第三章3防爆泄压装置

（四）安全阀的工作特点
优点：
保证设备连续性工作； 结构简单，安装方便，应用范围广。
缺点：
对爆炸突发性强、压力上升快的容器不适用； 介质压力波动，使得安全阀密封性不是十分良好，会 产生轻微泄漏，不适用于有毒气体； 不适用于粘稠介质或沉淀物质； 弹簧在高温状态下弹性消失，增加保护措施又会使结 构复杂，所以不适用于高温场所。
微启式：
阀瓣完全开启后，阀瓣与阀座间的环隙面积不小 于1/5－1/10倍阀孔的通道截面积，即开启高度 h≥（1/20－1/40）d d---阀座的喉径：安全阀阀座通路的最小截面的 直径。 适用与泄放量不大的泄压场所或要求压力波动较 小的场合。 中启式：h约为 （1/7－1/15）d
全启式：h＞1/4d
四、液压安全阀
当机械呼吸阀发生故障失灵时，液压安全阀就 能代替机械呼吸阀进行排气或吸气。一般来看， 液压安全阀的工作压力较机械呼吸阀高出5～10 ％，故正常情况下是不会动作的。
（一）工作原理
（二）内隔壁的浸油深度计算
内隔壁浸油深度＝出气压力油柱高度×进气 压力油柱高度/（出气压力油柱高度＋进气压 力油柱高度） 油柱高度＝水柱高度/油的密度 例：某油罐机械呼吸阀的正压为200mmH2O， 负压为50mmH2O，要求液压安全阀的压力 提高10％，液封油密度为0.9200g/cm2，求 内隔壁浸油深度为多少？
弹簧式：通过调节阀杆上的压紧螺母来改变弹簧对阀瓣 的作用力，适应开启要求。 优点：结构轻便紧凑，灵敏度高；安装位置不受严格控 制；对振动的敏感性差，可以用在移动式压力容器上。 缺点： 所加荷载会随着阀瓣的开启而变化，（随着阀瓣的升 高，弹簧的弹力增强，作用于阀瓣上的压力略有加大） 不利于阀瓣开启（具有滞后性）； 温度会影响弹簧的强度，在高温状态下应采取降温或 隔热措施； 弹簧长期使用，有可能失效。
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2
图7 爆破装置示意图
1-爆破片；2-夹持器
正拱形爆破片
反拱形爆破片
（三）选用要求
爆破压力
标定爆破压力 最低标定爆破压力 设计爆破压力
泄放面积 适用介质及使用温度
（四）特点
优点：无泄漏，动作迅速，对毒性物质、有沉淀生成 的反应及粘性物质也适用。 缺点：不能保证生产的连续性。
爆破片的最高使用温度
第三节
防火防爆安全 装置
防爆泄压装置 阻火装置 常用阀门 防爆工具
防爆泄压装置
安全阀 爆破片 机械呼吸阀 液压安全阀
一、安Leabharlann Baidu阀
是通过（安全阀）阀瓣开启泄放出流体介质而降 低容器内压力的一种阀门。
（一）使用场所
化工设备上有超压危险的压力容器上
（二）种类 （三）工作原理 （四）工作特点 （五）安全与维护
爆破片材料 单独 使用 纯铝 100 纯银 120 纯铜 200 纯镍 400 奥氏体不锈钢 400 蒙乃尔 430 因科镍 480 膜片覆盖保护层 聚四氟乙烯 氟化乙丙稀 100 100 120 120 200 200 260 200 260 200 260 200 260 200
（五）爆破片材料的选用
安全阀与爆破片组合使用
（一）串联使用
1、爆破片设在安全阀入口侧
防止介质腐蚀，堵塞安全阀； 使容器可以连续工作。
2、爆破片设在安全阀出口侧
防止安全阀泄漏； 使爆破片免受脉动荷载的作用而产生疲劳失效。
（二）并联使用
1、安全阀与爆破片并联：安全阀为一级泄
放，爆破片为二级泄放
