如何解决泄压阀(减压阀)的泄漏问题
虽然一定范围内的逸散泄漏是可以接受的,但各国政府监管机构,包括欧盟排放交易体系(EUETS)和美国环境保护署(EPA)等,都规定对超限排放的企业处以罚款。不仅如此,处罚情况会予以公示,这会给企业在地方、国内乃至国际上的形象造成负面影响。
大多数工业过程企业都设法采用简单、非侵入式手段来控制排放和泄漏问题,以避免发生上述不良后果。
隔离存在泄漏现象的泄压阀
过程行业中最常见的泄漏源之一,就是管道接头处的法兰和密封垫。设计或安装有瑕疵、密封垫材质不适用、栓接操作不合格,以及上述部件的磨损擦伤,都有可能导致逸散泄漏。
然而,有一处泄漏源常常被忽视,那就是工艺介质通过泄压阀(减压阀)泄漏或滴漏。多数弹簧驱动泄压阀都是依靠金属-金属密封面实现密封。当工作压力接近阀门的开启压力(整定压力),就会不可避免地发生泄漏。经过长期使用,阀门部件发生磨损后也会导致泄漏,而泄漏可能导致更严重的磨损,导致泄漏变得更严重。
爆破片
很多工业过程企业都发现,在泄压阀上游安装爆破片,可以有效地降低总体泄漏率。
爆破片,也称为爆裂片,一种高密封性能的单用途金属泄压装置。经过专门设计,当工艺压力达到爆破片的设定爆破压力时就会爆裂。只有当爆破片在压力作用下爆裂后,工艺介质才可以流通到原本被隔离开的泄压阀。
泄压阀和上游的爆破片组合使用,可以极大程度防止阀门的持续性泄漏。同时,这种组合在过压条件下的安全性符合要求。
在泄压阀上游安装爆破片,是减少总体泄露的有效手段
上游爆破片的其它优点
除了防止泄漏,在泄压阀上游安装爆破片还能优化泄压阀的所有权总成本。由于和工艺流体相互隔离,泄压阀可以免遭其腐蚀和其它危害,通常意味着可以减少清洁作业、维护成本,还能缩短停车大检修的时间,而且还允许采用相对便宜的阀芯。
还有一个优势就是爆破片可以延长泄压阀的使用寿命。因拆卸和重装泄压阀导致的生产时间损失,也可以因爆破片的存在而减少。这是因为装配了爆破片之后,就可以让阀门在原位进行现场测试(无需拆卸阀门即可验证其性能是否改变)。爆破片与阀门进口之间存在一个容积有限的隔离空间,通过测量被封闭介质的压力,即可验证并记录阀门性能是否在接受范围之内。
爆破片的选型和安装注意事项
要想让安装在泄压阀上游的爆破片发挥出各种优势,必须注意到一些相关因素。
爆破片不可以妨碍或干扰泄压阀的操作。为此,爆破片必须是无碎片式”当它在压力作用下破裂时,不可以有脱落的碎片进入泄压阀,从而阻塞流道口或阳碍阀门的关闭。而且爆破片与阀座必须保特足够距离,以便进一步防止上述阻塞现象。当然,两者之间在留出足够间距的前提下,还是要尽量靠近(最大间距为5倍管道直径)。这是为了以避免阀碟开启时产生反射压力波,这会导致阀碟在开启后自主关闭甚至碎裂。
爆破片的尺寸要以公称通径为准,而且至少要和相关泄压阀入口的公称通径柜等。此外,制造商标称阀门的排放量,需要减少百分之十,或者减少到经过认证的组合排放量(由知名第三方机构针对特定组合测得并认证的排放量)。
通常爆破片的开启压力(整定压力)和安全阀的开启压力相同,而后者的设定压力是根据适用法定标准和技术指令决定的。
ASMEUG-132和ENISO4126-3存在细微差别,但基本要领是一致的。而且无论根据哪种标准,爆破片的设定爆破压力和泄压阀的开启压力相等,而且都是以公称压力为准,不考虑爆破允差。这与上述每种标准的主旨都相符,而且相对容易执行。即:基于ASME标准,规定爆破片的制造范围是零(+/-0%),或者基于ENISO标准,规定+/-0性能允差。
非侵入式,成本效益
工业过程企业的总排放量远不止来自泄压阀的泄漏。但在泄压阀上游安装爆破片,是一种相对成本效益较高的减排手段,而且是非侵入式的。许多过程企业都已采用了这种办法,作为企业减排策略的重要组成部分。