当前课程知识点:工业企业消防安全 > 第1章 工业企业防火防爆技术 > 1.3 防爆泄压装置 > 防爆泄压装置
大家好
这节课我要和大家共同学习的内容
是与消防安全息息相关的
另外一大类安全装置
防爆泄压装置
本节课的学习目标是
了解常用的防爆泄压装置
熟悉各类防爆泄压装置的结构、构造
掌握各类防爆泄压装置的应用范围
及阻火原理
防爆泄压装置的作用
是及时排除由于物理变化和
化学变化所引起的超压现象
常见的防爆泄压装置包括安全阀
爆破片、呼吸阀等装置
根据需要它们有时几种混合使用
有时单独使用
在实际运用中
应根据所使用的对象情况来定
首先我们为大家介绍安全阀
安全阀是为了防止高压设备和容器
或易引起压力升高的设备
或容器内部压力超过限度
而发生爆炸的一种安全装置
安全阀的主要作用可以概括为
排放泄压和报警
生活中所使用的最常见的例子就是
高压锅
安全阀的结构及工作原理
安全阀的型式较多
但通常是由阀体
阀芯和加压载荷等三个主要部分组成
阀体与受压设备相通
阀芯下面承受设备内部介质的压力
上面有加压荷载
当设备内压力处于正常值时
加压荷载大于介质压力
因此阀芯紧压于阀座上
安全阀处于关闭状态
当设备内部发生异常超压时
设备内部介质压力大于加压荷载
阀芯被推开
安全阀开启
介质从阀中排出
当设备内部压力恢复正常时
阀芯又重新回到阀座上
安全阀关闭
按照加压荷载方式的不同
安全阀可分为静压式
杠杆式和弹簧式三种
1.静压式安全阀
它由阀座、阀芯和环状铁块组成
通过加减重块的数量
调节阀芯上力的大小
这种安全阀结构简单
但校验麻烦
不便于作提升排放试验
目前已很少采用
2.杠杆式安全阀
它是利用杠杆原理
用重量较轻的重锤代替笨重的环状重块
其开启压力的调整
是用移动重锤与杠杆支点的距离来完成的
如图所示
3.弹簧式安全阀
利用弹簧的压力作为加压荷载
通过调节调整螺丝或调节螺杆
改变弹簧压力的大小
来调节安全阀的开启压力
如图所示
以上为大家介绍了安全阀的类型
安全阀的使用范围有哪些
工业企业中安全阀
主要使用在以下四种情况中
1.由于操作失误
容易引起超压的设备
2.由于日晒、化学反应
附近高温使之受热后
压力很快增高的设备和容器
3.操作机构发生停电、停水
停压缩空气、管道堵塞
仪表失灵等故障时
有可能发生爆炸危险的设备和容器
4.生产过程中有可能发生物理性爆炸的设备
安全阀的安装有哪些要求
1.安全阀应垂直向上安装
在压力容器本体的液面以上气相空间部位
或与连接在压力容器气相空间上的管道相连接
2.防止腐蚀
安全排放
安全阀和排放管要有
防雨雪和尘埃侵入的措施
3.排放应根据介质的不同特性
采取相应的安全措施
若介质有毒
应导入封闭系统
若介质易燃易爆
最好引入火柜系统
或接入邻近的放空设施
排泄易燃液体物料时
排泄管应接入事故槽
污油罐或其它容器
接下来我们看第二类防爆泄压装置
爆破片
爆破片又叫防爆膜、防爆片
一般装设在不适宜于
装设安全阀的压力容器或管道上
它的作用是当容器内
发生超压达到设定压力时
排出设备内气体或粉尘爆炸时
产生的压力
以防容器或设备爆裂扩大爆炸事故
它的构成主要是一薄形膜片
此膜片可以是金属
非金属和塑性材料
爆破片的适用范围有哪些
这个是需要大家重点掌握的内容
一般装设在不适宜于装设安全阀的
压力容器或管道上
包含有哪些情况呢
一共有5种情况
1.存在爆燃或异常反应
使压力瞬间急剧上升的场合
这种场合弹簧式安全阀
由于惯性而不相适应
而爆破片的动作速度要比安全阀快得多
2.不允许介质有任何泄漏的场合
因为各种安全阀一般总有微量的泄漏
3.运行中能产生大量沉淀或粘附物
妨碍安全阀正常动作的场合
4.工作介质有腐蚀性或
有结晶和聚合物料的设备
可用爆破片保护安全阀免受
腐蚀作用和提高安全阀
在结晶和聚合物质中的工作性能
5.气体排放口径<12mm或>150mm
且要求全量泄放或全量泄放时
毫无阻碍的场合
这类场合一般没有相匹配的安全阀产品
爆破片有哪些种类
工业企业中使用的爆破片类型很多
构造多异
根据其破裂特性可分为
断裂型、碎裂型、剪切型
逆动型(反拱型)等形式
1.断裂型爆破片
这种爆破片结构最简单
用得最广泛
它是由膜片夹持圈和挡片组成
并装于连接法兰之间
有平板式和预拱式两种
如图所示
由于考虑到膜片受到压力作用后
会产生很大的塑性变形
所以在制造膜片时
先对膜片施以约等于断裂压力90%的压力
使之凸起
使材料的塑变量几乎达到极限
因而增大了膜片的速动性
断裂型膜片通常是用塑性材料制成
金属薄板
如铝、镍、不锈钢、黄铜
铜、钛等制成
也有非金属膜片的
