第五章-超壓泄放裝置-安全閥(2)

1、額定泄放量的計算額定泄放量的計算安全閥的作用安全閥的作用安全閥的分類安全閥的分類安全閥的工作特性安全閥的工作特性安全閥的使用安全閥的使用安全閥的作用安全閥的作用安全閥的作用安全閥的作用 當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力超過正當(dāng)壓力容器內(nèi)的壓力超過正常的工作壓力時能自動開啟，將常的工作壓力時能自動開啟，將容器內(nèi)的介質(zhì)排出一部分，而當(dāng)容器內(nèi)的介質(zhì)排出一部分，而當(dāng)壓力降至正常壓力時，又能自動壓力降至正常壓力時，又能自動關(guān)閉，以保證壓力容器不致因超關(guān)閉，以保證壓力容器不致因超壓運行而發(fā)生事故。壓運行而發(fā)生事故。加載機構(gòu)：加載機構(gòu)：重塊式、杠桿式、重塊式、杠桿式、彈簧彈簧式式閥瓣開啟特性：微啟式、全啟式閥瓣開啟特性：

2、微啟式、全啟式氣體的排放方式：半封閉式、敞開氣體的排放方式：半封閉式、敞開式、全封閉式式、全封閉式安全閥的分類安全閥的分類重塊式安全閥重塊式安全閥 利用重塊來平衡內(nèi)部流體作用在利用重塊來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣上的力，并通過加減重塊的方閥瓣上的力，并通過加減重塊的方式來調(diào)節(jié)閥的開啟壓力。式來調(diào)節(jié)閥的開啟壓力。杠桿式安全閥杠桿式安全閥 利用杠桿原理，在杠桿的一端使利用杠桿原理，在杠桿的一端使用重量較小的重錘，以獲得較大的用重量較小的重錘，以獲得較大的作用力來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣作用力來平衡內(nèi)部流體作用在閥瓣上的力。上的力。 杠桿式安全閥杠桿式安全閥安全閥原理圖安全閥原理圖GA49H-40GA49

3、H-40型沖量安全閥型沖量安全閥彈簧式安全閥彈簧式安全閥常用的安全閥常用的安全閥安全閥型號的計算安全閥型號的計算 標(biāo)準(zhǔn)閥門的型號由下列六個部分構(gòu)成：標(biāo)準(zhǔn)閥門的型號由下列六個部分構(gòu)成：安全閥型號的計算安全閥型號的計算表表1 1 連接形式代號（連接形式代號（2 2）連接形連接形式式內(nèi)螺紋內(nèi)螺紋外螺紋外螺紋法蘭法蘭焊接焊接代號代號1 12 24 46 6安全閥型號的計算安全閥型號的計算表表2 2 結(jié)構(gòu)型式代號（結(jié)構(gòu)型式代號（3 3） 安全閥型號的計算安全閥型號的計算表表3 3 密封面或襯里材料代號（密封面或襯里材料代號（4 4）注：由閥體直接加工的閥座密封面材料用注：由閥體直接加工的閥座密封面材料用

4、“W W”表示；當(dāng)閥座和閥瓣密封面材料不同時，用表示；當(dāng)閥座和閥瓣密封面材料不同時，用低硬度材料閥體材料代號用漢語拼音字母表低硬度材料閥體材料代號用漢語拼音字母表示。如表示。如表4 4所列。所列。安全閥型號的計算安全閥型號的計算表表4 4 閥體材料代號（閥體材料代號（5 5）注：注：PN1.6MpaPN1.6Mpa的灰鑄鐵閥體和的灰鑄鐵閥體和PN2.5MpaPN2.5Mpa碳碳素鋼閥體，省略本代號。素鋼閥體，省略本代號。型號示例：型號示例：A42Y-16CA42Y-16C表示：彈簧封閉全啟式安全閥，法蘭表示：彈簧封閉全啟式安全閥，法蘭連接，密封面材料硬質(zhì)合金，公稱壓力連接，密封面材料硬質(zhì)合金，

5、公稱壓力1.6Mpa1.6Mpa，閥體材料為碳素鋼。閥體材料為碳素鋼。 運動過程：運動過程：正常工作狀態(tài)，閥瓣與閥座形成正常工作狀態(tài)，閥瓣與閥座形成密封情況。密封情況。非正常時（即壓力升高），閥瓣非正常時（即壓力升高），閥瓣開啟，介質(zhì)泄放開啟，介質(zhì)泄放?；謴?fù)正常時，閥瓣回座到閥座密恢復(fù)正常時，閥瓣回座到閥座密封面上，形成密封。封面上，形成密封。安全閥的工作特性安全閥的工作特性安全閥的工作特性安全閥的工作特性正常工作狀態(tài)的條件正常工作狀態(tài)的條件 前泄階段前泄階段Aqpp12012 ppAqpp1212pp h=0h=0安全閥的工作特性安全閥的工作特性回座階段回座階段 012 ppzwpp 012

