封閉式與開(kāi)放式彈簧安全閥的區(qū)別
按照介質(zhì)排放方式與介質(zhì)種類的不同, 彈簧式安全閥又可以分為全封閉式安全閥、半封閉式安全閥和開(kāi)放式安全閥等三種。
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)不能向外泄漏,主要用于介質(zhì)為有毒、易燃易爆氣體的容器或壓力管道。
2.半封閉式安全閥
半封閉式安全閥所排出的氣體一部分通過(guò)安全閥出口排氣管排出,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)境的氣體或液體的容器。
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。
彈簧式安全閥的分類
彈簧式安全閥按照閥瓣開(kāi)啟的高度與安全閥流道直徑之比來(lái)劃分,安全閥又可分為彈簧微啟式安全閥和彈簧全啟式安全閥兩種。
1.彈簧微啟安全閥
微啟式安全閥的開(kāi)啟高度小于安全閥流道直徑的1/4,通常為流道直徑的1/40至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.彈簧全啟式安全閥
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。
3.中啟式安全閥
開(kāi)啟高度介于微啟式與全啟式之間。即可以做成兩段作用,也可以做成比例作用式。
直接作用式和非直接作用式安全閥的區(qū)別
安全閥按作用原理分類,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
可以分為先導(dǎo)式安全閥、帶動(dòng)力輔助裝置安全閥。
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)或控制安全閥的。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。
按安全閥閥瓣開(kāi)啟高度可分為微啟式安全閥和全啟式安全閥。微啟式安全閥的開(kāi)啟行程高度為:≤0.05d0(最小排放喉部口徑);全啟式安全閥開(kāi)啟高度為≤0.25d0(最小排放喉部口徑)。在水管道上,應(yīng)采用微啟式安全閥;在蒸汽管道上,可根據(jù)所需排放量的大小,采用全啟式安全閥或微啟式安全閥。
壓力安全閥選用原則
壓力安全閥是一種由進(jìn)口靜壓開(kāi)啟的自動(dòng)泄壓防護(hù)裝置,壓力安全閥它是壓力容器最為重要的安全附件之一,壓力安全閥它的功能是當(dāng)容器內(nèi)壓力超過(guò)某一定值時(shí),壓力安全閥依靠介質(zhì)自身的壓力自動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén),壓力安全閥迅速排出一定數(shù)量的介質(zhì)。壓力安全閥當(dāng)容器內(nèi)的壓力降到允許值時(shí),壓力安全閥又自動(dòng)關(guān)閉,壓力安全閥使容器內(nèi)壓力始終低于允許壓力的上限,壓力安全閥自動(dòng)防止因超壓而可能出現(xiàn)的事故,壓力安全閥又被稱為壓力容器的最終保護(hù)裝置。其主要代表有意大利OR0485、0480及1831系列壓力安全閥。 壓力安全閥的選用原則:
1.蒸汽鍋爐壓力安全閥 ,一般選用敞開(kāi)全啟式彈簧壓力安全閥 S10系列; 2.液體介質(zhì)用壓力安全閥 ,一般選用微啟式彈簧壓力安全閥 S10系列; 3.空氣或其他氣體介質(zhì)用壓力安全閥 ,一般選用封閉全啟式彈簧壓力安全閥 ; 4.液化石油氣汽車(chē)槽車(chē)或液化石油氣鐵路罐車(chē)用壓力安全閥 ,一般選用全啟式內(nèi)裝壓力安全閥 ;
5.采油井出口用壓力安全閥 ,一般選用先導(dǎo)式壓力安全閥 ;
6.蒸汽發(fā)電設(shè)備的高壓旁路壓力安全閥 ,一般選用具有安全和控制雙重功能的先導(dǎo)式壓力安全閥
7.若要求對(duì)壓力安全閥 做定期開(kāi)啟試驗(yàn)時(shí),應(yīng)選用帶提升扳手的壓力安全閥 。當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到開(kāi)啟壓力的75%以上時(shí),可利用提升扳手將閥瓣從閥座上略為提起,以檢查壓力安全閥 開(kāi)啟的靈活性;
8.若介質(zhì)溫度較高時(shí),為了降低彈簧腔室的溫度,一般當(dāng)封閉式壓力安全閥 使用溫度超過(guò)300℃及敞開(kāi)式壓力安全閥 使用溫度超過(guò)350℃時(shí),應(yīng)選用帶散熱器的壓力安全閥 ;
