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            時(shí)間:2020-04-15 瀏覽:1459

            安全閥是鍋爐

            、壓力容器和其他受壓力設(shè)備的安全附件
            ,能夠有效預(yù)防由生產(chǎn)裝置超壓引起的爆炸事故。因此,安全閥在化工裝置中非常重要
            。要想透徹了解安全閥
            ,就得從它的分類、特點(diǎn)
            、選型及安裝要求開(kāi)始1。

            安全閥分類及特點(diǎn)

            1.按整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同

            安全閥按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同可以分為重錘杠桿式

            、彈簧式和脈沖式三種

            三種形式的安全閥中,用得比較普遍的是彈簧式安全閥

            ①重錘杠桿式安全閥

            重錘杠桿式安全閥是利用重錘和杠桿來(lái)平衡作用在閥瓣上的力

            根據(jù)杠桿原理,它可以使用質(zhì)量較小的重錘通過(guò)杠桿的增大作用獲得較大的作用力

            ,并通過(guò)移動(dòng)重錘的位置(或變換重錘的質(zhì)量)來(lái)調(diào)整安全閥的開(kāi)啟壓力

            優(yōu)點(diǎn):

            重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,調(diào)整容易而又比較準(zhǔn)確

            ,所加的載荷不會(huì)因閥瓣的升高而有較大的增加
            ,適用于溫度較高的場(chǎng)合,過(guò)去用得比較普遍
            ,特別是用在鍋爐和溫度較高的壓力容器上

            缺點(diǎn):

            但重錘杠桿式安全閥結(jié)構(gòu)比較笨重,加載機(jī)構(gòu)容易振動(dòng)

            ,并常因振動(dòng)而產(chǎn)生泄漏
            ;其回座壓力較低,開(kāi)啟后不易關(guān)閉及保持嚴(yán)密

            ②彈簧式安全閥

            彈簧式安全閥是利用壓縮彈簧的力來(lái)平衡作用在閥瓣上的力

            螺旋圈形彈簧的壓縮量可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)它上面的調(diào)整螺母來(lái)調(diào)節(jié),利用這種結(jié)構(gòu)就可以根據(jù)需要校正安全閥的開(kāi)啟(整定)壓力

            優(yōu)點(diǎn):

            彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)輕便緊湊

            ,靈敏度也比較高,安裝位置不受限制
            ,而且因?yàn)閷?duì)振動(dòng)的敏感性小
            ,所以可用于移動(dòng)式的壓力容器上。

            缺點(diǎn):

            所加的載荷會(huì)隨著閥的開(kāi)啟而發(fā)生變化

            ,即隨著閥瓣的升高
            ,彈簧的壓縮量增大,作用在閥瓣上的力也跟著增加
            。這對(duì)安全閥的迅速開(kāi)啟是不利的

            另外,閥上的彈簧會(huì)由于長(zhǎng)期受高溫的影響而使彈力減小。用于溫度較高的容器上時(shí)

            ,常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問(wèn)題
            ,從而使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來(lái)。

            ③脈沖式安全閥

            脈沖式安全閥由主閥和輔閥構(gòu)成

            ,通過(guò)輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作
            、其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器

            2.按介質(zhì)排放方式的不同

            按照介質(zhì)排放方式的不同

            ,安全閥又可以分為全封閉式、半封閉式和開(kāi)放式等三種

            ①全封閉安全閥

            全封閉式安全閥排氣時(shí)

            ,氣體全部通過(guò)排氣管排放,介質(zhì)不能間外泄漏
            ,主要用于介質(zhì)為有毒
            、易燃?xì)怏w的容器。

            ②半封閉安全閥

            半封閉式安全閥所排出的氣體一部分通過(guò)排氣管

            ,也有一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中漏出
            ,多用于介質(zhì)為不會(huì)污染環(huán)境的氣體的容器。

            ③開(kāi)放式安全閥

            開(kāi)放式安全閥的閥蓋是敞開(kāi)的

            ,使彈簧腔室與大氣相通
            ,這樣有利于降低彈簧的溫度,主要適用于介質(zhì)為蒸汽
            ,以及對(duì)大氣不產(chǎn)生污染的高溫氣體的容器

