二、防爆泄压装置装置

1二、防火安全装置防火安全装置是为预防火灾事故所设置的各种检测、控制、联锁、防护、报警等仪表、仪器、装置的总称。按其作用的不同，可分为（1）计测仪器(如压力计、真空计、温度计、流量计、物位计、酸度计、浓度计、密度计及超压报警装置等)（2）防爆泄压装置(如安全阀、爆破片、呼吸阀、易熔塞、放空管、通气口等)（3）防火控制与隔绝装置(如阻火器、回火防止器、安全液封、固定式火灾自动报警装置、蒸汽幕、水幕、惰性气体幕等)（4）紧急制动、联锁装置(如紧急切断阀、止逆阀、惰性气体及抑止剂装置、各类安全联锁装置等)（5）组分控制装置(如气体组分控制装置、危险气体自动检测装置、混合比例控制装置、阻止氧化性物质混入装置等)2（一）防爆泄压装置防爆泄压装置的作用是及时排除由于物理变化或化学变化所引起的超压现象。它们有时几种混合使用，有时单独使用，实际工作中根据物料反应特性、物理化学性质、设备的重要性及生产工艺条件等情况确定。防爆泄压装置主要包括安全阀、爆破片、防爆门和放空管等。安全阀主要用于防止爆裂（由于物理性爆炸引起的容器破裂）；爆破片主要用于防止爆炸（由于化学性爆炸引起的快速升压所造成的爆炸）防爆门主要用在燃油、燃气或燃烧煤粉的加热炉上；放空管用于紧急排泄有超温、超压、爆聚和分解爆炸危险的物料。对于有爆炸危险的化学反应设备，应根据需要设置单一的或组合的防爆泄压装置。1.安全阀（1）安全阀的功能和作用原理安全阀是一种为了防止压力设备和容器或易引起压力升高的设备容器内部压力超过限度而发生爆裂的安全装置。3其功能主要是排放泄压。当设备内部压力超常时，安全阀自行开启，把容器内的介质迅速排放出去，以降低压力，防止设备超压爆裂；当压力降低至正常值时，自行关闭。同时，当设备超压，安全阀开启向外排放介质，产生气体动力声响，可起到报警作用。图2-1安全阀工作原理示意图1—阀体；2—阀座；3—阀瓣；4—加载机构（弹簧）；5—阀杆安全阀的形式较多，通常是由阀体、阀芯和加压载荷等三个主要部分组成。阀体与受压设备相通，阀芯下面承受设备介质的压力，阀芯上面有加压载荷。当设备内的压力为正常值时，加压载荷大于介质作用力，因而阀芯紧压着阀座，安全阀处于关闭状态；当设备内压力超过正常值时，介质作用力大于预加的载4荷，于是阀芯被顶离阀座，安全阀开启，介质从阀中排出；当设备内压下降至正常值时，介质作用力小于所加载荷，阀芯又被压回阀座，安全阀关闭。调节阀芯上面的加压载荷可以获得所需要的安全阀开启压力。(2)安全阀的安装范围1）应当安设安全阀的设备为了保证安全，在有可能发生超压的下列设备上应当安设安全阀：顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器；顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(气提塔顶蒸气通入另一蒸馏塔者除外)；往复式压缩机的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者除外)；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，其机泵的出口；可燃的气体或液体受热膨胀可能超过设备压力的设备。2）一般不需安装安全阀的压力设备由于加热炉出口管道如设置安全阀容易结焦堵塞，5而热油一旦泄放出来也不好处理；同时，加热炉入口管道如设置安全阀则泄放时可能造成炉管进料中断，从而引起事故。因此，加热炉不论是进口还是出口的炉管，均不应设置安全阀。但为预防加热超压引起事故加强管理，严格操作责任制和操作规程。在同一压力系统中，压力来源处已有安全阀时，则其余设备可不设安全阀。(3)安全阀的种类安全阀按照加压载荷方式的不同，分为静重式(重块式)、杠杆式和弹簧式三种。1）静重式安全阀静重式安全阀是最古老的一种，用许多环状的重块作为加压载荷，通过加减重块的数量来调节作用在阀芯上力的大小，从而调节安全阀的开放压力。