6、 ppwepp 3. 3. 開啟、泄放階段開啟、泄放階段h=0h012pp 開啟開啟泄放泄放回座回座關(guān)閉關(guān)閉安全閥的工作特性安全閥的工作特性圖：安全閥的運動過程圖：安全閥的運動過程微啟式微啟式全啟式全啟式上述安全閥的運動過程如圖所示：上述安全閥的運動過程如圖所示： 安全閥的額定泄放量安全閥的額定泄放量是按安全是按安全閥的理論泄放量與額定泄放量系數(shù)的乘閥的理論泄放量與額定泄放量系數(shù)的乘積。積。 額定泄放量系數(shù)額定泄放量系數(shù)即安全閥的泄即安全閥的泄放系數(shù)乘以減低系數(shù)（取放系數(shù)乘以減低系數(shù)（取0.90.9）的乘積。）的乘積。 安全閥額定泄放量與壓力容器所需安全閥額定泄放量與壓力容器所需安全泄放量的關(guān)

7、系為：安全泄放量的關(guān)系為：ssWW額定泄放量的計算額定泄放量的計算額定泄放量的計算額定泄放量的計算TMCkAWdsZP106 . 72式中：式中： 安全閥的額定泄放量安全閥的額定泄放量 額定泄放系數(shù)額定泄放系數(shù) 安全閥的泄放壓力安全閥的泄放壓力 氣體的分子量氣體的分子量 氣體的壓縮系數(shù)氣體的壓縮系數(shù), ,查圖查圖 氣體的溫度氣體的溫度 氣體特性系數(shù)，查表氣體特性系數(shù)，查表 安全閥的泄放面積安全閥的泄放面積sWdpCAkMzT2mmKKmolkg氣體介質(zhì)在臨界狀態(tài)下的計算公式：氣體介質(zhì)在臨界狀態(tài)下的計算公式：例：有一只安全閥，其規(guī)格型號為例：有一只安全閥，其規(guī)格型號為A48Y-16C,DY40,

8、 ,閥座準(zhǔn)徑閥座準(zhǔn)徑D=25mm，額定泄放系數(shù)額定泄放系數(shù)k=0.8,k=0.8,若用壓縮若用壓縮空氣做試驗，常溫下操作。試問該閥的額定泄放空氣做試驗，常溫下操作。試問該閥的額定泄放量是多大？量是多大？注：根據(jù)型號知：該安全閥為法蘭連接的彈簧注：根據(jù)型號知：該安全閥為法蘭連接的彈簧式式4 4、不封閉、帶扳手全啟式、不封閉、帶扳手全啟式8 8，密封面材料為，密封面材料為硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金Y Y，壓力為，壓力為1.6MPa6MPa，閥體材料為碳素鋼，閥體材料為碳素鋼C C，連接法蘭的公稱直徑為，連接法蘭的公稱直徑為DN40，閥座準(zhǔn)徑，閥座準(zhǔn)徑D=25mm。已知：空氣的。已知：空氣的k=1.4（絕熱系

9、數(shù)）（絕熱系數(shù)） C=356（氣體特性系數(shù)）（氣體特性系數(shù)） M=28.96kg/kmol（氣體分子量）（氣體分子量） z=1.0（氣體壓縮系數(shù)）氣體壓縮系數(shù)）安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系：大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系： 安全閥作為壓力容器的超壓泄放裝置，當(dāng)安全閥作為壓力容器的超壓泄放裝置，當(dāng)容器在正常工作壓力（包括正常壓力波動范圍容器在正常工作壓力（包括正常壓力波動范圍在內(nèi)）期間，安全閥應(yīng)保持密封并盡量減少泄在內(nèi)）期間，安全閥應(yīng)保持密封并盡量減少泄漏；當(dāng)容器內(nèi)的壓力達(dá)到或接近設(shè)定壓力時，漏；當(dāng)容器內(nèi)的壓力達(dá)到或接近設(shè)定壓力時

