SYT6499泄压装置的检测文档格式.docx

1、22泄压装置类型221泄压阀2211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。2212安全阀22121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，

2、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22122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。22123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

3、介质；f） 作为压力控制或旁通阀。2213泄放阀22131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22132 应用泄放阀通常用于不可压缩流体（见API RP 520 I

4、）22133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。2214安全泄放阀22141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

5、全部开启，见图3。图3 常规型安全泄放阀22142常规型安全泄放阀221421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。221422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关于此项应用的限制条件。）221423限制条件常规型安全泄放阀不可以用在2.2.1.4.2.2中所述的、有

6、稳定的叠加背压的或任何背压压力超过整定压力的10%的设备，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）；22143平衡型安全泄放阀221431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221432应用平衡型安全泄放阀通常用于炼制加工工业处理可燃、

7、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关于这些应用的限制条件。221433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

8、度而定的，因而不应超出。2215先导操作安全泄放阀22151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

9、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22152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2.2.1.5.3中的条件所限的一般工艺设备；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。22153限

10、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。222压力或真空通气阀2221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

11、重盘式通气阀2222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。2223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。223爆破片2231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

12、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。如果系统压力升至预设值，膜片将突然变形或在蹦断处完全翻转。翻转后爆破片在沿着划线处或由利刃或剪刀切割处撕开，这样就提供了全流开启。图13 反拱形膜片部件的组件及

13、安全泄放阀非渗透石墨薄膜爆破片有几个独特的性质，它的优点包括强防腐性、抗疲劳性、设计范围内抗热冲击能力和准确压力下破裂而与正常的操作温度无关。然而，由于它是平面形的，当被保护的容器或系统真空工作时，则需要真空支撑。当石墨薄膜爆破片用于容器、系统或与泄压阀一起使用时，与其相连的管道应装有过滤网，以防止石墨薄膜碎片落入系统内并保护泄压阀的上游一侧。2232应用爆破片装置有时用于下列情况：a） 防止泄压阀上游一侧受系统流体的腐蚀；b） 保护泄压阀，防止粘性流体或易聚合产品将其阻塞或粘结；c） 若被保护系统能够允许爆破片破裂时工艺中断或流体损失，可以代替泄压阀；d） 当工作压力和破裂压差很大时，可作为

14、辅助泄压装置，视所选爆破片的种类而定（见2.2.3.1和2.2.3.3）；e） 保护泄压阀下游一侧免受从上向下流体的腐蚀或大气腐蚀；f） 将渗漏减小到最小。正确地接收、储存、搬运和安装爆破片对于它的良好运行是很重要的，制造商的说明，尤其是那些关于紧固螺栓扭力矩的限制，应认真执行。当在安全泄放阀上游安装爆破片时，ASME规范第卷的一些重要建议应予以考虑。例如，不仅安全泄放阀的能力应设置在设计能力的90%，而且组合阀的综合能力应根据ASME规范（见2.2.3.3）确定。通常在安装前应考虑ASME规范和其他有关标准。当采用刀刃切割法令爆破片开启时，爆破片常常不能适时打开，应咨询制造厂家有关刀刃切割法

15、爆破片的正确安装方法。2233限制条件弧形曲面金属爆破片的安装应使压力作用在凹面；对于平面金属爆破片，被保护系统的工作压力通常限制在爆破片预设爆破压力的65%85%，准确的百分比视所用膜片的类型而定。如果系统中出现下列两种情况之一，应使用这一范围的低限：a） 压力脉动变化；b） 连续或周期摆动的压力。正常工作条件下，这些爆破片工作寿命是1年。尤其是在高温工作下，它们会因遭受相对迅速的蠕变应力而失效。如果不进行定期更换，它们可能在常压下无任何警示而报废。爆破片凹面反向使用时工作压力可能达到爆破片设计压力的90%。如果膜片的凹面被安装在压力源一侧时，由于工作压力波动和周期变化引起较小的疲劳导致爆破

16、片寿命比预期要长。绝大多数反向凹面膜片不应用于充满液体的设备。然而，如果膜片凹面装有一个支撑气袋，且经膜片制造商同意，则可以考虑用于液体设备。由于寿命有限，应定期更换膜片，更换频次参考制造商的推荐。非渗透石墨爆破片与反凹面安装金属型爆破片的优缺点几乎相同。然而有非渗透石墨膜片时，管路布置要复杂一些（见2.2.3.1），而且在管路中因法兰螺栓紧固力不均匀或管道热应力会使膜片破裂。注意，当爆破片因检验而需移动或与泄放阀在一起使用时，膜片易损坏或因再次使用而过早失效。在每次维护时，更换膜片可以减少损少和失效的可能性。当设计安装爆破片时，应咨询制造商有关膜片在各种尺寸、设计、温度和工作压力下使用的破裂

