CN218208353U - 一种蒸汽安全阀出口管道系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蒸汽安全阀出口管道系统，通过设置分体式的排放竖管组件及排放套管组件，使得排放竖管高度显著下降，传递到固定支架上的冲击力和排放反力及其力矩等荷载可显著降低，增加了管道系统的安全性和稳定性。本系统的设计简单明了，原理清晰，可操作性强，管道布置方案易于实现，便于施工，管道投资少，适用性范围广，可适用于高、中、低压蒸汽管道。
Description
技术领域
本发明属于石油化工装置管道设计技术领域，具体涉及一种蒸汽安全阀出口管道系统。
背景技术
在石油化工装置中，安全阀是防止压力超过预定安全值的自动泄压防护装置。安全阀常用于压力管道、压力容器、锅炉等承压设备上。当容器内介质压力达到或超过安全阀的允许值后，安全阀能够及时开启把多余的超压气体或液体安全地排放到大气中或低压系统内，达到装置泄压的目的，保证装置安全平稳运行。安全阀进、出口管道设计的合理与否关系到整个化工装置的安全运行，作为系统超压保护的一道安全措施，设计人员在安全阀管道设计与支架选型时，要综合考虑各种影响因素，从而保证系统的安全。
蒸汽安全阀一般设置在蒸汽管道、蒸汽闪蒸罐、锅炉设备上，根据就近原则，安全阀的布置一般尽可能靠近被保护的管道或者设备。蒸汽安全阀出口管道通常为开放式排放，即直接排入大气。当因为系统超压导致蒸汽安全阀开启后，超量的蒸汽将经过安全阀出口端快速排出，并伴随大量凝液一起喷射而出。由于高温高压的排放蒸汽温度高、喷射速度快，容易对周围的操作人员及正常运行的设备造成危害。
根据规范要求及操作压力的不同，蒸汽安全阀出口管道排放口的高度应高出周围操作平台至少2.2米或者3米以上。另外，为了避免冷凝液或雨雪集聚，应当在排放口管道的弯头最低处设置一个φ6-10mm的排液孔。
在实际工程中，当安全阀起跳时高温高压的蒸汽从出口喷涌而出，产生巨大反冲力，极易引起管道的振动，对安全阀本体或连接法兰产生破坏引起管道或阀门泄漏，进而造成了大量蒸汽喷出，致使事故发生。尤其是在支撑不牢固或未设置防冲支架的情况下，使连接安全阀与设备的管道发生较大变形，严重影响系统的安全运行。
在实际的工程设计中，蒸汽安全阀出口管道布置多为从安全阀出口接出后先接一段水平管，在水平管上设置排液孔，然后再接一个90°弯头垂直向上继续接管到安全高度，接管端部为水平型式。本方案的优点是当安全阀泄放开启时，蒸汽及其凝液排放至大气的同时，蒸汽泄放产生的反力垂直向下，在垂直反力的方向即90度弯头处设置一个固定支架，反力产生的力和力矩不会作用到安全阀及连接的设备管口上，从而可以保护安全阀及连接设备的安全。其存在的问题有：(1)高温、高压蒸汽接触大气环境温度后会产生大量凝液，凝液会在安全阀出口水平段迅速聚集，仅靠排液孔来不及排放所有凝液。(2)排放竖管垂直朝上，雨雪容易进入管道，安全阀出口水平段可能长期积水，容易引起安全阀出口管道和法兰腐蚀生锈。(3)蒸汽排放口高度较高，蒸汽排放时产生的冲击力会作用到排放竖管上，且蒸汽排放时排放竖管会产生向上的热胀位移，因此需要在排放竖管上设置导向支架防止管道振动。(4)蒸汽排放口高度越高，蒸汽排放产生的反力越大，固定支架上承受的力和力矩越大，支架越容易遭到破坏。(5)蒸汽排放口高度较高时，意味着排放管的长度较长，管道内产生的噪音也会越大。因此，急需提供一种蒸汽安全阀出口管道系统解决以上现有设计中存在的问题。
发明内容
为了解决上述现有设计中存在的技术问题，本发明提供了一种蒸汽安全阀出口管道系统。
本发明一种蒸汽安全阀出口管道系统，包括排放竖管组件和排放套管组件，排放竖管组件和排放套管组件为分体式设计，排放竖管组件插入到排放套管组件内部；所述排放竖管组件包括出口管道法兰、水平直管段、90°弯头、排放竖管、疏水盘、排液孔、固定支架；所述排放套管组件包括排放套管、45°弯头、斜切直管、承重支管；所述出口管道法兰与蒸汽安全阀出口连接，所述出口管道法兰、水平直管段、90°弯头、排放竖管依次连接，所述疏水盘焊接在排放竖管外壁上，所述固定支架设置在90°弯头下方；所述排放套管、45°弯头、斜切直管依次连接，所述排放套管上设置有承重支管。
所述排放套管不与排放竖管相接，两者之间的热胀位移互不影响；排放套管与排放竖管之间存在环隙空间，便于蒸汽快速冷凝，而又不会飞溅到管道外部。
在排放竖管和排放套管重叠位置的上半段，排放竖管的上端均匀设置有规格统一的筛孔，此筛孔可以使高温蒸汽快速冷凝，还可降低排放噪音。
所述水平直管段底部设置有排液孔，排液孔与排液管道连接，以排液至安全地点。
所述疏水盘底部设置有排液孔，排液孔与排液管道连接，以排液至安全地点。
所述承重支管固定于已有钢结构。
所述90°弯头上方出口垂直向上，通过90°弯头正下方设置的固定支架限制安全阀开启时产生的冲击力和排放反力。
所述45°弯头下方末端垂直向下，45°弯头上方出口方向为45°斜向上。
所述斜切直管下方末端45°斜切，下方末端与45°弯头相连，斜切直管上方出口切面与水平面垂直。
本发明具有如下有益效果：
1)通过设置排放套管组件，使得排放竖管高度显著下降，传递到固定支架上的冲击力和排放反力及其力矩等荷载可显著降低，增加了管道系统的安全性和稳定性。
