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关键词:压力容器;安全附件;安全阀
1 安全阀概述
在改革开放的助推下,我国的经济得到了长足的发展,特种设备――压力容器所应用的范围越来越广。我国一直以来的安全生产宗旨是“安全第一,预防为主,综合治理”。尤其是压力容器的使用管理,不仅和人们的生产生活密切相关,更为深远的是会对人们的生命财产安全构成一定的威胁。如果压力容器出现了爆炸的情况,可能会引发设备损坏、人员伤亡等一系列重大安全事故。
安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置,在压力容器中是比较关键的安全附件。其功能是:当容器内压力超过某一定值时,依靠介质自身的压力自动开启阀门,迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时,阀又自动关闭,使容器内压力始终低于允许压力的上限,自动防止因超压面可能出现的事故,所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。文章将对安全阀的相关问题进行探讨。
2 安全阀的原理与选用
2.1 安全阀的原理
安全阀是一种自动阀门,其不需要外力的作用,完全依靠介质本身的力来排出额定数量的流体,用来防止系统内压力超过预定的安全值。待到压力处于正常的情况后,阀门再关闭,还要对介质的流出进行有效阻止。作为基本的机械性保护装置,其应用还是比较广泛的。
就现阶段的发展而言,弹簧式安全阀在压力容器中使用较为频繁,它的工作原理:当安全阀阀瓣下的气体压力超过弹簧的压紧力时,阀瓣就被顶开。这种情况下,排除气体由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上,导致阀门迅速打开。伴随着阀瓣的上移,上调节环受到气体的冲击,这样排气方向大致就是垂直向下的,此时排气产生的反作用力推着阀瓣向上,足够的压力让阀瓣始终处于不断上升的高度上。在打开安全阀时,随着气体的不断排出,系统内的气体压力也是不断减少的趋势。这样弹簧的作用力会克服作用在阀瓣上的气体压力和排气的反作用力,关闭安全阀。
2.2 安全阀的选用
安全阀的公称压力受到操作压力的影响,甚至是起到决定性的作用;安全阀的使用温度范围受到操作温度的影响和决定;弹簧或杠杆的定压范围受到计算出的安全阀的定压值的影响和决定;安全阀的材质和结构类型受到使用介质的影响和决定;而安全阀的喉径是由安全阀泄放量计算得出的。
安全阀在选用上应该遵循以下的几点原则:(1)不封闭带扳手微启式安全阀是热水锅炉通常会选用的。(2)不封闭带扳手全启式安全阀是蒸汽锅炉或蒸汽管道通常会选用的。(3)封闭微启式安全阀或用安全泄放阀是水等液体不可压缩介质通常会选用的。(4)封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等是高压给水通常会选用的。(5)封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等是气体等可压缩性介质通常会选用的。(6)静重式安全阀是E级蒸汽锅炉通常会选用的。(7)脉冲式安全阀,如减温减压装置、电站锅炉等是大口径,大排量及高压系统通常会选用的。(8)内装式安全阀是运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等通常会选用的。(9)液压安全阀是油罐顶部通常会选用的,但是这里值得注意的是要和呼吸阀相结合使用。(10)先导式安全阀是排水或天然气管道通常会选用的。(11)安全回流阀是液化石油气站罐泵出口的液相回流管道通常会选用的。(12)真空负压安全阀是负压或操作过程中可能会产生负压的系统通常会选用的。(13)波纹管安全阀是背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统通常会选用的。(14)保温夹套式安全阀是介质凝固点较低的系统通常会选用的。
3 使用和保养安全阀的基本措施
3.1 安全阀的日常维护
使用安全阀时,维护保养是不可缺少的重要环节,应使安全阀始终处于干净的状态,应防止阀体、弹簧受到油污、脏物的污染进而被锈蚀,尽量减少油污或其它异物将泄放管堵塞。工作人员应该定期对铅封进行检查,如果安全阀出现了渗漏的现象应在第一时间里进行维护或更换,不能使用加大载荷的方法来阻止泄露。为了减少阀瓣和阀座被气体中的油污等黏住的可能性,安装安全阀前需要进行专门的测试,还要保证它的密封性。
3.2 安全阀的具体维护保养工作
3.2.1 连续工作三个月的安全阀就应该进行一级保养,具体要求如下:
(1)应该将安全阀外部的水垢和铁锈彻底的清理干净。(2)保证安全阀的密闭性。(3)应保证阀杆平直无弯曲。(4)阀壳无裂纹、砂眼等问题。(5)铅封应保证完好无缺。(6)应保证排气连管、疏水管的通畅。
3.2.2 工作一年的安全阀应进行二级保养,具体要求如下:
(1)阀杆应平直无弯曲,丝扣完整无滑扣。(2)要保证研磨阀芯和阀座的接触面能够完全接触,阀芯与阀杆装配后要灵活,无卡住的情况发生。(3)滑扣的阀杆、调节螺母有损坏的应及时更换。(4)在杠杆式安全阀的保养中要使杠杆处于平直的状态,杠杆上支力点的刀刃应在一个水平面,重锤上的固定装置要完整。(5)要对安全阀进行必要的调整、校验,并加铅封。(6)要在安全阀外壳上涂油漆。
3.3 安全阀的定期检验
根据我国的有关规定,安全阀要每年做一次检验。一旦出现了安全阀的不合格或有泄露等不正常的现象,需要进行整体检查,查看零件是否有磨损、伤痕、裂纹、变形、腐蚀等情况发生,再以实际情况而定来修复或更换。
4 结束语
通过文章的分析使我们了解到安全阀在压力容器所发挥的作用是非常大的,是其工作中不可或缺的安全附件。要是在安全阀上产生问题不仅会影响到其工作效率,严重的情况下很有可能会造成重大安全事故。所以很有必要对其进行定期的检验。在使用过程中也要特别注意要按照正确的方式。工作人员在使用中一旦发现安全阀有操作不灵便的情况,应在第一时间里对其进行处理,切不可麻痹大意,应以认真负责的态度工作。总而言之,只有将安全阀的最大作用尽量的发挥出来,才能更好的为行业发展贡献更大的力量。
参考文献
[1]CB 3021-1994.安全阀技术要求和性能试验方法[S].1995,5.
