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众所周知，安全阀是设备安全的最后一道防线，那么安全阀性能的可靠性直接决定了整套设备的安全可靠。每年全球都会发生数起超压爆炸事故，给人们的生命和财产带来难以挽回的损失，至于国内，每年也都有类似的事故发生。在为此类事故的发生而痛心时，我们不禁要反思，火星已经成为人类着眼点的世纪，我们竟然不能避免类似悲剧的发生？事实上，一般的超压爆炸事故都是可以通过配置合适的安全阀来避免的，而可靠性高的安全阀更是可以将事故的概率降至低。该如何提高安全阀的可靠性，使我们的设备真正安全？

艾默生推动安全阀行业更上一层楼

百年艾默生，创新中国40年。40年深耕中国，40年创新赋能，艾默生中国从技术转让起步，发展成为集设计、采购、生产、研发和服务一体化的解决方案提供商，艾默生视中国为全球业务重要的市场之一，致力于 “在中国，为中国”的发展策略，积极开展中国业务的同时，近年来一直持续加大在中国的投资，其中包括对青浦安全阀工厂的再投资。

艾默生总部位于美国密苏里州圣路易斯市，是一家全球性的技术与工程公司，为工业、商业及住宅市场用户提供创新性解决方案，其自动化解决方案帮助过程、混合和离散制造商通过优化其能效和运营成本，从而加大化生产，并保护人员和环境。艾默生旗下拥有Anderson Greenwood、Crosby、Kunkle、Birkett等众多安全阀品牌，可以为用户提供全套安全阀解决方案。

您知道吗！虽然安全阀的投资占比相当不起眼，它却保护着整套系统的安全。 

安全阀重要的两个参数为整定压力和排量，艾默生严选供应商为安全阀配置性能优越的弹簧，所有标准范围内的安全阀都经过第三方的排量认证，从而确保安全阀的可靠性。 

1. 艾默生为电力行业里程碑项目提供安全阀方案

在中国百万级电站机组安全阀应用中，艾默生可谓是领跑的主力军。世界上高参数的两个研究型电厂实验回路，使用着艾默生安全阀保驾护航，温度分别达到700度和730度。在已投入商业运行和在建的高参数百万机组电厂使用艾默生安全阀保驾护航，高整定压力分别是40.6Mpag和41.01Mpag。

图1 艾默生电厂客户

2. 艾默生为非电行业里程碑项目提供安全阀方案 

三偏心阀具有本质火灾安全性能，原因在于其结构不涉及使用任何软材料并通过了API 607标准火灾安全测试，达到零泄漏。因此被越来越多地应用在直接连接到储罐上的紧急功能解决方案中。

更为可靠的罐区紧急关断阀解决方案

某化工责任有限公司采用艾默生28英寸安全阀方案为其设备保驾护航，该安全阀为迄今为止艾默生所交付的大尺寸安全阀。

图2 化工厂效果图

艾默生青浦安全阀工厂 - 一切为了更加安全

艾默生在中国上海成立安全阀研发中心，艾默生安全阀不只是中国制造，更加是中国创造。艾默生青浦安全阀工厂拥有一支实力雄厚的技术服务队伍，在新产品开发、国外技术转移以及本地化产品支持、生产制造和质量控制方面承担着重要角色。他们与国内外阀门设计、标准等相关单位保持着紧密联系，积极参与规范变更等工作。

图3 艾默生自动化流体控制（上海）有限公司

2014年8月28日，中国及亚太地区首个经过美国NB认证的蒸汽排量测试认证中心在青浦工厂正式启用，测试中心对安全阀进行符合ASME 第1篇和第8篇标准的蒸汽测试，测试设定压力至 21.38 MPa（3100 psig）蒸汽排量测试至 9072kg/小时，测试阀门入口尺寸为 1/2”至10”。

锅炉为试验台产生蒸汽，以3,000kg/小时的产汽速率，产生18MPa，375℃饱和蒸汽，并可根据需要进行扩容。储能器储存测试阀门的高压蒸汽，是整个设施的中心部位，堪称国内高规格的储能器之一。每台都能在最大压力18MPa下储存10m³的蒸汽，并按需将蒸汽释放至指定的试验台。3个完备的试验台用于ASME生产性能及排量测试，每个试验台都有其单独的控制台，位于试验间外以保证操作员的安全。蒸汽由测试阀门出口经过一个巨大的消声器排入大气，消声器可将测试过程中产生的噪声降低到安全水平。

图4 艾默生上海青浦工厂安全阀蒸汽测试装置

全生命周期服务：不断提高运行中安全阀可靠性

 艾默生在持续提升安全阀性能的努力远不止研发和生产阶段，当用户采购并使用安全阀后，艾默生依然活跃在现场为安全阀的可靠运行保驾护航。

1. 本地支持

艾默生拥有100 多个地区服务中心，在全球范围内提供卓越效的本地支持。

2. 远程技术支持

无论是装置开车、全面维护还是按需故障排除，艾默生致力于在用户需要时随时随地为用户提供技术支持。例如，可以使用远程协助应用程序利用增强现实技术实现技术支持，从而在用户方便的时候远程指导用户完成维护任务。 

