安全閥的設(shè)計(jì)及選型

安全閥的設(shè)計(jì)及選型名詞術(shù)語(yǔ)壓力泄壓閥Pressure

Relief

Valve

(PRV)安全閥

Safety

Valve泄放閥

Relief

Valve安全泄放閥 Safety

Relief

Valve安全泄放閥Safety

Relief

Valve·

即可用于蒸汽/氣體介質(zhì)又可用于液體介質(zhì),具有突開(kāi)/調(diào)節(jié)雙重動(dòng)作特性?！?/p>

廣義上的安全閥=安全閥+泄放閥+安全泄放閥理想的壓力泄放閥被保護(hù)的系統(tǒng)在達(dá)到整定壓力之前無(wú)泄漏只在整定壓力下開(kāi)啟只泄放掉保護(hù)系統(tǒng)所需要的排量在泄放循環(huán)中性能穩(wěn)定在整定壓力下回座(啟閉壓差為零)PRV壓力相關(guān)的基本概念·

最大允許工作壓力(MAWP)在設(shè)計(jì)溫度下,設(shè)備或管道所允許承受的最大工作壓力,該壓力是根據(jù)容器受壓元件的有效壁厚計(jì)算所得?；刈鶋毫eseating

Pressure：排放后閥瓣與閥座重新接觸，即開(kāi)啟高度變?yōu)榱銜r(shí)的進(jìn)口壓力。啟閉壓差Blowdown：整定壓力與回座壓力之差，通常用整定壓力的百分?jǐn)?shù)表示；而當(dāng)整定壓力小于0.3MPa時(shí)，用MPa表示。背壓Back

Pressure：安全閥出口處的壓力。附加背壓Superimposed

back

pressure：安全閥即將動(dòng)作前在閥出口處存在的靜壓力，是由其

他壓力源在排放系統(tǒng)中引起的。排放背壓Built

up

back

pressure：由于介質(zhì)通過(guò)安全閥流入排放系統(tǒng)，而在閥出口處形成的壓力。冷態(tài)試驗(yàn)差壓力Cold

Differential

Test

Pressu安全閥在試驗(yàn)臺(tái)上調(diào)整到開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)進(jìn)口處的靜壓力，該壓力包含了對(duì)背壓和溫度的修正值。與排量相關(guān)的基本術(shù)語(yǔ)理論排量：therotical

discharge

capacity：流橫截面積與安全閥流道面積相同的理想噴管的計(jì)算流量。額定排量Certified

discharge

capacity：實(shí)測(cè)排量中允許作為安全閥使用基準(zhǔn)的那一部分，也就是理論排量乘以額定排量系數(shù)后得到的數(shù)值。需要排量Required

capacity:設(shè)計(jì)要求安全閥最低需要達(dá)到的排量。壓力%1101009590MAWP允許超壓典型的整定壓力整定壓力偏差典型的回座壓力啟閉壓差,%整定泄漏實(shí)驗(yàn)壓力背壓Pb(背壓)入口壓力泄放閥出口的壓力.排放背壓Built-up

back

pressure排放PRV打開(kāi)介質(zhì)流動(dòng)入口被保護(hù)的系統(tǒng)附加背壓（靜背壓）Superimposed

backpressure密閉的排放總管去火炬可能的壓力源可能的壓力源可能的壓力源吹掃喉部面積LIFTDN壓力泄放閥進(jìn)口端至關(guān)閉件密封面之間流道的最小截面積．Area

＝πD2

/4。簾面積閥瓣在閥座上方升起時(shí)在其密封面間形成的圓柱形或圓錐型通道的面積．Area=πDL。排放面積壓力泄放閥排放時(shí)流體通道的最小截面積處的喉部面積與簾面積之間的較小者．安全閥的演變·