            3.按閥瓣開(kāi)啟的高度和流道之比

            按照閥瓣開(kāi)啟的高度與安全閥流道直徑之比來(lái)劃分,安全閥主要分為微啟式安全閥和全啟式安全閥兩種

            ①微啟式安全閥

            微啟式安全閥的開(kāi)啟高度小于流道直徑的1/4

            ,通常為流道直徑的1/40一1/20。

            微啟式安全閥的動(dòng)作過(guò)程是比例作用式的

            ,主要用于液體場(chǎng)合
            ,有時(shí)也用于排放量很小的氣體場(chǎng)合。

            ②全啟式安全閥

            全啟式安全閥的開(kāi)啟高度大于或等于流道直徑的1/4

            。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部最小截面積

            其動(dòng)作過(guò)程是屬于兩段作用式,必須借助于一個(gè)升力機(jī)構(gòu)才能達(dá)到全開(kāi)啟

            ,全啟式安全閥主要用于氣體介質(zhì)的場(chǎng)合

            4.按作用原理

            按作用原理分類,可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥

            ①直接作用式安全閥

            直接作用式安全閥是在工作介質(zhì)的直接作用下開(kāi)啟的

            ,即依靠工作介質(zhì)壓力的作用克服加載機(jī)構(gòu)加于閥瓣的機(jī)械載荷
            ,使閥門(mén)開(kāi)啟。

            這種安全閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

            ,動(dòng)作迅速
            ,可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但因?yàn)橐揽拷Y(jié)構(gòu)加載
            ,其載荷大小受到限制
            ,不能用于高壓、大口徑的場(chǎng)合

            ②非直接作用式安全閥

            這類安全閥可以分為先導(dǎo)式安全閥

            、帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥。

            先導(dǎo)式安全閥:

            是依靠從導(dǎo)閥排出的介質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)或控制的

            ,而導(dǎo)閥本身是一個(gè)直接作用式安全閥,有時(shí)也采用其他形式的閥門(mén)

            先導(dǎo)式安全閥適用于高壓

            、大口徑的場(chǎng)合。先導(dǎo)式安全閥的主閥還可以設(shè)計(jì)成依靠工作介質(zhì)來(lái)密封的形式
            ,或者可以對(duì)閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機(jī)械載荷
            ,因而具有良好的密封性能。

            同時(shí)

            ,它的動(dòng)作很少受背壓的影響
            。這種安全閥的缺點(diǎn)在于它的可靠性同主閥和導(dǎo)閥有關(guān),動(dòng)作不如直接作用式安全閥那樣迅速
            、可靠
            ,而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

            帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥:

            是借助于一個(gè)動(dòng)力輔助裝置

            ,在低于正常開(kāi)啟壓力的情況下強(qiáng)制安全閥開(kāi)啟

            這種安全閥適用于開(kāi)啟壓力很接近于工作壓力的場(chǎng)合,或需定期開(kāi)啟安全閥以進(jìn)行檢查或吹除粘著

            、凍結(jié)的介質(zhì)的場(chǎng)合
            。同時(shí),也提供了一種在緊急情況下強(qiáng)制開(kāi)啟安全閥的手段

            安全閥選型須知

            1.安全閥各種參數(shù)的確定

            ①確定安全閥公稱壓力

            根據(jù)閥門(mén)材料、工作溫度和工作壓力選定公稱壓力

            ②確定安全閥的工作壓力等級(jí)

            根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度選定工作壓力等級(jí),安全閥的工作壓力與彈簧的工作壓力級(jí)有著不同的含義

            安全閥的工作壓力是指安全閥正常運(yùn)行時(shí)閥前所承受的靜壓力

            ,它與被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備的工作壓力相同

            而彈簧的工作壓力級(jí)則是指某一根彈簧所允許使用的工作壓力范圍,在該壓力范圍內(nèi)

            ,安全閥的開(kāi)啟壓力(即整定壓力)可以通過(guò)改變彈簧的預(yù)緊壓縮量進(jìn)行調(diào)節(jié)

            同一公稱壓力的安全閥,根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)要求

            ,可以分為多種不同的工作壓力級(jí)

            選用安全閥時(shí),應(yīng)根據(jù)所需開(kāi)啟壓力值確定閥門(mén)的工作壓力級(jí)

            ③確定安全閥的排放壓力Pd

            安全閥的排放壓力一般為整定壓力(開(kāi)啟壓力)的1.1倍

            ,蒸汽鍋爐安全閥的排放壓力為整定壓力的1.03倍。

            ④確定安全閥的通徑

            根據(jù)必需排放量來(lái)確定

            ,安全閥的排放能力≥必需排放量

            被保護(hù)系統(tǒng)所必需的排放量是指系統(tǒng)發(fā)生異常超壓時(shí)為防止超壓所必須排除的量,它是由系統(tǒng)或設(shè)備的工作條件

            、容量以及可能引起超壓等因素決定的

            ⑤材質(zhì)的確定

            選用安全閥的材質(zhì)應(yīng)考慮介質(zhì)的工作溫度、工作壓力

            ,介質(zhì)性能以及材料的工藝性
            ,經(jīng)濟(jì)性等多種因素。

            2.安全閥特殊結(jié)構(gòu)的確定

            ①對(duì)于開(kāi)啟壓力大于3MPa蒸汽用的安全閥或介質(zhì)溫度超過(guò)320℃的氣體用的安全閥

            ,應(yīng)選用帶散熱器(翅片)的安全閥

            ②對(duì)承受附加背壓力的安全閥,而且其背壓力變化量超過(guò)整定壓力10%時(shí)

            ,應(yīng)選用波紋管安全閥

            另外對(duì)使用有腐蝕性介質(zhì)的安全閥,為防止彈簧及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)受介質(zhì)腐蝕

