安全閥進(jìn)出口管道的安裝設(shè)計(jì)

  1 安全閥進(jìn)出口管道的安裝設(shè)計(jì)總則  
1.0.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)備和管道上安全閥進(jìn)出口管道的安裝設(shè)計(jì)。

1.0.2 執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，尚應(yīng)執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 
1.0.3 本標(biāo)準(zhǔn)代替《安全閥的管線設(shè)計(jì)》(BA3-2-10-82)。   
2 一般要求  
2.0.1 在設(shè)備和管道上的安全閥，一般應(yīng)直立安裝。 
2.0.2 安全閥不應(yīng)安裝在水平管道的死端，以免液體或固體積聚。 
2.0. 安全閥應(yīng)安裝在易于調(diào)節(jié)、檢查和檢修的位置，周圍要有足夠的工作空間，對(duì)于大直徑重量超過100kg的安全閥，應(yīng)考慮方便裝卸，必要時(shí)設(shè)置吊桿。 2.0.4 安全閥的進(jìn)出口管道上設(shè)有切斷閥時(shí)，切斷閥上應(yīng)標(biāo)注鉛封開，設(shè)有副線 閥時(shí)，副線閥上應(yīng)標(biāo)注鉛封關(guān)。切斷閥應(yīng)選用閘閥，閥桿應(yīng)水平安裝，這樣可避免由于閘板脫落而造成事故。 
2.0.5 分餾塔頂部的安全閥如直接向大氣排放介質(zhì)時(shí)，可設(shè)在塔頂餾出線的 頂部；如向密閉系統(tǒng)排放介質(zhì)時(shí),可設(shè)在塔頂餾出線至冷凝冷卻設(shè)備的入口總管上如圖2.0.5所示。球罐上的安全閥應(yīng)設(shè)在罐的頂部。 
圖2.0.5 塔頂餾出線上安全閥位置示意 
2.0.6  安全閥附近還裝有壓力表時(shí)，安全閥與壓力表宜靠近安裝。 
2.0.7 重錘式安全閥的安裝位置，應(yīng)使重錘處于方便檢查的方位，且不應(yīng)妨礙設(shè) 備上其他部件的安裝和操作。 
2.0.8 在往復(fù)式壓縮機(jī)出口管道上設(shè)有脈動(dòng)阻尼器或孔板并在其下游設(shè)置安全閥 時(shí)，安全閥與脈動(dòng)阻尼器或孔板之間，應(yīng)有一段直管，其小長(zhǎng)度應(yīng)為公稱直徑的10倍。 

3  安全閥進(jìn)口管道設(shè)計(jì) 
 
3.0.1 安全閥進(jìn)口管道的大壓力降不應(yīng)超過安全閥定壓值的3%,為此在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮以下各點(diǎn)： 
 a) 安全閥應(yīng)靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道； 
 b) 安全閥的進(jìn)口接管直徑可大于安全閥進(jìn)口直徑1－3級(jí)，大小頭應(yīng)設(shè)在靠近安全閥的進(jìn)口處； 
 c) 安全閥進(jìn)口處有如彎頭時(shí)采用長(zhǎng)半徑彎頭。 
3.0.2 安全閥進(jìn)口管應(yīng)考慮壓力脈動(dòng)的影響，管道上的安全閥應(yīng)位于壓力比較穩(wěn) 定，距波動(dòng)源有一定距離的地方。   管道上安全閥距波動(dòng)源的距離 壓力波動(dòng)源 小直管段為公稱直徑ＤＮ的倍數(shù) 調(diào)節(jié)閥或截止閥 25 兩個(gè)彎頭不在同一平面上 20 兩個(gè)彎頭在同一平面上 15 一個(gè)彎頭或緩沖罐 10 脈動(dòng)衰減器（流量孔板） 
注： 表內(nèi)數(shù)值為美國石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)API-RP-520的值。   
3.0.3 如采用導(dǎo)閥型安全閥，從容器或管道直接取壓時(shí)，可不受進(jìn)口管的壓力降 不大于安全閥定壓值的3%的限制，此時(shí)需要有兩個(gè)連接管,分別接到主閥和導(dǎo)閥上，如圖3.0.3所示。  

