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大口徑安全閥
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安全閥的基本知識

發(fā)布日期:2024-11-19

作者:吳江天吳特種安全閥有限公司

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1、安全閥的基本知識

     (1)閥門:安裝在壓力容器、受壓設(shè)備及連接管道上,用以控制介質(zhì)流向的、具有可動機構(gòu)的機械產(chǎn)品的總稱。
    (2)閥門的公稱通經(jīng):是指閥門與管道及所有其他附件連接處管道的名義直徑,單位是毫米(用DN表示)。
    (3)安全閥:是一種自動閥門,能不借助任何外力而只利用介質(zhì)本身的力來排出一額定數(shù)量的流體,以防止系統(tǒng)內(nèi)壓力超過預(yù)定的安全值。當(dāng)壓力恢復(fù)正常后,在自行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出的一種閥。
   (4)工作壓力P:閥門在使用介質(zhì)溫度下的壓力。
   (5)工作溫度T:閥門在使用介質(zhì)下的溫度。
   (6)整定壓力Ps: 安全閥在運行條件下開始開啟的預(yù)定壓力。在該壓力下,開啟閥瓣的力與使閥瓣保持在閥座的力平衡。
   (7)回座壓力Pr: 指安全閥達到排放狀態(tài)后,介質(zhì)壓力下跌至一定值,閥瓣重新與閥座接觸,亦即開啟高度變?yōu)榱銜r,閥門進口處的靜壓力。
   (8)啟閉壓差△Pbl:安全閥整定壓力與回座壓力之差,通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來表示,只有當(dāng)整定壓力很低時,才用Mpa表示。
   (9)排放壓力Pb: 整定壓力加上超過壓力(超過壓力指超過安全閥整定壓力所增加的壓力,通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)來表示)。
   (10)開啟高度h: 閥瓣離開關(guān)閉位置的實際升程。
   (11)流道面積A:指閥進口端到關(guān)閉件密封面間流道的最小截面積,用來計算無任何阻力影響時的理論排量。對應(yīng)于流道面積A的流道直徑為do(喉徑)。
   (12)排量系數(shù)Kd:閥門實際排量與理論排量的比值。
   (14)密封試驗壓力Pt: 進行密封試驗時規(guī)定的壓力,在此壓力下測量通過關(guān)閉件密封面的泄漏率。一般取整定壓力的90%作為密封試驗壓力。
   (15)出廠試驗;出廠前對產(chǎn)品所進行的殼體強度、密封性、開啟壓力的試驗。

安全閥.png

2、安全閥基本結(jié)構(gòu)
(1)閥體。
(2)閥座。
(3)閥瓣。
(4)調(diào)節(jié)圈。
(5)彈簧。
(6)閥桿。
(7)閥蓋。
(8)閥帽。
3、大口徑安全閥的分類
(1)按使用介質(zhì)分:
a:蒸汽用安全閥 。
b:空氣及其它氣體用安全閥 。
c:液體用安全閥。
(2)按公稱壓力分
a:低壓安全閥:公稱壓力PN≤1.6Mpa
b:中壓安全閥:公稱壓力PN1.6~6.4Mpa。
c:高壓安全閥:公稱壓力PN6.4~80.0Mpa
d:超高壓安全閥:公稱壓力PN﹥100Mpa。
(3)按適用溫度分:
a:超低溫安全閥:t≤-100℃。
b:低溫安全閥:-100℃~-40 ℃。
c:常溫安全閥:-40 ℃~120 ℃。
d:中溫安全閥:120 ℃~450 ℃。
e:高溫安全閥:t> 450 ℃。
(4)按連接方式分:
a:法蘭連接安全閥。
b:螺紋連接安全閥。
c:焊接連接安全閥。
(5)按開啟高度分:
a:微啟式安全閥:開啟高度在do /40~ do /20 。
b:全啟式安全閥:開啟高度不小于do /4。
c:中啟式安全閥:開啟高度介于微啟式和全啟式之間。
(6)按結(jié)構(gòu)形式分:
a:杠桿重錘式安全閥 。
b:彈簧式安全閥。
c:脈沖式安全閥(又稱先導(dǎo)式安全閥)。
d:微啟式安全閥。
e:全啟式安全閥。
f:全封閉式安全閥。
g:半封閉式安全閥。
h:敞開式安全閥。
4、安全閥的基本要求
  安全閥必須具備運行安全性和經(jīng)濟性兩大要求,在動作過程中必須做到:靈敏的開啟、足量的排放、及時的回座、可靠的密封。
5、對安全閥的基本技術(shù)要求:
(1)整定壓力大于3.0Mpa的蒸汽用安全閥或介質(zhì)溫度大于235℃的空氣或其它氣體用安全閥,應(yīng)能防止排出的介質(zhì)直接沖蝕彈簧。
(2)蒸汽用安全閥必須帶有扳手,當(dāng)介質(zhì)壓力達到整定壓力75%以上時,能利用扳手將閥瓣提升,該扳手對閥的動作不應(yīng)造成阻礙。
(3)對有毒或易燃性介質(zhì)用安全閥必須采用封閉式安全閥,且要防止閥蓋和保護罩墊片處的泄漏。
(4)為防止調(diào)整彈簧壓縮量的機構(gòu)松動,以及隨意改變已調(diào)好的壓力,必須設(shè)有防松裝置并加鉛封。
(5)閥座應(yīng)固定在閥體上,不得松動,全啟式安全閥應(yīng)設(shè)有限制開啟高度的機構(gòu)。
(6)安全閥即使有部分損壞,任應(yīng)能達到額定排量,當(dāng)彈簧破損時,閥瓣等零件不會飛出閥體外。
(7)對有附加背壓力的安全閥,應(yīng)根據(jù)其壓力的大小和變動情況,設(shè)置背壓平衡機構(gòu)。
(8)對先導(dǎo)式安全閥應(yīng)分別對導(dǎo)閥和主閥作密封性和開啟動作試驗,都應(yīng)達到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能要求。
6、安全閥的動作原理
  向下作用于閥瓣的彈簧預(yù)緊力Fd,一部分用來抵抗介質(zhì)作用力Po.S,另一部分產(chǎn)生閥門密封件之間的相互壓緊力f,隨著介質(zhì)壓力的提高,密封件間的相互壓緊力隨之減少,當(dāng)介質(zhì)壓力達到開啟壓力Ps時,相互壓緊力為零,安全閥開啟,此時滿足:Fd=Ps.S。
 
