用于低压储罐保护的压力真空泄放阀.pdf

文章编号 100225855 2006 0220007203 作者简介李洪波1974 - ,男,辽宁人,工程师,从事特种阀门的设计与市场开发工作。 用于低压储罐保护的压力真空泄放阀 李洪波 北京航天动力研究所,北京 100076 摘要 介绍了压力真空泄放阀的工作原理、类型及口径的确定。 关键词 压力真空泄放阀;泄放能力;储罐 中图分类号 TH134 文献标识码 A Pressure/ vacuum relief valves for low pressure storage tanks protection LI Hong2bo Beijing Aerospace Propulsion Institute , Beijing 100076 , China Abstract This paper mainly introduces the working2principle , types of Pressure / Vacuum relief valves and determination of sizes. Key words Pressure/ vacuum relief valves; relieving capacity; storage tanks 1 概述 压力真空泄放阀通常称作呼吸阀是保证化 学介质在储罐内的正常储存和安全作业,减少介质 的挥发损耗,避免储罐因超压引起胀裂或凹陷的重 要设备。按照API 2000标准,压力真空泄放阀的 工作范围 ≤01103 MPa。 2 工作原理 压力真空泄放阀的工作原理如图1所示。A通 道与储罐通过法兰连接,当储罐由于进料或温度升 高等原因导致超压时图1a ,罐内介质顶开上阀 盘通过B通道向大气泄压,从而储罐不会被胀裂。 当储罐由于出料或温度降低等原因导致真空时图 1b ,外界空气顶开下阀盘进入储罐,避免储罐出 现凹陷的现象。 11 上阀盘 21 下阀盘 a储罐超压 b储罐真空 图1 重力加载式 3 类型 压力真空泄放阀的类型很多,应根据不同的工 况选用不同的类型。按力的作用方式分类,该阀分 为直接作用式和先导式图2 ,其中直接作用式 72006年第2期 阀 门 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 又分为重力加载式图 1 和弹簧加载式图 3 。 按排放方式分类,该阀可分为大气排放式图 1 和管道排放式图 2 。按实现功能分类,该阀可 分为压力真空泄放式图 1 、压力泄放式图 4 和真空泄放式图 5 。 图2 先导式 图3 弹簧加载式 此外,压力真空泄放阀还可与阻火器图 6 、 紧急压力泄放阀图 7 、氮封阀图 8 等组合使 用,保证储罐的正常工作。 4 口径的确定 压力真空泄放阀是储罐的重要保护装置,如何 正确地选择阀门口径非常重要,口径选择小,则泄 放能力不够,不能保证储罐正常工作。口径选择 大,则增加经济成本。目前国内压力真空泄放阀的 选择主要是依据SH 3007 - 1999及SY 7511 - 87 , 具体选择方法是按照储罐体积的大小来选配一定口 径的阀门。API 2000对选择压力真空泄放阀的口 径规定,需要根据给定的要求泄放量进行计算。经 计算确定的口径比根据国内标准选用的阀门口径 小,从而能节省一定的成本。API 2000计算选型 必需的参数有介质摩尔质量、泄放温度、要求泄放 量、设定压力和允许超压等,根据储罐的实际工作 参数,可计算出阀门口径,给出额定泄放量。 图4 压力泄放式 图5 真空泄放式 5 额定泄放量 额定泄放量是压力真空泄放阀的重要性能参 数,代表泄放能力的大小,因此应准确地计算,以 免影响储罐正常使用。如某石化化纤厂PTA储罐 在出料时由于吸气不足造成凹陷变形。该储罐顶部 安装了压力真空泄放阀,其主要设计参数如表1。 表1 压力真空泄放阀性能 性能参数 排放介质N2/ AIR 要求压力泄放量2417 Nm3/ h 要求真空泄放量1143 Nm3/ h 设定压力170 mbar G 设定真空- 5 mbar G 允许超压10 8 阀 门 2006年第2期 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图6 阻火器 图7 紧急压力泄放阀 图8 氮封阀 根据性能参数,按照API 2000计算出所需流 道直径为174 mm ,但所用阀门图 9 连接法兰 为DN250 ,而实际流道直径只有135 mm ,额定真 空泄放量只有688 Nm3/ h ,因此储罐出料时形成真 空,但压力真空泄放阀补气量不足,造成储罐凹陷 变形事故。根据分析,重新安装了一台DN250压 力真空泄放阀图10 ,经过半年的使用,该阀门 工作正常,储罐没有继续凹陷。因此为保证储罐正 常工作,对压力真空泄放阀额定泄放量的计算是非 常必要的。 图9 原使用的阀门 图10 更换使用的阀门 6 结语 压力真空泄放阀作为储罐的重要保护装置,其 类型多样,使用时应该根据不同的工况选择不同的 类型。为保证阀门的额定泄放量,在选择阀门口径 时应准确地计算。 参考文献 〔1〕 API 2000 - 1998 ,常压储罐和低压储罐的通气 〔S〕. 〔2〕 SH 3007 - 1999 ,石油化工储运系统罐区设计规范 〔S〕. 〔3〕 SY 7511 - 87 ,油储罐呼吸阀 〔S〕. 收稿日期 20051121 23 让我们一起来办阀门 让阀门成为您的朋友 92006年第2期 阀 门 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.