[2]国家质量监督检验检疫.GB/T 12241-2005.安全阀一般要求[S].2005,8.
[3]国家质量监督检验检疫.GB/T 12242-2005.压力释放装置,性能试验规范[S].2005,8.
[4]HG/T 20570.2-1995.安全阀的设置和选用[S].1996,3.
关键词:安全阀;预设;调试
中图分类号:TH134 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)08-0107-02
1 安全阀的作用与种类
安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。安全阀是一种安全保护用阀,它的启闭件受外力作用下处于常闭状态,当设备或管道内的介质压力升高,超过规定值时自动开启,通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类,主要用于锅炉、压力容器和管道上,控制压力不超过规定值,对人身安全和设备运行起重要保护作用。
按安全阀阀瓣开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀,微启式安全阀的开启行程高度≤0.05d0(最小排放喉部口径);全启式安全阀开启高度≤0.25d0(最小排放喉部口径)。
安全阀按结构形式来分,要分为垂锤式、杠杆式、弹簧式和先导式(脉冲式);按阀体构造来分,可分为封闭式和不封闭式两种。封闭式安全阀即排除的介质不直接排放,全部沿着出口排泄到指定地点,一般用在有有毒和腐蚀性介质的系统中。对于空气和蒸汽用安全阀,多采用不封闭式安全阀。对于安全阀产品的选用,应按实际密封压力来确定。对于弹簧式安全阀,在一种公称压力(PN)范围内,具有几种工作压力级的弹簧,订货时除注明安全阀型号、名称、介质和温度外,尚应注明阀体密封压力,否则按最大密封压力供货。
安全阀的安装和维护应注意以下事项:
①各种安全阀都应垂直安装。
②安全阀出口处应无阻力,避免产生受压现象。
③安全阀在安装前应专门测试,并检查其密封性。
④对使用中的安全阀应作定期检查。
2 安全阀安装前的准备
安全阀安装之前,必须对其结构特点予以检查测量,确保安全阀各项工作性能得以充分发挥。总结而言,安全阀的结构特点主要体现在下述方面:
①保证安全阀门处于开启状态。即先对管道予以加热,将其热量由管道传至阀门。尽可能避免延长阀门本身的加热时间。
②若安全阀上允许涂上焊剂的部件处于直立状态,则焊剂中的水分将被蒸发掉,此时干燥的焊剂极有可能会脱落,导致暴露于空气中的金属被氧化。所以要求其在连接组装时,应将管道插入管套直至遇到阻挡为止。
③安全阀在组装时应确保有稳固的支撑,保证整个钎焊操作过程中能够时刻处于直线位置。
④为确保在整个大面积上保持正常温度,需要设置两个焊枪。即事先对整个管道区予以预热,之后利用乙炔火焰对连接部件予以加热。
⑤选取适量的焊料。若焊料过多,将导致部分焊料流过管道阻挡部位,堵塞密封区域;若焊料太少,将难以满足安装需求,从而造成安全阀门安装工作失败。若选用线状焊料,则需对公称通径的3/4英寸的阀门需采用3/4的焊料。
⑥螺纹连接。硬渣、污物若不及时清理,将造成其在管道内不断积累,从而直接影响到安全阀门的工作效率,导致多项工作无法正常开展。因此这就需要定期采用空气或蒸汽对管道内部予以清洗,以防止出现硬渣、污物积累。同时,管道螺纹上尽量少用管道粘接剂,而阀门螺纹上则绝对不能使用管道粘接剂,另外,切勿让管道粘连剂流入阀体内,以规避损坏阀瓣和阀座现象的发生。
⑦阀门安装前,一定要切断通过阀门的流体,确保阀门各项工作正常运行。同时,要完全关闭阀门。
3 安全阀安装过程中的注意事项
3.1 正确选择安全阀的安装位置
安装位置的选择是安全阀安装的重要环节,该环节较大程度上关系着安全阀是否得以正常工作。通常情况下,在选择安全阀的安装位置时应满足下述几点要求:
第一,设备或管道上的安全阀,应让其铅直安装,并保证其垂直于地面,以确保阀瓣得以顺利开启和关闭。
第二,将安全阀安装在靠近被保护设备处,以达到减小安全阀进口管段阻力的目的。同时,为了方便检查和维修,安全阀安装位置不易太复杂。
第三,以锅筒、集箱的最高位置作为安全阀的安装位置。
第四,液体安全阀应安装在液面的下面。
3.2 安全阀进出口管道的安装
