心智圖資源庫 安全設施之安全閥【工作原理版】
作為關鍵的控制安全設施,安全閥在防止壓力過高的潛在危害方面發揮巨大作用。了解其運作原理,能夠進行正確的選型、維護、巡查和故障排除,是確保企業內部設備達到四懂三會標準、並保證其正常運作的重要步驟。
編輯於2024-01-29 08:22:02Microbiologia medica, Infezioni batteriche e immunità riassume e organizza i punti di conoscenza per aiutare gli studenti a comprendere e ricordare. Studia in modo più efficiente!
La teoria cinetica dei gas rivela la natura microscopica dei fenomeni termici macroscopici e le leggi dei gas trovando la relazione tra quantità macroscopiche e quantità microscopiche. Dal punto di vista del movimento molecolare, vengono utilizzati metodi statistici per studiare le proprietà macroscopiche e modificare i modelli di movimento termico delle molecole di gas.
Este é um mapa mental sobre uma breve história do tempo. "Uma Breve História do Tempo" é um trabalho científico popular com influência de longo alcance. Ele não apenas introduz os conceitos básicos da cosmologia e da relatividade, mas também discute os buracos negros e a expansão. Do universo. questões científicas de ponta, como inflação e teoria das cordas.
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安全閥
四、安全閥失效模式及因應措施
01不正常開啟
低於整定壓力開啟,即不到整定壓力開啟。
(1)整定壓力不準。因應措施:重新調整彈簧的壓縮量;
(2)彈簧老化彈性下降。由於長期使用或介質腐蝕,導致彈簧老化,進而彈力下降。應對措施:適當旋緊調整螺桿或更換彈簧。
(3)工作溫度升高,導致開啟壓力降低。因應措施:在常溫下調整而用於高溫時,常溫下的設定壓力值應略高於所要求的開啟壓力值。
(4)因洩漏等原因,安全閥使用環境高於彈簧允許工作溫度造成彈簧彈性下降。應對措施:及時研磨密封面以消除洩漏並更換新彈簧。
(5)安全閥傾斜,因安裝或觸碰擠壓,導致安全閥傾斜。應對措施:安全閥特別是靜重式安全閥和槓桿式安全閥須垂直安裝,並設置堅固防護圈。
超整定壓力開啟,即超過設備最高允許工作壓力才開啟。這就失去了安全閥的過載保護功能,造成這種情況的原因及應對措施如下
(1)整定壓力不準,整定壓力調得太高。應對措施:重新調整彈簧的壓縮量。
(2)閥瓣與閥座黏住。因安全閥在長時間運轉中未曾動作,又未作定期檢查、維修而造成生鏽,導致閥瓣與閥座沾黏。因應措施:定期對安全閥作手動放氣或放水試驗,使用過程中註意防濕防潮。
(3)內部異物卡阻,閥瓣無法克服障礙物上升,導致開啟壓力增大或無法開啟。應對措施:檢查清除異物。
(4)外部異物卡阻,靜重式或槓桿式安全閥外部人為加重或其他原因阻礙閥瓣正常開啟。應對措施:檢查清除異物。
(5)工作溫度降低,導致開啟壓力升高。因應措施:在常溫下調整而用於低溫時,常溫下的整定壓力值應略低於所要求的開啟壓力值。
02安全閥洩漏
在設備正常工作壓力下,閥瓣與閥座密封面之間發生超過允許程度的滲漏
