安全泄放理论知识24页PPT
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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.
2.超压泄放装置的作用
• 当容器或系统在正常工作压力下运行时，该装置 不起作用，但一旦器内介质压力超过其设定的安 全压力时，它将自动开启，迅速泄出器内部分或 全部介质，器内压力不再持续攀升，达到保护容 器的目的。
(4) 贮存容器需要压力或真空泄压设备,保护 密闭容器免于吸入和抽出,或避免由凝结导 致的真空的产生.
(5) 容器的蒸汽护套通常根据低压蒸汽进行 分级.泄压设备安装在护套中,防止由于操作 者失误或调节器失效,导致过高的蒸汽压力.
4.2 安全阀在设备上的安装标准
(1) 直接相连,垂直安装
(2) 保持通畅,稳固可靠
介质压 安 力全压 开 力 启 安 全 装介 置 质压力不再持续
3.需要压力泄放系统的原因
• 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.
计算:
Ws 2.61(65q0t)Ar0.82
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.
1.1 安全阀 安全阀属于一种阀型安全泄压装置,仅用于 排放容器或系统内高出设定压力的部分介 质,在压力降至正常值后能自动复位,容器或 系统仍可以继续运行. 优点:能自动开闭,可以调节,不致中断生产 缺点:密封性较差,会有微量泄漏,有滞后现象, 不能适应要求快速泄压的场合,不适合粘稠 物料
1.2 爆破片装置
5.5.1 两相流对泄放量影响 无论是化学超压还是物理超压, 造成超压的最
终原因是在设备内形成了能量或(和)物料的快速积 累。所谓紧急泄放, 就是在设备上设置一个紧急泄 放口, 当设备内压力超过规定值时, 这个泄放口就会 自动敞开, 将设备内多余的能量或(和)物料及时地 泄放出去, 从而将设备内的压力限制在允许范围内。 紧急泄放设计准则为:
理论知识解决的问题
1.哪些装置是安全泄压装 置?它们的优缺点是哪 些?
2.安全泄放系统在工程中 的作用是什么?
3.安装安全泄放系统后可 以达到那些效果?满足 哪些要求?
4.哪些设备需要安装安全 泄放系统?
5.怎么选取压力泄放系统 (气相,液相泄放量以及 两相流的泄放量和泄 放面积的计算)
1.安全泄压装置
缺点:不可逆装置, 不能回复原来的状态,造 成操作中断.
1.3 安全阀和爆破片装置的组合形式
在某些特殊的场合,将两者组合起来使用,可以充分 发挥它们各自的有点.这种组合分为串联和并联两 种形式.
串联:在弹簧式安全阀入口(密封和腐蚀性要求高以 及粘污介质,爆破片对安全阀起保护作用,安全阀也 可使容器暂时继续运行)或者出口(用于容器内压 力有脉动的场合,安全阀对爆破片起稳压和爆破片 防止安全阀泄漏的作用)处装设爆破片.
W s2.8 31 03vd 2ห้องสมุดไป่ตู้
5.2 换热设备等产生蒸汽时,安全泄放量按下式计算:
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:
Ws
2.55105FAr0.8 q
2
b) 有完善的绝热保温层时,安全泄放量按下式
注:以上计算公式及相关规定均取自GB150 《钢制压力容器》.
5.5 两相流紧急泄放计算
对于气液两相流和闪蒸液体, 无论国内还是 国外, 目前还没有一部规范或标准对其泄放 计算作出相应规定。与纯气相泄放相比, 尽 管两相流泄放时的质量流量会大为增加, 但 体积泄放量却可能降低, 因而由泄放产生的 降压速率可能会减小。对于闪蒸液体, 由于 泄放时液体闪蒸形成的气相对液相的泄放 存在一种阻塞作用, 与非闪蒸液体的纯液体 相比, 泄放量会大为降低。
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.
2.超压泄放装置的作用
• 当容器或系统在正常工作压力下运行时，该装置 不起作用，但一旦器内介质压力超过其设定的安 全压力时，它将自动开启，迅速泄出器内部分或 全部介质，器内压力不再持续攀升，达到保护容 器的目的。
(4) 贮存容器需要压力或真空泄压设备,保护 密闭容器免于吸入和抽出,或避免由凝结导 致的真空的产生.
(5) 容器的蒸汽护套通常根据低压蒸汽进行 分级.泄压设备安装在护套中,防止由于操作 者失误或调节器失效,导致过高的蒸汽压力.
4.2 安全阀在设备上的安装标准
(1) 直接相连,垂直安装
(2) 保持通畅,稳固可靠
介质压 安 力全压 开 力 启 安 全 装介 置 质压力不再持续
3.需要压力泄放系统的原因
• 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.
计算:
Ws 2.61(65q0t)Ar0.82
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.
1.1 安全阀 安全阀属于一种阀型安全泄压装置,仅用于 排放容器或系统内高出设定压力的部分介 质,在压力降至正常值后能自动复位,容器或 系统仍可以继续运行. 优点:能自动开闭,可以调节,不致中断生产 缺点:密封性较差,会有微量泄漏,有滞后现象, 不能适应要求快速泄压的场合,不适合粘稠 物料
1.2 爆破片装置
5.5.1 两相流对泄放量影响 无论是化学超压还是物理超压, 造成超压的最
终原因是在设备内形成了能量或(和)物料的快速积 累。所谓紧急泄放, 就是在设备上设置一个紧急泄 放口, 当设备内压力超过规定值时, 这个泄放口就会 自动敞开, 将设备内多余的能量或(和)物料及时地 泄放出去, 从而将设备内的压力限制在允许范围内。 紧急泄放设计准则为:
理论知识解决的问题
1.哪些装置是安全泄压装 置?它们的优缺点是哪 些?
2.安全泄放系统在工程中 的作用是什么?
3.安装安全泄放系统后可 以达到那些效果?满足 哪些要求?
4.哪些设备需要安装安全 泄放系统?
5.怎么选取压力泄放系统 (气相,液相泄放量以及 两相流的泄放量和泄 放面积的计算)
1.安全泄压装置
缺点:不可逆装置, 不能回复原来的状态,造 成操作中断.
1.3 安全阀和爆破片装置的组合形式
在某些特殊的场合,将两者组合起来使用,可以充分 发挥它们各自的有点.这种组合分为串联和并联两 种形式.
串联:在弹簧式安全阀入口(密封和腐蚀性要求高以 及粘污介质,爆破片对安全阀起保护作用,安全阀也 可使容器暂时继续运行)或者出口(用于容器内压 力有脉动的场合,安全阀对爆破片起稳压和爆破片 防止安全阀泄漏的作用)处装设爆破片.
W s2.8 31 03vd 2ห้องสมุดไป่ตู้
5.2 换热设备等产生蒸汽时,安全泄放量按下式计算:
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:
Ws
2.55105FAr0.8 q
2
b) 有完善的绝热保温层时,安全泄放量按下式
注:以上计算公式及相关规定均取自GB150 《钢制压力容器》.
5.5 两相流紧急泄放计算
对于气液两相流和闪蒸液体, 无论国内还是 国外, 目前还没有一部规范或标准对其泄放 计算作出相应规定。与纯气相泄放相比, 尽 管两相流泄放时的质量流量会大为增加, 但 体积泄放量却可能降低, 因而由泄放产生的 降压速率可能会减小。对于闪蒸液体, 由于 泄放时液体闪蒸形成的气相对液相的泄放 存在一种阻塞作用, 与非闪蒸液体的纯液体 相比, 泄放量会大为降低。