SH∕T 3210-2020 石油化工装置安全泄压设施工艺设计规范.pdf
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a)经常超压的系统不宜设置爆破片; b)温度波动较大的系统不宜设置爆破片; c)除具有后续处理系统且满足安全和环保要求外,爆破片不应单独用于排放介质毒性程度为极 度、高度危害或易爆及液化石油气等场合
b)爆破片串联在安全阀进口侧时: 1)爆破片的最大标定爆破压力不宜大于安全阀的定压; 2)爆破片的公称直径不应小于安全阀的进口法兰公称直径。 c)爆破片破裂后不应影响安全阀的正常动作。 d)爆破片串联在安全阀出口侧时,应保证安全阀能在设定压力下开启。 2.3爆破片和爆破片串联使用时,两个爆破片之间应有检测爆破片破裂或泄漏的措施, 2.4安全阀和爆破片并联使用时,爆破片的标定爆破压力不应超过1.05倍系统的设计压力。
a)安全阀应设置在所保护系统上易于安装、检查、维护的部位。 b)安全阀应设置在靠近压力源的位置。当用于气体介质时,应设置在气相空间(包括液体上方的 气相空间)或与该空间相连通的管线上。 C 安全阀和压力源之间的所有管道、阀门和管件的流通截面积应大于或等于安全阀的进口截面 积,其接管应短而直。当一个连接口上装设2个或2个以上的安全阀时,该连接口入口的截面 积应大于或等于这些安全阀进口截面积的总和,不包括备用安全阀。 d)安全阀入口管道公称直径不应小于安全阀进口法兰公称直径,安全阀出口管道公称直径不应小 于安全阀出口法兰公称直径。 原种山声进工到#西#
水电标准规范范本5.3.2爆破片应满足下列安装要求:
a)爆破片的入口管道应短而直,管径不应小于爆破片的公称直径。 b)爆破片入口管线上不宜设置切断阀。当工艺要求设置切断阀时,切断阀应锁开或铅封开,切断 阀的流通面积不应小于爆破片的泄放面积。
.1独立的压力系统设置单个安全阀时 全阀定压不应天于所保护系统的设计压力。 6.2安全阀定压和最大超压百分数, 6.2中的数值
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表7.1.1(续) 系统超压工况及最小泄放量
表中列出的仅为工艺装置常见的单一超压工况 b泄放条件:指安全阀在最大超压时入口的温度和压力
泄放条件:指安全阀在最大超压时入口的温度和压力
7.2.1出口切断工况
a)压缩机储气罐由于出口阀关闭造成超压时,安全泄压设施的泄放量宜按压缩机的最大生产能力 计算。 b) 液体储罐由于出口阀关闭造成超压时,安全泄压设施的泄放量宜按泄放条件下进入储罐物料的 最大流量计算。 气体储罐由于出口阀关闭造成超压时,安全泄压设施的泄放量宜按式(7.2.1)计算,
2.83×10pcvd2
WG 气体储罐安全泄压设施的泄放量,kg/h; PG 泄放压力Pa下的气体密度,kg/m; 气体储罐进料管内的流速,m/s; d 气体储罐进料管的内径,mm。
WG 气体储罐安全泄压设施的泄放量,kg/h; PG 泄放压力Pa下的气体密度,kg/m; 气体储罐进料管内的流速,m/s; 气体储罐进料管的内径,mm。 ?
7.2.2外部火灾工况
式中: A—容器受热表面积,m; D——容器直径,m:
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表7.2.2泄放减低系数表
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式中: W一安全泄压设施的泄放量,kg/h; Pa一泄放压力(绝压),MPa M一流体的分子量; A容器受热表面积,m; Tw一火灾工况时设备的壁温,K; Ti一泄放温度,K。 2.3换热管破裂工况安全泄压设施泄放量的计算应满足下列要求: 校正后的换热器低压侧耐压试验压力小于高压侧设计压力时,应考虑换热管破裂引起低压侧的 超压。 b) 宜按单根换热管截面积的2倍计算泄放量。
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式中: GL 液体泄放量,m/h; ? 体积膨胀系数,即液体每升高1℃的体积膨胀量,也可参考附录A; O 系统的最大受热量,W; G 液体的相对密度; Cp 液体的比定压热容,kJ/(kg·K); 、P2 在t和t2温度下对应的密度,kg/m; 、t2 计算时的不同温度,℃。 5 化学反应失控工况安全泄压设施泄放量的计算应满足下列要求: a) 宜根据下列情况,确定反应系统的非正常状态: 1) 错误的加料顺序; 2) 冷却失效; 3) 搅拌失效或失效后重启搅拌器; 4) 反应物污染; 5) 添加过快; 6) 添加延迟; 7) 温度过低或过高; 8) 错误的反应; 9 富集; 10) 易挥发溶剂的挥发; 11) 加热器关闭失败; 12)外部火灾。 b)宜获取非正常状态时的反应失控特征、泄放类型和泄放过程流动状态。 反应失控产生的泄放量和泄放面积的计算可参考附录B。
7.3.1安全阀泄放面积的计算应符合GB/T150.1的规定。 7.3.2爆破片泄放面积的计算应符合GB/T567.1的规定。 7.3.3若通过安全泄压设施的流体为处于气液平衡的液相或气液混合相态,应采用两相流的方法计算 世放面积。 7.3.4气液两相流体泄放面积的计算可采用Omega法,参见附录C。