(1)閥瓣與閥座密封面之間有雜質。應對措施:可使用提升扳手將閥開啟幾次,將雜質或贓物沖掉;
(2)密封面損傷。由於密封面的材質、硬度、組裝等原因,安全閥起跳迴座過程致使密封面變形、錯位,或因密封介質溫度變化而造成密封面膨脹變形,都可能導致介質洩漏。應對措施:根據密封介質的性質、可能的溫度變化等選用合適材質的安全閥,對安全閥密封面的缺陷或者損傷,應視情況不同而採用研磨、車削後研磨的方法加以修復,同時注意研磨方式,以防止出現溝槽。
(3)密封墊損傷。因雜質或硬物卡、擠、壓等致使密封墊損傷,更換合格密封墊,同時注意安放密封墊時首先清潔安裝位置及安裝物件;
(4)閥桿彎曲、傾斜,使閥瓣與閥座錯位。應對措施:重新組裝或更換;
(5)彈簧彈性降低或失去彈性,因彈簧被介質腐蝕或介質溫度升高導致彈簧變軟,預緊力減小,發生滲漏。應對措施:加強彈簧防鏽蝕和隔熱措施,及時更換彈簧或重新調整開啟壓力。
(6)彈簧斷裂。應對措施:重新更換彈簧。
(7)裝配不當或有關零件尺寸不合適,裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結合面有透光現象,原因是閥芯閥座密封面過寬不利於密封。應對措施:檢查閥芯周圍配合間隙大小及均勻性,確保閥芯頂尖孔與密封面同正度;檢查各部間隙不允許抬起閥芯;圖紙要求適當減小密封面寬度實現有效密封。
(8)閥體結合面滲漏,結合面螺栓拴緊力不夠或緊偏,造成結合面密封不好;閥體結合面密封墊不符合標準。應對措施:調整螺栓緊力,緊螺栓時一定要按對角把緊方式進行,最好是邊緊邊測量各處間隙,將螺栓緊到緊不動為止,並使結合面各處間隙一致,其次,應採用合乎標準的密封墊。
(9)閥桿與閥瓣接觸處鏽蝕,造成閥瓣自就位能力喪失,在外露閥桿受到擾動時,閥瓣隨著偏移,造成密封失效,發生洩漏。應對措施:定期檢查閥桿與閥瓣接觸槽,採取合理的防銹措施。
(10)整定壓力與設備工作壓力過於接近,由於設備工作壓力波動範圍接近或超過安全閥的密封壓力,可能造成洩漏。應對措施:選用適當的安全閥,合理設定安全閥整定壓力。
03安全閥瓣不穩
瓣頻跳或顫振。頻跳指的是安全閥迴座後,待壓力稍一升高,安全閥又將開啟,反覆幾次出現,這種現象稱為安全閥的「頻跳」。發生頻跳現象對安全閥密封極為不利,極易造成密封面洩漏。安全閥在排放過程中出現的抖動現象,稱為安全閥的顫振,顫振現象發生極易造成金屬疲勞,使安全閥機械性能下降,造成嚴重設備隱患。其不穩主要是:
(1)彈簧剛度太大,閥瓣上升不到開啟高度,排放量過小,安全閥開啟後壓力繼續上升,導致重新開啟。應對措施改用剛度適當的彈簧;
(2)調節圈調整不當,通道面積過大,安全閥開啟後,壓力急劇下降到工作壓力以下,閥門將隨著閥瓣對閥座的劇烈撞擊而關閉,由於壓力升高根源並未消除,閥瓣再次開啟,形成頻跳。因應措施:重新調整調節圈位置。
(3)排放管道阻力過大,流出的介質動量急劇減小,造成過大的排放背壓。因應措施:減小排放管道阻力,清除排放管障礙。
(4)閥門使用不當,選用閥門排放能力太大。因應措施:使選用的閥門額定排量盡可能接近設備必需的排放量。
安全閥動作後迴座不正常
排氣後壓力持續上升。這主要是:
(1)選用的安全閥排量小於設備的安全洩放量,安全閥開啟後,來不及將超壓部分介質排掉,壓力容器壓力持續上升。因應措施:重新選用適當的安全閥。
(2)閥桿中線不正或彈簧生鏽,使閥瓣不能升到應有的高度,使得安全閥排放量減少。應對措施:重新組裝閥桿或更換彈簧,並注意彈簧的防銹措施;
(3)排氣管截面不夠,使得安全閥排氣量小於設備的安全洩放量。因應措施:採用符合安全排放面積的排氣管。
(4)彈簧等級不符合要求,由於剛好度過小,調整時彈簧壓縮量過大,造成開啟高度不夠。應對措施:更換相應等級的彈簧,彈簧的剛度要適當。
排放後閥瓣不迴座。這主要是:
(1)彈簧彎曲閥桿、閥瓣安裝位置不正或卡住。因應措施:應重新組裝,認真檢驗運動部件是否有碰傷、拉毛、鐵鏽或毛邊等缺陷,並及時清除。
(2)安全閥彈簧在使用過程中斷裂,開啟後,斷裂處錯位,造成閥瓣無法正常迴座。應對措施:及時更換新彈簧。
三、安全閥安裝須知
1、安裝要求
①對於高毒性介質,要選用密封性良好的安全閥種類。
②對於腐蝕性介質,安全閥要與爆破片組合安裝。
③對於重要安全閥,或易受火災影響的安全閥,要設定噴淋保護。
