化工装置中安全阀工艺设计及附属管道应力分析

发布时间：2017-04-30 02:13

  本文关键词：化工装置中安全阀工艺设计及附属管道应力分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：安全阀是一种安全泄放装置,常被用作锅炉、压力容器及承压设备上重要的安全附件。由于它结构简单、紧凑、调节方便、灵敏可靠、安全性高,在压力容器上已广泛应用,因此在化工设计中对安全阀的选用是十分重要的。 现阶段化工行业中,安全阀可根据结构类型、排放介质、阀瓣开启大小、压力调节方式、工作环境温度和国家的具体分类标准来进行分类。 由于不同的化工生产装置和环境,对于工艺系统条件有多种不同的要求,因此安全阀在装置和管道中的选型和安装需要有相应的区别。根据多年的理论性研究和工程实践中的经验,影响安全阀设置和选型的主要因素是压力、输送介质和安全阀泄放量计算。依据工艺系统条件对安全阀进行选型,需要根据安全阀工作环境和相应条件进行理论运算,得出所需安全阀相应参数从而选择正确的安全阀。能否正确地选择可靠、安全的安全阀,是确保执行机构的可靠性和性能优劣,并直接关系到设备与人员安全。 安全阀及其管线的应力分析可以通过理论计算,分析出管线的受力情况,从而避免管道因为受力而对设备和管道自身造成损害。安全阀的应力分析首先要对排气形式、反作用力和放大特性进行理论性计算,设计要从两方面考虑：静应力范畴和动应力范畴。 通常的管道系统均属于超静定结构,存在多余约束,具有非常复杂的力学计算过程。目前,采用计算机软件来实现管系的分析计算,最常用的软件为美国COADE公司编制的CAESAR II软件。本软件既可以分析计算静态分析,也可进行动态分析。通过输入管线温度、管线压力、安全阀孔板内径、安全阀管系内径等参数利用软件中不同的模块计算泄放推力的大小和排液载荷,进而进行安全阀载荷的频谱分析。在应力分析中,通过上述的分析和计算可以量化安全阀的应力情况,更加直观和具体地对管线进行调整,以满足其安全性、稳定性和经济性。 本文从实际工程应用出发,针对化工系统中安全阀管道系统出现的问题,进行了理论性分析,并提出了相应的解决方案。为解决安全阀在实际应用之中的振动和损坏等问题提供了一定的借鉴意义。
【关键词】：安全阀 工艺系统 应力分析 实际应用
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH134
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文献综述10-20
• 1.1 安全阀工作原理10-12
• 1.2 安全阀分类12-14
• 1.2.1 国家标准12-13
• 1.2.2 结构类型13
• 1.2.3 排放介质13
• 1.2.4 阀瓣开启大小13
• 1.2.5 压力调节方式13-14
• 1.2.6 工作环境温度14
• 1.3 选用安全阀的影响因素14-15
• 1.3.1 安全阀型式的影响因素14
• 1.3.2 工艺系统的影响因素14
• 1.3.3 附属管线的影响因素14-15
• 1.4 安全阀事故状况15-16
• 1.4.1 结构问题导致的事故15
• 1.4.2 工艺系统问题导致的事故15-16
• 1.4.3 附属管线问题导致的事故16
• 1.5 安全阀的研究近况16-20
• 2 工艺系统对安全阀的要求20-31
• 2.1 压力对安全阀的要求20-21
• 2.2 输送介质对安全阀的要求21
• 2.3 安全阀对排放量的要求21-23
• 2.4 安全阀泄放能力的计算23-24
• 2.5 安全阀泄放能力实例计算24-26
• 2.6 安全阀配管的一般要求26-27
• 2.7 安全阀入口管道设计27
• 2.8 安全阀出口管道设计27-29
• 2.9 安全阀工艺设计工程实例29-31
• 3 安全阀应力分析与计算31-49
• 3.1 安全阀反力计算31-35
• 3.1.1 安全阀排气形式31-32
• 3.1.2 安全阀排气管的反作用力32-34
• 3.1.3 反作用力的动力放大特性34-35
• 3.1.4 安全阀出口的反作用力矩35
• 3.2 运用CAESAR Ⅱ软件对安全阀应力分析35-49
• 3.2.1 静态学分析36-37
• 3.2.2 动态学分析37-38
• 3.2.3 安全阀静态及动态案例38-46
• 3.2.4 安全阀处法兰泄露的校验46-49
• 4 安全阀应力分析工程实例49-70
• 4.1 安全阀系统固定架的应用49-51
• 4.2 安全阀系统限位架的应用51-54
• 4.3 安全阀系统管道柔性的应用54-60
• 4.4 安全阀系统弹簧的应用60-63
• 4.5 安全阀系统阻尼器的运用63-70
• 结论70-71
• 参考文献71-73
• 致谢73-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：336047