减压阀、阻火器7

减压阀与阻火器 学习的目的了解减压阀和阻火器的工作原理和分类掌握减压阀和阻火器的选型和配管解决减压阀和阻火器的现场安装和运行中的问题减压阀概论：原理，分类应用：选型、布置参考文献： 石化装置工艺管道安装设计手册 第二篇 管道器材（第四版）GB/T12244-2005 减压阀的一般要求GB/T12245-2006 减压阀试验 SH3012-2000 石油化工管道布置设计通则 概论 减压阀的定义通过启闭件（阀瓣）的节流，将进口压力降至某一个需要的出口压力，并能在进口压力及流量变动时，利用本身介质能量保持出口压力基本不变的阀门。延伸与节流阀的比较共同点：利用节流效应降压不同点： 减压阀的分类按作用形式分按结构形式分：薄膜式，弹簧薄膜式，活塞式，波纹管式，杠杠式原理 减压阀的原理依靠敏感元件，如膜片，弹簧等来改变阀瓣的位置，将介质压力降低达到减压的目的，一般情况下出口压力应小于 0.5倍进口压力。下面以弹簧薄膜式、活塞式减压阀详细分析减压阀的工作原理；1.弹簧薄膜式减压阀如右图弹簧式减压阀的结构图使用前，阀瓣关闭，当顺时针方向拧螺钉，顶开阀瓣，介质流向阀后，薄膜下方压力增大，弹簧上升，阀瓣向关闭方向运动以达到平衡；当阀后压力达到规定值，薄膜压力增大，阀瓣向关闭方向运动，阻力增加，因此阀后压力降低。原理 2.活塞式如右图弹簧式减压阀的结构图使用前，主阀、副阀在介质压力和弹簧作用下关闭。使用时，顺时针方向拧调节螺钉，压缩调节弹簧顶开副阀瓣，于是阀前介质经过小通孔和开启着的副阀瓣进入活塞上部，使介质压力作用在活塞上。由于活塞面积大于主阀瓣的面积，活塞上方的作用力大于主阀瓣下方的介质压力和弹簧力，活塞下移，主阀瓣开启，介质到阀后通过小通孔进入膜片下方，由于主阀瓣和阀座的节流，阀后压力低于阀前压力。当阀后压力达到预定值，膜片下方的作用力与上方的调节弹簧张力平衡，阀后压力便保持在一定数值，当阀后压力上升超过规定值，膜片下方压力上升，压缩调节弹簧，副阀瓣在下面弹簧作用下向上移动，进入缸内的介质压力减小，从而活塞上方的压力下降，于是主阀瓣在介质压力下和下面的弹簧作用下，向关闭方向运动，阀后压力也随之下降，逐渐达到平衡。应用 选型性能 -静态特性偏差，不灵敏性偏差静态特性偏差：表示由于进口压力和流量的变化而引起的出口压力的波动 重要性能指标：流量特性偏差 -当进口压力不变时，由于流量变化而引起的出口压力的波动；压力特性偏差 -当流量不变时，由于进口压力变化而引起出口压力的波动。 布置 SH3012-2000 石油化工管道布置设计通则 1. 减压阀不应设置在靠近转动设备或容易受冲击的地方，且应考虑便于维修2. 减压阀宜装在水平管道上3. 为避免管道中杂质对减压阀磨损，应在减压阀前设置过滤器选型参数： 进口、出口压力 -阀前后的压力 流量、需求流量 -阀前阀后的流量 流体名称（性能） -粘度，密度，饱和蒸汽压，临界压力等 物料的温度 -设计、操作温度 精度要求 管径 连接方式 材料 -主要有阀体，密封材质 管线号 -所在的工艺管线号 超压保护措施（一般都是安全阀）选型参数以印度艾利项目的减压阀为例应用案例分析 以印度艾利项目如下图 1为热熔胶公用系统的 N2和压缩空气的 PID， PCV101， 102为减压阀，阀前后分别含有压力表、过滤器、压力表；再来看配管的情况 PCV102在设备 T100的检修侧，且水平安装，阀前有过滤器避免杂质入阀门内。A=600mmB=1500mm样本图析 图一：国内一般在空气和蒸汽中使用减压阀，且减压的范围最高有 50倍；更高倍数的要采用国外或角阀减压。 图二：国外，以 fisher为例最高可达到 600倍率。