静重式安全阀具有结构简单、比较灵敏准确的优点，但是检验比较麻烦，又不便于作提升排放试验，特别是体积庞大、笨重，目前已很少采用。2）杠杆式安全阀6图2-1杠杆式安全阀1一阀杆；2一阀芯；3一阀座；4一阀体；5一杠杆；6一重锤杠杆式安全阀是利用杠杆原理，用重量较轻的重锤代替笨重的环状重块，所以它的体积要比重块式轻巧，也便于排放试验，其结构如图2—1所示。这种安全阀开启压力的调整是用移动重锤与杠杆支点的距离来完成的，调整比较方便，故在锅炉上普遍使用。3）弹簧式安全阀弹簧式安全阀是利用弹簧的压力作为加压载荷，通过调整螺丝或调节螺杆改变弹簧压力的大小来调节安全阀的开启压力。有的弹簧式安全阀，阀座外设有调整环，通过调节调整环的位置，可改变安全阀的流通截面积。弹簧式安全阀的构如图2-2所示。7图2-2弹簧式安全阀1—顶盖；2—插销；3—提升手柄；4—紧固螺丝；5—阀帽；6—调整螺丝；9—上压盖；10—弹簧；11—阀体；12—下压盖；13—阀芯；14—阀座弹簧式安全阀按照阀芯升起高度的不同，有微启式和全开式两种形式。其区别主要在阀芯和阀座结构上。图2-3为两种形式的安全阀座和阀芯结构示意图。微启式安全阀此种安全阀阀芯钓外径和阀座密封面的外径大小差不多，介质对阀芯的作用把阀芯顶离阀座的高度很小，介质只能从一个很小的缝隙中排出。种阀的有效排放面积因阀芯升超低而大为8减小。微启式安全阀芯升起高度约为阀座内径的1/20~1/40之间。见图2-3(a)。(a)微启式(b)全开式(c)全开式图2-3微启式和全开式安全阀的结构示意图全开式安全阀其结构见图2-3(b)、(c)。图(b)是利用增大阀芯的直接受介质作用的面积使阀芯升起。因为阀芯有一个直径较大的圆盘，介质从阀底下出来后，即接触这个圆盘，由于承压面增大，介质对阀芯向上的作力也增大，所以阀芯升起的高度也相应的增加。图(c)是利用介流对阀芯的反作用原理而使阀芯升起的一种形式。当介质从阀芯部出来以后，借助于阀芯上可调节的环状结构而向阀芯升起的搁方向转弯，于是便产生一个反作用力作用于阀芯，使其继续升高。过调节调整环的位置可以改变介质转弯的程度，从而调节阀芯升起的高9度。全开式安全阀阀芯的升起高度应大于阀座内径的1/4，通常高度为阀座内径的3/10～4/10。全开式安全阀的有效排放面积比较大，所以同样的工作压力和排放能力的安全阀，全开式的阀径就小得多。同时全开式的介质流动量大，关闭时较为缓和。全启式安全阀有内弹簧式和外弹簧式两种。内弹簧式安全阀的阀座由阀瓣压紧，并用螺母通过压紧塞子和弹簧进行调节，阀口的另一端用锚环螺母压紧。为防止漏气，阀口上部用不溶于介质的密封环密封。安全阀的外部常装上护罩，以保护阀门不受机械损伤和雨雪的浸蚀。内弹簧式安全阀的弹簧及其零件不易被灰尘或脏物堵塞，但安全阀检修不太方便，只有在贮罐内介质全部用完或排空后才能进行检修。外弹簧式安全阀的作用原理与内弹簧式安全阀相同，它的启闭压力可通过弹簧上端的螺母进行调节。（4）安全阀的选用安全阀的选用，应当根据工作压力和温度的高低、承压设备的结构、介质流量的大小，以及介质的危险特性来确定。一般对于工作压力不高、温度较高10的承压设备大多选用杠杆式安全阀；高压容器多半采用弹簧式安全阀；流量大、压力高的承压设备应选用全开式安全阀；介质为易燃易爆或有毒物质的应选用封闭式安全阀。选用安全阀时不管其结构或形式是什么样的，都必须具有足够的排放能力，保证介质在超压时能迅速排出，使承压设备压力不超过规定值。所以，所选用的安全阀阀口通过面积和阀口直径，应大于或等于安全阀排放量的计算值。在一般工程中，安全阀数量也可用表2-1的指标来选用。表2-1安全阀数量的选择贮罐全面积（m2）选取安全阀口径Dg（mm）254025~405040~10080大型液化石油气贮罐(大于100m3)顶部的气相空间必须设置两个以上的安全阀，且应采用同一型号和规格，以保证罐内压力出现异常或发生火灾的情况下，均能迅速排气。安全阀的开启压力不得大于贮罐工作压力的1.1倍，全开压力不得高于罐体工作压力的1.2倍，11而回座压力应不低于开启压力的0.8倍。