3. 现场安装和备件计划

当关键部件发生故障时，用户需要快速更换部件，以降低工厂运营的昂贵中断。无论是快递至用户还是至现场，帮助您实现支持工厂所需的适当级别的备件。 

4. QuickShip™ 快速交货计划

这个交付计划使艾默生能够快速运送标准和专用零件和产品，以提高速度和对您的响应。艾默生的全球设施、本地服务和对服务的承诺使您能够在日益具有挑战性的环境中避免停机，保持进度，应对意外情况并控制成本。

图5 移动式安全阀服务中心

5. 有效监测安全泄放装置

您知道吗！安全阀泄漏风险的出现可能远比你想象的早。

人工巡检需要配备班组人员，然而招聘一线巡检人员越来越困难，特别是对于现在的年轻人，偏远的工厂已经不再具有吸引力。即便配备了相应的巡检人员，现在高昂的人力成本也使得巡检成本较高，特别是较大的工厂，需要配备几十个巡检班组人员。人工巡检都会面临误差的问题，巡检的数据不能实时反馈回传给运行部，使得运行人员可以针对工况采取调整措施。无法第一时间覆盖所有的安全阀设备，当恶劣天气来临的时候，或者苛刻工况区域，根本无法实现人工巡检。无线监测方案可以解决几乎所有人工巡检的弊端。相比人工巡检，无线监测方案的成本回收期为5年左右。

图6 艾默生无线声波变送器安全阀监测方案

减少能源排放的一个很好的例子是泄压装置无线监测。无线传感器为这些装置提供连续监测，使企业维护人员能够采取主动的纠正措施并制定有效的维护计划，而不是在整个过程中定期手动检查安全阀（PRV）和爆破片（RD）等泄压装置的传统方法。这些无线传感器和Plantweb Insight压力泄放阀状态监测APP是艾默生Plantweb数字生态系统中的一个重要组成部分。

根据被监测的泄压装置类型，无线传感技术可包括声波，限位开关和差压传感器。无线声波传感技术适用于所有类型的安全阀和爆破片。无线阀位监测器非常适用于弹簧式安全阀，例如艾默生Crosby J系列安全阀，无线差压传感器适用于高压和低压先导式安全阀，例如艾默生Anderson Greenwood HPP和LPP先导式安全阀。

众所周知，流程工厂的控制系统期望将压力等过程变量控制在安全限制范围内，并保证工厂高效运行。但是，控制系统可能无法处理所有压力等过程扰动。运行人员干预，安全仪表系统和压力泄放装置就成为流程工厂安全的最后一道防线。

传统上，压力泄放装置为简单机械设计，以确保在超压工况下的可靠性。通过将系统介质（气体或液体）排放到大气或封闭的回收系统来防止系统超压。压力泄放装置动作有时甚至是系统超压的唯一判定因素 。因此，越早检测到超压事件，运行人员就能越早响应并采取措施。

通常一个工厂安装有来自不同供应商的不同规格型号的安全泄放装置，并且因为型号、尺寸和操作压力的不同，使得设计标准化监测系统变得困难。

监测安全泄放装置开启的次数以及每次开启泄放的时间有助于运行人员更好地了解系统运行状况。它还可以帮助改善火炬燃烧控制。但是，监测不能预测安全泄放装置因故障而引起泄漏。

监测安全泄放装置的可靠性，比较有效和经济的方法是使用无线声波变送器。

图7 艾默生无线声波变送器安全阀监测方案

流过阀门喉道的系统介质在宽且复杂的频率和振幅范围内产生声波。大多数声波处于超声波范围内，但其中一些也处于人类可听范围内。无线声波变送器可以检测管壁中的超声波，并监测温度。设备为无线信号传输、小巧、轻便且无干扰。它们可以很容易地夹在出口管道上，因此无需更改工厂管道（图5）。

· 安全泄放装置的运行状况可以通过以下方式确定：

· 噪声水平的增加表明安全泄放装置已经开启或泄漏。

· 当噪音水平返回到先前水平时，表示安全泄放装置已关闭或不再泄漏。

· 当噪音水平返回到高于先前水平时，表示阀门泄漏或未完全关闭。这可能是由于阀瓣和阀座之间的颗粒或水垢的沉积或部件机械不对中引起的。

· 当噪音水平连续变化时，表明阀门可能正在预泄或频跳。

· 温度变化可以作为验证阀门开启或泄漏的辅助参数。

无线声波变送器应安装在安全阀的下游，尽可能靠近阀门。安全阀有时安装有截止阀和旁路阀，用于维护和特殊操作条件。旁路阀可能无意中保持打开或未完全关闭，导致系统介质意外流向回收系统。安装的无线声波变送器不仅可以监测安全阀的开启和泄漏，还可以监测通过旁通阀的流量。

