浅谈管道安全阀泄放量的确定

作者：潘能智

来源：《沿海企业与科技》2011年第04期

［摘要］文章介绍安装在管道上的安全阀的常见单元模式及其泄放量的确定，并分析其超压的原因。

［关键词］安全阀；安全泄放量

［作者简介］潘能智，广西工联工业工程咨询设计有限公司，广西南宁，530000

［中图分类号］ TU81 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2011）04-0048-0002

一、管道安全阀的作用

在石油化工生产过程中，为了防止其他生产事故，造成生产装置系统压力超过管道的设计压力而发生超压事故，应在管道上设置安全阀。因此，在可能超压的管道上应设置合适尺寸的安全阀，而选用安全阀的首要工作就是确定管道的泄放量。

二、在管道上设置安全阀的常见单元模式

在石油化工生产过程中，比较常见的在管道上安装安全阀的情况如下：

（1）容积式泵和压缩机的出口管道

（2）液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位

三、超压原因和安全泄放量的一般分析

（一）判断超压的准则

如果超压原因之间不存在工艺或机械或电气之间的联系，或如果可能相继发生超压的原因所间隔的时间很长，足以对它们进行单独的分类，那么包括外部火源在内的超压原因都被认为是独立的。如果这些原因是独立的，那么能引起超压的两个或多个同时发生的情况将不假定。

（二）超压的原因

发生超压的原因很多，如容器出口关闭、止回阀故障、公用工程故障、工艺变化和化学反应、水力膨胀、外部着火，等等。

针对以上两种管道安全阀常见单元进行分析，容积式泵和压缩机的出口管道发生超压的主要原因是出口管道阀门关闭或出口管道发生堵塞，两端阀门关闭的液体管道发生超压的主要原因是由液体受热膨胀引起的。

（三）安全泄放量的计算原则

确定需要泄放的液体或蒸气量是根据输入的净能量推算出来的。两种能量输入最普遍的形式就是：（1）热输入即通过汽化或热膨胀过程引起的间接压力输入；（2）来自高压源引起的直接压力输入。超压可能是由其中一个或两个原因引起的。

此外，还应考虑压力、温度及组份的影响。

四、泄放量的基础数据的确定

以上两种常见单元模式中的管道安全阀的泄放量基础数据如下：

（一）容积式泵和压缩机的出口管道的泄放量

容积式泵和压缩机的出口管道发生超压的主要原因为出口管道阀门关闭或出口管道发生堵塞引起的超出的物流量应该在进口焓值等于出口焓值时所确定的温度下泄放掉，泄放量应不小于泵和压缩机的输出量。

（二）液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位的泄放量

两端阀门关闭的液体管道发生超压的主要原因为液体受热膨胀引起的。这种情况所需的泄放量是不容易确定的，通常采用尺寸为3/4in×1in(19mm×25.4mm)(NPS3/4×NPS1)"的安全阀。安全阀设定压力设定得足够高，使其只在受热膨胀情况下打开，但不能超过管道及相关阀门的承受压力。当安全阀排放到一个密闭系统时，必须考虑背压的影响。

有时需要尺寸大于3/4in×1in(19mm×25.4mm)(NPS3/4×NPS1)"的安全阀，可按下列公式计算：