1、安全阀的基本知识
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安全阀知识安全阀是压力容器的安全附件之一(爆破片、压力表、液面计、温度计等)。
功能在于当容器内的压力超过某一规定值时,就自动开启迅速排放容器内部过压气体,并发出响声,警告操作人员采取降压措施。
当压力回复到允许值后安全阀又自动关闭,使容器内压力始终低于允许范围的上限。
定义所谓安全阀(Safety Valve)广义上讲包括泄放阀,从管理规则上看,直接安装在蒸汽锅炉或一类压力容器上,其必要条件是必须得到技术监督部门认可的阀门,狭义上称之为安全阀,其他一般称之为泄放阀。
其特征为具有突开的全开启动作。
用于气体或蒸汽的场合。
泄放阀又称溢流阀:一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。
它随压力超过开启力的增长而按比例开启。
主要用于流体的场合。
国际上把保证了排放量的称之为安全阀,而不保证排放量的阀门称作泄放阀。
在国内不论全启式或微启式统称为安全阀。
术语压力容器的安全泄放量:是指压力容器在超压时为保证它的压力不再升高,在单位时间内所必须泄放的气量。
安全阀的排量:是指安全阀处于全开状态时在排放压力下单位时间内的排放量。
工作压力:是我们的操作指标上限,这个值应该不大于我们的压力容器最薄弱部位的设计压力,也是我们校验安全阀的重要参数依据,此压力下不允许泄漏整定压力:就是我们校验的安全阀的起跳压力,这个值是根据工作压力计算得来的(1.05—1.1倍工作压力),必须小于容器的试验压力,此压力下安全阀起跳卸压,回座压力:安全阀开启排气泄压后重新关闭的压力。
一般是工作压力的0.85倍左右开启高度:安全阀开启时阀芯离开阀座的最大高度。
分微启和全启两种。
背压:是由于泄放系统有压力而存在于安全阀出口处的压力,背压有固定的和变化的两种形式。
背压是附加背压和积聚背压之和。
附加背压:当安全阀启动时,存在于安全阀出口的静压,它是由于其它阀排放而造成的压力,它有两种形式,固定的和变化的。
积聚背压:泄压阀打开后由于流动使泄放主管中增加的压力。
工作原理当安全阀阀瓣下的气体压力超过弹簧的压紧力时,阀瓣就被顶开。
第一节 安全阀的名词术语和性能要求由于安全阀是一种自动阀门,其性能要求比较严格,专用名词也较多,且容易混淆,要全面了解安全阀的结构性能、动作原理,必须对安全阀的有关名词术语有确切的理解。
一.名词术语1.安全阀的定义1)安全阀:一种自动阀门,它不借助任何外力而又利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力恢复正常后,再自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀。
当标准有规定时 可以用一个附加的其他能源来驱动安全阀2)直接载荷式安全阀:一种直接用机械载荷如重锤、杠杆加重锤或弹簧来克服由阀瓣下介质压力所产生作用力的安全阀。
3)带动力辅助装置的安全阀:该安全阀借助一个动力辅助装置,可以在低于正常的整定压力下开启。
即使该辅助装置失灵,此类阀门应仍能满足本标准的要求。
4)带补充载荷的安全阀:这种安全阀在其进口处压力达到整定压力前始终保持有一增强密封的附加力。
该附加力(补充载荷)可由外来的能源提供,而在安全阀达到整定压力时应可靠地释放。
其大小应这样设定,即假定该附加力未释放时,安全阀仍能在进口压力不超过国家法规规定整定压力百分数的前提下达到额定排量。
5)杠杆式安全阀:一种利用重锤通过杠杆加载于阀辨上的作用力来控制阀的启闭,从而起到泄压保护的安全阀。
6)弹簧式安全阀:一种利用压缩弹簧的压缩预紧力加载于阀辨上的作用力来控制阀的启闭,从而起到泄压保护的安全阀。
