壓力容器的超壓泄放裝置課件

壓力容器的超壓泄放裝置壓力容器安全管理工程壓力容器的超壓泄放裝置壓力容器安全管理工程2022/11/262第一節(jié)、超壓泄放裝置與安全泄放量第二節(jié)、超壓泄放裝置——安全閥第三節(jié)、爆破片第四節(jié)、爆破片和安全閥的組合使用2022/11/262第一節(jié)、超壓泄放裝置與安全泄放量2022/11/263第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量超壓泄放裝置的作用壓力容器通常在正常的工作壓力下是可以安全運(yùn)行的。但由于某些物理化學(xué)過程或化學(xué)反應(yīng)過程等因素使容器內(nèi)的壓力升高，超過了容器允許承受的壓力，使它可能失效并由此造成更大事故。超壓―壓力容器內(nèi)的實(shí)際壓力超過設(shè)計壓力（或超過最大工作壓力）。2022/11/263第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量超壓2022/11/264第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能產(chǎn)生超壓的情況：（1）自身不產(chǎn)生壓力的容器輸入氣量>輸出氣量，壓力上升→超壓；管道被異物堵塞（包括腐蝕產(chǎn)物），壓力上升；閥門操作失誤（出口閥關(guān)閉），壓力上升。（2）較高壓力系統(tǒng)的介質(zhì)經(jīng)減壓閥進(jìn)入較低壓力系統(tǒng)的容器，因減壓閥失靈而形成超壓。換熱中的管子滲漏使高壓側(cè)介質(zhì)流入低壓殼層等情況，導(dǎo)致超壓。2022/11/264第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能2022/11/265第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能產(chǎn)生超壓的情況：（3）容器裝料過量，如球形貯罐物料安全線為85﹪，其余為氣壓區(qū)。（4）反應(yīng)器中產(chǎn)物體積有增加的化學(xué)反應(yīng)劇烈，失控→超壓。為保證壓力容器的安全操作，防止超壓事故的發(fā)生，在壓力容器上裝設(shè)超壓泄放裝置。超壓泄放裝置是一種為保證壓力容器安全操作，防止產(chǎn)生過量超壓的安全附件。2022/11/265第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能2022/11/266第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量安全泄放裝置的性能要求：（1）當(dāng)容器在正常操作壓力下運(yùn)行時，它不影響容器的工作；（2）一旦容器內(nèi)的壓力超過規(guī)定時，它能自動開啟，把容器內(nèi)部分介質(zhì)或氣體迅速噴出，使容器內(nèi)的壓力保持在容許的范圍之內(nèi)，達(dá)到保護(hù)容器的目的；（3）具備自動報警的作用。2022/11/266第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量安全2022/11/267第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量一、超壓泄放裝置的設(shè)置原則（1）在生產(chǎn)過程中因物料的化學(xué)反應(yīng)，可能使壓力增加的容器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置超壓泄放裝置（如反應(yīng)器、高壓聚合設(shè)備等）；（2）容器內(nèi)的介質(zhì)壓力因受熱而升壓較高，且容器與其它設(shè)備連接處裝有閥門，應(yīng)單設(shè)泄放裝置（如換熱器等）；（3）液化氣容器（如球形貯罐）；（4）壓力源經(jīng)過減壓后進(jìn)入容器，P設(shè)<壓力源P，在容器上線進(jìn)口處設(shè)泄壓裝置；2022/11/267第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量一、2022/11/268第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量不用設(shè)置或單獨(dú)設(shè)置泄放裝置的情況（1）P工(最大允許承受壓力)≥P（壓力源壓力）；（2）系統(tǒng)中，有多個設(shè)計壓力相同的容器，連接無閥門，流阻小，可視為一個容器系統(tǒng)，只需在該系統(tǒng)中容器承壓最危險的部位裝超壓泄放裝置。2022/11/268第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量不用2022/11/269第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能1、安全閥通過閥瓣的開啟而泄放出流體介質(zhì)，以降低容器內(nèi)壓力的一種特殊閥門。它不借助于外力而利用介質(zhì)本身的力來排出額定數(shù)量的流體，以防止壓力超過額定的安全值。當(dāng)壓力回復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。優(yōu)點(diǎn)僅排放壓力容器內(nèi)高于規(guī)定的部分壓力；自動關(guān)閉；重復(fù)多次使用，安裝調(diào)整也比較容易。缺點(diǎn)密封性比較差，會有輕微的泄露；閥的開啟有滯后現(xiàn)象，因此泄壓反應(yīng)較慢；介質(zhì)為不潔凈氣體時，閥有被堵塞和閥瓣有被黏住的可能。2022/11/269第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、2022/11/2610第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能1、安全閥適用范圍適用于介質(zhì)比較潔凈的氣體；密封要求不高的情形；具有毒性和易燃、易爆介質(zhì)的設(shè)備一般不能采用。選用排放量必須大于設(shè)備的安全泄放量；根據(jù)設(shè)備的工藝條件和工作介質(zhì)特性選用安全閥的結(jié)構(gòu)形式；2022/11/2610第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/2611第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能2、爆破片能夠因超壓而迅速動作的壓力敏感元件為爆破片。由爆破片和支持器等裝配組成原理：當(dāng)爆破片兩側(cè)壓力差達(dá)到預(yù)定溫度下的預(yù)定值時，爆破片即可動作，泄放出壓力介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)密封性能好；泄壓反應(yīng)速度快；適用范圍廣；壓力容器內(nèi)介質(zhì)所含污染物對爆破片的影響小缺點(diǎn)爆破片不能重復(fù)使用；破裂后壓力容器必須停止運(yùn)行；爆破元件長期處于高應(yīng)力狀態(tài)，容易因疲勞而過早失效，因而元件壽命較短，需定期更換。2022/11/2611第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/2612第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能2、爆破片適用范圍-253~480℃甚至更高；7kPa~800MPa；開孔8mm~10m，甚至更大；酸堿鹽類腐蝕介質(zhì)都適用。選用容器內(nèi)可能發(fā)生壓力急劇升高的化學(xué)反應(yīng)，或介質(zhì)具有劇毒性的容器；壓力波動大，超壓機(jī)會多的容器不易采用；2022/11/2612第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/2613第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能3、安全閥——爆破片組合裝置具有閥型和斷裂型的優(yōu)點(diǎn)，可以防止單獨(dú)使用安全閥的泄露問題，又可以在完成排放過高壓力的動作后恢復(fù)容器的繼續(xù)使用。選用介質(zhì)具有腐蝕性的液化氣體，或劇毒、稀有氣體的容器；安全閥有滯后，不能用于器內(nèi)升壓速度極高的反應(yīng)容器。2022/11/2613第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/2614第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量壓力容器在需要作超壓泄放時，若單位時間內(nèi)泄放的量小于介質(zhì)聚集的量，則該容器內(nèi)的壓力仍將繼續(xù)上升，險情并未解除，仍有破裂的危險。只有當(dāng)容器在單位時間內(nèi)泄放的量等于介質(zhì)聚集量，則容器內(nèi)的壓力不再升高，該泄放量便是容器的安全泄放量。亦即為保證容器安全，在單位時間內(nèi)至少必須泄放的量。由于壓力容器產(chǎn)生超壓的原因不同，因此，計算安全泄放量的方法也有所不同。2022/11/2614第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三2022/11/2615第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量1、壓縮氣體或蒸汽儲存容器的安全泄放量1）壓縮氣體或蒸汽容器（僅一個壓力源）石油化工廠有很多貯存或處理壓縮氣體、蒸汽等壓力容器，由于其壓力源的壓力比較穩(wěn)定，不受外界干擾，因此，該容器的安全泄放量就是該壓力源的最大生產(chǎn)能力。對于壓縮機(jī)取1小時（單位時間）的排氣量，鍋爐取1小時的蒸汽量為安全泄放量。2）壓縮氣體（蒸汽）貯罐（多個源控制）這類容器如集氣罐、蒸汽包等。它們可能同時受幾個壓力源控制或同時分散到幾個使用區(qū)域去，這類容器的安全泄放量按該容器的最大管徑，用下式計算：2022/11/2615第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三2022/11/2616

