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化工彈簧式安全閥選型原則 |
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| 詳細(xì)介紹 | ||||||||||||||||
一、化工彈簧式安全閥選型原則的選用 安全閥是一種用于受壓設(shè)備，容器或管路上的自動(dòng)壓力釋放裝置。當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的壓力升高超過(guò)允許值時(shí)，閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟，排出部分多余的介質(zhì)，以防止系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高，當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到某規(guī)定值時(shí)，閥門(mén)又能自動(dòng)關(guān)閉，從而保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。如何正確選用安全閥直接關(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。下面概略介紹安全閥選用的幾個(gè)要點(diǎn)：
1. 工作壓力級(jí)（壓力等級(jí)）的確定 安全閥的工作壓力與公稱(chēng)壓力以及彈簧的工作壓力級(jí)有著不同的含義，不能混為一談。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(chēng)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)。具體劃分見(jiàn)下表，劃分的前提是能足以保證各個(gè)工作壓力級(jí)的壓力上限與下限均能符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的動(dòng)作性能指標(biāo)。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)。
2. 選用條件 ⑴ 公稱(chēng)通徑的選用 安全閥的公稱(chēng)通徑應(yīng)根據(jù)被保護(hù)系統(tǒng)所必需的排放量來(lái)確定。即所選用安全閥的額定排量應(yīng)大于并盡可能接近必需排放量。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)為防止過(guò)分超壓所必需排出的介質(zhì)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的原因等因素來(lái)決定。 ⑵ 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)性質(zhì)以及材料的工藝性，經(jīng)濟(jì)性等多種因素。一般情況下用戶(hù)可根據(jù)我單位提供的安全閥樣本中列舉的不同型號(hào)安全閥的工作溫度、壓力范圍以及代表性使用介質(zhì)的種類(lèi)進(jìn)行選用。對(duì)材質(zhì)有特殊要求時(shí)，可在訂貨時(shí)與我單位商定解決。 ⑶ 特殊結(jié)構(gòu)安全閥的選用 ① 帶散熱器安全閥 這種類(lèi)型安全閥一般是用于介質(zhì)溫度較高的場(chǎng)合，以便于降低彈簧腔室的溫度。通常當(dāng)封閉式安全閥使用溫度超過(guò)300℃以及開(kāi)放式安全閥使用溫度超過(guò)350℃時(shí)，應(yīng)選用帶散熱器的安全閥。 ② 波紋管安全閥 對(duì)承受附加背壓力的安全閥，而且其背壓變化量超過(guò)整定壓力10%時(shí)，應(yīng)選用這種安全閥。另外對(duì)使用于有腐蝕性介質(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. 一般安全閥訂貨須知 訂購(gòu)一般安全閥應(yīng)注明下列各項(xiàng)內(nèi)容： ⑴ 安全閥的型號(hào)、公稱(chēng)通徑、公稱(chēng)壓力； ⑵ 安全閥的工作壓力級(jí)或開(kāi)啟壓力（整定壓力）值； ⑶ 閥體材質(zhì)及密封面材質(zhì)；
