付红栓
上海市特种设备监督检验技术研究院 上海市 200062
摘要:爆破片以及安全阀是重要的超压保护装置,因此本文通过探究,为安全阀与爆破片联合使用过程中存在的安全风险提出一些建议,希望能够为该行业起到积极促进的作用。
关键词:安全阀;爆破片;使用
前言:对于压力容器以及管道安全问题,是一直以来不能够忽视的问题,安全阀与爆破片能够有效的保证压力容器以及管道能够安全运行的措施。将安全阀和爆破片合理地运用,起到保护压力容器以及管道安全运行的目的。
1、安全阀与爆破片联合使用概述
在加工石油以及生产化学品的装置中,最基本的装置就是石油化工装置。石油化工装置安全性受到了高度的重视的原因,最基本的就是石油化工装置的原材料具有易燃易爆或者是有毒性的物质,如果管理不当,就会导致泄漏,那么后果是十分严重,因此,在石油化工装置在设计的过程中,要保证装置的安全性,防止由于各种因素导致危险事故发生。为了预防装置内的管道由于压力导致爆炸等问题,要进行安装安全泄压装置用来保护管道,在泄压装置中安装安全阀和爆破片,这是设计过程中采用最多的措施。一般情况下,可以单独使用安全阀,但是遇到特殊情况,就需要将安全阀和爆破片进行组合使用。
2、爆破片的特点
当压力容器以及管道出现超高压力时,爆破片能够起到保护压力容器以及管道安全的装置。爆破片装置组成主要是由两部分组成:爆破片以及夹持器。爆破片是压力容器的理想保护装置,爆破片的主要特点就是可以在腐蚀、低温、高温的环境下工作,并且结构简单、精准、排泄能力强、无泄漏、灵敏等特点。但是爆破片装置有一个最大的特点就是只能使用一次,所以每一次使用爆破片之后,都要进行更换处理,否则就会出现大量的物料损失,造成经济损失。当物料中含有腐蚀性物质或者是有害物质,排泄后就会对自然环境造成较大的影响。
3、安全阀的特点
安全阀是一个闭合的装置,当压力容器以及管道出现超高压的情况时,安全啊就会排放压力,保证压力容器以及管道能够正常运行。安全阀具有全自动的优点,其主要作用就是保证压力容器以及管道内的压力处于一个正常值的范围,从而达到保护压力容器以及管道作用。安全阀具有一个显著的优点,当压力容器出现超高压时,安全阀能够排泄出一小部分物料介质,并且将排泄出的物料介质重新储存会容器中,避免出现浪费的情况,即使该装置频繁启动,也能够立刻恢复到闭合状态。但安全阀的缺点也十分的明显。由于安全阀可以自行启动,那么安全阀的结构是十分复杂,并且制作成本也比较高,如果排泄的物料介质的黏度较大,又或者是固体以及容易凝结的物料,则会导致安全阀不能够正常的启动,导致压力容器排泄压力的装置发生堵塞的现象;由于安全阀的复杂结构,致使压力容器出现超高压时,不能够及时将压力排出,导致压力容器容易出现危险事故;在压力容器使用的过程当中,十分容易导致压力容器出现超高压,安全阀就必须时刻都能够进行排泄压力的工作,因此,安全阀容易受到磨损和腐蚀,并且还具有密封性较差以及容易泄漏的问题。
4、该装置的安装方式
安全阀与爆破片联合使用一共有三种方式,如图1所示。
.png)
