[发明专利]评估化工装置爆破片安全可靠性的模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，特别涉及一种评估化工装置爆破片安全可靠性的模拟实验装置。

背景技术

为了满足生产、储存和运输化工物料的要求，工艺装置或管道均应具备一定的承压能力。通常，承压的工艺装置或管道的承压能力在设计时就已经给定，一旦流体的实际压力超过设备的承压能力，承压设备或管道就会出现形变甚至发生爆炸或破裂。

安全泄放装置作为防止设备发生超压破坏的有效措施之一，一直是进行化工装置安全设计所关注的重点。爆破片是目前石油化工领域应用最广泛的安全泄放装置之一。

目前国内外对于爆破片泄放能力、最小泄放面积的设计基本采用理论模型公式计算的方法完成，计算结果的有效性未经过实验验证，其安全可靠性得不到保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于评估化工装置爆破片安全可靠性的模拟实验装置，其通过在反应釜上不同泄放位置设置具有一定数量、不同泄放孔径的爆破片，根据实际需要，组合多种不同泄放面积的反应体系，从而对通过理论模拟公式计算得到的爆破片的泄放能力、最小泄放面积进行实验验证评估。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于评估化工装置爆破片安全可靠性的模拟实验装置，其包括带有搅拌器的反应釜，在所述反应釜的顶部安装2个以上的爆破片，所述2个以上的爆破片可实现对不同起跳压力、不同泄放面积反应体系的爆破片的安全性进行验证。

其中，每个所述爆破片上均具有泄放孔，所述爆破片的个数进一步优选为4个，4个爆破片上的泄放孔的孔径分别为18~22mm，23~27mm，38~42mm，63~67mm。

其中，在所述泄放孔上安装有流量计，测量泄放物的瞬时及累计流量。

其中，在所述反应釜的气相空间位置设置有自动点火装置，用于满足气相燃爆实验要求。

其中，在所述反应釜的顶部还安装有动压传感器和温度测量计，用于测量所述反应釜中的压力和温度。

其中，在所述反应釜的侧面安装有在线红外监测仪，实现液相反应物的浓度变化监测。

其中，在所述反应釜气相空间位置装有在线氧浓度监测仪。

本发明还提供了一种用于评估化工装置爆破片安全可靠性的模拟实验装置，其包括带有搅拌器的反应釜，在所述反应釜的顶部安装4个爆破片，

每个所述爆破片上均具有一个泄放孔，所述4个爆破片上的泄放孔的孔径分别为20mm，25mm，40mm，65mm；

在所述泄放孔上安装有流量计，测量泄放物的瞬时及累计流量；

在所述反应釜的气相空间位置设置有自动点火装置，用于满足气相燃爆实验要求；

在所述反应釜的顶部和底部分别设置一个取样口，分别用于取反应的液相产物及气相产物，以便进行成分分析；

在反应釜的顶部设置气体原料及液体原料进料口；

在所述反应釜的顶部还安装有动压传感器和温度测量计，用于测量所述反应釜中的压力和温度；

在所述反应釜的侧面安装有在线红外监测仪，实现液相反应物的浓度变化监测；

在所述反应釜气相空间位置装有在线氧浓度监测仪；

所述4个爆破片可实现对不同起跳压力、不同泄放面积反应体系的爆破片的安全性进行验证。

本发明还提供了采用上述的模拟实验装置评估化工装置爆破片安全可靠性的方法，其包括：

第一步，建立理想模型，通过公式计算得到工艺装置爆破片泄放面积的理论值；

第二步，根据理论值，选择合适的爆破片泄放孔组合；

第三步，模拟工艺条件，使反应体系超压，判断爆破片的泄放面积是否满足安全运行要求。

本发明还提供了上述模拟实验装置在石油化工安全生产中的应用。

本发明有益的技术效果在于：

本发明提供的模拟实验装置通过在反应釜上不同泄放位置设置具有一定数量、不同泄放孔径的爆破片，根据实际需要，组合多种不同泄放面积的反应体系，从而对通过理论模拟公式计算得到的爆破片的泄放能力、最小泄放面积进行实验验证评估。

附图说明

图1为本发明爆破片安全可靠性的模拟实验装置的主视图；

图2为本发明爆破片安全可靠性的模拟实验装置的俯视图。