安全閥的介紹與選用(yòng)
時間:2013-6-5 13:53:47 來源:溫州尼威閥門 瀏覽數:2901
從定義入手,詳細介紹了安全閥及(jí)泄放閥的區別及選用。並分析了國內(nèi)主要(yào)的安全閥係列,列(liè)出了(le)選用(yòng)安全閥選用一般規(guī)則。
一 概述
安全閥是鍋爐、壓力容器和其他受(shòu)壓力設備上重要(yào)的安(ān)全(quán)附(fù)件。其動(dòng)作可靠性和性(xìng)能好壞直接關係到設備和人身的安全,並與(yǔ)節能和環境保護(hù)緊密相關。而有(yǒu)的用戶和設(shè)計部門在選型時,總是選錯型號。為此本文對安全閥的選用加以分(fèn)析。
二、定義
所謂安全閥廣義(yì)上講包括泄放閥,從管理規則上看,直接安裝在蒸汽鍋爐或一類(lèi)壓力容器(qì)上,其(qí)必要條件是必須得到(dào)技術監督部門認可的閥門,狹(xiá)義上稱之為安全閥(fá),其他一般稱之為泄(xiè)放閥。安全閥與泄放閥在結構和性(xìng)能上很相似,二者都是在超過開啟壓(yā)力時自動排放內部的介質,以保(bǎo)證生產裝置的安全(quán)。由幹存在(zài)這種本(běn)質上類似性,人們在使用時,往往將二者混同,另外,有些生產裝置(zhì)在規(guī)則(zé)上也規定選(xuǎn)用哪種均可(kě)。因此,二者的不同(tóng)之處往往(wǎng)被忽視。從而也就出(chū)現了許多(duō)間題。如果要將二者(zhě)作出比較明確的定義,則可按照《ASME鍋爐及壓力容器規範》第一篇中所闡述的定義來理解(jiě):
(l)安全閥(Safety Valve)一種由閥前介質靜壓力驅動的(de)自動泄壓(yā)裝置。其特征(zhēng)為具有突開的全開啟動作。用(yòng)於氣體或蒸汽的場合。
(2)泄放閥(Relief Valve),又稱溢流閥一種由閥前介質靜壓力驅(qū)動的自動泄壓(yā)裝置。它隨壓(yā)力超過開啟力的增長而按比例開啟。主要用於流體的場合。
(3)安全泄放閥(Safet Relief Valve),又稱安全溢流閥一種由介質壓力驅動的自動泄壓裝置。根據使用場合不同既適用作安全閥也適用作泄放閥。 以日(rì)本為(wéi)例,給安(ān)全閥和泄放閥作出明確(què)定義的比較少,一般用作鍋(guō)爐(lú)這類大型貯能壓力容器的安全裝(zhuāng)置(zhì)稱之為安全閥,安裝(zhuāng)在管道上或(huò)其(qí)他設設施上(shàng)的稱之為泄放閥。不過,若(ruò)按日(rì)本通產(chǎn)省的《火力發電技術標準》的規定看,設備上(shàng)安全保(bǎo)障(zhàng)的重要部分,指定使用安(ān)全閥,如鍋爐、過熱器、再熱器等。而在減壓閥的下側(cè)需要與鍋爐(lú)和渦輪機相接的場合,都需要安裝泄放閥或安全閥。如此看,安全閥要求比泄放閥更(gèng)具可靠性。另外,從(cóng)日本勞動省的高壓氣體(tǐ)管理規則、運輸省及各(gè)級船舶協會的規則中,對安全排放量的(de)認定和規定來看(kàn),我們把保證了排放量的稱之為安全閥,而不保證排放量的閥門稱作泄放閥。在國內不論(lùn)全啟式或微啟式統稱為安全(quán)閥。
三、選型
1.分類
目前大量生產的安(ān)全閥(fá)有彈簧式和(hé)杆式兩大類(lèi)。另外還有衝(chōng)量式安全閥、先導式安全(quán)閥、安全切換閥、安全解壓閥、靜重式安全閥等。彈簧式安(ān)全閥主要依靠彈簧的作(zuò)用力而工作,彈簧式安全(quán)閥中又有封(fēng)閉和不封閉的(de),一般易燃(rán)、易爆(bào)或有毒的介質應選用封閉式,蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉(bì)式,在彈簧式安全閥中還有帶扳(bān)手和不帶扳手的。扳手的作用主要是檢查閥瓣(bàn)的靈(líng)活程(chéng)度(dù),有時也可以用(yòng)作手動緊(jǐn)急泄壓用。杠杆式安全閥主要依靠杠杆重錘的作用力而工作(zuò),但由於杠(gàng)杆式安全閥體積龐大往往限製了選用範圍。溫度較(jiào)高時選用帶散熱器(qì)的安全閥。