4 安全閥出口管道的設(shè)計(jì) 
4.0.1  直接向大氣排放介質(zhì)的安全閥出口管道應(yīng)考慮以下各點(diǎn)： 
 a) 安全閥出口管道排放管端應(yīng)切成平口，使介質(zhì)直接向上高速排出，遠(yuǎn)離平臺(tái)有人之處，并在出口管道的水平管段開6～10mm小孔以便排液，
 b) 安全閥排放管口之外可設(shè)套筒，這樣可減少排放管的反作用力，見圖4.0.1-2。 4.0.1-2  安全閥排放管口之外設(shè)套管的安裝示意 圖注： 1-排放管，2-套管，3-支架，4-Φ610淚孔 
 
4.0.2  安全閥排放管口高度要求 
 a) 無危險(xiǎn)性氣體安全閥排放口應(yīng)高于以排放口為中心的7.5m半徑范圍內(nèi)的操作平臺(tái)、設(shè)備或地面2.5m以上； 
 b) 可燃?xì)怏w安全閥排放口應(yīng)高出以排放口為中心的10m半徑范圍內(nèi)的平臺(tái)或建 筑物頂3.5m 以上，4.0.2  可燃?xì)怏w安全閥排放口高度示 圖注： 陰影部分為平臺(tái)或建筑物的設(shè)置范圍 

 c) 可燃?xì)怏w安全閥排放口與明火處的水平距離，不應(yīng)小于15m，且不應(yīng)朝向明 火處。 
4.0.3 安全閥出口介質(zhì)排入密閉系統(tǒng)的管道應(yīng)考慮以下各點(diǎn)： 
 a) 安全閥出口管道高于放空總管時(shí)，由安全閥出口至放空總管應(yīng)有向下的坡度，并應(yīng)順流向45°斜接到放空總管的頂部且與總管平行。 
 b) 安全閥出口管道低于放空總管并可能有凝液存在時(shí)，在安全閥出口管道上的低點(diǎn)應(yīng)設(shè)排液管及閥門，并應(yīng)將排液管引至安全地區(qū)或凝液收集罐。 
 c) 安全閥的出口管道應(yīng)妥善支撐，以防泄壓時(shí)的過大彎矩造成管道應(yīng)力值超過許用范圍。支撐方法應(yīng)根據(jù)安全閥所在的設(shè)備或管道附屬構(gòu)架的具體情況而定。參見圖4.0.3。 
4.0.4 安全閥出口接管直徑可大于安全閥出口直徑1～3級(jí)，大小頭應(yīng)設(shè)在靠近安 全閥的出口處

