安全泄放装置PPT课件
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泄压装置
（5）安全阀的型式通常采用直接载荷弹簧式安全阀 若采用非直接载荷弹簧式安全阀,则必须做到即使副 阀失灵时,主阀应仍能在规定的开启压力下,自行开 启并排出全部额定泄放量。
安全泄压装置的安装
（1）在相邻两个或几个压力容器之间如果没有切断阀， 可在最前面一个设备上设置安全泄压设施来保护下游 的几个设备。
泄压装置
现代化工工业生产中，经常伴随着高温、高压等危 险性的生产条件以及操作。为了避免发生危险，保证生 产的安全性，因此普遍的需要使用安全泄压装置。 安全泄压装置是化工过程中必不可少的安全附件,就 是当被保护系统内介质压力超过规定值时,泄压装置动作 并向外排放介质。 安全泄压装置的主要作用是防止压力容器、锅炉和管 道等受压设备因火灾、操作故障或停水停电造成压力设备 超过其设计压力而发生的爆炸事故。
（2）加热炉的炉管不宜设置安全阀。
（3）在同一压力系统中，如压力来源处已有安全泄压装置 则其余设备可不设。
（4）由于使用安全阀可以不完全损失或不损失物料， 并通常可以保持工艺过程不致因其而中断等许多优 点，因此应首先考虑设置安全阀。只有当安全阀不 能满足工艺要求和可靠工作时，可采用爆破片装置 或安全阀与爆破片装置的组合装置。爆破片装置不 宜用于液化气体贮罐和经常超压的场所。
它具有阀型和断裂型的优点，即能防止阀型安 全泄压装置的泄漏，又可以在排放过高的压力以后 使容器继续运行。容器超压时，爆破片断裂、安全 阀开放排气，待压力降至正常压力时，安全阀关闭 容器继续运行。
安全泄压装置的设置原则
（1）在操作过程中由于工艺操作条件异常、误操作、动力 故障、火灾事故等不正常条件下，介质压力有可能超过设 计压力的设备,均应设置安全泄压装置。
（2）全启式安全阀和反拱形爆破片装置必须装设在容 器液面以上气相空间部分，或装设在与压力容器气相 空间相连的管道上，且连接入口和管道的截面积应不 小于安全阀进口截面积的总和。用于液体的安全阀出 口管直径不应小于15mm。
压力容器的安全装置
压力容器的安全装置
安全装置类型
（4）超压泄放装置：容器或系统内介质压力超过额定压 力时，能自动地泄放部分或全部介质，以防止容器压力持 续升高而威胁到容器正常使用的自动装置，如安全阀、爆 破片等。
在压力容器的安全装置中，最常用且最关键的是超压 泄放装置。
超压泄放装置按其工作原理和结构形式可以分为阀型 、断裂型、熔化型和组合型等几种。
➢ 压力容器的安全泄放量
压力容器的安全泄放量是指压力容器超压时为保证它的压力 不会再升高，在单位时间内所必须泄放的气量。
压力容器的安全泄放量应该是（1）容器在单位时间内由产 生气体压力的设备所能输入的最大气量，（2）或容器在受热时 单位时间内所能蒸发、分解出的最大气量，（3）或容器内的工 作介质发生化学反应，在单位时间内所能产生的最大气量。
安全阀对压力容器的介质有选择性，它适用于比较洁 净的气体（如空气、水蒸气、水等），不宜用于有毒性的 介质，更不适用于有可能发生剧烈化学反应而使容器内压 力急剧升高的介质。
压力容器的安全装置
（4）超压泄放装置——断裂型泄放装置 常用的是爆破片和爆破帽。它是通过装置元件（爆破
片、爆破帽）的破裂排出容器内的气体。爆破片用于中、 低压容器，爆破帽用于高压和超高压容器。
压力容器的安全装置
（4）超压泄放装置的类型 超压泄放装置按其工作原则和结构形式可以分为： ① 阀型泄放装置——安全阀 ② 断裂型泄放装置——爆破片，爆破帽 ③ 熔化型泄放装置——易熔塞 ④ 组合型泄放装置——安全阀与爆破片组合
压力容器的安全装置
（4）超压泄放装置——阀型泄放装置 常用的是安全阀。它是通过阀的自动开启排出气体来
➢ 超压泄放装置的设置原则 选用超压泄放装置的基本原则： （1）超压泄放装置的类型和形式必须与容器的工艺条
第十讲 爆炸泄压技术
21
防爆球阀是一种（球体）绕垂直于通道轴旋转90°的阀门，其
由回转型角行程电子式电动执行器和O型阀结构组成，属旋转类 型高性能调节或开关阀类，接受工业自动化控制（DCS、PLC 系统）仪表来源的电流信号或电压信号的输入输出，可实现对工 艺管路中流体介质的比例调节或二位开关控制，从而达到对流体 介质的流量、压力、温度、液位等参数的自动化控制。
