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泄压阀简介

发布时间2019-11-05人气:48

泄压阀简介

泄压阀

泄压阀是一种安全装置,旨在在过压事件中保护加压的容器或系统。
超压事件是指可能导致容器或系统中的压力增加超过指定设计压力或最大允许工作压力(MAWP)的任何情况。

泄压阀的主要目的是通过排出过压容器中的流体来保护生命和财产。

当今存在许多电子,气动和液压系统来控制流体系统变量,例如压力,温度和流量。这些系统中的每一个都需要某种类型的电源(例如电或压缩空气)才能运行。泄压阀必须始终能够运行,尤其是在系统控制无法正常工作的停电期间。因此,泄压阀的唯一动力来源是过程流体。

泄压阀

一旦出现导致系统或容器中压力升高到危险水平的状况,则泄压阀可能是唯一可以防止灾难性故障的设备。由于可靠性直接关系到设备的复杂性,因此重要的是,泄压阀的设计应尽可能简单。

泄压阀必须在预定的设定压力下打开,在规定的超压下流过额定容量,并在系统压力恢复到安全水平时关闭。泄压阀的设计材料必须与许多过程流体兼容,从简单的空气和水到腐蚀性最强的介质。它们还必须设计成能够在各种流体和流体相中始终稳定且稳定地运行。

弹簧式泄压阀

已经开发了基本的弹簧加载式泄压阀,以满足对简单,可靠,系统驱动的设备提供过压保护的需求。

右图显示了弹簧式泄压阀的结构。

该阀由安装在加压系统上的阀入口或喷嘴,在正常系统运行条件下紧贴喷嘴的阀瓣,防止其流动的弹簧,将阀瓣保持闭合的弹簧以及包含操作元件的阀体/阀盖组成。弹簧负载可调节,以改变阀门打开时的压力。

当泄压阀开始升起时,弹簧力会增加。因此,如果要继续提升,系统压力必须增加。因此,泄压阀允许超压余量达到最大升程。对于未点火系统上的阀门,此允许的超压通常为10%。该裕度相对较小,必须提供一些手段来协助提升工作。

因此,大多数泄压阀都具有辅助控制室或挤塞室,以提高升程。当阀瓣开始提起时,流体进入控制腔,使阀瓣的较大区域暴露于系统压力。

这会导致力的增量变化,从而过度补偿弹簧力的增加,并使阀门快速打开。同时,流体流动的方向相反,并且由于流动方向的变化而产生的动量效应进一步增强了升力。这些效果相结合,使阀门在允许的超压极限内达到最大升程和最大流量。由于在阀达到升程后,更大的阀瓣面积暴露在系统压力下,因此直到系统压力降低到低于设定压力的某个水平时,阀才会关闭。控制室的设计确定了闭合点的位置。
设定压力和关闭点压力之间的差称为泄压,通常表示为设定压力的百分比。

平衡波纹管阀和平衡活塞阀

当叠加的背压可变时,建议采用平衡的波纹管或平衡的活塞设计。典型的平衡波纹管显示在右侧。波纹管或活塞的有效压力面积等于阀瓣的阀座面积。阀盖已排气,以确保波纹管或活塞的压力区域始终处于大气压下,并在波纹管或活塞开始泄漏时提供明显的信号。因此,背压的变化对设定压力没有影响。但是,背压可能会影响流量。

泄压阀波纹管类型
泄压阀波纹管类型

溢流阀的其他设计

安全阀门。
安全阀是一种由入口静压力驱动的泄压阀,其特征在于快速打开或弹出动作。(通常用于蒸汽和空气服务。)


  • 升程安全阀低升程安全阀是一种安全阀,在该安全阀中,阀瓣会自动升起,从而实际排放面积取决于阀瓣的位置。

  • 全举式安全阀
    全举式安全阀是一种安全阀,在该安全阀中,阀瓣会自动举升,因此实际排放面积不会由阀瓣的位置决定。

泄压阀
泄压阀是一种由入口静压驱动的泄压装置,入口静压的逐渐升程通常与压力相对于打开压力的增加成比例。它可以配备一个封闭的弹簧外壳,适用于封闭的排放系统应用,主要用于液体服务。

