《安全閥》基本知識講解

安全閥基本知識安全閥基本知識講授的主要內(nèi)容安全閥的用途及作用原理對安全閥的基本要求安全閥的種類及其特點安全閥主要結(jié)構(gòu)型式安全閥選用要點安全閥的安裝和調(diào)試 1.

安全閥的用途及作用原理1.1

安全閥的用途安全閥用在鍋爐、壓力容器及其他受壓設(shè)備上，以防止設(shè)備中的壓力超過設(shè)計允許值。從而保護設(shè)備和運行人員的安全。當受壓設(shè)備中介質(zhì)壓力由于某種原因而異常升高，超過設(shè)計規(guī)定值時，閥門自動開啟；隨著壓力繼續(xù)升高，閥門達到規(guī)定開啟高度，作全量排放；當介質(zhì)壓力由于安全閥的排放而降低，達到另一規(guī)定值時，閥門又自動關(guān)閉，阻止介質(zhì)繼續(xù)排出。當介質(zhì)壓力處于正常工作壓力時，閥門保持關(guān)閉和密封狀態(tài)。由于安全閥可以不依賴任何外部能源而動作，所以常常作為受壓設(shè)備的最后一道保護裝置。從這個意義上說，它的作用是不能用其他保護裝置來代替的。1.2安全閥的作用原理1.2.1直接作用式安全閥作用原理以彈簧式安全閥為例（見圖1）圖11.安全閥的用途及作用原理（續(xù)1）1.安全閥的用途及作用原理（續(xù)2）1.2.2先導式安全閥作用原理（見圖2）圖22.對安全閥的基本要求2.1安全閥的功能是通過下列動作過程來實現(xiàn)的：安全閥處于關(guān)閉密封狀態(tài)；安全閥開啟（或稱初始開啟）；安全閥排放（或稱全開啟）；安全閥關(guān)閉（或稱回座）并恢復密封。對安全閥的基本要求就是同上述動作過程聯(lián)系在一起的，主要有以下幾點：必要的密封性可靠地開啟穩(wěn)定地排放適時地關(guān)閉關(guān)閉后的密封2.對安全閥的基本要求（續(xù)1）在上述基本要求中，可靠地開啟并穩(wěn)定地排放是首要的要求，因為安全閥防止設(shè)備過分超壓的功能正是通過它的開啟和排放而實現(xiàn)的?；刈兔芊獾囊箅m然也很重要，但相比之下還是第二位的。安全閥同爆破膜、易熔塞等只能使用一次的安全裝置不同，是一種可以多次使用的安全裝置。因而還要求其動作性能具有滿意的重復性。在有關(guān)安全閥試驗的標準中，通常要求對同一工況條件下的動作試驗至少進行三次，就是為了確認其動作的重復性。2.對安全閥的基本要求（續(xù)2）2.2有關(guān)安全閥性能的術(shù)語整定壓力（Setpressure）排放壓力（Relievingpressure）超過壓力（Overpressure）額定排放壓力（Ratedrelievingpressure）回座壓力（Re-seatingpressure）啟閉壓差（Blowdown）密封試驗壓力（Leaktestpressure）背壓力（Backpressure）附加背壓力（Superimposedbackpressure）排放背壓力（Built-upbackpressure）流道面積（Flowarea）流道直徑（Flowdiameter）2.對安全閥的基本要求（續(xù)3）2.3安全閥的主要性能指標性能指標是對安全閥性能要求的具體化。這些指標在安全閥的技術(shù)標準以及在有關(guān)鍋爐和壓力容器的規(guī)范中作了規(guī)定。以下是一些主要的標準和規(guī)范：

GB12241《安全閥一般要求》GB12243《彈簧直接載荷式安全閥》

勞動部《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》

勞動人事部《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》ZBJ98013《電站安全閥技術(shù)條件》ISO4126-1《安全閥第一部分一般要求》ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范第Ⅰ卷《動力鍋爐》，第Ⅷ卷《壓力容器》APIRP520《煉廠泄壓系統(tǒng)設(shè)計和安裝推薦實施方法》API527《工業(yè)用金屬對金屬密封面安全閥的密封性能標準》2.對安全閥的基本要求（續(xù)4）3.安全閥的種類及其特點3.1按作用原理分3.1.1

