工业管道安装中安全阀的安装 摘 要 本文介绍工业管道安装中安全阀的安装
关键词 安全阀 安装
1 安全阀分类 安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
安全阀分类有以下四种：
1.1 按国家标准《安全阀的一般要求》分类
a) 直接载荷式, 一种直接用机械载荷如重锤，杠杆加重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。
b) 带动力辅助装置式, 该安全阀借助一个动力辅助装置，可以在低于正常的开启压力下开启。
c) 带补充载荷式, 该安全阀在其进口处压力达到开启压力前始终保持有一增强密封的附加力，该附加力可由外来的能源提供，而在安全阀达到开启压力时应可靠地释放。 d) 先导式, 依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。该导阀本身应符合直接载荷式安全阀标准要求。
1.2 按阀瓣开启高度分类 a) 全启式，h ≥1
4d 0
h 表示开启高度，d 0表示喷嘴直径。
b) 微启式，1
4d 0＞h ≥1
40d 0
1.3 按结构不同分类
封闭弹簧式和不封闭弹簧式，一般可燃、易爆或有毒介质应选用封闭式；蒸汽或惰性气体等可选用不封闭式。
a) 带扳手和不带扳手，扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可用作紧急泄压用。
b) 带散热片和不带散热片，介质温度大于300℃时应选用带散热片的安全阀。
c) 有波纹管和没有波纹管，一般安全阀都没有波纹管。有波纹管结构的安全阀称为平衡型安全阀，适用于介质腐蚀性较严重或背压波动较大的情况。
1.4按平衡内压的方式不同分弹簧式、杠杆式和先导式。
2 安全阀结构
弹簧封闭全启式安全阀 弹簧封闭带扳手全启式安全阀
3 安全阀的相关名词 公称压力：表示安全阀在常温状态下的最高许用压力，高温设备用的安全阀不应考虑高温下材料许用应力的降低。安全阀是按公称压力标准进行设计制造的。
开启压力：也叫额定压力，是指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力，在该压力下，开始有可测量的开启高度，介质呈可由视觉或听觉干支的连续排放状态。 排放压力：阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。排放压力的上限需服从国家有关标准或规范的要求。
超过压力：排放压力与开启压力之差，通常用开启压力的百分数来表示。 回座压力：排放后阀瓣重新与阀座接触，即开启高度变为零时的进口压力。 启闭压差：开启压力与回座压力之差，通常用回座压力与开启压力的百分比表示，只有当开启压力很低时采用二者压力差来表示。
背压力：安全阀出口处的压力。
额定排放压力：标准规定排放压力的上限值。
密封试验压力：进行密封试验的进口压力，在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
开启高度：阀瓣离开关闭位置的实际升程。
流道面积：指阀瓣进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积，用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
流道直径：对应用于流道面积的直径。
帘面积：当阀瓣在阀座上方时，在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。
排放面积：阀门排放时流体通道的最小截面积。对于全启示安全阀，排放面积等于流道面积；对于微启式安全阀，排放面积等于帘面积。
频跳：安全阀阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣接触阀座。
颤振：安全阀阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣不接触阀座。
4 安全阀的一般设置
下列设备应设置安全阀：
a) 顶部操作压力大于0.1MPa 的压力容器。
b) 顶部操作压力大于0.03MPa 的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔（汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外）。