10、，安全閥要及時開啟、泄放，以保障容器的安全。安全閥要及時開啟、泄放，以保障容器的安全。 為此，對于前面一種情況，應(yīng)適當(dāng)拉開容為此，對于前面一種情況，應(yīng)適當(dāng)拉開容器的最大工作壓力（正常操作壓力下可能出現(xiàn)器的最大工作壓力（正常操作壓力下可能出現(xiàn)的最大值）與安全閥開啟壓力之間的差。的最大值）與安全閥開啟壓力之間的差。 設(shè)ppd設(shè)pppdzwzwppp1 . 1安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最安全閥的開啟壓力，泄放壓力和容器的最大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系大工作壓力，設(shè)計壓力的關(guān)系關(guān)系式關(guān)系式安全閥的使用安全閥的使用安全閥的選用安全閥的選用 安全閥的選用，主要決定于容器的安全閥的選用，主要決定于容器

11、的工藝條件及介質(zhì)的特性。一般應(yīng)考慮以工藝條件及介質(zhì)的特性。一般應(yīng)考慮以下三方面問題。下三方面問題。類型選擇類型選擇壓力范圍壓力范圍額定泄放量額定泄放量安全閥的使用安全閥的使用按安全閥加載機構(gòu)的類型選擇。工作壓力不高、按安全閥加載機構(gòu)的類型選擇。工作壓力不高、溫度較高的容器大多選用杠桿式，而高壓容器大溫度較高的容器大多選用杠桿式，而高壓容器大多選用彈簧式。多選用彈簧式。類型選擇類型選擇按安全閥氣體排放方式選擇。如果容器的介質(zhì)為按安全閥氣體排放方式選擇。如果容器的介質(zhì)為有毒、易燃易爆的氣體或者是制冷劑和其他會污有毒、易燃易爆的氣體或者是制冷劑和其他會污染大氣的氣體，應(yīng)選用封閉式?？諝饧捌渌粫敬?/p>

12、氣的氣體，應(yīng)選用封閉式?？諝饧捌渌粫廴经h(huán)境的氣體可采用半封閉式和敞開式。污染環(huán)境的氣體可采用半封閉式和敞開式。按安全閥封閉機構(gòu)的形式選擇。高壓容器以及安按安全閥封閉機構(gòu)的形式選擇。高壓容器以及安全泄壓量較大而強度裕度不多的中、低壓容器都全泄壓量較大而強度裕度不多的中、低壓容器都應(yīng)采用全開式安全閥，以減少容器的開孔面積，應(yīng)采用全開式安全閥，以減少容器的開孔面積，避免器壁強度削弱過多。避免器壁強度削弱過多。安全閥的使用安全閥的使用壓力范圍壓力范圍額定泄放量額定泄放量 安全閥的開啟壓力可通過加載機安全閥的開啟壓力可通過加載機構(gòu)來調(diào)節(jié)，但必須注意到每種安全閥構(gòu)來調(diào)節(jié)，但必須注意到每種安全閥都有一定

13、的工作壓力范圍。都有一定的工作壓力范圍。 不論選用何種結(jié)構(gòu)或形式的安全不論選用何種結(jié)構(gòu)或形式的安全閥都必須具有足夠的額定泄放量，閥都必須具有足夠的額定泄放量，并不得小于壓力容器的安全泄放量。并不得小于壓力容器的安全泄放量。安全閥的使用安全閥的使用日常維護日常維護 為了確保安全閥的工作狀態(tài)良好，動作靈敏，必為了確保安全閥的工作狀態(tài)良好，動作靈敏，必 須？加強維護與檢查。須？加強維護與檢查。檢查檢查鉛封鉛封是否完好。是否完好。發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時，及時檢修或更換。發(fā)現(xiàn)安全閥有泄漏跡象時，及時檢修或更換。禁止用增加載荷的方法來減少泄漏。禁止用增加載荷的方法來減少泄漏。為防止閥瓣和閥座內(nèi)的密封面上沾

14、有油垢等對開啟為防止閥瓣和閥座內(nèi)的密封面上沾有油垢等對開啟壓力精度的影響，應(yīng)定期把壓力精度的影響，應(yīng)定期把扳手扳動扳手扳動幾次。幾次。定期校驗定期校驗要求要求每年每年至少對安全閥作一次定期至少對安全閥作一次定期校驗。校驗。檢查要求安全閥的開啟壓力、回座壓檢查要求安全閥的開啟壓力、回座壓力、密封程度以及在額定泄放壓力下力、密封程度以及在額定泄放壓力下閥的開啟高度等，其要求與安全閥調(diào)閥的開啟高度等，其要求與安全閥調(diào)試時相同。試時相同。安全閥的使用安全閥的使用SZTSZT系列閥門強度與密封性系列閥門強度與密封性 試驗臺試驗臺SAT-QSAT-Q系列安全閥系列安全閥 校驗臺及超高壓校驗臺及超高壓氣源增

