【工艺小讨论】之安全阀阀后管线设置

讨论起因：
         很多公司进入年度大修期间，各种设备都要拆下检查。昨天同事在拆一个安全阀的时候发现了一个问题，想来不知道是设计问题还是安装问题，跟大家讨论讨论，希望各位海友指点一二。

事情经过：   
          容器顶部管线、通过安全阀后，直接进入火炬总管。由于容器是间歇操作，所以管线没有设置一个阀门，而且安全阀也没有旁路，如下图：



容器置换完毕后，拆卸安全阀的时候，发现安全阀后有积液，由于积液多是工艺介质，遇到水会放出大量的酸气，污染较大。幸亏现场拆卸人员防护措施做得好，没有吸入，但是流出来的积液确实始料未及的。

下面是现场图，有关人员提出的整改措施是在安全阀后追加排液阀，在拆除安全阀的时候提前进行阀后排液操作，避免再次出现此状况。



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我现在的问题是：
（1）安全阀阀后为什么会存有积液？安全阀漏了么？积液（相当于背压吧）对安全阀的影响有多大？
（2）积液的产生是工艺设计导致还是现场安装导致？
（3）安全阀阀后追加排液阀是否合理？

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希望广大海友踊跃讨论，精彩回复会有超版奖励~~

同样试试不太灵光@
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往期【工艺小讨论】系列

【工艺小讨论】之谁让我波动的？？
【工艺小讨论】之罐区储罐用途更改
【工艺小讨论】之这个换热器怎么设计？？
【工艺小讨论】之阻火器的设置

xilihuagong 发表于 2014-8-26 10:33

                               
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这次总算@到人了~~

正常在设计安全阀的时候要考虑阀后积液问题么？一般积液是在什么情况下产生的？

H/G-20570.2-1995 安全阀的设置与选用：
里面对直接排大气的和密闭收集的阀后管线，分别给予了规定。
可以看13.0.2.1，13.0.3.1的详细描述。

安全阀（呼吸阀）后管线无法避免产生积液时，要设置放净阀。不然就会出现你提到的，检修泄漏甚至伤人的事故。

这个一般来说是设计单位要考虑的，是设计问题。

这个就是配管设计的时候没有按照规范来，现在的话审查一下就打下来，所有安全阀泄放后进入火炬管网的都得抬到管网上面斜向下接入，并不是安装排净能解决的问题，你排净阀装在后面泄放的时候还是比较危险的。所以我们经常看到现在设计的安全阀举得老高的，有的上了厂房顶上的，管廊顶上的比比皆是。配管不好干啊。

yaobing 发表于 2014-8-26 12:09

                               
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像平沙说的也有可能是安全阀的放置的平台比火炬总管低，气体在安全阀入口累积，冷凝产生酸液。

现场我去确认了，火炬总管在管廊上，安全阀低一些，阀后管线现场图也看到了垂直向上，连接到管廊上后从火炬总管的顶部垂直插进去的，所以应不存在火炬总管上积液回流，难道说是安全阀日常有微漏？？

安全内漏应该是咱化工行业没法解决的问题吧，你们也肯定烦人，我是一直没有想到好的办法解决，你问我内漏有多厉害，我算不了，没法告诉你！犀利超版，为了防止安全阀内漏，我这边就有个技改，我在我的火炬管线上加了一个冷却器后面接了一个i分液罐，你们可能不会想到，我每个月可以回收到将近100kg的甲醇，效益不大，全国化工首次这么干的，这就是安全阀内漏的结果！你说内漏影响大不大！！！

安全阀后出现凝液是设计的失误，牵扯安全问题无小事，这个问题不是说不可避免，针对这种问题，有成熟的方案应对。
如果安全阀后出现凝液，导致安全阀背压升高，安全阀启动迟缓，如果是急剧的压力升高，会导致安全事故的发生，如果气温过低，或介质凝固点高，还会堵塞阀后管道，事故状态压力无法泄放。
安全阀起跳后，剧烈的气体排泄，会夹带设备内一部分液相，或者高温气体进入安全阀后管线冷凝(阀后是没有保温伴热的)，设计者是忽略了这两点的，按照纯气相考虑了就可能带来严重的安全隐患。
如果介质为安全环保无污染的物质，设置泪孔就可以，阀门都可以省掉了
如果介质有毒害，可以加氮气扫线(氮气线不要忘记了止回阀，管道等级分级也要重视，切断阀后含切断阀按照高等级设计)，将泄放物料扫进火炬线，进入火炬线的气液分离罐进行分离。
当然针对不是很危险的毒害介质也有加倒淋的(不要忘记加个管帽)，这个看介质啦

