安全閥進出口管道的安裝設計

  1 安全閥進出口管道的安裝設計總則  
1.0.1 本標準適用于設備和管道上安全閥進出口管道的安裝設計。

1.0.2 執(zhí)行本標準時，尚應執(zhí)行有關標準的規(guī)定。 
1.0.3 本標準代替《安全閥的管線設計》(BA3-2-10-82)。   
2 一般要求  
2.0.1 在設備和管道上的安全閥，一般應直立安裝。 
2.0.2 安全閥不應安裝在水平管道的死端，以免液體或固體積聚。 
2.0. 安全閥應安裝在易于調節(jié)、檢查和檢修的位置，周圍要有足夠的工作空間，對于大直徑重量超過100kg的安全閥，應考慮方便裝卸，必要時設置吊桿。 2.0.4 安全閥的進出口管道上設有切斷閥時，切斷閥上應標注鉛封開，設有副線 閥時，副線閥上應標注鉛封關。切斷閥應選用閘閥，閥桿應水平安裝，這樣可避免由于閘板脫落而造成事故。 
2.0.5 分餾塔頂部的安全閥如直接向大氣排放介質時，可設在塔頂餾出線的 頂部；如向密閉系統(tǒng)排放介質時,可設在塔頂餾出線至冷凝冷卻設備的入口總管上如圖2.0.5所示。球罐上的安全閥應設在罐的頂部。 
圖2.0.5 塔頂餾出線上安全閥位置示意 
2.0.6  安全閥附近還裝有壓力表時，安全閥與壓力表宜靠近安裝。 
2.0.7 重錘式安全閥的安裝位置，應使重錘處于方便檢查的方位，且不應妨礙設 備上其他部件的安裝和操作。 
2.0.8 在往復式壓縮機出口管道上設有脈動阻尼器或孔板并在其下游設置安全閥 時，安全閥與脈動阻尼器或孔板之間，應有一段直管，其小長度應為公稱直徑的10倍。 

3  安全閥進口管道設計 
 
3.0.1 安全閥進口管道的大壓力降不應超過安全閥定壓值的3%,為此在設計上應考慮以下各點： 
 a) 安全閥應靠近被保護的設備或管道； 
 b) 安全閥的進口接管直徑可大于安全閥進口直徑1－3級，大小頭應設在靠近安全閥的進口處； 
 c) 安全閥進口處有如彎頭時采用長半徑彎頭。 
3.0.2 安全閥進口管應考慮壓力脈動的影響，管道上的安全閥應位于壓力比較穩(wěn) 定，距波動源有一定距離的地方。   管道上安全閥距波動源的距離 壓力波動源 小直管段為公稱直徑ＤＮ的倍數 調節(jié)閥或截止閥 25 兩個彎頭不在同一平面上 20 兩個彎頭在同一平面上 15 一個彎頭或緩沖罐 10 脈動衰減器（流量孔板） 
注： 表內數值為美國石油協(xié)會標準API-RP-520的值。   
3.0.3 如采用導閥型安全閥，從容器或管道直接取壓時，可不受進口管的壓力降 不大于安全閥定壓值的3%的限制，此時需要有兩個連接管,分別接到主閥和導閥上，如圖3.0.3所示。  

4 安全閥出口管道的設計 
4.0.1  直接向大氣排放介質的安全閥出口管道應考慮以下各點： 
 a) 安全閥出口管道排放管端應切成平口，使介質直接向上高速排出，遠離平臺有人之處，并在出口管道的水平管段開6～10mm小孔以便排液，
 b) 安全閥排放管口之外可設套筒，這樣可減少排放管的反作用力，見圖4.0.1-2。 4.0.1-2  安全閥排放管口之外設套管的安裝示意 圖注： 1-排放管，2-套管，3-支架，4-Φ610淚孔 
 
4.0.2  安全閥排放管口高度要求 
 a) 無危險性氣體安全閥排放口應高于以排放口為中心的7.5m半徑范圍內的操作平臺、設備或地面2.5m以上； 
 b) 可燃氣體安全閥排放口應高出以排放口為中心的10m半徑范圍內的平臺或建 筑物頂3.5m 以上，4.0.2  可燃氣體安全閥排放口高度示 圖注： 陰影部分為平臺或建筑物的設置范圍 

 c) 可燃氣體安全閥排放口與明火處的水平距離，不應小于15m，且不應朝向明 火處。 
4.0.3 安全閥出口介質排入密閉系統(tǒng)的管道應考慮以下各點： 
 a) 安全閥出口管道高于放空總管時，由安全閥出口至放空總管應有向下的坡度，并應順流向45°斜接到放空總管的頂部且與總管平行。 
 b) 安全閥出口管道低于放空總管并可能有凝液存在時，在安全閥出口管道上的低點應設排液管及閥門，并應將排液管引至安全地區(qū)或凝液收集罐。 
 c) 安全閥的出口管道應妥善支撐，以防泄壓時的過大彎矩造成管道應力值超過許用范圍。支撐方法應根據安全閥所在的設備或管道附屬構架的具體情況而定。參見圖4.0.3。 
4.0.4 安全閥出口接管直徑可大于安全閥出口直徑1～3級，大小頭應設在靠近安 全閥的出口處