4. 特殊規(guī)格安全閥訂貨須知 訂購(gòu)特殊安全閥時(shí)，除應(yīng)注明安全閥的型號(hào)，公稱(chēng)通徑以及開(kāi)啟壓力值外，另尚需注明以下各項(xiàng)： ⑴ 安全閥排放壓力的最高值及回座壓力（或啟閉壓差）值； ⑵ 被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備的必需排量及擬裝設(shè)閥門(mén)的數(shù)量； ⑶ 使用介質(zhì)及其重度（液體）或分子量（氣體）； ⑷ 閥門(mén)進(jìn)口介質(zhì)溫度； ⑸ 閥門(mén)承受背壓的類(lèi)型及數(shù)值； ⑹ 其他要求： ① 封閉式或開(kāi)放式 封閉式安全閥的閥蓋和罩帽等是封閉的，其作用有兩種：一種僅僅是為了保護(hù)內(nèi)部零件，防止外界塵埃等雜物的侵入，不要求作氣密性試驗(yàn)，另一種是為了防止有毒、易燃等類(lèi)介質(zhì)的溢出，要求作氣密性試驗(yàn)。當(dāng)選用出口側(cè)氣密性試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在訂貨時(shí)說(shuō)明，開(kāi)放式安全閥由于閥蓋是敞開(kāi)的，因而有利于降低彈簧腔室溫度，主要用于蒸汽等高溫介質(zhì)的場(chǎng)合。 ② 是否帶提升扳手 根據(jù)國(guó)家蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程的規(guī)定，蒸汽鍋爐用安全閥應(yīng)選用帶提升扳手安全閥，定期作開(kāi)啟試驗(yàn)。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驗(yàn)閥門(mén)開(kāi)啟的靈活性。
二、化工彈簧式安全閥選型原則的運(yùn)輸和存放 安全閥從出廠到安裝、使用之前的搬運(yùn)和存放欠妥當(dāng)，也會(huì)對(duì)閥門(mén)的性能帶來(lái)有害的影響，甚至使閥門(mén)遭受損傷。安全閥一般應(yīng)裝箱運(yùn)輸并在箱內(nèi)加以固定。運(yùn)送時(shí)避免劇烈振動(dòng)，應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi)。無(wú)論在存放或運(yùn)輸期間，其進(jìn)出口端應(yīng)加封蓋。 對(duì)新入庫(kù)的安全閥要進(jìn)行庫(kù)存前的檢查，若發(fā)現(xiàn)進(jìn)出口保護(hù)罩脫落或帶進(jìn)雨水、污物等應(yīng)及時(shí)擦洗干凈并用蠟紙或塑料片等將其進(jìn)出口堵塞放于通風(fēng)干燥處。 彈簧式安全閥是一種利用彈簧力或介質(zhì)壓力使閥瓣密封面的面積發(fā)生變化的閥門(mén)。 當(dāng)流體壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，彈簧即產(chǎn)生壓縮作用，推動(dòng)閥瓣關(guān)閉；反之則開(kāi)啟。
化工彈簧式安全閥選型原則選用安全閥時(shí)應(yīng)注意以下幾方面： 1、根據(jù)使用溫度、介質(zhì)和用途的不同選擇不同結(jié)構(gòu)形式的安全閥。 2、根據(jù)工作條件的要求確定安全閥的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式及參數(shù)（如公稱(chēng)壓力、公稱(chēng)通徑、適用溫度等）。 3、按被保護(hù)設(shè)備的工作壓力決定安全閥的定壓值（一般取0.15～1.0 Mpa）。對(duì)于蒸汽鍋爐用的安全閥應(yīng)采用帶泄壓裝置的安全閥，并注意泄壓裝置的結(jié)構(gòu)尺寸是否合適。 4、根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制回路的數(shù)量來(lái)確定選用單座或多座型式的安全閥。 5、按管道中介質(zhì)性質(zhì)和腐蝕性等因素考慮選擇不同的材質(zhì)和安全性能要求（如耐酸或耐堿等），必要時(shí)要采取特殊措施加以保護(hù)。 