化工领域金属管道施工中安全阀安装的有效方法

近年来，随着我国化工行业的快速发展，对于金属管道的性能要求也在逐步提升，必须强化对管道安全性的严格控制，才能切实提高化工领域的安全性，达到国家和行业生产标准。由于在实践工作中容易受到外界环境因素、设备因素和人为因素等影响，容易导致金属管道出现泄漏甚至爆炸的情况，严重时会威胁人们的生命安全。在特殊位置设置相应的安全阀，可以有效释放管道中的巨大压力，防止酿成严重的后果。为此，要在金属管道施工中明确安全阀安装的要点，由专业操作人员实施安装与管理，起到预防安全事故的作用。安全阀的类型较多，适用于不同的化工生产场景当中，应该结合具体情况选择合适的安全阀，并且制定安装施工方案，以提高整体安装质量，保障化工企业的正常生产与经营。

粒径级配分析表明，石英砂岩全风化土与片麻岩全风化土都含砾、砂、粉砂与粘粒全部粒组，粒径级配均匀，为含粗粒粘土。虽然全风化土层工程分类基本属于粉土质砂，由于富含细粒组颗粒，石英砂岩全风化土与片麻岩全风化土具有低渗透特性，构成第四系底部卵砾层下部隔水层。在露天边坡可见含水层中地下水沿全风化土层的顶部排泄向矿坑，风化层为含水层隔水底板；在地下开采矿区风化层的发育程度影响了充水条件，风化层发育好则充水条件差，受水害威胁小。

1 化工领域金属管道安全阀概述

1.1 工作原理

在金属管道的泄压工作当中，会用到安全阀，这是确保生产安全的重要构件。安全阀会在化工设备及金属管道压力超出阈值后及时启动，从而使其中的压力介质及时排出，防止压力过大而引发爆炸等事故。如果检测到化工设备和金属管道中的压力值低于设定的阈值，安全阀则会自动关闭，是管道运行中不可或缺的关键部件。安全阀是一种自动阀，在当前化工领域中得到广泛应用，可以充分发挥自身的安全保护功能，特别是在流体保护中的作用十分显著。无需外界的作用下，只要达到相应的阈值就会自动开启，快速排放管道中的流体，以便将管道压力控制在允许范围内，降低生产中的风险。

1.2 基本种类

安全阀可以分为微启式安全阀和全启式安全阀两种，两者在阀瓣开启高度上具有较大的不同，前者高度在最小排放喉部口径的5%以内，而后者则在5%～25%之间。微启式安全阀通常应用于排量不大的金属管道当中，而全启式安全阀则应用于排量较大的金属管道当中，以便确保在安全阀开启后能够及时排放其中的流体。安全阀也可以分为封闭式安全阀和不封闭安全阀两种，在结构特点上具有一定的差异性，前者会将压力介质控制在管道当中，在制定位置完成流体的排放，后者会通过外泄压力介质的方式来控制管道中的压力值。在化工领域当中，弹簧式安全阀的应用十分普遍，在安全阀开启和闭合的过程中需要借助于弹簧来实现，内部结构并不复杂，能够实现管道压力的合理掌控，而且弹簧式安全阀的体积和重量都相对较小，具有便捷性特点，是维护生产安全的关键。在传统生产模式下，重锤式安全阀的应用也较多，以阀瓣的重力为依托控制安全阀的开启和闭合，在现代化化工生产领域逐渐被淘汰。杠杆重锤式安全阀是重锤式安全阀的一种，其工作原理具有相似性，在杠杆作用下能够增强控制的灵活性，其应用环境也具有一定的局限性，如果蒸汽管道的温度不超过250℃且泄压在0.6MPa以内，则可以应用该类型的安全阀。近年来，脉冲式安全阀也逐渐得到应用，充分发挥了主阀和辅阀的协同配合作用，主阀在辅阀的脉冲作用下会实现开启和闭合，如果金属管道的口径和排量都较大，则可以采用该形式的安全阀，能够切实提升管道安全性。

2 化工领域金属管道施工中安全阀安装的有效方法

2.1 设置原则

在安装安全阀时，应该了解化工领域的具体生产要求和金属管道功能特点，以便通过泄压的方式起到良好的防护作用。在金属管道运行中，泄露问题会出现在泵出口止回阀当中，可以通过安全阀的安装来维护入口管道的正常运转。化工生产中也会用到较多的凝气透平机，也应该在蒸汽出口管道设置安全阀

。如果金属管道两端阀门关闭，则会对液体的运输造成影响，容易出现热膨胀的情况，应该明确具体影响位置，通过安全阀的设置来改善管道运行。容积式泵的应用范围较广，应该针对螺旋杆和电动往复泵等出口管道实施防护，在该项工作中也会用到安全阀。化工企业设置独立的压力系统时，也应该采用合适的安全阀实施防护。一般情况下，控制阀和切断阀等可以确保加热炉的良好运行状况，为了满足出口管道的运行要求，应该将安全阀设置在控制阀上部合适的位置。在系统运行中会产生不凝气，如果未能对其进行处理则会导致金属管道的压力逐渐增大，严重时会威胁生产安全，此时也需要借助于安全阀实施控制。在实际生产作业中，压力值会出现超出设计值的情况，也应该通过安全阀来控制实际压力，避免超过设计值而引发危险事故。此外，很多连接设备无法满足生产压力要求，可以将安全阀设置在出口管道当中，避免对蒸汽往复泵和鼓风机等造成损坏。

