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EHS中国 法规首页 泄压装置的检测 (SY/T 6499-2000) (已作废)

泄压装置的检测 (SY/T 6499-2000) (已作废)

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发文字号:SY/T 6499-2000

颁布部门:国家石油和化学工业局

法律效力:行业标准

应用分类:特种设备类

颁布日期:2000-12-12生效日期:2001-06-01

1概述

1.1范围
本标准描述了普遍用于石油和石化工业的自动泄压装置。作为用户工厂中这些装置的检验和管理的指南,本标准的目的是确保这些装置良好的工作性能。本标准所涉及的内容包括弹簧泄压阀、液压先导操作泄压阀和爆破片等。
本标准的内容并不取代对调整装置本身的需求。本标准不包括贮罐上薄弱的焊缝和部位、防爆门、易熔塞、控制阀和其他以外动力源为能量操作或手动操作的装置。本标准也不包括在制造厂的检验和试验,其检验和试验通常在相应的规范和购货要求中说明。
本标准不包含对检验和维修泄压装置的机械人员的培训要求。如需查阅这部分内容,请看SY/T6507—2000《压力容器检验规范 维护检验、定级、修理和改造》,其中给出了质量系统的要求并指明了维修部门如何建立和制定培训计划以培养合格人员。

1.2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T6507—2000 压力容器检验规范 维护检验、定级、修理和改造
API RP 520 I 炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装 第一部分 尺寸确定和选择(第5版)
API RP 520 II炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装推荐作法 第二部分 安装 (第3版)
API RP 521 泄压和减压系统指南(第3版,1990年11月)
API Std 527 泄压阀阀座的紧密度(第3版)
API Std 620 大型焊接低压储罐的设计和制造(第8版,1990年6月)
ASME 锅炉及压力容器规范
ASME PTC 25.3 安全阀和泄压阀 

2 泄压装置

2.1概述
泄压装置通过在预设压力下自动开启,防止工艺系统和储存容器因超压而破坏,从而保护人员和设备。其基本类型包括弹簧式泄压阀、先导泄压阀、爆破片、配重装置、压力负荷式安全装置和压力或真空通风阀。
泄压装置由入口处静压力启动,并被设计为在紧急情况或非正常条件下启动,防止内部流体或蒸汽压力上升超过设定值。该类装置还可以设计成防止设备内部真空度过大。

2.2泄压装置类型
2.2.1泄压阀
2.2.1.1概述
泄压阀是一种在其工作介质侧静压过大时开启,使介质流出直至恢复正常压力值的自动泄压装置。该装置在工作介质侧达到一定的静压时开启,防止介质压力增长到超过预先确定的最大安全值。一旦系统压力下降至低于该阀的整定压力,恢复到正常情况时,该阀就会自动关闭,以防止介质过量流失。整定压力(开启压力)和回座压力取决于阀的类型和调整。它可以是安全阀、泄放阀、安全泄放阀或先导操作安全泄放阀。
2.2.1.2安全阀
2.2.1.2.1概述
安全阀是一种弹簧式泄压装置,在阀入口压力达到足够静压时爆发开启,气体或蒸汽的动能克服弹簧作用在阀瓣上的力使其抬起并允许少量超压。阀门回座压力低于开启压力整定值,阀门排放后即可关闭。
安全阀的弹簧通常完全露在阀帽之外,以防止因泄漏介质温度造成劣化。常见的安全阀有提升手柄,可以手动开启以确保工作部件的灵活操作。开式阀帽安全阀在下游侧无压。图1是一个全开启顶端导向安全阀。

图1 顶端导向安全阀

2.2.1.2.2应用
安全阀用在蒸汽锅炉的汽包上和过热器上,也可以用于炼油厂中一般的以空气和蒸汽为介质的装置上。安全阀排放管包括一个能通向大气的排放弯头或一个通向大气的排放短管。
2.2.1.2.3限制条件
安全阀不能在以下方面使用:
a) 有腐蚀的炼制设备里;
b) 任何存在背压的装置中(见API RP 520 I);
c) 排放管必须接到远处;
d) 溢出的流体不允许在安全阀周围扩散;
e) 液体介质;
f) 作为压力控制或旁通阀。
2.2.1.3泄放阀
2.2.1.3.1概述
泄放阀是弹簧式压力释放装置,用于以液体为介质的设备。当入口压力达到整定值时,克服弹簧阻力将阀瓣顶离阀座,并随着入口压力和阀瓣提升高度的增加,液体流量增加。阀回座压力值低于整定压力值,介质排出后压力即可达到回座压力值。泄放阀按用途可选择超压10%或25%的类型。
为防止腐蚀、有毒或贵重流体放出,阀盖为封闭设计,它们可根据需要配有提升手柄、平衡波纹管和软阀座,图2表示一种泄压阀。ASME规范要求从1986年1月1日后,液体装置泄放阀出厂需带有参数证明和标记。

图2 泄放阀
 
2.2.1.3.2 应用
泄放阀通常用于不可压缩流体(见API RP 520 I)
2.2.1.3.3限制条件
下列情况不能使用泄放阀:
a) 水蒸气、空气、气体或挥发气介质设备中;
b) 背压易变化的设备中,除非阀设计有平衡波纹管或活塞;
c) 作为压力控制或旁通阀。
ASME规范要求1986年1月1日以后安装的泄放阀必须带有参数证明和标记,无标记的阀不能用于液体设备。
2.2.1.4安全泄放阀
2.2.1.4.1概述
安全泄放阀是一种弹簧式泄压阀,当用于气体或挥发气的设备时,作为安全阀使用;用于液体设备时,作为泄放阀使用。有封闭弹簧的阀盖形成压力密封的安全泄放阀称为常规型,能够降低背压对操作的影响的安全泄放阀称为平衡型。安全泄放阀在可压缩介质中压力超出整定值的10%或在不可压缩介质中压力超出整定值的25%即全部开启,见图3。

图3 常规型安全泄放阀
 
2.2.1.4.2常规型安全泄放阀
2.2.1.4.2.1概述
常规型安全泄放阀有一个与排放侧相通的弹簧室。其操作参数(开启压力、回座压力和排放能力)直接受安全泄放阀背压变化的影响。
2.2.1.4.2.2应用
常规型安全泄放阀用于炼制加工工业处理可燃、高温或有毒的介质,并通过封闭的排放系统,将介质排放至安全的地方。它们用于下列条件:
a) 在一般的气体、挥发气、水蒸气、空气或液体的炼制设备中;
b) 在腐蚀性炼油设备中;
c) 当阀的排放物必须管输至偏远的地点时。
(见2.2.1.4.2.3关于此项应用的限制条件。)
2.2.1.4.2.3限制条件
常规型安全泄放阀不可以用在2.2.1.4.2.2中所述的、有稳定的叠加背压的或任何背压压力超过整定压力的10%的设备,同时,下列情况也不应使用:
a) 在蒸汽锅炉的汽包或过热器上;
b) 背压变化的情况(见API RP 520 I);
c) 作为压力控制或旁通阀。
2.2.1.4.3平衡型安全泄放阀
2.2.1.4.3.1概述
平衡型安全泄放阀是一种有压力平衡波纹管、活塞或两者都有以减少背压对操作参数(开启压力、回座压力和排放能力)影响的安全泄放阀。下游方向是否有压力密封作用取决于设计,提升手柄是可选择的。图4是平衡波纹管型安全泄放阀,图5是带辅助平衡活塞的平衡波纹管安全泄放阀。

图4 平衡波纹管型安全泄放阀
 

图5 带辅助平衡活塞的平衡波纹管安全泄放阀
 
2.2.1.4.3.2应用
平衡型安全泄放阀通常用于炼制加工工业处理可燃、高温或有毒介质,并通过封闭的排放系统将介质排放至安全的偏远地点。阀按下列情况使用:
a) 在炼厂中用于一般的气体、挥发气、水蒸气、空气或液体介质;
b) 有腐蚀性介质的炼制设备中;
c) 排放物必须通过排泄管排放至偏远处时。
(见2.2.1.4.3.3关于这些应用的限制条件。)
2.2.1.4.3.3限制条件
平衡型安全泄放阀不应在下列环境中使用:
a) 在蒸汽锅炉汽包上或过热器上;
b) 作为压力控制或旁通阀。
由于平衡型阀有能排气的阀帽,因此必须考虑用接管将排气引至安全地点。如果平衡波纹管损坏,则该类阀门不管有或没有辅助平衡活塞都将从阀盖排气处排出液体。阀门制造手册中的数据表列出了背压的极限,该极限是依据波纹管的机械强度而定的,因而不应超出。
2.2.1.5先导操作安全泄放阀
2.2.1.5.1概述
先导操作安全泄放阀是一种其主泄放阀由一个小型弹簧(设置开关)泄压阀控制的泄压阀。根据设计,先导阀机构(控制组件)和主阀或者安装在一起或者独立安装。先导阀是一种弹簧阀,用以测量压力,并根据压力的大小开启或关闭。工艺的压力或者通过先导阀打开主阀而泄压,或者传递到主阀的非平衡活塞、膜片或波纹管的顶部使之关闭。ASME规范第Ⅷ卷要求,如果先导阀的基础部件失灵,先导安全泄放阀在不超过整定压力值全部开启和泄放。图6所示低压膜片型先导泄放阀,图7、图8所示高压先导泄放阀,带有非平衡活塞,具有完整连接的先导液压器;图8也表明了可选的双重管的压力信号来源于容器中和具有平衡作用的双重出口管。