安(ān)全閥(fá)的主要參數是排量,這個排量決定於閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,由開啟高度不同,又分為微啟式和全啟式兩種。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑(jìng)的1/40~l/20。全啟式(shì)是指閥(fá)瓣的開啟高度為閥座喉徑的1/4。
2.安全閥的選用
由操作壓力決定安全閥的公稱壓力,由操(cāo)作溫度決定安全閥的使用溫度(dù)範圍,由計算(suàn)出的安全閥(fá)的定壓值(zhí)決(jué)定彈簧或杠杆的定壓範圍,再根據使用介質決定安全閥的材質和結構(gòu)型(xíng)式,再根據安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的(de)喉徑。以下為(wéi)安全閥(fá)選用的(de)一般規則。
(l)熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式安(ān)全閥。
(2)蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式安全閥(fá)。
(3)水等液體不可壓縮介質一般用封閉微啟式安全閥,或用安全泄放(fàng)閥。
(4)高壓給水(shuǐ)一般用封閉全啟式安全閥,如高壓給水加熱(rè)器、換熱(rè)器等。
(5)氣體等可壓縮性介質一般用封閉全啟式安全閥,如儲氣罐、氣體管道等。
(6)E級蒸汽(qì)鍋爐(lú)一般用靜重式安全閥。
(7)大口徑,大排量及高壓係統(tǒng)一般用脈衝式安(ān)全閥,如減溫減壓裝置、電站鍋爐(lú)等。
(8)運送液化(huà)氣的火(huǒ)車槽車、汽(qì)車(chē)槽車、貯罐等(děng)一般用內(nèi)裝式安全閥。
(9)油罐頂部一般用液壓安全閥,需與呼吸閥配(pèi)合使(shǐ)用。
(10)井下排(pái)水或天然(rán)氣管道一般用先導式安(ān)全閥。
(11)液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上(shàng)一般用安全回流閥。
(12)負壓或操作(zuò)過程中可(kě)能會產生負壓的係統一般用真空(kōng)負壓安全閥。
(13)背(bèi)壓波動較大和有毒易燃的容器或管(guǎn)路係統一般用波紋管安全閥。
(14)介質(zhì)凝固點較(jiào)低的係(xì)統(tǒng)一般選用保溫夾套式安全閥。
3.國內主要廠家的比較及連接尺(chǐ)寸的選擇
國內生產(chǎn)安全閥的廠家(jiā)比較多,連接尺寸也(yě)大多不統一。主(zhǔ)要分以下幾個大類:
(1)以JB/T2203-1999《彈簧式安(ān)全閥結構長度》為主的通用類。目前國內大多數安全閥生(shēng)產廠家均按本標準設(shè)計生(shēng)產。如浙江羅浮(fú)鍋爐附件廠、杭州閥門廠、江蘇吳江閥門工具廠、上海(hǎi)閥(fá)門廠、開封高壓閥門廠、海安閥門廠等。但本標準也不盡完美,規格不全,微啟式安(ān)全閥大公稱通徑為 D NI 00,全啟式安全閥大(dà)公稱通徑DN200,中間缺少(shǎo)DN65、DN125兩個規格。根據我廠所生產的安全閥規格及掌握的資料來看,目(mù)前微啟式安全閥公稱通徑大達到DN250,全啟式安全閥公稱通徑(jìng)達到DN400。經(jīng)本人考證,各廠(chǎng)家(jiā)連接尺寸也不盡統一,如 DN150全啟式安全閥,浙江羅浮鍋爐附件廠、上海閥(fá)門廠及江蘇吳江閥門工具廠各不(bú)相同。為了有一個統一(yī)的標準,用戶在選用(yòng)及安裝(zhuāng)時同一規格能夠互換,建議合肥通用機械研究所對JB/T2203-1999《彈簧式安全閥結構長度》進行修訂。建議設計院(yuàn)及用戶(hù)按標準選(xuǎn)用,安全閥生產廠家按標準設(shè)計製造。