2.2 类型选择

微启式安全阀在液压系统中的应用效果较好，如果管道规模较大，同时连接较多的大型化工装置，则可以运用全启式安全阀。应该明确安全阀的入口直径，确保入口管道直径稍大，入口隔离阀最小流道面积应该超过安全阀的入口面积。安全阀会随着进口管阻力降的不断增大而出现振动问题，因此在安装工作中应该严格控制进口压力损失，一般不能超过定压的3%，防止液流运行受到影响

。可以在出口管上部位置设置安全阀，同时与被保护金属管道的距离要更近。在设置接管时，应该按照进口直径选择合适的接管，通常不能超过进口直径的3级。压力脉冲是影响安全阀进口管道运行的主要因素，因此在施工中应该加以重点考量，这是控制压力降的主要措施

。安装先导式安全阀时，应该在导阀和主阀中分别设置连接管。运用长半径弯头设置安全阀的进口，同时相较于出口排放管道而言，其高度要稍高。

2.3 选用要求

对比上述三款混合动力车用高压电池，可以看出只有凯美瑞车采用了镍氢电池，其他两款车均采用了三元锂电池；三款混合动力车用高压电池的总电压、总电量相近。用户对混合动力车始终关注的核心为高压电池质保，丰田公司为用户购买镍氢电池组无忧保险(仅限为非营运车辆)的方式，用户可享受“不限年限，不限里程”的无忧保障。

2.4 技术要点

2.5.2 出口管道

在安全阀的安装中应该明确具体的选用要求，确保其各项参数达到具体生产要求，保障金属管道和系统的运行可靠性。排泄量是选择安全阀时优先考量的参数，这会对阀瓣的开启高度和阀座的口径产生直接影响。安全阀公称压力的确定则应该以操作压力为依据，根据化工生产中金属管道的操作温度，确定合理的温度范围，避免温度过高而造成严重故障问题。在选择安全阀的结构和材质时，要了解金属管道中介质的特点，包括了酸碱性、腐蚀性和有毒有害性等。为了确保安全阀在超过相应的阈值后能够及时开启，实现对金属管道的有效保护，需要选择灵敏度较高的安全阀

。同时，在压力恢复到正常时后也要及时关闭，避免造成资源浪费问题和安全问题。安全阀的开启高度也是决定其防护效果的重要因素，因此在安装前应该做好严格校验，确保在相应压力下达到设计高度。开启高度的偏差值应该控制在5%以内，相较于整定压力而言，启闭差最大值和最小值应该分别在15%和25%左右，如果整定压力在0.3MPa左右，则应该控制最大值在0.03MPa以内。明确密封压力值，选择可靠的安全阀，严格检查温度参数和型号等，确保密封压力与生产需求相符。

2.5 安全阀进出口管道安装

2.5.1 进口管道

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不同的安全阀起到的效果有所不同，因此应该明确金属管道的结构特点及生产条件加以选择，同时还应该了解不同参数要求，包括了背压力、荷载值、安全泄放量和密封要求等，确保安全阀能够达到化工生产要求。在化工生产作业中，会遇到较多粘度较低且无颗粒的液体，对于该类液体的管道输送要求较高，可以通过设置弹簧式安全阀和先导式安全阀来改善管道的运行状况。封闭弹簧式安全阀通常适用于有毒有害介质金属管道当中，需要明确介质的泄放位置，加强对周围环境和人员的保护。不封闭弹簧式安全阀在压缩空气和蒸汽介质金属管道中的应用十分普遍，微启式安全阀和全启式安全阀适用于不可压缩液体介质金属管道中，包括了石油和水等

。在使用弹簧式安全阀时，往往会受到介质腐蚀性的影响，长此以往会导致安全阀损坏，无法起到良好的保护作用，此时可以采用平衡波纹管式安全阀处理金属管道。当金属管道中的介质是蜡液、重石油馏分和焦粉时，则不适合采用平衡波纹管式安全阀，容易在使用中出现严重的污染问题。在化工生产中往往对于安全阀的密封性有较高的要求，先导式安全阀可以满足密闭性的要求，如果金属管道的口径和排量相对较大，该类型的安全阀也可以发挥良好作用。

垂直安装的方式在金属管道安全阀安装中十分常见，需要严格控制与管道的安装距离，保障安装施工的便捷性，同时为后期维护管理奠定基础。当在化工领域用到较多的换热容器或者液体管道时，则可以运用水平安装的方式来设置安全阀，避免在热胀冷缩的作用下发生较大的压力波动而影响管道安全