如聚乙烯薄膜、纸板
石棉橡胶板、石棉板等
2.逆动型爆破片
逆动型爆破片同断裂型膜片的主要区别
是膜片的凸面是朝向高压侧
当设备内部超压时
球面失去稳定性并迅速向外翻鼓
这种膜片适用于
不变载荷或交变载荷的保护
3.碎裂型爆破片
这种膜片是用诸如铸铁、石墨
硬橡胶、聚氯乙烯、玻璃等脆性材料制做
膜片在爆破前不发生明显的塑性变形
惯性最小
爆破片有哪些特点
1.结构简单
动作迅速
2.在爆破前能完全保证设备的密封性
无泄漏
能适应粘稠介质
且排放量比同口径安全阀大
3.膜片一旦爆破后
不可重复使用
4.爆破后
设备一直处于敞开状态
介质大量外泄
造成生产过程中断
不能保证连续生产的进行
综合分析安全阀和爆破片
各自的优缺点
不难发现
安全阀具有动作后回复
可重复使用的优点
但不能安全密封
不适合黏稠物料
防爆片则有排放量大
密封性好的特点
但破裂后不能恢复
只能一次性使用
因此
在一些特殊的场合
将两者组合起来使用
可以充分发挥它们各自的优点
因此出现了爆破片与安全阀
组合使用的方法
1.串联组合安装
分为两种串联情况
在安全阀入口处装设爆破片
这种安装方法适用于
密封和耐腐蚀要求高以及黏污介质
爆破片对安全阀起保护作用
安全阀也可使容器暂时继续运行
但要求必须保证膜片破裂后
不妨碍安全阀的动作
在安全阀出口处装设爆破片
这种方式适应于
介质是昂贵的气体或剧毒气体
且比较洁净、无粘性物质
此处的安全阀应是一种
特殊设计的安全阀
即不管阀与膜片之间存在压力与否
当容器内压力升至安全阀开启压力值时
就能动作排气
2.并联组合安装
这种安装方式爆破片的设计爆破压力
应稍高于安全阀的开启压力
是将安全阀作为一级泄放装置
当因物理原因超压时
由安全阀排放
而爆破片为二级泄放装置
当因化学反应原因急剧超压时
由爆破片与安全阀共同排放
这种结构适用于保护露天装置
或半敞开式厂房内的设备
当设备爆炸压力升高、爆破片破裂
等爆炸气体泄放之后
安全阀可立即关闭
以免继续外泄或空气进入造成危险
下面我们来看一看呼吸阀
呼吸阀一共有两种
(一)机械呼吸阀
机械呼吸阀设在油罐顶板上
是调节油罐内外压力
保护油罐储油安全的重要附件
它在一般情况下能保持油罐的密闭性
而在必要时又能自动通气平衡压力
机械呼吸阀的构造如图所示
它是一个用铸铁或铝铸成的盒子
盒内有两个阀
当罐内气体的压力达到
油罐所能承受的极限时
压力阀即被顶开
气体自罐内逸出
使罐内压力不再继续升高
当罐内的真空度达到油罐
所能承受的负压极限时
罐外的空气将顶开真空阀而进入罐内
使罐内的真空度不再升高
机械呼吸阀的排气压力和吸入真空度
是依靠阀盘的重量来控制的
目前常用的机械呼吸阀在冬季时
阀盘易冻结于阀座上而失去作用
为了防止阀盘冻结在阀座上
阀座宽度应尽量小些
最好不超过2mm
当机械呼吸阀发生故障失灵时
液压呼吸阀就能代替机械呼吸阀
进行排气或吸气
(二)液压安全阀
液压安全阀是装设在油罐顶上
保护油罐安全的另一个重要附件
如图所示
当机械呼吸阀发生故障失灵时
液压安全阀就能代替机械呼吸阀
进行排气或吸气
在油罐上既装设机械呼吸阀
又装设液压呼吸阀
就更安全
液压呼吸阀控制的压力或真空值
比机械呼吸阀高10%
故正常情况下
是不会动作的
阀内的液封为沸点高、不易挥发
凝固点低和粘度低的液体
如轻柴油、低粘度润滑油
甘油水溶液和乙二醇等
同时要求封液不与罐内液体发生反应
当罐内气体处于正压状态时
气体由内环空间把封液挤入外环空间中
封液液位不断变化
当内环空间的液位与隔板的下缘相平时
罐内气体经过隔板下缘经封液
以小气泡的形式逸入大气
相反
当罐内出现负压时
外环空间的封液将进入内环空间
大气将进入罐内
根据动作原理
规定机械呼吸阀及液压呼吸阀
必须配有阻火器
这节课我们就讲到这
谢谢大家
-1.1 阻火装置上
--阻火装置上
-1.2 阻火装置下
--阻火装置下
-1.3 防爆泄压装置
--防爆泄压装置
-2.1 喷涂
--喷涂
-3.1 石油炼制
--石油炼制
-3.2 石油库
--石油库
-3.3 汽车加油站
--汽车加油站
-4.1 乙炔生产
--乙炔生产
-4.2 氧气生产
--氧气生产
-4.3 氯气生产
--氯气生产
-4.4 塑料及其制品生产
--塑料及其制品生产
-前言
--前言
-5.1 粮食加工及储存
--小麦制粉
--食用油加工
-5.2 纸类生产及储存
--纸类生产及储存
-5.3 纺织生产及储存
--纺织生产及储存
-5.4 木材加工及储存
--木材加工及储存
-5.5 酒类生产及储存
--酒类生产及储存