石油化工装置安全阀配管设计标准

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摘要：随着我国石油化工行业的快速发展，安全生产问题逐渐成为困扰行业发展的重要限制因素。石油化工装置安全阀是安全生产的必要条件之一。首先介绍了石油化工装置安全阀的分类与选用技术标准，其次对石油化工装置安全阀配管设计的相关要求进行了探讨，最后则集合上述内容对石油化工装置安全阀的配管设计策略进行了解析，希望可以有效提升安全生产效益，为促进安全阀的配管管理工作创造良好的条件。

关键词：石油化工；安全阀配管；设计标准化

石油化工装置安全阀的技术标准要求包括结构稳定、安全以及性能可靠。大多数情况下，安全阀作为安全泄放的装置以满足特殊条件下的稳定性生产要求。在实际的工程设计过程中，一些设计者过分关注基本的使用功能，却没有认识到安全阀配管设计对于系统的影响，从而带来了不必要的麻烦与生产风险。为了进一步探讨石油化工装置安全阀的设计优化策略，对安全阀的相关分类情况进行分析。

1石油化工装置安全阀概述

1.1安全阀分类

安全阀的分类标准参考国家现行的安全阀一般要求的分类，可以划分为四个方面。第一个类型是直接载荷类型，该类型的安全阀主要依靠机械加载的方式来克服常规条件下的重力载荷影响达到相反作用力的安全阀设备。带动力辅助安全阀。带动力辅助安全阀一般是指压力低于正常标准值情况启动的安全阀类型。补充载荷类型安全阀。补充载荷类型安全阀主要通过外部能源进行压力补充增强的方式来达到安全控制使用的实际要求，在安全阀的整体压力达到一定数值后可以进行释放。先导式安全阀。先导式安全阀借助于导阀的排出介质来达到安全控制的使用功能，该过程中导阀自身的设置应该以载荷安全技术标准为要求。

1.2安全阀的设置与选用

在进行石油化工装置安全阀的设置与选用过程中，需要遵从一定的原则与技术原理。在不正常情况下一些管道系统需要设置安全阀避免超压问题。包括一些顶部操作压力在0.1MPa以上的设备需要增设安全阀系统，一些顶部操作压力在0.03MPa以上的汽提塔、蒸馏塔需要增设安全阀设备；往复式压缩机等设备处于容积泵的出口管道区域的设备需要增设安全阀；鼓风机、离心泵以及其他往复式工作设备在连接设备后，其往往无法承受最高设计压力，此时需要增设专用的安全阀设备。一些生产过程中会出现液体受热膨胀等情况，此时有超出压力的风险，要增设安全阀设备。石油化工装置安全阀的选用要考虑到管道的内部操作空间、稳定性需要以及压力和密闭性需求。综合多种因素进行考虑，做好安全阀的科学选用对于提升石油化工装置安全阀配管设计水平具有重要的意义。一般来说，安全阀能够适应各种低黏度的流体，并且选择先导式安全阀为主的设计模式。如果是易燃易爆或者有毒的介质，则需要优先选择弹簧式安全阀设计模式，通过泄放介质的方式来引流至安全区域内。排放不可压缩的流体则需要考虑到安全阀的安全范围，一些可压缩的流体则应该尽可能选择全启动式安全阀设备。

2石油化工装置安全阀的配管设计要求

2.1确保安全稳定

在石油化工装置安全阀的配管设计之前，需要进行科学设计与分析，以确保输送液体的过程中安全阀的选用能够满足实际的流速需求。在进行入口管道的设计时，要优先选择入口面积与压力容器内部通孔面积相符的设计模式。另外，为了避免在液体的输送过程汇总出现环境的污染问题，还需要严格做好气体与液体的排放控制管理工作。在降低入口管道压力的同时，还可以通过波动源、安全阀保持一定的距离来达到稳定安全的设计要求。

2.2降低出口管道的背压

在出口管道的背压设置时，应该尽可能地降低背压的影响，通过管道静载荷与入口应力控制的方式来达到及时处理积液的效果，同时也可以有效避免管道安全受到不良影响。根据工艺流程的设计要求，以及排放物的设计标准来做好介质排放控制等工作，根据管道的工艺材料要求来做好管道的整体设计规划。

2.3确保管道设计满足国家技术标准要求

在整个石油化工装置安全阀配管设计过程中，需要以国家相关技术标准为要求，否则会对后期的验收、维修等环节产生不利的影响。

3石油化工装置安全阀的配管设计

石油化工装置安全阀的配管设计要满足安全控制的整体要求，一般来说需要划分为进口管道与出口管道进行分别讨论。

3.1进口管道设计

在进行进口管道的设计时，需要优先解决的是入口直径的问题。大多数情况下，石油化工装置安全阀划分为全启、中启与微启三种模式，液压系统中多以微启动模式为主，而一些大规模的生产活动中则倾向于应用全启模式。如果选择微启模式，那么设置的开启高度应该以流道直径5%为设计标准，考虑到实际的高度要求来做好流道直径的设计，此时管道的面积应该高于流道的面积。一些常规设计中可能会出现入口隔离阀的添加，此时也应该保证该阀高于安全阀的入口面积设计要求。针对入口管阻力降较大的实际情况，一些石油化工装置安全阀可能会在使用过程中出现不规则震颤的问题，这是由于入口压力较大所导致的结果。针对该问题，首先应该降低进口的整体压力，通过石油化工装置安全阀设置在上部的方式来降低配管的落差，这样就可以达到安全阀安全保护的效果。其次，做好安全阀的接管直径控制，通过接管直径的对接来避免进口直径发生偏转的问题。在具体设计过程中，还需要综合考虑到压力脉冲等因素的影响，优先选择一些先导式的安全技术来进行连接管的整体连接，在不影响压力效果的前提下实现压力稳定控制；最后，选择长半径的弯头来进行设置，实现安全阀位置的合理调整。除此之外，为了避免安全阀出现振动，可以将压力设置在稳定的区域内，如图1所示。

3.2出口管道的设计

出口管道的设计同样包括直径、压力以及排放设计的问题。其中，由于大多数的石油化工装置生产介质为强腐蚀液体，所以在进行液体排放直径的确定时，应该以适当高于设计标准的方式来执行，如果同时多个安全阀一起使用，也可以降低总排放压力技术标准；在进行出口管道的设计时，则需要综合考虑到管道背压值的问题，做好不稳定性的测试，避免出现管道流量下降的问题。大多数条件下使用管道背压设计的方式即可满足实际的石油化工装置安全阀使用要求。在进行排放出口设计时，需要避免其他方向的力矩对介质排出产生的负面影响，做好出口管道的位置设置，避免向人形区域排放介质转移。如果需要进行一些特殊易燃气体的排放，则需要做好气体排放控制工作，并特别处理好安全地点的管道设置，提升整体性能。

4结语

综上所述，石油化工装置安全阀的配管设计作为实现安全阀科学应用的基本条件，需要充分考虑到不同类型安全阀的分类要求与技术标准特征。在进行安全阀的配管设计时，需要考虑到入口直径、入口压力、出口直径以及其他技术标准的客观要求，做好整体规划的同时也要减轻对于其他设备的不良干扰，从而最大限度地发挥石油化工装置安全阀配管设计的价值，为推动行业可持续健康发展奠定良好的基础条件。

参考文献

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[4]杨英，彭文强.化工装置安全阀的配管设计[J].化工设计通讯，2018，44（8）：82-83，111.

作者：牛芳菲 张舒晗 李世贤 单位：中国石油工程建设有限公司华北分公司