7)先导式安全阀:(有做成脉冲式结构的)一种靠从导阀排出介质来驱动或控制的安全阀,该导阀本身应是符合标准要求的直接载荷式安全阀。
8)全启式安全阀:阀辨开启高度等于或大于阀座喉径的1/4的安全阀。
9)微启式安全阀:阀辨开启高度为阀座喉径的1/40 ~ 1/20的安全阀。
10)波纹管平衡式安全阀:利用波纹管平衡背压的作用,以保持开启压力不变的安全阀。
11)双联弹簧式安全阀:将两个弹簧式安全阀并联,具有同一进口的安全阀组。
12)切换式安全阀:将两个弹簧式安全阀并联,且可选择性地只使一阀切入工作,另一阀待用,具有同一进口的安全阀组。
安全阀的基础知识安全阀(Aetv safety valve)是根据压力系统的工作压力自动启闭,一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。
当设备或管道内压力在正常工作压力时,安全阀保持严密不漏;当设备或管道内压力超过安全阀设定压力时,自动开启泄压,保证设备和管道内介质压力在设定压力之下,保护设备和管道正常工作,防止发生意外,减少损失。
一、安全阀的种类安全阀按其整体结构及加载机构形式来分,常用的有杠杆式和弹簧式两种。
在石油化工装置中,普遍使用弹簧式安全阀。
弹簧式安全阀的加载装置是一个弹簧,通过调节螺母,可以改变弹簧的压缩量,调整阀瓣对阀座的压紧力,从而确定其开启压力的大小。
弹簧式安全阀结构紧凑,体积小,动作灵敏,对震动不太敏感,可以安装在移动式容器上,缺点是阀内弹簧受高温影响时,弹性有所降低。
二、安全阀的选用及采购1、《安全阀安全技术监察规程》规定,安全阀制造单位应当取得《特种设备制造许可证》。
国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)统一管理境内、外安全阀制造许可工作,并且颁发特种设备制造许可证,制造许可证的有效期为4年。
获得《特种设备制造许可证》的制造单位,应当按照TSG2001-2006《压力管道元件制造许可规则》附件B的要求在其制造的产品上使用“许可标记”和许可证号。
产品出厂有合格证,合格证上应有质量检查部门的印章及检验日期。
2、安全阀的选用,应根据容器的工艺条件及工作介质的特性,从安全阀的安全泄放量、加载机构、封闭机构、气体排放方式、工作压力范围等方面考虑。
3、安全阀的排放量是选用安全阀的关键因素,安全阀的排量必须不小于容器的安全泄放量。
4、从气体排放方式来看,对盛装有毒、易燃或污染环境的介质容器,应选用封闭式安全阀。
5、选用安全阀时,要注意它的工作压力范围,要与压力容器的工作压力范围相匹配。
6、新订购、启用的安全阀出厂资料必须符合《安全阀安全技术监察规程》(TSG ZF001—2006)及《安全阀一般要求》(GB /T 12241-2005)的相关规定。
《安全阀基础知识综合性概述》一、引言在现代工业领域中,安全阀作为一种重要的安全保护装置,起着至关重要的作用。
它能够在设备或系统内部压力超过设定值时自动开启,释放压力,以防止设备破裂、爆炸等严重事故的发生。
本文将对安全阀的基础知识进行全面的阐述与分析,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面,旨在为读者提供一个清晰、系统且深入的理解框架。
二、安全阀的基本概念1. 定义安全阀是一种自动阀门,它不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止压力超过额定的安全值。
当压力恢复正常后,阀门再行关闭并阻止介质继续流出。
2. 分类(1)按结构形式可分为弹簧式安全阀、杠杆式安全阀和脉冲式安全阀等。
弹簧式安全阀是最常见的一种,它通过弹簧的弹力来控制阀门的开启和关闭。
杠杆式安全阀则利用杠杆原理,通过重锤和杠杆的作用来调节阀门的开启压力。
脉冲式安全阀由主阀和辅阀组成,当系统压力超过设定值时,辅阀先开启,排出部分介质,降低主阀进口压力,从而使主阀开启。
