淺談安全閥在石油化工及管道上的安裝設置

劉波雷

浙江賽福特特種設備檢測有限公司

淺談安全閥在石油化工及管道上的安裝設置

劉波雷

浙江賽福特特種設備檢測有限公司

對于石油化工企業而言，其在生產過程中，受多種因素的影響，容易使設備或者管道內的壓力升高，進而對設備或管道造成損害，甚至帶來安全威脅。通過給設備或者管道安裝安全閥，可以在壓力較高的情況下，使安全閥自動開啟，釋放介質，從而避免了安全事故的發生。因此，安全閥在石油化工生產裝置中具有重要意義。

安全閥；石油化工；安裝

石油化工企業在整個生產過程中，很容易在其他因素的影響下，產生安全事故。比如員工操作失誤、機械產生故障或者儀表故障等，都會造成石油化工設備或者管道的損害，甚至威脅員工的個人安全及企業生產安全。為了避免上述因素造成受壓設備所承受的壓力大于最大承受壓力并產生的安全問題，就要在發生超壓現象時及時釋放壓力。因此，充分了解并掌握安全閥在石油化工及管道上的安裝設置，對于石油化工企業的正常生產而言，具有重要作用。本文通過分析安全閥的工作原理、種類及選擇要求等，對其設置原則及安裝設計進行了論述。

一、安全閥工作原理及種類

1.安全閥工作原理

安全閥是自動閥的類型之一，主要作用是安全保護，常用范圍為無顆粒、清潔度比較高的流體，可以自主打開釋放的壓力介質，從而將流體排除，不需要借助外力就能夠把系統壓力降低至安全壓力范圍內，而系統壓力符合要求后，安全閥門就會主動關閉，不會再流出壓力介質。安全閥作為十分有效的泄壓措施，其具體的工作原理如下所述：當石油化工設備及管道內部的壓力為臨界值時，安全閥便會自行打開，充分排放出壓力介質。如果設備及管道內的壓力數值恢復為正常范圍，安全閥便會自動關閉，從而確保了設備的正常運行。因此，安全閥已經成為了壓力容器、工藝體系中的主要保護設備之一，并且在石化、醫藥等行業得到了十分廣泛的應用。

2.安全閥種類

通常，對安全閥進行分類的標準是多樣化的。若以安全閥閥瓣在開啟過程中達到的高度進行劃分，可以分為兩類，一是微啟式安全閥，即閥瓣的開啟高度低于最小排放喉部口徑的百分之五，二是全啟式安全閥，即閥瓣的開啟高度大于最小排放喉部口徑的百分之二十五。受開啟高度的差異，兩種安全閥的用途也存在很大區別，一般情況下，微啟式安全閥被人們應用在排量比較小的流體系統之中，而全啟式安全閥則被應用在排量比較大的流體系統之中。若以安全閥閥體的構造分類，也可以分為兩類，一是封閉式安全閥，即壓力介質不會外泄，介質會被排放在規定的地方，二是不封閉安全閥，即壓力介質會外泄。

我們經常使用的安全閥分類方法，主要是根據安全閥的結構形式進行分類，即垂直式、彈簧式、脈沖式以及杠桿重垂式。垂直式安全閥即在閥瓣上用重錘增加荷載，目前比較少見；彈簧式安全閥通過運用彈簧彈力控制安全閥啟閉；杠桿重垂式安全閥主要是利用杠桿原理作用于閥瓣，其作用范圍十分有限，即常用在泄壓0.6MPa、250℃以下的蒸汽中；脈沖式安全閥常被應用在大排量、大口徑以及大壓力的流體系統中，其工作機制主要是通過連接主閥、導閥，并且使輔閥脈沖作用對主閥動作起到驅動作用。

二、安全閥選擇要求

掌握正確的安全閥選擇方式，對系統的安全具有重要意義。因此，在選擇安全閥時，要結合一下要求：

一是啟閉功能要安全可靠。如果系統中的壓力大于預定安全范圍，安全閥就要自動開啟，及時釋放壓力介質；如果系統壓力已經降低到安全范圍內，就要確保安全閥可以及時自動關閉。二是安全閥的泄壓效果要完全符合相關標準，如此一來，才能在根本上保證設備及管道的安全性。三是安全閥的動作性能應允許偏差、極限值，即要充分考慮安全閥的開啟壓力、高度以及啟閉過程中的極限值、偏差。

三、安全閥設置原則及安裝設計

1.安全閥的設置原則

安全閥可以有效提高設備及管道的安全性，并且對某些系統起到泄壓作用。這些系統包括以下情況：當系統兩端閥門關閉之后，其液體便會產生熱膨脹；受主客觀因素的影響，系統容易產生超壓問題；系統壓力獨立；系統壓力大于壓力最大值；容器壓力物料來源的位置沒有安全閥；系統凝聚了較多的不凝氣，并遠遠大于規定壓力值；凝氣透平機的蒸汽出口管道；往復式壓縮機各段出口管道。

2.安全閥的安裝設計

目前，在石油化工裝置設計中，越來越多的應用到了安全閥。對此，安全閥的正確設計及安裝，可以對系統的正常運行起到至關重要的保護作用。

安裝設備及管道上的安全閥，首選垂直安裝的方式，盡量使安全閥靠近設備及管道所在的位置。對于液體管道、熱換器而言，在安裝安全閥的過程中，選擇水平安裝的方式，能夠徹底避免安全閥關閉過程中出現的熱膨脹問題，防止系統壓力進一步升高。

水平管道在長期工作中，其死端位置常常會積累很多固體或者液體的雜物，因此，安全閥的安裝，要盡量避免安裝在水平管道的死端位置。同時，安裝安全閥時，還要在日常工作中按時檢修安全閥及管道，并及時調節其參數，以便確保其工作的安全性。安全閥的直徑比較大時，其重量也應該比較大，因此，安裝安全閥時要考慮其拆開吊裝的可能性，或者也可以考慮設置吊桿。安裝安全閥時應該確保其出口位置沒有阻力，從而防止其出現受壓現象。安裝之前，要對安全閥的安全性能進行測驗，檢查其密封效果，進而提高其在應用中的安全性。安全閥使用過程中，要安排專人進行檢查。當氣體通過安全閥口排入大氣時，出口管中心線上會產生流向相反的作用力，即反作用力。對此，安全閥出口管道的設計，要充分結合反作用力進行考慮。

四、結語

綜上所述，對于石油化工及管道而言，安全閥具有十分重要的作用，可以起到十分顯著的泄壓作用，從而維護企業生產過程中的安全性。要想避免多種因素造成的壓力問題，就要在發生超壓現象時及時釋放壓力。因此，企業及相關工作人員要對安全閥在石油化工及管道中的安裝設計有足夠的重視，并且正確掌握安全閥的選擇方式，將其合理安裝，從而有效提高石油化工及管道的安全性，獲得更高的經濟效益。

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