直接作用式安全閥直接載荷式安全閥（見圖3）（Directloadedsafetyvalve）帶補充載荷的安全閥（見圖4）（Supplementaryloadedsafetyvalve）圖3圖43.安全閥的種類及其特點（續(xù)1）3.1.2非直接作用式安全閥先導式安全閥（Pilotoperatedsafetyvalve）帶動力輔助裝置的安全閥（見圖5）（Assistedsafetyvalve）圖53.2按動作特性分3.2.1比例作用式安全閥（或稱泄放閥，Reliefvalve）比例式安全閥的動作特性見圖6。3.2.2

兩段作用式安全閥（或稱突開動作式安全閥，Safetyvalve）兩段作用式安全閥的動作特性見圖7。圖6圖7tP,h

h

PP,h

h

t

P3.安全閥的種類及其特點（續(xù)2）3.安全閥的種類及其特點（續(xù)3）3.4按有無背壓平衡機構(gòu)分3.4.1背壓平衡式安全閥背壓平衡式安全閥的作用原理見圖8。3.4.2常規(guī)式安全閥

圖84.安全閥主要結(jié)構(gòu)型式（續(xù)1）

（彈簧式安全閥的主要結(jié)構(gòu)型式）反沖盤加調(diào)節(jié)圈全啟式安全閥（見圖13）帶雙調(diào)節(jié)圈全啟式安全閥（見圖14）圖13圖144.安全閥主要結(jié)構(gòu)型式（續(xù)2）

（彈簧式安全閥的主要結(jié)構(gòu)型式）帶背壓控制套全啟式安全閥（見圖15）帶散熱套的安全閥（見圖16）圖15圖164.安全閥主要結(jié)構(gòu)型式（續(xù)3）

（彈簧式安全閥的主要結(jié)構(gòu)型式）彈性密封結(jié)構(gòu)閥瓣（見圖17）內(nèi)裝式安全閥（見圖18）圖17圖18

安全閥的型號編制方法

安全閥的型號編制方法完全是按照JB308-75《閥門型號編制方法》執(zhí)行的。它由7個單元組成：

a:閥門類型代號（用A表示安全閥）

b:傳動方式代號

c:連接形式代號

d:結(jié)構(gòu)形式代號

e:閥座密封面或襯里材料代號

f:公稱壓力

g:閥體材料代號閥門的類型代號表1類型代號類型代號閘閥Z旋塞閥X截止閥J止回閥和底座H節(jié)流閥L安全閥A球閥Q減壓閥Y蝶閥D疏水閥S隔膜閥G連接形式代號表2

連接形式

代號

連接形式代號

內(nèi)螺紋1

對夾7

外螺紋2

卡箍8

法蘭4

卡套9

焊接6

雙聯(lián)3安全閥結(jié)構(gòu)形式代號表3安全閥結(jié)構(gòu)形式代號彈簧

封閉帶散熱片全啟式0微啟式1全啟式2帶扳手全啟式4不封閉雙彈簧微啟式3微啟式7全啟式8微啟式5帶控制機構(gòu)全啟式6脈沖式9閥座密封面或襯里材料代號表4閥座密封面或襯里材料代號閥座密封面或襯里材料代號銅合金T滲氮鋼D橡膠X硬質(zhì)合金Y尼龍塑料N襯膠J氟塑料F襯鉛Q錫基軸承合金（巴式合金）B搪瓷滲硼鋼CP合金鋼H表5閥體材料代號閥體材料代號閥體材料代號灰鑄鐵Z1Cr5MoZG1Cr5MoI可鍛鑄鐵K1Cr18Ni9TiZG1Cr18Ni9TiP球墨鑄鐵Q1Cr18Ni12Mo2TiZG1Cr18Ni12Mo2TiR銅及銅合金T12CrMoVZG12CrMoVV碳鋼C