2、两个安全阀并联：报警，逐级泄放 3、两个爆破片并联：开孔补强
4） P2-P1 ＜0，开启阶段。最大泄放量 处所对应的压力称为泄放压力，Pr。 5）P1 ＜ Pr，介质压力小于泄放压力， 阀瓣开始下降，开启高度变小，这一阶 段称为闭合阶段 6 ） P 1 = P e。 回座压力：阀瓣重新与阀座接触，开启 高度变为零时，安全阀进口处的净压力 值。 Pe =（0.89-0.99）Pw
选择抗拉强度低的材料，以免最大泄爆压力 提高； 耐腐蚀性能好，以免受腐蚀降低开启压力； 抗老化疲劳性能好； 尽可能轻，使开启时惯性小，动作时间短； 如在高温下使用，则要选择耐高温的材料。
（六）安装要求：
防止错用爆破片； 爆破片与容器相连的管线应为直管； 泄放管线应尽可能垂直安装； 排放管线的内径应小于爆破元件的泄放口径； 爆破片应与容器液面以上的气相空间相连； 安装要可靠。
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3 2 1 P1
图 微启式安全阀
d
1-阀体； 2-阀座； 3-阀瓣； 4-加载机构（弹簧）； 5-阀杆
1）正常工作阶段： P2-P1≥Aq（A：密封面的有效接触面积； q：密封比压力） 2） 0＜P2-P1 ＜ Aq，此时密封不式很好， 但阀瓣仍未开启。 3） P2-P1 =0，安全阀处于临界状态， P0=（1.05～1.10）Pw，P0为开启压力。
本节主要内容
安全阀的分类、工作过程、工作特点、 几种压力之间的关系 爆破片的工作特点、选用要求 机械呼吸阀的使用注意事项 液压安全阀与机械呼吸阀工作压力的关 系
全封闭式：
介质全部通过阀的泄放口排出，用于有毒、易燃、 易爆介质的容器泄压。
半封闭式：
介质大部分通过阀的泄放口排出，小部分由阀盖 和阀杆的间隙漏出，多用于不会污染环境的介质 的泄放。
敞开式：
阀体无泄放管接口，介质直接排放到周围大气中， 此类安全阀常用于空压机。
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P2
h
pr P0 p0 pw pe
三、机械呼吸阀
使用注意事项：
尺寸必须根据油罐的收发量正确选择； 阀盘与阀座必须完好，不漏气，装设必须垂 直； 应经常注意阀的操作情况与阀外防护网的完 整情况； 阀座宽度应尽量小，最好不超过2mm； 阀盘应用有色金属制造，防止跳动时产生火 花。
机械呼吸阀的选择
油罐的收发量 （m3/h） <25 26～100 101～150 151～250 251～300 >300 装置呼吸阀数 1 1 1 1 1 2 呼吸阀管径 （mm） 50 100 150 200 250 200
二、爆破片
（一）组成
爆破片是一种断裂式的安全泄压装置，由爆破片和夹 持器等组成。 爆破片：在标定爆破压力和设计爆破温度下能够迅速 爆破而起到泄压作用的元件。 夹持器：具有设计给定的排放口直径，能够保证爆破 片边缘牢固加紧密封，并能使爆破片获得准确爆破压 力的一对配合元件。
（二）形式
金属平板型；普通正拱型；开缝正拱型；反拱型等。
1、按加载方式分类： 2、按阀瓣的开启特性分类 3、介质排放的方式分类
杠杆式、弹簧式
杠杆式：可以用移动重锤的位置或变更重锤的重 量来调节安全阀的开启压力。 优点：结构简单，作用力可调节，所加荷载不随 阀瓣升高而改变，且适用于温度较高场所。 缺点：结构笨重，占有空间大；安装的垂直度要 求高；对振动敏感，易出现泄漏；不适用于移动 设备；不宜持续运行。