15、壓器氣源增壓器安全閥安全閥-在線調(diào)校儀在線調(diào)校儀ST-2000ST-2000安全閥安全閥在線調(diào)校儀可在線調(diào)校儀可對帶壓在用或?qū)涸谟没蛎獠?、冷態(tài)狀免拆、冷態(tài)狀況下的安全閥況下的安全閥進(jìn)行校驗及整進(jìn)行校驗及整定開啟壓力，定開啟壓力，從而滿足裝置從而滿足裝置滿負(fù)荷、長周滿負(fù)荷、長周期連續(xù)生產(chǎn)的期連續(xù)生產(chǎn)的要求。要求。TFA72W-10P/10RTFA72W-10P/10R型型 真空負(fù)壓安全閥真空負(fù)壓安全閥GA41H-16C/25/40 A51H- GA41H-16C/25/40 A51H- 16C/25/4016C/25/40型單杠桿安全閥型單杠桿安全閥GA44H-64 DN80GA44H-64

16、 DN80雙雙杠桿式安全閥杠桿式安全閥其它形式安全閥其它形式安全閥先導(dǎo)式安全閥先導(dǎo)式安全閥 高壓安全閥高壓安全閥彈簧式安全閥彈簧式安全閥常用的安全閥常用的安全閥 LFWA42CLFWA42C型磅級波紋型磅級波紋管平衡式彈簧安全閥管平衡式彈簧安全閥A37H/A38Y-25A37H/A38Y-25雙聯(lián)彈簧式安全閥雙聯(lián)彈簧式安全閥全啟式安全閥全啟式安全閥A44Y-16CA44Y-16C型全封閉帶板型全封閉帶板手全啟式安全閥手全啟式安全閥A28H-16CA28H-16C型帶手柄彈型帶手柄彈簧全啟式安全閥簧全啟式安全閥焊接微啟式焊接微啟式安全閥安全閥 微啟式安全閥微啟式安全閥封閉微啟系列安全閥封閉微啟系

17、列安全閥 A61Y-PA61Y-P型微啟型微啟式安全閥式安全閥 A21H-16C/25/40 A21H-16C/25/40 型微啟式安全閥型微啟式安全閥微啟式安全閥微啟式安全閥帶扳手雙聯(lián)微啟帶扳手雙聯(lián)微啟系列安全閥系列安全閥 高壓封閉高壓封閉微啟系列微啟系列安全閥安全閥 帶扳手封閉全啟帶扳手封閉全啟系列安全閥系列安全閥 敞開微啟系列敞開微啟系列安全閥安全閥 微啟式安全閥微啟式安全閥JA22H-2.5 JA22H-2.5 型靜型靜重式安全閥重式安全閥 AQ-20AQ-20型空壓型空壓機安全閥機安全閥 AHN42F-P25AHN42F-P25型平衡型平衡式安全回流閥式安全回流閥 手輪式安全閥手輪式

18、安全閥外螺紋安全閥外螺紋安全閥其它形式安全閥其它形式安全閥國外部分安全閥產(chǎn)品國外部分安全閥產(chǎn)品系列：系列：174A - 740ASME（美國機械（美國機械工程師協(xié)會）水減工程師協(xié)會）水減壓安全閥壓安全閥適用于熱水加熱鍋適用于熱水加熱鍋爐壓力保護爐壓力保護 美國全自動降美國全自動降溫壓安全閥溫壓安全閥計算計算 題題 有一只安全閥，其規(guī)格型號為有一只安全閥，其規(guī)格型號為A48y-20C, DY40, ,額定泄放系數(shù)額定泄放系數(shù)k=0.8,k=0.8,若用壓縮空氣做試驗（常溫），若用壓縮空氣做試驗（常溫），試問該閥的額定泄放量是多大？閥座準(zhǔn)徑試問該閥的額定泄放量是多大？閥座準(zhǔn)徑D=25mm。 已知：已知： R=1.4（空氣的絕熱系數(shù)）（空氣的絕熱系數(shù)） C=356（氣體特性系數(shù)）（氣體特性系數(shù)） M=28.96kg/kmol（氣體分子量）（氣體分子量） z=1.0(氣體壓縮系數(shù)氣體壓縮系數(shù)) )( (注：注： A48y-20CA48y-20C為法蘭連接為法蘭連接4 4的彈簧式、不封閉、帶扳手、的彈簧式、不封閉、帶扳手、全啟式安全閥全啟式安全閥8 8，閥座密封面為硬質(zhì)合金，閥座密封面為硬質(zhì)合