工作的设备；气体排放口直径小于12mm或大于150mm，
要求全量泄放时毫无阻碍，管径不小于爆破片公称直径； ② 爆破片的出口管道应泄向安全场所或密闭回收系统。出口管道应
有足够管径和支撑。要考虑爆破时的反冲力和振动；
③ 爆破片单独用作泄压装置时，爆破片的入口管设置一切断阀。切
主要爆炸防护是预防爆炸性气体的形成， 或通过以下方式预防点燃 防止使用可燃性物质 通过自然或人工通风限制其浓度
用添加剂改变气体的结构，使其不再可燃
5
爆炸性危险区域的划分
气体 环境
0区 Zone 0
1区 Zone 1
2区 Zone 2
6
0区，爆炸性环境中的爆炸性混合物以气体、蒸气或薄雾形 式连续出现或长时间存在的场所；
I组 - 可能受到甲烷气体和/或可燃 性粉尘危害的地面及地下使用 的采矿电气设备。
- 根据（防火外壳）的安全间隙宽 度MESG或（本安型）最小点燃 电流MI的比率，为II组的某些防 护类型规定细分为A、B、C。
23
防 爆 方 式 类 型 及 相 应 标 准
防护类别 隔爆外壳 充砂型 符号
正压型
油浸型
以增加反应的安全性。
爆破片
爆破片是设备的薄弱部分，当压力升高，但尚未足以引起
设备爆炸的情况下，爆破片先行破裂，使设备泄压，从而
防爆球阀是一种（球体）绕垂直于通道轴旋转90°的阀门，其
由回转型角行程电子式电动执行器和O型阀结构组成，属旋转类 型高性能调节或开关阀类，接受工业自动化控制（DCS、PLC 系统）仪表来源的电流信号或电压信号的输入输出，可实现对工 艺管路中流体介质的比例调节或二位开关控制，从而达到对流体 介质的流量、压力、温度、液位等参数的自动化控制。
工作的设备；气体排放口直径小于12mm或大于150mm，
要求全量泄放时毫无阻碍，管径不小于爆破片公称直径； ② 爆破片的出口管道应泄向安全场所或密闭回收系统。出口管道应
有足够管径和支撑。要考虑爆破时的反冲力和振动；
③ 爆破片单独用作泄压装置时，爆破片的入口管设置一切断阀。切
主要爆炸防护是预防爆炸性气体的形成， 或通过以下方式预防点燃 防止使用可燃性物质 通过自然或人工通风限制其浓度
用添加剂改变气体的结构，使其不再可燃
5
爆炸性危险区域的划分
气体 环境
0区 Zone 0
1区 Zone 1
2区 Zone 2
6
0区，爆炸性环境中的爆炸性混合物以气体、蒸气或薄雾形 式连续出现或长时间存在的场所；
I组 - 可能受到甲烷气体和/或可燃 性粉尘危害的地面及地下使用 的采矿电气设备。
- 根据（防火外壳）的安全间隙宽 度MESG或（本安型）最小点燃 电流MI的比率，为II组的某些防 护类型规定细分为A、B、C。
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防 爆 方 式 类 型 及 相 应 标 准
防护类别 隔爆外壳 充砂型 符号
正压型
油浸型
以增加反应的安全性。
爆破片
爆破片是设备的薄弱部分，当压力升高，但尚未足以引起
设备爆炸的情况下，爆破片先行破裂，使设备泄压，从而
第五章-超压泄放装置-安全阀(2)
全启式
封闭 弹簧式
带扳手 不封闭 带控制机构
安全阀型号的计算
表3 密封面或衬里材料代号（4）
代号 T X N F B 阀座密封面或衬里材料 合金钢 渗氮钢 硬质合金 衬胶 搪瓷 代号 H D Y J C 阀座密封面或衬里材料 铜合金 橡胶 尼龙塑料 氟塑料 锡基轴承合金（巴氏合金)
注：由阀体直接加工的阀座密封面材料用“W” 表示；当阀座和阀瓣密封面材料不同时，用 低硬度材料阀体材料代号用汉语拼音字母表 示。如表4所列。
外螺纹安全阀
手轮式安全阀
AHN42F-P25型平衡 式安全回流阀
AQ-20型空压 机安全阀
JA22H-2.5 型静 重式安全阀
国外部分安全阀产品
系列：174A - 740 ASME（美国机械 工程师协会）水减 压安全阀 适用于热水加热锅 炉压力保护
美国全自动降 温压安全阀
计算 题