图6 低压膜片型先导泄放阀
 
图7 高压先导泄放阀


图8 带可选双重出口管的高压先导泄放阀

2.2.1.5.2应用
先导操作安全泄放阀通常在下列情况下使用:
a) 高压装置大幅泄压的地方,因为许多先导阀能被设置在入口法兰的最高压力处;
b) 容器工作压力和阀门开启压力差很小的地方;
c) 大型低压储罐上(见API Std 620);
d) 需短时放空的地方;
e) 背压高和要求平衡设计的位置,因为带有通向大气的先导元件的先导阀能做到充分平衡;
f) 使用经济且不被2.2.1.5.3中的条件所限的一般工艺设备;
g) 工艺条件要求在某一地点进行压力传感而其他地点进行液体排放。
2.2.1.5.3限制条件
先导操作安全泄放阀一般不用于下列情况:
a) 设备中流体很脏时;
b) 设备中液体粘稠时,因为先导阀具有的许多小喷孔易被粘液堵住;
c) 挥发气易在阀内发生聚合反应;
d) 介质工作温度超出所选膜或密封片的安全极限;
e) 当承载流体与膜或密封材料的化学兼容性有问题或形成的腐蚀阻碍先导元件动作时。
2.2.2压力或真空通气阀
2.2.2.1概述
压力或真空通气阀(也叫压力或真空泄放阀)是储罐上由在一定压力或真空度下启动的压力或真空泄压装置,压力或真空通气阀可分为下列三种基本类型:
a) 配重盘式通气阀(见图9);

图9 配重盘式通气阀

b) 先导操作通气阀(见图6);
c) 弹簧配重盘式通气阀(见图10)。

图10 弹簧配重盘式通气阀

2.2.2.2应用
压力或真空通气阀常用作保护常压和低压储罐免受储罐内的压力或真空度与外界大气压过大的压差造成的损坏。呼吸阀是由压力释放阀和真空释放阀组成的组合体,也叫转换释放阀,建议用在所装油的闪点低于38℃的常压储罐上,也可用于重油。
2.2.2.3限制条件
设计压力或真空通气阀是用于保护常压储罐的,通常不作其他使用。
2.2.3爆破片
2.2.3.1概述
爆破片是一种薄片,通常置于特定的法兰盘之间,在预定压力下破裂以泄放容器或系统的压力。图11是典型的预形成的或预膨胀的爆破片。爆破片可由各种金属材料、多金属材料、塑料金属、包层金属制成;还有非金属爆破片,如那些不可渗透的石墨平板;爆破片和它的夹持法兰合称为爆破片装置或一次性泄压装置。图12为典型的爆破片装置。

图11 爆破片

图12 爆破片装置——典型夹具中的爆破片

某些弧形曲面金属膜片设计安装成凹面对着压力源。这种设置使膜片材料承受拉力。如果被保护系统持续或周期性负压,则需与负压相适应的真空支撑。
图13所示为爆破片与安全泄放阀结合在一起。反拱形的爆破片通常适用于挥发气设备。未经制造商同意不可用于充满液体的设备。预制的反拱形薄膜通常安装成凸面,一边对着压力源。这样,膜片的材料处于压迫状态,不需真空支撑。如果系统压力升至预设值,膜片将突然变形或在蹦断处完全翻转。翻转后爆破片在沿着划线处或由利刃或剪刀切割处撕开,这样就提供了全流开启。

图13 反拱形膜片部件的组件及安全泄放阀

非渗透石墨薄膜爆破片有几个独特的性质,它的优点包括强防腐性、抗疲劳性、设计范围内抗热冲击能力和准确压力下破裂而与正常的操作温度无关。然而,由于它是平面形的,当被保护的容器或系统真空工作时,则需要真空支撑。
当石墨薄膜爆破片用于容器、系统或与泄压阀一起使用时,与其相连的管道应装有过滤网,以防止石墨薄膜碎片落入系统内并保护泄压阀的上游一侧。
2.2.3.2应用
爆破片装置有时用于下列情况:
a) 防止泄压阀上游一侧受系统流体的腐蚀;
b) 保护泄压阀,防止粘性流体或易聚合产品将其阻塞或粘结;
c) 若被保护系统能够允许爆破片破裂时工艺中断或流体损失,可以代替泄压阀;
d) 当工作压力和破裂压差很大时,可作为辅助泄压装置,视所选爆破片的种类而定(见2.2.3.1和2.2.3.3);
e) 保护泄压阀下游一侧免受从上向下流体的腐蚀或大气腐蚀;
f) 将渗漏减小到最小。
正确地接收、储存、搬运和安装爆破片对于它的良好运行是很重要的,制造商的说明,尤其是那些关于紧固螺栓扭力矩的限制,应认真执行。
当在安全泄放阀上游安装爆破片时,ASME规范第Ⅷ卷的一些重要建议应予以考虑。例如,不仅安全泄放阀的能力应设置在设计能力的90%,而且组合阀的综合能力应根据ASME规范(见2.2.3.3)确定。通常在安装前应考虑ASME规范和其他有关标准。
当采用刀刃切割法令爆破片开启时,爆破片常常不能适时打开,应咨询制造厂家有关刀刃切割法爆破片的正确安装方法。
2.2.3.3限制条件
弧形曲面金属爆破片的安装应使压力作用在凹面;对于平面金属爆破片,被保护系统的工作压力通常限制在爆破片预设爆破压力的65%~85%,准确的百分比视所用膜片的类型而定。如果系统中出现下列两种情况之一,应使用这一范围的低限:
a) 压力脉动变化;
b) 连续或周期摆动的压力。
正常工作条件下,这些爆破片工作寿命是1年。尤其是在高温工作下,它们会因遭受相对迅速的蠕变应力而失效。如果不进行定期更换,它们可能在常压下无任何警示而报废。
爆破片凹面反向使用时工作压力可能达到爆破片设计压力的90%。如果膜片的凹面被安装在压力源一侧时,由于工作压力波动和周期变化引起较小的疲劳导致爆破片寿命比预期要长。绝大多数反向凹面膜片不应用于充满液体的设备。然而,如果膜片凹面装有一个支撑气袋,且经膜片制造商同意,则可以考虑用于液体设备。由于寿命有限,应定期更换膜片,更换频次参考制造商的推荐。
非渗透石墨爆破片与反凹面安装金属型爆破片的优缺点几乎相同。然而有非渗透石墨膜片时,管路布置要复杂一些(见2.2.3.1),而且在管路中因法兰螺栓紧固力不均匀或管道热应力会使膜片破裂。
注意,当爆破片因检验而需移动或与泄放阀在一起使用时,膜片易损坏或因再次使用而过早失效。在每次维护时,更换膜片可以减少损少和失效的可能性。
当设计安装爆破片时,应咨询制造商有关膜片在各种尺寸、设计、温度和工作压力下使用的破裂准确性方面的资料。
在泄压阀入口的爆破片与阀(见图13)之间应插装一块压力表、一个旋塞、一个排气通道或一块适用的记数显示器,允许对爆破片或渗漏情况进行试验。爆破片必须充满管截面,并且膜片破裂后不能使破裂碎片落入安全泄放阀的入口。当爆破片与泄压阀一起使用时,应符合ASME规范关于爆破片的能力的规定(见2.2.3.2)。

2.3由弹性阀座引起的变化
2.3.1概述
一些泄放阀和安全泄放阀制造成用弹性O形环或其他类型的柔软材料做密封或替代常规型金属-金属的阀座表面。该类阀门通常在各方面与上述阀基本相同,除了下述不同之处外:阀瓣设计成包括某种类型的密封环以将密封程度提高到超过通常的金属阀座的密封紧度,图14所示一种类型的O形环阀密封。

图14 O形环密封的安全泄放阀

2.3.2应用
弹性阀座用于需要比金属 金属阀座紧密度更强的情况比较多。弹性阀座也用于下述情况:
a) 当设备内流体具有腐蚀性或金属阀座难以密封时。腐蚀性气体、蒸汽或液体的微小渗漏会因腐蚀产物而使阀的活动件劣化。
b) 防止爆炸性的、有毒的、刺激性的流体或贵重产品的流失或将外溢减少到最低限。
c) 操作压力与整定压力非常接近的位置。因为工作压力接近整定压力时作用在断面上的纯压差变小,这会降低阀座的紧密度。当工作压力接近阀的整定压力时,弹性阀座比金属-金属型的阀座能提供更高的接合紧密度。
d) 当流体中有小块、坚硬的异物颗粒时。在这种情况阀门排放时异物颗粒通常会划伤或遗留在金属阀座上,在阀关闭时导致渗漏。弹性阀座能缓解异物的干扰作用,保护密合的金属阀座表面,减少渗漏的可能性。
e) 当安全泄放阀受较小压力波动影响时。在这种情况,阀座提升度几乎只能令人听见轻微的流体外溢的声音或几乎只看见液体下滴。虽然系统压力释放了,阀却没有爆发开启或较大开启。这种情况对于金属-金属阀座来说,阀将持续渗漏直至系统压力低于工作压力阀瓣才能完整回座。而弹性阀座的安全泄放阀却会在系统压力稍微泄放降低后紧紧关闭。
f) 当安全阀和泄放阀受振动或脉冲压力影响时。振动和脉冲压力会降低弹簧力作用在阀瓣上的效果,弹性力降低将引起阀瓣摩擦阀座,导致渗漏。在这种情况下,弹性密封将比金属-金属阀座保持更大的紧密度。
2.3.3限制条件
阀的密封座可利用多种弹性材料,没有哪种材料对所有的压力、温度、化学物质或其他作用能完全有效。一些物质的抗化学性可能非常好,但却不适于设备的温度,反之亦然。因此,选择特定弹性阀座要考虑特定的工作条件。
O形密封环的使用受工作压力范围的限制。过高的压力可能将O形环从固定槽中挤出或损坏O形环使其失去正常功能。装置操作经验是选择密封材料和压力极限的最佳指南。当没有该类经验时,应参考制造厂家的数据。

3检验的原因

3.1保护人员和设备
工艺设备上安装泄压装置用来释放因操作不当、外部火灾和其他危害引起的超压。这些危害列在API RP520 I中第一部分表2中,并在API RP 521中讨论。在需要时,泄压装置失灵可以导致它所保护的容器、换热器、锅炉或其他设备超压。保持良好运行工况的,经正确设计、应用和安装的泄压装置,对于非正常环境下保护设备和人员安全是必不可少的。检测泄压设备的一个基本原因是确保其提供这种保护。

3.2确定装置的情况
泄压装置的检验必须确定它的一般功能和工作条件,确保其性能满足既定安装的需要。其包括下述两个方面:
a) 室内检验泄压阀,以确定其内部情况及在试验台上的可操作性和与规范的符合程度(见7.2.1);
b) 被保护设备的检验,以便发现可能阻碍泄压阀发挥正常功能的条件或状态,包括查验有无妨碍活动部件或限制流体出入的炭焦沉积或腐蚀;应检查入口和出口管内部沉积情况并保存记录,如果查出有沉积,应对管路进行彻底清洗;必要时,应将管线拆下来进行检查、清洗;应定期进行直观在线检测(见5.2.6)。

