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

  1. 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。
  2. 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

  1. 安装阀应安装在垂直向上的位置;
  2. 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

  1. 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;
  2. 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;
  3. 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;
  4. 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;
  5. 正常工作压力---(回座压力)---开启压力(整定压力)---排放压力;
  6. 设定压力:安全阀起跳压力;
  7. 背压:安全阀出口压力;
  8. 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)
  1. 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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