有一只安全阀，其规格型号为A48y-20C, DY40, 额定泄放系数k=0.8,若用压缩空气做试验（常温）， 试问该阀的额定泄放量是多大？阀座准径D=25mm。 已知： R=1.4（空气的绝热系数） C=356（气体特性系数） M=28.96kg/kmol（气体分子量） z=1.0(气体压缩系数)
A44Y-16C型全封闭带 板手全启式安全阀
微启式安全阀
微启式安全阀
A21H-16C/25/40 型微启式安全阀
A61Y-P型微启 式安全阀
封闭微启系列安全阀
焊接微启式 安全阀
微启式安全阀
带扳手双联微启 系列安全阀 敞开微启系列 安全阀
高压封闭 微启系列 安全阀
带扳手封闭全启 系列安全阀
其它形式安全阀
安全阀的工作特性
最新压力容器操作工安全技术幻灯片
㈠ 筒体
压力容器的筒体通常是用钢板卷成筒节后焊 接而成，对于小直径的压力容器往往采用无 缝钢管制作筒体。
㈡ 封头
压力容器的封头型式有球型封头、椭圆封头 、蝶形封头、锥形封头和平封头等。
㈢ 压力容器接管开孔补强结构
通常采用的接管开孔补强结构形式有：补强 圈补强、加厚接管补强、整体锻件补强。
㈣ 法兰
压力容器的设计温度就是在容器铭牌上标注 的设计温度。
⑶ 试验温度
试验温度是指在试验时，容器壳体的金属温 度。
3.直径
一般所说的容器直径为容器的内径。
由于标准化的需要，通常把容器的直径按尺 寸大小排列成一定的系列，该系列中的各尺 寸称作公称直径。
公称直径是一种标准化后的尺寸。包括有容 器内径公称直径系列和外径公称直径系列（
⑵ 压力表的分类 压力表按其结构和工作特性可分为：
液注式压力表 弹性元件式压力表 活塞式压力表 远传式压力表
⑶ 压力表的安装要点
Ⅰ.安装位置应便于观察和清洗，且应避免受热辐 射、冻结或震动的影响；
Ⅱ.压力表和容器之间，应装设三通旋塞或针形阀 。三通旋塞和针型阀上应有开启标记和锁紧装置；
Ⅲ.安装在介质为水蒸气的压力容器上的压力表与 容器之间应装有氺弯管；
3.必须安装安全泄放装置和压力指示仪表的压力容器
⑴ 在生产过程中可能因物料的化学反应而造成内压 增加的容器；
⑵ 盛装液化气体的容器，当温度升高时，介质饱和 蒸汽压力相应增加；
⑶ 压力来源端未设置安全阀和压力表的容器； ⑷ 最高工作压力小于压力来源端压力的容器。
㈡ 安全泄放装置的选用
安全泄放装置的动作仅随介质的压力或温度 的变化而变化，应不受其它任何外界因素的 影响。
Ⅳ.安装在介质为腐蚀性物料的压力容器上的压力 表与容器之间应装有隔离缓冲装置。
安全泄放理论知识
H Ws = q
5.3 盛装液化气体的容器安全泄放量 5.3.1 介质为易燃液化气体或位于有可能发生火灾 的环境下工作的非易燃液化气体: a) 无绝热保温层时,安全泄放量按下式计:
2.55 ×105 FAr0.82 Ws = q
b) 有完善的绝热保温层时,安全泄放量按下式 计算: 2.61(650 − t )λAr0.82
5.泄放设备的相关计算
5.1 容器安全泄放量的计算 5.1.1 盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄 放量. a )对压缩机贮气罐和蒸汽罐等容器的安全 泄放量,分别取该压缩机和蒸汽发生器的最 大产气(汽量). b )气体贮罐等的安全泄放量,按下式计算:
Ws = 2.83 ×10 ρvd
−3
2
5.2 换热设备等产生蒸汽时,安全泄放量按下式计算:
• • • • • • 保护个人免受来着超压设备的危险 在压力紊乱期使化学物质的损失尽量少 防止对设备造成伤害 防止对邻近财产造成损害 减少保险费用 符合政府法规要求
4.泄放设备的位置
4.1 在整个工艺过程中,需要安装泄放设备的 装置标准有 (1) 所有过程容器都需要泄压设备,包括反应 器,贮罐,塔设备和桶. (2) 暴露于热(如太阳)或冷冻环境下的装有 冷的液体管线的密封部件. (3) 正压置换泵,压缩机和涡轮机的排放一侧, 需要泄压设备.
Ws =
δq
5.3.2 介质为非易燃液化气体的容器,置于无 火灾危险的环境下工作时,安全泄放量可根 据有无保温层,分别前两个公式计算， 取不 低于计算值的0.3倍. 5.4 因化学反应使气体体积增大的容器,其安 全泄放量应根据容器内化学反应可能生成 的最大气量及反应时间来确定. 注:以上计算公式及相关规定均取自GB150 《钢制压力容器》.