3.3评估检验频率
泄压装置的检验可以提供数据用以确定安全经济的周期检验频次。这个频次随泄压装置服役的工作条件和环境的不同而变化较大。如果工作状况良好,可以减少检验频次。当出现腐蚀、淤塞和渗漏问题时,频次要增加。每个泄压装置阶段检验结果和运行经历的历次记录,对于确定安全和经济的检验频次是有价值的指导性资料。

4不能发挥正常功能的原因

4.1腐蚀
几乎所有类型的腐蚀都会出现在炼制设备中,腐蚀是大部分问题出现的基本原因。腐蚀通常表现为:凹坑或阀门部件断裂,腐蚀残渣沉积物妨碍活动部件运作,泄放装置材料的普遍劣化。图15至图21表明泄压阀腐蚀的影响。除内部部件以外,露在外部的螺栓易受环境腐蚀的侵害。

图15 由阀座表面泄漏引起的酸蚀

图16 18Cr—8Ni钢入口接管的酸蚀

图17 18Cr—8Ni钢阀帽(机械加工的阀座表面)的氯腐蚀

图18 原油蒸馏装置中的碳钢阀瓣的硫腐蚀

图19 18Cr-8Ni钢阀瓣的氯损伤

图20 18Cr-8Ni钢(316型)波纹管的点腐蚀

图21 酸气介质中的蒙乃尔合金爆破片的腐蚀

通过选择适当的泄压装置材料或较好的车间维护和维修,确保更好的阀门密封性通常可以缓解或阻止腐蚀。渗漏阀使得腐蚀流体在阀的上部部件周围循环,使活动部件遭受腐蚀,图22所示腐蚀保护层已在许多装置中应用。

图22 涂有防腐环氧漆的阀体、阀帽

在许多情况下,采用不同结构的阀可能避免、减少甚至完全可以控制腐蚀的影响。在安全泄放阀上使用O形密封环有时能阻止在阀座表面的渗漏,并且避免在阀的工作部件上造成腐蚀(见图14)。如果不能完全阻止渗漏或如果引起背压的介质具有腐蚀性,可用波纹管来保护阀的活动部件免受腐蚀性流体的腐蚀(见图4)。

4.2阀座表面损伤
由于必须尽量减小压差,以防止承载流体渗漏,必须使泄压阀阀座表面的粗糙度符合在光谱三段(0.0008838mm,见API Std 527)的可选精密度。阀座面的任何缺陷都将导致设备中阀的失效。
在炼油或化工装置设备中有许多原因使阀座受损,包括下述情况:
a) 腐蚀。
b) 当阀开启时外部颗粒物进入阀入口,流经阀门,例如矿物质、焊渣或炉渣,腐蚀沉积物,炭焦或脏物、杂物,颗粒物可能损伤其接触的阀座,而大多数泄压阀需要紧密配合。这种破坏可能出现在维修车间维修时或在工作状态中。
c) 阀入口管不适当、过长或者管线堵塞,这将导致阀受水击作用。来自阀座下方的压力足够大时,可将阀打开。然而,流体一进入,连接管内的压降就相当大,以至于压力下降、阀关闭。一个开、关循环形成并越来越快,使阀座表面受到水击的损伤,有时这种损伤无法修理,图23和图24所示阀座表面受水击和频繁的压力波动的破坏情况。

图23 水击引起的阀瓣密封面变形

图24 阀整定压力与工作压力差太小引起阀频繁开启,从而造成阀座和阀瓣的损伤

d) 维护期间的不精心搬运,例如阀部件的碰撞、摔落、震动或划伤。
e) 阀安装后阀座表面的渗漏。这种渗漏会引起划痕或阀座表面腐蚀,从而导致阀座受损,并逐渐恶化。其原因可能是维护或安装不当,诸如零件不对中、支撑不当引起管路变形或排泄管路无支撑。产生此类泄漏的其他原因还有阀杆不同心,弹簧与弹簧垫圈装配不当,弹簧垫圈与它们各自的支撑点间或阀杆与阀瓣及阀盘之间的受力不均,因此阀杆应直观检查其直度。在弹簧服役期间,弹簧及其垫圈作为组合件必须保持在一起。
f) 不合适的放空环路设计。这种情况能引起泄压阀中产生水击。对用于液体和挥发气的泄放阀,厂商应提供特定的排放环路装置。

4.3弹簧的失效
弹簧失效有两种形式,一种是弹性减弱,导致整定压力降低和阀过早开启;第二种是弹簧完全失效(全部断裂),导致阀失控开启。
泄压阀弹簧失灵几乎都是由腐蚀引起的。在炼制设备中的以下两种腐蚀易引起这种失灵:
a) 表层腐蚀损伤弹簧表面,直至弹簧环绕部分无法提供充分、必需的弹力。它也可能产生凹坑,使应力增加及引起弹簧表面裂纹,进而导致弹簧失灵(见图25)。

图25 腐蚀造成的弹簧失效

b) 应力腐蚀有时会迅速引起弹簧脆断。这种腐蚀很难预测,因为在弹簧断裂前很难被检测出。在图26中示出由应力腐蚀引起的弹簧脆断。硫化氢(H2S)引起的应力腐蚀,经常造成化工厂内安全阀的弹簧脆断。

图26 应力腐蚀造成的弹簧失效

弹簧是否在预定的时间内失效,取决于弹簧的类型、腐蚀的速度、弹簧所受应力的水平以及弹簧材料和已经投入使用的时间。
在腐蚀经常发生的地方,可以采取以下三种预防措施:
a) 弹簧材质具有抗腐蚀性能;
b) 弹簧可以用波纹管保护起来;
c) 弹簧可用特殊的适应工作温度和环境的镀膜包覆以抗腐蚀。

4.4不适当的定压和调整
由于操作疏忽或操作人员培训维修技术不足、维修车间的所用设备较差或不知道如何正确调整泄压装置,而造成的定压不准是经常发生的。泄压阀制造厂商提供的说明书,已经提供了如何考虑温度、背压和其他因素,以减少所受的影响。
在炼油厂、化工厂中,采用利用工作介质流经泄压阀的方法,对被保护设备上的泄压阀定压通常是不现实的。所以,它有别于锅炉安全阀,需要在维修车间的相应的设备上定压。在检查和修理泄压阀时,利用专门设计的试验台上的装置定压和调整压阀(见6.2),泄压阀铭牌上标注的项目,需要通过修理工作达到。参见ASME规范第Ⅷ卷第一节UG129段,它说明泄压装置铭牌标注的意义。
水、空气、瓶装氮气一类的惰性气体一般是车间采用的检测介质。整定安全泄放阀使用空气或其他气体要比用水好些,这取决于所被检测阀的类型。气体调试过程中,压力达到整定压力时能产生明显的爆发声或清晰的声音。为保证阀开启,采用某些过压时需小心施加压力,否则可听到的泄漏声可能被误认为是达到了整定压力。但是大多数安全泄放阀达到整定压力时都会出现明显的爆发声,误解可能性不大。试验台尺寸设计不当的话,由于试验台没有足够的冲击容量,不足以引起明显的爆发声,整定压力也会有偏差。介质为气体的阀,应该利用空气整定开启压力。介质为水蒸气的泄压阀,应该用水蒸气整定压力。如果欲避免腐蚀,也可以用空气整定压力。介质为液体的阀,应用水为介质整定压力。
使用标定不正确的压力表是另一个经常致使泄压阀调压不正确的原因。要保证精确度,压力表应该经常在正规的定负荷式标定试验台上标定。
压力表的压力范围选择的原则是,泄压阀定压值为表量程的2/3,一般不推荐在压力表前装缓冲器,因为这能产生阻塞或产生压力滞后。
如何调整控制阀的单环或环组,经常难以掌握。调整环或环组控制的阀是控制排放一开启压力值和回座压力值的压差,或是控制阀放空和慢泄,这决定于被测定阀的设计资料。因为阀采用的材料的密度和膨胀特性是变化的,试验设备的尺寸也是有限的,所以在维修车间的试验容器上,要把环调整到最佳状态通常是不可能的。所以在试验容器上,阀的环组调整也只能获得一个爆发响声,然后按照生产厂商的意见再检验及再调整至正确的排放,重新安装时应保证阀达到最佳平均特性。对于介质为液体或气体的阀的正确排放,环的调整应按照泄压阀生产厂家的要求,充分理解术语是十分重要的(见ASME PTC 25.3)。

4.5堵塞和粘结
在化工装置中,有时会产生工艺固体,例如油焦或固态产品,堵塞各种阀件和管道的现象。图27为严重的淤塞情况,它显示出阀入口被油焦和催化剂的混合物所塞堵;图28示出阀的出口被公用排放汇管中来自其他阀门的排放沉积物所堵淤;图29、图30展示了轻度的淤塞,也可能使阀难以正常运作。阀的所有部件,特别是阀杆表面,都应彻底检查清除其上的粘结物。活动表面和螺纹都应使用硫化钼或石墨及推荐的润滑脂进行润滑。泄压阀也可能由于阀瓣或阀盘粘污而失去作用,这可能由于金属的磨损或腐蚀或者为导向部分外部颗粒物所致,如图31所示,阀瓣的导向部分粘结是由于周围酸气腐蚀的结果。如果因腐蚀造成粘结,可利用两种方法消除,一是利用波纹管,使活动部件与腐蚀介质隔离,特别是在密闭系统(见图4);第二是可以利用O形环(见图14)密封导向面,使之与承载的液体隔离,导向部件表面的外部颗粒物,有积压于金属表面的趋势,使泄压装置磨损,可使用波纹管隔开外部的颗粒物。阀的粘结可能使阀杆的机械部件配合超出生产厂家确定的公差。

