火灾圈对安全阀泄放量的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com智敏杰等火灾圈对安全阀泄放量的影响41火灾圈对安全阀泄放量的影响智敏杰刘艳华陆工程科技有限责任公司西安710065摘要通过研究火灾圈对安全阀泄放量的影响，发现把火灾圈应用于安全阀泄放量的计算中，不仅可以更好的防止系统压力超过容器或管道的设计压力而发生爆炸事故，而且可以合理的减小安全阀的泄放量。关键词火灾圈安全阀泄放量在化工工艺设计中，为了防止系统压力超过容器或管道的设计压力而发生爆炸事故，广泛采用安全阀来保护整个设备系统。安全阀的泄放量是影响安全阀选型的主要因素之一，目前已经有大量关于安全阀泄放量的文献：张璐璐等对火灾工况和换热管破裂两种工况下泄放量的计算方

2、法进行了具体分析和对比¨，2；王江峰计算了超临界压力下火灾工况安全阀泄放量等J。然而，火灾圈对安全阀泄放量的影响未见文献报道。本文结合某工程实例初步研究了火灾圈对安全阀泄放量的影响。火灾圈是在计算安全阀泄放量及火炬系统时，图1带有安全阀的工艺流程图为了系统的安全性，假设发生火灾时，火势由一台设备蔓延至一个小的范围，而这个范围就是安2设备布置全阀设计时需要考虑的火灾圈。火灾圈的直径一安全阀的泄放量与所处火灾圈内的设备和管般设定为21．4m。安全阀设计时需要考虑火灾圈内道直接相关，所以需要结合设备布置来确定在不的设备及与设备相连的管道，高度一般为地面或火灾平台以上7．6m。同的火灾圈内安全阀泄放量

3、的大小。与图1工艺流程对应的设备平面布置见图2。1安全阀的设定以国内某项目为例，带有安全阀的工艺流程见图1。由图1可以看出，工艺流程中共设有2个安全阀：PSV101和PSV102，分别位于净化槽R101和粗产品分离器DIO1上。PSVIO1是为防止R101系统压力超压发生爆炸事故而设置；PSV102是为防止R102、R103、El01、AE101、El02和D101系统压火灾圈力超压发生爆炸事故而设置。这里需要说明的是，因为预反应器R102、反应器R103、合成回路中间换热器El01、粗产品冷凝器AE101、粗产品调节冷凝器El02和粗产品分离器D101是一个独立的压力系统，他们之间相互连通，

4、因此可以设置一个安全阀来防止这几个设备超压。图2设备平面布置图÷智敏杰：工程师。2011年毕业于天津大学化学工程专业。从事化工工艺设计工作。联系电话：(029)87989345，E—mail：zmj2350@chinahualueng．corn。学兔兔www.xuetutu.com42CHEMICALENGINEERDGDESIGN根据火灾圈的定义，在平面布置图上绘制火式中，w为泄放量；M为分子量；P为安全阀泄放灾圈，直径为21．4m。由图2可以看出，管廊下方压力，MPa(A)；A为设备暴露在火灾中的表面的设备位于一个火灾圈中，定义为火灾圈1；管廊积，m；T为设备材料所能达到的最大壁温，K；上

5、方的设备D101位于一个火灾圈中，定义为火灾T为泄放温度，K。圈2。i103J地面或火灾平台7．6m以下的设备和管道的外表面积处于火焰范围内，因此设备的布置高度直凸R1O塑，，4接影响火灾工况下安全阀的泄放量。与图2设备平习面布置图相对应的设备布置立面图见图3。AE101位于管廊上方，其布置高度为22．5m。结合设备平面布置图和立面布置图，计算火灾圈内安全阀保护设备和管道的受热面积，从而计算安全阀的泄放量。3安全阀泄放量计算对于储存气体容器的安全阀，在计算安全阀火灾工况泄放量w时，HG／T20570．2标准中所列公式与API521标准计算公式计算结果相同，本图3设备布置立面图文采用的计算公式为

6、：对于安全阀PSV101，计算安全阀泄放量所需：8．764．．Al(1)要的相关数据见表1。表1安全阀PSV101计算所需参数及结果从表1可以看出，在计算安全阀泄放量时不仅如前安全阀的设定所述，安全阀PSV102是为考虑了安全阀保护设备D101的受热面积，还考虑了防止R102、R103、El01、AE101、El02和了处于安全阀PSV101火灾圈(设备布置平面图中D101系统压力超压发生爆炸事故而设置，因此计虚线所示)内与安全阀保护设备(D101)相连的算火灾工况安全阀PSV102的泄放量时应考虑上述管道的受热面积。这是因为发生火灾时，与安全设备的受热面积。但是从图2设备布置平面图可以阀保护

7、设备相连的管道(管径DN500)也处于受看出，预反应器R102、反应器R103、合成回路中热状态，管径为DN500的管道内的流体在火灾时间换热器El01位于火灾圈1内；粗产品冷凝器受热也会膨胀，管径越大的管道内流体的膨胀量AE101、粗产品调节冷凝器El02和粗产品分离器越大，因此在计算火灾工况安全阀泄放量时有必D101位于火灾圈2内。按照火灾圈不叠加原理，要考虑管道受热面积的影响。因此应该分别计