专题十五:安全阀 工作压力 整定压力 起跳压力
一、定义和用途
- 安全阀是阀门家族中的一个特殊分支;特殊在它不仅仅起开关作用,而且起保护设备的作用;
- 安全阀主要用于锅炉、压力容器、压力管道上,它又叫“泄压阀”,根据工作压力或工作温度自动启闭,一般安装在封闭系统上;自动开启泄压或降温,保证设备和管道内的介质压力或温度在设定的某个值以下;
- 当受压设备中介质压力由于某种原因而异常升高时,阀门达到规定高度规定开启高度,作全量排放;当介质压力由于安全阀的排放而降低,达到另一规定值时,阀门又自动关闭,阻止介质继续排出;当介质压力处于正常工作压力时,阀门保持关闭和密封状态。
二、原理
- 直接作用式安全阀:以弹簧式安全阀为例
弹簧式安全阀
- 非直接作用式安全阀:以先导式安全阀为例:
先导式安全阀
三、对安全阀的基本要求
(1)安全阀的功能:a)安全阀正常工作室处于关闭密封状态;b)安全阀开启(初始开启);c)安全阀排放(全开启);d)安全阀关闭(回座);
四、安全阀的型号编制方法
- 依据标准JB 308-2004《阀门型号编制规则》:由7个单元组成:a.阀门类型代号(用A表示安全阀);b.传动方式;c.连接形式;d.结构形式;e.阀座密封面或衬里材料;f.公称压力;g.阀体材料。
- 表一:阀门类型代号
类型 |
代号 |
类型 |
代号 |
闸 阀 |
Z |
旋 塞 阀 |
X |
截 止 阀 |
J |
止回阀和底座 |
H |
节 流 阀 |
L |
安 全 阀 |
A |
球 阀 |
Q |
减 压 阀 |
Y |
蝶 阀 |
D |
疏 水 阀 |
S |
隔 膜 阀 |
G |
表二:连接形式:
连接形式 |
代 号 |
连接形式 |
代 号 |
内 螺 纹 |
1 |
对 夹 |
7 |
外 螺 纹 |
2 |
卡 箍 |
8 |
法 兰 |
4 |
卡 套 |
9 |
焊 接 |
6 |
双 联 |
3 |
表三:结构形式:
安全阀结构形式 |
代 号 |
||||
弹 簧 |
封 闭 |
带散热片 |
全 启 式 |
0 |
|
微 启 式 |
1 |
||||
全 启 式 |
2 |
||||
带扳手 |
全 启 式 |
4 |
|||
不 封 闭 |
双弹簧微启式 |
3 |
|||
微 启 式 |
7 |
||||
全 启 式 |
8 |
||||
微 启 式 |
5 |
||||
带控制机构 |
全 启 式 |
6 |
|||
脉 冲 式 |
9 |
表四:阀座密封面或衬里材料:
阀座密封面或衬里材料 |
代 号 |
阀座密封面或衬里材料 |
代 号 |
铜合金 |
T |
渗氮钢 |
D |
橡胶 |
X |
硬质合金 |
Y |
尼龙塑料 |
N |
衬胶 |
J |
氟塑料 |
F |
衬铅 |
Q |
锡基轴承合金(巴式合金) |
B |
搪瓷 渗硼钢 |
C P |
合金钢 |
H |
表五:阀体材料代号:
阀体材料 |
代号 |
阀体材料 |
代号 |
灰铸铁 |
Z |
1Cr5Mo ZG1Cr5Mo |
I |
可锻铸铁 |
K |
1Cr18Ni9Ti ZG1Cr18Ni9Ti |
P |
球墨铸铁 |
Q |
1Cr18Ni12Mo2Ti ZG1Cr18Ni12Mo2Ti |
R |
铜及铜合金 |
T |
12CrMoV ZG12CrMoV |
V |
碳钢 |
C |
举例:A42Y-16C DN50的含义:A---安全阀;4---法兰连接;2---全启式封闭弹簧;Y---密封面材质或衬里材料是硬质合金;16---公称压力是1.6MPa;C---阀体材料是碳钢;DN50---公称通径。
五、安全阀的安装和调试
- 安装阀应安装在垂直向上的位置;
- 安全阀的调试:(1)整定压力调试:a)制造厂的出厂调试;b)安装现场调试;c)定期校验---校验台。
六、相关名词
- 公称压力:在常温时的最高许用应力;安全阀制造时是按公称压力设计的;
- 开启压力:=额定压力=整定压力=起跳压力 :安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力,在该压力下,开始有可以测量和目视的开启高度,比如开启1cm;
- 排放压力:阀瓣达到规定高度时的进口压力,明显要比整定要大;此时,介质开始排放,泄压;
- 回座压力:排放之后,也就是泄压以后,阀瓣重新与阀座接触,阀瓣回到原处,即此刻开启高度为0,此时的进口压力就是回座压力;
- 正常工作压力---(回座压力)---开启压力(整定压力)---排放压力;
- 设定压力:安全阀起跳压力;
- 背压:安全阀出口压力;
- 超压:安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力;
七、分类
- 按结构形式分三类:弹簧式安全阀(普遍)、杠杆式安全阀、脉冲式安全阀
- 按连接方式分两类:螺纹安全阀、法兰安全阀(常用)
- 弹簧式安全阀:弹簧式是指阀瓣与阀座的密封靠的是弹簧的作用力;结构简单,适用范围广,价格经济,对介质不过分挑剔。
典型应用于电站锅炉
典型应用于长输管线
典型应用于罐区
八、举例
- DN250,S15,工作压力=1.5MPa;整定压力=2MPa;
- DN150,S40,工作压力=4MPa;整定压力=4.75MPa;
- DN300,S05,工作压力=0.5MPa;整定压力=0.9MPa;
- DN10,工作压力=3.4MPa;整定压力=6.6MPa;螺纹法兰;
九、各类安全阀结构图
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