安全联锁中关于紧急切断阀应用的六个难点解读.docx

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1、安全联锁中关于紧急切断阀应用的六个难点解读石油化工生产具有高温、高压、易燃、易爆甚至有毒的特点。其 测量点、控制点多、工艺过程复杂，要求能够对整个生产过程进行适 时、准确、有效的监视及控制。因此一套能够检测装置的异常情况， 并对可能发生的潜在危害作出相应动作以保护设备、防止事故扩大化 的安全仪表系统是必不可少的。紧急切断装置在石油化工工艺过程中主要就是紧急切断阀，可以 在遇到突发危及到人员安全，装置或设备安全运行，造成严重的环境 污染时紧急切断阀能快速响应，继而避免事故发生或者危险扩大。本 文就安全联锁中紧急切断阀应用难点及设计方案进行探讨，帮助仪表 及设计人员对紧急切断阀的理解和应用。一、紧

2、急切断阀的组成和主要应用场景紧急切断阀主要的组成部分有：执行机构（分电动、气动和电液）， 电磁阀（气动阀），阀体以及其他附件。下面为常规气动切断阀门简 配图：SIS信号在石油化工工艺过程中，要求紧急切断和隔离的场所无处不在。例如：切断反应进料，切断加热炉燃料；高低压紧急隔离；紧急切断 汽轮机蒸汽；泵设火灾隔离等等。可以说是紧急切断阀是安全运行的“卫士”。应用场景1：切断进料SWITZH白建丝里制Nr-=Ce翼未 LEVEL应用场景2：高低压隔离加2 gAHUUMA0二；三工ws Xrnuar AT IEAT引1HI H j(PtKK SII r FlCR- FUSL msB*- 4 WT I3

3、人依1 X& JMt!S 今 Ji JPf R X XIRrr MfxYaUA IlN 0331。82NC5 4 dllAL C Jir C6ArSR rA I) , 我I E L (八T 0Z-MAhL LmEJLr4 LR T Q 5HE CF HMAoERC 拿 .13心A“p$U MD5O2VIIST *PexDAELE r -“M2 tl-U-紧急切断阀阀型的种类和选型要点石油化工工程中常用的自控紧急切断阀按照阀体类型一般分为三 种：闸阀、球阀、蝶阀。也有个别工艺包或者业主要求用GLOBE阀门 作为切断阀。闸阀一般应用在口径较大的场所（DN250及以上），投资相对球阀来 说比较低廉。

4、闸阀的主要缺点是：阀体笨重且安装尺寸较大，填料密 封性能不好，阀体也容易卡住。双平行闸阀楔式单闸板闸阀球阀主要应用口径较小的场所,考虑到投资因素，口径一般不易大于DN200。介质温度较低时可选用非金属密封阀座环，介质温度较高时应选用金属密封阀座环。固定球阀浮动球淘切断蝶阀一般选用三偏心结构，蝶阀具有转动力矩大、密封和关 断性能好、重量轻、结构尺寸小以及造价便宜等特点。由于蝶板一直 在流道中，其流通能力低于闸阀和球阀，尤其高压蝶阀，阀板较厚， 造成流通能力更小。三偷心蝶陶紧急切断阀门采用严密关断型(TS0)。一般对于金属硬密封的隔离 阀，泄漏等级一般要求ANSl CLASS V以上；对于非金属软

5、密封的切断 阀，泄漏等级一般要求为ANSlCLASSVL并尽量满足上下游双向密封 的要求。一般应该遵守API598的内漏要求。如果采用IS05208等级要求， 要求B或C级。三、紧急切断阀泄漏等级判定依据作为紧急切断用的阀门，往往都特别关注其切断的严密程度也就 是泄漏等级。阀门主要密封部位有：咕片X城启闭件与阀座间的吻合面：此处的泄漏叫内漏，它直接影响阀门 截断介质的能力和设备的正常运行。填料与阀杆和填料函的配合、阀体与阀盖的连接处：此处的泄漏 叫外漏，即介质从阀内泄漏到阀外，它直接影响安全生产。造成工作 介质损失和企业经济损失、环境污染，严重时会造成生产事故。阀门内漏标准常用阀门内漏国内外主

6、要标准有:1 .美国国家标准/流体控制组织ANSI/FCI70-2控制阀阀座泄漏 最新为2013版；2 .国际电工委员会IEC 60534-4工业过程控制阀-检验和例行试 验最新为2006版，其他部分章节2015版；3 .美国石油协会API598阀门的检查和试验最新为2016版；4 .美国阀门及配件工业制造商标准化协会MSS SP-61钢制阀门的 压力试验最新为2019版；5 .国际标准化组织IS05208工业阀门-金属阀门的压力试验最 新为2015版；6 .欧洲标准EN12266-1/2工业阀门阀门的试验-压力试验、试 验方法和验收标准最新为2012；7 . GB/T139272008工业阀

7、门压力试验等效IS05208-2007；8 . JB/T90921999阀门的检验与试验等效API598-96；9 . GB/T 26480-2011阀门的检验和试验等效API598-2009；10 . GB/T 4213-2008气动调节阀等效IEC60534；11 .GB/T 17213. 4-2015工业过程控制阀 第4部分：检验和例行 试验等同IEC60534-2006o火灾后泄漏标准：1 . IS010497阀门试验-阀门的耐火试验要求最新为2010版本；2 .API607-2005转1/4周阀门和非金属阀座阀门的耐火试验最 新为2016版本；3.PI6F阀门耐火试验试验最新为201

