如何减少压力泄放阀的应用风险

　　随着近海生产转移到深海及超深海域，设备的运行环境更为苛刻，面临的挑战也随之增加。未受阻止的水流运动导致结构性变动增加，偏僻的地点又增加了供应链物流的复杂性。大量油气处于危机之中意味着对系统可靠性有着极高的要求，停机与生产中断成本变的非常昂贵。这样的运行环境需要非凡的技术来减少停工期及提高**性。深海操作的实质是确保雇员的**、对环境和深海资产的保护及生产量*大化。压力泄放阀对此有非常突出的贡献，是保护雇员及深海资产的*后一道防线和*基本的要素。

　　**泄放系统的零件技术一直伴随着对减低系统运行风险要求的不断增加而不断发展。**，导阀在*大化生产量上的优势远胜于传统的弹簧式阀门。而目前，新一代的无管导阀的优势又远胜于传统的导阀。4900POSRV无管导阀是**适合深海资产应用的。这一阀门的无管结构使其能经受住对高压系统的要求及减少对运行环境损坏的影响。同时，无管设计不易泄露，降低了对环境的风险。

　　压力泄放标准

　　全球很多规章、标准及制度都对近海压力泄放装置的管理有所规定。被广泛接受的ASME标准要求在压力为或高于15psi (1.03bar)且直径大于6”(524mm)的情况下运行的压力容器或系统上需装有压力泄放阀。

　　关键的近海操作要求压力泄放装置包括：压缩机燃料/气体过滤及释放；生产流线；废热回收装置；储油罐。不同的操作会使用一个或多个压力泄放装置来保护生产处理系统。需要重点指出的是这里讨论的压力泄放阀与海底的**阀是不同的。海底**阀是典型的球阀，用于堵塞当钻柱抽出油井时通过钻柱的流体。这些阀门在紧急情况下十分重要，它们阻止油气从甲板流到钻井平台。压力泄放阀有不同的目的。它在某种控制方式下开启以减轻过度的系统压力，而在系统恢复正常的压力情况下重新关闭。

　　压力泄放阀的历史

　　自压阀：*早、*简单的压力泄放阀利用自压技术来控制蒸汽压力。因其设计及功能比较简单，故常导致危险、蒸汽的意外泄露。

　　弹簧式阀门：19世纪，弹簧式阀门利用弹簧的伸缩性被开发出来。内部压缩弹簧也随之被一体化到设计中。尽管相较自压式阀门，弹簧式阀门是一个进步，但回火成为一个问题。系统调节阀门来增加压力，但这一增加的压力超出阀门设计范围，减少了对系统的保护。19世纪中期，一种防回火的弹簧式压力泄放阀被发明出来，并被广泛应用于固定式锅炉及铁路服务中。图1是弹簧式阀门的现代版本。

　　图1

　　导阀：几乎100年后，先导式压力泄放阀被开发出来。术语“先导”用于表示引导或支配该装置的某部分。通过导阀，两个阀门可以一起作用以提供可靠的压力保护装置，从而允许系统运行压力尽量接近阀门整定压力。较高的运行压力能*大化扩大生产量及增强受压系统的可靠性。

　　压力泄放阀的操作

　　传统的先导式压力泄放阀使用一个与管道连接的导阀来控制位于主阀阀瓣顶端的压力(见图2)。

　　图2

　　在整定压力时，导套允许主阀阀座快速开启以减少系统超出的压力。详细的描述是：主阀内的系统压力直接接触主阀阀瓣底端的阀座表面。系统压力通过主阀及相互连接的管道进入，到达主阀阀瓣顶端的汽包区域。阀瓣顶端的汽包压力被主阀阀瓣底端的系统压力所平均。顶端主阀阀瓣区域大于阀座表面区域。不同的区域导致了向下的净力，这一净力使主阀紧紧的关闭。当系统压力增加时，主阀阀瓣上的向下密封力增加，压紧阀座。当系统压力到达导阀的整定压力时，主阀活塞来回运动并阻挡来自汽包压力的主阀入口压力。先导开启导套密封以释放或减少汽包压力。随着介质的力不断克服作用在主阀阀瓣上释放的压力，主阀阀瓣渐渐升高至离开阀座。阀门逐步释放系统压力以减轻超出的压力。当卸载主阀减少系统压力至调整后的启闭压差或先导的关闭压力时，先导关闭通风口封盖。同时，向导开启入口封盖。系统压力进入主阀阀瓣上方的汽包。随着汽包压力被系统压力平衡，来自阀瓣不同区域的向下的力关闭主阀。

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