④對於高溫介質安全閥,高溫對彈簧影響較大,應避免選用彈簧式安全閥。
⑤安全閥要設定靜電跨線。
⑥為了防止安全閥反覆啟閉,產生顫振,損壞閥門,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。
⑦對於球罐用安全閥,要安裝雙安全閥,且其中任何一個安全閥的洩壓能力,都能滿足球罐安全洩壓要求。
2、安裝位
①安裝位置,盡量靠近被保護的設備或管道。
②垂直向上安裝。
③安裝在易於檢修和調整之處,周圍有足夠空間。
④對於盛裝易燃、毒性、黏性介質的容器、設備,可在安全閥前裝截止閥,但截止閥的流通面積,不得小於安全閥的最小流通面積,並加裝鉛封,保證截止閥處於全開、常開狀態。
⑤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位於壓力容器氣相空間的管道上。
⑥對於可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥,在其入口前設爆破片,並在安全閥與爆破片之間,加裝檢查閥,在其入口管道上採取反吹掃、伴熱或保溫等防堵措施。
⑦安全閥要與截止閥反向安裝,減少閥門自重力影響,避免應力疲勞及排放振動疲勞。
⑧在管道上安裝的安全閥,應設置在流體壓力較穩定且距波動源有一定距離的地方,不能安裝在水平管的死角處。
⑨對空緊急排放,管口要平整、不尖銳,沒有毛刺,以防產生靜電放電。
⑩對於液體介質的管路、熱交換器或壓力容器等,當閥門關閉可能會出現熱膨脹,造成壓力憋高的問題時,設定的安全閥可水平安裝,直接向下排出液體。
⑪安全閥的閥體,要支撐平穩。
⑫安全閥安裝點,不能使安全閥承受過大的背壓值,應在規定允許範圍內。
⑬介質為極度和高度危害或易燃易爆介質的容器,安全閥的排出口應引至安全地點,並妥善處理。
兩個以上的安全閥若共用一根排放管時,排放管的截面積應不小於所有安全閥出口截面積的總和,但氧氣或可燃氣體以及其他能相互產生化學反應的兩種氣體不能共用一根排放管。
二、安全閥選型須知
1.安全閥各種參數的決定
①確定安全閥公稱壓力
根據工作溫度、閥門材料和最大工作壓力選定公稱壓力。
②確定安全閥的工作壓力等級
根據壓力容器的設計溫度和設計壓力選定工作壓力等級,彈簧的工作壓力等級與安全閥的工作壓力有不同的意義。彈簧的工作壓力級則是指某一彈簧所允許使用的工作壓力範圍,在該壓力範圍內,安全閥的開啟壓力(即整定壓力)可以藉由改變彈簧的預緊壓縮量來調整。而安全閥的工作壓力是指安全閥正常運作時閥前所承受的靜壓力,它與被保護系統或設備的工作壓力相同。同一公稱壓力的安全閥,依彈簧設計要求,可分為多種不同的工作壓力級。選用安全閥時,應依所需開啟壓力值決定閥門的工作壓力級。
③確定安全閥的排放壓力Pd
蒸汽鍋爐安全閥的排放壓力為整定壓力的1.03倍,安全閥的排放壓力一般為整定壓力(開啟壓力)的1.1倍。
④材質的確定
選用安全閥的材質應考慮介質的工作溫度、工作壓力,介質性能以及材料的工藝性,經濟性等多種因素。
⑤確定安全閥的通徑
根據必需排放量來決定,安全閥的排放能力≥必需排放量。被保護系統所必需的排放量是指系統發生異常超壓時為防止超壓所必須排除的量,它是由系統或設備的工作條件、容量以及可能引起超壓等因素決定的。
2、安全閥特殊結構的確定
①對於開啟壓力大於3MPa蒸汽用的安全閥或介質溫度超過320℃的氣體用的安全閥,應選用帶散熱器(翅片)的安全閥。
②對於易燃、毒性為極度或高度危害介質必須採用封閉式安全閥,如需採用有提升機構的,則應採用封閉式帶板手安全閥。
③對承受附加背壓力的安全閥,且其背壓力變化量超過整定壓力10%時,應選用波紋管安全閥。另外對使用有腐蝕性介質的安全閥,為防止彈簧及導引機構受介質腐蝕,也應選用波紋管安全閥。
④液化槽(罐)車,應採用內置式安全閥。
⑤對空氣、60℃以上熱水或蒸氣等非危害介質,應採用附板手安全閥。
⑥工作壓力低的固定式容器,可採用靜重式(壓力鍋)或槓桿重錘式安全閥。移動式設備應採用彈簧式安全閥。
⑦對於洩放量大的工況,應選用全啟式;對於工作壓力穩定、洩放量小的工況,宜選用微啟式;對於容器長度超過6m的應設置兩個或兩個以上安全閥;對於高壓、洩放量大的工況,宜選用非直接起動式,如脈衝式安全閥。
⑧對於介質較濃稠且易堵塞的,宜選用安全閥與爆破片的串聯組合式的洩放裝置。