安全阀与爆破片联合安装的第一种形式就是安全阀与爆破片进行并联安装,让安全阀与爆破片这两种装置分别发挥各自的作用,当压力上升,压力超过了爆破片预先设置的压力时,安全阀就会启动,这样就能够消除安全阀启动速度缓慢的问题;安全阀与爆破片联合安装第二种安装形式就是让两个装置进行串联,爆破片安装在安全阀的前端,但是,这种安装方式有一个缺点,爆破片安装在安全法前端会严重影响安全阀的泄放能力,因此,在用第二种方式安装安全阀与爆破片时,要充分考虑安全阀的型号,防止爆破片影响安全阀的泄放能力,导致危险事故的发生;安全阀与爆破片联合安装的第三种安装形式就是将爆破片安装在安全阀的末端位置,这种安装形式就是能够保护到安全阀不容易受到泄放介质的腐蚀,虽然影响到了安全阀的背压,但是对安全阀的泄放能力影响并不大。
5、该装置在安装过程中的安全风险
5.1、爆破片不能运行
爆破片与安全阀进行串联安装时,爆破片位于安全阀的上方,因此,如果爆破片出现了泄漏的情况,两个装置之间就会出现压力差。当上端爆破片与下端安全阀的压力差达到预先设置的数值时,上端装置才会启动。当下端压力升高时,那么上端的压力预先设定的压力值就必须和下端保持一致,这样才能够让上端装置从新启动。因此,当压力容器到达预先设定的压力数值时,上端的装置就必须要能够即使得启动,这样才能避免压力容器出现危险。
5.2、安全阀的排泄能力下降
爆破片与安全阀进行串联安装时,爆破片位于安全阀入口时,那么爆破片就会出现排泄能力降低的问题,由于安全阀中间的通道比较小,爆破片在安全阀的入口,就会导致爆破片排放面积缩小,进而导致爆破片与安全阀之间的压力增大,严重影响了其排放能力。因此,必须要考虑安全阀的型号问题,不能够过大,也不能够过小,安全阀型号过大将会导致泄漏问题的出现,安全阀型号过小会导致排泄压力能力出现问题,所以要结合实际,选用合适的安全阀,避免出现上述问题。
5.3、爆破片的型号选用不正确
爆破片与安全阀进行串联安装时,如果爆破片的尺寸与大小没有根据实际情况进行选择,就会出现干扰安全阀正常工作的问题,爆破片由于启动后,排泄超高压时出现火花会碎片,就会导致安全阀无法复位或者密封性遭到破坏,这样既不能实现对压力容器的保护,还会导致其他危险事件的发生。
6.设置压力变送器或过流阀防止安装中出现的风险
本文通过深入的分析,压力容器中的安全阀以及爆破片的安装出现的问题,提出了措施,预防安全阀以及爆破片在安装过程中的风险。
在对安全阀以及爆破片设计的过程当中,普遍会选取压力表进行压力容器的检测,防止爆破片出现破裂或者是泄漏,虽然这种方法很实用,但同时也出现了一些问题。首先,由于是人工进行对压力容器进行测试,难免在检测过程中会出现遗漏,或者是不能够及时检测,从而出现问题;其次就是压力容器的高度比较高,安全阀以及爆破片要安装在压力容器的顶部,因此,压力表安装的高度就要提高,这不利于对压力容器的检测以及读取数据;最后就是压力表检测结果不够准确,导致在对压力容器进行检测过程中,没有及时地发现问题,进而出现了更多的安全事故。为了避免这些安全事故的发生概率,就要在压力容器中安装压力变速器,同时,在安装压力变速器时也要安装报警装置,因此能够有效的检测安全阀与爆破片之间是否出现问题并且能够得到及时的解决。
总结:本文介绍了安全阀与爆破片联合安装的适用情况,探讨了安全阀与爆破片联合安装后产生 的安全风险,并提出了相应的解决方案,对保证系统 的安全有一定的参考价值。
参考文献:
[1]邹立群,朱爱娟.聚乙烯装置用超高压爆破片安全使用问题研究[J].管道技术与设备,2020(06):52-54.
[2]张晓江.安全阀与爆破片串联组合装置性能分析[J].化工设计通讯,2020,46(09):74+142.
[3]GB/T 38599-2020, 安全阀与爆破片安全装置的组合[S].