运行管理
泄压安全阀的选择
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天津城市建设学院 李 军☆
提要 分析了泄压安全阀在采用补水泵定压的低温热水供暖系统中的作用,给出了选择安全阀的计算方法和数据,并指出了安全阀安装、使用中应注意的事项。
关键词 泄压安全阀 选择 安装 使用
☆李军,男,1968年12月生,大学,工程师
300191天津市南开区澄江路华宁北里8-4-13、14(022)23792533
收稿日期:1998-04-06
S e l e c ti o n of t h e p r e s s ur e r e li ef s af e t y v a l v e
By Li Jun ★
A b s t r a c t An a l ys e s t h e f un c t i o n of t h e p r e s s u r e r e l i e f s a f e t y v a l v e us e d i n l ow 2t e mp e r a t u r e h o t w a t e r s p a c e h e a t i n g s ys t e m p r e s s u r i z e d b y ma k e 2up w a t e r p ump s .P r ovi d e s a s i mp l if i e d c a l c ul a t i o n a n d s ome b a s i c d a t a o n s e l e c t i o n of t h e p r e s s u r e
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Ke yw o r d s p r e s s u r e r e l i e f s a f e t y v a l v e ,s e l e c t i o n ,i ns t a l l a t i o n ,us a g e
★Tianjin Institute of Urban Construction
1 问题的提出采用补水泵定压的低温热水供暖系统是通过安全阀的泄压作用排泄循环水的温升膨胀水量,从而使系统压力波动不超出设计范围,以保证供暖系统正常运行。
这种定压方式具有系统简单、运行可靠、占地面积小等优点,目前已广泛应用于较大的热水供暖系统中。但由于泄压安全阀仅是该系统中的一个附件,所以往往被设计者及安装、运行管理人员所忽视,结果造成补水泵启动频繁,系统压力波动较大,影响了系统的正常运行。
因此,正确地进行安全阀的选择、安装及调试,可避免供暖系统中散热器、管道及附件受到超压破坏,使热水供暖系统稳定地在设计压力范围内正常运行。
2 泄压安全阀的选择2.1 安全阀型式的选择
在采用补水泵定压的低温热水供暖系统中,泄压安全
3本文作者声明:不同意转载或摘登。
阀应对震动不敏感,阀瓣的开启动作不会造成系统压力大的波动。为此,在设计中以选用微启式弹簧安全阀为宜。由于这种安全阀是将弹簧的弹力加载于阀瓣上,故阀瓣对
震动不敏感,阀瓣的开启高度仅为阀座喉径的
140~1
20
,且为渐开式,开启高度随压力变化而逐渐变化。所以,将其作
为热水供暖系统中泄压装置是较为合适的。常用微启式弹簧安全阀的型号为A27W -10,A47H -16。
在工程中也有选择杠杆安全阀作为泄压装置的。由于这种安全阀作用于阀瓣的载荷是重锤通过杠杆加载的,载荷不随开启高度变化而变化,所以容易造成系统中压力波动及阀杆跳动,反过来使系统产生更大的压力波动,这种状态的出现将直接影响供暖系统的正常运行。所以,选择杠?
37? 暖通空调HV &AC
杆式安全阀作为泄压装置是不可取的。
2.2 安全阀阀座通路面积的选择
在热水供暖系统中微启式弹簧安全阀阀座通路面积为
A =38
G
p
(1)
式中 A ———阀座通路面积,mm 2;
G ———通过阀座面积的膨胀水量,kg/h ;p ———工作压力,kPa 。
通过安全阀阀座通路面积的膨胀水量
G =B ?
α?Δt max ?V c ?ρ(2)
式中 B ———安全余量,B =2~3
;
α———水的体胀系数,α=0.0006K -1;
Δt max ———每小时允许的最大温升,Δt max =20℃/h ;
V c ———供暖系统中的水容量,m 3,可从相关手册及
产品样本中获得;
ρ———水的密度,在95℃/70℃低温热水供暖系统
中取为961kg/m 3。
安全阀在系统中的泄压作用是通过排泄系统因温升导致的膨胀水量来实现的,它的作用原理与膨胀水箱容纳膨胀水量是不同的。因而,在计算安全阀的排放能力时,
不宜参照膨胀水箱膨胀水量的计算方法(温升由20℃升至95
℃,即Δt max =75℃
),而应按小时允许最大温升计算其膨胀水量。考虑到供暖系统运行中网路水温改变不宜过快,以免产生不正常的温度应力,Δt max 取20℃/h 为宜。
2.3 安全阀规格选择
式(2)中取B =3,即可得:
G =3×0.0006×20×V c ×961=34.5V c
将G 代入式(1),有
A =
1311V c
p
根据阀座通路面积A 即可选择安全阀的规格,详见表1。
表1 安全阀规格选择表
系统水容量
V c /m
3
p =200kPa
A /mm 2DN p =300kPa A /mm 2DN p =400kPa A /mm 2DN p =500kPa A /mm 2DN
159815661549153915251641510915821566155032825219251641513115754913232825246251971510065632437253282526220150983406563249232393252001311508744065632524322501639501093508194065632300196765131150983407874035022946515305011475091840400
2622
65
1745
50
1311
50
1049
40
此表适用于选用A27W -10型安全阀的95℃/70℃低温热水供暖系统。
为了使安全阀的启闭动作能在设计的压力范围内,在选择安全阀时必须根据设计的工作压力选择合适的工作弹簧。工作弹簧压力选择见表2。
表2 安全阀工作弹簧压力选择表
型号
安全阀工作弹簧压力/kPa
A27W -10100~200200~300300~700700~1000
A47H -16
100~250250~400400~600600~10001000~1600
3 安全阀的安装与调试3.1 安全阀的安装
在采用补水泵定压的低温热水供暖系统中,泄压安全阀应垂直安装于供暖循环泵出水总管上,其位置应高于补水箱顶,使膨胀水泄入补水箱的进口漏斗中,以便监视安全阀的工作状态。泄水管应作支架固定。图1为安全阀的安装示意图。
图1 安全阀安装示意图
1热水锅炉 2泄压安全阀 3热用户4电接点式压力表 5循环泵6补水泵 7补水箱
3.2 安全阀的调
整和校验 当工作压力
p
≤1300kPa
时,安全阀的开启压力为p +50
kPa ,回座压力为
p -30kPa 。如果
压力波动范围选得太小,则触点启闭的动作频繁,影
响开关及水泵的使用寿命。
为保证安全阀工作的可靠性,在安装前应按开启、回座压力作冷态校验,合格后热态校验一般可一次成功。冷态校验可以通过手压泵在阀门试验台上进行。装置如图2所示。
图2 安全阀校验装置示意图1安全阀 2水箱 3手压泵4逆止阀 5压力表
4 安全阀的使用
当安全阀的密封面上存有污物或结垢时,往往会造泄漏或启闭动作失灵。所以在运行过程中,应每月拉动搬手冲洗阀座和阀
瓣,每年应作一次严密性试验和冷校验。
5 参考文献
1 陆耀庆,主编.实用供
热空调设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1993.2 陆耀庆,主编.供暖通风设计手册.北京:中国建筑工业出版社,
1987.