图27 反应器气相线上使用9个月后油焦和催化剂造成的入口管堵塞

图28 公用排放汇管中来自其他阀门的沉积物造成的阀出口堵塞

图29 FeS2造成的阀移动部件的淤塞

图30 FeS2沉积而导致阀卡滞

图31 由酸性蒸气介质腐蚀产物沉积造成的导向上阀瓣卡滞

当导向部分的金属磨损不是由于腐蚀和外部颗粒物造成时,常常是因为不适当的进出口接管或阀门尺寸过大产生的振动或颤动造成的。纠正这些接管尺寸不当就能停止磨损,导向面的磨损也可能与这些表面不正确的粗糙度有关,为减少磨损的可能,应该将它们抛光,并尽可能的光滑。
因抗腐蚀金属在泄压阀上的应用,不可避免地存在磨损,且经常发生,故应采用所有的预防磨损措施。磨损可以通过选择不同材料、改变接触部分的硬度得到最佳效果而减少。泄压阀粘结也可能由于阀瓣同心度差引起,这通常是因为阀杆和阀体之间接触表面不干净或者垫片组装不同心(见API RP 520 II)。

4.6材料使用不当
一般情况,泄压装置所需要的材料,决定于其所在工艺中的温度、压力和抗腐蚀要求以及工艺装置的大气环境。应合理选择满足要求、适当环境条件的标准阀,但是,也需特殊考虑偶尔发生的工艺腐蚀、特殊的压力和温度。制造厂家通常能提供适合特殊工艺要求的阀门设计和阀门材料。产品目录中列出了适应各种化工产品和温度条件材料的阀,以供选择。图18示出了硫化氢对碳钢阀瓣的侵蚀作用,图19示出了氯化物对18Cr—8Ni钢阀瓣的侵蚀,证明了错用材料的后果。如果运行经历证明,某类型的阀或某种材料不适合此种工艺条件,那么为保证运行平稳,就应立即更正。要小心地记录好某种特殊材料的区别和所需部位,正确的记录还应包括修理、适应特殊工艺调整资料以及制定新的购货要求所需要的资料。

4.7安装不当、运行记录和识别
如果泄压阀安装在不正确的位置,会使其推动作用,不能提供正常的保护。为协助识别阀和对阀进行正确的修理和安装提供必要的资料,应建立一组综合的性能和运行史的记录,以便拆移、修理时参考。制造厂在大多数泄压阀上做出一个识别签、印证或由用户在阀上做出的一个识别的序号或车间号码等其他印记。这个识别签列出阀的位置并以专项记录作参考提供了它的限制条件和结构(见第8章)。

4.8野蛮搬运
4.8.1概述
因为对大多数泄压阀,做到绝对的密闭性是很困难的,制造厂家按工艺密闭推荐标准(API Std 527)制造阀,阀的密闭性在工厂里检查。图31显示了在使用中阀片由于酸性油蒸气设备中的腐蚀产物的堆积而卡住。
通常阀在用户使用前,检验单位已在修理车间对其进行了清洗、修理或试验。然而,在随后的搬运中因不小心可能改变这些阀的整定压力值,破坏提升手柄,损坏阀的密封,并使阀在今后的使用中产生过量的泄漏。在阀的运输、维护、安装过程中都可能有野蛮搬运现象的发生。
4.8.2运输过程中
由于结构的原因,大多数泄压阀的外观都显得非常结实,使人们忽视了它们是配合公差要求高的精密装置。商业搬运工有时野蛮地搬运它们,导致泄压阀在使用和试验中过量泄漏。这些野蛮的般运行为也可能将阀入口暴露在脏物或其他杂物中,这些外界颗粒可能在阀首次开启时破坏泄压阀的密封面,并在以后产生泄漏。
在运输过程中,泄放阀应该垂直放立,对大的泄放阀的低整定压力值的泄放阀来说尤为重要。如果这些泄放阀任意侧放的话,其弹簧就不会对阀座表面施加均匀的力,这样弹簧就会产生震动并导致损坏。
4.8.3维护过程中
泄压阀的部件都是十分精密的,制造加工时保证了其紧密的配合公差,在维护车间野蛮的搬运也可能破坏这种配合。野蛮的搬运还可能破坏那些精密组合的阀内部元件的对中性。这是阀能精细、准确工作特性所主要依靠的。在维护的各个阶段,细心地搬运是十分重要的。无论是在修理前还是在修理后,都应避免野蛮搬运那些已经完全装配好的阀。在阀离开车间之前,阀的入口和出口都应该被封住。
在维护当中,野蛮操作包括施加过大的背压,这对波纹管安全阀来说在相关的维护试验中是不允许的,应核查制造商对波纹管确定的承压值并遵照执行。
4.8.4安装过程中
在阀离开车间之前,它的入口和出口都应该被封住。在安装前,如果发现阀没有被封住,就应采取一些措施,以确保以后阀在离开车间时是被封住的。
在泄压阀的安装过程中,由于人为的野蛮操作,会引起使用中泄压阀的使用性能变差。碰撞和跌落阀都应避免。图32所示的就是维修之后从卡车厢里掉下来的泄压阀(阀的入口和出口应该被封住),其结果是安装后马上就泄漏了。


图32 应避免野蛮搬运阀

4.9工作压力和整定压力之间的不正确的差值
工作压力和整定压力的差使座部受载,也使阀关闭紧密。由于阀的设计条件和工作条件不同、因此在设计当中只能给出一般的使用标准。ASME规范第Ⅵ卷和第Ⅶ卷都可以作为十分有用的参考,但是最终要依靠具体用途和个人经验来确定。尽管整定压力和工作压力的差值较大能减少操作麻烦,但同时增加了设备的费用。检验时应记录运行中得到的经验并提供信息反馈。供今后的设计和修正工作参考。

4.10不合适的管道试验程序
当进行排放管的液压实验时,排放管必须装上盲板,否则就会发生下列问题:
a) 阀瓣、弹簧和装有泄放阀一侧的阀体会被淤塞;
b) 已经平衡的泄放阀的波纹管会被过大的背压损坏。

5检验的周期和时间

5.1检验周期
5.1.1概述
为了确保泄压装置具有良好的性能,一定要确定好运行装置上每个泄压装置的检验周期。根据运行经历,每个安装位置的泄压装置的检验时间间隔是不一样的,一定要严格遵守检验周期,保证按期检验;但是也可灵活掌握,允许按过去的检验记录进行修正。
注意,在确定检验周期时,首先要考虑安全问题,其次考虑经济方面的问题。
在SY/T 6507中,泄压安全装置的小结已经提到10年使用期的最大检验间隔时间。它同时提到了泄压装置的检验和检查间隔要由它在特殊相关的工艺条件下的运行情况决定。
5.1.2一般依据
泄压装置的检验周期一定不能超过满足设备安全使用所必须的时间间隔。检验周期一般是由不同的工作环境下的运行经历来确定的。很显然,相同的设备,在腐蚀和淤塞的情况下,要比干净的和不淤塞的情况下的检验周期要短得多。同理,对因振动载荷、脉冲载荷、整定压力与工作压力差别小和其他易导致阀的泄漏和性能变差的环境等因素,弹簧泄压阀检验和检测周期要缩短。
通过较长时期有足够的检验记录反映出检验结果稳定且符合定压值,运行中无变化,不与现有法规要求冲突时,就可以考虑延长检验周期。如果反映出的检验结果有偏差或与整定压力相差太大,检验间隔就应缩短或为提高它的性能(如安装爆破片)而进行适当修改。在检验台上,如果阀在整定压力下没有开启,那么就说明紧急情况下在这个压力时也不会开启。
当不能准确预测工作环境是否存在腐蚀、淤塞以及其他不良情况时(如一个新工艺),实际运行中就应建立一个安全、适用的检验周期,之后应对阀进行首次检验。
5.1.3制造商的依据
泄压阀的制造商有时能帮助用户制定检验周期,特别是该产品有自己的设计特点和某一部件需要作特殊考虑的情况下。例如,或许需检验或替换某一部件,如先导阀上的非金属膜片,在检查更换频率上与其他普通阀的部件的要求不同,爆破片和波纹管型阀也可能需要特殊考虑。由于制造商非常熟悉他们设计的产品的载荷性能、应力水平、运行限制条件,因而他们能够为其装置提供合适的检验周期。
5.1.4其他依据
在有些情况下,泄压装置的检验和试验要求的周期是由规章条例规定的,。安装单位应调查当地的相应规定,以防弄错。

5.2检验的时间
5.2.1概述
如果设备是因正常原因停止运行的,应按已建立的检验计划进行检验和检测。
常压储罐上的压力或真空通气阀应在安装后、液压试验或投入使用前进行检验,检查的项目在7.3.2中已说明。
5.2.2新安装的检验
依靠调整弹簧保证性能准确的所有泄压阀和其他自动泄压装置,安装在工艺设备之前应予以检验和试验。该检验用来确定在工厂内调整的参数有无因运输导致的破坏和变化,同时确认整定压力及是否建立记录。原始资料应包括一份完整的项目清单(8.4)和公司的识别标志(金属标签、印刷文字、或其他内容);图33展示了带有公司编号、阀门位置、整定压力及试验日期和标签。