(2)按开启高度可分为微启式安全阀和全启式安全阀。
微启式安全阀的开启高度较小,一般为流道直径的 1/40 至1/20。
全启式安全阀的开启高度较大,通常为流道直径的 1/4 以上。
(3)按介质排放方式可分为封闭式安全阀和开放式安全阀。
封闭式安全阀的出口通道被封闭,介质全部排放至特定的排放系统中。
开放式安全阀的出口通道直接与大气相通,介质排放至大气中。
3. 工作原理安全阀的工作原理基于力的平衡。
当设备或系统内部压力低于安全阀的设定压力时,弹簧的弹力或重锤的重力将阀芯压紧在阀座上,阀门处于关闭状态。
当内部压力升高到设定压力时,介质作用在阀芯上的力克服弹簧的弹力或重锤的重力,使阀芯开启,介质从阀门出口排出,从而降低系统压力。
当压力降至设定压力以下时,弹簧的弹力或重锤的重力再次将阀芯压紧在阀座上,阀门关闭。
三、安全阀的核心理论1. 压力设定安全阀的压力设定是根据设备或系统的工作压力、设计压力以及安全要求等因素来确定的。
安全阀选购方法及相关知识范文安全阀是工业设备中非常重要的一种安全保护装置,它的主要功能是在设备内部压力超过设定值时,能够自动打开释放压力,避免设备因压力过高而引发事故。
因此,正确选购合适的安全阀对于保障设备的安全运行至关重要。
以下是关于安全阀选购方法及相关知识的范文,希望能对您有所帮助。
一、安全阀的基本知识1.安全阀的定义:安全阀是一种自动保护装置,能够在设备内部压力达到设定值时,自动打开,并将多余的压力排出,以保护设备的安全运行。
2.安全阀的工作原理:安全阀通过调整设置压力,使其大于或等于设备工作压力,当设备内部压力超过设定值时,阀门打开,释放多余压力,并在压力恢复正常后自动关闭。
3.安全阀的分类:安全阀主要有弹性元件安全阀、主动式安全阀、低压安全阀、超低压安全阀等多种分类。
二、安全阀选购方法1.确定工作压力:根据设备的工作条件和压力需求,确定所需的安全阀额定压力,不宜过小或过大。
2.选择合适的类型:根据不同的工作场景和要求,选择弹性元件安全阀、主动式安全阀等适合的类型。
3.考虑安全系数:应根据具体场合和工艺要求,考虑适当的安全系数,确保安全阀的稳定工作。
4.了解适用介质:选购安全阀前,必须充分了解介质的特性,如温度、压力、粘度等,在选型中要充分考虑介质的腐蚀性、粘度等因素。
5.符合标准规范:选购的安全阀要符合相关的国家标准和规范要求,确保产品的质量和安全性。
6.正规厂家选择:选择有信誉和专业生产安全阀的正规厂家,确保产品的品质和性能。
三、安全阀的安装与维护1.安装位置:安全阀应装在设备上的高处,离设备出口或顶部距离不宜小于5倍安全阀直径,以免产生液滴现象影响正常工作。
2.安装方式:安全阀应安装在垂直位置上,并与设备的连接严密可靠,避免因管路震动或位移而影响安全阀的正常工作。
3.定期检查:安全阀工作后一段时间后,应进行定期检查,确保其密封性能和灵敏度,防止因长时间不使用而导致的老化和失效。
4.维护保养:安全阀在正常工作中应保持清洁干燥,不得有外界杂质或堵塞物进入,必要时进行清洁和润滑。
安全阀知识介绍1、安全阀的基本知识(1)阀门:安装在压力容器、受压设备及连接管道上,用以控制介质流向的、具有可动机构的机械产品的总称。
(2)阀门的公称通经:是指阀门与管道及所有其他附件连接处管道的名义直径,单位是毫米(用DN表示)。
(3)安全阀:是一种自动阀门,能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力恢复正常后,在自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀。
(4)工作压力P:阀门在使用介质温度下的压力。
(5)工作温度T:阀门在使用介质下的温度。
(6)整定压力Ps: 安全阀在运行条件下开始开启的预定压力。
