
Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 06503.9—2016
炼油化工工程工艺设计规范第9部分:安全泄压系统
Process specification for oil refining and petrochemical engineering-
Part 9 : Pressure relieving system
2016-01一27发布
2016一04一01实施
中国石油天然气集团公司 发布
Q/SY 06503. 9—2016
目 次
前言
范围 2 术语和定义 3 般规定 ?
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超压工况 4. 1 出口阀关闭 4. 2 阀门误开启 4.3 止回阀泄漏或故障 4. 4 公用系统故障 4. 5 回流故障 4. 6 不凝气体积聚 4.7 易挥发物料进入系统 4.8 非正常热量进入
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内部爆炸 (不包括爆燃) 4. 10 化学反应 4. 11 瞬时工况引起的超压· 4. 12 外部火灾 4. 13 换热管破裂· 泄压装置
4. 9
....
............. ....
.........
....
5
5. 1 一般规定 5. 2 泄放量的确定 5. 3 安全阀 5.4爆破片 5.5 紧急泄放阀 6 排放管及处理系统· 6.1 -般规定· 6.2 排放人口管的设计. 6.3 排放出口管的设计 6.4 处理系统的设计附录 A(资料性附录)体积膨胀系数附录B(资料性附录) 安全阀距压力波动源距离· 附录(资料性附录) 设备火灾润湿面积的计算
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前 創言
Q/SY 06503《炼油化工工程工艺设计规范》是炼油化工工程系列设计标准之一。该标准分为以下13个部分:
第1部分:通则; 第2部分:工艺成套设备;第3部分:泵;
一第4部分:压缩机;
第5部分:塔器;一第6部分:管壳式换热器;
第7部分:空冷器;第8部分:石油化工容器; -第9部分:安全泄压系统;
一
一
第 10部分:燃料系统;第11部分:空分站;第12部分:空压站;第13部分:中心化验室
一
一
本部分为 Q/SY 06503 的第9部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则
起草。
本部分由中国石油天然气集团公司工程建设分公司提出。 本部分由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会归口。 本部分起草单位:中国寰球工程公司。 本部分主要起草人:孙金英、杨帆、李卓燕、白改玲、安小霞、王红、杨娜、宋媛玲、林畅、李
文忠。
II
Q/SY 06503. 9—2016
炼油化工工程工艺设计规范第9部分:安全泄压系统
1范围
Q/SY06503的本部分规定了炼油化工工程安全泄压系统的泄放原则和工艺设计基本要求本部分适用于中国石油天然气集团公司石油炼制、石油化工工程及其他相关工程新建安全泄压系
统的设计,改扩建工程可参照执行。
本部分关于安全泄压装置的规定适用于最大允许工作压力(表压)大于0.1MPa 但不超过 100MPa 的压力系统。
本部分不适用于各类槽车、各类气瓶、锅炉系统、非金属材料容器,以及核工业、电力工业等其他行业。
2 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2. 1
安全泄压系统 safe pressure-relieving system 由压力泄放装置、管道及处理系统组成,用于安全泄放和处理排放介质。
2. 2
直接载荷式安全阀 conventional pressure safety valve 直接用机械载荷如重锤、杠杆加重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。
2.3
平衡式安全阀balanced-bellows pressure safety valve -种采取措施将背压对动作特性(整定压力、回座压力以及排量)的影响降低到最小限度的安
全阀。 2. 4
微启式安全阀 low lift safety valve 当阀瓣人口处的静压力达到设定压力时,阀瓣位置随入口压力的升高而成比例的升高,最大限度
地减少应排出物料的安全阀。 2.5
全启式安全阀 full lift safety valve 当阀瓣人口处的静压力达到设定压力时,阀瓣迅速上升到最大高度,最大限度地排出超压物料的
安全阀。 2. 6
设定压力set pressure 安全阀在使用条件下设定开启的进口表压。
2.7
背压力back pressure 安全阀出口处的压力,是附加背压力和排放背压力的总和。
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2. 8