2)排放竖管上设置的疏水盘及排液孔，可快速排尽蒸汽凝液，减少凝液和雨雪累积，防止安全阀出口管道和法兰腐蚀生锈。
3)排放竖管上设置的筛孔，可使蒸汽快速冷凝，降低排放噪音。
4)排放套管与排放竖管为分体式设计，两者的热胀互不影响，传递到排放竖管和排放套管上的冲击力和排放反力都明显降低。排放套管上可以单独设置承重支架或者防振支架，增加管道稳定性。
5)排放套管与排放竖管之间有一定环隙空间，便于蒸汽快速冷凝，而又不会飞溅到管道外部，降低对周围操作人员和设备的危害。
6)通过设置45°斜切直管，可有效减少雨雪直接进入排放竖管的概率，从而减少凝液在安全阀出口的累积。
7)本系统的设计简单明了，原理清晰，可操作性强，管道布置方案易于实现，便于施工，管道投资少，适用性范围广，可适用于高、中、低压蒸汽管道。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、出口管道法兰；2、水平直管段；3、90°弯头；4、排放竖管；5、疏水盘；6、排液孔；7、排放套管；8、45°弯头；9、斜切直管；10、承重支管；11、固定支架；12、蒸汽安全阀；13、排液管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案的实现作进一步阐述，附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。
如图1所示，本发明一种蒸汽安全阀出口管道系统，包括排放竖管组件和排放套管组件，排放竖管组件和排放套管组件为分体式设计，排放竖管组件插入到排放套管组件内部；所述排放竖管组件包括出口管道法兰1、水平直管段2、90°弯头3、排放竖管4、疏水盘5、排液孔6、固定支架11；所述排放套管组件包括排放套管7、45°弯头8、斜切直管9、承重支管10；所述出口管道法兰1与蒸汽安全阀12出口相匹配，所述出口管道法兰1、水平直管段2、90°弯头3、排放竖管4依次连接，所述疏水盘5焊接在排放竖管4外壁上，所述固定支架11设置在90°弯头3下方；所述排放套管7、45°弯头8、斜切直管9依次连接，所述排放套管7上设置有承重支管10，承重支管10固定于已有钢结构。
水平直管段2和疏水盘5底部均设置有排液孔6，可通过排液管道13接至安全地点。90°弯头3正下方设置固定支架11，以承受蒸排放时的冲击力和排放反力。排放竖管4上半部分设置有规格统一的筛孔，可使蒸汽快速冷凝并降低噪音。
排放套管7与排放竖管4的分体式设计，使两者的热胀互不影响，同时使两者承受的冲击力和排放反力降低。排放套管7与排放竖管4之间的环隙空间，可使蒸汽快速冷凝，凝液也不会向外飞溅，可有效保护周围人员和设备安全。
45°弯头8和斜切直管9相连，可使最终排放口的切面与水平按垂直，降低雨雪进入管道系统的概率，从而降低凝液累积，防止安全阀出口管道和法兰腐蚀生锈。
Claims (9)
1.一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：包括排放竖管组件和排放套管组件，排放竖管组件和排放套管组件为分体式设计，排放竖管组件插入到排放套管组件内部；所述排放竖管组件包括出口管道法兰、水平直管段、90°弯头、排放竖管、疏水盘、排液孔、固定支架；所述排放套管组件包括排放套管、45°弯头、斜切直管、承重支管；所述出口管道法兰与蒸汽安全阀出口连接，所述出口管道法兰、水平直管段、90°弯头、排放竖管依次连接，所述疏水盘焊接在排放竖管外壁上，所述固定支架设置在90°弯头下方；所述排放套管、45°弯头、斜切直管依次连接，所述排放套管上设置有承重支管。
2.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述排放套管不与排放竖管相接，所述排放套管与排放竖管之间存在环隙空间。
3.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述排放竖管的上端均匀设置有规格统一的筛孔。
4.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述水平直管段底部设置有排液孔。
5.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述疏水盘底部设置有排液孔。
6.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述承重支管固定于已有钢结构。
7.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述90°弯头上方出口垂直向上。
8.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述45°弯头下方末端垂直向下，45°弯头上方出口方向为45°斜向上。
9.根据权利要求1所述的一种蒸汽安全阀出口管道系统，其特征在于：所述斜切直管下方末端45°斜切，斜切直管上方出口切面与水平面垂直。
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2022
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