安全泄压阀
安全泄压阀是一种泄压阀,其特点是快速打开或弹出动作,或者根据应用情况,与压力相对于开启压力的增加成比例地开启,可用于液体或可压缩流体。

  • 常规安全泄压阀
    常规安全泄压阀是一种泄压阀,其弹簧壳体通向该阀的排放侧。操作特性(开启压力,关闭压力和释放能力)直接受阀门背压变化的影响。

  • 平衡安全泄压阀
    平衡安全泄压阀是一种泄压阀,它采用了将背压对运行特性(开启压力,关闭压力和泄压能力)的影响降至最低的方法。

先导式泄压阀先导式
泄压阀是一种泄压阀,其中的主要泄压装置与自控辅助泄压阀组合并由其控制。

电动泄压阀
电动泄压阀是一种减压阀,其中的主要泄压装置与需要外部能源的装置组合并由其控制。

温度致动的泄压阀
温度致动的泄压阀是一种泄压阀,可以通过外部或内部温度或通过入口侧的压力来致动。

真空泄压阀
真空泄压阀是一种泄压装置,旨在允许流体进入以防止内部真空度过高。它的设计目的是在恢复正常状态后重新关闭并防止流体进一步流动。

守则,标准和建议措施

世界各地发布了许多有关泄压阀设计和应用的规范和标准。其中最广泛使用和公认的是ASME锅炉和压力容器规范,通常称为ASME规范。

大多数规范和标准是自愿的,这意味着它们可供制造商和用户使用,并可能写入采购和施工规范中。ASME规范在美国和加拿大是唯一的,已被大多数州和省级立法机构采用并受法律强制规定。

ASME规范为压力容器的设计和建造提供了规则。规范的各个部分涵盖了射击船,核船,未射击船以及其他主题,例如焊接和无损检查。根据ASME规范制造的船舶必须具有过压保护装置。规范中详细说明了允许的超压保护装置的类型和设计。

术语

以下定义摘自DIN 3320,但应注意,使用的许多术语和相关定义是通用的,并出现在许多其他标准中。如果在DIN 3320中未定义常用术语,则将ASME PTC25.3用作参考来源。此列表并不详尽,仅用作指导;不能代替当前的相关发行标准:

  • 工作压力(工作压力)
    是正常状态下要保护的系统中存在的表压。

  • 设定压力
    是在操作条件下直接加载的安全阀开始提升时的表压。

  • 试验压力
    是在试验台条件下(大气背压)直接加载的安全阀开始提升的表压力。

  • 开启压力
    是表压,在该压力下,升程足以排出预定的流量。它等于设定压力加开启压力差。

  • 复位压力
    是直接关闭安全阀的表压。

  • 累积背压
    是吹气在出口侧建立的表压。

  • 叠加的背压
    是关闭的阀门出口侧的表压。

  • 背压
    是吹气过程中在出口侧累积的表压(累积背压+叠加背压)。

  • 累积
    是压力超过要保护系统的最大允许工作表压的压力。

  • 开启压力差
    是指压力上升超过适合于允许预定流量的升程所需的设定压力。

  • 复位压力差
    是设定压力与复位压力之差。

  • 功能压力差
    是开启压力差与复位压力差之和。

  • 工作压力差
    是设定压力与工作压力之间的压力差。

  • 升程
    是指光碟离开关闭位置的行程。

  • 提起(打开)
    是碟片的第一个可测量的运动,即感觉到排出的噪音。

  • 流通面积
    是根据最小直径计算出的人体座椅上游或下游的横截面积,用于计算流量而不扣除任何障碍物。

  • 流径
    是阀座上游或下游的最小几何直径。


  • 安全阀的标称尺寸标记是入口的标称尺寸。

  • 理论流量
    是不考虑安全阀流量损失而从横截面积等于安全阀流量面积的孔口计算出的质量流量。

  • 实际流量是通过测量确定的流量。

  • 认证流量
    是实际流量减少了10%。

  • 放电系数
    是实际放电容量与理论放电容量之比。

  • 认证的放电系数
    是指将放电系数降低10%(也称为降额的放电系数)。

以下术语未在DIN 3320中定义,并取自ASME PTC25.3:

  • 排污(重新设定压力差)-
    实际爆破压力与实际重新设定压力之间的差,通常表示为设定压力的百分比或压力单位。

  • 冷差测试压力
    是在环境温度下使用测试流体将阀门设置在测试台上的压力。该测试压力包括使用条件的校正,例如背压或高温。

  • 额定流量压力
    是测量静压装置的泄压能力时的入口静压。

  • 泄漏测试压力
    是指定的入口静压力,根据标准程序在该压力下进行定量阀座泄漏测试。

  • 测得的释放能力
    是在流量额定压力下测得的泄压装置的释放能力。

  • 额定泄压能力
    是适用的法规或规定允许用作测压装置的基础的测得的泄压能力的一部分。

  • 过压
    是在泄压阀的设定压力之上的压力增加,通常表示为设定压力的百分比。

  • 爆裂压力
    是泄压阀的静态入口压力增加的值,在该压力下,可测量的升程,或者通过视,觉或听觉确定的排放连续进行。

  • 释放压力
    为设定压力加超压。

  • 慢火
    是设定压力和爆破压力之间的压力区域。

  • 最大工作压力
    是系统运行期间预期的最大压力。

  • 最大允许工作压力(MAWP)
    是在指定温度下,在其操作位置上,已建成容器顶部允许的最大表压。

  • 最大允许累积压力(MAAP)
    是最大允许工作压力加上根据适用的操作或火灾事故法规所确定的累积压力。

安全阀的存储和运输

储存和处理
由于清洁对于确保安全阀的良好操作和密封至关重要,因此在储存过程中应采取预防措施以防止所有异物进入。入口和出口保护器应保持在原位,直到准备将阀安装到系统中为止。注意保持阀门入口绝对清洁。建议将阀门存放在室内的原始运输容器中,远离灰尘和其他形式的污染。
安全阀必须小心操作,切勿受到冲击。粗暴地操作可能会改变压力设置,使阀门零件变形,并对阀座密封性和阀门性能产生不利影响。
切勿使用提升杆提升或搬运阀门。
当需要使用提升机时,应将链条或吊索放置在阀体和阀盖周围,以确保阀处于垂直位置以方便安装。

安装
许多阀门在首次投入使用时会因安装时未能正确清洁连接而损坏。在安装之前,必须彻底清除阀入口和安装阀的容器和/或管路上的法兰面或螺纹连接,以清除所有污垢和异物。
由于进入和通过安全阀的异物可能会损坏阀门,因此,必须对检查并最终安装了阀门的系统进行检查和清洁。尤其是新系统中容易包含异物,这些异物在施工过程中会无意中被卡住,并且在阀门打开时会损坏阀座表面。在安装安全阀之前,应彻底清洁系统。
所用垫圈的尺寸必须适合特定的法兰。内径必须完全清除安全阀的入口和出口,以使垫圈不会限制流量。
对于法兰阀,请均匀拉下所有连接螺栓或螺栓,以免阀体变形。对于螺纹阀,请勿在阀体上用扳手。使用进样口衬套上提供的六角形平面。
安全阀旨在在狭窄的压力范围内打开和关闭。阀门安装要求进水和出水管道的精确设计。有关准则,请参阅国际,国家和行业标准。

入口管道
将此阀门尽可能直接连接并尽可能靠近要保护的容器。
阀门应垂直安装在直立位置,或者直接安装在压力容器的喷嘴上,或者安装在短连接配件上,该配件可在容器和阀门之间提供直接,畅通的流动。将安全阀安装在此建议位置以外的位置会对其操作产生不利影响。
切勿将阀门安装在内径小于阀门入口连接的配件上。

排放管道
排放管道应简单直接。尽可能在阀出口附近使用“断开”连接。所有排放管道应尽可能直接直达最终释放点以进行处置。阀门必须排放到安全的处置区域。必须正确排空排放管道,以防止液体积聚在安全阀的下游侧。
排放管道的重量应由单独的支撑物支撑,并适当支撑,以在阀门释放时承受反作用力。还应支撑阀门,以抵抗任何摇摆或系统振动。
如果阀门排放到加压系统中,请确保阀门是“平衡”设计。“不平衡”设计的排放压力会对阀门性能和设定压力产生不利影响。
不得使用内径小于阀门出口连接的配件或管道。
平衡波纹管安全阀的阀盖必须始终排空,以确保阀正常工作,并在波纹管发生故障时提供可靠的信息。不要堵塞这些开放的通风口。当流体是易燃,有毒或腐蚀性时,应将阀盖通风孔用管道输送到安全位置。


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