第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2616第一節(jié)超壓泄放裝2022/11/2617第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2617第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量2022/11/2618

第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2618第一節(jié)超壓泄放裝2022/11/2619

2、液化氣體儲存壓力容器的安全泄放量用以貯存或處理液化氣體的壓力容器，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，器內(nèi)的液化氣體受熱蒸發(fā)，體積迅速增大，從而造成壓力容器超壓，危及容器的安全。因此，應(yīng)該按它在可能遇到的最不利的情況下的蒸發(fā)量來確定安全泄放量。對于介質(zhì)為易燃液化氣體，或裝設(shè)在有可能發(fā)生火災(zāi)環(huán)境下工作的非易燃液化氣體的壓力容器，其安全泄放量要按容器周圍發(fā)生火災(zāi)時的蒸發(fā)量來考慮。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/26192、液化氣體儲存壓力2022/11/2620

當(dāng)容器無絕熱材料保溫層時,其安全泄放量為

Ws=2.55x105FAr0.82/qkg/h式中Ws－容器的安全泄放量，kg/h;q－在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱，kJ/kg;F－系數(shù),

容器裝設(shè)在地面下用砂土覆蓋時，取F=0.3;

容器在地面上時，取F=1;

容器設(shè)置在大于10L/m2min噴淋裝置下時，取F=0.6;Ar－容器的受熱面積，m2。壓力容器的受熱面積Ar,按下列公式計算第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2620當(dāng)容器無絕熱材料保溫層時2022/11/2621

(1)半球形封頭的臥式容器

Ar=πDoL（m2）

(2)橢圓形封頭的臥式容器

Ar=πDo(L+0.3Do)（m2）

(3)立式容器

Ar=πDoL，（m2）

(4)球形容器

Ar=πD02/2（m2）或從地面起到7.5m高度以下所包括的外表面積,取兩者中較大的值。式中Do－容器外徑,m;L－容器總長,m;L，－容器內(nèi)最高液位,m。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2621(1)半球形封頭的臥式容器第2022/11/2622

當(dāng)容器具有完善的絕熱材料保溫時，安全泄放量按下式計算

Ws=2.61(650-t)λAr0.82/q

式中Ws－容器的安全泄放量，kg/h;t－在泄放壓力下的飽和溫度，℃;λ－常溫下絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/mh℃,從表中查取。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2622當(dāng)容器具有2022/11/2623

Ar－容器的受熱面積,m2;δ－保溫層厚度,m;q－在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱，kJ/kg

對于介質(zhì)為非易燃液化氣體的容器,而且裝設(shè)在無火災(zāi)危險環(huán)境下工作時,安全泄放量可根據(jù)有無保溫層分別選用不低于上述兩公式計算值的30%。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2623Ar－容器的受熱面積,m22022/11/2624表1常用絕熱材料第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2624表1常用絕熱材料第一節(jié)超壓泄放2022/11/26253、器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增大的壓力容器安全泄放量由于器內(nèi)介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),使氣體體積增大和壓力升高的壓力容器,其安全泄放量應(yīng)根據(jù)容器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)可能生成的最大氣量,以及反應(yīng)時所需的時間來決定。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/26253、器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增2022/11/2626壓力容器安全技術(shù)－思考題第五章：壓力容器的安全泄壓裝置1．什么情況下，壓力容器必須單獨(dú)設(shè)安全泄壓裝置？2．什么是壓力容器安全泄放量？3．簡述安全泄放裝置的性能要求。2022/11/2626壓力容器安全技術(shù)－思考題第五章：壓力2022/11/2627安全閥額定泄放量的計算安全閥的作用安全閥的分類安全閥的工作特性安全閥的使用2022/11/2627安全閥額定泄放量的計算安全閥的作用安2022/11/2628安全閥的作用安全閥的作用當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力超過正常的工作壓力時能自動開啟，將容器內(nèi)的介質(zhì)排出一部分，而當(dāng)壓力降至正常壓力時，又能自動關(guān)閉，以保證壓力容器不致因超壓運(yùn)行而發(fā)生事故。2022/11/2628安全閥的作用安全閥的作用2022/11/2629加載機(jī)構(gòu)：重塊式、杠桿式、彈簧式閥瓣開啟特性：微啟式、全啟式氣體的排放方式：半封閉式、敞開式、全封閉式安全閥的分類2022/11/2629加載機(jī)構(gòu)：重塊式、杠桿式、彈簧式閥瓣2022/11/2630重塊式安全閥

利用重塊來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣上的力，并通過加減重塊的方式來調(diào)節(jié)閥的開啟壓力。杠桿式安全閥

利用杠桿原理，在杠桿的一端使用重量較小的重錘，以獲得較大的作用力來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣上的力。

2022/11/2630重塊式安全閥利用重2022/11/2631杠桿式安全閥安全閥原理圖GA49H-40型沖量安全閥2022/11/2631杠桿式安全閥安全閥原理圖GA49H-2022/11/2632彈簧式安全閥—常用的安全閥2022/11/2632彈簧式安全閥—常用的安全閥2022/11/2633全啟式安全閥

閥瓣開啟高度等于或大于閥座喉部直徑的1/4，具有動作敏捷、排放量大，廣泛應(yīng)用于氣體介質(zhì)的系統(tǒng)上。微啟式安全閥

閥瓣開啟高度為閥座喉部直徑的1/20~1/40，開啟與回座過程中閥瓣無突跳和突關(guān)動作，系統(tǒng)壓力不會由此而引起劇烈的波動，適用于液體介質(zhì)的系統(tǒng)中。2022/11/2633全啟式安全閥閥瓣開啟高2022/11/2634敞開式安全閥

閥蓋是敞開的，使彈簧腔與大氣相通，排放的氣體直接進(jìn)入周圍的空間，有利于降低彈簧的溫度。適用于介質(zhì)為蒸汽、壓縮空氣以及無污染介質(zhì)的系統(tǒng)上。全封閉式安全閥

所排出氣體全部通過排氣管道排放，排氣管排出的氣體被收集起來重新利用或作其他處理。安全閥和排氣側(cè)要求密封嚴(yán)密，介質(zhì)不能向外泄露。主要用于介質(zhì)有毒、易燃和其他對大氣造成污染的容器。2022/11/2634敞開式安全閥閥蓋是敞開2022/11/2635安全閥型號的計算

標(biāo)準(zhǔn)閥門的型號由下列六個部分構(gòu)成：2022/11/2635安全閥型號的計算標(biāo)準(zhǔn)閥門的型2022/11/2636安全閥型號的計算表1連接形式代號（2）連接形式內(nèi)螺紋外螺紋法蘭焊接代號12462022/11/2636安全閥型號的計算表1連接形式代號2022/11/2637安全閥型號的計算表2結(jié)構(gòu)型式代號（3）

2022/11/2637安全閥型號的計算表2結(jié)構(gòu)型式代號（2022/11/2638安全閥型號的計算表3密封面或襯里材料代號（4）注：由閥體直接加工的閥座密封面材料用“W”表示；當(dāng)閥座和閥瓣密封面材料不同時，用低硬度材料閥體材料代號用漢語拼音字母表示。如表4所列。2022/11/2638安全閥型號的計算表3密封面或襯里2022/11/2639安全閥型號的計算表4閥體材料代號（5）

注：PN≤1.6MPa的灰鑄鐵閥體和PN≥2.5MPa碳素鋼閥體，省略本代號。型號示例：A42Y-16C表示：彈簧封閉全啟式安全閥，法蘭連接，密封面材料硬質(zhì)合金，公稱壓力1.6Mpa，閥體材料為碳素鋼。2022/11/2639安全閥型號的計算表4閥體材料代號2022/11/2640