8.1.1安全阀背压小于10%定压时,宜选用弹簧直接载荷式安全阀。 8.1.2安全阀背压大于10%且小于50%的定压时,宜选用平衡式安全阀。 8.1.3安全阀背压大于定压的50%时,宜选用先导式安全阀。 8.1.5介质或环境对弹簧的性能有影响时,宜选用平衡式安全阀。 8.1.6导阀或导阀引压管可能堵塞时,不应选用先导式安全阀。当确实需要选用先导式安全
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采取防止堵塞的措施。
爆破片应选用破裂无碎片型
3.2.2用于排放液体介质时,应选择适合于全液相的爆破片
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附录A (资料性附录) 烃液体和水在15.6℃下的体积膨胀系数
表A烃液体和水在15.6℃下的体积膨胀系数
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附录B (资料性附录) 化学反应失控时泄放量和泄放面积的计算(调合型)
气体密度,kg/m
B.2泄放能力计算(ERM法)
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式中: G一泄放能力,kg/(s·m); T一一泄放压力下的绝对饱和温度,K; —修正系数,由图B.2给出,长度为零的管道,=1随着管道长度增加,减小
B.3最小泄放面积计算
图B.2两相流通过管道时的修正系数
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C.1气液两相泄放尺寸的确定
附录C (资料性附录) 气液两相泄放时泄放面积的计算
C.1.1本附录提出的两相泄放尺寸的确定方法是当前使用的若干方法之一,随着时间推移会发展出新 的方法。需要指出的是,附录中提出的方法没有通过实验验证,也没有任何被认可的证明两相流中压力 泄放阀泄放能力的规程。 C.1.2有许多可能的气液两相泄放工况,在所有工况中,两相混合物进入压力泄放阀(PRV),或液 体通过阀门时产生两相混合物。闪蒸产生的蒸气一定要考虑,因为这可能会降低阀门的有效质量流通能 力。本规范C.2.1~C.2.3中提出的方法可以用于确定气液两相情况下的压力泄放阀尺寸。此外,本规范 C.2.1能用于冷凝两相流中的超临界流体。针对某具体的两相泄放工况,使用表C.1.2确定采用哪个章 节的计算方法。
表C.1.2压力泄放阀的气液两相泄放工况
C.1.3在本规范C.2.1至C.2.3中提出的公式是基于LeungOmega方法。该方法基于以下假设(在适 当章节中提供其他特定假设和限制): 对于两相系统的高动量泄放,可假定处于热力学和动力学平衡,这些假设符合均相平衡模型 (HEM)。 C.1.4基于HEM,采用包含蒸气/液体平衡模型(VLE)的计算机分析模型,可以形成一种更为严谨 的方法。 C.1.5有关饱和水的信息,参见ASME锅炉压力容器规范第VII卷第一册附录11。
C.2.1通过压力泄放阀的两相闪蒸或非闪蒸流体的尺寸确定
过压力泄放阀的两相闪蒸或非闪蒸流体的尺寸确
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Xovvo+1.802C,(1.8T, +491.67)P Vv (C.2.1.12) Vok Vo
公称沸腾范围是体系中最轻和最重组分在 其他适用假设包括:理想气体行为,流体的汽化热和热容在通过阀嘴时恒定,流体蒸气压的行为遵守Clapeyr 公式,等恰(恒定恰)流动过程。
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XoVvgo 0: v.k
Xovgo 0= vok
式中: P。—临界压力,Pa; Pa—下游背压,Pa; Po—PRV入口处压力,Pa,PRV设定压力(表压)加允许超压加大气压力。
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na=Pa/Po...
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背压(表压)百分数=(Ps/Ps)×10
C. 2. 1. 2示例
C.2.2入口处为过冷液体的压力泄放阀的尺寸确定
2.2入口处为过冷液体的压力泄放阀的尺寸确
C. 2. 2. 1概述
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0.0226 (0.0194 =1.482
DB11标准规范范本G=3598.76×0.66× N0.01 =1.045×10′[kg/(m·h)]
216558 0.85×1×1×1.045×10 0.0244(m)
0,=1.805ploCpP(1.8T。+491.67)
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P>Pa P.
形位公差标准SH/T3210—2020
A一所需有效泄放面积,m: Q一体积流量,m/h; Kd——泄放系数,应从阀门制造商处获取。对于初步确定尺寸估算,可采用0.85的泄放系数; 背压校正系数仅适用于平衡波纹管式阀:
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