工艺装置安全阀进出口管道设计分析

赵晶基（吉林省石油化工设计研究院，吉林　长春　130000）

工艺装置安全阀进出口管道设计分析

赵晶基
（吉林省石油化工设计研究院，吉林长春130000）

摘要：随着我国石油化工产业的进一步发展，石油化工管道数量和范围不断扩大，给相关附属设备也提出了新要求。安全阀作为石油化工管道中不可或缺的组成部分，它是保证石油化工生产安全、生产效益的关键，本文主要就石油化工装置安全阀相关设计要点做了简单的阐述。

关键词：石油化工；安全阀；工艺装置；管道；进出口；设计

化工装置是我国石油化工业发展的基础，是相关工业生产的核心设施，同时由于石油化工装置本身存在易燃易爆、腐蚀性强、毒性强的特征，因此做好安全控制工作就显得十分必要，这给安全阀的出现与发展提供了市场基础。安全阀作为保证石油化工工业生产安全的关键，在整个社会经济发展中都有举足轻重的作用。这里我们从化工装置中安全阀进出口管道的设计要点入手，并分析了未来研究方向。

一、安全阀概述

在石油化工生产领域，以自动化、精确化和多功能化为主的现代安全阀已成为该工业生产的核心，是不可或缺的安全泄压装置，它的存在主要以承担过强压力、管线容器的保护屏障，是保护石油化工生产安全的基础举措，在过去很长的一段时间里都深受石化产业的重视。目前，我们过的安全阀设计与研究多过于注重安全阀压力、排量的设定，对整个管道安装设计以及进出口压力的重视度不够，其实整个安全阀管道设计合理与否与管道材料、进出口压力有着密切关系，这也是保证安全法正常运行的基础，更是保证石油化工事业健康、持续发展的保障依据。安全阀就是在压力管道启动关闭的时候避免受到外力作用而处于异常状态，这种设备的出现是当管道内部的截止压力超过规定数值的时候，能够通过相关系统及时的向两边排放一定压力，从而保证管道安全的特殊装置，这种装置在目前主要用于锅炉、压力容器以及压力管道上，其中以石化产业的压力管道最为常见。

二、安全阀进口管道设计要点

安全阀作为保证管道生产安全的主要举措，它的应用已经有很长一段时间的历史了，且设计与安装方法也相当成熟，其美中不足的地方便是对于进出口管道设计还存在一定的缺陷，让其在应用和发展中产生一定的制约。基于这种情况，下面我们就安全阀进出口管道设计要点做详细分析。

1压力值的确定。在化工管道安装与设计中，如果保护容器与管道内部的压力值相差过大的话，那么整个压力值必然会高于安全阀的预定压力值，这个时候应当将安全阀设计与安装置放在管道外部，并且在管道安全阀入口处设置静压力也就是容器内部的静压力。当安全阀内部的压力值排放出来之后，因为安全阀入口内部的动压出现损失之后安全阀进口出的压力值也就较小，远远低于容器内部的静压力，这个时候若果安全阀入口端的管线压力迅速降低，那么整个安全阀的静压力会造成安全阀底座承担新的压力，这个时候我们需要立即关闭相关静压力，一直等到压力值超过整定压力值的时候我们方可再次开启安全阀，如此反复进行设计，以避免产生振动，减轻因为设备的震动而造成设备损害。此外，这种设计方法的选择能有利于保护设备安全性、稳定性以及耐久性，并且有效的将管道内部的压力值降到最小。通常情况下，石油化工产业的管道内部压力往往大于外部压力，流量应当严格按照安全阀排放的时候通过安全阀最大流量进行计算。在设计的时候我们可以采取下面几种措施来减少压力的变化。首先是在安全阀安装与设计中要尽可能的减少被保护设备的管道；其次是在管道或者其他设备上连接一定的安全阀，并且将安全阀的直径与入口管径相符处理，保证管道口与安全阀进口管径的一致。最后是采用一些长半径弯头管道作为研究重点。

2振动设计。在安全阀设计中，为了更好的避免安全阀错误操作而产生的震动以及因为震动而产生的管道口损坏，对于一些大型设备以及震动力较强的设备在设计中要高度重视安全阀的位置，并且在设计方法上选择一些压力值稳定、振动源比较远的地区。

3安全阀进口管道设计。在设计中，为了避免管道口切断阀出现误差，通常都不在入口部位设计切断阀，如果必须要设置，那么就需要在设计中提前做好阀杆以及阀板之间的链接，并且利用防腐蚀滑板、销钉来进行处理，并且选择单闸板阀板进行铅封，在阀杆的安装设计中则通常都是以水平设计为主。如果这个时候安全阀的旁边还需要设置旁通阀，则更需要采用科学、合理的铅封闭技术。在工作中，为了更好的确保安全阀工作的科学性、合理性，管道设计工作中通常都会采用双安全阀、多安全阀方式，甚至是多个安全阀共同安装在一个管道内部，这个时候的设计则需要确保管道口的具体应力预防达到预计目标。

4安全阀堵塞设计。在具体设计工作中，为了避免因为安全阀堵塞而造成的管道性能伤害，设计的时候必须要充分考虑防堵工作，常见的防堵设计主要包含了蒸汽法、伴热法等。对于那些容易凝结且具备一定腐蚀性的管道谁家，在设计安全阀的同时还需要加设一定的爆破片，以避免安全阀产生腐蚀以及堵死问题，同时还可以利用安全阀与爆破片之间的通过能力，并且将各种不确定因素考虑其中。

三、安全阀出口管道设计要点

安全阀出口管道的管径要不小于安全阀出口直径。对于弹簧式安全阀，弹簧设定时不考虑静背压的影响，出口管道的动背压与静背压之和要不大于设定压力（表压）的10%。对于波纹管背压平衡式安全阀要不大于50%。安全阀的出口管道一般不设切断阀，如必须设置，则要求切断阀铅封在开启状态。排放的气相要排向安全地点，一般出口朝上，排放口要切成平口，在管道低点有一个φ6～φ10的排液孔。管口附丝网以避免飞鸟筑巢。排放口要高出以排放口为中心的7.5m半径范围内的地面、设备、操作平台等2.5m以上。对于有毒、或有腐蚀性、或易燃物料，应按有关规范执行。当允许排向大气时，排放口要高出以排放口为中心的15m半径范围内的地面、设备、操作平台3m以上。

结语

总之，石油化工装置中安全阀进出口设计工作是一个复杂、繁琐的内容，因此我们需要高度重视相关设计内容，在采用合理、科学的方法进行设计的同时，还要不断引入新理念、新模式，从根本上减少设备维护费用，减少能耗，提高管道社会经济效益。

参考文献

[1]阀门大全[Z].百度文库.

[2]成芳.锅炉与压力容器安全阀进出口管道设计技术探讨[J].黑龙江科技信息，2013（33）.

[3]王红云.浅谈安全阀的配管设计[J].甘肃石油和化工，2011（03）.

中图分类号：TH134

文献标识码：A