12 安全閥入口管道的設計
12.1 安全閥一般應盡量靠近被保護設備或管道安裝，安裝位置要易于維修和檢驗。管道直徑不小于安
全閥的入口直徑，入口管道的壓力降不大于安全閥設定壓力（表壓）的3％。入口管道一般不設切斷閥；如果必須設置，則切斷閥要鉛封開啟，而且不影響安全閥的操作。有時設雙安全閥以保證至少有一個安全閥能正常工作.
12.2 如果幾個安全閥共用一條入口管道時，入口管道要滿足幾個安全閥的流量要求。
12.3 安全閥設置在管道上，如圖16.12。安全閥距振動源（如果有）的距離應滿足圖中說明的要求。
對于壓縮機等大型設備振動源，更應注意安全閥的設置位置，以避免誤開啟和由于振動使入口管道破壞。
12.4 保護全充滿液體的設備所用的安全閥，要安裝在設備的頂部或頂部出口管道上。
12.5 安全閥入口管道至少要有5％的坡度，坡向被保護的系統(tǒng)。入口管道盡量避免袋形彎，如不能避
免，則對于易凝物質，在袋形彎低點有連續(xù)流動的排液管連至同一壓力系統(tǒng)，若凝液易變稠或成態(tài)，則此排液管要伴熱；對于不凝介質，在袋形彎的低處有易于接近的放凈閥。
12.6 核算在工作溫度范圍內管道是否需要補償；同時要核算與安全閥入口管道相連的工藝管道本身熱
脹冷縮的長度變化。
13 安全閥出口管道的設計
13.1 安全閥出口管道的管徑要不小于安全閥出口直徑。對于彈簧式安全閥，彈簧設定時不考慮靜背壓
的影響，出口管道的動背壓（動背壓按8.3所要求的計算）與靜背壓之和要不大于設定壓力（表壓）的
10％。對于波紋管背壓平衡式安全閥要不大于50％。安全閥的出口管道一般不設切斷閥，如必須設置，則要求切斷閥鉛封在開啟狀態(tài)。
13.2 直接排向大氣
13.2.1 排放的氣相要排向安全地點，一般出口朝上，排放口要切成平口，在管道低點有一個φ6～φ
10的排液孔。管口附絲網以避免飛鳥筑巢。
13.2.2 排放口要高出以排放口為中心的7.5m半徑范圍內的地面、設備、操作平臺等2.5m以上。對于
有毒、或有腐蝕性、或易燃物料，應按有關規(guī)范執(zhí)行。當允許排向大氣時，排放口要高出以排放口為中心的15m半徑范圍內的地面、設備、操作平臺3m以上。
13.2.3 安全閥排放氣體的溫度高于物料的自然溫度，則排出管要設滅火蒸汽，見圖16.13所示。滅火
蒸汽管小管徑為DN25。
13.2.4 特殊工藝物料，如易自聚，易結晶等，在排出管設氮氣吹掃口，連續(xù)通入氮氣。
13.2.5 排至大氣的液體要向下引至安全地點。
13.3 排至密閉系統(tǒng)
13.3.1 安全閥的排放管道應坡向主管，盡量避免袋形彎。無法避免時，在低點要設易接近的放凈閥。對于易凝汽體，在低點設蒸汽伴熱管，以免積液。
13.3.2 排放管與主管的連續(xù)，要從主管上部或側面順流向45。角插入。既可防止總管內的凝液倒入支管，又可減少管路壓力降。
13.3.3 核算在可能的工作溫度范圍內出口管道的補償。
13.3.4 對于排放來自冷凍（液化氣等）的物料，應檢查管材是否合理。
13.4 排放管道的管徑（氣相）
13.4.1 在背壓允許的范圍內，應保持排放管內的物料具有較高的流速，使之經濟合理。
13.4.2 直接排至大氣的管道，排放管出口馬赫數取小
17 符號說明
a ? 小泄放面積，mm2；
a1 ? 不考慮液體粘性計算的小泄放面積，mm2；
a2 ? 安全閥的喉徑面積（液相），mm2；
A ? 濕潤面積，m2；
A0 ? 安全閥泄放管口截面積(泄放至大氣)，mm2；排放管道壓力較低，壓力降計算公式應選用可壓縮流體的壓力降計算公式。
在安全閥未選定之前，排放流量按工藝計算的泄放量；一般在安全閥選定之后，用安全閥的額定流
量再計算一次管道壓力降，校核所選的管徑是否合適。但在特殊情況下則有所不同，在工藝計算的泄放量很小時，不得不選擇較大的安全閥，這樣安全閥的額定流量可能幾倍于計算值。按額定流量計算的管徑可能遠大于用計算的泄放量計算的管徑，所以在經濟上是不合算的。這時，要根據經驗確定合理的管徑，以滿足技術和經濟的要求。
14 安全閥出口反力的計算和反力數據表
14.1 安全閥出口反力的計算
物料泄放時，流體的流動會對排放管道產生一作用力，并通過排出管道傳至安全閥；進而以力矩的
形式通過安全閥入口管道傳至設備接管。這個力和力矩是否對安全閥的進出口管道和設備的接管、法蘭產生不良影響（如容器是否要補強等），需要進行詳細的計算后確定。作用力的大小與物料泄放至大氣還是泄放至密閉系統(tǒng)有很大關系。
14.1.1 氣相物料泄放至大氣
對于可壓縮流體（氣體或蒸汽）臨界穩(wěn)態(tài)流動，且物料流經安全閥后經一段水平管、一個90。長半
徑彎頭、一段垂直立管排入大氣，如圖16.14所示，作用力(f)按式(14.1-1)計

