聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器安全閥設(shè)計

鑒于聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器本身的結(jié)構(gòu)特征和介質(zhì)特性，環(huán)管反應(yīng)器安全閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計與其他普通安全閥有著很大的不同，具體如下四個方面。 
入口閥座結(jié)構(gòu)設(shè)計 
聚丙烯安全閥閥座，與普通安全閥噴管形流道設(shè)計*不同，為保證介質(zhì)物料在環(huán)管中反應(yīng)過程連貫通暢，其對接面的形狀與管道*銜接，閥座入口處設(shè)計成與設(shè)備主管路的弧度一致的圓弧狀尺寸，以此避免由于安全閥局部結(jié)構(gòu)的變化，使得管道流通出現(xiàn)拐點，造成易產(chǎn)生介質(zhì)凝結(jié)的流道死區(qū)，介質(zhì)流經(jīng)安全閥入口時，易產(chǎn)生凝聚、堆積，或堵塞安全閥入口，影響安全閥和設(shè)備的正常工作。聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器安全閥入口連接尺寸設(shè)計需參照實際工況中管線及設(shè)備的連接數(shù)據(jù)而定，聚丙烯環(huán)管裝置反應(yīng)器的典型安裝如下圖所示。 
聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器安全閥安裝示意圖 
密封結(jié)構(gòu)設(shè)計 
聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器用安全閥密封結(jié)構(gòu)采用軟密封分體結(jié)構(gòu)，主要原因是聚丙烯顆粒介質(zhì)極易造成在金屬密封面上滯留，從而不能很好的保證密封性能。選擇軟密封可有效保證閥門的在線密封，大程度消除介質(zhì)對閥門密封的影響。 
軟密封分體結(jié)構(gòu)，將密封結(jié)構(gòu)設(shè)計成為分體螺紋緊固式結(jié)構(gòu)，分為閥瓣、密封圈、壓塊三個零件，密封圈被固定在可拆卸的金屬壓塊與閥瓣形成的溝槽中，整體包覆式設(shè)計可有效防止密封圈被吹出，檢維修時可以通過拆卸壓塊，較為簡易的完成密封圈的更換，具體如下圖所示。 
聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器安全閥密封副結(jié)構(gòu)示意圖 
將密封副處結(jié)構(gòu)設(shè)計成為斜面密封型式，利用閥座斜面與非金屬材料的密封圈斜面，形成密封副，有效避免聚丙烯介質(zhì)凝集在密封面上，影響閥門密封。由于此安全閥閥瓣結(jié)構(gòu)屬于連接式細長桿結(jié)構(gòu)，在閥門起跳過程中對中性不易保證，在閥座閥瓣密封副設(shè)計時采用了不同錐角設(shè)計，即閥瓣與水平面夾角比閥座與水平面形成一定的夾角，同時保證了多次起跳的密封性能。 
升力結(jié)構(gòu)設(shè)計 
聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器安全閥喉徑處流道結(jié)構(gòu)與安全閥不同，入口與密封副十分接近，在環(huán)管部分設(shè)計為環(huán)形流道，以及特殊的節(jié)流設(shè)計，閥瓣開啟可迅速升壓，使安全閥在不影響排放性能的情況下，能夠獲得較好的升力，如下圖所示。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果，協(xié)調(diào)流道零部件的比例關(guān)系，設(shè)計出合理的反沖盤反沖面積和反沖角度，使其獲得足夠的升力，保證閥門的準(zhǔn)確開啟、穩(wěn)定排放。 
聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器安全閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 
同時，為考慮調(diào)節(jié)回座壓力的需求，設(shè)計調(diào)節(jié)圈和定位螺釘。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)圈的齒數(shù)，可對安全閥的回座壓力進行調(diào)節(jié)，使安全閥在獲得足夠的升力的前提下，能夠迅速回座，避免介質(zhì)的過量流失、浪費。 
波紋管背壓保護裝置設(shè)計 
聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器安全閥，為防止背壓影響，依據(jù)背壓進行波紋管設(shè)計，高背壓時采用多層波紋管設(shè)計，但由于環(huán)管反應(yīng)器介質(zhì)中含有大量固體顆粒，在排放時，固體顆粒高速從流道噴出瞬間，可能沖擊到波紋管，造成波紋管破損或是進入波紋管的波間間隙，聚集、結(jié)晶，從而影響波紋管的工作性能，所以要設(shè)計專門的背壓保護裝置。如上圖所示，安全閥波紋管保護套包裹于波紋管外圍，末端與波紋管下接頭間間隙極小，在不影響波紋管及閥門的正常工作情況下，將排放時介質(zhì)的影響降到低，避免介質(zhì)中的固體顆粒損壞波紋管或影響其正常工作，可以大限度保護波紋管。 
轉(zhuǎn)載于《閥門用戶》2018年7月號總第49期。