阻火器 概论：原理、分类、生产分布 应用：选型、布置 HG20570.19-95 阻火器的设置 SH3413-1999 石油化工石油气管道阻火器选用、检验及验收 GB5098-2005 石油储罐阻火器 石化装置工艺管道安装设计手册第二篇 管道器材（第四版）概论 阻火器的定义阻火器是用来阻止可燃气体和易燃液体蒸气火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全设备。 工作原理阻火 器 由一种能够通过气体的、具有许多细小通道或缝隙的材料组成。当火焰进入阻火器后，被阻火元件分成许多细小的火焰流，由于传热效应 (气体被冷却 )和器壁效应，使火焰流碎灭。 阻火器的分类按性能分类阻爆燃型阻火器 :用于阻止亚声速传播的火焰蔓延阻爆轰型阻火器 :用于阻止声速和超声速传播的火焰蔓延按使用场所分类放空阻火器、管端型、普通型管道阻火器按结构分充填型阻火器、板型阻火器、金属网型阻火器、液封型阻火器、波纹型阻火器应用 选型步骤： 1.根据使用场合选用类型 -放空阻火器还是官道阻火器？2.根据功能选择 -阻爆燃型还是阻爆轰型？ -选直径3.利用 MESG值选用合适规格的阻火器 -MESG值即对爆炸性气体混合物按最大试验安全间隙分成不同的技术安全等级，见表格 4.0.1阻火器的鉴定书已注明 MESG值，原则是在介质的操作工况下，阻火器的 MESG值要大于鉴定书上的值。对于多种可燃气体的混合气，要对介质进行试验，以确定 MESG值，若没有试验条件，则使用各组分中 MESG最小的的值来确定阻火器的 MESG值。4.根据介质的火焰速度确定阻火器阻火器的鉴定书中应注明该产品能阻止的最大火焰速度。确定阻火器的原则是介质的火焰速度应小于鉴定书上注明的最大火焰速度。原则是介质操作工况下 ,火焰速度要小于鉴定书注明的火焰速度。阻火器的压力降校核根据初选的阻火器的型号和管内介质的流量，查阅阻火器产品资料中的 “ 流量 -压力降曲线 ” ，是否满足工艺过程的要求。布置放空阻火器的设置石油油品储罐阻火器的设置按 石油库设计规范 规定执行；化学油品的闪点 43 的储罐（和槽车），其直接放空管道（含有呼吸阀的放空管道）上设置阻火器；储罐（和槽车）内物料的最高工作温度大于或等于该物料的闪点时，其直接放空管道（含有呼吸阀的放空管道）上设置阻火器。最高工作温度要考虑到环境温度变化、日光照射、加热管失控等因素；可燃气体在线分析设备的放空汇总管上设置阻火器；进入爆炸危险场所的内燃发动机排气口官道上设置阻火器；其他有必要设置阻火器的场合。根据 SH3012-2000 石油化工管道布置设计通则 加热炉燃料气主管上的管道阻火器，应靠近加热炉并便于维修，管道阻火器与燃烧器距离不宜大于 12m; 罐用阻火器应直接安装在储罐顶的管口上，通常与呼吸阀配套使用，也可以单独使用。阻火器的安装 阻火器应安装在接近点火源的部位 放空阻火器应尽量靠近管道末端设置，同时要考虑检修方便。一般选用管端 型放空阻火器 ;如果选用普通型放空阻火器，应考虑到由于阻火器下游接管的配管长 度、形状对阻火器性能选型 (阻爆燃型还是阻爆轰型 )的影响，并根据介质工况和安装 条件来确定普通型放空阻火器的规格。 安装管道阻爆轰阻火器时，要注意其 “爆轰波吸收器 ”应朝向有可能产生爆轰 的方向，否则将失去阻爆轰的作用。见图 5.0.3所示。 阻火器与管道的连接一般为法兰形式，小直径的管道采用螺蚊连接。阻火器的保养和防冻 保养 定期检查和清洗，及时更换已堵塞、变形、腐蚀的阻火元件； 安装防风雨帽 防冻阻火器具有散发热量的能力，当物料通过时会由于冷却而降