实践表明,安全阀进出口管道的安装直接影响到安全阀运行,因此,这就要求安装安全阀进出口管道时满足下述条件:
第一,安全阀与(压力容器)之间的连接管和管件的通孔截面积必须大于安全阀的进口截面积。若多个安全阀共同使用一个进口管道时,其进口管道的流通截面积应大于安全阀的进口截面积之和。
第二,若采用螺纹连接的弹簧式安全阀,则需要与带有螺纹的短管相连接,而短管与筒体、集箱间要采用焊接连接。
第三,必须将安全阀排放管予以固定,以防止安全阀产生过大的附加应力。
第四,当安全阀介质结晶温度高于最低环境温度时,安全阀应设有保温夹套,同时,为防止出现介质结晶,需要安装保温吹扫蒸汽,以确保安全阀的正常动作性能。
3.3 安全阀的现场安装
第一,安全阀安装前,系统必须经过水压试验,以保证安全阀具备安装条件。
第二,离线维修校验的安全阀安装前,应予以校验合格,并一一对应安装在相应的设备上。
第三,安装安全阀时应事先检查进口口管道状况是否良好,以防止安全阀受到进出口管的外加载荷。当发现其不能够达到安全要求时应及时予以整改。
第四,安全阀运输和安装过程中,要预防碰撞和敲击安全阀等现象的发生。
4 安全阀的调试
安全阀的调试对安全阀的正常高效运作至关重要,因此应认真对待安全阀的调试问题,具体做法如下:
①自安全阀出厂后,其已经经过基本的调试,即上、下调整环、调整套、调整螺丝的位置均已调好,并做好了详细的记录,因此要求使用者在应严格按照说明书予以调试。
②安全阀应逐个调整,在调整过程中,应密切注意容器内压力变化,当其压力达到整定压力的80%时,可用手动机构开启安全阀予以吹扫,其中每只安全阀要吹扫10~30 s左右。同时,定期检测安全阀排放管和其他部位的安装质量问题。
③调试合格后,为了确认油压千斤顶的可靠性,也可任选1~2只阀门进行实跳。实跳时先将压力降到整定压力的85%左右,除正在进行调整的安全阀之外,其它安全阀阀杆顶部应用压紧螺丝压住,压紧力适中;系统升压到被调安全阀起跳为止,然后将压力恢复到正常值。安全阀调试好后,将容器内压力下降到80%整定压力,将所有安全阀上压紧螺丝松开,装配手动机构,用自备锁头锁住上、下调整杆铅封,即可投运使用。
5 安全阀在变压吸附装置中的设置问题
变压吸附(PSA)的基本原理是利用吸附剂对不同气体的吸附容量随着压力的变化而不同的特性,在吸附剂选择吸附的情况下,加压吸附混合气中的强吸附组分,减压解吸强吸附组分而使吸附剂再生。
变压吸附装置的核心组成部分是吸附器,在生产过程中,每个吸附器会经过吸附、压力降、再生、压力升等操作步骤完成一个吸附周期,是吸附和再生的循环,这一系列循环依靠程控阀自动控制,全部实现自动化操作。在每台吸附器顶部出口管线上是否设置安全阀,考虑到变压吸附的循环过程是在恒温度下的循环,每个程控阀是相通的,同时在总的进出口管线上设置有控制压力措施(如超压放空调节阀、安全阀、高低压报警点等),因此在每台吸附器顶部出口管线上就可以不设置安全阀;另外,在吸附器顶部出口管线上设置安全阀后,有时配管会遇到困难,同时也增加了一个可能的漏点,特别是对于带抽空工艺的变压吸附装置(VPSA),还有可能在抽空过程中造成空气泄漏进去,反而降低了装置的安全性,因此在以往设计中,通常没有在吸附器顶部出口管线上设置安全阀。近年来,根据压力容器规范的更新,以及通过HAZOP(对工艺装置的安全性及可操作性进行系统分析的方法)审查提出,各种故障(如程控阀程序控制出现问题,程控阀没有正常开启)、误操作、设计本身存在的问题,可能使它们偏离设计工况,吸附器可能存在压力超过其允许的工作压力的情况;在变压吸附(PSA)整个装置生产过程中的气体大都属于易燃易爆气体,装置中有很多法兰连接的程控阀及手动阀门,一旦由于老化磨损、安装不当等原因泄漏,在遇到明火、静电火花、电气火花、冲击磨擦等火源的情况下,有可能发生火灾,也可能吸附器由于附近的火源,造成吸附器发生飞温、火灾,甚至爆炸。正因为这些原因,为防止吸附器的超压、火灾爆炸,在每台吸附器顶部上设置安全阀是有必要的。
6 结 语
综上所述,本文介绍了安全阀在现场安装和调试过程中需要注意的事项,给出了合理的安装和调试的方法,同时根据压力容器规范和HAZOP审查的要求,提出了在变压吸附装置中每台吸附器顶部管线上设置安全的必要性。
参考文献:
[1] 赵春岳,吉守军.浅谈弹簧式安全阀的选用和调试[J].阀门,2003,(4).