(2)以API526 《鋼製法蘭連(lián)接安全泄放閥》(Flanged Steel Safety Relief Valve)為主的美標體係。國內進口化工設備等所(suǒ)配的安全閥連接尺寸一般按照本標準,如圖5所示。本標準公稱通通(tōng)徑為DN25~ DN200( l”~ 8”),公稱壓力(lì)為 2~ 42MPa,喉徑從(cóng)D-T(9.5~146mm)。本標(biāo)準比較科學規範,對壓力、材料、溫(wēn)度、喉徑等(děng)統籌(chóu)考慮。依照喉徑確定(dìng)規格,同一喉(hóu)徑可以(yǐ)有好幾個(gè)規格,相(xiàng)反同一規格可能有(yǒu)好幾個喉徑可(kě)以選擇。如 DN100~DN150(4”~6”)喉徑有L、M、N、P四種可(kě)以選擇。隨著國際貿易及進口(kǒu)設備國產化的不(bú)斷推進,該標準將在國內(nèi)得到很大推廣。目前該標準還沒有轉化為國標。
(3)以在國際上影響比較大的(de)安德(dé)森·格林(lín)伍德公司(Anderson Greenwood&Co.)為依據的活塞式導閥操作安全泄壓閥(Pilot Operated Pressure Relief Valves)係列。國內一般(bān)稱之為先導(dǎo)式(shì)安全閥,如圖6所示,先導式安全閥由主閥和導閥組成,導閥(fá)操作主閥的開啟和關閉。這種閥門(mén)排量大;不受背壓的影響;可以在非常接近開啟壓力下進(jìn)行不泄漏操作;啟閉壓差小等優點。一般適用於天然氣(qì)管道等(děng)。目前國(guó)內還沒有先導式安全閥(fá)標準及連(lián)接尺寸標準。並且這(zhè)種類型的閥門剛(gāng)剛開發(fā),還沒有廣泛(fàn)推(tuī)廣。據我(wǒ)廠的經驗及所掌握(wò)的資料來看,國內大多數廠家按照(zhào)該公司的數據設計製(zhì)造。
(4)以中國航天工業總公司第十一研究所設計研製的安全閥自成一個體係。航天(tiān)十一所研製的HT係列安全閥品種多,有HTO普通安全閥(fá)(如圖1所示)、HTB平衡波紋管式安全閥、HTR泄流閥、HTN特殊安(ān)全(quán)閥、HTGS高性能蒸汽安全閥。HTXY液體泄壓閥(fá)、HTXD先導式安全閥等,且性能良好。但是除HTXD係列先導(dǎo)式安全閥與安德森·格林伍德公司連接尺(chǐ)寸相同外,其餘與美標、國標均不相(xiàng)同。這(zhè)一點請選用時務必注意。
(5)以蘭州煉(liàn)油廠設計研製(zhì)開發的A型、TA型封閉全開啟彈簧式安全閥自成一個體係。該係列口徑DN25~DN150 (1”~6’),公稱壓力l.6~4.0MPa,喉徑D~R(9.5-115mm)。該體係連接尺寸與美標及國標均不相同,為蘭煉專(zhuān)用。
(6)為鍋爐、電站設備、減溫減壓裝置配套的衝量式安全閥係列(如圖8所示)。如哈爾濱鍋爐廠、東(dōng)方鍋爐廠、武漢鍋爐廠、青島電站輔機廠(chǎng)等配套的(de)專用(yòng)安全閥(fá)。此類係列閥門結構及連接尺(chǐ)寸各廠家一般(bān)不相(xiàng)同,可能有部分相同。選用(yòng)時一定要注意閥門喉徑(jìng)及連接尺寸的區別。
4.喉徑的(de)計算
喉徑的計算一般按照《鍋爐壓(yā)力容器安全技(jì)術規範》附件五所列(liè)的公式(shì)。或者按照APIRP520 煉廠泄壓係統設計和安裝的推薦實施方法第一部分設計(jì)》中所列的公式。上述兩種公式計算結果(guǒ)基本相同或相差(chà)不大。
四、結束語
安全閥(fá)的選型是一項比(bǐ)較重要的工作,選(xuǎn)型恰當與否將直接影響設備的(de)安全。上述所列都是我廠的一些經驗總結,限於篇幅,可能不盡完全,供大家參考。
- 下一篇:球閥的安裝方法
- 上一篇:截止閥的選用(yòng)指導