压力容器用安全阀的问题浅析

阿贝

安全阀是一种安全泄放装置，当压力容器中的介质压力超过允许值以后，它能够开启而把过剩的气体或液体排放到大气中或低压系统内，达到容器泄压的目的；当压力降到某一数值以后，它又能迅速关闭，维持容器正常压力运行。由于它结构简单、紧凑、调节方便、灵敏可靠、安全性高，在压力容器上已被广泛应用，因此安全阀的设计选用和校验十分重要。

1、设计选用

一般来说，相同公称压力和公称通径的全启式安全阀的流道直径要比微启式安全阀大，使用单位不能改用同规格的微启式安全阀。因流道直径不一样，这样尽管安装了安全阀，但未能达到设计要求的排放量，故不能保证容器运行安全。

在压力容器的检验中发现，压力容器一个连接口装两只安全阀时，该连接口入口的面积比两只安全阀进口面积之和小。例如，某压力容器一个接口上同时并联有两只DN=80mm安全阀（容器接口通径Φ150mm），则安全阀与容器连接接口变径为Φ80mm，与其中一只安全阀的公称通径相同，若两只安全阀的校验开启压力也相同，这与安装一只安全阀无区别。在检验安全阀泄放管时发现，几台压力容器的安全阀泄放出口的泄放管时发现，几台压力容器的安全阀泄放出口的泄放管同时连接在泄放总汇管上（如制冷容器），各安全阀的整定压力基本相同，而泄放总汇管的排放面积均不合格。根据GB150-1998《钢制压力容器》附录B的规定，“泄放管应尽可能作成垂直管，其口径应不小于泄放装置的出口直径，若有多个泄放装置而采用泄放总汇管，总管的截面积应不小于各泄放装置泄放管面积之和”，所以即使装了安全阀，也不一定保证安全。

目前有的单位在蒸汽系统选用A27W-10T的安全阀，“W”表示阀座密封面由阀体直接加工而成，“T”则表示阀座密封面材料是铜合金，适用介质为空气。铜合金密封面的密封性较差，且有粘连等问题，故只适用于小于或等于120°C的场合和120°C对应的干饱和蒸汽的压力为0.2Mpa（绝对压力）。显而易见，对蒸汽系统选用A27W—10T的安全阀时错误的。

在检验中还发现，有的压力容器上安装的安全阀，虽然安全阀选型与其适用介质相匹配，但安全阀所标注的整定压力范围与压力容器安全运行所需的整定压力不匹配。如某单位有一台游离水脱除器，选用的安全阀是A42Y-16C，安全阀阀体铭牌上标注；公称通径80mm，整定压力0.85Mpa，回座压力0.77Mpa，安全阀校验牌标注开启压力0.4Mpa。经查看安全阀阀体没有任何更换安全阀弹簧的标记。安全阀的开启压力是通过调节弹簧的压缩量来实现的，而每一种弹簧的刚度不同，调节的范围也有限。同一个公称压力等级的安全阀，会分为许多个整定压力级，应选用与压力容器的工作压力相适应的整定压力级。

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2、        建议
2.1按《固定式压力容器安全技术监察规程》的要求，需设置安全发的压力容器，设计人员应在总图上注明安全阀型号、公称直径、整定压力等级和整定压力，让使用单位只要根据设计人员提供的上述资料，便可买到合适的安全阀。
2.2对于在用压力容器使用的安全阀，应做好校验工作。这就需要安全阀的校验单位，根据压力容器所使用的工况和介质确定安全阀选用的型号是否合理，压力容器所需的整定压力是否在弹簧级别压力级别整定范围内。如安全阀所调整的整定压力不在此弹簧级别范围之内，应更换合适压力级别的弹簧。更换弹簧后的安全阀，应在阀体上打有相应级别的钢印标记，以便于日后查验。压力容器检验人员在检验时，根据以上参数确定设备系统所使用的安全阀是否合理。
2.3在用压力容器安全阀整定压力的确定十分重要，安全阀整定压力不单是保护压力容器本体，而对整个工艺系统（如管道、阀门、泵、接口、垫片等）都起着安全保护作用。因此安全阀的整定压力必须按用户使用工况进行调试后，才可安装使用。一般整定压力的确定原则如下：
2.3.1对于盛装液化气体的容器，应按其液化气体在罐体内可能达到的最高温度时所产生的压力，确定安全阀的开启压力。
2.3.2对于储存容器，应按容器最高工作压力，确定安全阀的开启压力。
2.3.3对于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。但开启压力都不得高于容器的设计压力。
2.3.4压力容器检验人员在检验时，应按照压力容器的压力、温度等工艺条件及介质特性、安全泄放量来核算安全阀的排泄压力，并根据其安全技术合理安装和使用安全阀。一般的选用原则如下：
1．按照安全阀排放气体的方式选用：对于工作介质为有毒、易燃气体的容器，应选用封闭式弹簧安全阀；对空气或其他不会污染环境、非易燃其他的容器，可采用半封闭或敞开式安全阀。
2．对于高压容器和安全泄放量大的中低压容器，一般采用全启式安全阀。只有在要求紧急排放量较小、安全阀背压较大和要求容器压力平稳的情况下，选用微启式安全阀为宜。