            ,也應(yīng)選用波紋管安全閥

            ③對(duì)于易燃、毒性為極度或高度危害介質(zhì)必須采用封閉式安全閥

            ,如需采用帶有提升機(jī)構(gòu)的
            ,則應(yīng)采用封閉式帶板手安全閥。

            ④對(duì)空氣

            、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì)
            ,應(yīng)采用帶板手安全閥。

            ⑤液化槽(罐)車(chē)

            ,應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥

            對(duì)于泄放量大的工況,應(yīng)選用全啟式

            對(duì)于工作壓力穩(wěn)定

            、泄放量小的工況
            ,宜選用微啟式;

            對(duì)于高壓

            、泄放量大的工況
            ,宜選用非直接起動(dòng)式,如脈沖式安全閥

            對(duì)于容器長(zhǎng)度超過(guò)6m的應(yīng)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上安全閥

            ⑦工作壓力低的固定式容器,可采用靜重式(高壓鍋)或杠桿重錘式安全閥

            。移動(dòng)式設(shè)備應(yīng)采用彈簧式安全閥

            ⑧對(duì)于介質(zhì)較稠且易堵塞的,宜選用安全閥與爆破片的串聯(lián)組合式的泄放裝置

            3.安全閥使用范圍

            安全閥安裝位置及要求

            1.安裝位置

            ①垂直向上安裝。

            ②安裝位置

            ,盡量靠近被保護(hù)的設(shè)備或管道

            ③安裝在易于檢修和調(diào)節(jié)之處,周?chē)凶銐蚩臻g

            ④壓力容器的安全閥,安裝在容器本體液面以上氣相空間

            ,也可以安裝在連接點(diǎn)位于壓力容器氣相空間的管道上

            ⑤對(duì)于盛裝易燃、毒性

            、黏性介質(zhì)的容器
            、設(shè)備,可在安全閥前裝截止閥
            ,但截止閥的流通面積
            ,不得小于安全閥的最小流通面積,并加裝鉛封
            ,保證截止閥處于全開(kāi)
            、常開(kāi)狀態(tài)。

            ⑥安全閥要與截止閥反向安裝

            ,減少閥門(mén)自重力影響
            ,避免出現(xiàn)應(yīng)力疲勞和排放振動(dòng)疲勞。

            ⑦對(duì)于可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥

            ,在其入口前設(shè)爆破片
            ,并在安全閥與爆破片之間,加裝檢查閥
            ,在其入口管道上采取反吹掃
            、伴熱或保溫等防堵措施

            ⑧在管道上安裝的安全閥,應(yīng)設(shè)置在流體壓力比較穩(wěn)定且距波動(dòng)源有一定距離的地方

            ,不能安裝在水平管道的死角處

            ⑨對(duì)于液體介質(zhì)的管道、換熱器或壓力容器等

            ,當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉可能會(huì)出現(xiàn)熱膨脹
            ,造成壓力憋高的問(wèn)題時(shí),設(shè)置的安全閥可水平安裝
            ,直接向下排出液體

            ⑩對(duì)空緊急排放,管口要平整

            、不尖銳
            ,沒(méi)有毛刺,以防產(chǎn)生靜電放電

            安全閥安裝點(diǎn)

            ,不能使安全閥承受過(guò)大的背壓值,應(yīng)在規(guī)定允許范圍內(nèi)

            安全閥的閥體

            ,要支撐平穩(wěn)。

            介質(zhì)為極度和高度危害或易燃易爆介質(zhì)的容器

            ,安全閥的排出口應(yīng)引至安全地點(diǎn)
            ,并進(jìn)行妥善處理。

            兩個(gè)以上的安全閥若共用一根排放管時(shí)

            ,排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口截面積的總和
            ,但氧氣或可燃?xì)怏w以及其他能相互產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的兩種氣體不能共用一根排放管。

            2.安裝要求

            ①對(duì)于腐蝕性介質(zhì)

            ,安全閥要與爆破片組合安裝。

            ②對(duì)于高毒性介質(zhì)

            ,要選用密封性良好的安全閥類型

            ③對(duì)于高溫介質(zhì)安全閥,高溫對(duì)彈簧影響較大

            ,應(yīng)避免選用彈簧式安全閥

            ④對(duì)于重要安全閥,或者易受火災(zāi)影響的安全閥

            ,要設(shè)置噴淋保護(hù)

            ⑤對(duì)于球罐用安全閥,要安裝雙安全閥

            ,且其中任何一個(gè)安全閥的泄壓能力
            ,都能滿足球罐安全泄壓要求

            ⑥安全閥要設(shè)置靜電跨線。

            ⑦為了防止安全閥反復(fù)啟閉

            ,產(chǎn)生顫振
            ,損壞閥門(mén),要減少安全閥入口管道的壓力降
            ,即加大入口管徑
            、縮短入口管段。

            侵刪

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