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TUhjnbcbe - 2022/5/31 17:05:00
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压力/真空泄放阀(以下简称PV泄放阀)是一种用于减少蒸发损耗的装置,同时可以保护储罐免受超压或真空可能造成的破坏性影响。当储罐内的蒸汽空间压力超过压力设定值时,PV泄放阀(见图1)打开,以释放储罐中的蒸汽,直到压力降至其设定值以下。当储罐内形成真空,并超过真空设定值时,PV泄放阀打开,使空气进入储罐,直到真空度降低到设定值以下。

图1FINEKAYPV泄放阀(C1A呼吸阀)

在储罐上使用PV泄放阀将减少储存在固定顶罐或可变蒸汽空间罐与系统中的挥发性液体的蒸发损耗。基本假设条件是:储罐及其附件处于汽密状态。

蒸发损耗的产生

美国石油学会发布的API公告详细讨论了构成蒸发损耗总量的多种损耗,并提出了补救建议。本文讨论的损耗可通过合理选择、安装和维护的PV泄放阀来降低。

呼吸损耗

由于现有蒸汽的热膨胀与大气压变化引起的膨胀,或在没有液位变化的情况下蒸发量的增加(沸腾引发的蒸发除外),而从储罐排出的蒸汽被定义为呼吸损耗。在许多装置中,储罐呼吸损耗可能占蒸发损耗总量的大部分。当超过蒸汽空间中的压力或体积变化极限时,大多数储罐都会出现呼吸损耗。仅适用于几KPA压力或真空度的常压固定顶储罐,呼吸损耗相对较大。设计、安装和维护良好的可变蒸汽空间罐和系统,通常很少没有呼吸损耗。

充装损耗

由于充装而从储罐中排出的蒸汽,无论产生蒸汽的确切机理如何,都被定义为充装损耗。在充装过程中,储罐内液位上升,往往会置换蒸汽。可变蒸汽空间罐和系统设计用于储存大部分(甚至全部)可能置换的蒸汽;独立固定顶罐没有此类规定。在独立固定顶罐中,随着液位的上升,蒸汽被压缩,储罐蒸汽空间内的压力增大,压力超过PV泄放阀压力设定值时,泄放阀打开,允许气体流动。固定顶罐的充装损耗通常高于可变蒸汽空间罐和系统的充装损耗。

排空损耗

液体排出储罐后,从储罐排出的蒸汽被定义为排空损耗。常压固定顶罐最容易出现这种损耗。可变蒸汽空间罐出现这种损耗的情况较少,但如果超过蒸汽储存容量,也会出现。

泄放阀的类型和运行特性

目前有几种基本类型的PV泄放阀。FINEKAY将其分为两大类:1.实体托盘阀。2.隔膜托盘阀。

实体和隔膜托盘阀

实体托盘和隔膜托盘阀门可用于并排压力和真空托盘布置,或堆叠布置(图1)。在并排托盘阀中,采用相同类型的托盘进行泄压和真空释压。在堆叠托盘阀中,不一定采用相似类型的托盘。无论是实体托盘阀还是隔膜托盘阀,都有节流作用,因此,只有当压力高于开启压力时,泄放阀才会大开,达到最大排气量。设定开启压力和全流量压力不得高于最大安全罐压力,以充分保护储罐。通常只有当超压或真空超过初始开启或设定值时,实体和隔膜托盘泄放阀才会达到最大流量。超压或超真空的程度取决于装置的尺寸和设计以及托盘的设计和装载。在初始开启和完全开启状态之间,泄放阀的容量受托盘抬升、孔口流量系数和压力变化的影响。在全开点及以上,容量仅受压力变化的影响。压力释放后,泄放阀在设定值或略低于设定值时关闭。由于在没有超压或超真空的情况下不可能达到最大容量,因此选择的泄放阀必须能够提供所需的排气量,同时不超过储罐设计的最大允许条件。一般情况下,托盘泄放阀要在现场调整设定值比较困难。在某些设计中,可通过更换托盘和/或托盘组件来实现设定值的现场更改。如果有当地法规要求安装阻火器,大多数类型的PV泄放阀都可以配备阻火器。阻火器会增加清洁和维护难度,并降低装置的排气量。使用阻火器时,有必要选择尺寸较大的装置或考虑安装多个PV泄放阀。