选用安全阀时，除根据型号规格外，还应注意作用压力的范围，方可配置相应等级的弹簧。（5）安全阀的安装安全阀的安装应满足以下要求，以保证安全阀动作可靠。1)直接相连、垂直安装安全阀应与承压设备直接相连，并安装在设备的最高位置。一般情况下禁止安全阀与承压设备之间装设其他任何阀门或引出管，但介质为易燃、有毒或粘性大的承压设备时，为便于安全阀清扫、更换，应当在设备和安全阀之间安装截止阀，但必须有可靠的措施和严格的制度，保证在运行中截止阀全开和他人不能使截止阀关闭。安全阀的安装应垂直于地面。2)保持畅通、稳固可靠为了减少安全阀排放时的阻力，使全量排放时设备超压值尽可能地小些，其进口和排放管等在安装时应保持畅通。安全阀与承压设备间的连接短管的流通截面积、特殊情况下安装的截止阀，以及安全阀排放管的流通截面积都不得小于安全阀的流通截面积。若数个安全阀安装在一根与承压设备本体相连的管道上则管道的流通截面积应不得小于所有安全阀流通截面积之和的1.25倍。排放12管原则上应一阀一根，要求直而短，尽量避免曲折，并且禁止在排放管上装设任何阀门。有可能被物料堵塞或腐蚀的安全阀，应在其入口前设爆破片或在其出口管上采取吹扫、加热或保温等防堵措施。安全阀在安装时，法兰螺栓应均匀上紧，以免阀体内产生附加应力，破坏了安全阀零件的同心度，影响其正常工作。排放管应有可靠的支承和固定措施，以防止大风刮倒，防止安全阀动作时的晃动。3)防止腐蚀、安全排放若安全阀排放管会产生积累凝液(如蒸汽系统安全阀)或雨水侵入时，积液会对安全阀和排放管产生腐蚀，冬季还会结冰而堵塞或胀坏，因此应在排放管底部装设泄液管。泄液管应接至安全地点，亦应有措施防止冬季结冰而堵塞，并禁止在管上装设任何阀门。安全阀和排放管要有措施，尽量防止雨雪和尘埃等的侵入和积聚。安全阀的排放应根据介质的不同特性，采取相应的措施，确保排放安全。若介质有毒时应导入封闭系统；介质是可燃液体时，设备的安全阀出口泄放管，应接入贮罐或其他容器泵的安全出口泄放管宜接至泵的入口管道。塔或其他容器：介质是可燃气体的，应引入火炬排放，企业没有火炬的则应引至其他安全泄放设施；泄放后可能立即燃烧的可燃气体、液体，13应经冷却至低于自燃点后再接至放空设施；泄放后可能携带腐蚀性液滴的可燃气体，应经分液罐分液后接至火炬系统，并应有其他相应的防腐蚀措施。排放管应有可靠的接地，以导除静电。室外可燃气体贮罐上的排放管，管．口应高出相邻最高贮罐平台3m以上，室内的可燃气体贮罐上安全阀的排放管应引至室外无其他危险和通风良好的场所并应高出屋面3m以上。放散管的排气口应向上，严禁采用“П”形或“Γ”形弯，以防气流冲击管壁，伤害操作人员和发生颤动。排放管的放散管口应设置雨罩、防止雨水或污物进入，影响气流放散。（6）安全阀的检验安全阀应加强日常的维护保养，保持洁净，防止腐蚀和油垢、脏物的堵塞；要经常检查铅封，防止他人随意移动杠杆式安全阀的重锤或拧动弹簧式安全阀的调节螺丝；发现泄漏应及时进行调换或检修,禁用加大载荷(如杠杆式安全阀将重锤外移或弹簧式安全阀过分拧调节螺丝)的办法来消除泄漏。安全阀每年至少应做一次定期检验。定期检验的内容一般包括动态检查和解体检查。如果安全阀在运行中已发现泄漏等异常情况或动态检查不合格，则应做解体检查。解体后，对阀芯、阀座、阀杆、弹簧、14调节螺丝、锁紧螺母、阀体等逐一进行仔细检查。主要检查有无裂纹、伤痕、腐蚀、磨损、变形等缺陷。根据缺陷的大小、损坏的程度确定修复或更换零、部件等，然后组装进行动态检查。动态检查时使用的介质根据安全阀所用于的设备决定。一般用于压缩气体的用空气；用于液体的选用水。所用压力表的精度不得低于1级，表盘直径一般不应小于150mm。动态检查的步骤为：组装；升压(缓慢地将压力升至工作压力)；保压(在工作压力下保持3～5min无泄漏)；升压动作(应在规定的开启压力下立即动作，记录动作时的压力)；降压回座(记录回座压力)、再保压(即回座后在工作压力下保持3min应无泄漏)。若开启压力、回座压力均符合表2—2的要求，在