例A42Y-16CDN50的含義：

表示公稱通徑為50mm、彈簧密閉全啟式、法蘭連接、密封面材料硬質(zhì)合金、公稱壓力1.6Mpa、閥體材料為碳素鋼的安全閥。全啟式和微啟式的區(qū)別全啟式微啟式型號A42H16CA41H16C外形進口小出口大進出口一樣大動作特性動作分段變化平穩(wěn)變化適用場合氣體、蒸汽液體、水開啟高度do/4do/20~do/40內(nèi)部結(jié)構(gòu)有反沖盤無反沖盤5.安全閥選用要點（續(xù)1）表5使用條件安全閥類型液體介質(zhì)比例作用式安全閥氣體介質(zhì)，必需的排放量較大兩段作用式安全閥必需的排放量是變化的①必需排放量較大時，用幾個兩段作用式安全閥，其總排放量等于最大必需排量；②必需排量較小時，用比例作用式安全閥。附加背壓為大氣壓，為固定值，或者其變化量較?。ㄏ鄬τ谡▔毫Χ裕┏Ｒ?guī)式安全閥附加背壓是變化的，且其變化量較大（相對于整定壓力而言）背壓平衡式安全閥，例如波紋管安全閥必需排量很大，或者口徑和壓力都較大，密封要求高先導式安全閥密封要求高，整定壓力和工作壓力較接近帶補充載荷的安全閥，帶動力輔助裝置的安全閥不允許介質(zhì)向周圍環(huán)境溢出，或需要回收排放的介質(zhì)封閉式安全閥介質(zhì)可以釋放到周圍環(huán)境中，介質(zhì)溫度較高開放式安全閥介質(zhì)溫度很高帶散熱套的安全閥5.安全閥選用要點（續(xù)2）5.1確定安全閥公稱通徑

安全閥通徑應根據(jù)必需的排量來確定。就是使選用安全閥的額定排量大于并盡可能接近必需的排放量。首先按必需排放量計算出安全閥所需的流道面積（計算公式見GB12241，其中排量系數(shù)應由制造廠提供）。然后根據(jù)流道面積按制造廠樣本確定公稱通徑。5.安全閥選用要點（續(xù)3）5.2選用安全閥必需的數(shù)據(jù)選用安全閥通常需要以下數(shù)據(jù)：

①工作介質(zhì)及其狀態(tài)；

②介質(zhì)的下列物理性質(zhì)：液體介質(zhì)的密度，黏度；氣體介質(zhì)的分子量、絕熱指數(shù)、壓縮性系數(shù)；

③工作壓力（設(shè)備正常運行壓力）；

④整定壓力及最大允許超過壓力；

⑤背壓力；

⑥工作溫度（排放時介質(zhì)溫度）；

⑦每臺安全閥的必需排量；

⑧其他特殊要求。6.安全閥的安裝和調(diào)試6.1安全閥安裝的注意事項6.1.1進口管道的安裝①安全閥應安裝于垂直向上的位置。否則應得到制造廠的同意。②安全閥的安裝位置應盡可能靠近被保護的系統(tǒng)。安裝安全閥的進口管應短而直。進口管的通道最小面積應不小于安全閥進口截面積。對于高壓和大排量的場合，進口管在入口處應有足夠大的圓角半徑，或者具有錐形通道，錐形通道的入口截面積近似為出口處截面積的兩倍。③

當安全閥排放時，在進口管中即在被保護設(shè)備同安全閥之間的壓力降應不超過整定壓力的3%或最大允許啟閉壓差的1/3（以兩者的較小值為準）。④

對安裝安全閥的管道或容器應給予足夠的支撐，以保證振動不會傳遞到安全閥。⑤

在安全閥進口安裝隔離裝置時，應不違背國家的、法律的或規(guī)范的要求。6.安全閥的安裝和調(diào)試（續(xù)1）

6.1.2

排放管道的安裝①

排放管道的截面積應不小于安全閥出口截面積。當多臺安全閥向一個總管排放時，計算排放總管的截面積應保證排放總管能夠接受所有可能同時向其排放的安全閥的總排放量。②

由于排放管道對流體的阻力而產(chǎn)生的壓力降應盡可能?。ㄍǔ∮谡▔毫Φ?0%），以避免產(chǎn)生過大背壓，影響安全閥的動作性能和排量。③

排放管道的安裝和支撐方式應能防止管道應力附加到安全閥