9.若壓力安全閥 出口背壓是變動(dòng)的,其變化量超過(guò)開(kāi)啟壓力的10%時(shí),應(yīng)選用波紋管壓力安全閥 ;
10.若介質(zhì)具有腐蝕性時(shí),應(yīng)選用波紋管壓力安全閥 ,防止重要零件因受介質(zhì)腐蝕而失效。
壓力安全閥的安裝和維護(hù)應(yīng)注意以下事項(xiàng):
1.各種壓力安全閥 都應(yīng)垂直安裝。
壓力安全閥 出口處應(yīng)無(wú)阻力,避免產(chǎn)生受壓現(xiàn)象。
壓力安全閥 在安裝前應(yīng)專門(mén)測(cè)試,并檢查其官密封性。
對(duì)使用中的壓力安全閥 應(yīng)作定期檢查。
安全閥選用原則
1、 形式及材料
安全閥的形式按加載方式來(lái)選,工作壓力不高、溫度較高的容器大多選杠桿式,高壓容器一般多選用彈簧式;按氣體排放方式選,如容器內(nèi)介質(zhì)為有毒、易燃、易爆的氣體或?yàn)橹评鋭┖推渌麜?huì)污染大氣的氣體,應(yīng)選用封閉式,空氣或其他無(wú)害氣體可采用半封閉式或敞開(kāi)式;按開(kāi)啟程度來(lái)選,高壓容器及安全泄放量較大而強(qiáng)度裕度不多的中、低壓容器都可采用全啟式安全閥,以減少容器的開(kāi)孔面積。當(dāng)介質(zhì)為空氣、水蒸氣及要求安全閥作定期開(kāi)啟檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)選用帶扳手的,而對(duì)于有毒、易燃、易爆介質(zhì)除非有特殊要求,一律選用不帶扳手的,若需要帶扳手時(shí)則應(yīng)選用封閉式帶扳手的安全閥。
安全閥的閥體材料若無(wú)特殊要求,當(dāng)閥的公稱壓力小于等于1.6MPa 時(shí),選灰鑄鐵;公稱壓力小于等于2.5MPa時(shí)選碳素鋼;對(duì)腐蝕性介質(zhì),選不銹鋼,溫度較高時(shí)宜選鉻鉬鋼。
2、額定泄放量
安全閥的額定泄放量必須大于等于容器的安全泄放量。安全閥的額定泄放量可由其銘牌查取,容器的安全泄放量可按GB150-1998的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。 適當(dāng)?shù)念~定泄放量使安全閥開(kāi)啟時(shí),閥瓣迅速開(kāi)啟并穩(wěn)定地保持在泄放狀態(tài),容器內(nèi)最大壓力始終在容器允許承受的壓力范圍內(nèi),待壓力下降后閥門(mén)關(guān)閉無(wú)閥瓣振蕩現(xiàn)象。若額定泄放量過(guò)小,則使容器內(nèi)壓力超過(guò)允許承受的壓力而造成危險(xiǎn),特別是對(duì)壓縮性很小的液體介質(zhì)危險(xiǎn)性更大。但若額定泄放量過(guò)大,因泄放面積太大,閥瓣開(kāi)啟時(shí)介質(zhì)迅速泄放,使容器內(nèi)安全閥附近的壓力急劇下降到回座壓力,剛升起的閥瓣很快又回落到閥座,產(chǎn)生劇烈的撞擊而關(guān)閉,然而遠(yuǎn)離閥門(mén)處的高壓并未消除,當(dāng)安全閥附近的壓力又升到開(kāi)啟壓力時(shí),閥瓣再次開(kāi)啟,如此反復(fù),對(duì)閥瓣和密封面造成損傷,當(dāng)用于液體介質(zhì)時(shí)還會(huì)引起系統(tǒng)的水擊現(xiàn)象。
3、工作壓力范圍
安全閥的最大工作壓力不得高于其自身的公稱壓力,否則閥體強(qiáng)度不夠,也不要選用過(guò)高公稱壓力的閥,這樣不僅投資高且開(kāi)啟精度也受影響。安全閥銘牌上所載明的公稱壓力是閥體在工作溫度不超過(guò)200℃時(shí)所允許承受的最高壓力,超過(guò)200℃后允許承受的壓力將低于其公稱壓力。安全閥的公稱壓力與不同溫度下允許承受的最大壓力見(jiàn)表7-1。
安全閥的安裝與調(diào)試注意事項(xiàng)
(1)安全閥應(yīng)與容器本體直接連接并裝在容器最高處,對(duì)液化氣儲(chǔ)槽上的安全閥應(yīng)裝在氣相空間,用于液體的安全閥應(yīng)裝在正常液面以下,而且安全閥進(jìn)口管的公稱直徑不得小于15mm。因特殊原因難以裝在容器本體上時(shí),可考慮裝在出口管路上,但安全閥裝設(shè)處與容器之間的管路上應(yīng)避免突然拐彎、截面局部收縮等結(jié)構(gòu),防止增加管路阻力、引起污物積聚發(fā)生堵塞等。
(2)無(wú)論安全閥裝在何處,在從容器到安全閥之間的連接管和管件通孔其截面積均不得小于安全閥的進(jìn)口面積。如果一個(gè)連接口上裝有數(shù)個(gè)安全閥,則此連接口的面積至少應(yīng)等于數(shù)個(gè)閥進(jìn)口面積的總和,最好是總和的1.25倍。