c) 往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口（设备本身已有安全阀的除外）。
d) 凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时，上述机泵的出口处，应设置安全阀。
e) 可燃的气体或液体受热膨胀，可能超过设计压力的设备。
5 安全阀的安装
5.1在设备或管道上的安全阀一般应直立垂直安装，但对设置的液体管道、换热器或容器等处的安全阀，当阀门关闭后，可能由于热膨胀而使压力升高的场所，可水平安装。安全阀不应安装在长的水平管道的死段，以免积聚固体物或液体。
5.2安全阀一般应安装在易于检修和调节之处，周围要有足够的工作空间，如：立式容器的安全阀，DN80以下者，可安装在平台内靠外侧；DN100以上者安装在平台外靠平台处，借助平台可以对阀门进行维修。
5.3由于大直径安全阀重量大，故在布置时要考虑大直径安全阀卸开后吊装的可能，必要时设置吊杆。
5.4安全阀的安装位置应尽量靠近被保护的设备或管道。
5.5 管道上或设备上安全阀接管公称直径可大于安全阀入口直径的1—3级。
5.6 增大入口管径:安全阀入口管道的管径必须大于或等于安全阀入口管径，其连接大小头尽量设在靠近安全阀的入口处。
5.7 如果采用先导式安全阀，由容器或管道直接取压时，可不受入口管的压力降不大于安装定压的3％的限制。
5.8 应考虑压力脉冲的影响，管道上安装的安全阀，应位于压力比较稳定，距波动源有一定距离的地方。
6 安全阀入口管道的安装
6.1 安全阀安装在容器顶部或容器的出口管道上，要求配管尽量短，安全阀要垂直安装，并尽量靠近被保护的设备或管道，安装位置与被保护的容器距离较远时，自被保护的设备接口管或管道到安全阀入口法兰间按通过安全阀的最大流量计算的压力损失（入口压力损失、管道阻力和切断阀阻力之和）不应超过安全阀整定压力的3%，并由工艺系统专业复算该管道的管径；若超过3%，可增大入口管径或把管道和设备连接处做成圆弧状来减少压力降。
6.3 如果使用排放气体或蒸汽用的全启式安全阀，安全阀应该垂直安装在气相空间；如果使用排放液体用的微启式安全阀，安全阀应该垂直安装在液相区。
6.4 采用长半径弯头进行配管。
6.5 安全阀入口管道的管径必须大于或等于安全阀入口管径，其连接大小头应设在靠近安全阀的入口处，见下图：
7 安全阀出口管道的安装
7.1 安全阀出口的管道背压不超过安全阀定压的一定值。对于弹簧式安全阀，其背压不超过安全阀定压的10％，波纹管型（平衡型）背压不宜超过定压的30％，先导式安全阀，其背压不超过安全阀定压的60％。
7.2 安全阀排放管向大气排放时，要注意其排出口不能朝向设备、平台、梯子、电缆等。
7.3 安全阀排放管排入大气时，端部切成平口，使排除物直接向上高速排出，远离平台等有人之处，减少对环境的影响。此时，在安全阀出口弯头附近的低处开设φ6～φ10mm 的小孔，以免雨、雪或冷凝液积聚在排出管内。
7.4 排入密闭系统的安全阀出口管道应顺介质流向45°斜接在排放总管的顶部，以免总管内的凝液倒流入支管，并可减少安全阀背压。
7.5当安全阀进出口管道上设有切断阀时，应选用单闸板闸阀，并铅封开，阀杆应水平安装，不可朝上，以免阀杆和阀板连接的销钉腐蚀或松动时，阀板下滑。当安全阀设有旁路阀时，该阀应铅封关。
7.6安全阀出口管道的布置如下简图
8 安全阀安装的四大要点
8.1容器内有气、液两相物料时安全阀应装在气相部分。
8.2安全阀用于泄放可燃液体时，安全阀的出口应与事故贮罐相连。当泄放的物料是高温可燃物时，其接收容器应有相应的防护设施。
8.3一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员1米（m ）以上且不应朝向15米（m ）以内的明火地点、散发火花地点及高温设备。室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶2米（m ）以上。
8.4当安全阀入口有隔断阀时，隔断阀应处于常开状态，并要加以铅封，以免出错。 9 安全阀管道的支架设置
9.1安全阀的出口离安全阀近处应设置一个固定支架，经过管道应力计算后确定出口立管是否用加导向架。
9.2安全阀的出口旁通线处也应设置固定支架。
10 安全阀管道布置现场照片
安全阀出口排入火炬总管
安全阀入口管线
参考文献
《石油化工装置工艺管道安装设计手册》 中国石化出版社
张德姜 王怀义 刘绍叶 主编
