换热管破裂工况下安全阀的设计计算.PDF

第26卷 第7期 甘肃科技 以26 Ⅳ0．7 2010年4月 GansuScienceandTechnology Apr． 2010 换热管破裂工况下安全阀的设计计算 昝亚儒，柏海燕，王 建 (甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃 兰州730050) 摘 要：从安全阀的使用工况人手，概述了安全阀的形式选择、所需计算参数、安全阀材质的选择，结合工程实践，详 细给出了换热管破裂工况下安全阀的设计计算方法。 关键词：换热管破裂；安全阀；设计计算 中图分类号：TE974．3 安全阀是设备和管道的 自动保护装置，常用于 1．3 安全 阀的材质选择 各类压力管道和压力容器上，由于安全阀的动作可 安全阀的材质选择，特别是密封面的材质选择， 以只随介质压力变化，而不必依赖于任何外界因素， 非常重要，这关系到安全阀能否起到超压保护作用， 因而人们通常将安全阀(或与爆破片组合)作为压 在选型设计中需要注意，如用于阀瓣密封面的铜合 力管道或压力容器的最终保护装置。对于换热设备 金T密封性较差，并有在一定温度时粘连等问题， 的安全阀选型设计，目前现有的国家标准和规范对 故只能用于温度≤120oC的场合。如用于蒸汽系 此做了一些要求，但是不够完善，在现有的计算方法 统，则会发生泄漏。 基础上，结合工程实践，提出了一些更具体的换热管 1．4 安全阀的事故工况 破裂工况下安全阀设计计算方法。 在进行安全阀的设计计算时，首先需要对具体 的工艺系统进行分析，判断出安全阀的事故工况，再 l 安全阀设计的基础 进行相应的计算。 1．1 安全阀的基本概念 行业标准HG20570．2—95[21中共给出了1O种 目前关于压力泄放设施的术语存在一些差异，依 事故工况，而美国石油学会标准APIRP520中共给 据APIRP520【1的定义给出国内外更通用的解释。 出了l8种事故工况。 1．1．1 安全 阀(SafetyValve) 重点讨论换热器管破裂工况下安全阀的设计。 一 种靠阀前静压驱动弹簧加载式泄压阀，具有 2 换热器管破裂工况下安全阀的设计 迅速开启或紧急动作的特征，通常用于可压缩性流 体。 计算 1．I．2 泄放阀(ReliefValve) 2．1 HG／T20570．2—95的方法 一 种靠阀前静压驱动弹簧加载式泄压阀，阀的 HG／T20570．2—95 《安全阀的设置和选用》是 开度与超过设定有爱的压力增量成正比。主要用于 目前国内能找到的有关安全阀内容最详细的技术标 不可压缩的流体。 准。其中关于换热器管破裂是安全阀泄放量的计算 1．1．3 安全泄放阀(SafetReliefValve) 有如下规定。 即可作为安全阀又可作为泄放阀使用的弹簧加 当换热器低压侧的设计压力小于高压侧的设计 载式压力泄放阀。 压力的2／3时，安全阀的泄放量按下式计算并和高 我们 目前将这三种阀统称为安全阀。 压侧流量比较，取二者的较小值。 1．2 安全阀形式的选择