泄压装置的检测SY/T6499-20001概述1. 1范围本标准描述了普遍用于石油和石化工业的自动泄压装置。
作为用户工厂中这些装置的检验和管理的指南,本标准的目的是确保这些装置良好的工作性能。
本标准所涉及的内容包括弹簧泄压阀、液压先导操作泄压阀和爆破片等。
本标准的内容并不取代对调整装置本身的需求。
本标准不包括贮罐上薄弱的焊缝和部位、防爆门、易熔塞、控制阀和其他以外动力源为能量操作或手动操作的装置。
本标准也不包括在制造厂的检验和试验,其检验和试验通常在相应的规范和购货要求中说明。
本标准不包含对检验和维修泄压装置的机械人员的培训要求。
如需查阅这部分内容,请看SY/T6507—2000《压力容器检验规范维护检验、定级、修理和改造》,其中给出了质量系统的要求并指明了维修部门如何建立和制定培训计划以培养合格人员。
1. 2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T6507—2000 压力容器检验规范维护检验、定级、修理和改造API RP 520 I 炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装第一部分尺寸确定和选择(第5版)API RP 520 II炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装推荐作法第二部分安装(第3版)API RP 521 泄压和减压系统指南(第3版,1990年11月)API Std 527 泄压阀阀座的紧密度(第3版)API Std 620 大型焊接低压储罐的设计和制造(第8版,1990年6月)ASME 锅炉及压力容器规范ASME PTC 25.3 安全阀和泄压阀2 泄压装置2. 1概述泄压装置通过在预设压力下自动开启,防止工艺系统和储存容器因超压而破坏,从而保护人员和设备。
其基本类型包括弹簧式泄压阀、先导泄压阀、爆破片、配重装置、压力负荷式安全装置和压力或真空通风阀。
泄压装置由入口处静压力启动,并被设计为在紧急情况或非正常条件下启动,防止内部流体或蒸汽压力上升超过设定值。
该类装置还可以设计成防止设备内部真空度过大。
2.2泄压装置类型2.2.1泄压阀2.2.1.1概述泄压阀是一种在其工作介质侧静压过大时开启,使介质流出直至恢复正常压力值的自动泄压装置。
该装置在工作介质侧达到一定的静压时开启,防止介质压力增长到超过预先确定的最大安全值。
一旦系统压力下降至低于该阀的整定压力,恢复到正常情况时,该阀就会自动关闭,以防止介质过量流失。
整定压力(开启压力)和回座压力取决于阀的类型和调整。
它可以是安全阀、泄放阀、安全泄放阀或先导操作安全泄放阀。
2.2.1.2安全阀2.2.1.2.1概述安全阀是一种弹簧式泄压装置,在阀入口压力达到足够静压时爆发开启,气体或蒸汽的动能克服弹簧作用在阀瓣上的力使其抬起并允许少量超压。
阀门回座压力低于开启压力整定值,阀门排放后即可关闭。
安全阀的弹簧通常完全露在阀帽之外,以防止因泄漏介质温度造成劣化。
常见的安全阀有提升手柄,可以手动开启以确保工作部件的灵活操作。
开式阀帽安全阀在下游侧无压。
图1是一个全开启顶端导向安全阀。
图1 顶端导向安全阀2.2.1.2.2应用安全阀用在蒸汽锅炉的汽包上和过热器上,也可以用于炼油厂中一般的以空气和蒸汽为介质的装置上。
安全阀排放管包括一个能通向大气的排放弯头或一个通向大气的排放短管。