[2] 杨军.工业安全阀的选用要点[J].山西煤炭,2003,(4).
[3] 郑喜滨.如何合理选用配套的进口安全阀[J].应用能源技术,2004,(1).
[4] 闫正伟,金寿根.背压对安全阀性能的影响[J].中国化工装备,2004,(1).
[5] 敖贵斌,王志国.高压安全阀前增设截止阀的可行性分析[J].中氮肥,2004,(5).
安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置,它是压力容器最为重要的安全附件之一,它的功能是:当容器内压力超过某一定值时,依靠介质自身的压力自动开启阀门,迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时,阀又自动关闭,使容器内压力始终低于允许压力的上限,自动防止因超压面可能出现的事故,所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。本文将从安全阀的分类、工作原理、维护和保养等方面介绍安全阀。
关键词:浅谈;压力容器;安全附件;安全阀
一、安全阀概述
安全阀是一种自动阀门,它不借助任何外力而是利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。它是一种最基本的机械性保护装置。对于安全系数较高的海上采油系统来说,安全阀绝对是必不可少的部分。
二、安全阀的原理与选用
2.1安全阀的原理
安全阀是一种由进口静压开启的自动泄压防护装置,它是压力容器最为重要的安全附件之一。它的功能是:当容器内压力超过某一定值时,依靠介质自身的压力自动开启阀门,迅速排出一定数量的介质。当容器内的压力降到允许值时,阀又自动关闭,使容器内压力始终低于允许压力的上限,自动防止因超压而可能出现的事故,所以安全阀又被称为压力容器的最终保护装置。
现今,压力容器多选用弹簧式安全阀,弹簧式安全阀的工作原理是:当安全阀阀瓣下的气体压力超过弹簧的压紧力时,阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后,排除气体由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上,使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移,气体冲击在上调节环上,使排气方向趋于垂直向下,排气产生的反作用力推着阀瓣向上,并且在一定的压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上。随着安全阀的打开,气体不断排出,系统内的气体压力逐步降低。此时,弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的气体压力和排气的反作用力,从而关闭安全阀。
2.2安全阀的选用
由操作压力决定安全阀的公称压力,由操作温度决定安全阀的使用温度范围,由计算出的安全阀的定压值决定弹簧或杠杆的定压范围,再根据使用介质决定安全阀的材质和结构型式,再根据安全阀泄放量计算出安全阀的喉径。以下为安全阀选用的一般规则。
(1)热水锅炉一般用不封闭带扳手微启式安全阀。
(2)蒸汽锅炉或蒸汽管道一般用不封闭带扳手全启式安全阀。
(3)水等液体不可压缩介质一般用封闭微启式安全阀,或用安全泄放阀。
(4)高压给水一般用封闭全启式安全阀,如高压给水加热器、换热器等。
(5)气体等可压缩性介质一般用封闭全启式安全阀,如储气罐、气体管道等。
(6)E级蒸汽锅炉一般用静重式安全阀。
(7)大口径,大排量及高压系统一般用脉冲式安全阀,如减温减压装置、电站锅炉等。
(8)运送液化气的火车槽车、汽车槽车、贮罐等一般用内装式安全阀。
(9)油罐顶部一般用液压安全阀,需与呼吸阀配合使用。
(10)井下排水或天然气管道一般用先导式安全阀。
(11)液化石油气站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流阀。
(12)负压或操作过程中可能会产生负压的系统一般用真空负压安全阀。
(13)背压波动较大和有毒易燃的容器或管路系统一般用波纹管安全阀。