图33 泄压装置的识别标签

常压储罐上的压力或真空通气阀应在安装后、液压试验或使用前检查,检验项目见7.3.2。
5.2.3非计划检验
如果泄压装置的检验与上次检验和修理的时间间隔为计划制定的检验间隔的90%~110%(即使上次检验和修理是非计划的),则该次检验也被看成是按计划检验。任何其他检验都应由检验员或设备安全责任人员认可,考虑到与计划的偏差,应考虑如下因素:
a) 运行经历,应审查历次的记录以确定该时间偏差是否会危及安全;
b) 在运行中拆除任何截断阀的可能性;
c) 整个检验计划与计划停工装置的关系;
d) 运行和与其他工作的协调。
注意,只有在不危及安全并满足规章制度要求的情况下,经济性才是考虑的首要因素。
应允许检验计划有变化,以校正泄压阀在使用中的某些明显故障。如果在整定压力下阀门没有开启,应立即引起注意。如果在整定压力下开启,却没有正确回座,则检验和修理的紧急程度取决于泄漏形式、对环境和人员的影响、泄漏量以及泄漏介质的特性,诸如是否有毒、易燃或污染环境。
5.2.4计划停工期间的检验
检验泄压阀的理想时间应使检验对工艺的影响最小,而且维修人员已作好准备时,这些条件在计划停工期间应完全具备。除装有截断阀的全部泄压装置都应被检验,否则会造成下个停工期前就需检验。甚至装有截断阀的泄放装置在此时也应予以检验,以最大限度地减小对工艺的干扰,并避免因在运行中检验而增加的危险。
5.2.5长时期停工后的检验
5.2.5.1概述
设备上的泄压阀应在长时期停工后、恢复运行之前予以检验和检测。该检验需保证在停工期间不会出现腐蚀、堵塞或其他妨碍设备正常性能的现象。停工之后,再投产运行条件发生变化时,应对检验间隔进行审定。
5.2.5.2设备试验和检验后的检查
设备、其他工艺或运行装置在试验和检验后,应对泄压阀进行检查,以保证下列各点:
a) 已安装正确的泄压装置。
b) 识别标志(诸如标签或印刷文字)表明了为识别装置保护设备建立正确整定压力方法的公司。
c) 无堵塞物、盲板、关闭的阀门或妨碍泄压阀发挥正当功能的管线堵塞。
d) 为保护弹簧整定压力值装设的铅封没有被损坏。
e) 所有波纹管的排放口畅通、清洁,并且连接管已引至安全位置。
f) 泄压阀入口及出口管路上的截断阀开关被封住或链住,且锁定在适当的位置;确保截断阀处于正确状态的装置包括塑料带锁、铅封①、链和锁扣以及为某种截断阀而特制的专门扣锁装置。
①铅封是一种金属条,自锁密封,用来封住铁路车厢车门。一旦这些密封就位并闭合,它们就会上锁,且只有用金属剪切断或用力将其破坏才能除掉。
g) 排放管、排泄管及小疏水口都应有适当支撑,以防破裂或泄漏。没有充分支撑或扣牢的接管在维修期间或由于振动会遭到损坏。
h) 阀体排泄管及对空排放管畅通。
i) 提升手柄可操作且正确就位。
j) 作为爆破片和安全阀组合部件而安装压力表或在安全阀和截断阀之间安装压力表,以检查压力是否正常。
5.2.6直观在线检验
直观在线检验比常规检验更像是一次勘察,因而可以被看成是一种控制检测,该检验应保证下列各点:
a) 已安装正确的泄压装置。
b) 识别标志(诸如标签或印刷文字)表明了为识别装置保护设备建立正确整定压力方法的公司。
c) 如果记录不清楚,则确定制定的试验时间间隔没有超期。
d) 无堵塞物、盲板、关闭的阀门或妨碍泄压阀发挥正当功能的管线堵塞。
e) 为保护弹簧设定值装设的铅封没有被损坏。
f) 泄放装置无泄漏。在使用中动作的泄压阀常常泄漏,发现和整改这种泄漏可以防止产品的损耗和可能的污染并防止阻塞和阀门的粘连,对于波纹管阀应检查波纹管排气口是否泄漏。
g) 所有波纹管的排放口畅通、清洁,并且连接管已引至安全位置。
h) 泄压阀入口及出口管路上的截断阀开关被封住或链住,且锁定在适当的位置,确保截断阀处于正确状态的装置包括塑料带锁、铅封①、链和锁扣,以及为某种截断阀而特制的专门扣锁装置。
i) 排放管、排泄管及小疏水口都应有适当支撑,以防破裂或泄漏,没有充分支撑或扣牢的接管在维修期间或由于振动会遭到损坏。
j) 阀体排泄管及对空排放管畅通。
k) 提升手柄可操作且正确就位。
l) 作为爆破片和安全阀组合部件而安装压力表或在安全阀和截断阀之间安装压力表,以检查压力是否正常。
m) 爆破片的定位方向正确。
虽然为在线检验选定的时间间隔应随环境和经验而变化,但包括检查泄漏和振动损坏在内的直观检验应在每次泄压阀动作后进行。如果有足够的经验识别泄漏或损坏,则工艺设施操作人员也能进行这些检验。

6准备工作、工具及设备

6.1准备工作
6.1.1设备的安全检查
注意,在泄压装置检验与维修前,尤其是当设备在运行时,应采取预防措施以保证由泄压装置保护的设备的安全。当需要对运行装置进行检验与维修时,该装置的运行应当正常,并应得到有关部门的授权和批准。
在拆除泄放阀前,应检查接管和截断阀以确保其有支撑。重新装配安全泄放阀后,应检查相关的管线以保证其不承受载荷,以免因承受载荷而引起阀体变形等问题,从而引起运行中的泄漏。
注意,在泄放阀排放前,应采取预防措施防止系统中的硫化氢和二氧化碳和其他有毒介质的泄放。这些物质有可能从系统中的较远处通过泄放管的出口泄出,并且要防止沉积于管内的FeS2裸露于空气中燃烧。
在某种情况下,可将管阀临时安装在要检验的泄压阀的位置上,以便泄压阀不在其位出现超压时,可手动泄放。另外,当泄压阀不使用时,泄压阀旁边的旁通阀可用来泄压。
如果截断阀安装在容器或其他被保护设备与其惟一的泄压装置之间,其安装方法应为能够在开启状态上锁或铅封,并只能由授权人员在截断阀关闭状态对运行容器实施监测时予以关闭,而在离开前还要将阀门在开启位置锁定或铅封(见ASME规范附录M)②。
②API RP 576原文如此。——编者注
注意,以上程序执行时一定要周密计划,并绝对保证被授权人员的安全。
当截断阀装设在容器的惟一泄放阀与其排入的汇管之间时,截断阀的安装应在开或关的位置上都能够锁定或铅封。截断阀在两个位置上的锁定或铅封只能由授权人员进行。容器在运行中关闭截断阀且容器上没有其他泄放装置,则授权人员应随时监视运行状况,并在离开前将截断阀在开启的位置锁定或铅封。当容器在运行时,该阀不应关闭,除非截断阀装设在安全泄放装置的入口一侧,且先被关闭。
注意:以上程序应认真、有计划地进行并绝对保证授权人员的安全。
注意:当设备运行时,对泄压阀进行在线检验和可能的修理或对其进行拆卸检验和修理前,应采取下列预防措施:
a) 只能由授权人员进行关闭其上游或下游相邻的截断阀,以隔断泄放装置;
b) 泄放装置与相邻截断阀之间的空间内应有排气管通向安全位置,以释放掉残留液体并确定截断阀是否紧闭;
c) 如果泄放装置的下游通向排放汇管的方向没安装截断阀,则应安装盲板或用其他适当的方法来防止万一某个泄放装置开启时介质流进开着的出口管;
d) 泄压装置进行在线检验和可能修理前,应在泄压阀和任何上游相邻的截断阀之间加装盲板,如果泄压阀排入共用汇管时,应在泄放阀和汇管之间加装盲板;
e) 泄压装置经过检验、适当修复和拆下更换后应拆除所有的盲板,进出口处的截断阀应打开并锁定或铅封。图34表明了安全泄放阀的安装状态。此时,截断阀铅封位置为常开,当截断阀与泄放装置在一起时,截断阀必须有足够出口面积使介质流通,以防泄放装置产生流量限制。

图34 安全泄放阀上的截断阀装有铅封,使之保持开启并使之入口出和出口释压的排放装置

注意,如果受被检验的泄放阀保护的设备未投入使用,且在泄压装置检验和可能修理以前,需打开以进行其他工作,泄放阀还连接在共用且运行的汇管上,则应将排放端盲死。在这种情况下,盲板是惟一的安全保护措施。
6.1.2正确安装阀门识别标志
为了减少在役泄压阀在试验和搬运中的失误,每只泄压阀都应配有标签、图标、铭牌或其他能表明工厂设备编号的标识,由该编号标明泄压阀所在装置区以及其服役设备名称、整定压力及最后一次检验的日期。如果识别标志不能准确明了地区分泄压装置,在从设备上拆卸前,则应按上述内容进行标记和辩认(见图33所示标签的例子)。
6.1.3注意操作条件
应获取每个泄压装置最后一次检验以前的全部历史记录,记录应包括以下内容:
a) 平均工况;
b) 超压的次数和严重程度及其对阀的影响;
c) 工作中泄漏的程度;
d) 其他故障。
另外,应核对以前的阀门运行性能记录,以决定是否需要更换阀门的材料或部件或改变检验间隔。
6.1.4从运行的系统中小心拆卸泄压装置
注意,在拆卸运行设备的泄压装置时,应做好计划,以缩短时间,泄放装置是安全装置,理应这样做。在6.1.1中所列预防步骤,应遵照执行。
拆卸泄压阀前,应准备好适当的工具,如扳手、起重机,拆卸时不能野蛮操作。阀体法兰上的连接螺栓不能锤击,野蛮搬运阀门或锤击法兰盘连接螺栓会影响阀门的整定压力,使试验和检验的结果不能反映出阀门的实际性能。
在拆卸爆破片时,不必拆卸出口接管和夹持爆破片的法兰以外的其他部件。

6.2车间试验台
6.2.1试验台的必要及其功能
泄压阀从装置上拆卸下来以后,通常送到车间检验和修理,维护保养的一个重要的手段就是采用试验的方法来确定它的整定压力和严密性。试验通常在有提供并显示压力的设备的试验台上进行。大多数试验台具有既可以用空气又可用水试验的功能,试验介质尽可能与安全阀、泄压阀使用的介质一致。特别是用于高压阀时,瓶装氮气可以专门替代水和空气,见ASME规范中关于整定蒸汽装置中所用安全阀和安全泄放阀开启压力的要求。
试验台及其支撑设施对于泄压阀的维护是必要的,如果缺乏某些测量其性能的方法的话,就不可能在这些装置上作出精确的调整,遗憾的是车间内的试验台不能准确地复制出现场条件,因为可以被用来排放的液体或气体的量有限,通常不适用于测量泄放能力或排气能力。同时,不具备有效冲击容量的试验台,不能产生明显的爆发开启,从而导致整定压力不准确。尽管如此,如果正常发挥其功能的话,车间试验台也能给出开启压力和密封性的准确指示。
注意,为安全起见,泄压阀排放接管的位置应防止人员直接面临从泄压阀突然排出的空气、水或其他弹出物。要求对试验区域的人员的听觉加以保护。
如果泄压阀很脏,爆发开启会损伤阀座,则可以不采纳该种方法。如果不能做开启试验,应考虑缩短安全阀的试验时间间隔。
6.2.2气压试验
大多数试验台被设计成采用空气试验泄压阀,因为它是一种安全易得的介质。空气可压缩,并使反馈式阀门短时爆发开启泄压,与用于烃或其他气体的安全阀的操作条件近似。空气试验通常用于试验安全阀、泄放阀、安全泄放阀的整定压力和密闭性。
空气试验检查泄漏时的布置取决于阀门结构,通常需要将出口处封住。在出口端蒙上一层薄膜,如湿纸巾,通过观察湿纸巾是否鼓起可以准确查出渗漏。这种方法不是定型试验方法,且不作为工厂严密性试验的标准。定量的试验方法可以通过收集泄漏的气体,然后通过导管浸入到水中来进行。图35表明了在API Std 527 中用来确定泄漏率的标准装置。泄漏也可用超声检测仪来检测。