2.2.1.2.3限制条件安全阀不能在以下方面使用:a)有腐蚀的炼制设备里;b)任何存在背压的装置中(见API RP 520 I);c)排放管必须接到远处;d)溢出的流体不允许在安全阀周围扩散;e)液体介质;f)作为压力控制或旁通阀。
2.2.1.3泄放阀2.2.1.3.1概述泄放阀是弹簧式压力释放装置,用于以液体为介质的设备。
当入口压力达到整定值时,克服弹簧阻力将阀瓣顶离阀座,并随着入口压力和阀瓣提升高度的增加,液体流量增加。
阀回座压力值低于整定压力值,介质排出后压力即可达到回座压力值。
泄放阀按用途可选择超压10%或25%的类型。
为防止腐蚀、有毒或贵重流体放出,阀盖为封闭设计,它们可根据需要配有提升手柄、平衡波纹管和软阀座,图2表示一种泄压阀。
ASME规范要求从1986年1月1日后,液体装置泄放阀出厂需带有参数证明和标记。
图2 泄放阀2.2.1.3.2 应用泄放阀通常用于不可压缩流体(见API RP 520 I)2.2.1.3.3限制条件下列情况不能使用泄放阀:a)水蒸气、空气、气体或挥发气介质设备中;b)背压易变化的设备中,除非阀设计有平衡波纹管或活塞;c)作为压力控制或旁通阀。
ASME规范要求1986年1月1日以后安装的泄放阀必须带有参数证明和标记,无标记的阀不能用于液体设备。
2.2.1.4安全泄放阀2.2.1.4.1概述安全泄放阀是一种弹簧式泄压阀,当用于气体或挥发气的设备时,作为安全阀使用;用于液体设备时,作为泄放阀使用。
有封闭弹簧的阀盖形成压力密封的安全泄放阀称为常规型,能够降低背压对操作的影响的安全泄放阀称为平衡型。
安全泄放阀在可压缩介质中压力超出整定值的10%或在不可压缩介质中压力超出整定值的25%即全部开启,见图3。
图3 常规型安全泄放阀2.2.1.4.2常规型安全泄放阀2.2.1.4.2.1概述常规型安全泄放阀有一个与排放侧相通的弹簧室。
其操作参数(开启压力、回座压力和排放能力)直接受安全泄放阀背压变化的影响。
2.2.1.4.2.2应用常规型安全泄放阀用于炼制加工工业处理可燃、高温或有毒的介质,并通过封闭的排放系统,将介质排放至安全的地方。
它们用于下列条件:a) 在一般的气体、挥发气、水蒸气、空气或液体的炼制设备中;b) 在腐蚀性炼油设备中;c) 当阀的排放物必须管输至偏远的地点时。
(见2.2.1.4.2.3限制条件常规型安全泄放阀不可以用在,同时,下列情况也不应使用:a) 在蒸汽锅炉的汽包或过热器上;b) 背压变化的情况(见API RP 520 I);c) 作为压力控制或旁通阀。
2.2.1.4.3平衡型安全泄放阀2.2.1.4.3.1概述平衡型安全泄放阀是一种有压力平衡波纹管、活塞或两者都有以减少背压对操作参数(开启压力、回座压力和排放能力)影响的安全泄放阀。
下游方向是否有压力密封作用取决于设计,提升手柄是可选择的。
图4是平衡波纹管型安全泄放阀,图5是带辅助平衡活塞的平衡波纹管安全泄放阀。
图4 平衡波纹管型安全泄放阀图5 带辅助平衡活塞的平衡波纹管安全泄放阀2.2.1.4.3.2应用平衡型安全泄放阀通常用于炼制加工工业处理可燃、高温或有毒介质,并通过封闭的排放系统将介质排放至安全的偏远地点。
阀按下列情况使用:a) 在炼厂中用于一般的气体、挥发气、水蒸气、空气或液体介质;b) 有腐蚀性介质的炼制设备中;c) 排放物必须通过排泄管排放至偏远处时。
(见2.2.1.4.3.3限制条件平衡型安全泄放阀不应在下列环境中使用:a) 在蒸汽锅炉汽包上或过热器上;b) 作为压力控制或旁通阀。
由于平衡型阀有能排气的阀帽,因此必须考虑用接管将排气引至安全地点。