12 安全閥入口管道的設(shè)計(jì)
12.1 安全閥一般應(yīng)盡量靠近被保護(hù)設(shè)備或管道安裝，安裝位置要易于維修和檢驗(yàn)。管道直徑不小于安
全閥的入口直徑，入口管道的壓力降不大于安全閥設(shè)定壓力（表壓）的3％。入口管道一般不設(shè)切斷閥；如果必須設(shè)置，則切斷閥要鉛封開啟，而且不影響安全閥的操作。有時(shí)設(shè)雙安全閥以保證至少有一個(gè)安全閥能正常工作.
12.2 如果幾個(gè)安全閥共用一條入口管道時(shí)，入口管道要滿足幾個(gè)安全閥的流量要求。
12.3 安全閥設(shè)置在管道上，如圖16.12。安全閥距振動(dòng)源（如果有）的距離應(yīng)滿足圖中說明的要求。
對(duì)于壓縮機(jī)等大型設(shè)備振動(dòng)源，更應(yīng)注意安全閥的設(shè)置位置，以避免誤開啟和由于振動(dòng)使入口管道破壞。
12.4 保護(hù)全充滿液體的設(shè)備所用的安全閥，要安裝在設(shè)備的頂部或頂部出口管道上。
12.5 安全閥入口管道至少要有5％的坡度，坡向被保護(hù)的系統(tǒng)。入口管道盡量避免袋形彎，如不能避
免，則對(duì)于易凝物質(zhì)，在袋形彎低點(diǎn)有連續(xù)流動(dòng)的排液管連至同一壓力系統(tǒng)，若凝液易變稠或成態(tài)，則此排液管要伴熱；對(duì)于不凝介質(zhì)，在袋形彎的低處有易于接近的放凈閥。
12.6 核算在工作溫度范圍內(nèi)管道是否需要補(bǔ)償；同時(shí)要核算與安全閥入口管道相連的工藝管道本身熱
脹冷縮的長(zhǎng)度變化。
13 安全閥出口管道的設(shè)計(jì)
13.1 安全閥出口管道的管徑要不小于安全閥出口直徑。對(duì)于彈簧式安全閥，彈簧設(shè)定時(shí)不考慮靜背壓
的影響，出口管道的動(dòng)背壓（動(dòng)背壓按8.3所要求的計(jì)算）與靜背壓之和要不大于設(shè)定壓力（表壓）的
10％。對(duì)于波紋管背壓平衡式安全閥要不大于50％。安全閥的出口管道一般不設(shè)切斷閥，如必須設(shè)置，則要求切斷閥鉛封在開啟狀態(tài)。
13.2 直接排向大氣
13.2.1 排放的氣相要排向安全地點(diǎn)，一般出口朝上，排放口要切成平口，在管道低點(diǎn)有一個(gè)φ6～φ
10的排液孔。管口附絲網(wǎng)以避免飛鳥筑巢。
13.2.2 排放口要高出以排放口為中心的7.5m半徑范圍內(nèi)的地面、設(shè)備、操作平臺(tái)等2.5m以上。對(duì)于
有毒、或有腐蝕性、或易燃物料，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)允許排向大氣時(shí)，排放口要高出以排放口為中心的15m半徑范圍內(nèi)的地面、設(shè)備、操作平臺(tái)3m以上。
13.2.3 安全閥排放氣體的溫度高于物料的自然溫度，則排出管要設(shè)滅火蒸汽，見圖16.13所示。滅火
蒸汽管小管徑為DN25。
13.2.4 特殊工藝物料，如易自聚，易結(jié)晶等，在排出管設(shè)氮?dú)獯祾呖?，連續(xù)通入氮?dú)狻?br />13.2.5 排至大氣的液體要向下引至安全地點(diǎn)。
13.3 排至密閉系統(tǒng)
13.3.1 安全閥的排放管道應(yīng)坡向主管，盡量避免袋形彎。無法避免時(shí)，在低點(diǎn)要設(shè)易接近的放凈閥。對(duì)于易凝汽體，在低點(diǎn)設(shè)蒸汽伴熱管，以免積液。
13.3.2 排放管與主管的連續(xù)，要從主管上部或側(cè)面順流向45。角插入。既可防止總管內(nèi)的凝液倒入支管，又可減少管路壓力降。
13.3.3 核算在可能的工作溫度范圍內(nèi)出口管道的補(bǔ)償。
13.3.4 對(duì)于排放來自冷凍（液化氣等）的物料，應(yīng)檢查管材是否合理。
13.4 排放管道的管徑（氣相）
13.4.1 在背壓允許的范圍內(nèi)，應(yīng)保持排放管內(nèi)的物料具有較高的流速，使之經(jīng)濟(jì)合理。
13.4.2 直接排至大氣的管道，排放管出口馬赫數(shù)取小
17 符號(hào)說明
a ? 小泄放面積，mm2；
a1 ? 不考慮液體粘性計(jì)算的小泄放面積，mm2；
a2 ? 安全閥的喉徑面積（液相），mm2；
A ? 濕潤(rùn)面積，m2；
A0 ? 安全閥泄放管口截面積(泄放至大氣)，mm2；排放管道壓力較低，壓力降計(jì)算公式應(yīng)選用可壓縮流體的壓力降計(jì)算公式。
在安全閥未選定之前，排放流量按工藝計(jì)算的泄放量；一般在安全閥選定之后，用安全閥的額定流
量再計(jì)算一次管道壓力降，校核所選的管徑是否合適。但在特殊情況下則有所不同，在工藝計(jì)算的泄放量很小時(shí)，不得不選擇較大的安全閥，這樣安全閥的額定流量可能幾倍于計(jì)算值。按額定流量計(jì)算的管徑可能遠(yuǎn)大于用計(jì)算的泄放量計(jì)算的管徑，所以在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。這時(shí)，要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定合理的管徑，以滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的要求。
14 安全閥出口反力的計(jì)算和反力數(shù)據(jù)表
14.1 安全閥出口反力的計(jì)算
物料泄放時(shí)，流體的流動(dòng)會(huì)對(duì)排放管道產(chǎn)生一作用力，并通過排出管道傳至安全閥；進(jìn)而以力矩的
形式通過安全閥入口管道傳至設(shè)備接管。這個(gè)力和力矩是否對(duì)安全閥的進(jìn)出口管道和設(shè)備的接管、法蘭產(chǎn)生不良影響（如容器是否要補(bǔ)強(qiáng)等），需要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算后確定。作用力的大小與物料泄放至大氣還是泄放至密閉系統(tǒng)有很大關(guān)系。
14.1.1 氣相物料泄放至大氣
對(duì)于可壓縮流體（氣體或蒸汽）臨界穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，且物料流經(jīng)安全閥后經(jīng)一段水平管、一個(gè)90。長(zhǎng)半
徑彎頭、一段垂直立管排入大氣，如圖16.14所示，作用力(f)按式(14.1-1)計(jì)