犀利哥：先回答问题

1、这个部位积液，安全阀内漏的可能性不大，主要是火炬管内放空气冷凝积累的，积液管冷凝液主要是工艺介质，不知道是什么工艺介质和安全阀阀座后弹簧等组件材质，会不会造成对安全阀组件造成腐蚀，这个要考虑。其次是你这容器压力多大？安全阀后有积液，当安全阀起跳时，这就很危险了，安全阀泄压造成水击，很有可能吹掉垫片，造成生产事故。

2、这个应该是工艺设计导致，现场配管都是按照管线图来施工的，这个不能造假的。

3、加排液阀，安全阀校验时解决了，可没考虑到异常起跳时。前面前辈们给的标准很清楚，还是重新配管引到火炬管上方，45度插入。

以上个人实际生产理解，希望广大兄弟来拍

前面有人提到火炬线45度顺向切入总管的，这个是必须的，但是设备一般都会比火炬管低，所以肯定阀后管线升高到火炬总管上方然后顺向45度切入总管，这个死角还是很难避免。然后大家什么举高安全阀什么的，这个完全没必要，安全阀设置的离设备越近，阀前管道阻力将越小越安全，出现事故越能够及时起跳。所以设备安全阀低于火炬总管没有任何问题。
泪空反串火炬气的问题，很好解决，火炬管网压力和火炬线管径已知，泪空直径已知，按照化工原理第一章学的流体力学知识算一下，泪空排放阻力降多大，火炬管的阻力降多大，按照流体分配原则看看，泪空会有排放吗。不知安全阀后管径多大，看图的话开个8mm泪空基本没什么问题，当然前提是你的介质要安全环保无公害

我看有不少人都有这个疑问了，还有很多人对我的回复有异议的，我统一回复一下，第一，根据国家质检总结特监局编制的中国石化出版社出版的第二版《全国压力管道设计审批人员培训教材》第220页5.3.64中规定，“确定火炬总管位置时，要考虑安全阀及其排放管应高于火炬总管，并不宜有‘袋形’，公称直径大于或等于50mm的排放管应顺介质流向45°斜接到火炬总管顶部，尽可能地减少局部阻力。”
第224页5.3.75安全法及其管道的布置的要求中规定了，（8）公称直径等于或大于50mm的安全阀出口管道排入密闭系统时应顺介质流向45°斜接在排放总管的顶部。
（1）安全阀应直立安装并靠近被保护的设备或管道，如不能靠近布置，则从被保护的设备或管道到安全阀进口的管道总压降，不应超过安全阀定压值的3%。
综上列举，第一，我说的45°顶部斜接是有根据的，由于出差在外，我手上没带管道的规范，但这本质监局的书该可以说服了吧。
第二，大家疑问把安全阀举上去的作为，因为这本应该是在做火炬系统的时候定总管标高的时候考虑的问题，但是由于后期的改造和局部设备泄放点的标高问题，导致势必会有部分安全阀及其泄放管道出现低于总管的情况，这时候为了保证安全，就牺牲一些安全阀进口管的阻力降，但是一般安全阀泄放时的流速很高，致使进口管的阻力降很低，还有一般都是直管段，基本很少很少有能大于定压的3%的，能超过火炬总管背压的3%的都不多，更何况安全阀定压了，所以如果没有特殊情况我觉得都能满足，这也是目前配管行业经常用到的处理安全阀的方法。
第三，对于上面有人提到了支撑问题，这没招，就得自己想办法，搭架子，拉支撑，做一次管架，不行就做个结构柱，各显其能吧。
以上是我对各位对我回复的内容质疑的海友的小小辩解吧，不对之处，大家拍砖。

积液排除 在管低位开个孔焊接一个针阀接管成本也不大，对安全阀影响也小

在弯头处，最低点，开一个直径6～10mm的泪孔，接管引到密封桶内。
如果是有毒有害，易燃易爆的介质，还可以在桶内加水封。（当然前提是不与水反应的哦）

清城君 发表于 2014-8-26 10:26

                               
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积液排除 在管低位开个孔焊接一个针阀接管成本也不大，对安全阀影响也小

看来你们也发现过积液？？
清城的意思是直接在安全阀阀后追加排液阀是没问题的？

平沙 发表于 2014-8-26 10:29

                               
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在弯头处，最低点，开一个直径6～10mm的泪孔，接管引到密封桶内。
如果是有毒有害，易燃易爆的介质，还可以 ...