(3)在容器與安全閥之間一般禁止裝設(shè)中間截止閥,但對(duì)于盛裝易燃、有毒或粘性較大介質(zhì)的容器,為便于對(duì)安全閥進(jìn)行更換、清洗,可以在容器和安全閥之間裝截止閥,但此截止閥的結(jié)構(gòu)和通徑尺寸不得阻礙安全閥的正常泄放,當(dāng)容器正常工作時(shí),該截止閥必須處于全開(kāi)狀態(tài)并加鉛封。
(4)安全閥后的排放管如有出現(xiàn)冷凝液體的可能,則應(yīng)考慮有自動(dòng)排除設(shè)施;封閉式安全閥排放管的內(nèi)徑不得小于安全閥出口管的公稱直徑。排放管原則上應(yīng)一閥一根,并禁止在排放管上裝任何閥門(mén),當(dāng)兩個(gè)以上安全閥共用同一根排放管時(shí),排放管的截面積應(yīng)不小于所有安全閥出口管截面積的總和,并適當(dāng)考慮排放管的壓力降,不使安全閥產(chǎn)生明顯的背壓。對(duì)氧氣等可燃性氣體或其他混合后能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體不能共用一根排氣管。
(5)新安全閥在安裝之前應(yīng)在試驗(yàn)臺(tái)上調(diào)定其開(kāi)啟壓力和回座壓力,并檢查關(guān)閉件的密封性。開(kāi)啟壓力可通過(guò)調(diào)節(jié)加在閥瓣上的載荷,如杠桿式安全閥的重錘質(zhì)量或位置,彈簧式安全閥壓緊彈簧的螺母的位置(在正確選擇彈簧壓力級(jí)的基礎(chǔ)上),回座力可通過(guò)調(diào)整安全閥的上下調(diào)節(jié)圈的位置來(lái)達(dá)到。
(四)安全閥的使用與管理
選擇得當(dāng)、安裝正確的安全閥還應(yīng)通過(guò)合理地使用和管理才能發(fā)揮其作用。日常使用中,為確保安全閥的良好工作狀態(tài),應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)與檢查,保持閥體清潔,防止閥體及彈簧銹蝕,防止閥體被油垢、異物堵塞,要經(jīng)常檢查閥的鉛封是否完好,防止杠桿式安全閥的重錘松動(dòng)或被移動(dòng)、彈簧式安全閥調(diào)節(jié)螺母被隨意擰動(dòng),發(fā)現(xiàn)泄漏應(yīng)及時(shí)更換或檢修,禁止用加大載荷(如過(guò)分?jǐn)Q緊彈簧式安全閥的調(diào)節(jié)螺母,或在杠桿式安全閥的杠桿上加重物等)的方法消除泄漏。為了防止閥瓣與閥座被氣體中的油垢等臟物粘住,對(duì)用于空氣、水蒸氣或更帶有粘性臟物但排放時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染的其他氣體的安全閥,應(yīng)定期扳動(dòng)扳手進(jìn)行入工排氣,以沖刷污物。
安全閥應(yīng)定期進(jìn)行檢驗(yàn),包括開(kāi)啟壓力、回座壓力、密封程度等,其要求與安全閥的調(diào)試相同。當(dāng)檢驗(yàn)不合格時(shí)應(yīng)解體,詳細(xì)檢查各零部件是否有裂紋、傷痕、磨損、腐蝕、變形等,并進(jìn)行修復(fù)或更換后組裝再進(jìn)行檢查。安全閥定期檢驗(yàn)的周期可與所用的容器檢驗(yàn)周期相同。
安全閥選用的一般規(guī)則 (2012-07-30 19:16:53)轉(zhuǎn)載▼
標(biāo)簽: 安全閥 選型 手機(jī)博客 教育 分類: 拼在職場(chǎng)
1)根據(jù)計(jì)算確定安全閥“公稱通徑”必須使安全閥的排放能力≥壓力容器的安全泄放量。
2)根據(jù)壓力容器的設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度確定安全閥的壓力等級(jí)。
3)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥。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)的形式。
4)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安全閥。
5)對(duì)空氣、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì),則應(yīng)采用帶板手安全閥。
6)水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式安全閥,或用安全泄放閥。