在该压力下,开启阀瓣的力与使阀瓣保持在阀座的力平衡。
(7)回座压力Pr: 指安全阀达到排放状态后,介质压力下跌至一定值,阀瓣重新与阀座接触,亦即开启高度变为零时,阀门进口处的静压力。
(8)启闭压差△Pbl:安全阀整定压力与回座压力之差,通常用整定压力的百分数来表示,只有当整定压力很低时,才用Mpa表示。
(9)排放压力Pb: 整定压力加上超过压力(超过压力指超过安全阀整定压力所增加的压力,通常用整定压力的百分数来表示)。
(10)开启高度h: 阀瓣离开关闭位置的实际升程。
(11)流道面积A:指阀进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积,用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
对应于流道面积A的流道直径为do(喉径)。
(12)排量系数Kd:阀门实际排量与理论排量的比值。
(14)密封试验压力Pt: 进行密封试验时规定的压力,在此压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
一般取整定压力的90%作为密封试验压力。
(15)出厂试验;出厂前对产品所进行的壳体强度、密封性、开启压力的试验。
2、安全阀基本结构(1)阀体。
(2)阀座。
(3)阀瓣。
(4)调节圈。
(5)弹簧。
(6)阀杆。
(7)阀盖。
(8)阀帽。
3、安全阀的分类(1)按使用介质分:a:蒸汽用安全阀。
b:空气及其它气体用安全阀。
1、安全阀的基本知识1)阀门:安装在压力容器、受压设备及连接管道上,用以控制介质流向的、具有可动机构的机械产品的总称。
2)阀门的公称通经:是指阀门与管道及所有其他附件连接处管道的名义直径,单位是毫米(用DN表示)。
3)安全阀:是一种自动阀门,能不借助任何外力而只利用介质本身的力来排出一额定数量的流体,以防止系统内压力超过预定的安全值。
当压力恢复正常后,在自行关闭并阻止介质继续流出的一种阀。
4)工作压力P:阀门在使用介质温度下的压力。
5)工作温度T:阀门在使用介质下的温度。
6)整定压力Ps: 安全阀在运行条件下开始开启的预定压力。
在该压力下,开启阀瓣的力与使阀瓣保持在阀座的力平衡。
7)回座压力Pr: 指安全阀达到排放状态后,介质压力下跌至一定值,阀瓣重新与阀座接触,亦即开启高度变为零时,阀门进口处的静压力。
8)启闭压差△Pbl:安全阀整定压力与回座压力之差,通常用整定压力的百分数来表示,只有当整定压力很低时,才用Mpa表示。
9)排放压力Pb: 整定压力加上超过压力(超过压力指超过安全阀整定压力所增加的压力,通常用整定压力的百分数来表示)10)开启高度h: 阀瓣离开关闭位置的实际升程。
11)流道面积A:指阀进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积,用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
对应于流道面积A的流道直径为do(喉径)。
12)排量系数Kd:阀门实际排量与理论排量的比值。
13)密封试验压力Pt: 进行密封试验时规定的压力,在此压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
一般取整定压力的90%作为密封试验压力。
14)出厂试验;出厂前对产品所进行的壳体强度、密封性、开启压力的试验。
