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液化石油气储存设备的安全附件

  
评论: 更新日期:2015年03月19日

  (1)弹簧式过流阀其结构原理如图1-10-9所示。它串联在管道上,正常流速下,弹簧的拉紧力与液化石油气对阀瓣2的冲击夹持力相平衡,阀瓣前方的孔道通畅,物料无阻,装卸作业正常。当管内流速超过额定流速的50%时,阀瓣2会因液体的冲击夹持力大于弹簧的拉紧力而冲向前方,阻塞流体通道,管路便自行关闭。
 

 

图1-10-9 弹簧式过流阀的构造
1-阀体;2-阀瓣;3-阀杆;4-弹簧;5-小孔

  因为阀内有小孔5,即使在管路切断后,仍有微小细流通过。当外界管路或容器的破裂事故排除后,该小孔所流出的液化石油气及液化气体会充满系统,靠其自身的气压,帮助阀瓣2复位,管路恢复通畅。否则阀前后压差过大,复位将不可能。
  阀杆、弹簧和阀瓣都一起固定在阀架上,阀架靠螺纹旋入阀体内。阀架的旋入深度决定了阀瓣与孔道的距离。同时,该距离依流速限额不同而异,并与阀瓣截面及弹簧力相匹配,它也是可以调整的。
  过流阀亦称限速切断阀。当装卸作业过程中开阀过猛过快,过流阀也会动作,因此
  作业过程中应予注意。过流阀的调节范围是正常流速的150%~200%。弹簧式过流阀可以任意方向安装,不受管道倾斜等因素的影响。
  过流阀的通过能力由式(1-10-5)计算。
 

   

 

式中d2——阀壳内径,m;
  d1——阀芯直径,m;
  m——限定流量(流速)与正常流量之比,m可取值为1.5~2.0;
  G0——流通能力,kg/s;
  ρ——液化石油气的密度,kg/m3
  k——特性系统,与阀的构造、尺寸和安装有关。对环形缝流通道口,k=240~320;垂直安装向上流动时,k=300;向下流时,k=250;水平安装时,k=275。
  一般情况下,过流阀的壳径应与管道口径相匹配,弹簧力应与阀芯质量相适应。
  (2)浮筒式过流阀其作用原理是靠浮筒的自重来平衡液化石油气的流动冲击力。正常情况下,浮筒自重大于液化石油气在流动中的夹持力,当流速过高,浮筒迅速上浮,阻塞上方的通道,关闭管路。为防止浮筒的倾倒,阀内有三叶导向架片。图1-10-10中所示的4即有限位作用,该件称为导架。
  浮筒式过流阀只能垂直安装,液化石油气自下而上流过。
  浮筒式过流阀和弹簧式过流阀一样,也有一个平衡小孔,用以平衡筒前后的压差, 使浮筒在关闭管路后复位。
  过流阀由使用单位自行管理和维护。
  4.紧急切断阀
  紧急切断阀常与过流阀一起串联在储罐或罐车的气相或液相出口上,在后面的管道破裂或火焰烘烤管路时用以切断液化石油气管路,避免大量的物料漏损以及火势蔓延。因此,紧急切断阀既是必需的安全部件,也要适应不同的操作要求。紧急切断阀在作业过程中是常开的,其构造、作用原理及分类见罐车安全附件部分。
 

 


图1-10-10 浮筒式过流阀
1-浮筒;2-底座;3-阀体;4-导架;5-槽沟

  5.防冻排污阀等部件
  液化石油气生产过程中,因使用水蒸气作为加热介质而凝结的水滴以极小的微球存在于产品中,长期的储存,会逐渐下沉,集聚于储罐下部,越是大型的罐,时间越长,集聚量就越大。如不及时排除,会在冬季形成冻害,特别是我国的北方地区,更应注意。在排除部分水的同时,液化石油气生产及储运过程中的其他杂质也会一起排出。因为其色泽与成分的关系,在排放时统称为排污。
  水的密度大于液化石油气,水的聚集总是在容器的最下部低洼处,所以排污排水的装置通常称为排污箱,也必须设置和安装在容器设备的最下端,与之相连的还必须有一个闸阀,以备在检修时使用。突出防冻意义时称整个部件为防冻排污阀,强调排污时,称其为排污阀。
  防冻排污阀是一种设计非常巧妙的阀件,其结构如图1-10-11所示,它是用同一根杆操作两个小阀杆,阀体内同时包容着两个小阀,两个阀口中A比B大些。由于散热面大小的关系,B比A冻结早些,若B已冻则A尚可开闭,仍然可关严液化石油气通道,使上方的物料不致泄漏。若已同时冻住,因为阀口大小不同,冻结的程度也不同,在同一阀杆力的作用下,B阀的冰易被破坏;同样达到关严阀门的目的。
 

   
图1-10-11 防冻排污阀

  当然,防冻排污阀的操作,主要靠定时的巡回检查和执行岗位操作法。
  另外,液化石油气储罐的排污管下部,应有管线固定装置,严禁悬空,以免排污时扭矩过大,造成法兰结合面扭曲变形而渗漏。气温较低的地区(每年连续10天日最低气温低于0℃),应对防冻排污阀及储罐根部管线加装伴热或保温装置。

  二、检测仪表

  液化石油气的储运过程中,必须对系统状态、压力、温度及容器内的液面等参数作及时的、准确的反映,以便操作人员能安全生产,科学管理。液化石油气的特性决定了系统中各参数的测量必须使用具有防爆、防尘、抗震性能的仪器仪表。
  1.压力表
  液化石油气的储运设备和管道,常使用弹簧管式压力表,它具有测量范围大、结构简单、坚固可靠、价格低廉等优点。弹簧管式压力表的结构如图1-10-12所示。
 

 


图1-10-12弹簧管式压力表
1-弹簧管;2-拉杆;3-扇形齿轮;4-中心齿轮;5-指针;6-面板;7-游丝;8-调整螺丝;9-接头

  弹簧管式压力表的感受元件是金属弹簧管,承压后伸张,减压后回缩,发生一定的机构位移,这个位移量能够通过齿轮机构(扇形齿轮3、拉杆2、中心齿轮4等)的组合运动,转变为中心轴的角位移。也就是说中心轴作扭转,反映出压力值的大小,安装在轴上的指针便反映着所承受的压力。
  弹簧管式压力表的弹簧管,可以是单管的,也可以是多重管的(多圈式)。同一压力下,多圈管的变形量大,角位移大,指针的偏转大,所反映的数值便可以作小分度的数值显示,用于要求灵敏的场合。因此,弹簧管式压力表可以分为单弹簧管式和多弹簧管式两种,而在液化石油气使用中,普通单弹簧管式压力表便可满足要求。
  液化石油气用压力表的量程以2.5MPa为宜,因为在正常气温下,液化石油气的压力约1.6MPa以下,处于仪表量程的2/3左右,在机械式表的灵敏区以内。对于其他同类测量仪表而言,人们最关注的数值范围多在表盘的1/4到2/3。

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