[發明專利]適用于高壓工況的安全泄壓裝置及方法和用途

在審

• 申請號: 201810019744.6
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN110017378A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 王鵬;黨文義;于安峰;張杰東;武志峰;韓中樞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00;F16K1/36;F16K17/06;F16K37/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 張惠明

本發明涉及一種適用于高壓工況的安全泄壓裝置及方法和用途，主要解決現有技術中安全泄壓裝置在高壓工況下精度不高、誤爆事故頻發的問題。本發明通過采用一種適用于高壓工況的安全泄壓裝置，包括泄放氣入口(1)、閥體(2)、閥腔(3)、活塞(4)、爆破針(6)、泄放氣出口(7)，閥體(2)兩側分別為泄放氣入口(1)和泄放氣出口(7)；閥體(2)內有閥腔(3)，閥腔(3)內設有活塞(4)；活塞(4)上設有爆破針(6)，爆破針(6)為泄壓觸發元件的技術方案較好地解決了上述問題，可用于安全泄壓中。

技術領域

本發明涉及一種適用于高壓工況的安全泄壓裝置及方法和用途。

背景技術

安全泄壓裝置是石油化工、化工裝置的壓力容器、管道或其它密閉系統防止超壓的重要安全裝置。它能在規定的溫度和壓力下開啟，泄放壓力，保障人民生命和國家財產的安全。安全泄壓裝置通常不依賴任何外部能源而動作，所以常作為承壓設備的最后一道保護裝置。目前國內應用較廣的非重閉式泄壓裝置是爆破片裝置，爆破片安全泄壓裝置具有結構簡單、泄放能力強等優點，但也存在如下問題：(1)爆破精度低。(2)容易發生疲勞破裂。破裂時爆破片內應力高于材料的屈服極限，在脈沖或壓力的作用下，爆破片易發生疲勞破裂。(3)爆破片與物料直接接觸，易受介質溫度、腐蝕性等影響，需定期更換。(4)無法在線更換。更換爆破片需要拆卸管道，時間長，危險性高，停工成本高。爆破片作為一種重要的安全附件，在石化行業有著廣泛的用途。在一些需要快速泄放的場合如CNG長管拖車等，均采用爆破片作為安全裝置。爆破片在長期使用后會產生疲勞，并導致起爆壓力發生變化，從而出現誤爆的現象，實際當中已發生過多起這樣的事故。今年來青島、濟南、鎮江等CNG加氣子站相繼發生爆破片泄壓裝置誤爆事故。

對于非重閉式泄壓裝置，除了爆破片裝置外，ASME鍋爐及壓力容器規范及其規范案例還推薦了爆破針型泄壓閥。相對于爆破片，爆破針型泄壓閥具有精度高、疲勞效應小、不與物料直接接觸、可在線更換等優點。對于高壓工況，爆破針受到的力較大，所需直徑較粗，為滿足細長桿條件，爆破針的長度會很長，造成泄壓裝置很難符合現場要求。因此開發適用于高壓工況的安全泄壓裝置具有重要的意義。

《液壓平推加氣子站管束車爆破片異常起爆實驗測試》(《安全、健康和環境》,2015,15(2):34-37)針對青島和濟南2例液壓平推子站管束車爆破片異常起爆,并導致液壓油噴濺的事故,進行事故再現模擬實驗測試。分別在回油管路異常堵塞和正常回油2種條件下,利用動態高速數據采集設備,測試回油過程中爆破片處的壓力波動情況。通過實驗發現,正?；赜蜁r,爆破片處壓力會迅速下降,并不會形成上升波動,而回油管路堵塞瞬間會造成爆破片處出現壓力振蕩,但上升幅度不超過1MPa,且持續時間較短,不足以引起爆破片起爆。實驗結果表明：造成爆破片異常起爆的原因可能與爆破片疲勞或安裝不當有關,而非管路堵塞引起超壓造成。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是現有技術中安全泄壓裝置在高壓工況下精度不高、誤爆事故頻發的問題，提供一種新的適用于高壓工況的安全泄壓裝置，具有精度高、安全性較好的優點。本發明所要解決的技術問題之二是提供一種與解決的技術問題之一相對應的適用于高壓工況的安全泄壓的方法。本發明所要解決的技術問題之三是提供一種與解決的技術問題之一相對應的適用于高壓工況的安全泄壓裝置的用途。

為解決上述問題之一，本發明采用的技術方案如下：一種適用于高壓工況的安全泄壓裝置，包括泄放氣入口(1)、閥體(2)、閥腔(3)、活塞(4)、爆破針(6)、泄放氣出口(7)，閥體(2)兩側分別為泄放氣入口(1)和泄放氣出口(7)；閥體(2)內有閥腔(3)，閥腔(3)內設有活塞(4)；活塞(4)上設有爆破針(6)，爆破針(6)為泄壓觸發元件；所述活塞(4)直徑小于泄放氣入口(1)直徑。

上述技術方案中，優選地，爆破針(6)包括工作段和固定段，中間為工作段，兩端為固定段。

上述技術方案中，優選地，爆破針(6)的工作段的直徑小于固定段的直徑，爆破針(6)材質為316L不銹鋼。