如果平衡波纹管损坏,则该类阀门不管有或没有辅助平衡活塞都将从阀盖排气处排出液体。
阀门制造手册中的数据表列出了背压的极限,该极限是依据波纹管的机械强度而定的,因而不应超出。
2.2.1.5先导操作安全泄放阀2.2.1.5.1概述先导操作安全泄放阀是一种其主泄放阀由一个小型弹簧(设置开关)泄压阀控制的泄压阀。
根据设计,先导阀机构(控制组件)和主阀或者安装在一起或者独立安装。
先导阀是一种弹簧阀,用以测量压力,并根据压力的大小开启或关闭。
工艺的压力或者通过先导阀打开主阀而泄压,或者传递到主阀的非平衡活塞、膜片或波纹管的顶部使之关闭。
ASME规范第Ⅷ卷要求,如果先导阀的基础部件失灵,先导安全泄放阀在不超过整定压力值全部开启和泄放。
图6所示低压膜片型先导泄放阀,图7、图8所示高压先导泄放阀,带有非平衡活塞,具有完整连接的先导液压器;图8也表明了可选的双重管的压力信号来源于容器中和具有平衡作用的双重出口管。
图6 低压膜片型先导泄放阀图7 高压先导泄放阀图8 带可选双重出口管的高压先导泄放阀2.2.1.5.2应用先导操作安全泄放阀通常在下列情况下使用:a)高压装置大幅泄压的地方,因为许多先导阀能被设置在入口法兰的最高压力处;b)容器工作压力和阀门开启压力差很小的地方;c)大型低压储罐上(见API Std 620);d)需短时放空的地方;e)背压高和要求平衡设计的位置,因为带有通向大气的先导元件的先导阀能做到充分平衡;f)使用经济且不被;g)工艺条件要求在某一地点进行压力传感而其他地点进行液体排放。
2.2.1.5.3限制条件先导操作安全泄放阀一般不用于下列情况:a) 设备中流体很脏时;b) 设备中液体粘稠时,因为先导阀具有的许多小喷孔易被粘液堵住;c) 挥发气易在阀内发生聚合反应;d) 介质工作温度超出所选膜或密封片的安全极限;e) 当承载流体与膜或密封材料的化学兼容性有问题或形成的腐蚀阻碍先导元件动作时。
2.2.2压力或真空通气阀2.2.2.1概述压力或真空通气阀(也叫压力或真空泄放阀)是储罐上由在一定压力或真空度下启动的压力或真空泄压装置,压力或真空通气阀可分为下列三种基本类型:a) 配重盘式通气阀(见图9);图9 配重盘式通气阀b) 先导操作通气阀(见图6);c) 弹簧配重盘式通气阀(见图10)。
图10 弹簧配重盘式通气阀2.2.2.2应用压力或真空通气阀常用作保护常压和低压储罐免受储罐内的压力或真空度与外界大气压过大的压差造成的损坏。
呼吸阀是由压力释放阀和真空释放阀组成的组合体,也叫转换释放阀,建议用在所装油的闪点低于38℃的常压储罐上,也可用于重油。
2.2.2.3限制条件设计压力或真空通气阀是用于保护常压储罐的,通常不作其他使用。
2.2.3爆破片2.2.3.1概述爆破片是一种薄片,通常置于特定的法兰盘之间,在预定压力下破裂以泄放容器或系统的压力。
图11是典型的预形成的或预膨胀的爆破片。
爆破片可由各种金属材料、多金属材料、塑料金属、包层金属制成;还有非金属爆破片,如那些不可渗透的石墨平板;爆破片和它的夹持法兰合称为爆破片装置或一次性泄压装置。
图12为典型的爆破片装置。
图11 爆破片图12 爆破片装置——典型夹具中的爆破片某些弧形曲面金属膜片设计安装成凹面对着压力源。
这种设置使膜片材料承受拉力。
如果被保护系统持续或周期性负压,则需与负压相适应的真空支撑。
图13所示为爆破片与安全泄放阀结合在一起。
反拱形的爆破片通常适用于挥发气设备。
未经制造商同意不可用于充满液体的设备。
预制的反拱形薄膜通常安装成凸面,一边对着压力源。
这样,膜片的材料处于压迫状态,不需真空支撑。