3 中国建筑科学研究院.民用建筑采暖通风设计技术措施.北京:
中国建筑工业出版社,1983.
?47?运行管理
1999年第29卷第1期
安全阀与安全溢流阀的定义和区别 安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时,总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 安全阀与泄放阀的定义及区别: 所谓安全阀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。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解:(l)安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合,如图1。 (2)泄放阀(Relief Valve),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。如图2所示。 (3)安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们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。
安全阀的设置和选用 安全阀是一种能使设备或管道自动泄压而防止超压发生爆炸的自动阀门,即当压力超过指定的值时,阀门自动开启,使流体外泄,而当压力回复到指定的压力后,阀门自动关闭,以保护设备或管道。 安全阀用在锅炉、压力容器等受压设备上作为超压保护装置。当被保护设备内介质压力异常升高达到规定值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止压力继续升高,当压力降低到另一规定值时,自动关闭。 1安全阀的设置 1.1凡属下列情况之一的容器必须安装安全阀: 1、独立的压力系统(有切断阀与其它系统分开)。该系统指全气相、全液相或气相连通。 2、容器的压力物料来源处没有安全阀的场合。 3、设计压力小于压力来源处的压力的容器及管道。 4、容积式泵和压缩机的出口管道。 5、由于不凝气的累积产生超压的容器。 6、加热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时,在该阀上游应设置安全阀。 7、由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事故和公用工程事故引起的超压部位。 8、液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位。 9、凝气透平机的蒸汽出口管道。 10、某些情况下,由于泵出口止回阀的泄漏,则在泵的入口管道上设置安全阀。 1.2《石油化工企业设计防火规范》的规定,在不正常条件下,可能超压的下列设备应设安全阀: 1、顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器。 2、顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外)。 3、往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口管道上,应设安全阀。安全阀的放空管应接至泵入口管道上,并宜设事故停车联锁装置(如设备本身已有安全阀者除外)。
安全阀的设置和选用安全阀是一种能使设备或管道自动泄压而防止超压发生爆炸的自动阀门,即当压力超过指定的值时,阀门自动开启,使流体外泄,而当压力回复到指定的压力后,阀门自动关闭,以保护设备或管道。 安全阀用在锅炉、压力容器等受压设备上作为超压保护装置。当被保护设备内介质压力异常升高达到规定值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止压力继续升高,当压力降低到另一规定值时,自动关闭。 1 安全阀的设置 1.1 凡属下列情况之一的容器必须安装安全阀: 1、独立的压力系统(有切断阀与其它系统分开)。该系统指全气相、全液相或气相连通。 2、容器的压力物料来源处没有安全阀的场合。 3、设计压力小于压力来源处的压力的容器及管道。 4、容积式泵和压缩机的出口管道。 5、由于不凝气的累积产生超压的容器。 6、加热炉出口管道上如设有切断阀或控制阀时,在该阀上游应设置安全阀。 7、由于工艺事故、自控事故、电力事故、火灾事故和公用工程事故引起的超压部位。 8、液体因两端阀门关闭而产生热膨胀的部位。 9、凝气透平机的蒸汽出口管道。 10、某些情况下,由于泵出口止回阀的泄漏,则在泵的入口管道上设置安全阀。 1.2 《石油化工企业设计防火规范》的规定,在不正常条件下,可能超压的下列设备应设安全阀: 1、顶部操作压力大于0.07MPa 的压力容器。 2、顶部操作压力大于0.03MPa 的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外)。 3、往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口管道上,应设安全阀。安全阀的放空管应接至泵入口管道上,并宜设事故停车联锁装置(如设备本身已有安全阀者除外)。 4、凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,上述机泵的出口管道需设安全阀。以上管道有可能由于火灾、操作故障或停水、停电等造成管道内压力超过设计压力而发生爆炸事故,故应设置安全阀或其他安全措施。