安全泄放理论知识24页PPT
爆破片装置主要由爆破片与夹持器组成,爆 破片(防爆膜)是其爆破元件,夹持器起固定爆 破片的作用.该装置在容器超压后,爆破片首 先破裂,迅速排出器内介质而达到泄压的目 的.
优点:密封性好,反应迅速,灵敏度高,泄放量 大,能适应黏性大,毒性大,腐蚀性强的介质. 特别是因异常化学反应导致压力瞬间将急 剧升高或达到燃爆的场合.
(3) 防止腐蚀,安全排放
该聚合过程的主要步骤包括:1.将100lb的引发剂充装入反应器R-1;2.加热 至反应温度240C;3.加入单体,历时3h;4.使用阀V-15,通过真空的方法将剩 余的单体移除.由于反应是放热的,在单体加入期间需要用冷却水冷却.
5.泄放设备的相关计算
5.1 容器安全泄放量的计算 5.1.1 盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄 放量. a )对压缩机贮气罐和蒸汽罐等容器的安全 泄放量,分别取该压缩机和蒸汽发生器的最 大产气(汽量). b )气体贮罐等的安全泄放量,按下式计算:
KG / Q A A Q /Ku
其中u=G/p,为泄放速率,m/s
两相流对泄放面积 A 的 影响,见图 它表示了氨在115Mpa下 , 泄放口单位面积泄放量 G , 泄放介质密度 p 以及 泄放速率u随气相体积分 率α的变化情况。随着 α 的增加, G 和 p均减小, 而u增加,因而A减小。例 如纯气相, 即 α= 1 时的 泄放速率约比α= 0.3 时 的大10倍。也就是说α= 0. 3时两相流泄放所需的 泄放面积, 应比纯气相泄 放时所需泄放面积大10 倍。
并联:在容器上同时安装弹簧式安全阀和爆破片.这 种组合形式,是将安全阀视为一级泄放装置,当因物 理原因超压时,由安全阀排放;而爆破片为二级泄放 装置,当因化学反应原因急剧超压时,由爆破片和安 全阀共同排放.
优点:密封性好,反应迅速,灵敏度高,泄放量 大,能适应黏性大,毒性大,腐蚀性强的介质. 特别是因异常化学反应导致压力瞬间将急 剧升高或达到燃爆的场合.
(3) 防止腐蚀,安全排放
该聚合过程的主要步骤包括:1.将100lb的引发剂充装入反应器R-1;2.加热 至反应温度240C;3.加入单体,历时3h;4.使用阀V-15,通过真空的方法将剩 余的单体移除.由于反应是放热的,在单体加入期间需要用冷却水冷却.
5.泄放设备的相关计算
5.1 容器安全泄放量的计算 5.1.1 盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄 放量. a )对压缩机贮气罐和蒸汽罐等容器的安全 泄放量,分别取该压缩机和蒸汽发生器的最 大产气(汽量). b )气体贮罐等的安全泄放量,按下式计算:
KG / Q A A Q /Ku
其中u=G/p,为泄放速率,m/s
两相流对泄放面积 A 的 影响,见图 它表示了氨在115Mpa下 , 泄放口单位面积泄放量 G , 泄放介质密度 p 以及 泄放速率u随气相体积分 率α的变化情况。随着 α 的增加, G 和 p均减小, 而u增加,因而A减小。例 如纯气相, 即 α= 1 时的 泄放速率约比α= 0.3 时 的大10倍。也就是说α= 0. 3时两相流泄放所需的 泄放面积, 应比纯气相泄 放时所需泄放面积大10 倍。
并联:在容器上同时安装弹簧式安全阀和爆破片.这 种组合形式,是将安全阀视为一级泄放装置,当因物 理原因超压时,由安全阀排放;而爆破片为二级泄放 装置,当因化学反应原因急剧超压时,由爆破片和安 全阀共同排放.
