储罐的真空泄放设计

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1、常压储罐的真空泄放设计（天津精凯科技阀门研究所工程师：李志强）前言在现今大型常压容器，例如储罐﹑料仓等，在操作中因形成较大的负压发生容器内外压力失调，已不是罕见之事。从Sanders列举的多起此类事故可以看出，其原因有多种，但主要的原因有以下两种，一认识不足;二设计不当。前者主要体现在对系统中出现负压的可能性认识不深，甚至根本不知道。工作中典型的例子，在某化工厂对一15m³储罐进行清洗时，发生的真空破坏事故。清洗时采用了比原液体泵的流量大1.5倍的溶剂泵。为了防止清洗剂对于真空泄放阀产生的不良影响，再发下方安装了挡板。溢流管装在挡板下方。当达到清洗循环规定时间停泵时，储罐因内外压力

2、失衡真空泄放阀没有起到保护做用而造成了罐顶三分之一部分向内弯曲。事故分析结论为：停泵后溢流管的虹吸做用，造成储罐内负压大于其临界压力，是导致这起事故的直接原因。这点常常被人们忽视。设计不当只要体现在真空泄放面积不足，这样就不能在容器内形成负压时，及时补充空气，使容器内的负压不超过规定值。对补充空气的流量(也称真空泄放量)估计不足，或对真空泄放系统的泄放能力估计过高，都可能使真空泄放面积估计不足。在下面的将就这两方面所涉及的问题作一论述。真空泄放量的确定对于常压容器，确定真空泄放量主要从三方面考虑:液相排出、液相排出、气象冷却和蒸汽冷凝。1液相排出用泵或排液管（溢流管）从容器中抽出液

3、相时，真空泄放量由下式确定：2.气相冷却容器中气相因向环境散热引起压力下降所需的真空泄放量，一般比较小，但分析计算确比较复杂，涉及传热学和热力学等多方面知识，以及许多与环境和容器有关的参数。美国石油学会APIRP2000推荐了一种估算方法，该法基于63J/（㎡.s）的传热速率，按照容器气相容积大小，进行了简化处理。3.蒸汽冷凝蒸汽冷凝的两种主要情况是外部散热和内部冷却。（1）外部散热用水蒸气吹扫容器时常会发生这种情况。由于容器向环境散热而降温，使水蒸汽冷凝，在容器内会形成负压。在这种情况下，无保温措施的容器的真空泄放量，由下式确定：（2）内部冷却用冷液喷洒冷却有饱和蒸汽的容器时常会

4、发生这种情况，此时真空泄放量由下式确定：泄放能力的确定真空泄放阀，压力真空泄放阀与泄放口的泄放能力，可按照下述方法确定：当容器内压力P1与环境压力P0之比≥0.975时，可近似的按不可压缩流体。结语常压容器真空泄放目前缺乏规范的设计方法，而常被设计者单位忽视，由此造成的压力容器的损坏事件频频出现。本文总结文献结合我们相关的制造和设计实践，给出的真空泄放设计计算的经验及实践文献。