17、准确性方面的资料。在泄压阀入口的爆破片与阀（见图13）之间应插装一块压力表、一个旋塞、一个排气通道或一块适用的记数显示器，允许对爆破片或渗漏情况进行试验。爆破片必须充满管截面，并且膜片破裂后不能使破裂碎片落入安全泄放阀的入口。当爆破片与泄压阀一起使用时，应符合ASME规范关于爆破片的能力的规定（见2.2.3.2）。23由弹性阀座引起的变化231概述一些泄放阀和安全泄放阀制造成用弹性O形环或其他类型的柔软材料做密封或替代常规型金属-金属的阀座表面。该类阀门通常在各方面与上述阀基本相同，除了下述不同之处外：阀瓣设计成包括某种类型的密封环以将密封程度提高到超过通常的金属阀座的密封紧度，图14所示一种

18、类型的O形环阀密封。图14 O形环密封的安全泄放阀232应用弹性阀座用于需要比金属 金属阀座紧密度更强的情况比较多。弹性阀座也用于下述情况：a） 当设备内流体具有腐蚀性或金属阀座难以密封时。腐蚀性气体、蒸汽或液体的微小渗漏会因腐蚀产物而使阀的活动件劣化。b） 防止爆炸性的、有毒的、刺激性的流体或贵重产品的流失或将外溢减少到最低限。c） 操作压力与整定压力非常接近的位置。因为工作压力接近整定压力时作用在断面上的纯压差变小，这会降低阀座的紧密度。当工作压力接近阀的整定压力时，弹性阀座比金属-金属型的阀座能提供更高的接合紧密度。d） 当流体中有小块、坚硬的异物颗粒时。在这种情况阀门排放时异物颗粒通常

19、会划伤或遗留在金属阀座上，在阀关闭时导致渗漏。弹性阀座能缓解异物的干扰作用，保护密合的金属阀座表面，减少渗漏的可能性。e） 当安全泄放阀受较小压力波动影响时。在这种情况，阀座提升度几乎只能令人听见轻微的流体外溢的声音或几乎只看见液体下滴。虽然系统压力释放了，阀却没有爆发开启或较大开启。这种情况对于金属-金属阀座来说，阀将持续渗漏直至系统压力低于工作压力阀瓣才能完整回座。而弹性阀座的安全泄放阀却会在系统压力稍微泄放降低后紧紧关闭。f） 当安全阀和泄放阀受振动或脉冲压力影响时。振动和脉冲压力会降低弹簧力作用在阀瓣上的效果，弹性力降低将引起阀瓣摩擦阀座，导致渗漏。在这种情况下，弹性密封将比金属-金属

20、阀座保持更大的紧密度。233限制条件阀的密封座可利用多种弹性材料，没有哪种材料对所有的压力、温度、化学物质或其他作用能完全有效。一些物质的抗化学性可能非常好，但却不适于设备的温度，反之亦然。因此，选择特定弹性阀座要考虑特定的工作条件。O形密封环的使用受工作压力范围的限制。过高的压力可能将O形环从固定槽中挤出或损坏O形环使其失去正常功能。装置操作经验是选择密封材料和压力极限的最佳指南。当没有该类经验时，应参考制造厂家的数据。3检验的原因3 1保护人员和设备工艺设备上安装泄压装置用来释放因操作不当、外部火灾和其他危害引起的超压。这些危害列在API RP520 I中第一部分表2中，并在API RP

21、521中讨论。在需要时，泄压装置失灵可以导致它所保护的容器、换热器、锅炉或其他设备超压。保持良好运行工况的，经正确设计、应用和安装的泄压装置，对于非正常环境下保护设备和人员安全是必不可少的。检测泄压设备的一个基本原因是确保其提供这种保护。32确定装置的情况泄压装置的检验必须确定它的一般功能和工作条件，确保其性能满足既定安装的需要。其包括下述两个方面：a） 室内检验泄压阀，以确定其内部情况及在试验台上的可操作性和与规范的符合程度（见7.2.1）；b） 被保护设备的检验，以便发现可能阻碍泄压阀发挥正常功能的条件或状态，包括查验有无妨碍活动部件或限制流体出入的炭焦沉积或腐蚀；应检查入口和出口管内部沉