安全阀爆破片PPT课件
5）新安全阀应当校验合格后才能安装使用。
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SUCCESS
THANK YOU
2019/7/31
（2）安全阀工作不正常的因素
1）频跳
安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀 频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分 之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面 不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加 剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。
压力容器设计 Design of Pressure Vessels
安全泄放装置
1
内容：
安全泄放装置
安全泄放 装置
安全阀 爆破片
过程设备设计
2
一、安全阀
作用：
安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内 的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止 管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于 自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超 过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
1、开启压力（动作压力或整定压力）： 1）固定式压力容器：P开启≤P设计； 2）移动式压力容器：P开启= 1.05～1.1P设计；
2、全启压力：P全启≤1.2P设计； 3、回座压力： P回座≥0.9P开启；
对于管路系统的DN8、DN10管路安全阀的开启 压力按P开启= 1.25～1.3P设计
9
（2）安全阀的校验周期
原理：是利用弹簧压缩的弹力来平衡气体作用在阀芯上的力。 它的动作过程分为，密封过程、前泄过程、开启和排放过程及 回座过程；分别对应有密封压力、开启压力、全启压力、回座 压力。
注意：安全阀必须经过压力调试才能使用
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（2）安全阀工作不正常的因素
1）频跳
安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀 频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分 之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面 不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加 剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。
压力容器设计 Design of Pressure Vessels
安全泄放装置
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内容：
安全泄放装置
安全泄放 装置
安全阀 爆破片
过程设备设计
2
一、安全阀
作用：
安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内 的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止 管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于 自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超 过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。
1、开启压力（动作压力或整定压力）： 1）固定式压力容器：P开启≤P设计； 2）移动式压力容器：P开启= 1.05～1.1P设计；
2、全启压力：P全启≤1.2P设计； 3、回座压力： P回座≥0.9P开启；
对于管路系统的DN8、DN10管路安全阀的开启 压力按P开启= 1.25～1.3P设计
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（2）安全阀的校验周期
原理：是利用弹簧压缩的弹力来平衡气体作用在阀芯上的力。 它的动作过程分为，密封过程、前泄过程、开启和排放过程及 回座过程；分别对应有密封压力、开启压力、全启压力、回座 压力。
注意：安全阀必须经过压力调试才能使用
四、压力容器安全泄放装置讲解
回座压力
排气压力
e
d
f
c
密封压力 g
b
ha 压力
开启压力 泄漏压力
五、压力容器的安全装置
（四）安全阀
2、类型
（1）按加载机构分类： 重锤扛杆式——结构简单、笨重、调整容易，密封性不高、
不耐震动。适应压力较低、高温、。 弹簧式——结构紧凑、轻便、密封性好、较灵敏可靠。不适
用高温，。 （2）按阀瓣开启程度分 微启式 h=（1/40-1/20）do（要求平稳、排量小） 全启式 h ≥do /4 （中低压容器、要求排量大、紧凑）
密封性好 泄压反应快 对污物不敏感
结构简单
更换容易
动作压力（T溶）较 易控制
密封性好 继续使用
缺点
密封性差 滞后现象 不洁堵塞
一次性使用 易受疲劳影响 动作压力不易控制
一次性使用 泄放量小
不稳定（溶化、脱 落）
结构复杂
应用
适宜清洁气体、 适宜剧毒介质或压 非剧毒或压力 力骤升场合；波动
非骤升场合 大、液化气、频繁 超压不宜
五、压力容器的安全装置
（4）调试校验 开启压力=（1.05-1.10）容器正常（允许） 工作压力，但不得大于容器设计压力。 检验：每年一次——水压、密封、校调（开