運(yùn)動過程：正常工作狀態(tài)，閥瓣與閥座形成密封情況。非正常時（即壓力升高），閥瓣開啟，介質(zhì)泄放。恢復(fù)正常時，閥瓣回座到閥座密封面上，形成密封。安全閥的工作特性2022/11/2640運(yùn)動過程：正常工2022/11/2641安全閥的工作特性正常工作狀態(tài)的條件

前泄階段h=0h=02022/11/2641安全閥的工作特性正常工作狀態(tài)的條件h2022/11/2642安全閥的工作特性回座階段

3.開啟、泄放階段h=0h>0開啟泄放回座關(guān)閉2022/11/2642安全閥的工作特性回座階段3.開啟、2022/11/2643安全閥的工作特性圖：安全閥的運(yùn)動過程微啟式全啟式上述安全閥的運(yùn)動過程如圖所示：2022/11/2643安全閥的工作特性圖：安全閥的運(yùn)動過程2022/11/2644

安全閥的額定泄放量——是按安全閥的理論泄放量與額定泄放量系數(shù)的乘積。額定泄放量系數(shù)——即安全閥的泄放系數(shù)乘以減低系數(shù)（取0.9）的乘積。安全閥額定泄放量與壓力容器所需安全泄放量的關(guān)系為：額定泄放量的計算2022/11/2644安全閥的額定泄放量——是按2022/11/2645額定泄放量的計算式中：

——安全閥的額定泄放量——額定泄放系數(shù)

——安全閥的泄放壓力——?dú)怏w的分子量

——?dú)怏w的壓縮系數(shù),查圖——?dú)怏w的溫度

——?dú)怏w特性系數(shù)，查表

——安全閥的泄放面積氣體介質(zhì)在臨界狀態(tài)下的計算公式：2022/11/2645額定泄放量的計算式中：氣體介質(zhì)在臨界2022/11/2646例：有一只安全閥，其規(guī)格型號為A48Y-16C,DY40,閥座準(zhǔn)徑D=25mm，額定泄放系數(shù)k=0.8,若用壓縮空氣做試驗，常溫下操作。試問該閥的額定泄放量是多大？注：根據(jù)型號知：該安全閥為法蘭連接的彈簧式4、不封閉、帶扳手全啟式8，密封面材料為硬質(zhì)合金Y，壓力為1.6MPa，閥體材料為碳素鋼C，連接法蘭的公稱直徑為DN40，閥座準(zhǔn)徑D=25mm。已知：空氣的k=1.4（絕熱系數(shù)）

C=356（氣體特性系數(shù)）

M=28.96kg/kmol（氣體分子量）

z=1.0（氣體壓縮系數(shù)）2022/11/2646例：有一只安全閥，其規(guī)格型號為A482022/11/2647安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系：

安全閥作為壓力容器的超壓泄放裝置，當(dāng)容器在正常工作壓力（包括正常壓力波動范圍在內(nèi)）期間，安全閥應(yīng)保持密封并盡量減少泄漏；當(dāng)容器內(nèi)的壓力達(dá)到或接近設(shè)定壓力時，安全閥要及時開啟、泄放，以保障容器的安全。為此，對于前面一種情況，應(yīng)適當(dāng)拉開容器的最大工作壓力（正常操作壓力下可能出現(xiàn)的最大值）與安全閥開啟壓力之間的差。2022/11/2647安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最2022/11/2648

安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系關(guān)系式2022/11/2648安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的2022/11/2649安全閥的使用安全閥的選用

安全閥的選用，主要決定于容器的工藝條件及介質(zhì)的特性。一般應(yīng)考慮以下三方面問題。類型選擇壓力范圍額定泄放量2022/11/2649安全閥的使用安全閥的選用2022/11/2650安全閥的使用按安全閥加載機(jī)構(gòu)的類型選擇。工作壓力不高、溫度較高的容器大多選用杠桿式，而高壓容器大多選用彈簧式。類型選擇按安全閥氣體排放方式選擇。如果容器的介質(zhì)為有毒、易燃易爆的氣體或者是制冷劑和其他會污染大氣的氣體，應(yīng)選用封閉式?？諝饧捌渌粫廴经h(huán)境的氣體可采用半封閉式和敞開式。按安全閥封閉機(jī)構(gòu)的形式選擇。高壓容器以及安全泄壓量較大而強(qiáng)度裕度不多的中、低壓容器都應(yīng)采用全開式安全閥，以減少容器的開孔面積，避免器壁強(qiáng)度削弱過多。2022/11/2650安全閥的使用按安全閥加載機(jī)構(gòu)的類型選2022/11/2651安全閥的使用壓力范圍額定泄放量

安全閥的開啟壓力可通過加載機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)，但必須注意到每種安全閥都有一定的工作壓力范圍。

不論選用何種結(jié)構(gòu)或形式的安全閥都必須具有足夠的額定泄放量，并不得小于壓力容器的安全泄放量。2022/11/2651安全閥的使用壓力范圍額定泄放量2022/11/2652安全閥的使用日常維護(hù)

為了確保安全閥的工作狀態(tài)良好，動作靈敏，必須？加強(qiáng)維護(hù)與檢查。檢查鉛封是否完好。發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時，及時檢修或更換。禁止用增加載荷的方法來減少泄漏。為防止閥瓣和閥座內(nèi)的密封面上沾有油垢等對開啟壓力精度的影響，應(yīng)定期把扳手扳動幾次。2022/11/2652安全閥的使用日常維護(hù)檢查鉛封是否完好2022/11/2653定期校驗要求每年至少對安全閥作一次定期校驗。檢查要求安全閥的開啟壓力、回座壓力、密封程度以及在額定泄放壓力下閥的開啟高度等，其要求與安全閥調(diào)試時相同。安全閥的使用2022/11/2653定期校驗要求每年至少對安全閥作一次定2022/11/2654上節(jié)課內(nèi)容回顧超壓泄放裝置的設(shè)置原則安全超壓時，安全泄壓，并維持系統(tǒng)的正常工作超壓泄放裝置的種類安全閥爆破片安全閥-爆破片組合裝置壓力容器安全泄放量壓縮氣體或蒸汽儲存容器液化氣體儲存壓力容器的安全泄放量器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增大的壓力容器2022/11/2654上節(jié)課內(nèi)容回顧超壓泄放裝置的設(shè)置原則2022/11/2655上節(jié)課內(nèi)容回顧安全閥-爆破片的組合壓力容器安全泄放量安全閥：閥型和斷裂型，防止安全閥的泄露問題，又滿足泄壓后的自動恢復(fù)；有毒，腐蝕，液化氣體；升壓速度快壓縮氣體或蒸汽儲存容器的安全泄放量；液化氣體儲存壓力容器的安全泄放量；器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增大的壓力容器作用：自動泄壓并恢復(fù)密封，保證壓力容器不致因超壓運(yùn)行而發(fā)生事故分類：1、加載：重塊式、杠桿式、彈簧式；

2、閥瓣開啟特性：全啟式、微啟式；

3、介質(zhì)排放類型：敞開式、全封閉式；工作特性：額定泄放量：額定泄放量大于等于壓力容器的安全泄放量2022/11/2655上節(jié)課內(nèi)容回顧安全閥-爆破片的組合閥2022/11/2656SZT系列閥門強(qiáng)度與密封性試驗臺SAT-Q系列安全閥校驗臺及超高壓氣源增壓器2022/11/2656SZT系列閥門強(qiáng)度與密封性2022/11/2657安全閥-在線調(diào)校儀ST-2000安全閥在線調(diào)校儀可對帶壓在用或免拆、冷態(tài)狀況下的安全閥進(jìn)行校驗及整定開啟壓力，從而滿足裝置滿負(fù)荷、長周期連續(xù)生產(chǎn)的要求。2022/11/2657安全閥-在線調(diào)校儀ST-2000安全2022/11/2658TFA72W-10P/10R型真空負(fù)壓安全閥GA41H-16C/25/40A51H-16C/25/40型單杠桿安全閥GA44H-64DN80雙杠桿式安全閥其它形式安全閥先導(dǎo)式安全閥高壓安全閥2022/11/2658TFA72W-10P/10R型GA42022/11/2659彈簧式安全閥—常用的安全閥

