淺談壓力容器保險閥釋放中的HYSYS動態(tài)仿建

發(fā)布于：02-11

容器內(nèi)液位和流體溫度的變化火災(zāi)工況下，容器內(nèi)液位和流體溫度的變化趨勢見。在達(dá)到最高蓄積壓力之前，隨熱量的輸入，組分不斷蒸發(fā)，容器內(nèi)壓力逐漸升高，流體溫度持續(xù)上升，液體由于受熱膨脹，液位也可能不降反升；泄放的蒸氣是泄放條件下與液相平衡的蒸氣，因此在液相中某組分蒸發(fā)完之前，容器內(nèi)流體溫度和壓力維持不變，但隨液相的蒸發(fā)和流體的泄放，液位不斷下降；某一組分蒸發(fā)完之后，流體溫度快速升高，更高沸點的組分依次蒸發(fā)。??



受火31h后容器內(nèi)流體最高溫度可達(dá)801。在138MPa應(yīng)力下，ASTMA515Grade70碳鋼容器在649下破裂時間僅為0.1h，在長時間受火條件下容器很可能損毀。當(dāng)然，僅反映了一種趨勢，是否破損還要看該溫度下容器內(nèi)壓力是否高于材料的屈服應(yīng)力。容器吸收熱的變化泄放過程中，容器的吸收熱隨時間的變化趨勢，泄放過程中，容器的吸收熱出現(xiàn)了兩個峰值，分別為2373kW和2414kW，相差不大。按吸熱公式，容器吸收的熱量取決于容器內(nèi)液體濕潤的表面積，而濕表面積與液位直接相關(guān)，因此暴露于火災(zāi)中的容器吸收的熱量應(yīng)與容器內(nèi)的液位同向變化。向變化，液位增高吸收熱增大，液位下降吸收熱也下降。安全閥泄放量的變化火災(zāi)工況下，容器泄放量的變化見?？梢钥闯?，質(zhì)量流率出現(xiàn)了四個峰值，最高的第三個峰值為10828kg/h，約為第一個峰值4539kg/h的24倍；實際體積流率出現(xiàn)了三個峰值，最高的第一個峰值為625m3/h；與最高質(zhì)量流率對應(yīng)的實際體積流率僅為172m3/h，此時泄放的為重組分物質(zhì)，密度很高。



除第一個峰值之外，其它峰值均出現(xiàn)在24h之后，此時容器
內(nèi)流體溫度已高達(dá)620以上，高溫可能已損毀容器，此時的保護(hù)已無實際意義，因此設(shè)計時可按第一個峰值來進(jìn)行PSV的選取。但需特別注意的是，此泄放量是容器對PSV的最低要求，實際選取的PSV的泄放能力應(yīng)高于此值。泄放物質(zhì)的特性容器內(nèi)的各組份并不是同時泄放的，而是隨著流體溫度的逐漸升高，按沸點由低到高的順序依次泄放，因此泄放物質(zhì)的特性也不是恒定的，而是隨著時間在變化。從中可以查出，泄放物系為單氣相，與最大質(zhì)量流率泄放工況對應(yīng)的泄放物系的物性參數(shù)如下：Cp/Cv為13359，密度為72743kg/m3。