启压力和回座压力）。
（5）安装 ☆垂直安装、气相空间、减少阻力。 ☆容器与阀之间不宜设置截止阀。对于易燃、
毒性大、腐蚀、粘性介质，可设置截止阀，但 保证正常泄放，且运行时保持全开， 并引出容器外安全地点。
PN、DN、阀型
流道直径
（2）阀体、阀瓣、弹簧等材料的选择
按介质的压力、温度和腐蚀性等选定。
五、压力容器的安全装置
（3）选择步骤
第五章-爆破片(3、4)
3.适用范围广；
4.容器内介质所含污染物 对爆破片的影响小。
所以，爆破片一般用于超压可能性较小，以及装设 阀形安全阀不能确保压力容器安全运行的场合（例如我 们常使用的高压锅）。
爆破片的结构形式
爆破片的结构形式很多，若按照受力破坏的 作用原理和与它相应的结构，可分为4大类
1.受拉伸破坏的爆破片 2.受剪切破坏的爆破片
反拱型爆破片
正拱型爆破片
螺栓型和焊接型爆破片
石墨型爆破片
爆破片的结构形式
JRS 型 JAWS™ 反拱 型爆破片，爆 破压力低于 S90 型爆破片。 它沿爆破片上 的环齿反拱且 爆破。
RLS 型 LIQUIFLO™ 反 拱型爆破片用于 液体和气体介质。 在全液体或气体 介质系统中，爆 破片上的圆刻痕 和折页可使其完 全打开。
S2
=
pbD K
=
0.7500 =0.143mm 2.45103
S3
=
pbD
2C'b
= 0.7500 =0.143mm 21.767720.1
所以，S≈0.14mm。
爆破片的设计计算
爆破片的爆破压力和容器最大工作压力与设计压力的关系 确定爆破片的爆破压力应考虑两个方面的因素：
• pb p设 • 爆破元件自身性能和特点。即一定温度压力下，
抗疲劳和蠕变的能力。所以 pb npw。
标定爆破压力——取一批元件爆破压力的平均值。
例如：p=b 10MPa，则该批爆破片的实际压力在9.5—
10.5MPa范围内均为合格。
爆破片的设计计算
容器侧
设计压力 p设
(p设pbma)x
压力
+ -
最大工作压力
pw
关系图
压力容器的安全泄压装置安全泄压装置与安全泄放量
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、液化气体容器的安全泄放量
用以贮存或处理液化气体的压力容器，当环境温 度升高时，器内的液化气体受热蒸发，体积迅速增大 ，从而造成压力容器超压，危及容器的安全。
由于压力容器产生超压的原因不同，因此，计 算安全泄放量的方法也有所不同。
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、贮存压缩气体或蒸汽时容器的安全泄放量 （1） 压缩气体或蒸汽容器（仅一个压力源）
石油化工厂有很多贮存或处理压缩气体、蒸汽等的 压力容器，由于其压力源的压力比较稳定，不受外界干 扰，因此，该容器的安全泄放量就是该压力源的最大生 产能力。对于压缩机取1小时（单位时间）的排气量， 锅炉取1小时的蒸汽量为安全泄放量。 （2） 压缩气体（蒸汽）贮罐（多个源控制）
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
2、安全泄放装置的性能要求： （1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器
的工作； （2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，
把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压 力保持在容许的范围，达到保护容器的目的。 （3）具备自动报警的作用。
压力容器的安全泄压装 置安全泄压装置与安全
泄放量
2020/11/14
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
可能产生超压的情况： （1）自身不产生压力的容器
① 输入气量 >输出气量，压力上升→超压； ② 管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升； ③ 阀门操作失误（出口阀关闭），压力上升。 （2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统
第五章 压力容器的安全泄压装置
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、液化气体容器的安全泄放量
用以贮存或处理液化气体的压力容器，当环境温 度升高时，器内的液化气体受热蒸发，体积迅速增大 ，从而造成压力容器超压，危及容器的安全。
由于压力容器产生超压的原因不同，因此，计 算安全泄放量的方法也有所不同。
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、贮存压缩气体或蒸汽时容器的安全泄放量 （1） 压缩气体或蒸汽容器（仅一个压力源）
石油化工厂有很多贮存或处理压缩气体、蒸汽等的 压力容器，由于其压力源的压力比较稳定，不受外界干 扰，因此，该容器的安全泄放量就是该压力源的最大生 产能力。对于压缩机取1小时（单位时间）的排气量， 锅炉取1小时的蒸汽量为安全泄放量。 （2） 压缩气体（蒸汽）贮罐（多个源控制）
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
2、安全泄放装置的性能要求： （1）当容器在正常操作压力下运行时，它不影响容器
的工作； （2）一旦容器内的压力超过规定时，它能自动开启，
把容器内部分介质或气体迅速喷出，使容器内的压 力保持在容许的范围，达到保护容器的目的。 （3）具备自动报警的作用。
压力容器的安全泄压装 置安全泄压装置与安全
泄放量
2020/11/14
压力容器的安全泄压装置安全泄压装 置与安全泄放量
第五章 压力容器的安全泄压装置
可能产生超压的情况： （1）自身不产生压力的容器
