t——泄放壓力下的飽和溫度,℃;
其他符號同式(1-10-1)。
?、诎踩y排放能力的計算(液化氣體)。
式中Ws——安全閥的排放能力,kg/h;
K——排放系數(shù),與安全閥結(jié)構(gòu)有關(guān),應(yīng)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)確定無參考數(shù)據(jù)時,可按下述規(guī)定選取:全啟式安全閥K=0.60~0.70;帶調(diào)節(jié)圈的微啟式安全閥K=0.40~0.50;不帶調(diào)節(jié)圈的微啟式安全閥K=0.25~0.35;
Pd——安全閥的排放壓力(絕壓),Pd=1.1Ps+0.1,MPa;
Ps——安全閥的整定壓力,MPa;
P0——安全閥的出口側(cè)壓力(絕壓),MPa;
A——安全閥最小排氣截面積,mm2。
全啟式安全閥,即h≥d1/4時,A=πd21/4;
微啟式安全閥,即h<d1/20時,平面密封,A=πDh;
錐面密封,A=πd1sinρ;
h——安全閥開啟高度,mm;
d1——安全閥最小流道直徑(閥座喉徑),mm;
D—安全閥閥座口徑,mm;
ρ——錐形密封面的半錐角;
C——氣體特性系數(shù),,(見表1-10-5);
k——氣體絕熱系數(shù),k=cp/cv;
M——氣體摩爾質(zhì)量,kg/kmol;
T——氣體的溫度,K;
Z——氣體在操作溫度下的壓縮系數(shù)。
k | C | k | C | A | C | k | C |
1.00 | 315 | 1.20 | 337 | 1.40 | 356 | 1.60 | 372 |
1.02 | 318 | 1.22 | 339 | 1.42 | 358 | 1.62 | 374 |
1.04 | 320 | 1.24 | 341 | 1.44 | 359 | 1.64 | 376 |
1.06 | 322 | 1.26 | 343 | 1.46 | 361 | 1.66 | 377 |
1.08 | 324 | 1.28 | 345 | 1.48 | 363 | 1.68 | 379 |
1.10 | 327 | 1.30 | 347 | 1.50 | 364 | 1.70 | 380 |
1.12 | 329 | 1.32 | 349 | 1.52 | 366 | 2.00 | 400 |
1.14 | 331 | 1.34 | 351 | 1.54 | 368 | 2.20 | 412 |
1.16 | 333 | 1.36 | 352 | 1.56 | 369 | ?? | ?? |
1.18 | 335 | 1.38 | 354 | 1.58 | 371 | ?? | ?? |
式中符號同式(1-10-3)。
(4)選用、安裝安全閥的注意事項選用安全閥的主要原則是保證儲存設(shè)備在壓力異常升高時,具有足夠的排放能力,以保證儲存設(shè)備不致發(fā)生超壓而爆炸。
選用安全閥時,先由式(1-10-3)和式(1-10-4)計算出A值,即安全閥最小排氣截面面積。對于全啟示安全閥A=πd21/4;對于微啟式安全閥,平面密封,A=πDh;錐形密封,A=πd1hsinρ;計算出閥口直徑D,最小流道直徑d1。就按D和d1,數(shù)值選取與之相接近的已系列化了的閥件。此外,還需注意以下幾點。
?、侔踩y的個數(shù)乘以閥口的直徑與抬起高度的積,應(yīng)大于所選安全閥實際能形成面積的值A(chǔ)。產(chǎn)品系列中每個閥的閥口直徑D是已知的,安全閥的型號也規(guī)定了它的開啟高度h。
?、趦迲?yīng)選用全啟式安全閥,對于小型儲罐,當(dāng)微啟式安全閥排放能力大于儲罐的安全泄放量時,也可以選用微啟式安全閥。
?、畚覈踩y產(chǎn)品形成系列,有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。液化石油氣行業(yè)常用的安全閥型號有以下幾種:
彈簧封閉全啟式安全閥:A42Y-2.5C;A42F-2.5C;A44Y-2.5C。
彈簧封閉微啟式安全閥:A21H-2.5C;A41H-2.5C。
其規(guī)格,每種閥的公稱直徑從Dg15到Dg150,可供用戶選擇。
以上型號及類別的符號含義是:A為安全閥代號;即'安'的漢語拼音的第一個字母;第二位上的數(shù)字代表安全閥的連接形式:4為法蘭連接,2為外螺紋連接;第三位置的數(shù)字代表安全閥的結(jié)構(gòu)形式:2代表全啟式,1代表微啟式,4代表帶扳手的全啟示;第四位上的符號代表密封面材料:Y代表閥瓣為硬質(zhì)合金,F(xiàn)代表氟質(zhì)塑料;H代表合金鋼,它們都是漢語拼音材料名稱的字頭;數(shù)字2.5代表閥的公稱工作壓力為2.5MPa,最后一位符號是閥體材料代號,C代表閥體是鑄鋼的,具體鋼號是ZG25Ⅱ。
④液化石油氣儲罐必須設(shè)置全啟封閉彈簧式安全閥,容積為100m3或100m3以上的儲罐應(yīng)裝設(shè)2個或2個以上安全閥,安全閥與儲罐之間要裝設(shè)截止閥。
儲罐上只安裝一個安全閥時,安全閥的開啟壓力p2不應(yīng)大于儲罐的設(shè)計壓力p,且安全閥的密封試驗壓力pt,應(yīng)大于儲罐的最高工作壓力pw,即pE≤p,pt>pw。
安裝多個安全閥時,其中一個安全閥的開啟壓力不應(yīng)大于壓力容器的設(shè)計壓力,其余安全閥的開啟壓力可適當(dāng)提高,但不得超過設(shè)計壓力的1.05倍。
安裝安全閥時應(yīng)注意以下幾點。
①待安裝的安全閥必須是有效的,即無論新閥還是檢驗修復(fù)后的閥,必須具有相應(yīng)的質(zhì)量證明,并有完整無損的鉛封和封印。
?、诎踩y的開啟壓力最大不得超過該壓力容器設(shè)計壓力的1.05倍。
?、蹫楸阌诟鼡Q、清洗、校驗,外彈簧式(外裝)安全閥與儲罐罐體間應(yīng)安裝一只閘閥或截止閥,閥的結(jié)構(gòu)和通徑尺寸應(yīng)不妨礙安全閥的正常泄放。儲存設(shè)備正常運行時,截止閥必須保持全開,并加鉛封。
?、荛y與罐體、閥與安全閥之間用的墊片必須采用金屬纏繞墊,普通石棉及橡膠墊片會在液化石油氣的溶脹作用下喪失密封能力。
?、莅踩y應(yīng)裝設(shè)放散管,其管徑不應(yīng)小于安全閥出口的管徑。放散管管口應(yīng)高出儲罐操作平臺2m以上,且高出地面5m以上。
2.液相安全回流閥
大口徑液化石油氣液相管道上也應(yīng)設(shè)置安全閥件,以防止管路蹩壓過大而造成事故,液相安全回流閥也是彈簧式安全閥,其作用原理和構(gòu)造與前述安全閥相同。
圖1-10-7所示為安裝在泵后管道上的液相安全回流閥構(gòu)造,管路上留有專門接口與液相安全閥兩端連接,返回的液化石油氣應(yīng)回流到儲罐中去。其出口口徑比進閥口口徑尺寸大,是為防止泄壓后部分汽化現(xiàn)象及回沖空間需要而設(shè)計的。
在不太容易形成蹩壓過大或較前為小的管道上,有時也設(shè)置塞式形的液相安全閥(即管道安全閥)。其構(gòu)造如圖1-10-8所示。它是開敞式的,不再接液相導(dǎo)管,很明顯,少量的泄放并不造成物料的過多損失。
3.過流閥
液化石油氣裝卸作業(yè)和氣相管路或液相管路上都配置有過流閥,以保證管內(nèi)流速不致超限,當(dāng)管內(nèi)速度過大時,過流閥會自動切斷管路,從而避免物料損失或釀成事故。因為管內(nèi)流速過大的原因,往往是因外管路破裂、容器密封破壞等,液化石油氣將在自身壓力和輸送泵壓的聯(lián)合作用下,以超常的速度通過管路,結(jié)果往往是大量傾泄,使物料損失甚至造成火災(zāi)等惡性事故。
過流閥按動作原理分為彈簧式和浮筒式兩類,浮筒式亦稱浮杯式或重力式。
圖1-10-8 管道安全閥構(gòu)造
1-閥座;2-閥瓣;3-彈簧;4-壓蓋;5-螺母