本文中提到的设备使用无线HART协议，这是一种开放性标准，可提供安全、可靠和灵活的无线通信。无线网络的规划、安装和配置简单灵活。

通过这种方式监测压力泄放装置并将结果反馈到阀门资产管理数据库中，可以在泄漏状况恶化之前识别并采取措施，从而可以消除或减少潜在严重故障发生的几率。

图8 配备艾默生无线声波变送器安全阀监测方案后，安全阀开启或泄漏引起火炬变动，安全阀位置由未知到第一时间排查出来。

产品和技术升级

1. 低压先导式呼吸阀排量升级

艾默生正在帮助LNG海上运输业和陆上用户将安全阀的投资减少25%，并通过艾默生Anderson Greenwood™ 9300系列升级版9300H系列低压先导式安全阀（POPRVs）降低总投资成本。Anderson Greenwood 9300H专利设计保证高运行压力下零泄漏，与目前市场上同类产品相比，流量增加10.5%。流量提高使阀门尺寸变小或数量减少，从而节省了初始采购成本，同时还节省了相关管道、配件和膨胀弯头的成本投入。

该阀门专为船舶、浮式生产或存储单元上的海上LNG储罐、LNG接收站而设计，使船东和工程人员能在选用较小尺寸的阀门和配套管路的同时，有效地满足其关键的超压保护要求。Anderson Greenwood 9300H先导式安全阀系列具有卓越性能和阀座气密性，并利用经过52年现场验证的Anderson Greenwood 93系列导阀安装到主阀上，为海上应用提供了一个紧凑、稳固耐用的理想选择。该阀门可现场调节，根据现场需求可实现在压力释放期间减少产品损失的调节型方式，亦可实现在整定压力下完全打开的突跳型方式。9300H可与阀门监控设备配套使用，并通过所有主要船级社（包括劳氏船级社、美国船级社、法国船级社和挪威船级社 ）的液化气体运输船应用认证。

图9 艾默生9300H系列低压先导式安全阀流场和实物图

2. 逸散性排放控制升级

由于安全风险和对环境的影响，工厂的逸散性排放日益收到重视，逸散性排放也会对全球气候变化产生影响。各国政府在不断提高限制逸散性排放的标准，企业为了自身的安全和满足合规要求也在不断在控制逸散性排放进行投资和设备升级。

据统计工厂内63%的逸散性泄放来自于阀门，全球性标准《ISO 15848-1:2006 工业阀门.泄漏测量、试验和鉴定程序》及壳牌MESC 77-300和77-312 工业阀门型式试验要求和程序-逸散性测试都对满足阀门逸散性要求做出了详细的说明。

艾默生可以提供满足上述标准要求的安全阀，泄漏等级达到1.0×10-10 Pa-m3/s和1.78 E-8 x gasket OD（mm），远远超过普通行业标准API 527泄压阀阀座密封性要求，为工厂提供更高的安全阀保障，降低因泄漏产生的合规性风险。。

LNG接收站是艾默生安全阀典型应用之一

LNG接收站应用

LNG（液化天然气）作为一种清洁能源，已经开始逐步替代LPG（液化石油气）走进千家万户，我国的LNG主要依靠进口，通过LNG运输船将LNG从国外运输到国内，LNG运输船被称为造船业皇冠上的明珠。虽然LNG接收站储罐还没有被称为储罐行业皇冠上的明珠，然而其技术要求相比一般储罐却要严格的多，作为LNG储罐超压保护的安全阀，则肩负着更为严峻的任务。艾默生致力于LNG行业的发展，从1973年开发出应用于大型LNG储罐的安全阀以来，在全球的大型LNG储罐中得到广泛应用。艾默生LNG储罐安全阀在中国也备受青睐。在中国21座LNG接收站中，有13个采用艾默生安全阀。

艾默生旗下安全阀产品和调压器产品作为压力管理总体解决方案，可以为用户提供总体压力管理解决方案，是行业内值得信赖的合作伙伴。

11月24日至25日举行的举行的Emerson Exchange 2021中国线上会议，我们将分享更多自力式调节阀先进技术，11月25日第6频道，我们在线上等你光临！

敬请期待！

关于艾默生 

艾默生（美国纽约证券交易所代码：EMR）是一家全球性的技术与工程公司，为工业、商业及住宅市场客户提供创新性解决方案。自动化解决方案业务帮助过程、混合和离散行业制造商优化其能效和运营成本，促进生产，确保人员安全和保护环境。商住解决方案帮助确保人类舒适度和健康，保障食品质量和安全，提升能效，打造可持续发展的基础设施。