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭,入口阀门未关闭时,泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道两端的切断阀关闭时,泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口一般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道,液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时,泄放量按正常工作输入的热量计算,计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器,进出口阀门全部关闭时,泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量: V=B·H/(G l ·C p ) (1.1) 式中: V——体积泄放流量,m3/h; B——体积膨胀系数,l/℃; H——正常工作条件下最大传热量,kJ/h; G l ——液相密度,kg/m3; C P --定压比热,kJ/(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器,当循环水发生故障(断水)时,塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器,当循环水发生故障(断水)时,应仔细分析影响的范围,确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时,用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动,塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时,在停电情况下,塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下,进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时,要仔细分析停电的影响范围,如泵、压缩机、风机、阀门的驱动机构等,以确定足够的泄放量。
OCCUPATION 123 2010 10溢流阀、安全阀和背压阀是溢流阀在液压系统中起不 同作用时的不同称谓。溢流阀在液压系统中的作用主要有 五个方面:溢流稳压作用;限压保护作用;起背压作用; 起远程调压作用;起卸荷作用。 在教学过程中,笔者 发现 学生对溢流阀什么时候起溢流稳压作用,什么起限压保护 作用,什么时候起背压作用比较模糊,容易混淆。所以针 对这一情况,笔者不断进行归纳和总结,以下是笔者的一 些认识,整理出来,以飨读者,同时也想得到专家和同行 的指点。 一、溢流阀和安全阀 溢流阀和和安全阀是溢流阀起溢流稳压作用和限压保 护作用时的两个不同称谓,当溢流阀起溢流稳压作用时称 溢流阀,起限压保护作用时称安全阀。怎么区分呢?笔者 总结从以下两个方面来判别: 1.看液压回路的构成 如图1所示,在定量泵调速系统中,由于泵的供油流量 是一定的,当通过节流阀进行流量调节(节流调速过程) 时,多余的流量则从溢流阀溢回油箱,这时溢流阀一方面 起调定系统压力的作用,另一方面在节流阀进行流量调 节时起溢流稳压作用,溢流阀在这类工作过程中是开启的 (常开)。而在图2所示的变量泵系统中,速度的调节是通 过改变泵的流量来实现的,这个过程中,没有多余的流量 从溢流阀溢出,溢流阀不开启(常闭)。只有当负载压力 达到或超过溢流阀的调定压力时,溢流阀才开启、溢流, 使系统压力不再升高,起限定系统最高压力,保护液压系 统的作用,像 这种情况下溢流阀我们称作为安全阀。 由上分析可知,在调速回路中,如果是定量泵供油系 统,则溢流阀起溢流稳压作用,如果是变量泵供油系统, 溢流阀起限压保护作用,作安全阀用。 2.看液压系统的动作过程 在定量泵供油系统中,执行元件一般有快进、工进、 快退等典型的工作过程,在快进和快退工作过程中,一般负载小,压力低,溢流阀是不开启的。只有当快进或快退时遇到不正常超大负载,溢流阀才开启,起限制系统压力、保护液压系统的作用,作安全阀用。而在工进阶段,一般负载大,压力大,溢流阀起调定系统压力和稳定系统压力的作用,一般构成调压回路,作溢流阀用。二、溢流阀和背压阀要区分溢流阀和背压阀,主要从下面两个方面看:1.从安装位置看溢流阀起溢流稳压和限压保护作用时,一般并联在泵的出油处(如图1和图2所示),而溢流阀作背压阀使用时,一般串接在执行元件的回油口处,如图3所示。这时溢流阀的作用是使执行元件的回油腔有一定的压力即背压,起到提高执行元件运动平稳的作用,这时的溢流阀一般称作背压阀。2.从阀的调定压力来看溢流阀起溢流稳压作用或限压保护作用时,一般调定压力较高,直动式的溢流阀的调定压力一般在1MPa ̄2.5MPa,先导式的溢流阀的调定压力一般在2.5MPa ̄6.3MPa。而溢流阀作背压阀时,一般调定压力较低,只有0.3MPa ̄0.5MPa,这时的背压阀一般用直动式的溢流阀,另外还要把溢流阀的调压弹簧换成刚度较小的弹簧,以提高背压阀的调压精度。通过以上几个方面的比较,使学生对溢流阀在液压系统中起什么作用能较好的加以区别,取得了较好的教学效果。我们在教学过程中,对学生较难掌握的内容,要多动脑筋,想办法。像 文中的几个比较,笔者在课堂上不是直接比较给学生看,而是给学生比较的项目,让学生自己去分析、找差异,这样可以充分调动学生的学习积极性, 增强学生自主学习的能力。同时也由于是学生自己动脑筋想出来的东西,学生自己也印象深刻,容易掌握且不容易忘记。现在有不少老师在研究如何提高课堂教学的效果,其实教无定法,学也无定法,教师要根据不同的教学内容,引导学生用最合适的方法去学习不同的知识。让学生掌握学习内容的教学方法就是有效的。所以,好的老师不但要做到因材施教,还要做到回材(教学内容)施教。(作者单位:海苏省海安职业教育中心) 溢流阀、安全阀和背压阀文/毛林凤图1 溢流阀图2 安全阀图3 背压阀至系统 至系统