紧急泄放阀

紧急泄放阀(见图2)可实现额外的排气量,以释放由于异常情况(如:火灾隐患或常规PV泄放阀故障)导致的内部压力过度,紧急泄放阀通常用于替代罐顶人孔。此类泄放阀可防止储罐破裂和物料溢出。紧急泄放阀的设置应高于PV泄放阀的全容量压力,以确保常规泄放设备的正常运行。图2FINEKAYERV紧急泄放阀(W1B紧急泄放人孔)

PV泄放阀的位置

理论上,从减少蒸发损耗和其他排气角度来看,PV泄放阀应位于储罐蒸汽空间的最高点,以便可以在需要的时候形成最直接、最大的通道。通常情况下,对于直立式储罐,PV泄放阀应位于锥形罐顶的顶点。然而,从实际的角度来看,制造商和用户普遍认为,PV泄放阀应位于大型储罐周边附近,并靠近楼梯或平台,以便进行检修和维护。

泄放阀设置

尽可能采用高的排气设置,可将独立储罐与可变蒸汽空间罐和系统的呼吸损耗降至最低。在完全泄压期间,压力或真空在任何情况下都不得超过应用的最大允许值。常压固定顶罐上的PV泄放阀通常设置为Pa压力或真空。测试数据表明,在通常的Pa基础上,压力设定值提高Pa,可使呼吸损耗减少约7%。然而,测试数据也表明,如果继续提高压力设定值,则每提高Pa对呼吸损耗的减少效果逐渐减弱。在确定PV泄放阀的设定值时,应记住,小型储罐往往能够安全地承受较高的工作压力和真空度,因为小型储罐使用了(一般适用于刚性和其他考虑因素的)最小厚度材料。如果小型储罐采用了较高的排气设置值,则可以考虑这一特点。较大尺寸的储罐具有相似的应用潜力,但潜力相对较小,同样,较大储罐的泄放阀设置也应保持在最大允许工作压力所允许的最高值。当储存挥发性产品的一个或多个常压固定顶罐的蒸汽空间与可变蒸汽空间系统相连时,外围储罐上的泄放阀设置必须足够高,以确保蒸汽能够流入保存空间。在提高泄放阀的设置值之前,应考虑以下因素:1.保护系统的类型。2.储罐最大允许工作压力。3.储罐的尺寸。4.储罐相对标高。5.蒸汽连接管路中的压降。6.蒸汽密度。

