[发明专利]适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途

说明书

本发明涉及一种适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途，主要解决现有技术中安全泄压装置在低压工况下精度不高、误爆事故频发的问题。本发明通过采用一种适用于低压工况的安全泄压装置，包括泄放气入口(1)、阀体(2)、阀腔(3)、活塞(4)、爆破针(6)、泄放气出口(7)，阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7)；阀体(2)内有阀腔(3)，阀腔(3)内设有活塞(4)；活塞(4)上设有爆破针(6)，爆破针(6)为泄压触发元件的技术方案较好地解决了上述问题，可用于安全泄压中。

技术领域

本发明涉及一种适用于低压工况的安全泄压装置及方法和用途。

背景技术

安全泄压装置是承压设备的保护装置，用来防止承压设备中的压力超过设计允许值，从而保护设备及人员的安全。安全泄压装置通常不依赖任何外部能源而动作，所以常作为承压设备的最后一道保护装置。目前国内应用较广的非重闭式泄压装置是爆破片装置，爆破片装置由爆破片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等零部件组成。当爆破片两侧压力达到设定值时，爆破片爆破或脱落，从而泄放介质。但对于低压工况，爆破片精度较低。对于0-10kPa的工况，标准中允许的爆破片误差为±50％。近年来，国内爆破片误爆事故频发。高桥石化封闭式地面火炬分级系统中的爆破片更是基本每周都发生误爆，而仪征化纤地面火炬系统爆破片也发生了误爆事故。对于非重闭式泄压装置，除了爆破片装置外，ASME锅炉及压力容器规范及其规范案例还推荐了爆破针型阀。根据调研，对于0-10kPa的工况，目前多数爆破针型泄压阀的精度为±30％，要优于爆破片的±50％，但精度仍相对较低。为此开发适用于低压工况的安全泄压装置具有重要的意义。

ASME锅炉及压力容器规范第Ⅷ卷第1册对于爆破针型阀的精度要求为：当爆破针型阀的设定压力高于300kPa时，精度为±5％，当设定压力小于300kPa时，精度为±15kPa。对于低压工况，其精度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中安全泄压装置在低压工况下精度不高、误爆事故频发的问题，提供一种新的适用于低压工况的安全泄压装置，具有精度高、安全性较好的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决的技术问题之一相对应的适用于低压工况的安全泄压的方法。本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决的技术问题之一相对应的适用于低压工况的安全泄压装置的用途。

为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种适用于低压工况的安全泄压装置，包括泄放气入口(1)、阀体(2)、阀腔(3)、活塞(4)、爆破针(6)、泄放气出口(7)，阀体(2)两侧分别为泄放气入口(1)和泄放气出口(7)；阀体(2)内有阀腔(3)，阀腔(3)内设有活塞(4)；活塞(4)上设有爆破针(6)，爆破针(6)为泄压触发元件；所述活塞(4)直径大于泄放气入口(1)直径。

上述技术方案中，优选地，爆破针(6)包括工作段和固定段，中间为工作段，两端为固定段。

上述技术方案中，优选地，爆破针(6)的工作段的直径小于固定段的直径，爆破针(6)材质为Inconel600合金。

上述技术方案中，优选地，爆破针(6)的工作段和固定段的总长度是固定的，工作段的长度为50～400mm，工作段的长度不同，则临界失稳载荷不同，通过更换不同工作段长度的爆破针，实现对安全泄压装置设定压力值的调整，工作段长度和压力值之间的对应关系为压力值与工作段长度的平方成反比。

上述技术方案中，优选地，活塞(4)上设有传感器(5)。

上述技术方案中，优选地，当爆破针(6)弯曲，活塞(4)动作时，发出泄压动作信号，传感器(5)将该信号远传至控制室并发出报警信号，控制室内的操作人员及时发现并进行处理。

上述技术方案中，优选地，活塞(4)直径与泄放气入口(1)直径之比为1.5～4：1。

上述技术方案中，优选地，低压工况是指压力为0～10kPa的工况。