石油化工装置安全阀的配管设计研究

石油化工装置安全阀的配管设计研究

马绣程

北京海淀中京工程设计软件技术有限公司北京100098

摘要：在石油化工产业中，各类装置发挥着各自重要的作用，使产业可以稳定长远。这一产业对于安全性有极高的要求，作为安全泄放装置的安全阀同样要确保安全，使装备可以正常运行。本文就石油化工装置安全阀进行阐释，并对其配管设计进行分析、研究，从而为石化企业的稳定发展提供帮助。

关键词：石油化工装置；安全阀；配管设计

安全阀指的是在密闭的空间里由于外力作用下长期保持封闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定数值时而产生的一种起保护作用的装置。在实际生产中，流动的介质大部分为易燃易爆易污染品。安全阀在这一过程中，起最后一道防护屏障的作用。而配管设计的合理性，会影响安全阀的正常运行，因此做好配管设计设计，对整个产业来说，至关重要。

1.安全阀的选用

安全阀种类繁多，主要有弹簧式和杠杆式两大类。安全阀会在系统压力超过规定值时打开，将系统中的一部分气体或流体排入大气或者管道外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。在选用时，一定要确保安全阀的排放压力大于容器的安全规定数值。同时，还要考虑到安全阀的公称通径，密封的压力范围，介质，温度以及额定排量数等各个方面。

2.安全阀的配置准则

在石油化工产业中，压力管道及容器都必须装置安全阀。当某些容器或管道内装有液化气体时，需要装置安全阀起到保护作用。具有易腐蚀、易爆炸的要使用爆破片，或者将爆破片和全封闭的弹簧式安全阀结合起来使用。在安装时，需要采用垂直向上的方式，尽最大的努力直接安装在被保护的设备上，使安全阀的保护功能尽可能最大化，发挥自己的效能。做为石油化工产业装置中的重要的组成部分，安全阀会满足企业生产的需要。

3.石油化工装置安全阀的配管设计

3.1安全阀的进口管道设计

进口管道设计合理，会保证进口的总阻力降适当，防止出现安全阀震颤的现象。为了使阻力降稳定在一个科学的数值内，可以在规定范围内，缩短配管管道，在出口管的上方设置安全阀。设计时，还要考虑到安全阀的最大流量，设计符合实际，还要发挥效能，保证压力管道或容器压力值稳定。让压力值大于进口管道，并且准确到3%，从而使安全阀得以平稳运行。

其次，在选择安全阀进口管道时，最好不使用袋形弯，在没有办法，必须使用袋形弯时，要采取措施降将损失降低到最小。进口管道上要使用长半径弯头，对于不易凝固的物体，在管道最低处放置放净阀，对于易凝物体，放置排液管。一些特殊环境，还要完善配套设施，充分考虑到堵塞问题，在不影响设备正常运行前提下，合理解决堵塞问题。由于排放的是属于对环境有害的液体，对废物要进行必要的处理，这就要求进出口管道直径设计合理。同时，当进口管道设置切断阀时，要让切断阀时刻处于开启状态，并且加锁铅要封开。在设计上，一定要采取谨慎的态度，让安全阀承担起保护整个系统的重任。

在放置时，理论上要靠近被保护的管道或容器，但当压力源不稳定时，应该安装在压力稳定的地方。不仅是为了安全阀可以更好起保护作用，避免振动，也是为了避免发生不必要的事故。连接各管道或容器的安全阀接口要接近安全阀进口直径，或者大于进口直径1～3级。从总体来看，还要考虑到温度对进口管道的影响，管道会因为热胀冷缩的原理对周围环境做出适应，所以选择恰当的温度，让配管设计更加科学、合理，对安全阀的正常运行有十分重要的意义。

3.2安全阀的出口管道设计

安全阀的出口设计合理，不会产生安全阀自行开启这种错误。所以在设计时，要谨慎小心，首要考虑背压这一影响因素。背压设计不合理，会直接影响到设施运行的稳定性，让整个过程受损。在设计时，背压一定不能超过安全阀定压的规定值。由于介质流动，背压一般会设计在出口处，让安全阀管出口直径大于安全阀出口管直径，确定好管道的运作方向，检验背压是否符合相关指标，从而使背压可以按照规定小于安全阀定压的规定值。