封闭式与开放式弹簧安 全阀的区别 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
封闭式与开放式弹簧安全阀的区别按照介质排放方式与介质种类的不同,弹簧式安全阀又可以分为全封闭式安全阀、半封闭式安全阀和开放式安全阀等三种。 1.全封闭安全阀 全封闭式安全阀排气时,气体全部通过排气管排放,介质不能向外泄漏,主要用于介质为有毒、易燃易爆气体的容器或压力管道。 2.半封闭式安全阀 半封闭式安全阀所排出的气体一部分通过安全阀出口排气管排出,也有一部分从阀盖与阀杆间的间隙中漏出,多用于介质为不会污染环境的气体或液体的容器。 3.开放式安全阀 开放式安全阀的阀盖是敞开的,使弹簧腔室与大气相通,这样有利于降低弹簧的温度,主要适用于介质为蒸汽,以及对大气不产生污染的高温气体的容器。
弹簧式安全阀的分类 弹簧式安全阀按照阀瓣开启的高度与安全阀流道直径之比来划分,安全阀又可分为弹簧微启式安全阀和弹簧全启式安全阀两种。 1.弹簧微启安全阀 微启式安全阀的开启高度小于安全阀流道直径的1/4,通常为流道直径的1/40至1/20。微启式安全阀的动作过程是比例作用式的,主要用于液体场合,有时也用于排放量很小的气体场合。 2.弹簧全启式安全阀 全启式安全阀的开启高度大于或等于流道直径的1/4。全启式安全阀的排放面积是阀座喉部最小截面积。其动作过程是属于两段作用式,必须借助于一个升力机构才能达到全开启,全启式安全阀主要用于气体介质的场合。 3.中启式安全阀 开启高度介于微启式与全启式之间。即可以做成两段作用,也可以做成比例作用式。
压力管道的安全泄压集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
压力管道的安全泄压在生产中,要避免管道内介质的压力超过允许的操作压力而造成灾难性事故的发生。在设计中,一般是利用安全泄压装置来及时排放管道内的介质,使管道内介质的压力迅速下降。管道中采用的安全泄压装置主要有爆破片和安全阀,或在管道上加安全水封和安全放空管。 (1)爆破片 当压力管道中介质压力大于爆破片的设计承受压力时,爆破片破裂,介质释放出管道,压力降迅速下降,起到保护主体设备和压力管道的作用。 爆破片的品种规格较多,有反拱带槽型、反拱带刀型、反拱脱落型、正拱开缝型、普通正拱型等,应根据操作允许的介质压力、介质的相态、管径的大小等来选择合适的爆破片。有的爆破片最好和安全阀串联,如反拱带刀型爆破片,有的爆破片还不能和安全阀串联,如普通正拱型爆破片。从爆破片的发展趋势看,带槽型爆破片的性能在各方面均优于其他型式。尤其是反拱带槽型爆破片,具有抗疲劳能力强、耐背压、允许工作压力高和动作响应时间短等优点。 (2)弹簧式安全阀的选用
安全阀用在受压设备、容器或管道上,作为超压保护装置。当设备压力升高超过允许值时,阀门开启全量排放,以防止设备压力继续升高,当压力降低到规定值时,阀门及时关闭,保护设备或管路的安全运行。 ①弹簧式安全阀的种类及性能 封闭式弹簧安全阀:其阀盖和罩帽等是封闭的。它有两种不同作用,或是防止灰尘等外界杂物侵入阀内保护内部零件,此时盖和罩帽不要求气密性;或是防止有毒、易燃、易爆等介质溢出,此时盖及罩帽要作气密性试验。封闭式安全阀出口侧如要求气密性试验时,应在订货时说明,气密性试验压力一般为0.6MPa。 非封闭式弹簧安全阀:阀盖是敞开的,有利于降低弹簧腔室的温度,主要用于蒸汽等介质的场合。 带扳手的弹簧式安全阀:对安全阀要作定期检查,试验者应选用带提升扳手的安全阀。当介质压力达到开启压力的75%以上时,可以利用提升扳手将阀瓣从阀座上略为提起,以检查阀门开启的灵活性。 特殊型式弹簧安全阀:
1. 安全阀的选用 由于安全阀的多样性以及压力系统的多样性、复杂性,因此在安全阀选用时,应考虑系统内的温度、压力、介质相态等因素的影响,逐步确定安全阀的公称压力、压力-温度等级、弹簧的工作压力等级、公称通径、基本形式。最后确定选用安全阀的型号。 (1)公称压力的选择 公称压力和整定压力是不同的概念,确定和选用安全阀时一定要注意。公称压力PN 是用数字表示的与压力有关的标示代号,也是供参考用的圆整数。在安全阀中,公称压力是指安全阀进口处所能承受的最高压力。和材料及温度相关。而安全阀的出口处法兰的公称压力一般比进口处公称压力低一至三个级别,选用时应该注意这个区别。 在确定安全阀的公称压力时,公称压力一定要大于整定压力。最好是安全阀达到全开启时的压力不能超过安全阀的公称压力。我国的安全阀公称压力系列其压力系列为0.25,0.6,1.0,1.6,2.5,4.0,6.3,10,16,32,40MPa (注:PN1.0以下的安全阀通常采用铸铁阀体,不推荐在压力容器种使用)。 (2)压力一温度等级 选用安全阀时必须要考虑温度的影响,当温度升高时,在同一公称压力下,其最大允许工作压力也随之相应降低.应根据所保护的介质情况、阀门材料、工作温度和最大工作压力,确定阀门的公称压力。 阀门在各种温度下最高允许工作压力可按式公式5-1计算。或在GB/T 9124-2000。《钢制管法兰技术条件》 中查选。 式(9.2-3) 式中 [σ]t ――设计温度t ℃ 时材料的许用应力值,MPa ; [σ]200――200 ℃ 时的材料许用应力值,MPa ; Ptmax ――最高允许工作压力,MPa ; PN ――公称压力,MPa (3)弹簧工作压力级的确定 确定了安全阀的公称压力后,弹簧式安全阀还要选定弹簧的工作压力等级。弹簧的工作压力等级是指选定的弹簧允许的工作范围,超出了其工作范围就可能导致安全阀不能正常工作。弹簧式安全阀的整定压力范围就是弹簧的工作压力等级。 安全阀的整定压力是通过改变弹簧压缩量来进行调节,安全阀的各种动作性能也是由弹簧来控制的,每一根弹簧都只能在一定的整定压力范围内工作,超出了该范围就要另换弹簧, PN Pt t 200 ] [] [max σσ=
