈簧式安全閥,容積為100m3或100m3以上的儲罐應裝設2個或2個以上安全閥,安全閥與儲罐之間要裝設截止閥。
儲罐上只安裝一個安全閥時,安全閥的開啟壓力p2不應大于儲罐的設計壓力p,且安全閥的密封試驗壓力pt,應大于儲罐的最高工作壓力pw,即pE≤p,pt>pw。
安裝多個安全閥時,其中一個安全閥的開啟壓力不應大于壓力容器的設計壓力,其余安全閥的開啟壓力可適當提高,但不得超過設計壓力的1.05倍。
安裝安全閥時應注意以下幾點。
?、俅惭b的安全閥必須是有效的,即無論新閥還是檢驗修復后的閥,必須具有相應的質量證明,并有完整無損的鉛封和封印。
?、诎踩y的開啟壓力最大不得超過該壓力容器設計壓力的1.05倍。
?、蹫楸阌诟鼡Q、清洗、校驗,外彈簧式(外裝)安全閥與儲罐罐體間應安裝一只閘閥或截止閥,閥的結構和通徑尺寸應不妨礙安全閥的正常泄放。儲存設備正常運行時,截止閥必須保持全開,并加鉛封。
?、荛y與罐體、閥與安全閥之間用的墊片必須采用金屬纏繞墊,普通石棉及橡膠墊片會在液化石油氣的溶脹作用下喪失密封能力。
?、莅踩y應裝設放散管,其管徑不應小于安全閥出口的管徑。放散管管口應高出儲罐操作平臺2m以上,且高出地面5m以上。
2.液相安全回流閥
大口徑液化石油氣液相管道上也應設置安全閥件,以防止管路蹩壓過大而造成事故,液相安全回流閥也是彈簧式安全閥,其作用原理和構造與前述安全閥相同。
圖1-10-7所示為安裝在泵后管道上的液相安全回流閥構造,管路上留有專門接口與液相安全閥兩端連接,返回的液化石油氣應回流到儲罐中去。其出口口徑比進閥口口徑尺寸大,是為防止泄壓后部分汽化現(xiàn)象及回沖空間需要而設計的。
在不太容易形成蹩壓過大或較前為小的管道上,有時也設置塞式形的液相安全閥(即管道安全閥)。其構造如圖1-10-8所示。它是開敞式的,不再接液相導管,很明顯,少量的泄放并不造成物料的過多損失。
3.過流閥
液化石油氣裝卸作業(yè)和氣相管路或液相管路上都配置有過流閥,以保證管內流速不致超限,當管內速度過大時,過流閥會自動切斷管路,從而避免物料損失或釀成事故。因為管內流速過大的原因,往往是因外管路破裂、容器密封破壞等,液化石油氣將在自身壓力和輸送泵壓的聯(lián)合作用下,以超常的速度通過管路,結果往往是大量傾泄,使物料損失甚至造成火災等惡性事故。
過流閥按動作原理分為彈簧式和浮筒式兩類,浮筒式亦稱浮杯式或重力式。
圖1-10-8 管道安全閥構造
1-閥座;2-閥瓣;3-彈簧;4-壓蓋;5-螺母