8、8版本。常用检测标准:SM号用途1FCI70-2主要用于调节阀的阀座泄漏量测试但不适用于CV值小于0.1.除没有指定Wsl的等级与IEC 60534-4）pr z.u 主要用于压力等级穆过2500#的控制阀检验及阀座密封测试。测试项目：壳体液体静压，阀座泄 L ltl助智 漏量蝌 蛹福死区，SS能力，jstto3API598主要用于弹性密封、芈金髓封、金属密封的闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、止回阀，蝶阀的阀体 蝴密飙腻4MSSSP-61用铭种阀门的麟酎及密搠腻但不酬于胸阀门。ISO5208用于闸阀、截止阀、旋盘阀、球阀、It回阀、蝶阀等金属阀门的阀体强度及密封测试。AAAEeCeDEEEEGf级

9、6 EN 12266-1用于闸阀截止阀 旋塞阀 蜩 止回阀 蝶阀幽艘及密班肮内漏测试对比:序号测试介质密胡魏的分级1FCI70-2趣蟋方法：空I1II1III1IVB靴鲂法水；VBl型敏方法：空气或氮气；VC型版方法：空气或氮气；Vl睡：34barg则联！作g5%之小值；B型：最大工作差压的5%或解【蹒定工作压ZJ或协定；BI型：3.5barg;C型：耿虢辨期5barg之小值Classiii hi vvv小川稗礴漉；Wll-Vl,每瓶獭腼百2IEC 60534气体：空气戚七ST UllIV,IV-S1,V液体：水；ffiTl,IIIJV1 JV-SI1ViVI瞄朝T4bag媚履XI作题低 于3

10、5barg贝顾定T峻；CLASSI, II, Illr IV, IV-S1, V, Vl3API598激：空喊髓气； 高压翎献：空飞 舱” 燥油、嫁膑碣于胭徘 腐蚀性液乐爆敏：47barg （止回阀豺卜）蟋：38eC隔电翻励的110% （煤 阀，止0阀除外）；38时设计庭的110%。黯的：要求为顿； 箱密封：嘘口径娜4MSSSP61气体：空气或信性气；液体：麒、横砥碣于 神陋献乐液体或气体：不低于室温时设计压差的110%； 低压试脸：5.6barg,但限于DN100的阀门所有压力翳，巍压力WANSl 400通径在DN300以内虢口级液体：公称尺寸（DN）每毫米、SW. 4 新序号测试介质密封试

11、验压力分级5ISO5208气体介质：氮气、空与、情 住气；液体介质：哪、zsg 不高于水曲痢蚀性液体。高压密封幡应采用液体介气体献：57bag当阀门的公称压力小于PNIO 时，应按照20时最大工作压力的110%。液体懒：20C时最大工作压力的150%CLASSAMB1GCC1D1ElEE1FiG 注：API598的脸收值：DN5O1 与A级一致：与用FE金属止回蚓泄 海量AA -气体和CC-液体的泄漏率一 致；与EE-气体和G-液体的止回用的 跑率一致.泄漏等圾A B、C、D、E、Ffi)G与 EN12266 伸的值一致.元特殊要求时：非金属弹性阀座按A 强要求,全属瞿封接D级要求.高压试验：

12、不低于室温时设计压差的110%；1S:1057barg, CAwWARrnF6 EN 12266-1同 ISo5208但限于DN80的闾门所有压力等级，额定压力LLADDA, D, L, U1匚,ANSI 300通径在DN80200的阀门。F G试验介质，压力及分级对比表总而言之:不细分泄漏等级工业金属希分AG级检血工业控制阀分VI级检测外漏标准常用阀门外漏相关标准有：普通外漏：API598阀门的检查和试验；是美标阀门最常用的 检验和压力试验标准；该标准对上密封试验的要求是：在规定的压力 下，不允许有目视可见泄漏。591同杆密期!的591.1打:体浏，不允许R5.9,1.259.1.3对可哪帮

13、M风皿 尽醐此,制缸牺能常恤密KD心瞌 Rh 1 fAl/过押巾4迪过岫滞域;岫*拒收。除惚于附厢K(IoOn)的量维标于该标准要求比较宽泛，如果没有特殊要求厂家一般会执行该标准 的要求。低泄漏标准低泄漏阀门是指阀门实际泄漏量很小，靠常规的水压、 气压密封试验已不能判定，需要借助更加先进的手段和仪器来检测的 微小外泄漏。阀门的这种微小的对外界环境的泄漏称为低泄漏或逸散 性。目前国内外常见的标准为：L国际标准化组织ISO15848-1工业阀门：漏气的测量、试验及 鉴定程序第一部分 阀门的分类体系和型式试验鉴定程序；2 .国际标准化组织IS015848-2工业阀门：漏气的测量、试验 及鉴定程序第二

14、部分阀门产品验收试验；该标准用以鉴定通 IS015848-1形式试验的阀门产品；3 .GB/T24681阀门的逸散性试验；该标准参考ISO15848-2编 制。4 .壳牌石油公司SHELL MESC SPE77 / 312工业阀门:低泄漏测量、 分级系统、资格认定程序及开关阀和控制阀的型式认可和产品试验。对ISO15848-2的补充；5 .美国环境保护署EPA method 21挥发性有机组分泄漏检测。针对VOC定义了探头法：0. l3Lmin;6 .德国TA-LUFT空气质量的技术指导手册共233页；7 .美国石油学会APl 622防逸散过程阀门填料型式试验；8 .美国石油学会APl 624带石墨填料升降杆阀门的型式测试；9 .美国石油学会APl 641四分之一回转阀门填料型式试验。IS