注意,当使用此检测装置时,应关闭所有其他阀出口。应在整定压力的90%时开始检查渗漏。在气泡匀速出现时开始计数。
图35 安全阀和泄放阀泄漏检测仪

6.2.3液压试验
试验台应包括用液体为试验介质,如用水来试验泄压阀的设施。水安全廉价且可以允许模拟成操作条件,因为非常少的水的泄漏不容易检测出来,因此液压试验通常限于检测整定压力。泄漏或密闭性试验通常用空气来做(见6.2.2)。尽管如此,泄漏试验也可以用按照API Std 527中描述的方法,用水来替代空气。
6.2.4试验台说明
试验台是用来试验泄压阀整定压力和密闭性的组装设备,该设备使用频繁必须随时做好准备。试验台的设计多样化,甚至某些制造商会以组装设备提供。如果得不到压缩空气,水系统可以替代空气来试验泄放阀。
空气系统试验台包括一个压缩机或其他高压空气源、一个空气储罐、一个试验罐或缓冲罐(其体积足以积蓄足够的空气使阀门在整定压力下能瞬间开启)、管线、压力表、阀门及其他控制试验所必须的仪器。水系统试验台包括单向稳定水压的容积泵及管线、阀门和其他控制试验所必须的仪器,见图36。


图36 介质为空气的典型安全阀及泄放阀的典型检测装置

安装注意事项:
1. 该装置按可能的最高压力利用空气源,如果需要也将带压力的水注入缓冲罐,使压力升得更高以达到要求;
2. 图中所示为单一的试验罐,如果需要,可以增加一套用来检验法兰连接阀门的试验台;另外,有时还需要一台可用来检验小一些的、用螺纹连接阀门的、带有较小的缓冲罐的试验台;
3. 用螺栓、夹具将阀门固定于检验台,或用液压夹紧装置;
4. 从储气罐到缓冲罐的管线,设计上应考虑到减少压降,使储罐能保持所需压力;
5. 缓冲罐及管线应采用耐氧腐蚀的材料。
操作注意事项:
1. 当检验台不用时,阀V1,V2,V4和V5应关闭,V3应开启,防止V1泄漏形成压力;
2. 在第一次检验阀门时,应吹扫储罐内的积存污物,或从安全阀座吹出沉积物,避免损伤阀座,吹扫容器时,应关闭阀V3,开启阀V2,用开启、关闭阀V1的方式使空气通过容器;
3. 关闭阀V2;
4. 将安全阀可靠地固定在试验台上;
5. 开启阀V2;
6. 如果安全阀整定压力低于压缩空气压力,通过阀V1慢慢地升压直到安全阀开启,然后关闭阀V1;如果安全阀整定压力高于压缩空气的压力,打开阀V1并用最高压力的压缩空气充满缓冲罐,然后关闭阀V1,开启阀V4,并且注入带压水,直到安全阀开启;然后关闭阀V4,用开启和关闭阀V5来排出容器内的水;
7. 如果需要,调节安全阀的弹簧,以使安全泄放阀在达到整定压力时开启;
8. 排放使缓冲罐的压力为整定压力的90%;
9. 检验安全阀泄漏情况;
10. 检验合格后,关闭阀V2;
11. 从检验台上移走安全阀,慢慢松开螺栓或夹具,使适配器和阀中的压力缓慢释放;
12. 通过阀V3排放缓冲罐,使其压力大致在下一个被检验的安全阀整定压力的75%,重复4到11的步骤;
13. 如不接续校阀,应按步骤1操作,然后再离开检验台。
空气系统试验台和水系统试验台都使用多个法兰接头、多法兰接头能匹配的法兰规格范围很宽,使其能够试验许多不同的阀门。为了能覆盖所试验的泄压阀涉及的很宽的压力范围,在多法兰接头上各自连接了经过准确校核的压力表,这些压力表应定期进行检验,并且历次的检验记录都应保存。

6.3 工具和备用部件
6.3.1 工具
除了在6.2.2中讨论的泄漏检测器和在6.2.4中讨论的试验台以外,下列试验和修理泄压阀所需的工具都应放在厂房内。
a) 扳手;
b) 由阀门制造商推荐的专用工具。
6.3.2备用部件
在阀门修理使用中,应随时备好充足的备用部件,备用部件应明显地区分开,并且防止因粗心搬运或腐蚀造成损坏,应从以往的阀门应用以及供货情况来不断完善、制定阀门备用部件清单。
当供货商的备用部件清单被采用时,应再一次与所定备用部件单对照,代理商和用户应就备用部件的供应、储存达成一致意见。一个典型的备用部件清单应包括下列内容:
a) 弹簧;
b) 密封材料;
c) 阀瓣;
d) 阀接管;
e) 螺栓;
f) 波纹管;
g) 法兰盘;
h) 非金属膜片;
i) 最常用型泄放阀;
j) 工具包;
k) O形环。

7检验、运输、试验、维护和整定

7.1泄压阀和相邻管线的初次检验以及将阀门运输到车间
7.1.1阀门的检验
在将阀门运输到车间进行检验、试验、维护和整定的过程中,其内部的沉积物或腐蚀产物会松动或掉出。当阀门从系统中拆除时,应进行宏观检查(图37中,阀体上有硫沉淀物)。当堵塞为常见问题时,应谨慎收集样品做试验,并记录沉淀物的位置及外观。阀体上任何障碍物应被记录和清除。

图37 送往修理厂的阀体上的硫沉积物

警告:当阀门接触过对人体有危害的物质或可能含有可自燃介质时,需要特殊处理。这时,应采取下列预防措施:
a) 阀体上存在含磷物时,应将阀体浸湿以防止自燃;
b) 在氢氟酸中应用的阀门,卸掉阀门后应立即进行中和处理,即使中和处理后也要利用安全措施提供保护或采取其他相应的处理方法。
爆破片有时用于保护其他泄压装置免于腐蚀。通常情况下,只有在卸掉泄压装置后,才能检验爆破片。因此,爆破片的检验也应作为泄压阀常规检验的一部分(见7.5)
7.1.2相邻进、出口管线检验
当泄压阀从装置上移开后,通常应打开上游和下游的管线,以利于检查。但是,在设备运行期间,截断阀关闭虽然可使泄压阀从设备上取下,但无法对这类管线直接检验;只有在设备停用期间才可能检查,在此之前,管线的X射线检查可以确定任何主要的淤塞和阻断。
检查泄压阀所在的管线,通常可以显示出内部不可见的工艺管线的状况。管线应作腐蚀检查、测厚检验和影响阀门操作的沉积物的检查,由沉积物的性质可以确定从密闭系统的阀门泄漏的原因。图27~图31和图37表明了安全泄放阀中的沉积物。
7.1.3阀到车间的运输
泄压阀从安装位置取下后,应被运到车间进行检验、试验、维护和整定压力值。在搬运阀门之前,阀门法兰面(与管线连接的法兰面)应该受到保护以免密封面损坏,阀门应直立移动,较大的阀门应用合适的升降设备处理以防止它们坠落或野蛮操作。在运送到车间之前,阀门不得随意处置和储放,可能的话,它们应被分类隔开并存放在远离大的配件或其他类别的阀门的地方。
注意,因为野蛮搬运会影响泄压阀压力值的设定或损坏零件,以致不能被准确整定压力,在运输过程中小心操作是很重要的。由于安全阀准确的性能是工厂安全运行的关键,因此安全阀应按精密装置处置。

