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      實際應用中儲罐液壓安全閥的液封高度計算

      2020/7/22 11:41:20 點擊:


              液壓安全閥

      液壓安全閥和機械呼吸閥是保證儲罐安全運行的重要設備,前者可在后者失靈時工作。液壓安全閥液封的高度若按正確的計算結果確定,

      則既可減少輕油氣的揮發損耗,又能防止儲罐產生超壓和負壓,保證儲罐的安全運行。給出了液封高度的計算公式,介紹了公式的推導過程和

      計算結果應用于生產的實際效果。


      一、確定液壓安全閥液封高度的重要性

      目前在石油儲運系統中 , 在用儲罐都安裝兩套呼吸閥來保證儲罐的運行安全 , 一套為機械呼吸閥,另一套為液壓安全閥。液壓安全閥設

      在機械呼吸閥的一側,當機械呼吸閥失靈時,液壓安全閥可立即代替其工作。液壓安全閥的壓力和真空調節度比機械呼吸閥大10%,當

      罐內油氣與空氣壓力達到1961.3Pa時才動作。當罐內真空度達到637.4Pa時,液壓安全閥開始進入氣體,所以液壓安全閥可以起到安全

      保護作用。

      1 為某石化公司芳烴廠儲罐安裝的幾種液壓安全閥的有關數據。

      1幾種液壓安全閥的有關數據

      儲罐位號

      規格

      型號

      重量(kg)

      技術條件

      V — 3007

      DN80

      GYA — 80

      38. 0

       

      V — 3011

      DN80

      GYA — 80

      38.0

       

      V — 3008

      DN100

      GYA — 100

      42.0

       

      V — 3009

      DN100

      GYA — 100

      42.0

      1961.3pa

      V — 3010

      DN80

      GYA — 80

      38.0

      -637.4pa

      V — 3001A/B

      DN250

      GYA — 250

      140.2

       

      FB — 3601A/B

      DN150

      GYA — 150

      66.0

       

      19891019日凌晨,一座12000m3的歧化進料罐(拱頂罐)發生爆裂事故。事后查明,呼吸閥內的瓦楞紙將閥片卡死,自力式氮氣

      調節閥泄漏氮氣,導致罐內超壓,儲罐爆裂。該罐為國外設計,國內安裝,未設液壓安全閥。事故教訓說明,為了保證儲罐的運行安

      全,必須對機械呼吸閥各部件進行定期拆檢,防止銹蝕。冬季要注意閥片的防凍,保證起落靈活。對安全閥作經常性的巡檢、測量液

      封高度,并根據季節變化定期更換、補充液封等,是一項必須要做好的日常工作。

      對于油封高度,許多廠都是依靠經驗來確定。例如將油封高度定位于液壓安全閥內標桿高度的1/32/3。但依靠經驗也會產生不安全

      問題,主要體現在加油量不易掌握。加的多罐內壓力達到液壓安全閥的控制壓力時就不工作,加的少油封很快就會被吹出來,空氣進

      入罐內油品的質量就受到影響,油氣揮發使得油品損耗加大,嚴重時還會使儲罐超壓而爆裂,或因儲罐產生負壓而被抽癟。為保證儲

      罐的運行安全,就必須正確確定液壓安全閥的液封高度。

      二、液封高度的計算和計算實例

      1、 液壓安全閥的結構

      液壓安全閥的結構示意圖見圖 1 。

      得到:

      (5)

      液壓安全閥的盛油直徑可以根據這樣的關系來確定,即同體積的液體在內環空間應產生hz高的液封,在外環空間應產生hy高的液封,

      也即受壓時液壓安全閥在內環壓出的密封液的體積應等于液壓安全閥在外環得到的體積:

      由此得到:

                      (6)

      hm為隔板浸入密封液內的深度,根據以上同樣的道理可以得出:

      (7)

      將式(4)和式 (6)代入式(7),

      可以得到:

      (8)

      (8)即為確定液壓安全閥隔板浸入密封液高度的計算公式。

      4、計算實例

      根據表1給出的數據計算液封高度。 py=1961.3Pa,pz=637.4Pa,25號變壓器油的容重

      γ≈0.85。將數據代入式(1)、式(2)和式(8)中,得到hm=57mm。

      計算結果表明,當液壓安全閥的隔板浸入油面的深度為57mm時,才能保證油罐的運行安全。

      三、使用液壓安全閥應注意的問題

      在使用液壓安全閥時應注意下列問題。

      (1)在計算隔板浸入深度時,一定要將用水柱高度表示的壓力和真空度換算成密封液的液柱高度hyhz。

      (2)如果液壓安全閥操作不當,密封液極易吹出,如果發生這種情況,應及時補充密封液,否則,油罐和大氣就會直接相通而大大增加油品

      的蒸發損耗,尤其是要特別注意苯罐和二甲苯罐,防止造成環境污染。

      (3)正確選擇密封液,防止其被吹出。對于液壓安全閥使用的潤滑油,必須選用其凝點低于當地最低氣溫而又不易揮發的油品。

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