Cp ? 定壓比熱容 kJ/(kg·k) ；
Cv1 ? 控制閥的Cv值；
Cv2 ? 控制閥小流量下的Cv值；
d ? 換熱管內(nèi)直徑，mm；
d0 ? 保溫材料的厚度，m；
d1 ? 安全閥的喉徑，mm；
D ? 安全閥的閥座口徑，mm；
D0 ? 設(shè)備直徑，m；
f ? 泄放反力，N；
F ? 容器外壁校正系數(shù)；
F′ ? 泄放閥因子；
g ? 重力加速度9.81m/s2；
Gg ? 氣相密度，kg/m3；
Gl ? 液相密度，kg/m3；
H ? 微啟式安全閥開啟高度，mm；
H ? 正常工作下大輸入熱量，kJ/h；
Hl ? 泄放條件下氣化熱，kJ/kg；
k ? 絕熱指數(shù)(Cp/Cv)；
Kb ? 背壓修正系數(shù)；
Kf ? 亞臨界流動(dòng)系數(shù)；
KN ? Napier方程系數(shù)；
Kp ? 液體超壓修正系數(shù)；
Ksh ? 水蒸汽過熱系數(shù)；
Kv ? 液體粘度修正系數(shù)；
Kw ? 液體背壓修正系數(shù)；
L ? 設(shè)備總長(zhǎng)（包括封頭）m；
l ? 安全閥入口管長(zhǎng)，m；
M ? 分子量；
Ma ? 馬赫數(shù)；
P ? 泄放壓力，MPa；
P2 ? 泄放至大氣的出口管處的靜壓，MPa(表)；
Pb ? 背壓，MPa；
Pcf ? 臨界流動(dòng)壓力，MPa；
Pd ? 流體壓力，MPa；
Ph ? 高壓側(cè)工作壓力，MPa；
ΔP ? 高壓側(cè)與低壓側(cè)壓力差，MPa；
t ? 泄放溫度，℃；
T ? 泄放溫度，K；
Tw ? 金屬壁溫，K；
U ? 物料流速，m/s；
Ua ? 聲速，m/s；
V ? 體積泄放流量，m3/h；
W ? 質(zhì)量泄放流量，kg/h；
X ? 氣體特性系數(shù)；
Z ? 氣體壓縮因子；
λ ? 保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)，kJ(m·h·℃)；
μ ? 粘度，mPa·s；
? ? 微啟式安全閥錐形密封面的半錐角，度。壓力? 本規(guī)定除注明外，均為壓力。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時(shí)，公司可按照客戶的要求進(jìn)行非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、加工。始終以質(zhì)量為本，一切為滿足用戶的經(jīng)營(yíng)理念，不斷引進(jìn)*的新技術(shù)，新工藝、新材料，竭誠為用戶提供的閥門產(chǎn)品和更加完善的售后服務(wù)。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動(dòng)噴涂等機(jī)械設(shè)備二百六十余臺(tái)套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業(yè)檢測(cè)設(shè)備八十余臺(tái)套，同時(shí)設(shè)有閥門研發(fā)中心、控制閥測(cè)控中心、閥門質(zhì)量檢測(cè)中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發(fā)生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)于一體的流體控制企業(yè)，其產(chǎn)品和服務(wù)在化工、石化、石油、液化氣、造紙、采礦、電力、食品、制藥、冶金、輕工、樓宇、市政工程、污水處理、環(huán)保、給排水等領(lǐng)域市場(chǎng)處于地位。公司憑著“生命在于運(yùn)動(dòng)、企業(yè)在與創(chuàng)新”的發(fā)展宗旨，緊跟市場(chǎng)需求，提升產(chǎn)品質(zhì)量，竭誠為新老用戶提供具的產(chǎn)品及服務(wù)，確保用戶滿意。如還需了解更多安全閥選用資料請(qǐng)點(diǎn)擊查看。