(14)介质凝固点较低的系统一般选用保温夹套式安全阀。
三、安全阀的正确使用与维护保养
3.1安全阀的日常维护
安全阀在使用过程中要进行经常维护保养,保持安全阀清洁,防止阀体、弹簧被油污、赃物黏住或被锈蚀,防止油污或其它异物将泄放管堵塞;要经常检查铅封是否完好,发现安全阀有渗漏情况,应及时更换或检修,严禁用增加载荷的方法(如加大弹簧压缩量或移动重锤或加挂重物等)来消除泄露;为防止阀瓣和阀座被气体中的油污等赃物黏住。安全阀在安装前应专门测试,并检查其密封性。对使用中的安全阀应作定期检查。
3.2安全阀维护保养工作标准
1、安全阀运行三个月后进行一次一级保养,其内容和要求为:
(1)清理干净安全阀外部的水垢和铁锈。
(2)检查安全阀,应无泄露。
(3)检查阀杆,应平直无弯曲。
(4)检查阀壳,应无裂纹、砂眼等缺陷。
(5)检查铅封,应完好无损坏。
(6)检修排气连管、疏水管,应畅通。
2、安全阀运行一年后应进行一次二级保养,其内容和要求为:
(1)检查阀杆,应平直无弯曲,丝扣完整无滑扣。
(2)研磨阀芯与阀座的接触面,使其严密接触,阀芯与阀杆装配后要灵活,没有卡住现象。
(3)更换滑扣的阀杆、调节螺母及其他损坏件。
(4)对于杠杆式安全阀,应保证杠杆不扭曲,杠杆上支力点的刀刃应在一个水平面,重锤上的固定装置应完好。
(5)调整校验安全阀并加铅封。
(6)安全阀外壳涂刷油漆。
3.3安全阀的定期检验
根据《国家特种设备监察条例》的规定,安全阀应每年至少做一次校验。主要内容包括检查安全阀的开启压力、回座压力、密封程度以及在额定泄放压力下的开启高度等。如果发现不合格或有泄露等异常情况,应作解体检查,检查安全阀的零件是否有磨损、伤痕、裂纹、变形、腐蚀等现象,根据情况判定后,在进行修复或更换。(作者单位:中国石油化工股份有限公司西北油田分公司)
参考资料:
[1] CB 3021-1994,安全阀技术要求和性能试验方法1995-05-01,现行
[2] GB/T 12241-2005,安全阀,一般要求,国家质量监督检验检疫.2005-08-01,现行
[3] GB/T 12242-2005,压力释放装置,性能试验规范,国家质量监督检验检疫.2005-08-01,现行
[4] GB/T 12243-2005,弹簧直接载荷式安全阀,国家质量监督检验检疫.2005-08-01,现行
[5] HG/T 20570.2-1995,安全阀的设置和选用,1996-03-01,现行
[6] SY/T 0525.1-1993,石油储罐液压安全阀,1994-06-01,现行
【关键词】散货轮舵机;安装;试验检验细则
最近我公司有这样的一件事情,某轮上舵机系泊试验交验时发现2号和4号液缸不对称,左右相差了十多个毫米,后来调查下来发现是由于施工人员没有熟悉施工工艺要求,没有按照工艺要求精确定位,而是自作主张的把出厂时的定位销随意更换,把原始基准点全部重新定位,使得舵机的四个液缸和四个柱塞安装数据全部超差。严重影响了公司的整个生产进度。为了避免将来此类事件的重复发生,我把在平时的舵机安装调试检验工作中的一些经历进行了总结归纳。
一、舵机的安装检验
一台舵机的液缸和柱塞的位置在生产厂家都已经做好了相应的定位销,只要符合以下四个基本的工艺要求,定位销的安装是轻而易举的,根本不会定错位。以下是一些舵机安装相关的技术要求:
1.舵机二柱塞中心线至舵杆中心线距离,误差不大于0.35mm
2.舵机左右液缸端面至柱塞凸肩的距离。误差不大于0.15mm
3.舵机舵柄上平面至四液缸上表面距离。误差不大于0.1mm
4.柱塞上下表面至舵柄开口的上下表面距离。误差不大于2mm
在我平时的检验过程中采用百分表撩表的方法,也就是在舵杆的中心装上一个特制的专用工具,可以以舵杆中心圆旋转,在另一边固定一个百分表,旋转一圈,使得四个液缸和四个柱塞各自相对应的出厂记号在相对应的同一个圆周上,这样就保证了也刚和柱塞距舵杆中心是相等的同时也必须保证四个液缸和四个分别在同一个平面上,这样的检测方法是非常简短而有效的,完成以上这些检验工作后顺便检查一下舵柄的零位标志和舵系零位的样棒是否重合。这些都验收以后基本上舵机的定位就已经大致完成了,接着舵机的活动垫片就可以钻孔和进行底脚螺栓的安装。最后活动垫片的侧向支撑也能点焊固定。舵柄至液压柱塞十字头平面的间隙也需要进行测量,其上平面稍大于下平面(主要是考虑到长期使用,上舵承止推轴承会产生一定的磨损,从而导致多干的下垂)。至于活动垫片的检验要求在此就不再赘述了。