① 输入气量 >输出气量，压力上升→超压； ② 管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升； ③ 阀门操作失误（出口阀关闭），压力上升。 （2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统
《压力容器安全》PPT课件
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p T 1 .2p 5 1 .2 5 1 .6 2 .0 MPa
e n C 1 6 1 .8 1.2 4 mm
s=345 MPa
T 2.0(22610.50MPa
水压试验满足强度要求。
a
27
3．鞍座
先粗略计算鞍座负荷。
a
7
高桥石化1#催化装置
a
8
第一节 压力容器的安全问题
一、压力容器的特点和安全问题
压力容器:是指最高工作压力≥0.1MPa(不含液体静压)、内直径 ≥0.15m、容积≥0.025m3，盛装介质为气体、液化气体或最高工作 温度高于或等于标准沸点的液体的金属设备。
压力容器的特点：
应用广泛
操作条件复杂
m3=Vρ V=V对+V筒=30.42m3,
m3＝30420 Kg （4）附件质量m4
人孔约200Kg，其它接管总和按300Kg计，
m4=500Kg
a
29
设备总重量
m=m1+m2+m3+m4
=4950+2200+30420+500=38070=38.1 t 每个鞍座承约受190KN负荷，选用轻型带垫板，包角为 120°的鞍座。即 JB／T4712-92鞍座 A2600
a
30
4. 人孔
常温及最高工作压力1.6MPa，按公称压力1.6MPa的等级选取。 人孔标记： HG21523-95 人孔RF Ⅳ（A·G）450-1.6
RF指突面密封 Ⅳ指接管与法兰的材料为20R， A·G是指用普通石棉橡胶板垫片， 450-1.6是指公称直径为450mm、公称压力为1.6 MPa。
a
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p T 1 .2p 5 1 .2 5 1 .6 2 .0 MPa
e n C 1 6 1 .8 1.2 4 mm
s=345 MPa
T 2.0(22610.50MPa
水压试验满足强度要求。
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3．鞍座
先粗略计算鞍座负荷。
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高桥石化1#催化装置
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第一节 压力容器的安全问题
一、压力容器的特点和安全问题
压力容器:是指最高工作压力≥0.1MPa(不含液体静压)、内直径 ≥0.15m、容积≥0.025m3，盛装介质为气体、液化气体或最高工作 温度高于或等于标准沸点的液体的金属设备。
压力容器的特点：
应用广泛
操作条件复杂
m3=Vρ V=V对+V筒=30.42m3,
m3＝30420 Kg （4）附件质量m4
人孔约200Kg，其它接管总和按300Kg计，
m4=500Kg
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设备总重量
m=m1+m2+m3+m4
=4950+2200+30420+500=38070=38.1 t 每个鞍座承约受190KN负荷，选用轻型带垫板，包角为 120°的鞍座。即 JB／T4712-92鞍座 A2600
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4. 人孔
常温及最高工作压力1.6MPa，按公称压力1.6MPa的等级选取。 人孔标记： HG21523-95 人孔RF Ⅳ（A·G）450-1.6
RF指突面密封 Ⅳ指接管与法兰的材料为20R， A·G是指用普通石棉橡胶板垫片， 450-1.6是指公称直径为450mm、公称压力为1.6 MPa。
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第五章-压力容器的超压泄放装置(1)概述
第五章 压力容器的安全泄压装置
(1)半球形封头的卧式容器 A r=πDo L （ m2） (2)椭圆形封头的卧式容器 A r= πDo (L+0.3Do) （m2） (3)立式容器 A r=πDo L’ （m2 ） (4)球形容器 Ar=πD02 /2 （m2） 或从地面起到7.5m高度以下所包括的外表面积,取两者 中较大的值。 式中 Do－容器外径, m; L－容器总长, m; L ’－容器内最高液位, m。
第五章 压力容器的安全泄压装置
可能产生超压的情况：
（1）自身不产生压力的容器
① 输入气量 >输出气量，压力上升→超压； ② 管道被异物堵塞（包括腐蚀产物），压力上升； ③ 阀门操作失误（出口阀关闭），压力上升。 （2）较高压力系统的介质经减压阀进入较低压力系统
的容器，因减压阀失灵而形成超压。
换热中的管子渗漏使高压侧介质流入低压壳层等
第五章 压力容器的安全泄压装置
第五章 压力容器的安全泄压装置
第五章 压力容器的安全泄压装置
第五章 压力容器的安全泄压装置
1、液化气体容器的安全泄放量 用以贮存或处理液化气体的压力容器，当环境温 度升高时，器内的液化气体受热蒸发，体积迅速增大 ，从而造成压力容器超压，危及容器的安全。 因此，应该按它在可能遇到的最不利的情况下的 蒸发量来确定安全泄放量。 对于介质为易燃液化气体，或装设在有可能发生 火灾环境下工作的非易燃液化气体的压力容器，其安 全泄放量要按容器周围发生火灾时的蒸发量来考虑。
第五章 压力容器的安全泄压装置 第一节 安全泄压装臵与安全泄放量
一、超压泄放装臵
1、超压泄放装臵的作用
压力容器通常在正常的工作压力下是可以安
全运行的。但由于某些物化过程或化学反应过程
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PN、DN、阀型
流道直径
（2）阀体、阀瓣、弹簧等材料的选择
