安全阀进出口管道水力学计算若干问题探讨

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1、安全阀进出口管道水力学计算若干问题探讨设计敬术石油化工设计2006,23(2)10一14安全阀进出口管道水力学计算若千问题探讨杨旭(中国石化工程建设公司，北京100101)摘要:针对安全间进出口管道水力学计算中常遇到的3个问题进行了讨论。比较了国内外不同的标准规范对这3个问题的各自论述，阐述了作者自己的观点，提出了合理可行的解决方案，可供国内同行和标准规范的编幕者参考。关键词:安全阀;标准规范;压力降;背压;安全阁排，在石油化工装置中，为保护压力容器及相关系统，避免事故工况下系统超压带来的危害，往往需要采取一些紧急压力泄放措施。设置安全阀〔’〕是其中常见的一种手段。设计人员在具体计

2、算过程中，如:安全阀在各种事故工况下所需的泄放量、泄放面积，以初选出阀门类型和尺寸;对安全阀进出口管道做水力学计算，以确定管道尺寸和阀门类型及管道布置;常会遇到一些令人困惑的问题。这些间题在各设计手册、行业标准、国家标准以及API规范中，往往给出不同的解答，甚至没有明确解答。限于篇幅，笔者仅结合历年积累的设计经验，就安全阀进出口管道水力学计算所涉及的几个问题作一些探讨，以供同行参考和借鉴。1安全阀入口管道压力降的限制安全阀人口管道3%压力降的限制，是指总压降还是仅指摩擦压降?1.1几种规范的规定安全阀排放时，如果人口管路的压力损失过大，将会引起安全阀反复迅速启闭，产生颤振，降低安全

3、阀的排放能力，甚至导致阀座表面的损坏，故必须对这部分压力加以限制。(1)国家标准GB/T12241一2005《安全阀一般要求》10.3.1规定:“在进口支管中或被保护设备与安全阀之间的压力降应不超过整定压力的3%或最大允许启闭压差的1/3(以在实际排放时的较小者为准)?。[1]0(2)行业标准HG/T20570一95《化工装置工艺系统工程设计规定》12.0.1对此的规定是:，’(人口)管路直径不小于安全阀的人口直径，人口管道的压力降不大于安全阀设定压力(表压)的3%;[2l。(3)《石油化工设计手册》第4卷5.5.10规定:“从被保护设备到安全阀入口流体的压力降应低于安全阀定压的3

4、%。流量应按照安全阀排放时通过安全阀的最大流量计算。采用远端取压的先导式安全阀不受此限制[[3]。?0(4)API520一U2.2.2章节中，对此做出的规定最为详细:;Whenapressurereliefvalveisonalinedirec街connectedtoavessel,thetotalnon一ablepressurelossbetweentheprotectedequipmentand收稿日期:2005-09-06。修改稿收到日期:M-04-06.作者简介:杨旭(1974一)，女，黑龙江呼兰人。1998年毕业于天津大学化工学院化学工程专业，硕士，工程师。现从事化工工艺

5、设计工作。万方数据第23卷杨旭.安全阀进出口管道水力学计算若干问题探讨11thepressurereliefvalveshouldnotexceed3percentofthesetpressureofthevalveexceptedaspermittedin2.2.3.1forpilot一operatedpressurereliefvalve.Whenapressurereliefvalveisinstalledonaprocessline,the3percentlimitshouldbeappliedtothesumofthelossinthenormallynon一flowin

6、gpressurereliefvalveinletpipeandtheincrementalpressurelossintheprocesslinecaused场theflowthroughthepressurereliefvalve.thepressurelossshouldbecalculatedusingtheratedcapacityofthepressurereliefvalve[43.”〔译文:当压力泄放阀安装在与容器直接相连的管线上时，从被保护设备到压力泄放阀之间的全部不可复压损不应超过阀门定压的3%,2.2.3.1中所述先导式压力泄放阀除外。当压力泄放阀安装在工艺管

7、线上时，正常工况无流量的阀前人口管线上的压损与工艺管线上由阀门泄放而引起的额外压损两部分之和不应超过阀门定压的3%0]可见国内标准规范限定的是“压力降”，没明确是哪一部分压降，一般只好理解为全部压力降;API则明确规定限制的是“non一recoverablepressureloss;，即不可恢复的压力损失。到底哪种规定更合理呢?为解答这个疑问，我们有必要分析一下安全阀产生颤振的原因。1.2安全阁产生颇振的原因当被保护容器或管道内的压力超过安全阀定压，安全阀开始排放前，