适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途制造方法及图纸

技术编号:21624368 阅读:31 留言:0更新日期:2019-07-17 09:46
本发明专利技术涉及一种适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途,主要解决现有技术中安全泄压装置在低压工况下精度不高、误爆事故频发的问题。本发明专利技术通过采用一种适用于低压工况的安全泄压装置,包括泄放气入口(1)、阀体(2)、阀腔(3)、活塞(4)、爆破针(6)、泄放气出口(7),阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7);阀体(2)内有阀腔(3),阀腔(3)内设有活塞(4);活塞(4)上设有爆破针(6),爆破针(6)为泄压触发元件的技术方案较好地解决了上述问题,可用于安全泄压中。

Safe pressure relief device for low pressure operation and its method and Application

【技术实现步骤摘要】
适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途
本专利技术涉及一种适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途。
技术介绍
安全泄压装置是承压设备的保护装置,用来防止承压设备中的压力超过设计允许值,从而保护设备及人员的安全。安全泄压装置通常不依赖任何外部能源而动作,所以常作为承压设备的最后一道保护装置。目前国内应用较广的非重闭式泄压装置是爆破片装置,爆破片装置由爆破片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等零部件组成。当爆破片两侧压力达到设定值时,爆破片爆破或脱落,从而泄放介质。但对于低压工况,爆破片精度较低。对于0-10kPa的工况,标准中允许的爆破片误差为±50%。近年来,国内爆破片误爆事故频发。高桥石化封闭式地面火炬分级系统中的爆破片更是基本每周都发生误爆,而仪征化纤地面火炬系统爆破片也发生了误爆事故。对于非重闭式泄压装置,除了爆破片装置外,ASME锅炉及压力容器规范及其规范案例还推荐了爆破针型阀。根据调研,对于0-10kPa的工况,目前多数爆破针型泄压阀的精度为±30%,要优于爆破片的±50%,但精度仍相对较低。为此开发适用于低压工况的安全泄压装置具有重要的意义。ASME锅炉及压力容器规范第Ⅷ卷第1册对于爆破针型阀的精度要求为:当爆破针型阀的设定压力高于300kPa时,精度为±5%,当设定压力小于300kPa时,精度为±15kPa。对于低压工况,其精度较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有技术中安全泄压装置在低压工况下精度不高、误爆事故频发的问题,提供一种新的适用于低压工况的安全泄压装置,具有精度高、安全性较好的优点。本专利技术所要解决的技术问题之二是提供一种与解决的技术问题之一相对应的适用于低压工况的安全泄压的方法。本专利技术所要解决的技术问题之三是提供一种与解决的技术问题之一相对应的适用于低压工况的安全泄压装置的用途。为解决上述问题之一,本专利技术采用的技术方案如下:一种适用于低压工况的安全泄压装置,包括泄放气入口(1)、阀体(2)、阀腔(3)、活塞(4)、爆破针(6)、泄放气出口(7),阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7);阀体(2)内有阀腔(3),阀腔(3)内设有活塞(4);活塞(4)上设有爆破针(6),爆破针(6)为泄压触发元件;所述活塞(4)直径大于泄放气入口(1)直径。上述技术方案中,优选地,爆破针(6)包括工作段和固定段,中间为工作段,两端为固定段。上述技术方案中,优选地,爆破针(6)的工作段的直径小于固定段的直径,爆破针(6)材质为Inconel600合金。上述技术方案中,优选地,爆破针(6)的工作段和固定段的总长度是固定的,工作段的长度为50~400mm,工作段的长度不同,则临界失稳载荷不同,通过更换不同工作段长度的爆破针,实现对安全泄压装置设定压力值的调整,工作段长度和压力值之间的对应关系为压力值与工作段长度的平方成反比。上述技术方案中,优选地,活塞(4)上设有传感器(5)。上述技术方案中,优选地,当爆破针(6)弯曲,活塞(4)动作时,发出泄压动作信号,传感器(5)将该信号远传至控制室并发出报警信号,控制室内的操作人员及时发现并进行处理。上述技术方案中,优选地,活塞(4)直径与泄放气入口(1)直径之比为1.5~4:1。上述技术方案中,优选地,低压工况是指压力为0~10kPa的工况。为解决上述问题之二,本专利技术采用的技术方案如下:一种适用于低压工况的安全泄压的方法,当泄放气入口(1)压力小于设定的安全泄放压力值时,爆破针(6)上受力小于其临界失稳载荷,爆破针处于稳定状态,支撑住活塞(4)使阀门处于关闭状态,气体无法从泄放气出口(7)流出;当泄放气入口(1)压力增大至设定的安全泄放压力值时,爆破针上受力达到其临界压杆失稳载荷时,爆破针突然失稳弯曲,在泄放气压力作用下活塞(4)向上移动,阀门开启,气体从泄放气出口(7)流出,实现安全泄压。为解决上述问题之三,本专利技术采用的技术方案如下:一种适用于低压工况的安全泄压装置的用途,用于天然气、石油化工中安全泄压设备中。本专利技术提供的一种适用于低压工况的安全泄压装置与现有技术相比,可将作用在活塞上的力变大,即作用在爆破针上的力变大,有效提高爆破针型阀的精度,使其适用于低压工况。活塞上设有传感器,当爆破针弯曲,活塞动作时,发出泄压动作信号,并将该信号远传至控制室并发出报警信号,控制室内的操作人员可及时发现并进行处理,取得了较好的技术效果。附图说明图1为本专利技术的一种适用于低压工况的安全泄压装置处于闭合状态时的示意图。图2为泄压装置处于泄压状态时的示意图。图1-2中,1.泄放气入口,2.阀体,3.阀腔,4.活塞,5.传感器,6.爆破针,7.泄放气出口。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述,但不仅限于本实施例。具体实施方式【实施例1】一种适用于低压工况的安全泄压装置,低压工况是指压力为0~10kPa的工况。如图1-2所示,包括:泄放气入口(1),阀体(2),阀腔(3),活塞(4),爆破针(6),泄放气出口(7)。阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7);阀体(2)内有阀腔(3),阀腔(3)内设有活塞(4);活塞(4)上设有爆破针(6),爆破针(6)为泄压触发元件。当泄放气入口(1)压力小于设定的安全泄放压力值时,爆破针(6)上受力小于其临界失稳载荷,爆破针处于稳定状态,支撑住活塞(4)使阀门处于关闭状态,气体无法从泄放气出口(7)流出;当泄放气入口(1)压力增大至设定的安全泄放压力值时,爆破针上受力达到其临界压杆失稳载荷时,爆破针突然失稳弯曲,在泄放气压力作用下活塞(4)向上移动,阀门开启,气体从泄放气出口(7)流出实现安全泄压的目的。对于低压工况,由于爆破针所受压力较小,所能选取爆破针的直径较小,爆破针(6)材质为Inconel600合金,而爆破针的临界压杆失稳载荷与其直径的4次方成正比,爆破针直径微小的加工偏差将会对其临界失稳载荷造成重大的影响,所述活塞(4)直径与泄放气入口(1)直径之比为1.5:1。活塞(4)直径大于泄放气入口(1)直径,增大了作用在爆破针(6)上的力,可以选用较大直径的爆破针,从而提高泄压装置的精度,使其适用于低压工况。爆破针(6)包括工作段和固定段,中间为工作段,两端为固定段。爆破针(6)的工作段与固定段的直径均是固定的,且工作段的直径小于固定段的直径。爆破针(6)的工作段和固定段的总长度是固定的,工作段的长度为60mm,设定压力为6kPa,但工作段的长度不同,则临界失稳载荷不同,通过更换不同工作段长度的爆破针,实现对安全泄压装置设定压力值的调整,工作段长度和压力值之间的对应关系为压力值与工作段长度的平方成反比。所述活塞(4)上设有传感器(5),当爆破针(6)弯曲,活塞动作时,发出泄压动作信号,并将该信号远传至控制室并发出报警信号,控制室内的操作人员可及时发现并进行处理。【实施例2】一种适用于低压工况的安全泄压装置,低压工况是指压力为0~10kPa的工况。如图1-2所示,包括:泄放气入口(1),阀体(2),阀腔(3),活塞(4),爆破针(6),泄放气出口(7)。阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7);阀体(2)内有阀腔(3),阀腔(3)内设有活塞(4);活塞(4)上设有爆破针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于低压工况的安全泄压装置,包括泄放气入口(1)、阀体(2)、阀腔(3)、活塞(4)、爆破针(6)、泄放气出口(7),阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7);阀体(2)内有阀腔(3),阀腔(3)内设有活塞(4);活塞(4)上设有爆破针(6),爆破针(6)为泄压触发元件;所述活塞(4)直径大于泄放气入口(1)直径。