附加背压力 superimposed back pressure 安全阀开启前出口处的静压,来自排放系统中其他压力源,该压力是稳定的,也可能是变动的。
2. 9
排放背压力built-up back pressure 由于介质流经安全阀及排放系统而在阀出口处形成的压力。
3 一般规定
3.1安全泄压系统的设计不宜考虑不可抗力引起事故的影响。 3.2安全泄压系统负荷的确定不考虑互不相干的两个或更多偶然事故同时发生。 3.3采用自动控制联锁减少泄放量时,应考虑一个最大泄放量联锁失效的影响。 3.4安全泄压系统宜统一进行水力、热力及应力计算。
4 超压工况
4.1出口阀关闭
装置运行时,若压力容器出口切断阀误操作关闭,容器内的压力可能会超过最大允许工作压力。
出口阀设置管理程序(如安装锁定装置或锁紧器),可不考虑超压。 4. 2 阀门误开启
高压源相连的阀门误操作开启,下游系统压力可能会超过最大允许工作压力。阀门设置管理程序(如安装锁定装置或锁紧器),可不考虑超压。 4.3止回阀泄漏或故障
高压源相连的系统止回阀泄漏或故障可能引起超压。
4.4公用系统故障
装置内应考虑公用系统出现故障引起的超压。可能发生故障的常用公用系统及其影响见表1。 4.4.1电力或机械故障 4.4.1.1电力故障应分为全厂性电力故障和局部电力故障。 4.4.1.2全厂性电力故障应考虑停电后仍能工作的设备,如蒸汽驱动的透平泵,仪表制动的阀门等。 4.4.1.3局部电力故障只需考虑其所影响的设备。 4.4.1.4为工艺提供冷却或冷凝的设备需要考虑机械故障。 4.4.2仪表空气或电源故障 4.4.2.1仪表系统设置可靠的和不间断的气源或电源,或者两者都设置,不考虑仪表空气故障。 4.4.2.2仪表空气故障不考虑整个仪表系统故障,宜考虑单台阀门的仪表系统故障 4. 5 ,回流故障
回流故障(如由泵停止或阀门关闭引起)等同于冷却中断,将引起系统超压。
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表1可能发生故障的常用公用系统及其影响
公用系统故障
受影响的设备
循环冷却水泵、锅炉上水泵、骤冷泵或回流泵空气冷却交换器的风机、冷却塔风机或助燃空气风机电力驱动工艺气体压缩机、空压机、真空泵或制冷压缩机电动仪表电动阀冷凝器工艺流体、润滑油或密封油冷却器转动设备的水冷却气动阀门蒸汽透平驱动的泵、压缩机、鼓风机、助燃空气风机再沸器往复泵直接注水蒸气设备喷射器锅炉加热炉内燃机驱动的泵、发动机或压缩机燃气轮机密封催化反应塔仪表或设备的吹扫
电
冷却水
仪表空气
水蒸气
燃料 (油、天然气等)
惰性气体
注:对于驱动机用两种不同动力驱动的并联操作的设备,通常可以考虑局部公用系统故障。
4.6不凝气体积聚 4.6.1对于塔顶冷凝器中有较多不凝气时,可按照出口阀关闭的考虑。 4.6.2对于其他累积不凝气的场合,应分析其影响范围,确定是否超压。 4.7易挥发物料进入系统 4.7.1水进入热油
针对该偶然事故不提供压力泄放装置,而是在工艺设计和操作中消除这种可能性,可在水到热工艺管线上安装双切断阀和放空阀。 4.7.2轻烃进入热油
处理方法同4.7.1。 4.8非正常热量进入
非正常热量输人可能引起超压,如用蒸汽加热的再沸器及类似的管式换热器,调节阀故障全开等。 4.9内部爆炸(不包括爆燃)
气体和空气混合物引起内部爆炸时,超压保护应采用爆破片的安全装置。
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4.10化学反应 4.10.1化学反应可能引起爆炸时,可按照内部爆炸工况考虑 4.10.2对于放热化学反应,如果温度、压力和流量等自动控制失灵,使化学反应失控,形成“飞温”引起超压,需设置爆破片或工艺设计中应采取措施避免出现上述超压现象。 4.11瞬时工况引起的超压 4.11.1液体温升
液体因温度升高引起的超压,有如下原因: a)充满冷液的管道或容器被切断时,因为蒸汽伴热、盘管、环境热量或火灾获得热量。 b) 换热器冷侧切断,冷侧的液体被热侧加热。
充满常温液体的管道或容器被切断,管道或容器里的液体被辐射热加热
c)
d) 低温液体(如LPG,LNG等)由于吸收环境热量引起温升。 e) 常温液体由于阳光直晒引起温升。
4.11.2 水击
水击由阀门的快速关闭引起压力骤增,水击泄压不能由压力泄放装置来控制,可延长阀门关闭时
间、提高设计压力、增加波动阻尼器。 4.11.3汽击
汽击由阀门的快速关闭弓引起压力骤增,可延长阀门开启或关闭时间防止汽击
4.12 外部火灾
外部火灾只考虑容器或设备暴露于火中。 4.13换热管破裂
换热管破裂,管程内高压流体流人低压侧,可能引起超压。考虑试验压力,适当提高换热器低压侧的设计压力可以减少这种可能,否则应考虑换热管破裂引起的超压。
5泄压装置
5.1 一般规定 5.1.1 分类
泄压装置主要包括安全阀泄压装置、爆破片泄压装置、紧急泄压阀装置等
5. 1. 2 ,应用范围
5.1.2.1安全阀适用于清洁、无颗粒、低黏度流体 5.1.2.2必须安装泄压装置而又不适合安装安全阀的场所,应安装爆破片或安全阀与爆破片串联使用。
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