LFWA42C型磅級波紋管平衡式彈簧安全閥A37H/A38Y-25雙聯(lián)彈簧式安全閥全啟式安全閥A44Y-16C型全封閉帶板手全啟式安全閥A28H-16C型帶手柄彈簧全啟式安全閥2022/11/2659彈簧式安全閥—常用的安全閥LFWA2022/11/2660焊接微啟式安全閥微啟式安全閥封閉微啟系列安全閥A61Y-P型微啟式安全閥A21H-16C/25/40型微啟式安全閥微啟式安全閥2022/11/2660焊接微啟式安全閥微啟式安全閥封閉微2022/11/2661帶扳手雙聯(lián)微啟系列安全閥

高壓封閉微啟系列安全閥

帶扳手封閉全啟系列安全閥

敞開微啟系列安全閥

微啟式安全閥2022/11/2661帶扳手雙聯(lián)微啟系列安全閥高壓封閉微2022/11/2662JA22H-2.5型靜重式安全閥AQ-20型空壓機(jī)安全閥AHN42F-P25型平衡式安全回流閥手輪式安全閥外螺紋安全閥其它形式安全閥2022/11/2662JA22H-2.5型靜重式安全閥2022/11/2663國外部分安全閥產(chǎn)品系列：174A-740

ASME（美國機(jī)械工程師協(xié)會）水減壓安全閥

適用于熱水加熱鍋爐壓力保護(hù)

美國全自動降溫壓安全閥2022/11/2663國外部分安全閥產(chǎn)品系列：174A-2022/11/2664思考題1．什么情況下，壓力容器必須單獨(dú)設(shè)安全泄壓裝置。2．什么是壓力容器安全泄放量？3．簡述微啟式彈簧安全閥的工作特性。4．安全閥的日常維護(hù)需注意哪些問題？2022/11/2664思考題2022/11/2665爆破片在壓力容器上的應(yīng)用爆破片的設(shè)計計算爆破片的使用和管理爆破片爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2665爆破片在壓力容器上的應(yīng)用爆破片的設(shè)計2022/11/2666

爆破片也是安全泄放裝置之一。主要由爆破片和夾持器組成。當(dāng)容器內(nèi)的壓力超過正常工作壓力達(dá)到爆破片的標(biāo)定爆破壓力時，爆破片自行爆破，容器內(nèi)的氣體通過爆破片向外排出，從而避免了容器本體發(fā)生重大惡性事故，但泄壓后的容器也中斷運(yùn)行。爆破片2022/11/2666爆破片也是安全泄放裝2022/11/2667爆破片在壓力容器上的應(yīng)用爆破片與安全閥相比，其使用范圍要廣得多。以溫度而言，適用范圍在-253—480℃甚至更高；以壓力而言，適用范圍在7KPa—800MPa之間；以泄放口徑而言，適用范圍在φ8—φ1000mm甚至更大；以防腐性能而言，對于酸堿鹽類腐蝕介質(zhì)適用。2022/11/2667爆破片在壓力容器上的應(yīng)用爆破片與安全2022/11/2668爆破片的優(yōu)點(diǎn)1.密封性能好；2.泄壓反應(yīng)較快；3.適用范圍廣；4.容器內(nèi)介質(zhì)所含污染物對爆破片的影響小。爆破片的缺點(diǎn)1.爆破片不能重復(fù)使用；2.破裂后容器必須停止運(yùn)行。

所以，爆破片一般用于超壓可能性較小，以及裝設(shè)閥形安全閥不能確保壓力容器安全運(yùn)行的場合（例如我們常使用的高壓鍋）。爆破片在壓力容器上的應(yīng)用2022/11/2668爆破片的優(yōu)點(diǎn)1.密封性能好；爆破片的2022/11/2669

爆破片的結(jié)構(gòu)形式很多，若按照受里破壞的作用原理和與它相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，可分為4大類1.受拉伸破壞的爆破片2.受剪切破壞的爆破片3.受彎曲破壞的爆破片4.受失穩(wěn)破壞的爆破片爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2669爆破片的結(jié)構(gòu)形式很多，若按照受2022/11/26701.受拉伸破壞的爆破片普通正拱型開縫正拱型周邊壓緊，一側(cè)受載后，呈凸形，片內(nèi)拉應(yīng)力，P上升，中部破，泄壓。2.受剪切破壞的爆破片平板型爆破片開槽拱型爆破片夾持器的周邊被剪切破壞。（形成結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)）平板型爆破片正拱型爆破片爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/26701.受拉伸破壞的爆破片普通正拱型開縫2022/11/26713.受彎曲破壞的爆破片4.失穩(wěn)破壞的爆破片（也稱反拱型）抗疲勞性能好。凸側(cè)承受壓力，片內(nèi)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，P上升至臨界P,片失穩(wěn)，瞬時翻轉(zhuǎn)，失效泄壓。脆性材料，片受載后幾乎不產(chǎn)生塑性變形。形成平板彎曲破壞。帶刀架的反拱型帶點(diǎn)環(huán)的反拱型刻槽反拱型彈射式反拱型爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/26713.受彎曲破壞的爆破片4.失穩(wěn)破壞的2022/11/2672爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2672爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2673反拱型爆破片正拱型爆破片螺栓型和焊接型爆破片石墨型爆破片爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2673反拱型爆破片正拱型爆破片螺栓型和焊接2022/11/2674S-90型

沿刻痕爆破的反拱刻槽型爆破片。即使爆破片受損或安裝反了，它也仍將在1.5倍的額定壓力內(nèi)爆裂。JRS型

JAWS?

反拱型爆破片，爆破壓力低于S-90型爆破片。它沿爆破片上的環(huán)齒反拱且爆破。RLS型

LIQUIFLO?

反拱型爆破片用于液體和氣體介質(zhì)。在全液體或氣體介質(zhì)系統(tǒng)中，爆破片上的圓刻痕和折頁可使其完全打開。爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2674S-90型

沿刻痕爆破的反拱刻槽型2022/11/2675平板型爆破片缺點(diǎn)：介質(zhì)壓力波動易使爆破片塑性變形，抗疲勞性能差，使用壽命短，且爆破壓力精度偏低。優(yōu)點(diǎn)：加工容易。正拱型爆破片

使用時介質(zhì)壓力在片凹側(cè)，可用于氣體或液體介質(zhì)的泄放?？商岣弑破目蛊谛阅?，延長壽命和提高爆破精度，這種性能較優(yōu)良的爆破片已成為我國主要使用的爆破片品種之一。爆破片的結(jié)構(gòu)形式2022/11/2675平板型爆破片缺點(diǎn)：介質(zhì)壓力波動易使爆2022/11/2676爆破片的設(shè)計計算爆破片的設(shè)計計算包括：1.結(jié)構(gòu)選型2.材料選用3.額定泄放面積計算4.爆破片厚度的確定2022/11/2676爆破片的設(shè)計計算爆破片的設(shè)計計算包括2022/11/2677爆破片的設(shè)計計算結(jié)構(gòu)選型

常用的幾種爆破片如表5-2所示。其類型主要根據(jù)容器內(nèi)的壓力、介質(zhì)溫度、腐蝕性，以及載荷的穩(wěn)定性選擇。爆破片的設(shè)計計算表5-2爆破片類型選擇2022/11/2677爆破片的設(shè)計計算結(jié)構(gòu)選型2022/11/2678爆破片的設(shè)計計算2022/11/2678爆破片的設(shè)計計算2022/11/2679材料選擇