一、安全閥分類及特點
1、依整體結構及加載機構分類
①重錘槓桿式安全閥
重錘槓桿式安全閥是利用重錘和槓桿來平衡作用在閥瓣上的力。根據槓桿原理,它可以使用質量較小的重錘透過槓桿的增大作用獲得較大的作用力,並透過移動重錘的位置(或變換重錘的質量)來調整安全閥的開啟壓力。
優點
重錘槓桿式安全閥結構簡單,調整容易而又比較準確,所加的負荷不會因閥瓣的升高而有較大的增加,適用於溫度較高的場合,過去用得比較普遍,特別是用在鍋爐和溫度較高的壓力容器上。
缺點
但重錘槓桿式安全閥結構較笨重,加載機構容易振動,並常因振動而產生洩漏;其迴座壓力較低,開啟後不易關閉及保持嚴密。
圖片
②脈衝式安全閥
脈衝式安全閥由主閥和輔閥構成,透過輔閥的脈衝作用帶動主閥動作、其結構複雜,通常只適用於安全洩放量很大的鍋爐和壓力容器。
優點:
彈簧式安全閥結構輕巧緊湊,靈敏度也比較高,安裝位置不受限制,而且因為對振動的敏感度小,所以可用於移動式的壓力容器上。
缺點:
所加的負荷會隨著閥的開啟而改變,也就是隨著閥瓣的升高,彈簧的壓縮量增加,作用在閥瓣上的力也跟著增加。這對安全閥的迅速開啟是不利的。另外,閥上的彈簧會因為長期受高溫的影響而使彈性減少。用於溫度較高的容器上時,常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題,使結構變得複雜。
圖片
③彈簧式安全閥 (較為普遍)
彈簧式安全閥是利用壓縮彈簧的力來平衡作用在閥瓣上的力。螺旋圈形彈簧的壓縮量可以透過轉動它上面的調整螺帽來調節,利用這種結構就可以根據需要校正安全閥的開啟(整定)壓力。
優點:
彈簧式安全閥結構輕巧緊湊,靈敏度也比較高,安裝位置不受限制,而且因為對振動的敏感度小,所以可用於移動式的壓力容器上。
缺點:
所加的負荷會隨著閥的開啟而改變,也就是隨著閥瓣的升高,彈簧的壓縮量增加,作用在閥瓣上的力也跟著增加。這對安全閥的迅速開啟是不利的。另外,閥上的彈簧會因為長期受高溫的影響而使彈性減少。用於溫度較高的容器上時,常常要考慮彈簧的隔熱或散熱問題,使結構變得複雜。
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2、介質排放方式的不同分類
①開放式安全閥
開放式安全閥的閥蓋是開放的,使彈簧腔室與大氣相通,這樣有利於降低彈簧的溫度,主要適用於介質為蒸汽,以及對大氣不產生污染的高溫氣體的容器。
②半封閉安全閥
半封閉式安全閥所排出的氣體部分通過排氣管,也有一部分從閥蓋與閥桿間的間隙中漏出,多用於介質為不會污染環境的氣體的容器。
③全封閉安全閥
全封閉式安全閥排氣時,氣體全部經由排氣管排放,介質不能向外洩漏,主要用於介質為有毒、易燃氣體的容器。
3.依閥瓣開啟的最大高度及流道之比分類
① 全啟式安全閥
全啟式安全閥的開啟高度大於或等於流道直徑的1/4。全啟式安全閥的排放面積是閥座喉部最小截面積。其動作過程是屬於兩段作用式,必須藉助於一個升力機構才能達到全開啟,全啟式安全閥主要用於氣體介質的場合。
② 微啟式安全閥
微啟式安全閥的開啟高度小於流道直徑的1/4,通常為流道直徑的1/40一1/20。其動作過程是比例作用式的,主要用於液體場合,有時也用於排放量很小的氣體場合。
4.依作用原理分類
①非直接作用式安全閥
這類安全閥可分為附動力輔助裝置的安全閥、先導式安全閥。
附動力輔助裝置的安全閥:借助於一個動力輔助裝置,在低於正常開啟壓力的情況下強制安全閥開啟。適用於開啟壓力很接近工作壓力的場合,或需定期開啟安全閥以進行檢查或吹除黏著、凍結的介質的場合。同時,也提供了一種在緊急情況下強制開啟安全閥的手段。
先導式安全閥:依靠從導閥排出的介質來驅動或控制的,而導閥本身是一個直接作用式安全閥,有時也採用其他形式的閥門。適用於高壓、大口徑的場合。先導式安全閥的主閥還可以設計成依靠工作介質來密封的形式,或者可以對閥瓣施加比直接作用式安全閥大得多的機械載荷,因而具有良好的密封性能。同時,它的動作很少受背壓的影響。這種安全閥的缺點在於它的可靠性同主閥和導閥有關,動作不如直接作用式安全閥那麼迅速、可靠,而且結構較複雜。
②直接作用式安全閥
直接作用式安全閥是在工作介質的直接作用下開啟的,即依靠工作介質壓力的作用克服加載機構加於閥瓣的機械載荷,使閥門開啟。