石油化工裝置安全閥配管設(shè)計標準

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摘要：隨著我國石油化工行業(yè)的快速發(fā)展，安全生產(chǎn)問題逐漸成為困擾行業(yè)發(fā)展的重要限制因素。石油化工裝置安全閥是安全生產(chǎn)的必要條件之一。首先介紹了石油化工裝置安全閥的分類與選用技術(shù)標準，其次對石油化工裝置安全閥配管設(shè)計的相關(guān)要求進行了探討，最后則集合上述內(nèi)容對石油化工裝置安全閥的配管設(shè)計策略進行了解析，希望可以有效提升安全生產(chǎn)效益，為促進安全閥的配管管理工作創(chuàng)造良好的條件。

關(guān)鍵詞：石油化工；安全閥配管；設(shè)計標準化

石油化工裝置安全閥的技術(shù)標準要求包括結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全以及性能可靠。大多數(shù)情況下，安全閥作為安全泄放的裝置以滿足特殊條件下的穩(wěn)定性生產(chǎn)要求。在實際的工程設(shè)計過程中，一些設(shè)計者過分關(guān)注基本的使用功能，卻沒有認識到安全閥配管設(shè)計對于系統(tǒng)的影響，從而帶來了不必要的麻煩與生產(chǎn)風(fēng)險。為了進一步探討石油化工裝置安全閥的設(shè)計優(yōu)化策略，對安全閥的相關(guān)分類情況進行分析。

1石油化工裝置安全閥概述

1.1安全閥分類

安全閥的分類標準參考國家現(xiàn)行的安全閥一般要求的分類，可以劃分為四個方面。第一個類型是直接載荷類型，該類型的安全閥主要依靠機械加載的方式來克服常規(guī)條件下的重力載荷影響達到相反作用力的安全閥設(shè)備。帶動力輔助安全閥。帶動力輔助安全閥一般是指壓力低于正常標準值情況啟動的安全閥類型。補充載荷類型安全閥。補充載荷類型安全閥主要通過外部能源進行壓力補充增強的方式來達到安全控制使用的實際要求，在安全閥的整體壓力達到一定數(shù)值后可以進行釋放。先導(dǎo)式安全閥。先導(dǎo)式安全閥借助于導(dǎo)閥的排出介質(zhì)來達到安全控制的使用功能，該過程中導(dǎo)閥自身的設(shè)置應(yīng)該以載荷安全技術(shù)標準為要求。

1.2安全閥的設(shè)置與選用

在進行石油化工裝置安全閥的設(shè)置與選用過程中，需要遵從一定的原則與技術(shù)原理。在不正常情況下一些管道系統(tǒng)需要設(shè)置安全閥避免超壓問題。包括一些頂部操作壓力在0.1MPa以上的設(shè)備需要增設(shè)安全閥系統(tǒng)，一些頂部操作壓力在0.03MPa以上的汽提塔、蒸餾塔需要增設(shè)安全閥設(shè)備；往復(fù)式壓縮機等設(shè)備處于容積泵的出口管道區(qū)域的設(shè)備需要增設(shè)安全閥；鼓風(fēng)機、離心泵以及其他往復(fù)式工作設(shè)備在連接設(shè)備后，其往往無法承受最高設(shè)計壓力，此時需要增設(shè)專用的安全閥設(shè)備。一些生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)液體受熱膨脹等情況，此時有超出壓力的風(fēng)險，要增設(shè)安全閥設(shè)備。石油化工裝置安全閥的選用要考慮到管道的內(nèi)部操作空間、穩(wěn)定性需要以及壓力和密閉性需求。綜合多種因素進行考慮，做好安全閥的科學(xué)選用對于提升石油化工裝置安全閥配管設(shè)計水平具有重要的意義。一般來說，安全閥能夠適應(yīng)各種低黏度的流體，并且選擇先導(dǎo)式安全閥為主的設(shè)計模式。如果是易燃易爆或者有毒的介質(zhì)，則需要優(yōu)先選擇彈簧式安全閥設(shè)計模式，通過泄放介質(zhì)的方式來引流至安全區(qū)域內(nèi)。排放不可壓縮的流體則需要考慮到安全閥的安全范圍，一些可壓縮的流體則應(yīng)該盡可能選擇全啟動式安全閥設(shè)備。

2石油化工裝置安全閥的配管設(shè)計要求

2.1確保安全穩(wěn)定

在石油化工裝置安全閥的配管設(shè)計之前，需要進行科學(xué)設(shè)計與分析，以確保輸送液體的過程中安全閥的選用能夠滿足實際的流速需求。在進行入口管道的設(shè)計時，要優(yōu)先選擇入口面積與壓力容器內(nèi)部通孔面積相符的設(shè)計模式。另外，為了避免在液體的輸送過程匯總出現(xiàn)環(huán)境的污染問題，還需要嚴格做好氣體與液體的排放控制管理工作。在降低入口管道壓力的同時，還可以通過波動源、安全閥保持一定的距離來達到穩(wěn)定安全的設(shè)計要求。