6、對(duì)有氣蝕現(xiàn)象的設(shè)備宜選用帶吹掃孔的安全閥。 7、對(duì)于經(jīng)常操作的全啟式安全泄放系統(tǒng)，為防止因超載而損壞活塞和膜片采用雙座式或雙級(jí)先導(dǎo)型杠桿式安全溢流裝置。（例如水環(huán)式和真空泵用高壓軟管卷盤(pán)） 8、用于液相輸送管路中的安全性應(yīng)特別注意其耐腐性能及強(qiáng)度要求。（例如液化石油氣站內(nèi)使用的鋼瓶組減壓穩(wěn)壓系統(tǒng)中的低壓部分） 9、用于氣體管路中的安全性應(yīng)著重考慮其防爆功能及抗靜電功能的要求。（例如煤氣儲(chǔ)罐內(nèi)的氣體輸送管路中采用的低壓部分。
三、化工彈簧式安全閥選型原則的安裝 安全閥在安裝前必須將進(jìn)口側(cè)內(nèi)腔用清潔煤油或汽油清洗干凈，其安裝的正確與否，關(guān)系著安全閥能否正常工作并發(fā)揮其應(yīng)有的作用，同時(shí)也直接影響到安全閥的動(dòng)作性能、密封性以及排量等性能指標(biāo)。 1. 安全閥的安裝位置 選擇安全閥在被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備上的安裝位置時(shí)，應(yīng)注意下列問(wèn)題： ⑴ 安全閥應(yīng)垂直安裝在被保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備中對(duì)壓力反應(yīng)最敏感的部位。如壓力容器的頂部，過(guò)熱蒸汽的主管道等。 ⑵ 當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)的壓力源是一種具有脈動(dòng)的裝置（如空氣壓縮機(jī)），而且該壓力的脈動(dòng)上限又與安全閥的開(kāi)啟壓力十分接近時(shí)，則安全閥應(yīng)安裝在離壓力源或穩(wěn)壓器適當(dāng)距離的地方以防止安全閥產(chǎn)生不正常的頻跳現(xiàn)象。 ⑶ 安全閥應(yīng)安裝在便于拆裝及進(jìn)行定期檢查與維修的場(chǎng)所。 2. 安全閥進(jìn)口管道的裝設(shè) 安全閥最好直接垂直安裝在被保護(hù)系統(tǒng)的容器或管道的接頭上， 不另設(shè)進(jìn)口接管。在必須裝進(jìn)口接管的場(chǎng)合，其內(nèi)徑應(yīng)不小于安全閥的進(jìn)口內(nèi)徑，而且要盡可能短，以減少管道阻力和安全閥排放反作用力對(duì)容器接頭的力矩。 3. 安全閥排放管道的裝設(shè) 為了盡可能減少排放管道對(duì)安全閥性能的影響，裝設(shè)排放管時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ⑴ 排放管的內(nèi)徑應(yīng)大于安全閥的出口通徑，以免造成過(guò)大的背壓力影響安全閥動(dòng)作,對(duì)于不同介質(zhì)的安全閥排放管的裝設(shè)形式也有所不同（見(jiàn)例圖1、2、3）。 ⑵ 管道應(yīng)以適當(dāng)?shù)闹我苑拦艿缿?yīng)力（安裝應(yīng)力和熱應(yīng)力）附加到安全閥上，影響安全閥性能，例圖4是其排放管道設(shè)置形式的一種。 ⑶ 原則上一個(gè)安全閥單獨(dú)使用一根排放管較好，當(dāng)兩個(gè)以上安全閥共用一根集合管時(shí)，集合管要有足夠的排放面積，在排放管導(dǎo)入集合管處，流向的轉(zhuǎn)折應(yīng)盡可能小。 ⑷ 排放管應(yīng)開(kāi)設(shè)適當(dāng)?shù)呐判箍祝乐褂辍⒀├淠旱确e聚在排放管內(nèi)。 ⑸ 排放管的重量由安全閥出口支管來(lái)支承是不合理的，而應(yīng)當(dāng)由專(zhuān)門(mén)的支座來(lái)承受，支座應(yīng)能防止管道由于安全閥排放時(shí)反作用力的作用而移動(dòng)或振動(dòng)。