二、舵机的调试检验
舵机是操纵船舶的重要设备,航行试验时,由于舵叶在转动时将承受较大的水压力,特别是在满舵位置受力最大,舵机承受较大负荷,而系泊试验时由于舵叶受到的水压力不大,舵机承受的负荷小,不能全面考核舵装置,所以系泊试验仅对舵机动作进行初步试验,以保证功能齐全,确保航行安全。
舵机试验的内容大致有一下这些:
1.液压系统排气试验
2.舵机安全阀校验;
3.舵角指示器机限位的核对;
4.舵机报警装置试验;
5.舵机运转试验和操舵时间的测定;
6.应急操舵试验
具体试验要求:
1.液压系统排气
仅靠准备工作时给液压系统加注工作油排气是不够的(泵起动后,其缸体倾斜时,会出现异常噪音,证明系统中残留大量的空气)。为排出系统内空气,按下电磁阀的手动按钮并用锁紧螺母锁紧,用泵控制旋钮慢慢地交替操左、右舵
(操舵角约30°),并将压力侧(柱塞伸出端)的油缸上部的排气阀打开,一直到无爬行、均匀运动为止。油泵应一台一台地起动。
同时,应注意油箱内的油位,必要时加注工作油。
注意:⑴. 不要把柱塞进入端的排气阀打开,如果打开不但空气不能排出,反而大量吸入。⑵. 排气前不允许长时间运转油泵。
2.舵机安全阀的试验简单的说,就是利用舵机的机械限位操满舵,要安全阀使用于限制液压回路的最高压力,液压回路异常负荷时,高压可以释放,避免异常负荷作用在舵上。调整安全阀压力按要目表所示数值,出厂试验时已调整好,不必重新调整。注意的是先切断电限位的电源,使其不起作用。但是,油管、密封等部位的耐压试验和船上的动作试验必须证实。舵角超过35 度时,舵应缓慢移动,当柱塞达到油缸底部37 度的止挡时,压力上升。观察安全阀的压力是否达到安全阀的调整压力。安全阀动作时间每次不要超过30 秒,否则会导致电机烧损,HATLAPA的安全阀起跳压力约为25MPa.
3.舵角指示器的校对,对舵机机械舵角为基准,校对电动舵角指示器,误差不大于±1°,但是在0°位置时,各舵角指示器应无误差。舵角电气限位应在35±1°(左和右)时停止转动,机械限位应大于电气限位1°~1.5°,舵角最大不得超过37°。
4.舵机工作时,若发生舵机油箱低液位、电机失电、过载、断相等故障,应能发出声光报警信号。
关键词:化工工艺;设计;路线
中图分类号:S611 文献标识码: A
一、化工工艺设计理论概述
从理论上分析,化工工艺设计分为不同的类别,主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。它们在化工工艺的实践中分别发挥着不同的作用。理论上而言,工艺流程图是根据根据工艺计算绘制而成的,将其参数传给设备专业,将其有关控制方面的参数传给自控专业仪表进行选型,进而完成最初的设备布置图,交由管道部门进行管道配置,并制出管道布置图纸,这就是化工工艺设计的主要内容。在整个设计过程中,化工设计人员必须贯彻落实化工设计的基本原则和基本精神,尤其是在细节方面。不仅要做到符合设计的基本原则和基本精神,还要灵活运用到实际中,不对生产造成影响,最终达到安全、高效的生产运转。化工材料根据不同的危险程度,共分为五级,这是由化工产品自身的性质和数量所决定的,并以此危险程度来确定防火间距和防爆等级等内容。因此,化工生产中,安全永远是第一位。
二、化工工艺设计与路线选择
1、工艺过程开发程序
化工生产是由预处理、化学反应或物理化学加工等生产环节组成,不同加工工艺可以得到相同产品。这种多方案性源于科学技术,深刻地蕴含着经济的盈亏、社会效益的大小与环境保护的优劣。而开发研究就是在基础应用研究及各种科技信息的基础上,开展新技术的工艺条件、技术规范、工程放大、技术经济评价等方面的研究,以取得化工生产装置的设计、建设等所需数据与资料,为实现新技术在工业中的应用提供技术服务。开发研究的最终成果是基础设计,而基础设计是工程设计的主要依据。化工过程开发的步骤,并没有固定的模式。
2、工艺路线选择
2.1原料与原料路线的确定