安全阀泄放能力的计算 下面介绍的是API 的安全阀计算方法,ASME 的方法与API 的主要不同在于ASME 采用安全阀的喷嘴通过面积和安全阀的流量系数都是具体阀的实测值,而API 计算采用的面积和系数都是公称数值。 1、安全阀有效通过面积 1)全启式安全阀(安全阀阀芯开启高度等于或大于1/4喷嘴喉部直径)。 2'2'785.04/D D a =∏= ——安全阀的有效通过面积,cm 2; 'D ——安全阀喷嘴喉部直径,cm ; 2)微启式安全阀(安全阀阀芯开启高度小于1/4喷嘴喉部直径)。 h D a '∏= h ——阀芯开启高度,cm 。 当阀座为斜面时: θsin 'h D a ∏= θ——斜面角度,(°) 2、安全阀泄放能力的计算 下面的安全阀泄放能力的计算方法在工程设计中常被采用,根据API 502推荐的计算方法进行了一些简化,使用更方便,通常情况下更保守点。 1)排放介质为气体或蒸汽时。 b ABS r M K T M p a Q )110 (2305+= a
M Q ——排放量,kg/h ; a ——安全阀的有效通过面积,cm 2 ; p ——安全阀定压,Pa (G ) ABS T ——排出气体的绝对温度,K ; r M ——气体相对分子质量,排出气体为混合物时,相对分子质量为平均值; b K ——背压影响泄放能力的修正系数,由相关图表查得。 2)排放介质为水蒸汽时,下面的计算公式与气体公式一样,但下式把蒸汽的物理参数计入,不需再代入。考虑到蒸汽一般排放到大气,故一般计算时不需要考虑安全阀的背压对排放的影响;但加入了过热蒸汽修正系数,考虑蒸汽过热对泄放量的影响。 b M aCK p Q )11003.1(405 += C ——过热蒸汽修正系数,查相关图表可得。 选用波纹管平衡式安全阀时,上式中的vap b K K 由代替。 3)排放介质为液体时。 a)一般液体。 p M K p p a Q 5 .05 21]10 )([ 3660ρ?-= 1p ——定压,Pa (G ); 2p ——背压,Pa (G ) ; ρ?——液体相对密度; p K ——积聚压力修正系数,查相关图表可得 b)高黏度液体。 当管内冷态为高黏度液体时,需要对排放量进行黏度修正。一般根据流体在管
1分析比较溢流阀、减压阀和顺序阀的作用和差别? 作用:(1)溢流阀:保持系统压力恒定;在系统中作安全阀用,在系统工作时,溢流阀处于关闭状态,对系统起过载保护作用。 (2)减压阀是出口压力低于进口压力,用于保证出口压力为定值,使进出口压力差保持为定值,使进出口压力间保持一定的比例。 (3)顺序阀是以系统压力为信号使执行元件顺序动作;它与溢流阀的不同之处在于它的出口压力不接油箱而是通向某一个压力油路;阀口常闭。 差别(1)溢流阀:阀口常闭;出油口一般直接接回油箱。 (2)减压阀:阀口常开;出油口与减压回路相连。 (3)顺序阀:阀口常闭;出油口与负载油路相连。 3 什么是齿轮泵的困油现象?产生困油现象有何危害?如何消除困油现象? 液压泵工作时,在吸、压油腔之间形成一个闭死容积,该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化,导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。 当闭死容积由大变小时,由于液体的不可压缩性,闭死容积内的液体受挤压,压力急剧升高,使轴和轴承受到很大的冲击载荷,同时增加了功率损失,并使油液发热,引起振动和噪声;当闭死容积由小变大时,使闭死容积形成局部真空。溶解于液体中的空气便被析出而产生气泡。这些气泡进入吸油腔,并被带到压油腔,产生气蚀现象,引起振动和噪声。 为了消除困油现象,可在齿轮泵的侧板上开设卸荷槽。 3减小齿轮泵径向力的措施有哪些? 1)合理选择齿宽和齿顶圆直径;2)缩小压油腔尺寸 3)将压油腔扩大到接近吸油腔侧;4)将吸油腔扩大到接近压油腔侧;5)液压平衡法,在过渡区开设两个平衡油槽,分别与低、高压腔相通。 4 定性地说明双作用叶片泵轴承上的受力情况。 由于两个吸油窗口和两个压油窗口都是对称布置的,所以作用在转子上的径向液压力是相互平衡的,轴承上径向力小。 2.试比较双作用叶片泵和单作用叶片泵,说明各自的特点? 1)双作用叶片泵二次吸油、二次压油; 单作用叶片泵一次吸油,一次压油; 2)双作用叶片泵定量泵;单作用叶片泵变量泵; 3)双作用叶片泵平衡式叶片泵;单作用叶片泵径向力不平衡; 4) 双作用叶片泵定子为过渡曲线;单作用叶片泵定子内表面为园形。 5) 双作用叶片泵叶片数为偶数;单作用叶片泵叶片数为奇数。 5 将温度为20C 气体绝热压缩到温度为300C ,求压缩后的气体压力。 解:由绝热过程状态参数的关系 1.4 1.41122p V p V = 由质量守恒定律: 1122V V ρρ= 得: 11.4 212121V p V p ρρ?? == ???