2.2降低出口管道的背壓

在出口管道的背壓設(shè)置時，應(yīng)該盡可能地降低背壓的影響，通過管道靜載荷與入口應(yīng)力控制的方式來達到及時處理積液的效果，同時也可以有效避免管道安全受到不良影響。根據(jù)工藝流程的設(shè)計要求，以及排放物的設(shè)計標準來做好介質(zhì)排放控制等工作，根據(jù)管道的工藝材料要求來做好管道的整體設(shè)計規(guī)劃。

2.3確保管道設(shè)計滿足國家技術(shù)標準要求

在整個石油化工裝置安全閥配管設(shè)計過程中，需要以國家相關(guān)技術(shù)標準為要求，否則會對后期的驗收、維修等環(huán)節(jié)產(chǎn)生不利的影響。

3石油化工裝置安全閥的配管設(shè)計

石油化工裝置安全閥的配管設(shè)計要滿足安全控制的整體要求，一般來說需要劃分為進口管道與出口管道進行分別討論。

3.1進口管道設(shè)計

在進行進口管道的設(shè)計時，需要優(yōu)先解決的是入口直徑的問題。大多數(shù)情況下，石油化工裝置安全閥劃分為全啟、中啟與微啟三種模式，液壓系統(tǒng)中多以微啟動模式為主，而一些大規(guī)模的生產(chǎn)活動中則傾向于應(yīng)用全啟模式。如果選擇微啟模式，那么設(shè)置的開啟高度應(yīng)該以流道直徑5%為設(shè)計標準，考慮到實際的高度要求來做好流道直徑的設(shè)計，此時管道的面積應(yīng)該高于流道的面積。一些常規(guī)設(shè)計中可能會出現(xiàn)入口隔離閥的添加，此時也應(yīng)該保證該閥高于安全閥的入口面積設(shè)計要求。針對入口管阻力降較大的實際情況，一些石油化工裝置安全閥可能會在使用過程中出現(xiàn)不規(guī)則震顫的問題，這是由于入口壓力較大所導(dǎo)致的結(jié)果。針對該問題，首先應(yīng)該降低進口的整體壓力，通過石油化工裝置安全閥設(shè)置在上部的方式來降低配管的落差，這樣就可以達到安全閥安全保護的效果。其次，做好安全閥的接管直徑控制，通過接管直徑的對接來避免進口直徑發(fā)生偏轉(zhuǎn)的問題。在具體設(shè)計過程中，還需要綜合考慮到壓力脈沖等因素的影響，優(yōu)先選擇一些先導(dǎo)式的安全技術(shù)來進行連接管的整體連接，在不影響壓力效果的前提下實現(xiàn)壓力穩(wěn)定控制；最后，選擇長半徑的彎頭來進行設(shè)置，實現(xiàn)安全閥位置的合理調(diào)整。除此之外，為了避免安全閥出現(xiàn)振動，可以將壓力設(shè)置在穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)，如圖1所示。

3.2出口管道的設(shè)計

出口管道的設(shè)計同樣包括直徑、壓力以及排放設(shè)計的問題。其中，由于大多數(shù)的石油化工裝置生產(chǎn)介質(zhì)為強腐蝕液體，所以在進行液體排放直徑的確定時，應(yīng)該以適當(dāng)高于設(shè)計標準的方式來執(zhí)行，如果同時多個安全閥一起使用，也可以降低總排放壓力技術(shù)標準；在進行出口管道的設(shè)計時，則需要綜合考慮到管道背壓值的問題，做好不穩(wěn)定性的測試，避免出現(xiàn)管道流量下降的問題。大多數(shù)條件下使用管道背壓設(shè)計的方式即可滿足實際的石油化工裝置安全閥使用要求。在進行排放出口設(shè)計時，需要避免其他方向的力矩對介質(zhì)排出產(chǎn)生的負面影響，做好出口管道的位置設(shè)置，避免向人形區(qū)域排放介質(zhì)轉(zhuǎn)移。如果需要進行一些特殊易燃氣體的排放，則需要做好氣體排放控制工作，并特別處理好安全地點的管道設(shè)置，提升整體性能。

4結(jié)語

綜上所述，石油化工裝置安全閥的配管設(shè)計作為實現(xiàn)安全閥科學(xué)應(yīng)用的基本條件，需要充分考慮到不同類型安全閥的分類要求與技術(shù)標準特征。在進行安全閥的配管設(shè)計時，需要考慮到入口直徑、入口壓力、出口直徑以及其他技術(shù)標準的客觀要求，做好整體規(guī)劃的同時也要減輕對于其他設(shè)備的不良干擾，從而最大限度地發(fā)揮石油化工裝置安全閥配管設(shè)計的價值，為推動行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)條件。

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作者：牛芳菲 張舒晗 李世賢 單位：中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司