原料是化工产品生产的基础,原料既直接影响到产品的合成工艺路线,又会带来有关原料的资源、储存、运输、供应、价格、毒性、安全生产等一系列相关问题。采用不同的原料与规格直接影响到产物的生产能力、技术水平、质量、成本、反应条件与反应装置、资金的投入与回收等问题。在化工产品的总成本中,因为原料费用所占的比例较大(国内一般占60%-70%),所以选择合理的原料路线十分重要。选择原料路线必须考虑和满足产品生产的生存和发展的需要。
2.2工艺路线的选择
2.2.1通过对科技文献的调查、分析、比较,确定合理的工艺路线
进行有关产品工艺路线的选择需要通过文献调研来完成。联机文献检索具有及时性和全面性的特点,可以大大缩短调查时间,是有效的调查手段。根据调查所得到的信息,必要时再通过实验补充一些数据,进行工艺设计。通过文献专利的调查可以掌握一般的技术动向,也可以掌握现有的工艺技术和不久的将来可能实现的工艺技术。在具体的工艺设计过程中,应结合本企业的实际情况,综合分析,有所创新。
2.2.2技术上可行、经济上合理
技术上可行是指项目建设投资后,能生产出产品,且质量指标、产量、运转的可靠性及安全性等既先进又符合国家标准。经济上合理指生产的产品具有经济效益,这样工厂才能正常运转。对有些特殊的产品,为了保证国家需要和人民的利益,主要考虑社会效益或环境效益,而经济效益相对较少,这种项目也需要建设,但其只能占工厂建设的一定比例,是工厂可以承受的,不影响工厂整个生产。
2.2.3甲醛工艺路线的比较
a.采用铁、钼催化剂法工艺路线的甲醛装置生产能力较大,甲醇转化率高于银催化剂法,可达95%-99%。甲醇单耗低,不需蒸馏装置,可以生产高浓度甲醛,甲醛成品中含醇量低,催化剂使用寿命长,但是铁、钼催化剂法生产一次性投资大,电耗高。
b.银催化剂法工艺简单,投资省,调节能力强。产品中甲醇含量少,尾气中含氢,可以燃烧,但是甲醇的转化率低,单耗高,催化剂寿命短,对甲醇纯度要求高。甲醛成品中甲醇含量高,只能生产低浓度甲醛。银催化剂法在爆炸上限操作,原料混合气中甲醇浓度较高,设备负荷大,因而建厂投资较低。但由于银催化剂法在600℃以上高温反应,催化剂银晶粒容易长大,加上银催化剂对毒物(FeS)极为敏感,因而催化剂寿命短。铁、钼催化剂活性高、寿命长,对毒物不敏感,单耗低;产品甲醛浓度高,含醇低,特别适用于作树脂、聚甲醛、脲醛及医药的原料。虽然铁、铜催化剂法工艺路线一次投资大,但是可以生产高浓度甲醛,在制取甲醛的下游产品时可以直接利用,不必浓缩,免去了稀醛浓缩增加的设备及动力消耗费用,以及对生产中产生的大量含酵废水的处理而花费的各项费用。就总体效益来讲,直接生产浓甲醛比先生产稀甲醛然后再把稀甲醛浓缩成浓甲醛,无论从投资费用来讲还是从环境污染与治理来讲都合理得多。因此,发展高浓度甲醛生产是我国甲醛工业发展的必由之路,也是加深甲醛下游产品开发的前提,通过上述的调查与分析后再进行工艺路线的选择就很容易了。
2.2.4环境保护
环境保护是建设化工必须重点审查的一项内容。我国目前对环境保护十分重视,设计时应防让新建的化工厂对周围环境产生污染,给国家和人民造成重大的经济损失,并影响人民的身体健康,为此对“三废”污染严重的工艺路线应避免采用。工厂排放物必须达到国家规定的相应标准,符合环境保护的规定。
2.2.5安全生产
安全生产是化工厂生产管理的重要内容。化学工业是一个易发生火灾和爆炸的行业,因此从设备上、技术上、管理上应对安全予以保证,严格制定规章制度、对工作人员进行安全培训是安全生产的重要措施。同样,对有毒化工产品或化工生产中产生的有毒气体、液体或固体,应采用相应的措施避免外泄,达到安全生产的目的。
三、化工工艺设计应注意的问题
1、管道设计压力和设计温度的确定
1.1 管道设计压力的原则
工作条件下管道温度组合中最苛刻条件下的压力和管系中可能碰见的工作压力,就是管道设计压力。该压力的设计原则是:
(1)管道设计压力不低于最大工作压力。
(2)装有安全泄放装置的管道其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力(或爆破压力)。
(3)所有与设备相连接的管道,其设计压力应不小于所连接设备的设计压力。
(4)输送制冷剂、液化气等沸点低的介质的管道,应按阀关闭或介质不流动时介质可能达到的最大饱和蒸汽压力作为设计压力。
(5)离心泵出口管道的设计压力应不小于泵的关闭压力。
(6)往复泵出口管道的设计压力应不小于泵出口安全泄放装置的设定压力。
