在生產(chǎn)中,要避免管道內(nèi)介質(zhì)的壓力超過允許的操作壓力而造成災難性事故的發(fā)生。在設計中,一般是利用安全泄壓裝置來及時排放管道內(nèi)的介質(zhì),使管道內(nèi)介質(zhì)的壓力迅速下降。管道中采用的安全泄壓裝置主要有爆破片和安全閥,或在管道上加安全水封和安全放空管。
(1)爆破片
當壓力管道中介質(zhì)壓力大于爆破片的設計承受壓力時,爆破片破裂,介質(zhì)釋放出管道,壓力降迅速下降,起到保護主體設備和壓力管道的作用。
爆破片的品種規(guī)格較多,有反拱帶槽型、反拱帶刀型、反拱脫落型、正拱開縫型、普通正拱型等,應根據(jù)操作允許的介質(zhì)壓力、介質(zhì)的相態(tài)、管徑的大小等來選擇合適的爆破片。有的爆破片最好和安全閥串聯(lián),如反拱帶刀型爆破片,有的爆破片還不能和安全閥串聯(lián),如普通正拱型爆破片。從爆破片的發(fā)展趨勢看,帶槽型爆破片的性能在各方面均優(yōu)于其他型式。尤其是反拱帶槽型爆破片,具有抗疲勞能力強、耐背壓、允許工作壓力高和動作響應時間短等優(yōu)點。
(2)彈簧式安全閥的選用
安全閥用在受壓設備、容器或管道上,作為超壓保護裝置。當設備壓力升高超過允許值時,閥門開啟全量排放,以防止設備壓力繼續(xù)升高,當壓力降低到規(guī)定值時,閥門及時關閉,保護設備或管路的安全運行。
?、購椈墒桨踩y的種類及性能
封閉式彈簧安全閥:其閥蓋和罩帽等是封閉的。它有兩種不同作用,或是防止灰塵等外界雜物侵入閥內(nèi)保護內(nèi)部零件,此時蓋和罩帽不要求氣密性;或是防止有毒、易燃、易爆等介質(zhì)溢出,此時蓋及罩帽要作氣密性試驗。封閉式安全閥出口側(cè)如要求氣密性試驗時,應在訂貨時說明,氣密性試驗壓力一般為0.6MPa。
非封閉式彈簧安全閥:閥蓋是敞開的,有利于降低彈簧腔室的溫度,主要用于蒸汽等介質(zhì)的場合。
帶扳手的彈簧式安全閥:對安全閥要作定期檢查,試驗者應選用帶提升扳手的安全閥。當介質(zhì)壓力達到開啟壓力的75%以上時,可以利用提升扳手將閥瓣從閥座上略為提起,以檢查閥門開啟的靈活性。
特殊型式彈簧安全閥:
帶散熱器的安全閥:凡是封閉式彈簧安全閥使用溫度超過300℃,或非封閉式彈簧安全閥使用溫度超過350℃時應選用帶散熱器的安全閥。
帶波紋管的安全閥:帶波紋管安全閥的波紋管有效直徑等于閥門密封面平均直徑,因而,在閥門開啟前背壓對閥瓣的作用力處于平衡狀況,背壓變化不會影響開啟壓力。當背壓變動時,其變動量超過整定壓力(開啟壓力)的10%時,應該選用波紋管安全閥,利用波紋管把彈簧與導向機構等與介質(zhì)隔離以防止這些重要部位受介質(zhì)腐蝕而失效。
②安全閥的選用原則
a確定安全閥公稱壓力
安全閥的公稱壓力應根據(jù)閥門材料、工作溫度和最大工作壓力選用,并符合JB74-59《管子和管路附件公稱壓力、試驗壓力和工作壓力》的規(guī)定。在同一公稱壓力下,當工作溫度提高時,其最大工作壓力相應降低。
b確定工作壓力級
安全閥的整定壓力(即開啟壓力)可通過彈簧預緊縮量進行調(diào)節(jié),但每一根彈簧都只能在一定的開啟壓力范圍內(nèi)工作,超出該范圍就要另換彈簧。同一公稱壓力彈簧設計的開啟壓力調(diào)整范圍可劃分為不同的工作壓力級。選用安全閥時,應根據(jù)所需開啟壓力值,確定閥門工作壓力級。
(3)隔離式安全閥
如果在安全閥入口串接爆破片裝置,就成了隔離式安全閥。
隔離式安全閥是怎樣產(chǎn)生的呢?因為爆破片和安全閥的性能各有優(yōu)缺點。爆破片無泄漏,對介質(zhì)的腐蝕性容易處理,動作可靠,使用壽命長,維護簡單等。但爆破片一旦爆破,將泄放掉全部物料,造成停車,影響生產(chǎn)。而安全閥動作后不停車,泄壓后復位,可保存大部分物料,但是安全閥泄漏難免,容易失靈,特別是粘稠性的介質(zhì)或有沉淀的介質(zhì),將明顯影響安全閥的動作。此外,安全閥的維護費用較高。如果將爆破片和安全閥串接起來,就克服了各自的缺點,保留了各自的優(yōu)點,隔離式安全閥就這樣產(chǎn)生了。
不過,采用隔離式安全閥,對爆破片有一定的要求,首先要求爆破過程不得產(chǎn)生任何碎片,以免損傷安全閥,或影響安全閥啟跳與回座的性能;其次是要求爆破片抗疲勞和承受背壓的能力強等。
在管道上裝設緊急切斷閥和過載閥也能起到減少事故發(fā)生或防止事故擴大的作用。