2、安全阀基本结构1)阀体 2)阀座 3)阀瓣 4)调节圈 5)弹簧 6)阀杆 7)阀盖 8)阀帽3、安全阀的分类1)按使用介质分:a:蒸汽用安全阀 b:空气及其它气体用安全阀 c:液体用安全阀2)按公称压力分a:低压安全阀:公称压力PN≤1.6Mpa b:中压安全阀:公称压力PN1.6~6.4Mpac:高压安全阀:公称压力PN6.4~80.0Mpa d:超高压安全阀:公称压力PN﹥100Mpa3)按适用温度分:a:超低温安全阀:t≤-100°C b:低温安全阀:-100°C~-40 °Cc:常温安全阀:-40 °C~120 °C d:中温安全阀:120 °C~450 °Ce:高温安全阀:t> 450 °C4)按连接方式分:a:法兰连接安全阀 b:螺纹连接安全阀 c:焊接连接安全阀5)按开启高度分:a:微启式安全阀:开启高度在do /40~ do /20b:全启式安全阀:开启高度不小于do /4c:中启式安全阀:开启高度介于微启式和全启式之间6)按结构形式分:a:杠杆重锤式安全阀 b:弹簧式安全阀 c:脉冲式安全阀(又称先导式安全阀)d:微启式安全阀 e:全启式安全阀 f:全封闭式安全阀 g:半封闭式安全阀 h:敞开式安全阀4、安全阀的基本要求安全阀必须具备运行安全性和经济性两大要求,在动作过程中必须做到:灵敏的开启、足量的排放、及时的回座、可靠的密封。
对安全阀的基本技术要求:1)整定压力大于3.0Mpa的蒸汽用安全阀或介质温度大于235°C的空气或其它气体用安全阀,应能防止排出的介质直接冲蚀弹簧。
2)蒸汽用安全阀必须带有扳手,当介质压力达到整定压力75%以上时,能利用扳手将阀瓣提升,该扳手对阀的动作不应造成阻碍。
3)对有毒或易燃性介质用安全阀必须采用封闭式安全阀,且要防止阀盖和保护罩垫片处的泄漏。
4)为防止调整弹簧压缩量的机构松动,以及随意改变已调好的压力,必须设有防松装置并加铅封。
5)阀座应固定在阀体上,不得松动,全启式安全阀应设有限制开启高度的机构。
6)安全阀即使有部分损坏,任应能达到额定排量,当弹簧破损时,阀瓣等零件不会飞出阀体外。
7)对有附加背压力的安全阀,应根据其压力的大小和变动情况,设置背压平衡机构。
8)对先导式安全阀应分别对导阀和主阀作密封性和开启动作试验,都应达到标准规定的性能要求。
5、安全阀的动作原理向下作用于阀瓣的弹簧预紧力Fd,一部分用来抵抗介质作用力Po.S,另一部分产生阀门密封件之间的相互压紧力f,随着介质压力的提高,密封件间的相互压紧力随之减少,当介质压力达到开启压力Ps时,相互压紧力为零,安全阀开启,此时满足:Fd=Ps.S6、安全阀相关标准由于安全阀的重要性,世界各国都对安全阀的设计制造制定了许多相关标准和法规。
我国早期的安全阀标准大都参照前苏联的安全阀标准。
目前采用的安全阀标准有:GB/T12241-89(安全阀一般要求) GB/T12242-89(安全阀性能试验方法)GB/T12243-89(弹簧直接载荷式安全阀) ZB-J98-013-89(电站安全阀技术条件)API520/API526/API527(美标)7、安全阀校验与维修要全面的检验安全阀的各项技术性能指标必须是进行全性能试验,试验最基本的要求是具有实际运行状态,甚至超过实际运行状态。
这种试验装置除了高温高压容器等设备外,还要具备各种参数的快速测定仪器,并保证具备大流量的高温高压蒸汽源,耗资巨大。
校验是安全阀试验的一部分,是制造厂出厂试验的主要项目。
出厂前一般都用常温的安全阀校验台进行空气介质的开启压力整定和密封性试验。
安全阀常温校验台只能做开启压力整定和密封性试验。
(1)安全阀在什么情况下需要校验1)长期存放或第一次使用之前2)定期校验3)严重损坏和锈蚀的阀4)阀门铭牌丢失的阀5)铅封损坏的阀门(2)回座压力的调整意义和方法国标定义的回座压力指安全阀达到排放状态后,介质压力下跌至一定值,阀瓣重新与阀座接触,亦即开启高度变为零是,阀门进口处的静压力,回座压力太低太高都不好,太低将造成介质和能量的损失,太高则达不到排放量,造成阀门频跳,原则是在能达到排放量的情况下尽量的调高回座压力,降低介质和能量的损失。
(3)调整方法回座压力是通过调节圈来调整的,调节的原理是间隙原理,间隙越小,喷出时阻力越大,托住阀芯下降的力越大,越不易回座,反之,间隙越大,阀芯越容易回落,回座压力越高。