7.2在车间内对泄压阀进行检验、试验、维护和整定压力值
7.2.1阀门原值开启试验
当阀门首次在车间被接收,阀门应被放在试验台上确定原定的泄放压力(开启压力)。
7.2.2直观检验
开启试验后,阀门应作外观检查,对它服役的条件进行估计。除非在阀门上注明不正常的腐蚀、沉积情况,此项检验应由车间的修理人员进行。此次检查结果应以适当的形式记录,检查要点如下:
a) 法兰:麻点、毛刺的痕迹或阀座接触表面宽度的减少量;
b) 弹簧:腐蚀或断裂的痕迹,阀门运行压力和温度范围内弹簧准确的正确压力范围;
c) 波纹管:如果阀门是波纹管类阀门;
d) 调整螺纹的状态,打开阀帽;
e) 进、出口接管:外部材料或腐蚀沉积物的情况;
f) 外表面:任何腐蚀气体或机械损伤的显示;
g) 阀体壁厚;
h) 阀体组件及材料:利用识别标签、证明卡片等资料对照检查;
i) 先导阀和相关附件。
注意,泄压阀上注明存在不正常的腐蚀、沉积或其他情况时,应由炼油厂的检验人员进行此项工作。如果泄压阀是在处罚危险性介质的设备上服役,检验期间应十分小心。
7.2.3确定开启压力原值
泄压阀被拆下之前,当阀离开它的工作环境时,应估算它的爆发开启压力。尽管确定泄放压力的过程随着实际的生产实践变化而变化,但通常操作者都是将泄压阀固定在试验台上,缓慢升高压力,观察压力表,并且记录阀爆发开启的压力值;应记录爆发开启压力原值的整定压力,以便于查阅和必要时进行校正。
如果最初阀在整定压力下开启,就没必要进一步对阀进行原定压力值的测定。如果最初开启压力高于整定压力,则阀就要进行第二次检验,如果开启压力接近整定压力,则很有可能是受到沉积物的粘结。如果阀在第十次检验时没在整定压力值开启,那么有可能最初的整定压力是错的或者是整定压力值在运行当中改变了。如果开启压力原值低于整定压力,有可能是弹簧强度下降或设定值在运行当中改变了。
注意,如果接收阀时发现严重淤塞、脏污,爆发开启试验就会损坏阀座,这时使用者应该采取考虑放弃爆发启动整定压力而采取缩短检验时间间隔的方法。如果一切进展顺利,缩短检验时间间隔后,在下次检验时安全阀应该干净;如果阀不干净的话,则检验时间间隔应该再次缩短,或者采取一些其他措施减少淤塞。
7.2.4阀的拆卸
收到阀并核实它的开启压力之后,就要在车间进行彻底的检验和修理。在拆卸泄压阀时,应按照制造商的要求和说明小心地进行。尽量避免拆卸操作出现火花从而引起闪燃,在轻质碳氢化合物介质中工作的泄压阀,拆卸前应采用化学清洁商推荐使用的溶液对阀进行彻底的清洗,这些清洗剂的化学成分应适用于阀门材质。在拆卸时应有合适的解体设备,在拆卸部件的每一个阶段,都要对阀的不同部件进行磨损和腐蚀状况的仔细检查。其中阀柄导杆、阀瓣和连接管要进行直观检验。平衡阀上的波纹管应该针对可能存在的裂纹及其他可能影响其性能的缺陷进行检查(见图21)。
7.2.5部件的清洗和检验
把每个阀的部件同其他阀的部件分开,并作适当的标记,然后进行彻底的清洗。经常需要清洗的部件包括连接管、弹簧和阀座。难清洗的沉积物应使用溶剂清洗,用金属刷子刷或仔细地刮。
清洗之后应对各个部件进行仔细检查。比较重要的是,检查安全阀的部件时应该使用适当的工具进行尺寸测量并参照适当的图纸资料。
各个部件应进行磨损和腐蚀状况检查,阀座的表面和连接管应进行平面度和损伤检查(见图23和图24),这些缺陷会导致阀泄漏。应该用适当的阀座仪表检查以确定这些部件既不磨损也没因以前的机械运动使阀座的尺寸超过制造商允许的误差。阀座的平面度检查可以利用制造商推荐的磨光环、光学平玻璃或者其他适当的检查设备来进行。如果有适当的设备的话,对弹簧也要进行适当的受力检查、裂纹以及或变形检查。导杆和阀瓣或者导向套要进行配合检查,看它们的间隙是否合适,并且是否有伤痕。连接管要进行阻碍性和变形的检查。波纹管要进行泄漏、裂纹和导致阀泄漏的小斑点的检查。另外,若波纹管皱缩的话,可能是背压大于设计压力,大的背压是由于下游侧嗽叭管流量受限(由沉积物或大于原始设计流量引起的),应查出原因并实施整改。
7.2.6修理和更换部件
磨损或损坏的部件应更换或修理。损坏的弹簧和波纹管也应更换。特殊泄压阀的备用元件应该向制造商购买。阀体、法兰、保护套应采取适当的其他类似材质的承压配件的方法进行修理。如果阀瓣或连接管上发现磨损或损坏,阀座表面就应进行机械加工或研磨(见图17)。在研磨阀座时应遵从制造商的建议。
7.2.7阀的重新组装
泄压阀检验完毕,并且在修理和更换部件之后,应按制造商的说明进行重新组装。连接管和阀座面上不应抹油。检查各个装配部件的间隙。按照制造商的说明调节弹簧,使安全阀在最接近整定压力时爆发开启。排放环应按制造商的要求仔细地调整准确,以保证它既适用液体介质也适用气体介质,同时应记录整定值,作为以后的参考。因为试验台通常不能准确地测量实际的开启值,所以过去的性能只能估计并作必要的调整。
7.2.8调整整定压力
重新修复和组装完安全阀之后,应最后一次调整安全阀的弹簧,以保证它在要求的整定压力下爆发开启。尽管检验的过程由于实际的生产实践不同而有所不同,但通常安全阀是被固定在试验台上,并缓慢升高气压直到它爆发开启。制造商的说明可以指导人们调整弹簧以保持正确的整定压力值,如果需要一个新的整定压力,这时一定不要超过制造商对弹簧调整的限制规定,并且必须遵守适用的标准;如果必要,应更换弹簧。
阀被调整后,至少要经过一次爆发开启试验,以证实定压的准确性。通常对压力小于或等于483kPa的情况,开启压力和整定压力偏差不应超过±13.8 kPa。压力大于483 kPa时,其偏差不应超过±3%[参照ASME规范第Ⅷ卷第一章第125(d)(1)段UG],完全符合ASME规范第Ⅷ卷第一章第125(c)(3)UG节要求的泄压阀,偏差在0~10%之间。任何热调整的允许条件应按照厂家的参数执行,对整定压力的调整需要针对运行时的背压、使用温度进行补偿,试验介质应按照厂家提供的说明书进行。
在做液压试验时,应缓慢地升压到所需要的整定值,通过观察泄漏或观察压力表瞬间向下的变化,确定是否有启跳,整定压力通常是以从阀连续泄放少量的水流为标志来确定的。安全阀的释放压力应调整到以上所提到的压力范围内才能交付使用。
7.2.9阀门密封性检查
当阀调整到整定压力时,应对它进行泄漏检查。在试验台上,对其施加整定压力的90%以对其密封性进行试验,观察排放口有无泄漏,确定泄漏方法见6.2.2。
注意。泄压阀的泄漏必须减小到最小程度,因为其危害环境、人员、设备,并且泄漏可导致阀的堵塞和难以操作,并造成产品的损失。
7.2.10完成必要的记录
在安全阀安装到位前,所有必要的记录应该齐全,用以帮助确定何时更换安全阀,何时停止使用。记录对阀将来的有效使用是至关重要的,这些记录包括运行条件记录和使用历史记录,主管部门的规定中要求保存维修和试验记录。

7.3在设备上对泄压阀进行检验、试验、维护和整定压力
7.3.1工艺装置
通常在车间内按照要求的检验周期对泄压阀进行检验、试验、维护和整定压力值比在设备上对泄压阀进行同样的工作要经济和有效。但是,在清洁、低温、低压环境中工作的泄压阀,有经验证明,在设备上对泄压阀进行的检验也安全、适用。检查泄压阀与截断阀之间的泄放器以确定截断阀关闭紧密。泄压阀的阀盖可以被拆卸进行短时检查、定压和小修。当需要较大修理时,泄压阀应被送到车间里进行。
泄压阀的定压和泄漏试验可以利用隋性气体介质通过泄放阀来进行,虽然这个方法与在6.2中试验台上进行的试验相比是不完善的,但它在某些使用过程中可能更适用。
反向曲面爆破片使用便利,且允许更频繁的泄压阀在线试验。为了进行此试验。在爆破片和泄压阀之间用隋性气体充压。因为在这种情况下,在车间内不进行直观检验和试验。爆破片必须定期检验或替换。
当泄压阀正在使用时,我们可以使用特殊的液压设备对其进行在线试验检验,顶起阀的手柄,用一只位移传感器记录下来阀瓣提升与回座的数据,用一个大负荷测力传感器计量手柄运动所需的力,阀开启和回座的记录可以被打印出来。该方法作为鉴定和调整阀整定压力的一种有效方法,可能不被所有的主管部门认可。
注意,尽管这种方法能够满足工作环境干净的泄压阀的需要,但是这种检查泄压阀整定压力值的方法却不能满足拆卸门进行物理检查的要求,也不能证明其所有部件良好并处于安全工况。
7.3.2储罐
储罐上的泄放装置可分为常压储罐以及压力容器上的泄压装置和真空泄放装置,这些装置通常在设备运行时对其进行检验、试验、维护和整定压力。
压力储存容器上的泄放装置的检验、试验、维护和整定压力与工艺设备上使用的泄压阀的此项程序相同(见7.2)。
常压储罐上的压力或真空通气阀是为充装操作排出内部的空气和挥发气或储罐内部液位下降时吸入空气(见图9)。由于压力或真空通气阀连续使用,除非进行定期检查,它们容易粘结失效。在温度降到冰点以下时,装置在冰冻期应定期检查以保证阀瓣不因冰冻而被粘住,这些阀瓣通常受重力载荷。对每个通气阀的检验应包括对排泄障碍物的检查,并拆开阀盖检查阀瓣自由运动情况。因为控制阀的力很小,为了保证阀没有被粘住或泄漏,应对阀座进行检查。如果在阀的入口接管有火焰消除器,应对其是否堵塞进行检查,如有必要应拆下清洗。
注意,在使用过程中,火焰消除器的检验是很重要的,因为任何故障都可能造成贵重设备损失。
泄压或真空通气阀的检验、试验、维修和整定压力应包括以下几个特殊的步骤:
a) 应预防和清除阀的粘堵,为防止粘堵应对装置的阀瓣进行检查。如果阀瓣被粘堵,就要研究介质对密封材料和阀瓣材料的影响。如有必要,应更换密封材料和阀瓣材料。
b) 应对阀瓣进行检查或维修。拆除阀瓣后应对其清洗,并对其质量进行称量。根据保持泄压装置正确的泄压能力所要求的质量,对阀的质量进行检查。设备的真空压力的设定,依据阀瓣质量与阀瓣覆盖的面积比值,整定压力通常是0.43kPa,但有时能高达10.34 kPa。如果质量不精确,必须对其进行填加或去除,直到地精确为止。应检查阀瓣的使用状况和可用性,不能使用的应换掉。
c) 应检查和清洗阀瓣的密封座和支撑。
d) 必须检查阀座的密封垫,如有必要则更换。
e) 检查保护屏网的可用性,如有必要则更换。
f) 检查铰链或铰链销的可用性,如有必要则修理、润滑、替换。
g) 检查壳体内、外部的一些特殊的保护层,如不能用则更换。
h) 检查保护套罩,如有必要则更换。
i) 7.2中提到的过程应使用到泄压阀或真空通气阀上。
7.3.3锅炉
尽管蒸汽锅炉上的安全阀结构和工作原理与处理设备上的泄压阀的结构是相似的,但这些安全阀的安装都应按有关规定和条例进行。检验这些设备也应按有关规定以及制造商的要求进行。如果公司的操作与规定要求相一致或不发生冲突,可以根据这种操作制定检验规范。
由于ASME规范的第I卷规定不允许在锅炉的安全阀下连接截断阀,因此每个安全阀必须通过升高蒸汽压力直到它爆发开启来进行周期性的试验。在这个检验过程中要使用高精度的压力表测定爆发压力,也应注意沉积物的排放。ASME规范中还要求锅炉的安全阀附加有一个提升手柄开启装置,它能在锅炉上的工作压力达到最高工作压力的75%以上时提起开启安全阀。因此,检验开启部件的灵敏性是十分重要的。
安全阀不应在锅炉上试验而应被拆下进行定期试验,周期由地方管理部门规定。试验必须按照可执行的条款、法规和其他的有关条例进行,通常用蒸汽试验定压值和排放是试验不可缺少的。
有些部门允许对蒸汽安全阀进行在线检验,用特殊的液压设备顶起阀瓣,通过位移传感器精确地记录开启和回座时刻。测力元件能测量出推动阀瓣所需的力,阀的开启和回座压力数值可以被打印出来。
注意,这种检查整定压力和安全阀功能的方法能满足锅炉压力升高超过正常的工作压力时的需要,而不能满足安全阀需拆下进行人工检验及验证它的部件具有良好、安全的工况的要求。

