如何优化泄压阀进口管线的设计？

（1）一般要求 进口管线的一般要求如图9⁃2和图9⁃3所示。

1）流动和应力的影响。泄压阀的进口管线应保证系统的正常性能。管线设计时应考虑减少进口管线的流量对压降的影响。在被保护容器和泄压阀之间过大的管线压降损失会减少泄放系统的排量并导致阀门的不稳定。另外，由于泄压阀的动作和外加载荷两者对进口管线所产生的应力也必须予以考虑。

2）振动的影响。大多数发生在进口管线系统的振动是随机的和复杂的。这些振动

图9⁃2 典型的泄压阀安装：大气（敞开）排放（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）

可能导致泄压阀阀座的泄漏、阀门提前开启，也可导致阀门部件、进口或出口管线过早疲劳失效。爆破片进口管线的振动将影响其爆破压力及寿命。

振动对于泄压阀的有害影响可以通过以下方法减少：将振动原因减至最小；增加管线支撑；使用先导式泄放阀或软密封泄压阀；增大工作压力和整定压力之间的压力差。

（2）压降的限制和管线的结构 对于压降的限制和管线的结构，如图9⁃2～图9⁃5所示。

图9⁃3 典型的泄压阀安装：封闭系统排放（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）

1）泄压阀进口的压力损失。泄压阀进口过大的压力损失将导致阀门快速的开启、关闭甚至频跳。频跳会导致排量的下降并损坏密封面。影响阀门动作性能的压力损失是由泄压阀进口管线内的不可恢复的进口损失（湍流损耗）和摩擦损耗造成的。液体在长的进口管线中的加速流动有时也会导致频跳。

2）泄压阀进口管线的尺寸和长度。当泄压阀通过管线直接连接在容器上时，在被保护设备和泄压阀之间的总的不可恢复的压力损失不应超过阀门整定压力的3％。当泄压阀安装在工艺管线上时，在正常的泄压阀进口管线内的压力损失和由于流体流过泄压阀而在工艺管线中所增加的压力损失之和不能超过3％。压力损失应按泄压阀的额定排量来计算。

压力损失可以通过对进口管线的进口导圆、减短进口管线长度、扩大进口管径等方法来降低。进口管线的公称尺寸必须大于等于泄压阀进口连接法兰的公称尺寸，如图9⁃2和图9⁃3所示。当泄压阀喉部尺寸增加时，要保持压力损失低于3％会变得更加困难。若对阀门的动作性能进行工程上的分析后，则允许进口压力损失超过3％。当爆破片装置与泄压阀组合使用时，必须将由于增加爆破片所产生的额外压降损失考虑在内。

3）先导式泄压阀的远程感应。可以使用在进口管线压力损失过大，或者由于主阀所限使主阀安装的位置和导阀感应点必须分开的情况下，如图9⁃6所示。

①进口管线损失。远程感应可以使导阀感受管线损失前上游的系统压力。通过远程感应可以消除突跳式泄压阀不可控的启闭或频跳现象，可以使调制型泄压阀在要求的超压下达到全开高。

尽管远程感应可以消除阀门的频跳现象，或者可以使调制型泄压阀在要求的超压下达到全开高，但是进口管线的压降将导致泄放排量的降低。

②安装指导。应保证导阀感应点是在被保护系统的内部并保证远程感应管线的结构完整性。

远程感应管线应感受介质静压。否则，由于流动的影响导阀感受的是一个不真实的较低压力。

对于流动型导阀，远程感应管线的尺寸应保证在110％整定压力、流过导阀的流量为最大的情况下，其压力损失不大于整定压力的3％。应咨询制造商以得到有关远程感应管线尺寸的建议。

对于非流动型导阀，由于主阀开启和排放时没有系统介质流过导阀，所以远程感应管线的过流面积为45mm²（0.07in²）即可。

如果有截断阀安装在远程感应管线上，截断阀的关闭将导致泄压阀不能正常动作。

图9⁃4 安装在工艺管线上的典型泄压阀（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）

③净化系统。在远程感应管线易于堵塞的情况下需要使用净化系统。若采用净化系统则需要有一些特殊的考虑，应向制造商咨询相关建议。(www.xing528.com)

4）泄压阀进口管线的结构。应当避免将泄压阀安装在介质不能正常流动的较长的水平进口管线的末端。外来物可能的聚积或液体可能的积存，都将妨碍阀门的动作，此时将需要对阀门进行更频繁的维护。

对于泄压阀的进口管线系统设计，应能使其自由的泄出以防止液体或外来物在管线中聚积。

图9⁃5 安装在长进口管上的典型泄压阀（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）

（3）在排放管线内的静负载产生的进口应力 泄压阀排放管线不适当的设计或安装能够产生应力传递到泄压阀及其进口管线上。这些应力可以导致泄压阀的泄漏、故障，或导致改变爆破片的爆破压力。应咨询泄压阀制造商获得其所能允许的载荷。

1）热应力。介质从泄压阀排放管线排出流动时将使其温度发生变化。其温度的变化还有可能是由于长期暴露在阳光下或者由于附近设备的热辐射造成的。排放管线的任何温度变化都将导致管线长度发生变化，使其产生应力传递到泄压阀及其进口管线上。泄压阀应通过适当的支撑、卡夹，或采用柔性的排放管线以隔离管线应力影响。

2）机械应力。排放管线应单独支撑，并良好对中。有时排放管线若只通过泄压阀支撑会使泄压阀及其进口管线产生应力。排放管线的对中不当将导致较大的应力。

（4）排放反力产生的进口应力 由于介质的流动，泄压阀排放时会产生排放反力。这一排放反力将会传至泄压阀内部、安装的阀座及其相邻支撑的容器壁上。这一载荷和随之产生的应力的具体数值由排放反力的大小和管线系统的结构所确定。设计者应对排放系统进行分析以确定排放反力和其产生的弯矩是否会使系统部件产生过大的应力。

图9⁃6 典型先导式泄压阀的安装（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）

介质在泄压阀敞开排放或封闭排放时排放反力的数值显著不同。当在排放系统中采用弯头将流体向上导向泄放管时，弯头的位置和支撑是分析排放所产生弯矩的一个重要因素。

（5）与泄压阀组合使用的爆破片装置 爆破片装置可以单独地用做泄压装置，也可以安装在泄压阀和容器之间或者安装在泄压阀的下游侧，如图9⁃7所示。

当爆破片装置使用在泄压阀和被保护容器之间时，在爆破片和泄压阀之间应有一个泄出孔、压力表、旋塞阀或其他适当的报警指示器。

若在爆破片和泄压阀之间无泄出孔设置，所产生的背压将导致爆破片不能在公差允许的范围内爆破，这种情况可能发生在由于腐蚀或其他原因而产生泄漏的情况下。应注意在泄压阀前面只能采用无碎片型爆破片装置。

在较低的压力下，爆破片并不适用于所有的尺寸规格；因而，在较低压力的情况下，可选用的爆破片往往不得不比进口管线和泄压阀的公称尺寸大很多。

（6）与泄压阀进口管线相连的工艺侧向管线 在通常情况下应当避免在泄压阀的进口管线上连接工艺侧向管线，如图9⁃8所示。若要采用工艺侧向管线，则需仔细分析在泄压阀排放时产生的额定流量和通过工艺侧向管线有可能产生的最大流量的情况，以确保泄压阀的进口压降不超过允许值。

图9⁃7 与泄压阀组合使用的典型爆破片

置：进口侧安装（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）

图9⁃8 避免在泄压阀进口管线上连接

工艺侧向管线（摘自API RP 520⁃Ⅱ—2003）