化工生产工艺条件离不开高温高压,当中会使用到大量的压力容器。压力容器的使用具有一定的危险性,压力容器中的压力如果失控,可能导致发生容器破裂而爆炸,造成事故。
为了确保压力容器运行时的安全,需要对压力容器进行安全设计,其中针对压力容器设置合理的安全泄放是最主要也是最后的措施。安全泄放装置通常情况是安全阀、爆破片或者他们的组合。
压力容器泄放装置设计一般要求有:
1泄放设计的起始压力应当为容器的设计压力
压力容器有工作压力、设计压力以及实验压力等不同压力数值。工作压力是压力容器长期运行时保持的压力,通常是正常工作的最高压力。设计压力为压力容器允许的最高运行压力,通常情况下设计压力比运行压力高,而且设计压力还需要在设计温度以下运行,若容器温度高于设计温度,则不能以设计压力运行。
这些压力数值中的设计压力是超压限度的起始值,有时候也以最大工作压力作为起始值。
2泄放压力
泄放压力不能让容器的超压限超过设计压力的10%或20KPa中的最大值。即,如果设计压力的1.1倍超过20KPa,那么容器的超压限度就应当小于等于1.1倍设计泄放压力。如果1.1倍设计压力小于20KPa,那么容器的超压限度就必须小于等于20KPa。
这里注意两个点:容器的超压限度是泄放装置设计泄放压力必须要参考的。因为泄放之后,压力还可能继续上升,因此泄放装置泄放压力。
3多个泄放装置
当有两个或以上的泄放装置时,应当有一个泄放装置的泄放压力小于等于设计压力时其它的可以为设计压力的1.05倍。
通常情况下,多个泄放装置具有较大的泄放量,适当的阶梯设置可以有效的提高泄放效率,避免容器超压。
多个泄放装置的容器超压限度大于单一泄放装置的超压限度,拥有多个泄放装置的容器超压限度不超过设计压力的16%或30KPa中的较大值。
4可看做一个容器只设置一个泄放装置的情况
第一种为本身不会产生压力,但是与产生压力的装置相连,而且设计压力大于等于压力源。这也就是说。
不会产生压力的容器可以不设置泄放装置,但前提是设计压力达到压力源。
最常见的情况:空压机后的系统,空压机后各级缓冲罐如果设计压力达到空压机的设计压力,就可以只设置一个泄放装置。
第二种为多个压力容器用足够粗的管道串联,且始终保持串联的情况。
这里有一个要求是必须保持串联;如有阀门,需要用铅封确保管道始终保持开启状态这种情况不常见。
5工艺情况需要设置泄放装置
a.容器环境温度可能标高导致压力上升时,如火灾情况,容器超压限度不能超过21%,必须要时安装辅助泄放装置:
b.如发生泄漏等因素导致物料受热气化而产生高压时,应当将其视作压力容器安装泄放装置。
如:罐内导热油盘管加热甲醇,女如果导热油泄露,则甲醇会气化,产生压力,此时应当(这个例子按照压力容器要求设置泄压装置。非常不恰当,但是利于理解。
6泄放装置为爆破片的情况
a.压力快速增长,需要快速泄压的;
b.密封要求比较高的;
c.物料泄放可能导致安全阀卡住、腐蚀等情况的;
d.安全阀不能使用的情况。
贵重、有毒介质泄放时应当采用安全阀与爆破片串联使用,必要时还需要设计多个泄放装置以满足快速泄压的情况。
注意:对于易燃易爆有毒有害的物料,安全泄放口应当有导管,将泄放物料引到安全地点,并进行处理,不能直接排入大气。