四、化工彈簧式安全閥選型原則性能調(diào)整指導(dǎo) 本單位所提供安全閥，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在常溫下進(jìn)行出廠試驗(yàn)，而安全閥實(shí)際工況和常溫整定調(diào)壓存在溫差，故而造成常溫定壓和實(shí)際工況兩者之間整定壓力（開(kāi)啟壓力）的偏差。為此對(duì)具有較大溫差的安全閥必須進(jìn)行熱態(tài)調(diào)壓。其調(diào)整的內(nèi)容一般分整定壓力（開(kāi)啟壓力）的調(diào)整和排放與回座壓力的調(diào)整。下面以我單位的兩種產(chǎn)品（見(jiàn)圖5，圖6）為例作詳細(xì)描述。 1. 整定壓力（開(kāi)啟壓力）的調(diào)整 打開(kāi)上鉛封，拆去提升架卸下閥帽，松開(kāi)鎖緊螺母，在彈簧規(guī)定的工作壓力范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺套改變彈簧的預(yù)緊壓縮量，對(duì)開(kāi)啟壓力進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)先緩慢升高閥進(jìn)口壓力，使閥門(mén)起跳一次，若開(kāi)啟壓力偏低，卸去閥門(mén)進(jìn)口壓力，按順時(shí)針?lè)较蛐o調(diào)節(jié)螺套，若開(kāi)啟壓力偏高，則按逆時(shí)針?lè)较蛐芍?dāng)調(diào)整到所需的開(kāi)啟壓力后，將鎖緊螺母并緊裝好閥帽，若所要求的開(kāi)啟壓力超出彈簧所規(guī)定的工作壓力范圍，則需更換另一根不同工作壓力級(jí)的彈簧，然后重新進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)換彈簧后，應(yīng)改變銘牌上的相應(yīng)數(shù)據(jù)。 調(diào)整整定壓力應(yīng)注意下列各項(xiàng)： ⑴ 在調(diào)整前應(yīng)將閥門(mén)內(nèi)腔清洗干凈，并使用清潔介質(zhì)調(diào)試。 ⑵ 當(dāng)閥前壓力接近開(kāi)啟壓力（即超過(guò)開(kāi)啟壓力的80%）時(shí)，不能旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺套，以防閥瓣旋轉(zhuǎn)，損傷密封面。 ⑶ 在條件許可情況下，應(yīng)盡可能采用與實(shí)際工作條件相接近的介質(zhì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以保證開(kāi)啟壓力值的準(zhǔn)確性。 若不可能采用與實(shí)際工作條件相同的介質(zhì)調(diào)整開(kāi)啟壓力時(shí)，則氣體或蒸汽用安全閥可使用空氣介質(zhì)調(diào)整整定壓力；液體或水用安全閥，可用常溫水調(diào)整，當(dāng)實(shí)際所使用介質(zhì)溫度與調(diào)整時(shí)介質(zhì)的溫度相差較大時(shí)，應(yīng)考慮溫度補(bǔ)償。 ⑷ 調(diào)整整定壓力用壓力表應(yīng)定期校驗(yàn)，其精度不低于一級(jí)，定壓壓力值應(yīng)在壓力表量程的三分之一至三分之二的范圍內(nèi)，表盤(pán)直徑應(yīng)大于等于100毫米。 2. 排放壓力和回座壓力的調(diào)整 ⑴ 對(duì)開(kāi)啟壓力已調(diào)整好的安全閥，若排放壓力或回座壓力不符合要求，則可利用改變調(diào)節(jié)圈的位置來(lái)調(diào)整，安全閥結(jié)構(gòu)有單調(diào)節(jié)圈和雙調(diào)節(jié)圈之分（見(jiàn)圖5，圖6）。調(diào)整步驟是先打開(kāi)下鉛封，擰松調(diào)節(jié)圈緊定螺釘，然后用細(xì)鐵棒之類(lèi)工具，從螺孔中伸進(jìn)便可拔動(dòng)調(diào)節(jié)圈齒輪。若安全閥出口無(wú)連接管也可直接從出口處伸入細(xì)鐵棒進(jìn)行調(diào)整。為了安全起見(jiàn)在調(diào)整前，應(yīng)使閥進(jìn)口壓力適當(dāng)降低（一般應(yīng)低于開(kāi)啟壓力的80%），以防止在調(diào)整時(shí)閥門(mén)突然開(kāi)啟，發(fā)生事故。 ⑵ 每次調(diào)整時(shí)調(diào)節(jié)圈旋轉(zhuǎn)的幅度不宜過(guò)大，一般以2-5齒為宜，調(diào)整結(jié)束后應(yīng)隨即將調(diào)節(jié)圈緊定螺釘擰緊，并使螺釘?shù)亩瞬课挥谡{(diào)節(jié)圈兩齒之間的凹槽內(nèi)，以防止調(diào)節(jié)圈的松動(dòng)。 ⑶ 對(duì)有上、下調(diào)節(jié)圈的安全閥，一般先調(diào)整下調(diào)節(jié)圈，使排放壓力達(dá)到預(yù)定值，后調(diào)整上調(diào)節(jié)圈，調(diào)試時(shí)可能出現(xiàn)相互干擾現(xiàn)象，應(yīng)反復(fù)調(diào)整直到滿(mǎn)意為止。 當(dāng)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)下調(diào)節(jié)圈時(shí)，其位置上升，排放壓力降低，而回座壓力也有所下降；反之，當(dāng)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，其位置下降，排放壓力上升，但回座壓力也隨之略有增加。 上調(diào)節(jié)圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，其位置上升，回座壓力升高，排放壓力略有升高，反之，當(dāng)上調(diào)節(jié)圈位置下調(diào)時(shí)，能幫助安全閥閥瓣開(kāi)啟，其回座壓力降低，排放壓力也有所降低。 ⑷ 調(diào)整排放壓力與回座壓力用的試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)有足夠大的氣源流量，以保證閥門(mén)達(dá)到全開(kāi)啟時(shí)（即達(dá)到安全閥的全開(kāi)高度時(shí)）才可以測(cè)試，否則所測(cè)得的排放壓力，回座壓力數(shù)值是不真實(shí)的。 ⑸ 調(diào)整后的上、下調(diào)節(jié)圈之間的相對(duì)位置不能靠得過(guò)于接近，否則會(huì)影響閥的排量。一般情況下，上下調(diào)節(jié)圈之間的環(huán)形面積應(yīng)不小于閥座喉部的截面積。 ⑹ 調(diào)試過(guò)程中應(yīng)避免出現(xiàn)不正常的動(dòng)作，如頻跳、顫振等，以防止損壞密封面。 總之，熱態(tài)調(diào)壓是一項(xiàng)復(fù)雜細(xì)致的工作，供需雙方必須共同協(xié)作，一般情況下，用戶(hù)單位可按《安全閥安裝使用說(shuō)明書(shū)》中的有關(guān)內(nèi)容介紹，自行完成調(diào)壓，對(duì)用戶(hù)要求我單位上門(mén)調(diào)壓的，根據(jù)用戶(hù)所在地區(qū)和閥門(mén)的價(jià)格，在共同協(xié)商的基礎(chǔ)上，收取一定的服務(wù)費(fèi)用。
五、化工彈簧式安全閥選型原則常見(jiàn)故障及排除方法 安全閥選擇或使用不當(dāng)，會(huì)造成閥門(mén)故障，這些故障如不及時(shí)排除則會(huì)影響閥門(mén)的功效和壽命，甚至不能起到安全保護(hù)作用，常見(jiàn)的故障及排除方法列于下表：注：GB/T 12243-2005《彈簧直接載荷式安全閥》整定壓力偏差規(guī)定：
六、化工彈簧式安全閥選型原則的維護(hù)與保養(yǎng) 為保證安全閥工作可靠及延長(zhǎng)安全閥的使用壽命,在使用中應(yīng)做到： 1. 定期檢查運(yùn)行中的安全閥是否泄漏, 卡阻及彈簧銹蝕等不正常現(xiàn)象,并注意觀察調(diào)節(jié)螺套及調(diào)節(jié)圈緊定螺釘?shù)逆i緊螺母是否有松動(dòng), 若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取適當(dāng)措施。 2. 應(yīng)定期將安全閥拆下進(jìn)行全面清洗,檢查并重新研磨,定壓后方可重新使用。 3. 安裝在室外的安全閥要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施,以防止雨、霧、塵埃銹污等臟物侵入安全閥及排放管道，當(dāng)環(huán)境低于攝氏零度時(shí)，還應(yīng)采取必要的防凍措施以保證安全閥動(dòng)作的可靠性。 |
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