普通型彈簧直接載荷PRV·

最初形態(tài)可調(diào)整的彈

簧PF通過(guò)一個(gè)可調(diào)的彈簧來(lái)改變整定壓力。遺憾的是，當(dāng)閥座組件升起以打開(kāi)閥門(mén)時(shí)，彈簧壓縮量越大，產(chǎn)生的向下的力越大，又限制了閥門(mén)的開(kāi)啟。裙邊PF增加受力面積加速閥門(mén)開(kāi)啟減少超壓在閥座組件上增加一個(gè)裙邊，給向上的入口壓力提供一個(gè)大一些的作用面積。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)始打開(kāi)，改變了下游流體的方向，即推進(jìn)了閥門(mén)開(kāi)啟加快，又減小了前泄（當(dāng)壓力趨近于整定壓力時(shí)，閥座的泄漏）及超壓。進(jìn)一步改進(jìn)為達(dá)到調(diào)節(jié)回座壓力的作用,又增加了一個(gè)調(diào)節(jié)圈。調(diào)節(jié)圈、噴嘴、閥瓣夾持器構(gòu)成了“蓄壓腔”，“蓄壓腔”內(nèi)的力不僅決定升力，也對(duì)回座力起決定作用。低前泄高啟閉壓差高前泄低啟閉壓差啟閉壓差調(diào)節(jié)圈的位置P蓄壓腔F·

最終形態(tài)彈簧閥蓋P2P1新因素背壓閥體為保護(hù)壓力泄放閥不受諸如氣候及粗魯裝卸的破壞，增加了閥體與閥蓋。這又引出了一個(gè)新的需要考慮的因素——背壓。普通型彈簧直接載荷PRVP1出口P2啟閉壓差調(diào)節(jié)環(huán)整定壓力調(diào)整螺釘蓄壓腔入口%開(kāi)高

(排量)100755090110100%整定壓力通常的彈簧直接載荷PRV25前泄典型的特性曲線背壓對(duì)安全閥的影響改變?cè)O(shè)定壓力減小泄放量安全閥在動(dòng)作時(shí)容易發(fā)生頻顫背壓Lift

vs

Back

PressureConventionalSpring

Valve由普通式變換為平衡波紋管PRV波紋管式安全閥作用平衡背壓隔離嚴(yán)重腐蝕和危險(xiǎn)性介質(zhì)ConventionalSpring

ValveBalancedSpring

ValveLift

vs

Back

Pressure先導(dǎo)式安全閥—不受背壓影響入口活塞密封不平衡移動(dòng)副(活塞)導(dǎo)管彈性閥座P1導(dǎo)閥導(dǎo)壓管P1P2出口75250閥座壓緊力1001007525彈簧直接載荷PRV先導(dǎo)式PRV%閥座壓緊5力050%整定壓力標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ASME

IASME

VIIIAPIASME

I·

動(dòng)力鍋爐安全閥超壓：3%ASME

VIII·

壓力容器(MAWP>1.03barg)ASME

VIII對(duì)于安全閥超壓的規(guī)定MAWP

(MAX.

SET)單安全閥，設(shè)計(jì)工況為非火災(zāi)工況110100·

多安全閥，設(shè)計(jì)工況為非火災(zāi)工況MAWPMULTIPLE

VALVES1161051002ND1ST·

單安全閥，設(shè)計(jì)工況為火災(zāi)工況MAWP12110021%·

多安全閥，設(shè)計(jì)工況為火災(zāi)工況第一個(gè)安全閥MAWP100110121第二個(gè)安全閥APIAPI

520Part

I

:

Sizing,

SelectionPart

II:

InstallationAPI

521Cause

of

OverpressureAPI

526DimensionAPI

527Seat

leakage

testing安全閥最小泄放面積計(jì)算·

排放介質(zhì)為氣體/蒸汽·1.根據(jù)背壓判斷排放介質(zhì)的流型氣體的臨界流壓力公式當(dāng)安全閥的背壓小于等于臨界流壓力時(shí)，流體為臨界流動(dòng)，否則為亞臨界流動(dòng)。·

對(duì)于臨界流的氣體，安全閥的最小泄放面積為符號(hào)

AP1

WZCKd

Kb

Kc

TM含義最小泄放面積

安全閥泄放壓力即為設(shè)定壓力+超壓+當(dāng)?shù)卮髿鈮核栊狗帕浚ㄙ|(zhì)量流量）壓縮因子由絕熱指數(shù)確定的氣體常數(shù)(如果不能確定,建議值為315)泄放系數(shù)*