《石油化工管道布置设计通则》 SH3012-2000 《科技词典——安全阀》
海川化工论坛网——安全阀的安装
工业管道安装中安全阀的安装 摘 要 本文介绍工业管道安装中安全阀的安装
关键词 安全阀 安装
1 安全阀分类 安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
安全阀分类有以下四种：
1.1 按国家标准《安全阀的一般要求》分类
a) 直接载荷式, 一种直接用机械载荷如重锤，杠杆加重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。
b) 带动力辅助装置式, 该安全阀借助一个动力辅助装置，可以在低于正常的开启压力下开启。
c) 带补充载荷式, 该安全阀在其进口处压力达到开启压力前始终保持有一增强密封的附加力，该附加力可由外来的能源提供，而在安全阀达到开启压力时应可靠地释放。 d) 先导式, 依靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀。该导阀本身应符合直接载荷式安全阀标准要求。
1.2 按阀瓣开启高度分类 a) 全启式，h ≥1
4d 0
h 表示开启高度，d 0表示喷嘴直径。
b) 微启式，1
4d 0＞h ≥1
40d 0
1.3 按结构不同分类
封闭弹簧式和不封闭弹簧式，一般可燃、易爆或有毒介质应选用封闭式；蒸汽或惰性气体等可选用不封闭式。
a) 带扳手和不带扳手，扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度，有时也可用作紧急泄压用。
b) 带散热片和不带散热片，介质温度大于300℃时应选用带散热片的安全阀。
c) 有波纹管和没有波纹管，一般安全阀都没有波纹管。有波纹管结构的安全阀称为平衡型安全阀，适用于介质腐蚀性较严重或背压波动较大的情况。
1.4按平衡内压的方式不同分弹簧式、杠杆式和先导式。
2 安全阀结构
弹簧封闭全启式安全阀 弹簧封闭带扳手全启式安全阀
3 安全阀的相关名词 公称压力：表示安全阀在常温状态下的最高许用压力，高温设备用的安全阀不应考虑高温下材料许用应力的降低。安全阀是按公称压力标准进行设计制造的。
开启压力：也叫额定压力，是指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力，在该压力下，开始有可测量的开启高度，介质呈可由视觉或听觉干支的连续排放状态。 排放压力：阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。排放压力的上限需服从国家有关标准或规范的要求。
超过压力：排放压力与开启压力之差，通常用开启压力的百分数来表示。 回座压力：排放后阀瓣重新与阀座接触，即开启高度变为零时的进口压力。 启闭压差：开启压力与回座压力之差，通常用回座压力与开启压力的百分比表示，只有当开启压力很低时采用二者压力差来表示。
背压力：安全阀出口处的压力。
额定排放压力：标准规定排放压力的上限值。
密封试验压力：进行密封试验的进口压力，在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
开启高度：阀瓣离开关闭位置的实际升程。
流道面积：指阀瓣进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积，用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
流道直径：对应用于流道面积的直径。
帘面积：当阀瓣在阀座上方时，在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。
排放面积：阀门排放时流体通道的最小截面积。对于全启示安全阀，排放面积等于流道面积；对于微启式安全阀，排放面积等于帘面积。
频跳：安全阀阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣接触阀座。
颤振：安全阀阀瓣迅速异常地来回运动，在运动中阀瓣不接触阀座。
4 安全阀的一般设置
下列设备应设置安全阀：
a) 顶部操作压力大于0.1MPa 的压力容器。
b) 顶部操作压力大于0.03MPa 的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔（汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外）。