这次总算@到人了~~

正常在设计安全阀的时候要考虑阀后积液问题么？一般积液是在什么情况下产生的？

xilihuagong 发表于 2014-8-26 10:32

                               
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看来你们也发现过积液？？
清城的意思是直接在安全阀阀后追加排液阀是没问题的？

我们的一条尾气管在连接到总管的地方有U形的低点连接，在最低处安装了一个小的球阀。
安全阀后面的管线压力不高的，安装一个小的接管没有问题的，安装压力管道施工要求施工就行了

感觉那里加排液阀很合理

犀利你们阀后的配管是怎么走向的，按道理不应该有积液的，斜向下45°斜扎进火炬总管的话

yaobing 发表于 2014-8-26 11:54

                               
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犀利你们阀后的配管是怎么走向的，按道理不应该有积液的，斜向下45°斜扎进火炬总管的话

不错，yao版说到重点上了，我也是不明白为什么会产生积液，然后看了楼上平沙说的规范，我看了一下，确实有说要斜向下45度从上扎进火炬总管的，我下午去现场看看我们现场管线是怎么设置的，有可能没有按照要求进火炬总管，这或许就是产生积液的原因吧~~

多谢大yao提醒~~

xilihuagong 发表于 2014-8-26 11:59

                               
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不错，yao版说到重点上了，我也是不明白为什么会产生积液，然后看了楼上平沙说的规范，我看了一下，确实有 ...

像平沙说的也有可能是安全阀的放置的平台比火炬总管低，气体在安全阀入口累积，冷凝产生酸液。

直接设备放空做个旁路到安全阀后面，然后加个阻火器，应该可以吧

（1）凡是死区的地方都有可能有积液，积液多了肯定不行啊，每次一泄压就会震动，对管道影响很大
（2）从你给出的图来看，肯定是设计问题。有几个方案，一个是拐弯地方加个泪孔，或者是加个小放空阀，其实安全阀设计都是按套路来的，首先设计一个旁路手阀（如果没有备用安全阀的话），然后每个安全阀上下游各有一个CSO 和小放空阀
（3）这个就是（2）里我说的

两种可能：
1、火炬液相串过来的，比如说泻放量比较大，火炬压力比较高而且持续的时间比较长。再者就是入火炬口设置不合理（可能性比较小，这个火炬好检查，爬到管廊上一看就明白了）
2、安全阀微漏，或者安全阀起跳过。

jacques0920 发表于 2014-8-26 12:54

                               
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（1）凡是死区的地方都有可能有积液，积液多了肯定不行啊，每次一泄压就会震动，对管道影响很大
（2）从你 ...

坡度不能阻止压力高的蒸汽向低压区扩散和冷凝啊？

蒸汽安全阀对大气，防止热水伤人，阀后低点要加泪孔或排液阀，液化气等密闭排放的就不用，酸性气防冻要加伴热。

此处有积液正常啊，你安全阀内漏撒的，或者你安全放过一次空，里面就会有积液啊，放空总管是冷端，我们的精馏塔顶气相安全阀出口也是有个U型弯，每次都有液体啊，
加导淋有必要，如果里面液体多了的话，安全阀调，就会发生水击，

yaobing 发表于 2014-8-26 11:54

                               
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犀利你们阀后的配管是怎么走向的，按道理不应该有积液的，斜向下45°斜扎进火炬总管的话

这个位置积液和火炬总管走向没有管线，如果这个安全阀内漏，他的泄漏口就是一个冷端，泄漏的气体会一直冷凝啊，他的安全阀出口就是个盲肠！！他高也会积液，低也会积液，避免不了！
只有是盲肠，就避免不了，积液！！！

平沙 发表于 2014-8-26 10:29

                               
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在弯头处，最低点，开一个直径6～10mm的泪孔，接管引到密封桶内。
如果是有毒有害，易燃易爆的介质，还可以 ...

化工啊，大气点哦，还什么泪孔！要么就上一个导淋完事！！！嘿嘿！不过安全阀后积液不会多啊，