化工装置塔系统中安全阀的泄放量计算.pdfVIP

第 52卷第 5期 化 工 设 备 与 管 道 Vb1．52 NO．5 2015年 l0月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Oct．2O15 化工装置塔系统中安全阀的泄放量计算 杨立平 (中国昆仑工程公司，北京 100037) 摘 要：化工装置 中塔 系统的安全阀泄放工况是相对复杂且具有代表性的。针对塔系统中安全阀泄放 的外部火灾、塔顶 回流故障、换热管破裂、控制阀故障等多种典型工况进行分析，提出了不同泄放工 况下安全阀泄放量的计算方法，为今后的工程设计及应用提供参考。 关键词 ：塔 ；安全阀；泄放量 中图分类号：TQ055；TH134 文献标识码：A 文章编号：1009．3281(2015)05—0067．003 随着工业发展的规模逐渐扩大，化工生产过程 连续化和 自动化程度不断加深，安全生产成为企业发 展的重大问题 。为了防止超压，工程设计人员广泛地 采用安全阀来保护设备及相关管道系统。在化工装置 中，由于塔系统与多个设备相关联，操作工况复杂， 成为了安全阀设计计算时的重点和难点。为了加强对 安全阀的设计计算研究，本文结合相关的标准规范和 工程实践经验，对化工装置塔系统中的安全阀泄放量 的计算方法进行简单介绍。 1 工艺流程简述 图1 塔系统工艺流程简图 Fig．1Processdiagram oftowersystem 以精馏塔为例，整个塔系统包含塔、冷凝器、 回流罐和再沸器等设备。将待分离物料输入塔中，塔 需的排放量。 顶馏出物料部分采出，部分回流人塔，以形成沿塔下 2．1．1 润湿面积 降的液流。塔底再沸器为塔进行气液传质提供能量， 润湿面积包括分馏塔、再沸器、塔顶冷凝器等 使底部物料部分气化返回塔内，以形成沿塔上升的汽 设备和在火灾范围内的管道外表面积。如果塔釜无裙 流，其余部分采出。当系统出现超压时，塔顶安全阀 座，则加上塔底部封头，否则不需要。其中 ： 开启保护整个塔系统。塔系统工艺流程见图 1。 (1)分馏塔的润湿面积为塔底正常最高液位和7．5 m高度内塔盘上液体部分的表面积之和 ”，即： 2 泄放量的计算 A1=nDL1+mt(D／2) (1) 2．1 外部火灾工况 (2)椭圆形封头的设备 (包括距地面7．5m高度 对于具有易燃易爆特性的介质，如果发生火灾， 内再沸器、塔顶冷凝器等)的润湿面积 ： 由于辐射、对流传热和火焰的直接接触，容器内的物 料将被加热，压力升高，形成超压 。若安全阀的泄放 收稿 日期 ：2015．01．23 能力小于产生的蒸汽量，则容器内的压力就会升高到 基金项 目：中石油集团公司技术开发项 目 (2012A--2902)。 作者简介 ：杨立平 (1980一)，女，河北昌黎人，注册安全工程师， 最大允许压力以上，这是不安全的。盛有溶液的容器 注册化学工程师，工学硕士。主要从事 PTA工艺管道 暴露在外部火灾中，按传人容器的热量计算安全阀所 设计工作。 北 工 设 备 与 管 道