安全孔板(F(Z))在控制阀失败工况下的应用在工程设计中,我们总是想降低安全阀的泄放量,从而来减小安全阀系统的尺寸,包括进出口管线,来降低投资,甚至来降低火炬系统的负荷
降低安全阀泄放量的措施有很多,针对不同的泄放工况其实行的措施也会有所不同
在绝大部分的工艺流程中,都会有控制阀失败(全开)的分析工况,一般的做法都会根据控制阀最终的流量系数(Cv 值)来反算安全阀的泄放量,但这种做法需要项目的进度计划做的比较好,控制阀的采购等不影响安全阀系统的设计选型,在进度配合的不是很好的情况下,这种工况下安全阀的泄放量就会按经验估量一个量,不再进行校验反算了
笔者在最近和国外专利商合作的过程当中,有一种具备安全功能的孔板和控制阀串联,主要的目的就是为了在控制阀失败(全开)工况下,降低并能控制相应安全阀的泄放量,其保守的计算方法可以在早期就能确定安全阀的泄放量,从而为解决控制阀失败的工况分析提供一条新的思路
本文将着重阐述这种方法的使用以及计算等
带安全功能的孔板,以下我们简称其为 F(Z)孔板,其为一锐角倒角孔板,在本质上和一般的孔板没有区别,主要的区别是在于其需要定期校验并要像其他安全设施一样登记入册,定期维修
F(Z)孔板和控制阀串联对安全阀的计算主要有两种情况,一种是通过 F(Z)孔板的介质直接通过相应的 PSV 泄放,流程如下:图 1 直接泄放流程还有一种是间接泄放,即通过 F(Z)孔板的介质并不直接从相应的PSV 泄放,其作为加热介质(其他作用介质)使其他介质蒸发,从而导致相应的 PSV 泄放,典型的即为精馏塔再沸器热源上设置此流程来控制“非正常热量输入”工况下的泄放量,流程如下:图 2 间接泄放流程在实际设计中,F(Z)孔板也可能会在控制阀的上游
这两种流程其实并没有实质性的区别,其计算过程基本一致,只是在间接泄放的流程中,需要将孔板算的加热介质量再折算成塔内介质的蒸发量,