c) 往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口（设备本身已有安全阀的除外）。
d) 凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时，上述机泵的出口处，应设置安全阀。
e) 可燃的气体或液体受热膨胀，可能超过设计压力的设备。
5 安全阀的安装
5.1在设备或管道上的安全阀一般应直立垂直安装，但对设置的液体管道、换热器或容器等处的安全阀，当阀门关闭后，可能由于热膨胀而使压力升高的场所，可水平安装。安全阀不应安装在长的水平管道的死段，以免积聚固体物或液体。
5.2安全阀一般应安装在易于检修和调节之处，周围要有足够的工作空间，如：立式容器的安全阀，DN80以下者，可安装在平台内靠外侧；DN100以上者安装在平台外靠平台处，借助平台可以对阀门进行维修。
5.3由于大直径安全阀重量大，故在布置时要考虑大直径安全阀卸开后吊装的可能，必要时设置吊杆。
5.4安全阀的安装位置应尽量靠近被保护的设备或管道。
5.5 管道上或设备上安全阀接管公称直径可大于安全阀入口直径的1—3级。
5.6 增大入口管径:安全阀入口管道的管径必须大于或等于安全阀入口管径，其连接大小头尽量设在靠近安全阀的入口处。
5.7 如果采用先导式安全阀，由容器或管道直接取压时，可不受入口管的压力降不大于安装定压的3％的限制。
5.8 应考虑压力脉冲的影响，管道上安装的安全阀，应位于压力比较稳定，距波动源有一定距离的地方。
6 安全阀入口管道的安装
6.1 安全阀安装在容器顶部或容器的出口管道上，要求配管尽量短，安全阀要垂直安装，并尽量靠近被保护的设备或管道，安装位置与被保护的容器距离较远时，自被保护的设备接口管或管道到安全阀入口法兰间按通过安全阀的最大流量计算的压力损失（入口压力损失、管道阻力和切断阀阻力之和）不应超过安全阀整定压力的3%，并由工艺系统专业复算该管道的管径；若超过3%，可增大入口管径或把管道和设备连接处做成圆弧状来减少压力降。
6.3 如果使用排放气体或蒸汽用的全启式安全阀，安全阀应该垂直安装在气相空间；如果使用排放液体用的微启式安全阀，安全阀应该垂直安装在液相区。
6.4 采用长半径弯头进行配管。
6.5 安全阀入口管道的管径必须大于或等于安全阀入口管径，其连接大小头应设在靠近安全阀的入口处，见下图：
7 安全阀出口管道的安装
7.1 安全阀出口的管道背压不超过安全阀定压的一定值。对于弹簧式安全阀，其背压不超过安全阀定压的10％，波纹管型（平衡型）背压不宜超过定压的30％，先导式安全阀，其背压不超过安全阀定压的60％。
7.2 安全阀排放管向大气排放时，要注意其排出口不能朝向设备、平台、梯子、电缆等。
7.3 安全阀排放管排入大气时，端部切成平口，使排除物直接向上高速排出，远离平台等有人之处，减少对环境的影响。此时，在安全阀出口弯头附近的低处开设φ6～φ10mm 的小孔，以免雨、雪或冷凝液积聚在排出管内。
7.4 排入密闭系统的安全阀出口管道应顺介质流向45°斜接在排放总管的顶部，以免总管内的凝液倒流入支管，并可减少安全阀背压。
7.5当安全阀进出口管道上设有切断阀时，应选用单闸板闸阀，并铅封开，阀杆应水平安装，不可朝上，以免阀杆和阀板连接的销钉腐蚀或松动时，阀板下滑。当安全阀设有旁路阀时，该阀应铅封关。
7.6安全阀出口管道的布置如下简图
8 安全阀安装的四大要点
8.1容器内有气、液两相物料时安全阀应装在气相部分。
8.2安全阀用于泄放可燃液体时，安全阀的出口应与事故贮罐相连。当泄放的物料是高温可燃物时，其接收容器应有相应的防护设施。
8.3一般安全阀可就地放空，放空口应高出操作人员1米（m ）以上且不应朝向15米（m ）以内的明火地点、散发火花地点及高温设备。室内设备、容器的安全阀放空口应引出房顶，并高出房顶2米（m ）以上。
8.4当安全阀入口有隔断阀时，隔断阀应处于常开状态，并要加以铅封，以免出错。 9 安全阀管道的支架设置
9.1安全阀的出口离安全阀近处应设置一个固定支架，经过管道应力计算后确定出口立管是否用加导向架。
9.2安全阀的出口旁通线处也应设置固定支架。
10 安全阀管道布置现场照片
安全阀出口排入火炬总管
安全阀入口管线
参考文献
《石油化工装置工艺管道安装设计手册》 中国石化出版社
张德姜 王怀义 刘绍叶 主编
《石油化工管道布置设计通则》 SH3012-2000 《科技词典——安全阀》
海川化工论坛网——安全阀的安装