对于只有下调节圈的安全阀,调节圈向上调,回座压力下降,调节圈向下调,回座压力升高;对于有上下调节圈的安全阀,上下调节圈的距离减小,回座压力降低,上下调节圈的距离增大,回座压力升高。
(4)校验方法及其优缺点安全阀校验有现场校验(在线校验)和校验台校验两种手段,条件允许下应该尽量在现场校验,因为现场校验更切合实际运行工况,因而更可靠。
现场校验的优点:便于对焊接式安全阀的校验,可测定回座压力,测量准确。
缺点是校验时间长,系统要反复升压,不经济,较危险,不可以做密封性试验。
安全阀常温校验台的优缺点:a.解决常温介质和工作温度250°C以下的安全阀整定和检漏。
b.确定安全阀开启压力的较小误差范围,节约了新装安全阀的调整时间,降低了劳动强度,减小能源消耗和减小工作危险性。
c.存在运行温度与常温下的误差(弹簧在高温下变软),不能校验回座压力。
(5)常温校验所使用的介质常温校验一般使用空气、氮气和水(压力在20Mpa以上使用)。
氧气、氢气、乙炔气等易燃、助燃或有毒有害介质不能作为介质源校验。
煤油、汽油、柴油等也不能作为介质源。
二氧化碳气体虽无毒不燃,但容易结冰,堵塞管路。
(6)安全阀校验原理将带压力的介质通入被校验安全阀的进口处,待介质压力上升到安全阀开启状态,测得此时的压力,即位开启压力并进行调整至规定的开启值即完成开启压力的校验。
然后在压力下降至规定值(开启压力的90%),用观察压力表或其它法定方法检查其有无介质泄漏,即密封性校验。
8、安全阀的修理安全阀的修理主要是对安全阀密封面的修理,所以对安全阀密封面材料有较高的要求,基本要求是:有较高强度,可以承受较高的密封比压:有一定的抗冲击韧性,可以承受阀芯快速起跳回座的冲击:有较高硬度,可以承受介质冲蚀:不能生锈,否则很快泄漏:要耐高温,可以适用蒸汽等介质,不致高温变软:要耐腐蚀,可以承受酸碱等侵蚀。
安全阀硬密封的主要形式有:平面密封、锥形密封、球形密封等,最常用的是平面密封。
(1)安全阀密封面的修理安全阀密封面有金属和非金属两种,非金属密封一般用于常温介质,金属密封多用于高温高压介质。
非金属材质的密封面在损坏后,一般都将镶圈(密封环)拆下调换,不能拆下或无备件只能用车削加工。
金属密封面在损坏不太严重的情况下,都采用研磨的方式。
研磨分为粗磨和精磨。
阀座和阀芯必须用平整的磨具进行分开研磨,不能对磨,因为对磨后出现沟漕,一经开启回座后即泄漏。
(2)研磨工具、材料磨具:研磨平板:a、铸铁(用于粗磨)b、硬质合金(用于细磨)磨头(用于研磨阀座)磨料:氧化铬、白刚玉,280#、360#、600#、W4、W2.5、W1.5磨剂:油酸、机油、菜油、猪油(3)密封面的研磨研磨是应用磨具和研磨剂,在研磨剂承受磨具一定的压力后,对工作表面进行微量磨削,从而使工件表面磨去一层极薄的金属,使工件表面获得高平整度和较高的表面光洁度等级,这种工艺加工过程叫研磨。
研磨的原理;研磨时,加在磨具上的研磨剂在受到工件和磨具一定的压力后,部分磨料被嵌入磨具内。
当磨具与工件作复杂的相对运动时,磨料就在工件和磨具之间作滑动、滚动,产生切削和剂压,而使工件表面磨去一层凸峰,同时研磨剂起化学作用,很快形成一层氧化膜。
(4)安全阀金属铭牌应包含的内容1)型号、规格(通径) 2)压力等级 3)流道直径 4)公称压力 5)使用温度、介质 6)额定排量系数 7)制造厂、制造批准书编号 8)出厂年月 9)产品编号 10)检验合格标志 11)开启压力(5)高压校验的特点和注意事项1)高压安全阀开启时声音很大,特别是大口径2)高压安全阀开启是振动较大3)开启时反冲力很大,故法兰连接处材料要好4)弹簧调节不能很大,只能微调(高压安全阀弹簧较粗)5)高压安全阀往往是高温高压的,常温校验时与工作情况存在误差(弹簧在高温时较软)6)校验的气流、水流必须经过过滤。