安全阀的介绍与选用 一概述 安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时,总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 二、定义 所谓安全阀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。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME 锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解: (l)安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合,如图1。
(2)泄放阀(Relief Valve),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。如图2所示。 (3)安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全
阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们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。 三、选型 1.分类 目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用,如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。
( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 储气罐压力容器安全阀的选用 和安装(标准版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
储气罐压力容器安全阀的选用和安装(标 准版) 除压力源来自容器外部且能得到可靠控制的,均应装设安全泄放装置,该装置是防止压力容器在使用过程中超压的专门装置,它必须保证在压力容器处于正常工作压力时严密不漏,而当容器内的压力由于某种原因一旦超过规定值时,即能自动地迅速泄放出容器内的介质,使压力容器始终保持在最高允许的压力范围内。为此,安全泄放装置必须同时满足泄放能力大于容器的安全泄放量和在规定的压力下准确动作的性能,用途最为广泛的安全泄压装置就是一种由进口静压开启的自动泄压阀门(简称安全阀),它依靠介质自身的压力排出一定数量的流体来防止容器或系统内的压力超过预定的安全值;当容器内的压力恢复正常后,阀门自行关闭,并阻止介质继续排出。压力容器本体或系统中未装设安全阀或安全阀选用不当,都
是不可忽视的不安全因素,本文结合实际工作中的体会介绍了压力容器中最为广泛的安全泄压装置安全阀的选用和安装中的要点。 1、安全阀的选用 1.1安全阀的选用原则 安全阀的种类很多,其动作的可靠性和性能的好坏直接关系到设备和人身安全,并与节能和环境保护紧密相关。安全阀的选用需注意以下几个问题: (1.)安全阀必须选用有制造许可证的单位生产的产品,质量证明书及铭牌数据齐全。 (2.)安全阀的额定泄放量必须大于或等于容器的安全泄放量。 (3.)安全阀一般选用直接弹簧载荷式,若采用由导阀控制的安全阀,则必须要求当导阀等辅助装置失灵时,主阀仍能在不超过泄放压力时自动开启,并排出全部额定泄放量。 (4.)对于有毒、易燃、易爆或为制冷剂和其他会污染大气的介质,必须采用封闭式安全阀,若需带有提升机构,则须采用封闭式带扳手安全阀。
(安全生产)安全阀的 工艺计算
安全阀的工艺计算 1各种事故工况下泄放量的计算 1.1阀门误关闭 1.1.1出口阀门关闭,入口阀门未关闭时,泄放量为被关闭的管道最大正常流量。 1.1.2管道俩端的切断阀关闭时,泄放量为被关闭液体的膨胀量。此类安全阀的入口壹般不大于DN25。但对于大口径、长距离管道和物料为液化气的管道,液体膨胀量按式(1.1)计算。 1.1.3换热器冷侧进出口阀门关闭时,泄放量按正常工作输入的热量计算,计算公式见式(1.1)。 1.1.4充满液体的容器,进出口阀门全部关闭时,泄放量按正常工作输入的热量计算。按式(1.1)计算液体膨胀工况的泄放量: V=B·H/(G l·C p)(1.1) 式中: V——体积泄放流量,m3/h; B——体积膨胀系数,l/℃; H——正常工作条件下最大传热量,kJ/h; G l——液相密度,kg/m3; C P--定压比热,kJ/(kg℃)。 1.2循环水故障 1.2.1以循环水为冷媒的塔顶冷凝器,当循环水发生故障(断水)时,塔顶设置的安全阀泄放量为正常工作工况下进入冷凝器的最大蒸汽量。 1.2.2以循环水为冷媒的其它换热器,当循环水发生故障(断水)时,应仔细分析影响的范围,确定泄放量。 1.3电力故障 1.3.1停止供电时,用电机驱动的塔顶回流泵、塔侧线回流泵将停止转动,塔顶设置的安全阀的泄放量为该事故工况下进入塔顶冷凝器的蒸汽量。 1.3.2塔顶冷凝器为不装百叶的空冷器时,在停电情况下,塔顶设置的安全阀的泄放量为正常工作工况下,进入冷凝器的最大蒸汽量的15%。 1.3.3停止供电时,要仔细分析停电的影响范围,如泵、压缩机、风机、阀门的驱 动机构等,以确定足够的泄放量。
1、溢流阀工作时阀芯是否打开? 定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时,会使流量需求减小。此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。 首先要了解溢流阀有不同的用途,再来说他是常开还是常闭 其用途如下: 1、调压 2、安全阀 3、背压阀 一、当溢流阀作调压用时,其阀口实际上是常开的,只不过阀口开度很小,并接近于一开一合的状态,起到了调压、稳压的作用,联想一下高压锅上的一跳一跳的安全帽 二、当作安全阀用时,他的阀口的关闭的,只有系统压力达到了设定值,阀口才会打开,避免造成事故 三、当溢流阀作背压阀用时,阀口是常开的,相当于给执行机构的回油制造了阻力,从而让动作更平稳。 以上均是指工作状态下,对于一个单个的溢流阀产品而言,其阀口又是常闭的,请继续联想高压锅上的安全帽,没有使用时,他是不是封闭的贴合在喷管上??? 1)起安全阀作用(防止液压系统过载)溢流阀起安全阀作用时,是为了限制液压系统的最高压力,以保证系统的安全。