爆破元件分塑性材料和脆性材料兩大類。拉伸和剪切破壞型大多采用塑性較好的材料；而彎曲破壞則采用脆性材料（如鑄鐵、石墨等）。對爆破片金屬的溫度適用范圍限定的要求見表5-3。爆破片的設(shè)計計算2022/11/2679材料選擇爆破元件分塑2022/11/2680額定泄放面積計算條件：爆破片的實(shí)際有效泄放面積額定泄放面積（1）介質(zhì)為氣體時的額定泄放面積（臨界條件下）爆破片的設(shè)計計算2022/11/2680額定泄放面積計算條件：爆破片的實(shí)際有2022/11/2681—設(shè)計爆破壓力（絕壓），包括設(shè)計壓力和超壓允許值,MPa;—爆破片的額定泄放面積;—壓力容器的所需安全泄放量;—?dú)怏w分子量;—在泄放壓力及相應(yīng)溫度氣體的壓縮系數(shù)，對空氣，Z=1.0;—閥門進(jìn)口處氣體絕對溫度（℃+273）,K;—額定泄放系數(shù)，取K=0.62;式中：爆破片的設(shè)計計算2022/11/2681—設(shè)計爆破壓力（絕壓），包括設(shè)計壓力2022/11/2682（2）介質(zhì)為液體時的額定泄放面積式中：—閥門前后壓力降，MPa;—爆破片的額定泄放面積，；—閥門入口側(cè)溫度下液體密度，；爆破片的設(shè)計計算2022/11/2682（2）介質(zhì)為液體時的額定泄放面積式中2022/11/2683（3）介質(zhì)為飽和蒸汽時的額定泄放面積式中：—爆破片的額定泄放面積，；—設(shè)計爆破壓力（絕壓），包括設(shè)計壓力和超壓允許值,MPa;—額定泄放系數(shù)，取K=0.62;—壓力容器的安全泄放量;爆破片的設(shè)計計算2022/11/2683（3）介質(zhì)為飽和蒸汽時的額定泄放面積2022/11/2684例題：

一壓力容器設(shè)計壓力為0.7MPa，介質(zhì)為空氣，溫度為20℃的容器與乙烯裝置相連，為防止由于乙烯滲入與混合使壓力升高引起容器破壞，在容器上裝設(shè)爆破片裝置，試計算爆破片的有效泄放面積和直徑（已知容器的安全泄放量為）。注：因容器的介質(zhì)為空氣，且壓力不高，取Z=1.0，k≈1.4，C=356，K=0.62，=（0.7+0.1）=0.8MPa，M=28.92，T=（20+273）=293K，=爆破片的設(shè)計計算2022/11/2684例題：一壓力2022/11/2685代入公式：爆破片的泄放面積直徑D為：.AD4=p爆破片的設(shè)計計算2022/11/2685代入公式：爆破片的泄放面積直徑D為：2022/11/2686爆破片厚度計算

爆破片壓力主要取決與爆破元件的厚度。但迄今尚無一完整的精確計算公式。常用半經(jīng)驗公式。可在以下公式中任選一個。（拉伸型）（1）.=0-35MPa，平板式正拱型。S—爆破片厚度，mm；—爆破片由設(shè)計確定的爆破壓力，MPa；式中：爆破片的設(shè)計計算2022/11/2686爆破片厚度計算爆破2022/11/2687—材料的工作溫度下的強(qiáng)度極限MPa；D—爆破片夾緊直徑mm。（2）.=0-35MPa，平板型或正拱型爆破片。式中：—室溫下的爆破壓力，對于操作溫度下的還應(yīng)乘上溫度校正因數(shù)，如（查圖得，如150℃即系數(shù)為0.68）；K—系數(shù)；爆破片的設(shè)計計算2022/11/2687—材料的工作溫度下的強(qiáng)度極限MPa2022/11/2688（3）.=0-35MPa，常溫下正拱型爆破片。式中：—實(shí)驗系數(shù)，查表5-6；—材料強(qiáng)度限實(shí)測值，查表5-6，MPa.爆破片的設(shè)計計算2022/11/2688（3）.=0-35MPa，常2022/11/2689例題：

一壓力容器設(shè)計壓力為0.7MPa，介質(zhì)為空氣，溫度為20℃的容器與乙烯裝置相連，為防止由于乙烯滲入與混合使壓力升高引起容器破壞，在容器上裝設(shè)爆破片裝置，試計算爆破片的有效泄放面積和直徑（只知容器的安全泄放量為）。按上面的有關(guān)參數(shù)，求爆破片的厚度？=0.7MPa，D=500mm，T=20℃材料為1Cr18Ni9Ti，=720.1MPa爆破片的設(shè)計計算2022/11/2689例題：一壓力2022/11/2690解：所以，S≈0.14mm。爆破片的設(shè)計計算2022/11/2690解：所以，S≈0.14mm。爆破片的2022/11/2691爆破片的爆破壓力和容器最大工作壓力與設(shè)計壓力的關(guān)系確定爆破片的爆破壓力應(yīng)考慮兩個方面的因素：

爆破元件自身性能和特點(diǎn)。即一定溫度壓力下，抗疲勞和蠕變的能力。所以。標(biāo)定爆破壓力——取一批元件爆破壓力的平均值。例如：=10MPa，則該批爆破片的實(shí)際壓力在9.5—10.5MPa范圍內(nèi)均為合格。爆破片的設(shè)計計算2022/11/2691爆破片的爆破壓力和容器最大工作壓力與2022/11/2692關(guān)系圖壓力+-爆破片側(cè)設(shè)計爆破壓力容器側(cè)最大工作壓力設(shè)計壓力普通正拱型：開縫正拱型：脈動壓力時：國內(nèi)：

國際：爆破片的設(shè)計計算2022/11/2692關(guān)系圖壓力+-爆破片側(cè)設(shè)計爆破壓力容2022/11/2693例如：設(shè)計壓力為10.5MPa國際標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)爆破片的設(shè)計計算2022/11/2693例如：設(shè)計壓力為10.5MPa國際標(biāo)2022/11/2694由以上分析可以看出：（1）.（2）.P與之間有一個壓力臺階，也是壓力容器安全裕度的一部分。爆破片的設(shè)計計算2022/11/2694由以上分析可以看出：爆破片的設(shè)計計算2022/11/2695爆破片的使用與管理1.爆破片要求正確安裝，其受力方向不能裝反，爆破片不能擦傷、劃痕，其爆破壓力與容器要求一致；2.若爆破片破裂有碎片產(chǎn)生時，則應(yīng)裝設(shè)攔網(wǎng)，以免碎片填塞管道；3.爆破片定期更換，每年至少一次；4.爆破片和安全閥的混合使用2022/11/2695爆破片的使用與管理1.爆破片要求正確2022/11/2696(1)安全閥在進(jìn)口側(cè)安全閥保護(hù)爆破片不受脈動載荷的影響；安-主，爆-輔爆破片和安全閥的混合使用爆破片的使用與管理2022/11/2696(1)安全閥在進(jìn)口側(cè)爆破片和安全閥的2022/11/2697(2)爆破片在進(jìn)口側(cè)

爆破片的耐腐蝕和密封性保護(hù)安全閥；兩級泄放開啟壓力>爆破壓力安全閥>爆破片爆破片的使用與管理2022/11/2697(2)爆破片在進(jìn)口側(cè)爆破片的使用與2022/11/2698(3)兩個安全閥并聯(lián)使用壓力低者起報警作用；高者起泄放作用；爆破片的使用與管理2022/11/2698(3)兩個安全閥并聯(lián)使用爆破片的使2022/11/2699(4)兩個爆破片并聯(lián)組合代替一個大直徑的爆破片；避免開大孔補(bǔ)強(qiáng)問題；爆破片的使用與管理2022/11/2699(4)兩個爆破片并聯(lián)組合爆破片的使2022/11/26100除上述結(jié)構(gòu)外，還有以下幾種裝置：（1）.排放管道，（由自控閥門控制）；（2）.易熔塞（溫度超標(biāo)后熔化），用于儲存液化氣體的容器；（3）.安全帽（剪切型），高壓容器。

