磁翻板液位計減壓閥尺寸選擇及應用風險的問題分析
發布時間：2019-06-29 發布作者：
安全閥尺寸 - 減壓裝置（PRD）廣泛而有效地用于保護過程設備，例如管道系統，壓力容器，蒸餾塔和其他設備，使其壓力超過設計壓力等級超過固定的預定量。磁翻板液位計減壓閥的目的是防止設備損壞，防止對人員造成傷害并避免對環境的潛在風險。
PRD在指定壓力下運行，從包含能量的過程中噴射質量，并且釋放該能量降低了過程壓力。因此，必須進行適當的安全閥尺寸確保流體具有足夠的流動區域以離開過程，從而保證過程工廠和設備的安全操作。然而，它并沒有結束。由于安全磁翻板液位計減壓閥必須能夠始終運行，除了適當的尺寸外，還必須對PRD的正確選擇，制造，組裝，測試，安裝和維護給予應有的注意。這對于確保符合設計意圖的較大保護至關重要。
有許多不同的方法可以在系統中遇到高壓，例如控制閥失效，外部火災，液體熱膨脹或失控的反應。每個潛在的超壓原因通常被稱為情景，所有潛在的超壓情景必須在確定磁翻板液位計減壓閥或減壓系統的尺寸之前進行識別，表征（可信或不可信）并記錄。
已知壓力釋放閥的尺寸和選擇僅通過匹配可用容器噴嘴的連接尺寸或管道連接的尺寸來確定。正確的安全閥尺寸是一個復雜的過程，并且有許多方法和工具可用于確定這種裝置的尺寸。用于磁翻板液位計減壓閥尺寸的兩種常用標準是ISO 4126和美國石油協會API RP520第I部分。后一標準是較廣泛用于磁翻板液位計減壓閥尺寸的標準。這些標準概述了用于確定各種流動條件的磁翻板液位計減壓閥尺寸的幾個等式，例如液體流量，氣體流量（臨界和亞臨界），蒸汽流量和兩相流量。
在我們進一步考慮磁翻板液位計減壓閥尺寸的主題之前，我們首先應該了解一些使用的術語。
較大允許工作壓力（MAWP）：這是指在該壓力規定的指定重合溫度下，正常工作位置的完工船頂部允許的較大表壓。壓力是內部或外部壓力值中的較小值，其由容器的每個元件的容器設計規則使用實際標稱厚度確定，不包括允許腐蝕的額外金屬厚度和除壓力之外的負載。MAWP是保護容器的減壓裝置的壓力設定的基礎。當設計規則僅用于計算每個元素的較小厚度時，MAWP通常大于設計壓力但可以等于設計壓力，并且不進行計算以確定MAWP的值。
設定壓力：表示設備運行的壓力。注意，彈簧操作安全閥的設定壓力的92％至95％可能發生少量泄漏。
過壓：這表示設備設定壓力的壓力增加，通常表示為設定壓力的百分比。需要足夠的過壓才能實現全升程。
累積：這表示高于MAWP的壓力增加，通常表示為MAWP的百分比。當安全閥處于MAWP時，過壓和累積是相等的。
背壓：這代表減壓裝置下游的壓力。這包括由于從減壓裝置通過下游管道排出的流體而產生的疊加背壓和累積背壓。
已經注意到，PRD'S保護設備免受超過設計壓力額定值的壓力超過固定的預定量。ASME鍋爐和壓力容器規范第VIII節概述了壓力容器的設計要求以及保護它們的安全閥占較大允許工作壓力（MAWP）的百分比。圖1概述了ASME的建議。
左欄列出了壓力容器的要求，右欄列出了安全閥的要求。整個圖相對于MAWP，其被賦予100％的任意值。
圖1顯示容器的MAWP等于安全閥較大允許設定壓力。這種關系適用于受單個設備保護的船只。如果容器受多個裝置保護，則必須將一個安全閥設置為不高于MAWP，但其他安全閥可設置為高達MAWP的105％。
安全閥通常設置為在MAWP處打開。預期的操作壓力應足夠低，以防止在正常操作期間啟動釋放裝置。設定壓力和較大工作壓力之間的差值稱為操作裕度。所需的操作裕度取決于減壓裝置的類型和過程的壓力控制能力。
圖1還說明了由單個裝置保護的壓力容器的允許累積為110％。這種情況的例外是火災暴露場景，其允許累積量是MAWP的121％。在多種減壓裝置用于非火災條件的情況下，允許的累積量為116％。
安全閥尺寸是一個復雜的多步驟過程。以下步驟概述了作為尺寸調整過程的一部分給出的一些注意事項。
定義受保護的系統：這可能包括多個設備項目，并且對于涉及具有不同壓力等級的連接設備的過程而言可能變得非常復雜。這種情況的一個例子是蒸餾塔頂部的減壓裝置。該裝置可以保護塔，冷凝器，再沸器和 累加器。
放置減壓裝置：確定可能需要過壓保護的位置。以下要點概述了可能需要救濟裝置的一些位置：
壓力容器需要過壓保護。
由于過程控制失敗而導致過壓風險。
壓縮機，PD泵 和 渦輪機在排放側需要壓力安全釋放裝置以防止死角。
救濟裝置應安裝在有液體的管線上 風險 由于熱膨脹導致的超壓。
壓力低儲罐需要壓力和真空釋放才能正常運行。還必須保護坦克免受可能產生異常高通風負荷的緊急事件的影響。
容器夾套需要自己的過壓保護。
3.定義超壓情景：通常有多種情況可能導致每個單獨的過程設備產生過壓。應詳細審查工廠P＆ID，以確定這些情景。在設計階段應注意確保您正在處理較新的圖紙。確定所有方案后，下一步是表征這是可信和不可信的。值得注意的是，ASME鍋爐和壓力容器規范第VIII節要求所有壓力容器都具有過壓保護，無論是否存在任何過壓情況。這個因此需要安裝減壓裝置以確保符合標準。必須小心因此 確保為系統和/或設備提供救濟保護，以確保符合相關標準。
4.選擇減壓裝置的類型：由于磁翻板液位計減壓閥的尺寸計算取決于所選
磁翻板液位計減壓閥的類型，我們需要為給定的應用選擇合適的磁翻板液位計減壓閥。較常見的裝置是彈簧操作的平衡波紋管，爆破片，先導式和破裂銷釋放裝置。也可以使用這些裝置的組合。應從安全性和可靠性的角度考慮重新安裝減壓裝置。
5.獲取安全閥尺寸設計數據：設計數據通常包括流體物理特性，如密度，粘度，熱容， 熱 的 蒸發 和蒸汽壓力以及流速，超壓，背壓 和 受保護設備MAWP。
6.確定流動條件（單相或兩相）：此時 階段識別流動的流體是否處于單相或兩相狀態是有用的，因為這也對所選的磁翻板液位計減壓閥尺寸方程有影響。FluidFlow無需設計人員進行此認證，因為軟件可識別流體物理屬性（包括相態）并自動應用適當的方程式。
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