22、积情况并保存记录，如果查出有沉积，应对管路进行彻底清洗；必要时，应将管线拆下来进行检查、清洗；应定期进行直观在线检测（见5.2.6）。33评估检验频率泄压装置的检验可以提供数据用以确定安全经济的周期检验频次。这个频次随泄压装置服役的工作条件和环境的不同而变化较大。如果工作状况良好，可以减少检验频次。当出现腐蚀、淤塞和渗漏问题时，频次要增加。每个泄压装置阶段检验结果和运行经历的历次记录，对于确定安全和经济的检验频次是有价值的指导性资料。4不能发挥正常功能的原因41腐蚀几乎所有类型的腐蚀都会出现在炼制设备中，腐蚀是大部分问题出现的基本原因。腐蚀通常表现为：凹坑或阀门部件断裂，腐蚀残渣沉积物妨碍活动

23、部件运作，泄放装置材料的普遍劣化。图15至图21表明泄压阀腐蚀的影响。除内部部件以外，露在外部的螺栓易受环境腐蚀的侵害。图15 由阀座表面泄漏引起的酸蚀图16 18Cr8Ni钢入口接管的酸蚀图17 18Cr8Ni钢阀帽（机械加工的阀座表面）的氯腐蚀图18 原油蒸馏装置中的碳钢阀瓣的硫腐蚀图19 18Cr8Ni钢阀瓣的氯损伤图20 18Cr8Ni钢（316型）波纹管的点腐蚀图21 酸气介质中的蒙乃尔合金爆破片的腐蚀通过选择适当的泄压装置材料或较好的车间维护和维修，确保更好的阀门密封性通常可以缓解或阻止腐蚀。渗漏阀使得腐蚀流体在阀的上部部件周围循环，使活动部件遭受腐蚀，图22所示腐蚀保护层已在许多

24、装置中应用。图22 涂有防腐环氧漆的阀体、阀帽在许多情况下，采用不同结构的阀可能避免、减少甚至完全可以控制腐蚀的影响。在安全泄放阀上使用O形密封环有时能阻止在阀座表面的渗漏，并且避免在阀的工作部件上造成腐蚀（见图14）。如果不能完全阻止渗漏或如果引起背压的介质具有腐蚀性，可用波纹管来保护阀的活动部件免受腐蚀性流体的腐蚀（见图4）。42阀座表面损伤由于必须尽量减小压差，以防止承载流体渗漏，必须使泄压阀阀座表面的粗糙度符合在光谱三段（0.0008838mm，见API Std 527）的可选精密度。阀座面的任何缺陷都将导致设备中阀的失效。在炼油或化工装置设备中有许多原因使阀座受损，包括下述情况：a）

25、 腐蚀。b） 当阀开启时外部颗粒物进入阀入口，流经阀门，例如矿物质、焊渣或炉渣，腐蚀沉积物，炭焦或脏物、杂物，颗粒物可能损伤其接触的阀座，而大多数泄压阀需要紧密配合。这种破坏可能出现在维修车间维修时或在工作状态中。c） 阀入口管不适当、过长或者管线堵塞，这将导致阀受水击作用。来自阀座下方的压力足够大时，可将阀打开。然而，流体一进入，连接管内的压降就相当大，以至于压力下降、阀关闭。一个开、关循环形成并越来越快，使阀座表面受到水击的损伤，有时这种损伤无法修理，图23和图24所示阀座表面受水击和频繁的压力波动的破坏情况。图23 水击引起的阀瓣密封面变形图24 阀整定压力与工作压力差太小引起阀频繁开启

26、，从而造成阀座和阀瓣的损伤d） 维护期间的不精心搬运，例如阀部件的碰撞、摔落、震动或划伤。e） 阀安装后阀座表面的渗漏。这种渗漏会引起划痕或阀座表面腐蚀，从而导致阀座受损，并逐渐恶化。其原因可能是维护或安装不当，诸如零件不对中、支撑不当引起管路变形或排泄管路无支撑。产生此类泄漏的其他原因还有阀杆不同心，弹簧与弹簧垫圈装配不当，弹簧垫圈与它们各自的支撑点间或阀杆与阀瓣及阀盘之间的受力不均，因此阀杆应直观检查其直度。在弹簧服役期间，弹簧及其垫圈作为组合件必须保持在一起。f） 不合适的放空环路设计。这种情况能引起泄压阀中产生水击。对用于液体和挥发气的泄放阀，厂商应提供特定的排放环路装置。43弹簧的失效弹簧失效有两中问剑恢质堑约跞酰贾抡沽档秃头缈簦坏诙质堑赏耆慷狭眩贾路乜簟?BR泄压阀弹簧失灵几乎都是由腐蚀引起的。在炼制设备中的以下两种腐蚀易引起这种失灵：a） 表层腐蚀损伤弹簧表面，直至弹簧环绕部分无法提供充分、必需的弹力。它也可能产生凹坑，使应力增加及引起弹簧表面裂纹，进而导致弹簧失灵（见图25）。