7.泵送速率。

泄放阀的测试

为确保PV泄放阀(尤其是安装于大型固定顶罐的PV泄放阀)的正常运行,应在设定压力下对其进行密封性和运作情况测试。此类测试应该在泄放阀安装后进行,此后根据经验按照相应的频率进行。有许多古老的方法用来检查运作中的PV泄放阀,例如:目测、听、以及(气温较高时)闻。但这些方法只能表明泄放阀远远低于可接受的效率水平,因此,泄放阀的价值也较低。如果通过以下方法确定的泄漏率不超过?立方英尺/小时(6英寸或以下泄放阀)或不超过5立方英尺/小时(8英寸或以上泄放阀),则认为PV泄放阀适用于所有实际应用。可将体积已知的塑料袋连接到PV泄放阀的出口,进行运作中泄漏量测试。储罐压力低于泄放阀设定值时,任何泄漏的空气和蒸汽的混合物都将进入塑料袋。因此,必须在储罐处于压力下时进行该测试,且在测试期间,压力必须保持连续。如果发生吸入,测试将无效。在测试开始时,塑料袋紧紧的固定在泄放阀上,排空袋内所有气体。确定塑料袋充气所需的时间。根据测试结果,可以判断泄放阀是否状况良好,是否需要维修或更换。这一测试很简单,但是如果测试时风较大,会影响其结果的准确性。在进行这项测试之前,应确保底座和托盘干燥,因为表面潮湿会造成泄漏率低的假象。上述方法可以判断泄放阀在运作过程中的状况,但为了确保运作良好,PV泄放阀,尤其是大型固定顶罐或升降式浮顶罐上的PV泄放阀,应在设定压力下进行气密性和运作情况测试。此类测试应在泄放阀安装前进行,之后定期进行。对于组装好的泄放阀,必须在低于设定开启压力的情况下进行一次可靠的泄漏测试。底座和托盘须保持干燥,进口必须用一个气密盖盖住,这样空气就可以通过校准排量计或其他可接受的测量装置进出。进行此类测试所需的设备(见图3)。可绘制泄漏曲线,也可测定任何压力或真空水平下的泄漏情况。单独测试托盘或底座的结果不够准确,最多只能算作是部分测试。一项完整的测试必须能够在压力和真空两种条件下检查两个托盘是否泄漏。如果在罐顶上对排气阀进行测试,则必须提供其他排气方式来保护储罐。每次测试中,阀体内压力(或真空)应保持至少5分钟,并应在测试开始和结束时分别记录仪表读数。建议测试压力为设定开启压力(或真空)的四分之三。此测试可对低于开启压力的任何压力下的泄漏率进行真实测量。图3FINEKAY泄放阀测试台(PE-V02)

图3-1FINEKAY压力/真空泄放阀校准报告

维护程序

所有已安装的PV泄放阀和紧急泄放阀需要定期进行检修和维护,频率取决于实际情况。泄放阀和喷嘴法兰之间的垫圈也应定期检修。

具体的维护说明可从咨询泄放阀制造商FINEKAY获得。负责PV泄放阀的人员应在进行任何操作或维护之前,充分了解制造商的相关建议。以下建议为一般性建议。

每个泄放阀应适当拆卸,以确保能够进行彻底检查。应清洁并检查:座面是否出现磨损和点蚀;隔膜是否出现起伏或撕裂;密封液是否凝结、减少、稀释或污染。所有磨损的零件都应修复至原貌或进行更换。所有零件应在干净干燥的条件下正确重组。不应将机油、润滑脂或其他润滑剂涂抹在机械排气阀的导轨或其他表面,以免妨碍自由运动。

如果地方法规要求使用阻火器(见图4),须对阻火器进行定期维护。应移除装有筛网或挡板的托盘;阻火元件应在干燥条件下进行清洁和更换。如果无法进行充分清洁,则应更换阻火器。机油或液体不应涂抹在元件上,以防止灰尘和其他异物堆积。

图4FINEKAY压力真泄放阀/阻火器(C1A/F1A)

冰冻环境

众多地区炼油厂和销售工厂的报告证实,PV泄放阀在冰冻条件下可保持良好性能。可采用适用于冬季的套件将一些老式泄放阀变为全年适用的泄放阀。

总结

尺寸适当,且进行恰当安装和维护的压力/真空泄放阀(PV泄放阀)可减少独立常压固定顶罐和可变蒸汽空间罐和系统的蒸发损耗。要确定适用于某特定应用的类型和尺寸,应考虑以下因素(并非按重要性排序):

1.泄压条件下的流量。2.设定值设置:精确的泄压或真空释压设置。3.泄放条件下超压或超真空情况。4.阻火器要求。5.需要进行维护的频率。6.是否易于维护。7.抗粘、抗冻、抗腐蚀等8.是否易于维修或是否可更换零件。FINEKAY低压控制技术有助减少蒸汽排放,成就安全环境。预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇
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