總之，防止壓力容器超壓超溫的安全附件種類很多，以后具體用到再查看參考書。爆破片的使用與管理2022/11/26100除上述結(jié)構(gòu)外，還有以下幾種裝置：爆2022/11/26101正拱型爆破片常見的爆破片2022/11/26101正拱型爆破片常見的爆破片2022/11/26102LK型產(chǎn)品正拱型爆破片反拱形爆破片常見的爆破片2022/11/26102LK型產(chǎn)品正拱型爆破片反拱形爆破片2022/11/26103常見的爆破片2022/11/26103常見的爆破片2022/11/26104鍋爐煙道用爆破片防粉塵爆破用爆破片消防氣瓶用爆破片常見的爆破片2022/11/26104鍋爐煙道用爆破片防粉塵爆破用爆破2022/11/261051．爆破片的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？2．按爆破片受破壞的作用原理和與它相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可分為哪4類？3．爆破片的安全使用和管理措施是什么？4．怎樣計算爆破片的有效泄放面積、直徑和厚度？5．爆破片和安全閥的混合使用方法。思考題2022/11/261051．爆破片的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？思考2022/11/261061．壓力容器定期檢驗的目的和意義是什么？2．壓力容器全面檢查的主要內(nèi)容有哪些？3．簡述壓力容器的檢驗程序？4．壓力容器安全使用管理涉及哪些主要方面？5．壓力容器的技術(shù)檔案應(yīng)包含你那些內(nèi)容？壓力容器定期檢驗報告書的主要內(nèi)容有哪些？簡述射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測和滲透檢測基本原理和特點(diǎn)。思考題2022/11/261061．壓力容器定期檢驗的目的和意義是壓力容器的超壓泄放裝置壓力容器安全管理工程壓力容器的超壓泄放裝置壓力容器安全管理工程2022/11/26108第一節(jié)、超壓泄放裝置與安全泄放量第二節(jié)、超壓泄放裝置——安全閥第三節(jié)、爆破片第四節(jié)、爆破片和安全閥的組合使用2022/11/262第一節(jié)、超壓泄放裝置與安全泄放量2022/11/26109第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量超壓泄放裝置的作用壓力容器通常在正常的工作壓力下是可以安全運(yùn)行的。但由于某些物理化學(xué)過程或化學(xué)反應(yīng)過程等因素使容器內(nèi)的壓力升高，超過了容器允許承受的壓力，使它可能失效并由此造成更大事故。超壓―壓力容器內(nèi)的實(shí)際壓力超過設(shè)計壓力（或超過最大工作壓力）。2022/11/263第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量超壓2022/11/26110第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能產(chǎn)生超壓的情況：（1）自身不產(chǎn)生壓力的容器輸入氣量>輸出氣量，壓力上升→超壓；管道被異物堵塞（包括腐蝕產(chǎn)物），壓力上升；閥門操作失誤（出口閥關(guān)閉），壓力上升。（2）較高壓力系統(tǒng)的介質(zhì)經(jīng)減壓閥進(jìn)入較低壓力系統(tǒng)的容器，因減壓閥失靈而形成超壓。換熱中的管子滲漏使高壓側(cè)介質(zhì)流入低壓殼層等情況，導(dǎo)致超壓。2022/11/264第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能2022/11/26111第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能產(chǎn)生超壓的情況：（3）容器裝料過量，如球形貯罐物料安全線為85﹪，其余為氣壓區(qū)。（4）反應(yīng)器中產(chǎn)物體積有增加的化學(xué)反應(yīng)劇烈，失控→超壓。為保證壓力容器的安全操作，防止超壓事故的發(fā)生，在壓力容器上裝設(shè)超壓泄放裝置。超壓泄放裝置是一種為保證壓力容器安全操作，防止產(chǎn)生過量超壓的安全附件。2022/11/265第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量可能2022/11/26112第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量安全泄放裝置的性能要求：（1）當(dāng)容器在正常操作壓力下運(yùn)行時，它不影響容器的工作；（2）一旦容器內(nèi)的壓力超過規(guī)定時，它能自動開啟，把容器內(nèi)部分介質(zhì)或氣體迅速噴出，使容器內(nèi)的壓力保持在容許的范圍之內(nèi)，達(dá)到保護(hù)容器的目的；（3）具備自動報警的作用。2022/11/266第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量安全2022/11/26113第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量一、超壓泄放裝置的設(shè)置原則（1）在生產(chǎn)過程中因物料的化學(xué)反應(yīng)，可能使壓力增加的容器應(yīng)單獨(dú)設(shè)置超壓泄放裝置（如反應(yīng)器、高壓聚合設(shè)備等）；（2）容器內(nèi)的介質(zhì)壓力因受熱而升壓較高，且容器與其它設(shè)備連接處裝有閥門，應(yīng)單設(shè)泄放裝置（如換熱器等）；（3）液化氣容器（如球形貯罐）；（4）壓力源經(jīng)過減壓后進(jìn)入容器，P設(shè)<壓力源P，在容器上線進(jìn)口處設(shè)泄壓裝置；2022/11/267第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量一、2022/11/26114第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量不用設(shè)置或單獨(dú)設(shè)置泄放裝置的情況（1）P工(最大允許承受壓力)≥P（壓力源壓力）；（2）系統(tǒng)中，有多個設(shè)計壓力相同的容器，連接無閥門，流阻小，可視為一個容器系統(tǒng)，只需在該系統(tǒng)中容器承壓最危險的部位裝超壓泄放裝置。2022/11/268第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量不用2022/11/26115第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能1、安全閥通過閥瓣的開啟而泄放出流體介質(zhì)，以降低容器內(nèi)壓力的一種特殊閥門。它不借助于外力而利用介質(zhì)本身的力來排出額定數(shù)量的流體，以防止壓力超過額定的安全值。當(dāng)壓力回復(fù)正常后，閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。優(yōu)點(diǎn)僅排放壓力容器內(nèi)高于規(guī)定的部分壓力；自動關(guān)閉；重復(fù)多次使用，安裝調(diào)整也比較容易。缺點(diǎn)密封性比較差，會有輕微的泄露；閥的開啟有滯后現(xiàn)象，因此泄壓反應(yīng)較慢；介質(zhì)為不潔凈氣體時，閥有被堵塞和閥瓣有被黏住的可能。2022/11/269第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、2022/11/26116第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能1、安全閥適用范圍適用于介質(zhì)比較潔凈的氣體；密封要求不高的情形；具有毒性和易燃、易爆介質(zhì)的設(shè)備一般不能采用。選用排放量必須大于設(shè)備的安全泄放量；根據(jù)設(shè)備的工藝條件和工作介質(zhì)特性選用安全閥的結(jié)構(gòu)形式；2022/11/2610第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/26117第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能2、爆破片能夠因超壓而迅速動作的壓力敏感元件為爆破片。由爆破片和支持器等裝配組成原理：當(dāng)爆破片兩側(cè)壓力差達(dá)到預(yù)定溫度下的預(yù)定值時，爆破片即可動作，泄放出壓力介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)密封性能好；泄壓反應(yīng)速度快；適用范圍廣；壓力容器內(nèi)介質(zhì)所含污染物對爆破片的影響小缺點(diǎn)爆破片不能重復(fù)使用；破裂后壓力容器必須停止運(yùn)行；爆破元件長期處于高應(yīng)力狀態(tài)，容易因疲勞而過早失效，因而元件壽命較短，需定期更換。2022/11/2611第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/26118第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能2、爆破片適用范圍-253~480℃甚至更高；7kPa~800MPa；開孔8mm~10m，甚至更大；酸堿鹽類腐蝕介質(zhì)都適用。選用容器內(nèi)可能發(fā)生壓力急劇升高的化學(xué)反應(yīng)，或介質(zhì)具有劇毒性的容器；壓力波動大，超壓機(jī)會多的容器不易采用；2022/11/2612第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/26119第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二、超壓泄放裝置的性能3、安全閥——爆破片組合裝置具有閥型和斷裂型的優(yōu)點(diǎn)，可以防止單獨(dú)使用安全閥的泄露問題，又可以在完成排放過高壓力的動作后恢復(fù)容器的繼續(xù)使用。選用介質(zhì)具有腐蝕性的液化氣體，或劇毒、稀有氣體的容器；安全閥有滯后，不能用于器內(nèi)升壓速度極高的反應(yīng)容器。2022/11/2613第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量二2022/11/26120第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量壓力容器在需要作超壓泄放時，若單位時間內(nèi)泄放的量小于介質(zhì)聚集的量，則該容器內(nèi)的壓力仍將繼續(xù)上升，險情并未解除，仍有破裂的危險。只有當(dāng)容器在單位時間內(nèi)泄放的量等于介質(zhì)聚集量，則容器內(nèi)的壓力不再升高，該泄放量便是容器的安全泄放量。亦即為保證容器安全，在單位時間內(nèi)至少必須泄放的量。由于壓力容器產(chǎn)生超壓的原因不同，因此，計算安全泄放量的方法也有所不同。2022/11/2614第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三2022/11/26121第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量1、壓縮氣體或蒸汽儲存容器的安全泄放量1）壓縮氣體或蒸汽容器（僅一個壓力源）石油化工廠有很多貯存或處理壓縮氣體、蒸汽等壓力容器，由于其壓力源的壓力比較穩(wěn)定，不受外界干擾，因此，該容器的安全泄放量就是該壓力源的最大生產(chǎn)能力。對于壓縮機(jī)取1小時（單位時間）的排氣量，鍋爐取1小時的蒸汽量為安全泄放量。2）壓縮氣體（蒸汽）貯罐（多個源控制）這類容器如集氣罐、蒸汽包等。它們可能同時受幾個壓力源控制或同時分散到幾個使用區(qū)域去，這類容器的安全泄放量按該容器的最大管徑，用下式計算：2022/11/2615第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三2022/11/26122