Cp ? 定壓比熱容 kJ/(kg·k) ；
Cv1 ? 控制閥的Cv值；
Cv2 ? 控制閥小流量下的Cv值；
d ? 換熱管內直徑，mm；
d0 ? 保溫材料的厚度，m；
d1 ? 安全閥的喉徑，mm；
D ? 安全閥的閥座口徑，mm；
D0 ? 設備直徑，m；
f ? 泄放反力，N；
F ? 容器外壁校正系數；
F′ ? 泄放閥因子；
g ? 重力加速度9.81m/s2；
Gg ? 氣相密度，kg/m3；
Gl ? 液相密度，kg/m3；
H ? 微啟式安全閥開啟高度，mm；
H ? 正常工作下大輸入熱量，kJ/h；
Hl ? 泄放條件下氣化熱，kJ/kg；
k ? 絕熱指數(Cp/Cv)；
Kb ? 背壓修正系數；
Kf ? 亞臨界流動系數；
KN ? Napier方程系數；
Kp ? 液體超壓修正系數；
Ksh ? 水蒸汽過熱系數；
Kv ? 液體粘度修正系數；
Kw ? 液體背壓修正系數；
L ? 設備總長（包括封頭）m；
l ? 安全閥入口管長，m；
M ? 分子量；
Ma ? 馬赫數；
P ? 泄放壓力，MPa；
P2 ? 泄放至大氣的出口管處的靜壓，MPa(表)；
Pb ? 背壓，MPa；
Pcf ? 臨界流動壓力，MPa；
Pd ? 流體壓力，MPa；
Ph ? 高壓側工作壓力，MPa；
ΔP ? 高壓側與低壓側壓力差，MPa；
t ? 泄放溫度，℃；
T ? 泄放溫度，K；
Tw ? 金屬壁溫，K；
U ? 物料流速，m/s；
Ua ? 聲速，m/s；
V ? 體積泄放流量，m3/h；
W ? 質量泄放流量，kg/h；
X ? 氣體特性系數；
Z ? 氣體壓縮因子；
λ ? 保溫材料導熱系數，kJ(m·h·℃)；
μ ? 粘度，mPa·s；
? ? 微啟式安全閥錐形密封面的半錐角，度。壓力? 本規(guī)定除注明外，均為壓力。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時，公司可按照客戶的要求進行非標產品的設計、制造、加工。始終以質量為本，一切為滿足用戶的經營理念，不斷引進*的新技術，新工藝、新材料，竭誠為用戶提供的閥門產品和更加完善的售后服務。公司配有車、刨、磨、銑、鉆、焊、自動噴涂等機械設備二百六十余臺套，并配有材料分析、理化X線及超聲波探傷儀等專業(yè)檢測設備八十余臺套，同時設有閥門研發(fā)中心、控制閥測控中心、閥門質量檢測中心。上海申弘閥門有限公司是集閥門的研發(fā)生產、銷售及技術服務于一體的流體控制企業(yè)，其產品和服務在化工、石化、石油、液化氣、造紙、采礦、電力、食品、制藥、冶金、輕工、樓宇、市政工程、污水處理、環(huán)保、給排水等領域市場處于地位。公司憑著“生命在于運動、企業(yè)在與創(chuàng)新”的發(fā)展宗旨，緊跟市場需求，提升產品質量，竭誠為新老用戶提供具的產品及服務，確保用戶滿意。如還需了解更多安全閥選用資料請點擊查看。