。安全阀的安装位置也决定了其运行效果，因此应该根据化工生产的实际要求和空间结构来布置，防止在维修和管理中遇到较大难度，尤其是要预留出足够的空间，保障维修工作的顺利实施。一般情况下，在平台内靠外侧安装DN80以下的安全阀，在平台外靠近平台处安装DN100以上的安全阀。为了避免安全阀当中有较多的杂物进入而造成堵塞问题，应该在金属管道中部位置设置安全阀，而要避免设置在两端当中。确保管道位置的压力具有良好的稳定性，同时应该严格按照相关要求控制安全阀和压力波动源的距离

。有截止阀和调节阀时，应该确保最小值管段直径倍数为25D；两个弯头不处于同一平面时，应该确保最小值管段直径倍数为20D；两个弯头处于同一平面时，应该确保最小值管段直径倍数为15D；存在一个弯头时，应该确保最小值管段直径倍数为10D；有脉动衰减器时，应该确保最小值管段直径倍数为10D.安全阀运行过程中，当金属管道压力超出阈值后会对多余的气体实施排泄，应该根据压力介质的特点来确定排气管的高度，以便满足化工生产要求。如果压力介质呈现出有毒有害性的特点，排放口则应该超过地面3m，在半径为15m以内的操作平台都不能低于排放口位置。如果压力介质没有危害性，排放口则应该超过地面2.5m，同样在半径为15m以内的操作平台都不能低于排放口位置。泄压总管和安全阀出口的连接效果，也是决定安全阀安装成效的主要因素，要明确金属管道中的介质流向情况，插入时严格控制角度，为了避免出现严重的逆流状况，通常在45°左右，防止背压问题而影响管道安全。在湿气体泄压系统排放管道当中，应该确保泄压系统的高度低于安全阀，防止出现袋形积液。袋形管段会受到环境温度的影响，如果外部环境温度较低，则应该采取蒸汽加热的处理方式，避免发生严重冻裂而影响运行安全，同时冷凝液气也能够得到有效处理，降低积液的影响

。当金属管道内容压力较大时，安全阀启动从而向外释放气体，随着流速的增大会产生相应的反作用力，如果缺乏有效的处理措施，会对安全阀的稳定性造成影响。为此，在安装施工中应该通过固定支架实施控制，如果存在较长距离的管道，还应该适当提升管壁厚度。

应该明确金属管道中气体或者液体的流速，以此为依据设置出口管道。特别是在化工领域当中，会用到很多有毒有害物质，同时具有较强的腐蚀性和易燃易爆性，加强对排放介质的有效控制，不仅能够保障作业人员的安全，而且可以防止引发严重的环境污染问题，符合绿色生产的基本要求。在安装工作中要明确安全阀的出口直径，以此为依据设定出口管直径，同时安全阀总排放量应该达到总管承受要求。安装人员应该科学计算背压，设定合理的出口管道压力，背压应该控制在定压的10%以内，也应该严格计算排放中的反作用力大小，设置合理的支撑体系，避免对安全阀的正常运行造成干扰

。如果介质没有毒性，则可以直接排放到空气当中，同时要确保周围没有化工设备和行人等，稍微提升出口管的高度。运用氮气管和灭火蒸汽管等，能够满足烃类气体的排放要求。在安装工作中还应该设置相应的排泄口，降低堵塞问题的影响。

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2.6 校验和维护

在安装安全阀前，应该做好定压校验工作，确保其达到生产要求，隔断阀在安装中也十分常见，应该合理控制与安全阀的距离，防止对其操作灵活性造成影响。合理设置开关标识，根据生产需求明确铅封设计效果。在金属管道的长期运行过程中，会有液体和杂质对安全阀造成堵塞，严重影响安全阀的开启和闭合，因此应该做好定期清理和维护工作，及时对损坏的阀座和阀瓣实施更换，保障化工生产的安全性

。此外，应该以系统最大工作压力为依据，合理控制设定压力，这也是保障安全阀正常运转的关键措施。在校验和维护工作当中，应该建立完善的制度体系，明确各个部门及操作人员的职责，确保其按照相关施工标准和流程开展工作，防止人为因素对安全阀的运行性能造成影响。做好安全阀的定期检查，及时分析各项参数情况，在出现异常问题后及时上报并处理，通过事前控制、事中控制和事后控制相结合的方式，降低化工生产的风险。

3 结语

安全阀是金属管道中的重要部件，只有做好安装施工管理，才能增强整个管道的安全性，避免发生意外事故。安全阀的类型较多，包括了弹簧式、重锤式和杠杆重锤式等等，其性能特点具有较大的差异性。在安装工作当中，应该明确安全阀的基本设置原则，做好类型选择的同时，明确具体要求，以便提高安全阀的使用年限，降低金属管道的风险。此外，还应该加强对安装技术要点的管控，严格遵循相关技术规范和标准，优化安全阀进出口管道设计，在安装后要采取校验和维护措施，以确保其处于良好的运行状态当中。

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