7、安全閥相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
  由于安全閥的重要性,世界各國都對安全閥的設(shè)計制造制定了許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。我國早期的安全閥標(biāo)準(zhǔn)大都參照前蘇聯(lián)的安全閥標(biāo)準(zhǔn)。目前采用的安全閥標(biāo)準(zhǔn)有:
   GB/T12241(安全閥一般要求)
  GB/T12242(安全閥性能試驗方法)
  GB/T12243(彈簧直接載荷式安全閥)
  ZB-J98-013(電站安全閥技術(shù)條件)
  API520/API526/API527(美標(biāo))
8、安全閥校驗與維修
  要全面的檢驗安全閥的各項技術(shù)性能指標(biāo)必須是進行全性能試驗,試驗最基本的要求是具有實際運行狀態(tài),甚至超過實際運行狀態(tài)。這種試驗裝置除了高溫高壓容器等設(shè)備外,還要具備各種參數(shù)的快速測定儀器,并保證具備大流量的高溫高壓蒸汽源,耗資巨大。
校驗是安全閥試驗的一部分,是制造廠出廠試驗的主要項目。出廠前一般都用常溫的安全閥校驗臺進行空氣介質(zhì)的開啟壓力整定和密封性試驗。安全閥常溫校驗臺只能做開啟壓力整定和密封性試驗。
9、安全閥在什么情況下需要校驗
1)長期存放或第一次使用之前。
2)定期校驗。
3)嚴(yán)重損壞和銹蝕的閥。
4)閥門銘牌丟失的閥。
5)鉛封損壞的閥門。
10、回座壓力的調(diào)整意義和方法
  國標(biāo)定義的回座壓力指安全閥達到排放狀態(tài)后,介質(zhì)壓力下跌至一定值,閥瓣重新與閥座接觸,亦即開啟高度變?yōu)榱闶?,閥門進口處的靜壓力,回座壓力太低太高都不 好,太低將造成介質(zhì)和能量的損失,太高則達不到排放量,造成閥門頻跳,原則是在能達到排放量的情況下盡量的調(diào)高回座壓力,降低介質(zhì)和能量的損失。
  回座壓力是通過調(diào)節(jié)圈來調(diào)整的,調(diào)節(jié)的原理是間隙原理,間隙越小,噴出時阻力越大,托住閥芯下降的力越大,越不易回座,反之,間隙越大,閥芯越容易回落,回座壓力越高。
  對于只有下調(diào)節(jié)圈的安全閥,調(diào)節(jié)圈向上調(diào),回座壓力下降,調(diào)節(jié)圈向下調(diào),回座壓力升高;對于有上下調(diào)節(jié)圈的安全閥,上下調(diào)節(jié)圈的距離減小,回座壓力降低,上下調(diào)節(jié)圈的距離增大,回座壓力升高。


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