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一文快速了解安全閥,值得收藏!

通常,普通的閥門(mén)只是起到一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用,而安全閥除了有開(kāi)關(guān)的作用外,還可以起到保護設備、防止事故發(fā)生的作用,是特種設計上非常重要的安全附件。今天,小編就來(lái)帶大家一起了解安全閥的有關(guān)知識。

一、安全閥分類(lèi)及特點(diǎn)

1、按整體結構及加載機構分類(lèi)
安全閥按其整體結構及加載機構的不同可以分為重錘杠桿式、脈沖式和彈簧式三種。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)調整安全閥的開(kāi)啟壓力。

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優(yōu)點(diǎn):重錘杠桿式安全閥結構簡(jiǎn)單,調整容易而又比較準確,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構比較笨重,加載機構容易振動(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)閉及保持嚴密。
②脈沖式安全閥 
脈沖式安全閥由主閥和輔閥構成,通過(guò)輔閥的脈沖作用帶動(dòng)主閥動(dòng)作、其結構復雜,通常只適用于安全泄放量很大的鍋爐和壓力容器。

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③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)轉動(dòng)它上面的調整螺母來(lái)調節,利用這種結構就可以根據需要校正安全閥的開(kāi)啟(整定)壓力。

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優(yōu)點(diǎn):彈簧式安全閥結構輕便緊湊,靈敏度也比較高,安裝位置不受限制,而且因為對振動(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(zhù)閥的開(kāi)啟而發(fā)生變化,即隨著(zhù)閥瓣的升高,彈簧的壓縮量增大,作用在閥瓣上的力也跟著(zhù)增加。這對安全閥的迅速開(kāi)啟是不利的。另外,閥上的彈簧會(huì )由于長(cháng)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,從而使結構變得復雜起來(lái)。

2、按閥瓣開(kāi)啟的最大高度和流道之比分類(lèi)

按照閥瓣開(kāi)啟的最大高度與安全閥流道直徑之比來(lái)劃分,安全閥主要分為全啟式安全閥和微啟式安全閥兩種。

① 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)升力機構才能達到全開(kāi)啟,全啟式安全閥主要用于氣體介質(zhì)的場(chǎng)合。

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② 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。其動(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。

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3、按介質(zhì)排放方式分類(lèi)

按照介質(zhì)排放方式的不同,安全閥又可以分為開(kāi)放式、半封閉式和全封閉式等三種。

①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,以及對大氣不產(chǎn)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。

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③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、易燃氣體的容器。

4、按作用原理分類(lèi)

可以分為非直接作用式安全閥和直接作用式安全閥。

①非直接作用式安全閥

這類(lèi)安全閥可以分為帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥、先導式安全閥。

帶動(dòng)力輔助裝置的安全閥:借助于一個(gè)動(dòng)力輔助裝置,在低于正常開(kāi)啟壓力的情況下強制安全閥開(kāi)啟。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(zhù)、凍結的介質(zhì)的場(chǎng)合。同時(shí),也提供了一種在緊急情況下強制開(kāi)啟安全閥的手段。

先導式安全閥:依靠從導閥排出的介質(zhì)來(lái)驅動(dòng)或控制的,而導閥本身是一個(gè)直接作用式安全閥,有時(shí)也采用其他形式的閥門(mén)。適用于高壓、大口徑的場(chǎng)合。先導式安全閥的主閥還可以設計成依靠工作介質(zhì)來(lái)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(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,而且結構較復雜。

②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構加于閥瓣的機械載荷,使閥門(mén)開(kāi)啟。

這種安全閥具有結構簡(jiǎn)單,動(dòng)作迅速,可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但因為依靠結構加載,其載荷大小受到限制,不能用于高壓、大口徑的場(chǎng)合。

二、安全閥選型須知


1、安全閥各種數的確定

①確定安全閥公稱(chēng)壓力

根據工作溫度、閥門(mén)材料和最大工作壓力選定公稱(chēng)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,彈簧的工作壓力級與安全閥的工作壓力有著(zhù)不同的含義。彈簧的工作壓力級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,安全閥的開(kāi)啟壓力(即整定壓力)可以通過(guò)改變彈簧的預緊壓縮量進(jìn)行調節。而安全閥的工作壓力是指安全閥正常運行時(shí)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(chēng)壓力的安全閥,根據彈簧設計要求,可以分為多種不同的工作壓力級。選用安全閥時(shí),應根據所需開(kāi)啟壓力值確定閥門(mén)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(kāi)啟壓力)的1.1倍。

④材質(zhì)的確定

選用安全閥的材質(zhì)應考慮介質(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)濟性等多種因素。

⑤確定安全閥的通徑

根據必需排放量來(lái)確定,安全閥的排放能力≥必需排放量。被保護系統所必需的排放量是指系統發(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,應選用帶散熱器(翅片)的安全閥。

②對于易燃、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構的,則應采用封閉式帶板手安全閥。

③對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),應選用波紋管安全閥。另外對使用有腐蝕性介質(zhì)的安全閥,為防止彈簧及導向機構受介質(zhì)腐蝕,也應選用波紋管安全閥。

④液化槽(罐)車(chē),應采用內置式安全閥。

⑤對空氣、60℃以上熱水或蒸汽等非危害介質(zhì),應采用帶板手安全閥。

⑥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)式設備應采用彈簧式安全閥。

⑦對于泄放量大的工況,應選用全啟式;對于工作壓力穩定、泄放量小的工況,宜選用微啟式;對于容器長(cháng)度超過(guò)6m的應設置兩個(gè)或兩個(gè)以上安全閥;對于高壓、泄放量大的工況,宜選用非直接起動(dòng)式,如脈沖式安全閥。

⑧對于介質(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。

三、安全閥選型須知


1、安裝要求

①對于高毒性介質(zhì),要選用密封性良好的安全閥類(lèi)型。

②對于腐蝕性介質(zhì),安全閥要與爆破片組合安裝。

③對于重要安全閥,或者易受火災影響的安全閥,要設置噴淋保護。

④對于高溫介質(zhì)安全閥,高溫對彈簧影響較大,應避免選用彈簧式安全閥。

⑤安全閥要設置靜電跨線(xiàn)。

⑥為了防止安全閥反復啟閉,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。

⑦對于球罐用安全閥,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(mǎn)足球罐安全泄壓要求。

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安裝在易于檢修和調節之處,周?chē)凶銐蚩臻g。

④對于盛裝易燃、毒性、黏性介質(zhì)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)。

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(diǎn)位于壓力容器氣相空間的管道上。

⑥對于可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥,在其入口前設爆破片,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。

⑦安全閥要與截止閥反向安裝,減少閥門(mén)自重力影響,避免出現應力疲勞和排放振動(dòng)疲勞。

⑧在管道上安裝的安全閥,應設置在流體壓力比較穩定且距波動(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。

⑩對于液體介質(zhì)的管道、換熱器或壓力容器等,當閥門(mén)關(guān)閉可能會(huì )出現熱膨脹,造成壓力憋高的問(wèn)題時(shí),設置的安全閥可水平安裝,直接向下排出液體。

?安全閥的閥體,要支撐平穩。

?安全閥安裝點(diǎn),不能使安全閥承受過(guò)大的背壓值,應在規定允許范圍內。

?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),排放管的截面積應不小于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(chǎn)生化學(xué)反應的兩種氣體不能共用一根排放管。