第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2616第一節(jié)超壓泄放裝2022/11/26123第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2617第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量2022/11/26124

第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2618第一節(jié)超壓泄放裝2022/11/26125

2、液化氣體儲存壓力容器的安全泄放量用以貯存或處理液化氣體的壓力容器，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，器內(nèi)的液化氣體受熱蒸發(fā)，體積迅速增大，從而造成壓力容器超壓，危及容器的安全。因此，應(yīng)該按它在可能遇到的最不利的情況下的蒸發(fā)量來確定安全泄放量。對于介質(zhì)為易燃液化氣體，或裝設(shè)在有可能發(fā)生火災(zāi)環(huán)境下工作的非易燃液化氣體的壓力容器，其安全泄放量要按容器周圍發(fā)生火災(zāi)時的蒸發(fā)量來考慮。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/26192、液化氣體儲存壓力2022/11/26126

當(dāng)容器無絕熱材料保溫層時,其安全泄放量為

Ws=2.55x105FAr0.82/qkg/h式中Ws－容器的安全泄放量，kg/h;q－在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱，kJ/kg;F－系數(shù),

容器裝設(shè)在地面下用砂土覆蓋時，取F=0.3;

容器在地面上時，取F=1;

容器設(shè)置在大于10L/m2min噴淋裝置下時，取F=0.6;Ar－容器的受熱面積，m2。壓力容器的受熱面積Ar,按下列公式計算第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2620當(dāng)容器無絕熱材料保溫層時2022/11/26127

(1)半球形封頭的臥式容器

Ar=πDoL（m2）

(2)橢圓形封頭的臥式容器

Ar=πDo(L+0.3Do)（m2）

(3)立式容器

Ar=πDoL，（m2）

(4)球形容器

Ar=πD02/2（m2）或從地面起到7.5m高度以下所包括的外表面積,取兩者中較大的值。式中Do－容器外徑,m;L－容器總長,m;L，－容器內(nèi)最高液位,m。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2621(1)半球形封頭的臥式容器第2022/11/26128

當(dāng)容器具有完善的絕熱材料保溫時，安全泄放量按下式計算

Ws=2.61(650-t)λAr0.82/q

式中Ws－容器的安全泄放量，kg/h;t－在泄放壓力下的飽和溫度，℃;λ－常溫下絕熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)，kJ/mh℃,從表中查取。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2622當(dāng)容器具有2022/11/26129

Ar－容器的受熱面積,m2;δ－保溫層厚度,m;q－在泄放壓力下液化氣體的汽化潛熱，kJ/kg

對于介質(zhì)為非易燃液化氣體的容器,而且裝設(shè)在無火災(zāi)危險環(huán)境下工作時,安全泄放量可根據(jù)有無保溫層分別選用不低于上述兩公式計算值的30%。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2623Ar－容器的受熱面積,m22022/11/26130表1常用絕熱材料第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/2624表1常用絕熱材料第一節(jié)超壓泄放2022/11/261313、器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增大的壓力容器安全泄放量由于器內(nèi)介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),使氣體體積增大和壓力升高的壓力容器,其安全泄放量應(yīng)根據(jù)容器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)可能生成的最大氣量,以及反應(yīng)時所需的時間來決定。第一節(jié)超壓泄放裝置與安全泄放量三、壓力容器安全泄放量2022/11/26253、器內(nèi)化學(xué)反應(yīng)使氣體體積增2022/11/26132壓力容器安全技術(shù)－思考題第五章：壓力容器的安全泄壓裝置1．什么情況下，壓力容器必須單獨(dú)設(shè)安全泄壓裝置？2．什么是壓力容器安全泄放量？3．簡述安全泄放裝置的性能要求。2022/11/2626壓力容器安全技術(shù)－思考題第五章：壓力2022/11/26133安全閥額定泄放量的計算安全閥的作用安全閥的分類安全閥的工作特性安全閥的使用2022/11/2627安全閥額定泄放量的計算安全閥的作用安2022/11/26134安全閥的作用安全閥的作用當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力超過正常的工作壓力時能自動開啟，將容器內(nèi)的介質(zhì)排出一部分，而當(dāng)壓力降至正常壓力時，又能自動關(guān)閉，以保證壓力容器不致因超壓運(yùn)行而發(fā)生事故。2022/11/2628安全閥的作用安全閥的作用2022/11/26135加載機(jī)構(gòu)：重塊式、杠桿式、彈簧式閥瓣開啟特性：微啟式、全啟式氣體的排放方式：半封閉式、敞開式、全封閉式安全閥的分類2022/11/2629加載機(jī)構(gòu)：重塊式、杠桿式、彈簧式閥瓣2022/11/26136重塊式安全閥

利用重塊來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣上的力，并通過加減重塊的方式來調(diào)節(jié)閥的開啟壓力。杠桿式安全閥

利用杠桿原理，在杠桿的一端使用重量較小的重錘，以獲得較大的作用力來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣上的力。

2022/11/2630重塊式安全閥利用重2022/11/26137杠桿式安全閥安全閥原理圖GA49H-40型沖量安全閥2022/11/2631杠桿式安全閥安全閥原理圖GA49H-2022/11/26138彈簧式安全閥—常用的安全閥2022/11/2632彈簧式安全閥—常用的安全閥2022/11/26139全啟式安全閥

閥瓣開啟高度等于或大于閥座喉部直徑的1/4，具有動作敏捷、排放量大，廣泛應(yīng)用于氣體介質(zhì)的系統(tǒng)上。微啟式安全閥

閥瓣開啟高度為閥座喉部直徑的1/20~1/40，開啟與回座過程中閥瓣無突跳和突關(guān)動作，系統(tǒng)壓力不會由此而引起劇烈的波動，適用于液體介質(zhì)的系統(tǒng)中。2022/11/2633全啟式安全閥閥瓣開啟高2022/11/26140敞開式安全閥