(7)压缩机排出管道的设计压力应不小于安全泄放装置的设定压力和压缩机出口至安全泄放装置之间最大流量下的压降之和。
(8)装有安全控制装置的真空管道设计压力取最大压差的1.25 倍或0.1MPa 的较小值,并按外压条件进行设计;对于没有安全控制装置的真空管道,设计压力取0.1MPa。
1.2管道设计温度的原则
工作条件下,管道材料在相应设计压力下可能到达的温度,就是管道设计温度。在正常操作温度下,加上一定裕量就是工艺专业确定设计温度的确定方法,以下是裕量的取值原则。
(1)流体正常操作温度≤ 300℃时,裕量不小于30℃。
(2)流体正常操作温度>300℃时,裕量不小于15℃。
(3)流体温度低于0℃时,设计温度等于流体最低温度。
(4)室外管道应按当地冬季绝对最低气温。
1.3管道材料的选择
管道材料选择要求设计人员必须灵活运用工程学、材料学、腐蚀学等方面的知识定性定量综合判断。管道材料选择通常根据介质的特性(腐蚀性、毒性、燃烧性等)和操作条件(温度、压力等),按照既适用又经济的原则来考虑。
常用材料有铸铁(灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁)、普通碳素钢、优质碳素钢、低合金钢、高合金钢、特种合金钢等。
2、阻火器的设计
2.1常见的阻火器种类
安全防备流体通过时火焰蔓延和传播的设备,就是阻火器。阻火器在化工工艺设计中可以按照使用途径进行分类,主要分为阻爆型和阻爆燃型阻火器。按照使用场所进行分类,主要分为管道阻火器和防空阻火器。按照结构进行分类,主要可以分为波纹型、液封型、版型、充填型、金属网型阻火器。
2.2 化工工艺设计中的阻火器设置
输送的混合气体如果具体爆轰或者爆燃性、气体具有自行分解导致爆炸引起火焰蔓延、连接明火设备减压后的管道,都必须在指定位置安装阻火器。
2.3化工工艺设计中的阻火器选用原则
化工工艺设计中的阻火器选择,要根据使用场所决定选择管道阻火器还是防空阻火器; 根据潜在点火源的方向和设置位置,决定使用单向阻火器还是双向阻火器;根据蒸汽的爆炸分级MESG或工艺气体,确定选择阻火元件的允许间隙要小于蒸汽的MESG值或工艺气体的M ESG值;要根据阻火器入口的火焰传播速度选择阻轰还是爆燃阻火器。
3、安全阀的设计
3.1安全阀的分类
诱导阀或弹簧作用控制的阀门,就是化工工艺设计中的安全阀。化工工艺设计中的安全阀按照安全阀的国标分类,可以分为带动力辅助装置式、直接荷载式、先导式、带补充再和式。按照阀片开启高度可以分为微启式和全启式。按照结构可以分为带散热片和不带散热片、带扳手和不带扳手、平衡和不平衡、封闭和不封闭弹簧式安全阀。按照平和内压方式不同还可以分为,先导式、弹簧式、杠杆式安全阀。
3.2 安全泄放装置(安全阀、爆破片装置)设置场所
(1)设计压力小于外部压力源的压力,出口可能被关断或堵塞的设备和管道系统;
(2)出口可能被关断的容积式泵和压缩机的出口管道;
(3)因冷却水或回流中断,或再沸器输入热量过多而引起超压的蒸馏塔顶的气相管道;
(4)因不凝气体积聚产生超压的设备和管道系统;
(5)加热炉出口管道中切断阀或调节阀的上游管道;
(6)因两端切断阀关闭,受环境温度、阳光照射或伴热影响面产生热膨胀或汽化的管道系统;
(7)放热反应可能失控的反应器出口处切断阀上游的管道系统;
(8)凝汽式汽轮机的蒸汽管道出口;
(9)蒸汽发生器等产汽设备的出口管道;
(10)低沸点液体(液化气等)容器的出口管。
3.3 安全阀压力的设定
化工工艺设计中,当只安装一个安全阀时,安全阀压力要在小于系统设计压力的前提下,不大于系统设计压力的20kPa和10%中的较大者;当安装多个安全阀时,必须保证有一个安全阀压力不大于系统设计压力,其余安全阀设计压力小于系统压力的5%,统设计压力的,且安全阀最大泄放压力均应不大于系统设计压力的30kPa或12% 中的较大者。为防止火灾事故发生而安装的安全泄放装置,且最大泄放压力应不大于系统设计压力的16%。
结束语
化工工艺设计是化工设计的核心,在整个设计中起主导作用。我们必须了解化工工艺设计的特点和现状,充分考虑化工工艺设计中容易出现的问题,重视安全危险问题和设备安装设计问题,保证化工工艺设计的安全性,保证化工工艺设计的完善性,从而更好地主导化工设计。