7)高壓給水一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱器、換熱器等。
8)氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式安全閥,如儲(chǔ)氣罐、氣體管道等。
9)大口徑,大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式安全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐等。
10)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。
11)當(dāng)安全閥有可能承受背壓是變動(dòng)的且變動(dòng)量超過(guò)10%開(kāi)啟壓力或者有毒易燃的容器或管路系統(tǒng),應(yīng)選用帶波紋管的安全閥。
12)負(fù)壓或操作過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓的系統(tǒng)一般用真空負(fù)壓安全閥。
13)介質(zhì)凝固點(diǎn)較低的系統(tǒng)一般選用保溫夾套式安全閥。
14)運(yùn)送液化氣的火車(chē)槽車(chē)、汽車(chē)槽車(chē)、貯罐等應(yīng)采用內(nèi)置式安全閥。
15)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配合使用。
16)井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式安全閥。
17)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥。
18)根據(jù)介質(zhì)特性選合適的安全閥材料。如含氨介質(zhì)不能選用銅或含銅的安全閥;乙炔不能選用含銅70%或紫銅制的安全閥。
19)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。
20)E級(jí)蒸汽鍋爐或者工作壓力Pw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。
21)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。
22)根據(jù)安全閥公稱壓力大小來(lái)選擇的彈簧工作壓力等級(jí)。 安全閥公稱壓力與彈簧工作壓力關(guān)系。
如何正確的選用安全閥直接關(guān)系到使用單位的經(jīng)濟(jì)效益和操作人員及設(shè)備的安全,主要注意幾點(diǎn):1、確定使用條件下的壓力等級(jí)。2、根據(jù)使用環(huán)境、物料情況,選擇合理的安全閥結(jié)構(gòu)形式。3、選擇合適的公稱通徑。4、確定安全閥的材質(zhì)。
1、啟式安全閥和微啟式安全閥的的主要區(qū)別在于其開(kāi)啟高度的不同,一般微啟式安全閥的開(kāi)啟高度為其閥座喉徑的1/20~1/40,而全啟式安全閥的開(kāi)啟高度則為其閥座喉徑的1/4以上。
2、選 型注意事項(xiàng):①安全閥的排放量必須大于容器的安全泄放量;②操作壓力要求絕對(duì)平穩(wěn)的容器,應(yīng)考慮選用微啟式安全閥(如壓縮機(jī)汽缸);③高壓容器、大型容器以及安全泄放量大的中、低壓容器最好選用全啟式安全閥(如反應(yīng)釜類設(shè)備)。
3、安全閥的開(kāi)啟高度是指:閥瓣離開(kāi)關(guān)閉位置的實(shí)際升程(摘自:TSG ZF001-2006《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》A18),也就是閥芯離開(kāi)閥座的最大高度
1.一般氣體管路上用全啟式,液體管路上用微啟式
2.工作溫度低于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的介質(zhì)用全啟式
3.氧介質(zhì)最好用微啟式
HG/T20570中講到:
全啟式安全閥:當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),閥瓣迅速上升至最大高度,最大限度的排出超壓的物料。一般用于可壓縮流體。閥瓣上升高度不小于喉頸的1/4.
微啟式安全閥:當(dāng)安全閥入口處的靜壓達(dá)到設(shè)定壓力時(shí),閥瓣位置隨著入口壓力的升高而成比例的升高,最大限度的減少應(yīng)排除物料。一般用于不可壓縮流體。閥瓣的最大上升高度不小于喉頸的1/20~1/40.
