解析石油化工装置安全阀配管设计

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1、解析石油化工装置安全阀配管设计　　摘要：合理的安全阀配管设计是保证石油化工装置安全阀正常运行的前提，尽可能规避因安全阀配管设计不合理引发的安全事故发生。本文分析了石化装置安全阀的进口和出口的配管设计，为以后安全阀的配管设计提供一定的参考。关键词：安全阀配管设计中图分类号：F470.22文献标识码：A1、前言7由于石油化工生产普遍存在有毒、易燃，易爆等多方面的危险因素，发生事故的可能性和后果的严重性均远远高于其他行业。一旦在生产过程中由于阀门误操作、循环水故障、电力故障、火灾等因素，导致生产系统压

2、力超过容器和管道的设计压力，则易突发安全事故，造成经济损失和人身伤害。为了解决和预防这类状况，企业多在容器或管道上设置安全阀。安全阀作为受压装置的最后一道保护屏障，一旦设备或管道内的介质压力高于预设值，将自行开启，向系统外排放足够的介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值，避免安全事故。但是，合理的安全阀配管设计是安全阀的正常运行的前提。配管设计不合理往往会造成安全阀的运行故障。因此，要使安全阀起到良好的保护效果，必须要十分重视安全阀进口和出口的配管设计。2、安全阀进口管道的设计一般来说，石油

3、化工装置安全阀进口和出口的配管都应具有必要的柔性。此外，安全阀进口和出口配管都不宜出现袋形，尤其气体安全阀的进口管不应有下凹的袋形管。在安全阀进口管设计过程中，应遵循两大原则，即进口管的设计要保证石油化工装置安全阀的运行可靠、平稳以及要满足石油化工装置安全阀流速要求。2.1保障安全阀运行可靠、平稳在化工生产中，石油化工装置安全阀经常出现震颤现象。这是因由于安全阀进口管的阻力降过大，容器和管道内压力偏高，液流流动不稳定。这种现象实际上对安全阀的伤害是极大的，应通过合理的调节配道来避免。原则上，要想

4、对石化装置起到保护作用，石油化工装置安全阀进口处的压力值必须要小于石油化工装置安全阀定压值的3%。而且在计算石油化工装置流量时，应参照液流安全通过安全阀的最大流量值。综合来说，可以采取以下措施减少压力降：（1）调整装置或管道各处的安全阀接管直径接近安全阀进口直径大小，或大于安全阀进口直径1~3级。（2）在不违背设计原则基础上，将配管设计地尽可能短。7（3）安装安全阀时，应将其安装在容器出口管道上或容器顶部，且高于出口排放管道的地方。原则上石油化工装置安全阀安装位置尽量靠近被保护的管道或设备。如果

5、压力源处存在着压力波动，且压力的峰值接近于安全阀的整定压力，这时安全阀应安装在远离此压力源且压力较稳定的地方。例如对于压缩机等这样的大型设备，应当注意设置位置，以避免由于振动造成管道破坏。此时，需要采取工艺系统重新核算管径。（4）安全阀进口处应避用直头，而采用长半径弯头，减小阻力降。（5）在不影响流速的前提适当采取防堵措施，免除出口管线以及进口管线发生堵塞现象。（6）对一些特殊工作环境，应注意考虑配套设施。例如对于设置在易凝及湿气体介质的安全阀入口管道应予以伴热，避免产生水锤现象。2.2满足开启

6、流速要求按照开启高度，工业上将石化装置的安全阀分成三类：微启式、中启式、7全启式。首先，在化工流程中，安全阀的入口管道直径必须大于安全阀的入口直径。其次，压力容器与泄压阀之间的所有管道和管件通孔的面积应与安全阀入口的面积相同。在一般设计工程中入口隔离阀的最小流道面积选用等于或大于安全阀的入口面积。一般来说，全启式石油化工装置安全阀在大型石油化工工艺流程较为常见，而微启式石油化工装置安全阀则多用于液压系统。3、安全阀出口管道的设计在安全阀出口管设计过程中，同样应遵循两大原则，即出口管的设计要保证石

7、油化工装置安全阀的运行可靠、平稳以及要满足安全阀流速要求。3.1满足安全阀流速要求当设备或管道内的介质压力高于预设值，安全阀将自行开启，向外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值，避免安全事故。但是化工生产的输送的介质流体多是剧毒、强腐蚀甚至易燃、易爆性的液体，容易造成环境污染和人身危害。因此，对安全阀开启后排放的液体必须严格控制。相关行业标准已对这方面做了严格的规定。安全阀出口管道直径不可小于安全阀的出口直径，并且出口隔离阀的最小流道面积应也不可小于泄放阀的出口面积。3.2保障安全阀运

8、行可靠、平稳7（1）安全阀出口管的设计应考虑背压不高于安全阀定压的一定值。否者，一旦背压过大，导致系统不稳定性上升，开启压力出现一定偏差，系统流量收到影响。本处提到的背压是一类排放系统中的压力，多可见于泄压装置出口处。背压一般分为排放背压和附加背压。前者指泄压装置出口的压力，是由于介质的流动引起。后者则主要是指排泄系统其它压力源以及出口侧的静态压力，是可变的也可以是固定的。在对安全阀管道进行设计规划时，需要根据流程图要求的整定压力、安全阀的形式、最终管道走向、管道管径进行布置，并对背压进行核算是