带超压泄放装置需气密性试验容器的设计方法.pdf

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石油和化工设备
2012年第15卷
带超压泄放装置需气密性试验容器的设计方法
刘执彬
(中吴晨光化工研究院有限公司,四川富顺643201)
摘要]本文对带超压泄放装置且需做气密性试验容器的设计方法进行了探讨,介绍了安全阀或爆破片安全装置容器设计
压力的确定以及容器最大允许エ作压力的计算方法。
关键词]超压泄放装置;设计压力;最大允许エ作压カ;整定压カ;设计爆破压力;设计方法
1问题的提出
有超压泄放装置且需做气密性试验的压力容器,
TSGR000-209《固定式压力容器安全技其盛装介质大都是危险性较大或设计上不允许有
术监察规程》(以下简称“新容规”)正式实施微量泄漏的容器,对超压泄放装置及其密封面的
后,要求对装有超压泄放装置的固定式压力容器致密性检査是非常必要的,也是适应标准规范
做气密性试验一般应将安全附件装配齐全,此规
的发展要求,与国际容器设计标准接轨的必然趋
定看似与GB150-1998附录B中要求容器设计压力
势。因此,对设计者来说,解决配有超压泄放装
不小于动作压力相矛盾。
置且需做气密性试验的压力容器设计压力取值问
带安全泄放装置且需做气密性试验的压力
题是非常重要的,也是必须解决的。
容器,一般为危险性较大的容器。此类容器设计
不论是“新容规”还是GB150.1-2011《压力
压力及最大允许工作压力的合理取值是容器设计
容器》附录B都要求容器超压泄放装置的动作压力
滿足经济性、安全性的重要保证。气密性试验
般不高于压力容器的设计压力,但对给出容器
是检验容器制造质量、致密性常用的方法之
最高允许工作压力的,允许超压泄放装置的动作
压力不高于该容器的最高允许工作压力,这就是
盛装危险性较大的介质或设计上不允许有微量滥此类容器设计的突破口一需确定容器设计压力并
漏的容器,都应做气密性试验。“新容规”的正计算出容器最大允许工作压力。从规范上看,似
式实施,对装有超压泄放装置的固定式压力容器乎给出了此类容器的设计方法,但最大允许工作
做气密性试验有更科学合理的要求,这不仅检查
压力是根据容器的有效厚度计算得到的容器实际
了容器本体的缺陷,同时也检査了超压泄放装置可以承受的压カ,容器的设计压力是进行主要受
的密封性能。但是,在设计上如何解决将超压压元件设计的重要因素,因而最终归结于容器设
放装置装配好后再做气密性试验与设计压力间
计压力的确定,在相关标准规范中都没有明确此
的矛盾呢?无论是安全阀,还是爆破片安全装类容器设计压力的确定方法。
置,如仍然按GB150-1998附录B的方法确定容器3解决问题
设计压力,将使气密性试验无法正常进行。新版
超压泄放装置的作用是在压力容器内部压
GB150.1~150.4-2011《压力容器》已于2012年3月
力达到设计压力或最大允许工作压力之前,泄放
1日正式实施,在对装有超压泄放装置的压力容器
掉容器内部压力,是保护容器自身安全的有效装
设计压力的确定方法上与旧版没有根本的变化。
置,当容器内部压力不能得到有效控制时,均需
2分析问题
要装设超压泄放装置。安全阀和爆破片安全装置
“新容规”4.83条第(2)规定“进行气密性试是目前普遍使用的超压泄放装置,它们在用于需
验时,一般应当将安全附件装配齐全”。可看出做气密性试验的容器中时,容器的设计压力的确
规范并非强制性。超压泄放装置未装配齐全做气
作者简介:刘执彬(1970-),男,四川富顺人,本科学历,工
密性试验也不属违规。但在实际工程项目中,配程师。在中吴展光化工研究院有限公司从事压力容器设计工作。

第10期
刘执彬带超压泄放装置需气密性试验容器的设计方法
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定应与仅装设超压泄放装置而不需做气密性试验于容器的设计压力P
的容器略有不同,可按以下方法确定。
3.23选定爆破片制造范围:分为全范围;1/2范
3.1安全阀
围;1/4范围;0范围。
为使装有超压泄放装置容器的气密性试验顺3.2.4爆破片设计爆破压力P的确定:P等于
利进行,保证容器安全运行,同时满足设计制造 P min加上所选爆破片制造范围的下限(取绝对
的经济合理性,一般按以下步聚确定容器设计压值)
力和最大允许工作压力。
3.2.5初步确定容器的最大允许工作压力P]切
3.1.1按不带安全阀的容器设计压力的确定方法
[P]切不小于Pb加上所选爆破片制造范围的上
确定容器的设计压力P
限与爆破压力正允差之和,即需滿足初步确定容
P=(1.0~1.)Pw,(Pw-容器最大工作压力)
器的最大允许工作压力P不小于爆破片的最大设
3.1.2确定安全阀整定压力P2
计爆破压力。
P2=(1.05~1.10)P
3.2.6以P]物和相应的设计温度、腐蚀速率一起
安全阀整定压力减去安全阀整定压力的下偏作为載荷条件确定容器各主要受压元件的设计
差(取绝对值)应不小于容器的设计压力P。
厚度8。,将各主要受压元件的设计厚度8.向上
圆整到钢材标准厚度,得到各主要受压元件的
3.1.3初步确定容器最大允许工作压力[P]1m
名义厚度δn,以各主要受压元件的有效厚度6。
fくP」nP,且[P]不小于安全阀的整定压力加计算出各主要受压元件的最大允许工作压力,
定压力的上偏差
取其最小值作为计算的最大允许工作压力[Pl计
3.1.4以[P]1和相应的设计温度、腐蚀速率一起设计者可以在[P]物~[P]l间取一合适值作为容器
作为载荷条件计算容器各主要受压元件的设计的最大允许工作压力[P],其它受压元件(如接
厚度8。,根据各主要受压元件的设计厚度向上管等)以容器最大允许工作压力[P]为载荷条件
圆整到钢材标准厚度,得到各主要受压元件的进行设计。
名义厚度δ。,以各主要受压元件的有效厚度6
爆破片设计爆破压力与各相关压力关系如图1
计算出各主要受压元件的最大允许工作压力,
最大允许了作
取其最小值作为计算的最大允许工作压力[P]计,
设计者可在P]r[P]a间収二合适值作为容器的破底方正来
最大设让嫘破压力
≤最大允许I作压力
最大允许工作压力[P],其它受压元件(如接管
等)以容器最大允许工作压力[P]为载荷条件进
割造范围正:偏
最大标定爆破力
行设计。
设计爆破压力
3.2爆破片安全装置
为使气密性试验顺利进行,保证容器和爆破
制造范围负偏差
最小标定操破力
(由爆破片的型式确定
片安全装置可靠运行,可按以下步聚确定容器设
计压力和最大允许工作压力
爆破戶力负允
最小设计爆破力
3.2.1按不带爆破片容器设计压力的确定方法确
定容器的设计压力P
容器设记压力
器最高压力
P=(1.0~1.1)Pw,(Pw容器最大工作压力)
3.,2.2爆破片最低标定爆破压力Pmin的确定,与
爆破片的型式有关并应满足使爆破片获得最佳
图1爆破片设计爆破压力与各相关压力关系图
寿命的条件一容器的最高压力与爆破片的最小
既然以上在装有安全阀或爆破片安全装置,

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