又: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.半封閉式安全閥
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。
安全閥適用于清潔、無(wú)顆粒、低粘度流體。凡必須安裝安全泄放裝置而又不適合安裝安全閥的場(chǎng)所,應(yīng)安裝爆破片或安全閥與爆破片串聯(lián)適用。
排放氣體或蒸汽時(shí),選用全啟式安全閥。
排放液體時(shí),選用全啟式或微啟式安全閥。
排放水蒸汽或空氣時(shí),可選用帶扳手的安全閥。
排放介質(zhì)允許泄露到大氣的,選用開(kāi)式閥帽安全閥,不允許允許泄露到大氣的,選用閉式閥帽安全閥
首先說(shuō)一下安全閥計(jì)算的步驟,希望可以提綱攜領(lǐng),這樣大家就知道后面講的時(shí)候在做什么,為什么要做這一步。當(dāng)然,這些步驟只是根據(jù)本人的經(jīng)驗(yàn),大體上也是這邊的通用做法,跟國(guó)內(nèi)的做法顯然不同。
1.Locate PSV: 安全閥的設(shè)置。在計(jì)算安全閥之前首先要知道在什么位置要求設(shè)置安全閥,以及安全閥的安裝位置要求,包括進(jìn)出口管線和閥門(mén)的設(shè)計(jì)要求。這些是安全閥計(jì)算選型的前提。而與其相關(guān)的依據(jù)和基礎(chǔ)就是后面將要提到的常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,及地方和行業(yè)的特殊要求。所以設(shè)計(jì)者除了要了解一些通用的標(biāo)準(zhǔn)外,還要對(duì)所在地和行業(yè)的規(guī)范有所了解。當(dāng)然,對(duì)工藝的了解是必須的,而且需要一定的工程經(jīng)驗(yàn)積累。
2.Set pressure, 確定安全閥定壓。確定了安全閥的位置,就可以根據(jù)所要保護(hù)的壓力容器和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力來(lái)確定安全閥的定壓,就是起跳壓力。
3.Case study (sizing scenario analysis), 超壓工況分析,確定最大工況 (governing case),計(jì)算瀉放量 (required relief load)。這是安全閥計(jì)算的難點(diǎn)和關(guān)鍵。一般的做法是列出所有可能的超壓工況,分析最大可能瀉放的工況,有時(shí)需要計(jì)算所有工況的瀉放量,最終確定最大工況和最大瀉放量。這需要對(duì)工藝過(guò)程有充分的了解,以及一定的工程經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤包括遺漏超壓工況,或者瀉放量計(jì)算錯(cuò)誤。有時(shí)由于不同的超壓工況的瀉放量相差很大,設(shè)置一個(gè)安全閥可能會(huì)造成安全閥尺寸對(duì)于較小瀉放量的工況過(guò)大,而導(dǎo)致安全閥頻繁開(kāi)關(guān),無(wú)法達(dá)到最大開(kāi)度,損壞安全閥。這種情況下需要選擇兩個(gè)以上的安全閥,以handle不同的case. 進(jìn)行超壓工況分析最有效的工具是API 521, 它提供了常見(jiàn)的超壓工況以及瀉放量計(jì)算方法,最新的第五版已經(jīng)是一個(gè)standard(標(biāo)準(zhǔn))了。很多大型的石油公司及工程公司也有自己的guideline用于指導(dǎo)安全閥瀉放量的計(jì)算。
4.PSV SIZING,安全閥尺寸計(jì)算及選型。確定了governing case和最大瀉放量(max. relief load or capacity)就可以計(jì)算安全閥的orifice大小。也有的做法是計(jì)算所有可能工況的安全閥尺寸,選擇最大的orifice size作為安全閥的最終尺寸。理論上說(shuō)第二種做法更準(zhǔn)確,一般來(lái)講,最大瀉放量對(duì)應(yīng)最大的尺寸。但有的工況可能不是最大的瀉放量,但是要求最大的尺寸。確定了安全閥的orifice size,就可以確定安全閥的大小了。API安全閥的尺寸包括三部分: inlet size (英寸), orifice size(字母), outlet size(英寸). 通常的表示方法為:1D2 (example). 標(biāo)準(zhǔn)的API 安全閥尺寸見(jiàn)API526。 有些安全閥制造商會(huì)有自己特殊的型號(hào)以滿足不同的法蘭大小。比如熱膨脹(thermal expansion) case 最常用的安全閥尺寸3/4D1 就不是標(biāo)準(zhǔn)的API安全閥尺寸。