【技术特征摘要】
1.一种适用于低压工况的安全泄压装置,包括泄放气入口(1)、阀体(2)、阀腔(3)、活塞(4)、爆破针(6)、泄放气出口(7),阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7);阀体(2)内有阀腔(3),阀腔(3)内设有活塞(4);活塞(4)上设有爆破针(6),爆破针(6)为泄压触发元件;所述活塞(4)直径大于泄放气入口(1)直径。2.根据权利要求1所述适用于低压工况的安全泄压装置,其特征在于爆破针(6)包括工作段和固定段,中间为工作段,两端为固定段。3.根据权利要求2所述适用于低压工况的安全泄压装置,其特征在于爆破针(6)的工作段的直径小于固定段的直径,爆破针(6)材质为Inconel600合金。4.根据权利要求2所述适用于低压工况的安全泄压装置,其特征在于爆破针(6)的工作段和固定段的总长度是固定的,工作段的长度为50~400mm,工作段的长度不同,则临界失稳载荷不同,通过更换不同工作段长度的爆破针,实现对安全泄压装置设定压力值的调整,工作段长度和压力值之间的对应关系为压力值与工作段长度的平方成反比。5.根据权利要求1所述适用于低压工况的安全泄压装置,其特征在于活塞(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏于安峰党文义张杰东武志峰韩中枢
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
类型:发明
国别省市:山东,37

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