同时，做好细节工作，设计好管道的弯曲程度、方向，让管道按照正确的方式安装，可以避免出现应力现象，遭受不必要的破坏。在放置时，在出口管道放置可靠的支架同样也可以防止应力超出规定范围。安全阀大多采用垂直向上方式安装，要合理规划好安装位置和标高。若安装到长的水平管道的末端，不仅会造成管道或容器内所装的物体聚集到一处，造成杂质的积累和液体的堵塞，还会给系统的平稳可靠运行带来影响。

根据安全阀出口尺寸的不同，到达密闭系统时接入方式也就不同。安全阀出口尺寸≥DN50时，斜借入火炬总管上45度方向。在安全阀出口尺寸≤DN40时，直接垂直接入火炬总管的上方。这样做是为了防止积液发生。低处放置放净阀，也可以一定程度上避免积液的存在。若出现堵塞情况，要设计疏泄孔，使堵塞的程度减轻或无堵塞情况。切断阀同样要始终处于开启状态，安全阀的排放也要在安全地带进行，防止危险情况的发生。

4.常见问题及措施

在常见问题中，密封不牢占许多比重。这种情况多是由于接触不良，磨损所致。弹簧的断裂，阀瓣和阀座的磨损，密封比压太小等，导致安全阀出现了问题。此时，定期检查和维修，更换弹簧片，阀瓣和阀座，做到防患于未然，发现问题及时解决，未雨绸缪，保证安全阀的质量可以让这种问题得到有效解决。

阀门提前开启，在还没有到达开启条件时，安全阀开始工作。这种情况的出现与开启压力值过低有关。这时，通过手段提高开启压力值，换掉磨损的弹簧片，可以在压力容器的介质压力在达到标准压力划定值的情况之下，安全阀正常稳定运行。

当进出口管道压力值超出规定压力值时，会出现安全阀不运作的现象。阻力降、背压过大，配管设计出现了问题，会直接影响安全阀的运转。杂质的积累和液体堵塞，也会在一定程度上使安全阀不工作。此时，定期清理杂质和液体堵塞，检查和更换阀瓣和阀座，对进出口管道的压力值进行恰当的调整，预防压力值再一次变大，可以解决这类问题。

5.安全阀配管设计合理的意义

安全阀配置设计合理，可以让安全阀平稳运行，更好地起到自己作为安全泄放装置的作用。在实际生产中，人们往往会忽略配管设计对安全阀的重要作用，只重视安全阀本身的设计规划，细微的构造，往往会给整体带来很大的影响。安全阀进、出口管道的直径大小、横截面面积、压力值，会给安全阀的安全效益带来一定意义上的价值。由于石油化工产业中，运输的大部分为易燃易爆、有毒有污染的物体，为了达到保护环境的目的，配管设计要更加合理，不仅是为了经济效益，还是为了取得社会效益。

结束语

安全阀在石油化工产业中，所担任的角色责任重大，是保护伞、庇护所的作用。配管设计本身便是属于复杂的项目，对这一方面的研究分析更是任重而道远。根据实际的生产要求，对配管设计进行管理和规划，在技术参数上达到要求的基础上进行长远的设想，对安全阀自身而言，可以充分发挥好本身的功用。对需要的企业而言，是给自己的产业找寻到了一个稳固的保护屏障，为企业的稳定发展提供了一定的作用。

参考文献：

[1]李鹤.浅析石油化工装置安全阀的配管与设计[J].黑龙江科技信息，2016，（25）.

[2]贺志伟，仲小慧，熊双.石油化工装置安全阀的配管设计研究[J].化工管理，2016，（2）.

[3]李楠.石油化工装置安全阀的配管设计研究[J].广东化工，2017，（4）.

[4]张强.石化装置安全阀进出口管道设计研究[J].中国化工贸易以，2013，（13）.

[5]赵晨.浅析石油化工安全阀配管设计研究与应用[J].石油化工贸易，2017，（6）.