這部分的計(jì)算就相當(dāng)簡(jiǎn)單些,只要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的公式或者使用制造商提供的軟件,輸入瀉放條件,就可以得到要求的瀉放面積,然后根據(jù)要求的瀉放面積選擇安全閥的閥芯大小。雖然計(jì)算簡(jiǎn)單,但是在選型時(shí)也有些注意事項(xiàng),我以后會(huì)提到。最關(guān)鍵的是閥芯不要選得太大,有的人想當(dāng)然的認(rèn)為安全閥越大越好,其實(shí)是不恰當(dāng)?shù)?。這里還要注意的是,安全閥計(jì)算軟件在告訴你需要的閥芯面積和尺寸的同時(shí),還會(huì)告訴你額定的瀉放量(rated relief capacity)和實(shí)際的瀉放量(actual relief capacity)。Rated capacity是所選的安全閥閥芯的額定瀉放量,比required capacity要大。 Actual relief capacity是安全閥實(shí)際閥芯尺寸的瀉放量。細(xì)心的人會(huì)發(fā)現(xiàn)actual capacity大約比rated capacity多10%。其中的原因我會(huì)在后面講ASME安全閥和API安全閥的區(qū)別時(shí)告訴大家。在這里一定要記住,這兩個(gè)瀉放量在后面的計(jì)算中很重要。
5.PSV suction/discharge lines hydraulic calculation, 安全閥進(jìn)出口管線壓降計(jì)算,以確定進(jìn)出口管線的大小。以前在國(guó)內(nèi)計(jì)算安全閥時(shí)這一步被忽略了,只是加大一級(jí)管徑,以至于很多人在面試時(shí)被問(wèn)到安全閥進(jìn)出口管線壓降有什么要求時(shí)都不知所云。安全閥進(jìn)出口管線的設(shè)計(jì)是有要求的,管線應(yīng)該盡量短,壓降要小,具體的要求和原因我會(huì)在后面介紹,現(xiàn)在只需要記住,安全閥入口管線壓力損失要小于定壓的3%;出口管線的build-up backpressure(??背壓)一般地要小于定壓的10% (對(duì)于常規(guī)彈簧式安全閥)。而且要記住,這里計(jì)算壓降所用的流量是安全閥的額定瀉放量(rated relief load), 常犯的錯(cuò)誤是使用要求的瀉放量進(jìn)行計(jì)算,造成計(jì)算壓降小于實(shí)際壓降。道理很簡(jiǎn)單,要求的瀉放量只是工藝瀉放量,不是安全閥完全開(kāi)啟時(shí)的瀉放量。
6.Prepare data sheet, Obtain vendor data, check backpressure & inlet pressure loss. 安全閥計(jì)算完成后,要準(zhǔn)備給供應(yīng)商的委托資料。然后供應(yīng)商會(huì)根據(jù)他們的安全閥特性和尺寸進(jìn)行計(jì)算選型,并提供相關(guān)信息,包含以上提到的瀉放量。拿到供應(yīng)商的計(jì)算結(jié)果后,還需要根據(jù)實(shí)際的管道布置核算進(jìn)出口壓降。如果壓降不能滿足上述要求,需要修改相關(guān)設(shè)計(jì)。這一步看似簡(jiǎn)單,但是很多人在prepare data sheet時(shí)犯了不少常識(shí)性的錯(cuò)誤。我會(huì)在后面講一下如何準(zhǔn)備data sheet及注意事項(xiàng)。(看來(lái)這個(gè)講座要持續(xù)一段時(shí)間了)
7.Prepare Relief Load Summary. 準(zhǔn)備安全閥匯總表。這一步其實(shí)是跟安全閥計(jì)算同步的,不是最后一步,甚至不是安全閥計(jì)算的一個(gè)步驟。當(dāng)然在得到vendor的資料后需要最后更新。之所以在這里提到它,是因?yàn)檫@個(gè)表對(duì)于flare system火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要!它有助于確定火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷。關(guān)于火炬系統(tǒng)的設(shè)計(jì),還可以講上很多,這里不多啰嗦。
安全閥選型后一般要標(biāo)在P&ID圖上,
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文章名稱:《封閉式與開(kāi)放式彈簧安全閥的區(qū)別》
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