7.4先导安全泄放阀的检验、试验、维护和整定压力
靠先导装置操作的阀门虽然有多种类型,但对任一种阀门,系统压力都是控制独立于主泄压阀之外的机构系统,并控制阀的开启直到全开状态。先导阀通常是先于主阀的膜片(见图6)或活塞(见图7和图8)卸压的小弹簧阀。单独的空气或电子式先导阀的可靠性不足以作为泄压装置使用。
先导阀的检验、试验、维护和整定可分为两个单独的方面,即先导机构和主阀。通过检测,系统中一些类型的主阀的整定压力,在阀门服役状态下可被精确地试验出来。如果在主阀下没有截断阀,则其只能在容器停用时进行检验和维护。
由于不同型式的先导阀的可靠程度不同,应参考的学习制造商提供的检查维护手册。膜片阀(见图6)制造商通常推荐每半年进行一次膜片和其他构件的检查。

7.5爆破片的检查和更换
爆破片适用于需要泄放能力大、能使压力迅速下降的工作场合。爆破片可以用金属和非金属等多种材料制成。爆破片可目视检查,检查应包括法兰密封检查和爆破片的疲劳检查,腐蚀、失效、积碳检查或其他能对爆破片性能带来不良影响的外来物质的检查。
如果膜片制造商规定了限定螺栓连接扭矩的标准,并且在目视检查中需拆除膜片,则膜片应更换。一旦限制螺栓连接松开,膜片就不可能再准确地复位。
因不能进行试验,爆破片应依据使用性能、产品说明书和经验规定的周期进行更换。如在爆破片前有一个截断阀,截断阀应在整个设备运行期间被锁定在开启位置。如果要更换膜片,截断阀应在膜片安装完成前始终处于关闭状态。
注意,截断阀只可以依据6.1.1的规定关闭。
爆破片也用来保护其他泄压装置免受腐蚀。通常,对于这种情况,爆破片不拆除不能进行检查,因此,爆破片的检查应作为安全阀检查程序的下一步骤。
为防止阀的腐蚀,应在泄压阀的上游安装一个爆破片。通常,爆破片耐压值既可与安全阀的整定压力相同,也可比安全阀的整定压力低3%~5%。在爆破片和泄压阀之间应安装带有压力表和过流阀或其他装置的接管,以检查爆破片的泄漏或破裂。
为防止腐蚀和尽量减小泄放阀的泄漏量,可在阀的下游安装一个爆破片。爆破片的整定压力通常比安全阀的整定压力低。爆破片与泄放阀片之间的空间应通风或被排净,以防止因阀的微小泄漏而造成压力积聚。
注意,泄放阀的设计必须保证不受阀瓣与爆破片之间的压力积累而造成的背压的影响,且应在正确压力下开启。如果在普通弹簧安全泄放阀和爆破片之间存在背压,阀不能在整定压力下开启。因此,用特殊设计的阀,如膜片式阀或波纹管式阀替代普通的泄压阀。

8记录和报告

8.1目标
一个合适的记录和报告系统对于油气处理工业中任何泄压装置程序的有效管理和控制是至关重要的,这个系统应尽可能地简单、明快。
记录的主要目的是得到确保泄压装置的性能满足它们的各种安装方式所要求的有效信息,记录样本可以看作是执行程序的工具,报告可以看作是把工具分配给所有程序参与者的手段,使他们能承担他们的工作和有效地履行责任。在某些情况下,报告可以用文档形式保存,作为永久的记录。

8.2保留纪录的必要性
对于每个安全泄放装置,记录应完全、长期保存。每个装置的记录应包括特性参数、检验的累积历史记录和试验结果。有的主管部门机构明确要求保留报告和记录。
这些特性记录提供了评估一台已安装的设备的有效性或打算改变操作条件时所需的基础信息;提供了为尽量减少车间失误和缩短修理时间所需的正确尺寸和材料信息;提供的设计信息使购买相似设备更加便利,并易于清点剩余部件。这些信息允许泄压装置进行装配、试验和在同一套装置上的安全泄放装置的互换,以缩短因定期检查使设备未受到保护的时间。
显示数据和检验结果的历史记录(使用记录),对于泄压装置程序的控制和后续阶段是很有必要的。它们能用定期检查结果来确定设备的计划试验检查周期是否实现。它们也能提供运行数据以帮助评估设备在实际工作中的适用性,并能指出设计和材料存在的问题,甚至能指出设备的误用。更为重要的是,这些记录提供了建立和保持安全以及经济的检查周期的实际和可靠的经验。

8.3责任
泄压装置的检验和试验的各方面所承担的责任和义务必须明确和实施,并予以清楚地解释,避免理解不清。有的公司将这些责任和义务明确授于设备检测人员,有的公司在检验工程师协会的指导下设立系统操作人员来承担这一职责。
没有将这部分职责明确给任何人。下面所列职责项目的目的主要是使附录中的记录和报告格式样本易于理解。这些职责对于大型油气处理工业中设计良好的泄压装置的工作程序是很典型的。
工程技术人员的职责如下:
a) 配备规范;
b) 确定能允许的整定压力;
c) 规定试验周期;
d) 记录运行数据;
e) 准备检验所需设备清单;
f) 检查运行数据并提供工程服务;
g) 购买替换阀和部件。
工艺系统操作人员的职责:
a) 制定工作要求;
b) 检查设备是否重新安装在其正确的位置上;
c) 准备在用报告;
d) 阀泄漏的检查;
e) 确保截断阀被正确地锁定或铅封在要求的开或闭的位置;
f) 检查通风和排放的可操作性。
技工职责:
a) 进行修理、试验、复位、贴标签等要求的机械工作;
b) 进行双联式记录,以使修理容易进行;
c) 写试验报告;
d) 提出备料单。
8.4样本记录和报告系统
关于泄压装置程序准确的记录和报告格式由各公司根据自己的情况作出选择,附录A(提示的附录)中的格式是记录和报告格式样本。许多报告的书写、记录保存及报告、记录上所列的检查表可以用一个适当的计算机系统管理。 

附录A
(提示的附录)
记录样本和报告表格

公司可适当地独立选择准确的泄压装置记录和报告格式。下面是记录样本和报告的格式。大量报告的填写、记录的保存及由依据报告和记录而进行的检验安排,可由一个适当的计算机系统程序管理。
表A1是确定泄压装置的典型永久记录卡。此记录卡为操作、归档和检查提供了便利。此记录包括了阀门进行正确修理或更换所需的基础信息。
表A2是典型的永久卡片式维修记录,它包括上次检验和试验的日期和结论。记录的信息将形成基础依据,以便计算试验间隔和变更设计。
在记录和报告程序说明里,明确了工程师检验机构应保存记录,且应每个月通知操作机构,并对泄压装置的任一项工作的正确日期负责。表A3是记录样本,也是进行检验、试验和修理工作的有效方法。它返回至检验工程师机构,表示操作机构应对有关泄压阀方面的工作负责。报告中应列出给定系统中的所有泄压装置,并应最大程度地减少疏忽和笔误。
当阀被送至车间进行检验时,维修机构对阀进行检验和试验,并确定原整定压力值,同时填写记录,给出检验和试验的结果,见表4。然后将报告送至检验工程师机构,检验工程师机构再将此报告中的有关信息填入压力记录,最后将此报告送至质量保证机构。
由维修机构进行装置整定和修理方面的检验和试验,应正确填写如表A3和表A5的记录和报告。
在车间,维修机构可能配备替换阀的部件。这种情况下也要像表A5中填写的其他数据一样,填写更换部件报告。此报告应送至检验工程师机构(在原整定值试验报告前几天)。
泄压装置返回工艺系统并由操作机构安装后,操作机构的负责人对填写阀门工作记录负责,记录应包括泄压装置在用报告。填写此报告以证明阀门已恢复安装至正确位置。然后将此报告送至检验工程师机构。它作为初期的独立的检查步骤,且作为泄压装置检验的最终步骤。

表A1 泄压装置详情报告(格式)2


表A2 泄压装置历史记录(格式)

表A3 泄压装置检验和维修工作记录和报告(格式)

表A4 泄压装置试验报告(格式)
每一检验的泄压装置须填写此报告,并将此报告送至质量保证机构。



表A5 泄压装置的状况、维修和整定报告(格式)


附加说明:
本标准中附录A是提示的附录。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。
本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:大庆石油管理局锅炉压力容器检验所。
本标准主要起草人 万建庆 刘景轩 石 强 刘 燚 孙 柏 吴万志

(仅供学习参考)

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