化工裝置中安全閥的安裝及管道設計

李寶立(天津市昊永化工工程有限公司,天津 300308)

隨著我國社會工業化進程的不斷推進，工業發展中對化工裝置的應用和要求越來越嚴格，在注重設備帶來技術、生產和效益提高的同時，更應把安全放在首要位置，尤其是化學生產安全問題。對化工裝置而言，科學、合理地進行安全閥設置及其進出口管道進行設計是一項重要的安全保障工作。

1 化工裝置中安全閥安裝的技術規范

1.1 安全閥概述

安全閥在正常工作條件下處于常閉狀態，當設備或管道內的介質壓力升高至超過設定壓力時閥門打開，通過向系統外排放介質進行泄壓以防止管道或設備內介質壓力超過設計壓力而產生不安全隱患的特殊閥門。安全閥是一種當管道內液體壓力過高即利用自身力量排除管道內液體超出額定值的自動閥門，當管道內液體壓力恢復到安全范圍內，閥門即自動關閉。

1.2 化工裝置安全閥的安裝原則

（1）在裝有切斷閥進行切斷隔離的獨立壓力系統中安裝安全閥，這種類型的系統通常都為全氣相、全液相或氣連通的介質；

（2）原先容器或管道的物料進口壓力處未設置安全閥的須安裝安全閥，且安全閥的額定壓力值比容器或管道的物料進口處壓力小的，必須安裝安全閥；

（3）某些裝置的每段出口管道位置都應當安裝安全閥，如往復式壓縮機、電動往復泵等；

（4）對于加熱爐裝置而言，如果已在其出口管道安裝有控制和切斷閥，則應當在其上方安裝安全閥；

（5）在裝置中容易引起水、電、火和爆破等安全事故的部分安裝安全閥；

（6）對于凝氣透平機裝置而言，安全閥應當安裝在其蒸汽出口部位的管道處、液體發生熱膨脹處以及凝氣積累可能導致壓力超高的容器處。

（7）液體因兩端閥門關閉而產生膨脹的部位，必須安裝安全閥；

（8）容器或管道頂部工作壓力不小于0.1MPa的必須安裝安全閥；

（9）對于一些頂部操作壓力不小于0.03MPa的設備裝置必須安裝安全閥，如蒸餾塔和汽提塔等；

2 化工裝置中安全閥的安裝技術

（1）安全閥選型完成準備安裝時，應首先對安全閥進行測試檢驗，保證其封口密封良好、其承受壓力大于裝置內最大壓力，并且安全閥出口暢通無阻擋；

（2）安全閥的安裝發式，除了熱換器、氣體管道以及容器等特殊裝置采用水平安裝，其他情況下通常都使用垂直安裝于裝置表面；

（3）安全閥的安裝部位應當選用在易于維護且方便操作的部位，嚴禁把安全閥安裝在水平管道的死端，避免管道內介質積聚產生隱患；

（4）在進行較大的安全閥安裝時，為了方便將來安全閥拆開后吊裝需要進行加設吊桿。

3 化工裝置安全閥管道設計

3.1 化工裝置中安全閥的進口管道設計

安全閥入口管道的最大壓力損失通過最大流量計可計算出損失值，應設計在安全閥定壓的3%范圍以內，且為入口壓力損失、管道阻力和切斷閥阻力之和。

（1）安全閥的安裝時注意位置應當合理，盡量貼近被保護的設備或管道；

（2）安全閥于設備或管道的接管公稱直徑最大允許在入口直徑的3倍內；

（3）安全閥入口管道的直徑不得小于入口的管徑，且異徑管的連接也應該與安全閥的入口處相近；

（4）安裝連接時采用不小于1.5DN的長半徑彎頭；

（5）在安裝時應考慮并估算壓力脈動值；

（6）多個安全閥聯動安裝時，進口主管截面積應大于等于格支管截面積之和；

3.2 化工裝置中安全閥的出口管道設計

（1）當管道或設備內介質需要排向大氣時，要注意排出口的位置及附近的建筑和設施，確保安全；

（2）安全閥排放管排向大氣時，端部切成平口，使排出物迅速排出，遠離平臺等有人之處，靠近閥門出口低點處開設直徑6-10mm的小孔，以免雨、雪或冷凝液積聚在排出管內；

（3）安全閥排出管直接接入泄壓總管時，公稱直徑大于等于50mm的支管順流向45°斜接在泄壓總管的頂部，公稱直徑小于等于40mm的支管可垂直接入泄壓總管頂部；

（4）濕氣體泄壓系統排放管內不得有袋形積液處，安全閥出口管道的高度應比泄壓總管高。如果有特殊的情況需要其低于泄壓總管，則應在出口管道的下方做好相應的排液措施，以免低點積液；

（5）安全閥出口管道和泄壓總管宜設3‰的坡度，對于干氣系統可不設坡度；

（6）平穩水平地安裝閥門上的閘閥閥桿，加強閥桿的安裝連接牢固度，避免其下降引起管道堵塞；

（7）對于有液化烴流入的管道，因液化烴導致介質氣化降低管道溫度的，則應使用體溫剛體并配備相應的伴熱保溫裝置；

（8）在清理時會用到蒸汽進行吹掃的管道，應考慮、計算由蒸汽產生的膨脹指數及可能產生的對安全閥的影響；

（9）管道布置時充分考慮由于泄壓排放引起的反作用力，合理設置支架；

（10）幾個安全閥并聯安裝時，出口主管截面積應大于等于格支管截面積之和；

4 結語

綜上所述，化工裝置中安全閥的安裝及管道設計是比較復雜精密度要求高的工作，對化工裝置運作中的穩定性和安全性也起到至關重要的作用。因此，對化工裝置進行安全閥安裝及管道設計時一定要選用相匹配的尺寸型號、按照實際參數和標準認真執行。

[1]周文才李平化工裝置中安全閥的安裝及管道設計裝備制造技術-2014年4期.

[2]高茵淺談安全閥進出口管道設計要點科技致富向導-2012年12期.

[3]李曉亮陸洋丁旭安全閥配管設計化工設計-2011年1期.

[4]鞏一評析化工裝置安全閥進、出口配管的設計城市建設理論研究-2013年9期.