按介质的压力、温度和腐蚀性等选定。
编辑版
9
安全装置
（3）选择步骤
A、根据容器工作压力、温度、介质特性和产品样本等， 选择安全阀型式、规格和材料等；
B、按照选定的PN、DN，确定安全阀阀座流道直径、 计算额定泄放量G
C、计算容器的安全排放量Ws，并满足 G＞Ws。
f
量
密封压力 g
b
编辑版
ha 压力
排气压力 d c
开启压力 泄漏压力
5
安全装置
（四）安全阀 2、类型
（1）按加载机构分类： 重锤扛杆式——结构简单、笨重、调整容易，密封性不高、 不耐震动。适应压力较低、高温、。 弹簧式——结构紧凑、轻便、密封性好、较灵敏可靠。不适 用高温，。
（2）按阀瓣开启程度分 微启式 h=（1/40-1/20）do（要求平稳、排量小） 全启式 h ≥do /4 （中低压容器、要求排量大、紧凑）
或铭牌的排量（符合设计要求）≥ Ws
编辑版
10
安全装置
（4）调试校验
开启压力=（1.05-1.10）容器正常（允许）
工作压力，但不得大于容器设计压力。
检验：每年一次——水压、密封、校调（开 启压力和回座压力）。
（5）安装
☆垂直安装、气相空间、减少阻力。
☆容器与阀之间不宜设置截止阀。对于易燃、 毒性大、腐蚀、粘性介质，可设置截止阀，但 保证正常泄放，且运行时保持全开，
并引出容器外安全地点。
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（四）爆破片 1、类型与比较
（1）类型
安全装置
剪切平板型
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弯曲平板型
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安全装置
普通正拱型 开缝正拱型
反拱型
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13
（2）比较
有无碎片 温度范围 压力范围
相态要求 耐疲劳性 爆破精度 阻力大小 加工难易 应用范围
五、压力容器的安全装置
拉伸正拱型 失稳反拱型 剪切平板型 弯曲平板型
（2）能及时迅速排放器内介质，泄压反应快，动作及时， 无明显的滞后现象。
装置的泄放量G＞安全排放量Ws
G—装置完全开启后，在泄放压力下单位时间排出介质量； Ws—容器超压时，保证压力不升高单位时间排出介质量。
编辑版
4
安全装置
（四）安全阀
1、动作过程
理想过程 b
c 排 量
d
a
压力
e 额定排放量
排 回座压力
无
无
整片段
有
由膜片材料决定
中、高、超高 压 气、液
中
低、中
气 好
低
气、液 差
低
气、液 差
高
高
中
低
中
大
小
小
难
难
易
易
广泛
中、低压或大 直径 气体
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低压
腐蚀性、低压、 操作波动性大
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安全装置
2、选用
A、类型
介质：腐蚀性、粘性、沉淀性
材料
载荷：中、高、超高压—正拱型
低压、大直径、真空、脉动—反拱型
温度：膜片最高金属使用温度高于介质温度
B、动作压力
与型式有关。不超过容器设计压力。
[例]正拱拉伸型：最低标定爆破压力 Pb = 1.43 Pw
反拱型：Pb = 1.10 Pw
容器设计压力
C、泄放面积 G＞Ws
Ao
D、更换：一般2-3年更换一次，特殊要求每年一次。
编辑版
15
编辑版
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1
安全装置
（二）泄压装置 1、类型
类型
阀型
断裂型
熔化型
组合型
装置
安全阀
爆破片（帽）
易熔塞
安全阀+爆破片
优点
自动关闭 重复使用 调整容易
密封性好 泄压反应快 对污物不敏感
结构简单
更换容易
动作压力（T溶）较 易控制
密封性好 继续使用
缺点
密封性差 滞后现象 不洁堵塞
一次性使用 易受疲劳影响 动作压力不易控制
有 清洁、无剧毒 、升压速度慢
简易性
好
经济性
好
好 快 无 粘、脏、毒、 压力波动小、 升压速度快
较差 较差
好 快 有 剧毒、腐蚀、压力波动 不大、升压速度慢
差 较差
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3
安全装置
（三）安全装置的基本要求
（1）满足设备的工艺要求，且具有良好的密封性，所用材 质能适应粘性大、毒性腐蚀性强、压力有波动等介质。
安全装置
（一）安全装置(附件)的作用与类型 按照功能可分成三类：
（1）安全泄压装置—安全阀、爆破膜（片）及其组 合。—防止超压爆炸(物理、化学) ：操作失误、设备 故障 泄压系统—（泄压设备+下游处理设备）
（2）计量显示或（和）报警装置—液面计、压力表、温 度计及其报警装置等。
（3）连锁装置—联锁开关、联动阀、电接点压力表或温 度计、自动液面计等—防止操作失误。
一次性使用 泄放量小 不稳定（溶化、脱
落）
结构复杂
应用
适宜清洁气体、 适宜剧毒介质或压 非剧毒或压力 力骤升场合；波动 非骤升场合 大、液化气、频繁
超压不宜
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气瓶
适用剧毒、贵 重介质，但压 力骤升不宜
2安全装置Fra bibliotek2、性能比较
安全阀
爆破片 安全阀与爆破片组合
密封性 响应性 重复性 适应性
较差 较慢
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安全装置
安全阀
扛杆式
弹簧式
编辑版
7
安全装置
微启式
编辑版
全启式
8
安全装置
4、选用
（1）阀型
（2）规格
公称压力 PN——常温下最大允许压力（≠排气压力）：
PN：1.6 2.5 4 6.4 10 16 32 （MPa）等
公称直径 DN——标准系列通径
DN：15 20 25 32 40 50 80 100 150（mm）等