在系统正常工作情况下,阀关闭不溢流,系统的工作压力决定于外载荷。当系统压力达到阀的调定压力时,阀开启溢流,此时系统压力就决定于溢流阀的调定压力。 2)起溢流阀作用(维持液压系统压力恒定)在节流调速系统中,溢流阀在正常工作时为常开,通过溢流将多余油液排回油箱而维持液压系统压力基本恒定。 3)使液压系统卸荷先导式溢流阀的远程控制口通油箱,就可以利用溢流阀使系统卸荷。DBW型先导式电磁溢流阀利用本身的电磁换向阀就可实现系统卸荷,而其他的先导式溢流阀要实现系统卸荷,就要在远程控制口上添加换向阀。 4)远程调压在先导式溢流阀的远程控制口上接远程调压阀,能实现远程调压。此外,溢流阀还可做背压阀使用,能使系统工作平稳;溢流阀与换向阀配合,起安全阀作用常闭,起溢流阀作用(维持液压系统压力恒定)常开。 2、外控式溢流阀的结构 3、溢流阀有常开的吗?符号 溢流阀不工作时肯定是常闭的,但是在工作时有常开常闭之分。 4、泵的出口压力和额定压力,溢流阀的安全压力为什么要高于系统的工作压力? 如果不考虑调定误差(因为有超调量,所以实际通常比调定的高),系统压力只能低于调定压力而不能高于调定压力。在低于调定时,泵的出口压力由负载而定。 系统压力只能低于溢流阀调定压力而不能高于调定压力,如果高了压力油就溢流回油箱了。
安全阀与放散阀的区别 关于放散量,不知道搂主指的是什么问题?但是在燃气调压系统里一般会有放散阀,放散阀是为了解决压力波动后造成超压切断阀经常性的误切断,这会给维修增添很多麻烦,因此,放散阀的放散量很小,国内外大致都是系统总流量的3~5%。国内外燃气界许多专家,决不主张通过放散的方法去控制系统压力,因为会浪费大量能源和污染空气,只有及特殊的场合才采取通过放散以保证系统压力的例子,比如:重要的工业燃气炉窑,炉窑内有非常贵重的产品,如果不按规定时间烧制可能会造成非常大的损失,于是在燃烧器上游与调压器下游之间安装先导式放散阀,注意!调压器一定是:失效开启式”,放散阀一定是“先导式”,当调压器损坏后,压力上升,放散阀打开,以确保燃烧压力不变,待这一炉窑产品到达烧制时间后,再对调压器进行修理。上面所述“失效开启式调压器”一般直接作用式大都有这个效果,“先导式放散阀”是带指挥器的放散阀,它的放散量很大。 由于目前还没有放散阀的统一标准(行业标准正在编写之中),放散阀是在燃气调压系统中,中、低压场合使用的一种安全类阀门,安全阀是压力容器中使用的安全类阀门。但这两种阀门的结构、作用非常相近,目前燃气调压系统的中、高压范围也选安全阀使用。若将放散阀与安全阀进行比较无法得出科学的结论,但是从应用场合比较,二者还是有区别的。放散阀与安全阀中的泄放阀分种类是非常相似的,比如:国外标准API1526《钢制法兰连接安全泄放阀》(Flanged Steel Safety Relief Valve)可以作为参考。 从国内外标准上英文的名称也是有区别的:泄放阀、放散阀的名称相同为Relief Valve,而安全阀的名称为Safety Valve。 浙江罗浮锅炉厂阎正伟写了一篇文章《安全阀的选用》,其中主要观点是:保证排放放量的称之为安全阀,而不保证排放量的称为泄放阀。这个观点可以认为安全阀有比较精确的放散量,放散阀的放散量误差比较大,这是结构造成的。 安全阀分为微启式和全启式,微启式是指阀瓣开启高度为阀座直径的1/4~1/20,全启式是指阀瓣开启高度为阀座直径的1/4,而燃气放散阀则必须是全启式,如果在高压燃气系统用安全阀替代放散阀使用也必须选用全启式。而微启式主要用于不可压缩的介质中,比如:水,在一个密闭的容器中只要放掉一点水,压力就可以下降,而燃气就必须有一定的放散量才能保证系统压力下降。 从结构上分析,1)安全阀的阀座直径经过喉部收缩直径变小,即阀座直径要比公称通径小,而放散阀的阀座直径与公称通径相同,以确保最大放散量。2)安全阀的阀座可以调节高低,用于调整回座压力,而放散阀阀座是固定的,回座压力不可调节,也是造成放散量误差大的原因之一。3)安全阀的弹簧调节范围比较窄小,弹簧设计比较严格,一旦整定排放压力后用铅封封死,使得弹簧工作在固定的参数上,因而获得比较高的排放压力精度。但是放散阀大多在现场调节,不允许有铅封,而且调节范围相对比较大,弹簧一旦被调节,回座压力也会发生变化,使得放散整体精度变低。 回座压力-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时的静压力。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。 从结构上分析,1)安全阀的阀座直径经过喉部收缩直径变小,即阀座直径要比公称通径小,而放散阀的阀座直径与公称通径相同,以确保最大放散量。2)安全阀的阀座可以调节高低,用于调整回座压力,而放散阀阀座是固定的,回座压力不可调节,也是造成放散量误差大的原因之一。3)安全阀的弹簧调节范围比较窄小,弹簧设计比较严格,一旦整定排
安全阀的介绍与选用 作者:罗浮阀门集团有限公司——闫正伟 摘要:从定义入手,详细介绍了安全阀及泄放阀的区别及选用。并分析了国内主要的安全阀系列,列出了选用安全阀选用一般规则。 关键词:安全阀 泄放阀 阀门选用 安全阀选购 一 概述 安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时,总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 二、定义 所谓安全阀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。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多间题。如果要将二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解: (l)安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合,如图1。
(2)泄放阀(Relief Valve),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。如图2所示。 (3)安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀
一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。 以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们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。 三、选型 1.分类 目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用,如图3。杠杆式安全阀主要依靠杠杆重锤的作用力而工作,但由于杠杆式安全阀体积庞大往往限制了选用范围。温度较高时选用带散热器的安全阀。
摘要:从概念入手,详细介绍了安全阀及泄放阀的区别及选用。并分析了国内主要的安全阀系列,列出了选用安全阀选用一般规则。 一概念: 1、安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件。其动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全,并与节能和环境保护紧密相关。而有的用户和设计部门在选型时,总是选错型号。为此本文对安全阀的选用加以分析。 2、安全阀的定义:所谓安全阀广义上讲包括泄放阀,从管理规则上看,型封闭带板手全启式安全阀,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。安全阀与泄放阀在结构和性能上很相似,二者都是在超过开启压力时自动排放内部的介质,以保证生产装置的安全。由干存在这种本质上类似性,人们在使用时,往往将二者混同,另外,有些生产装置在规则上也规定选用哪种均可。因此,二者的不同之处往往被忽视。从而也就出现了许多问题。 如果要将安全阀与泄放阀二者作出比较明确的定义,则可按照《ASME锅炉及压力容器规范》第一篇中所阐述的定义来理解: (l)安全阀(Safety Valve)一种由阀前介质静压力驱动的自动泄压装置。其特征为具有突开的全开启动作。用于气体或蒸汽的场合。 (2)泄放阀(Relief Valve),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。 (3)安全泄放阀(Safet Relief Valve),又称安全溢流阀一种由介质压力驱动的自动泄压装置。根据使用场合不同既适用作安全阀也适用作泄放阀。以日本为例,给安全阀和泄放阀作出明确定义的比较少,一般用作锅炉这类大型贮能压力容器的安全装置称之为安全阀,安装在管道上或其他设设施上的称之为泄放阀。不过,若按日本通产省的《火力发电技术标准》的规定看,设备上安全保障的重要部分,指定使用安全阀,如锅炉、过热器、再热器等。而在减压阀的下侧需要与锅炉和涡轮机相接的场合,都需要安装泄放阀或安全阀。如此看,安全阀要求比泄放阀更具可靠性。另外,从日本劳动省的高压气体管理规则、运输省及各级船舶协会的规则中,对安全排放量的认定和规定来看,我们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。 二、分类 目前大量生产的安全阀有弹簧式和杆式两大类。另外还有冲量式安全阀、先导式安全阀、安全切换阀、安全解压阀、静重式安全阀等。 1)、弹簧式安全阀主要依靠弹簧的作用力而工作,弹簧式安全阀中又有封闭和不封闭的,一般易燃、易爆或有毒的介质应选用封闭式,蒸汽或惰性气体等可以选用不封闭式,在弹簧式安全阀中还有带扳手和不带扳手的。扳手的作用主要是检查阀瓣的灵活程度,有时也可以用作手动紧急泄压用。
安全阀选用原则 1、形式及材料 安全阀的形式按加载方式来选,工作压力不高、温度较高的容器大多选杠杆式,高压容器一般多选用弹簧式;按气体排放方式选,如容器内介质为有毒、易燃、易爆的气体或为制冷剂和其他会污染大气的气体,应选用封闭式,空气或其他无害气体可采用半封闭式或敞开式;按开启程度来选,高压容器及安全泄放量较大而强度裕度不多的中、低压容器都可采用全启式安全阀,以减少容器的开孔面积。当介质为空气、水蒸气及要求安全阀作定期开启检验时,应选用带扳手的,而对于有毒、易燃、易爆介质除非有特殊要求,一律选用不带扳手的,若需要带扳手时则应选用封闭式带扳手的安全阀。 安全阀的阀体材料若无特殊要求,当阀的公称压力小于等于 1.6MPa 时,选灰铸铁;公称压力小于等于2.5MPa时选碳素钢;对腐蚀性介质,选不锈钢,温度较高时宜选铬钼钢。 2、额定泄放量 安全阀的额定泄放量必须大于等于容器的安全泄放量。安全阀的额定泄放量可由其铭牌查取,容器的安全泄放量可按GB150-1998的有关规定计算。 适当的额定泄放量使安全阀开启时,阀瓣迅速开启并稳定地保持在泄放状态,容器内最大压力始终在容器允许承受的压力范围内,待压力下降后阀门关闭无阀瓣振荡现象。若额定泄放量过小,则使容器内压力超过允许承受的压力而造成危险,特别是对压缩性很小的液体介质危险性更大。但若额定泄放量过大,因泄放面积太大,阀瓣开启时介质迅速泄放,使容器内安全阀附近的压力急剧下降到回座压力,刚升起的阀瓣很快又回落到阀座,产生剧烈的撞击而关闭,然而远离阀门处的高压并未消除,当安全阀附近的压力又升到开启压力时,阀瓣再次开启,如此反复,对阀瓣和密封面造成损伤,当用于液体介质时还会引起系统的水击现象。 3、工作压力范围 安全阀的最大工作压力不得高于其自身的公称压力,否则阀体强度不够,也不要选用过高公称压力的阀,这样不仅投资高且开启精度也受影响。安全阀铭牌上所载明的公称压力是阀体在工作温度不超过200℃时所允许承受的最高压力,超过200℃后允许承受的压力将低于其公称压力。安全阀的公称压力与不同温度下允许承受的最大压力见表7-1。 表1-1 弹簧式安全阀的公称压力与许可压力 阀体材料公称压力在下列温度时允许承受的最大压力/MPa PN/MPa 200℃250℃300℃350℃400℃450℃500℃600℃ 碳钢 1.57 1.57 1.47 1.28 1.18 0.98 0.69 ---- ---- 2.45 2.45 2.26 1.96 1.77 1.57 1.08 ---- ---- 3.92 3.92 3.63 3.24 2.94 2.75 1.77 ---- ---- 含钼钢 1.57 1.57 1.57 1.57 1.57 1.47 1.28 0.88 0.59 2.45 2.45 2.45 2.45 2.45 2.26 1.96 1.37 0.88 3.92 3.92 3.92 3.92 3.92 3.53 3.14 2.16 1.37