一、安全閥概述
安全閥用在受壓設(shè)備、容器或管路上,作為超壓保護(hù)裝置。當(dāng)設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力升高超過允許值時(shí),閥門自動(dòng)開啟,繼而全量排放,以防止設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力繼續(xù)升高;當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時(shí),閥門應(yīng)自動(dòng)及時(shí)關(guān)閉,從而保護(hù)設(shè)備、容器或管路的安全運(yùn)行。
安全閥可以由閥門進(jìn)口的系統(tǒng)壓力直接驅(qū)動(dòng),在這種情況下是由彈簧或重錘提供的機(jī)械載荷來克服作用在閥瓣下方的介質(zhì)壓力。它們還可以由一個(gè)機(jī)構(gòu)來先導(dǎo)驅(qū)動(dòng),該機(jī)構(gòu)通過釋放或施加一個(gè)關(guān)閉力來使安全閥開啟或關(guān)閉。因此,按照上述驅(qū)動(dòng)模式將安全閥分為直接作用式和先導(dǎo)式
安全閥可以在整個(gè)開啟高度范圍或在相當(dāng)大的開啟高度范圍內(nèi)比例開啟,也可能僅在一個(gè)微小的開啟高度范圍內(nèi)比例開啟,然后突然開啟到全開位置。因此,可以將安全閥分為比例式和全啟式。
安全閥的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用和公稱通經(jīng)的確定應(yīng)受到規(guī)范的約束,或者應(yīng)得到法定機(jī)關(guān)的同意。在不同的規(guī)范之間,其約束條款以及有關(guān)定義可能不同。在應(yīng)用安全閥時(shí),必須遵循其適用規(guī)范的要求。由于安全閥是一種自動(dòng)閥門,在結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)方面與通用閥門有許多不同之處。
有些的名詞術(shù)語易于混淆,為了使廣大用戶更清楚地了解安全閥,并能正確選用,以下將一些主要名詞術(shù)語予以說明。
二、安全閥名詞術(shù)語
(1)安全閥:一種自動(dòng)閥門。它不借助任何外力,而是利用介質(zhì)本身地力來排出一額定數(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,閥門再行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。
(2)直接載荷式安全閥:一種由直接作用的機(jī)械載荷,如重錘、杠桿加重錘或彈簧來克服閥瓣下介質(zhì)壓力所產(chǎn)生作用力的安全閥。
(3)帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥:該安全閥借助一個(gè)動(dòng)力輔助裝置,可以在低于正常開啟壓力下開啟。即使該輔助裝置失靈,此類安全閥仍能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
(4)帶補(bǔ)充載荷的安全閥:這種安全閥在其進(jìn)口處壓力達(dá)到開啟壓力前始終保持有一增強(qiáng)密封的壓力。該附加力(補(bǔ)充載荷)可由外來能源提供,而在安全閥達(dá)到開啟壓力時(shí)應(yīng)可靠地釋放。其大小應(yīng)這樣設(shè)定,即假定該附加力未釋放時(shí),安全閥仍能在進(jìn)口壓力不超過國(guó)家法規(guī)規(guī)定開啟壓力百分?jǐn)?shù)地前提下達(dá)到額定排量。
(5)先導(dǎo)式安全閥:一種依靠從導(dǎo)閥排出介質(zhì)來驅(qū)動(dòng)或控制的安全閥。該導(dǎo)閥本身應(yīng)是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的直接載荷安全閥。
(6)比例式安全閥:一種在整個(gè)開啟高度范圍或在相當(dāng)大的開啟高度范圍內(nèi)比例開啟或關(guān)閉的安全閥。
(7)全啟式安全閥:一種僅在微小開啟高度范圍內(nèi)比例開啟,隨后就突然開啟到全開位置的安全閥。開啟高度不小于1/4 流道直徑。
(8)微啟式安全閥:是一種僅用于液體介質(zhì)的直接作用式安全閥。開啟高度在1/40~1/20 流道直徑范圍內(nèi)。
(9)開啟壓力(額定壓力):安全閥閥瓣在運(yùn)行條件下開始升起時(shí)的進(jìn)口壓力,在該壓力下,開始有可測(cè)量的開啟高度,介質(zhì)呈可由視覺或聽覺干支的連續(xù)排放狀態(tài)。
(10)排放壓力:閥瓣達(dá)到規(guī)定開啟高度時(shí)的進(jìn)口壓力。排放壓力的上限需服從國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求。
(11)超過壓力:排放壓力與開啟壓力之差,通常用開啟壓力的百分?jǐn)?shù)來表示。
(12)回座壓力:排放后閥瓣重新與閥座接觸,即開啟高度變?yōu)榱銜r(shí)的進(jìn)口壓力。
(13)啟閉壓差:開啟壓力與回座壓力之差,通常用回座壓力與開啟壓力的百分比表示,只有當(dāng)開啟壓力很低時(shí)采用二者壓力差來表示。
(14)背壓力:安全閥出口處的壓力。
(15)額定排放壓力:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排放壓力的上限值。
(16)密封試驗(yàn)壓力:進(jìn)行密封試驗(yàn)的進(jìn)口壓力,在該壓力下測(cè)量通過關(guān)閉件密封面的泄漏率。
(17)開啟高度:閥瓣離開關(guān)閉位置的實(shí)際升程。
(18)流道面積:指閥瓣進(jìn)口端到關(guān)閉件密封面間流道的zui小截面積,用來計(jì)算無任何阻力影響時(shí)的理論排量
(19)流道直徑:對(duì)應(yīng)用于流道面積的直徑。
(20)簾面積:當(dāng)閥瓣在閥座上方時(shí),在其密封面之間形成的圓柱面形或圓錐面形通道面積。
(21)排放面積:閥門排放時(shí)流體通道的zui小截面積。對(duì)于全啟示安全閥,排放面積等于流道面積;對(duì)于微啟式安全閥,排放面積等于簾面積。
(22)理論排量:是流道截面積與安全閥流道面積相等的理想噴管的計(jì)算排量。
(23)排量系數(shù):實(shí)際排量與理論排量的比值。
(24)額定排量系數(shù):排量系數(shù)與減低系數(shù)(取0.9)的乘積。
(25)額定排量:指實(shí)際排量中允許作為安全閥適用基準(zhǔn)的那一部分。
(26)當(dāng)量計(jì)算排量:指壓力、溫度、介質(zhì)性質(zhì)等條件與額定排量的適用條件相同時(shí),安全閥的計(jì)算排量
(27)頻跳:安全閥閥瓣迅速異常地來回運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中閥瓣接觸閥座。
(28)顫振:安全閥閥瓣迅速異常地來回運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中閥瓣不接觸閥座。
2.安全閥選用原則
(1)蒸汽鍋爐安全閥,一般選用全啟式彈簧安全閥。
(2)液體介質(zhì)用安全閥,一般選用微啟式彈簧安全閥。
(3)液化石油氣汽車槽車或液化石油氣鐵路罐車用安全閥,一般選用全啟式內(nèi)裝安全閥。
(4)采油油井出口(采油樹)用安全閥,一般選用先導(dǎo)式安全閥。蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路安全閥,一般選用具有安全和控制雙重功能的先導(dǎo)式安全閥。
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