閥蓋是敞開的，使彈簧腔與大氣相通，排放的氣體直接進(jìn)入周圍的空間，有利于降低彈簧的溫度。適用于介質(zhì)為蒸汽、壓縮空氣以及無污染介質(zhì)的系統(tǒng)上。全封閉式安全閥

所排出氣體全部通過排氣管道排放，排氣管排出的氣體被收集起來重新利用或作其他處理。安全閥和排氣側(cè)要求密封嚴(yán)密，介質(zhì)不能向外泄露。主要用于介質(zhì)有毒、易燃和其他對大氣造成污染的容器。2022/11/2634敞開式安全閥閥蓋是敞開2022/11/26141安全閥型號的計算

標(biāo)準(zhǔn)閥門的型號由下列六個部分構(gòu)成：2022/11/2635安全閥型號的計算標(biāo)準(zhǔn)閥門的型2022/11/26142安全閥型號的計算表1連接形式代號（2）連接形式內(nèi)螺紋外螺紋法蘭焊接代號12462022/11/2636安全閥型號的計算表1連接形式代號2022/11/26143安全閥型號的計算表2結(jié)構(gòu)型式代號（3）

2022/11/2637安全閥型號的計算表2結(jié)構(gòu)型式代號（2022/11/26144安全閥型號的計算表3密封面或襯里材料代號（4）注：由閥體直接加工的閥座密封面材料用“W”表示；當(dāng)閥座和閥瓣密封面材料不同時，用低硬度材料閥體材料代號用漢語拼音字母表示。如表4所列。2022/11/2638安全閥型號的計算表3密封面或襯里2022/11/26145安全閥型號的計算表4閥體材料代號（5）

注：PN≤1.6MPa的灰鑄鐵閥體和PN≥2.5MPa碳素鋼閥體，省略本代號。型號示例：A42Y-16C表示：彈簧封閉全啟式安全閥，法蘭連接，密封面材料硬質(zhì)合金，公稱壓力1.6Mpa，閥體材料為碳素鋼。2022/11/2639安全閥型號的計算表4閥體材料代號2022/11/26146

運(yùn)動過程：正常工作狀態(tài)，閥瓣與閥座形成密封情況。非正常時（即壓力升高），閥瓣開啟，介質(zhì)泄放。恢復(fù)正常時，閥瓣回座到閥座密封面上，形成密封。安全閥的工作特性2022/11/2640運(yùn)動過程：正常工2022/11/26147安全閥的工作特性正常工作狀態(tài)的條件

前泄階段h=0h=02022/11/2641安全閥的工作特性正常工作狀態(tài)的條件h2022/11/26148安全閥的工作特性回座階段

3.開啟、泄放階段h=0h>0開啟泄放回座關(guān)閉2022/11/2642安全閥的工作特性回座階段3.開啟、2022/11/26149安全閥的工作特性圖：安全閥的運(yùn)動過程微啟式全啟式上述安全閥的運(yùn)動過程如圖所示：2022/11/2643安全閥的工作特性圖：安全閥的運(yùn)動過程2022/11/26150

安全閥的額定泄放量——是按安全閥的理論泄放量與額定泄放量系數(shù)的乘積。額定泄放量系數(shù)——即安全閥的泄放系數(shù)乘以減低系數(shù)（取0.9）的乘積。安全閥額定泄放量與壓力容器所需安全泄放量的關(guān)系為：額定泄放量的計算2022/11/2644安全閥的額定泄放量——是按2022/11/26151額定泄放量的計算式中：

——安全閥的額定泄放量——額定泄放系數(shù)

——安全閥的泄放壓力——?dú)怏w的分子量

——?dú)怏w的壓縮系數(shù),查圖——?dú)怏w的溫度

——?dú)怏w特性系數(shù)，查表

——安全閥的泄放面積氣體介質(zhì)在臨界狀態(tài)下的計算公式：2022/11/2645額定泄放量的計算式中：氣體介質(zhì)在臨界2022/11/26152例：有一只安全閥，其規(guī)格型號為A48Y-16C,DY40,閥座準(zhǔn)徑D=25mm，額定泄放系數(shù)k=0.8,若用壓縮空氣做試驗，常溫下操作。試問該閥的額定泄放量是多大？注：根據(jù)型號知：該安全閥為法蘭連接的彈簧式4、不封閉、帶扳手全啟式8，密封面材料為硬質(zhì)合金Y，壓力為1.6MPa，閥體材料為碳素鋼C，連接法蘭的公稱直徑為DN40，閥座準(zhǔn)徑D=25mm。已知：空氣的k=1.4（絕熱系數(shù)）

C=356（氣體特性系數(shù)）

M=28.96kg/kmol（氣體分子量）

z=1.0（氣體壓縮系數(shù)）2022/11/2646例：有一只安全閥，其規(guī)格型號為A482022/11/26153安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系：

安全閥作為壓力容器的超壓泄放裝置，當(dāng)容器在正常工作壓力（包括正常壓力波動范圍在內(nèi)）期間，安全閥應(yīng)保持密封并盡量減少泄漏；當(dāng)容器內(nèi)的壓力達(dá)到或接近設(shè)定壓力時，安全閥要及時開啟、泄放，以保障容器的安全。為此，對于前面一種情況，應(yīng)適當(dāng)拉開容器的最大工作壓力（正常操作壓力下可能出現(xiàn)的最大值）與安全閥開啟壓力之間的差。2022/11/2647安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最2022/11/26154

安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系關(guān)系式2022/11/2648安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的2022/11/26155安全閥的使用安全閥的選用

安全閥的選用，主要決定于容器的工藝條件及介質(zhì)的特性。一般應(yīng)考慮以下三方面問題。類型選擇壓力范圍額定泄放量2022/11/2649安全閥的使用安全閥的選用2022/11/26156安全閥的使用按安全閥加載機(jī)構(gòu)的類型選擇。工作壓力不高、溫度較高的容器大多選用杠桿式，而高壓容器大多選用彈簧式。類型選擇按安全閥氣體排放方式選擇。如果容器的介質(zhì)為有毒、易燃易爆的氣體或者是制冷劑和其他會污染大氣的氣體，應(yīng)選用封閉式?？諝饧捌渌粫廴经h(huán)境的氣體可采用半封閉式和敞開式。按安全閥封閉機(jī)構(gòu)的形式選擇。高壓容器以及安全泄壓量較大而強(qiáng)度裕度不多的中、低壓容器都應(yīng)采用全開式安全閥，以減少容器的開孔面積，避免器壁強(qiáng)度削弱過多。2022/11/2650安全閥的使用按安全閥加載機(jī)構(gòu)的類型選2022/11/26157安全閥的使用壓力范圍額定泄放量

安全閥的開啟壓力可通過加載機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)，但必須注意到每種安全閥都有一定的工作壓力范圍。

不論選用何種結(jié)構(gòu)或形式的安全閥都必須具有足夠的額定泄放量，并不得小于壓力容器的安全泄放量。2022/11/2651安全閥的使用壓力范圍額定泄放量2022/11/26158安全閥的使用日常維護(hù)

為了確保安全閥的工作狀態(tài)良好，動作靈敏，必須？加強(qiáng)維護(hù)與檢查。檢查鉛封是否完好。發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時，及時檢修或更換。禁止用增加載荷的方法來減少泄漏。為防止閥瓣和閥座內(nèi)的密封面上沾有油垢等對開啟壓力精度的影響，應(yīng)定期把扳手扳動幾次。2022/11/2652安全閥的使用日常維護(hù)檢查鉛封是否完好2022/11/26159定期校驗要求每年至少對安全閥作一次定期校驗。檢查要求安全閥的開啟壓力、回座壓力、密封程度以及在額定