视频简介
安全阀是一种关键的自动泄压装置,设计用于在设备或管道介质压力过高时自动开启,以避免超压造成的损害。根据开启程度,安全阀主要分为全启式和微启式两种;按结构形式,可分为重锤式、杠杆式、弹簧式及先导式等多种类型。此外,安全阀的选择还应考虑阀体结构、使用介质、工程压力和适用温度等因素。安全阀的校验至关重要,需定期进行,确保其功能正常,同时要关注介质要求及常见的故障排除。在选用安全阀时,需综合考虑其安全性、灵敏度、排量需求以及材质选择,以确保在特定工况下能有效保护设备安全,避免事故的发生。
视频脑图
内容要点
安全阀是什么,它的基本工作原理是什么?
安全阀是一种自动泄压阀,在设备或管道内介质压力超过规定安全值时会自动开启,通过排出一定数量的流体来防止管道或设备内介质压力过高。当压力恢复正常后,安全阀会自动关闭并阻止介质继续外流。
安全阀有哪些主要分类?
安全阀按照不同的标准有不同的分类。按阀瓣开启高度区分,分为全启式安全阀(开启高度大于或等于阀座流道直径的1/4)和微启式安全阀(开启高度为阀座流道直径的1/20至1/40)。按结构形式分,有重锤式、杠杆式、弹簧式、先导式等。按阀体结构分为封闭式结构和不封闭式结构。按使用介质分为蒸汽用、空气及其他气体用以及液体用安全阀。按工程压力和适用温度也有不同的分类,如低压、中压、高压、超高压安全阀,以及超低温、低温、常温、高温安全阀。按链接方式则有法兰连接、螺纹连接和焊接连接。最后,按照作用原理分为直接作用式安全阀和非直接作用式安全阀,其中非直接作用式安全阀包含先导式安全阀和带辅助装置的安全阀。
安全阀的密封面有哪些类型?
安全阀的密封面材料多样,包括硬质合金,适用于高温高压场景,尤其是中压安全阀;还有阀座密封面为2Cr13不锈钢,适用于一般饱和蒸汽和过热蒸汽环境;以及阀座密封面为奥氏体不锈钢,适用于含有酸碱等腐蚀成分的场合。此外,还有采用软密封材料如聚四氟乙烯或聚醚醚酮的,这类密封面常用于要求严格密封且有毒有害介质的场合,能实现零泄漏。同时,也有部分安全阀的阀体和阀盖由奥氏体不锈钢制成,以适应腐蚀性介质环境。
在阀门进口和出口存在压力差的情况下,为何需要增加波纹管?
当阀门进口有压力时,出口也会有压力,且在正常状态下,出口压力可能大于进口压力的10%以上。依据API520标准,为平衡背压对阀门开启的影响,防止出口压力形成的上下压力导致阀门开启异常,需增加波纹管来平衡这种背压。
背压式安全阀中波纹管的作用是什么?弹簧式安全阀有哪些分类及特点?
在背压式安全阀中,波纹管主要用于减少介质对阀门内部弹簧的腐蚀,并且在有危害性或腐蚀性强的介质环境下,波纹管能减少阀门漏点,阻止有害介质进入弹簧筒内对弹簧造成腐蚀,从而保护弹簧并确保阀门的正常工作。弹簧式安全阀分为微启式和全启式两种。全启式安全阀具有较大的开启高度(可达喉部直径的四分之一),适用于气体、液体、蒸汽等多种介质,排量较大;而微启式安全阀主要用于液体介质,常用于循环水或膨胀型安全阀,开启高度相对较小。
弹簧式安全阀的工作原理是什么?
弹簧式安全阀的工作原理是当罐内介质压力超过预先设定的整定压力时,弹簧受压缩促使阀芯离开阀座,阀门自动开启并泄压。当压力回到正常值时,弹簧力又将阀芯推回阀座,关闭阀门。
安全阀的基本构成包括哪些零件?
安全阀的基本构成包含阀体、阀瓣、阀座、调节圈、调节顶丝、反冲盘、导向套、隔热断、弹簧筒、阀杆、调节螺杆、紧锁螺母以及扳手等零件。其中,阀体作为承压件,阀瓣是开启密封的关键部件,阀座则是进口承压件及密封主要零件。
安全阀的整定压力是如何定义的,以及如何进行调整?
整定压力是指安全阀在运行条件下开启的一个预设的压力,即阀门进口测量的表压力,在该压力下,介质压力会使阀门开启并保持阀瓣与阀座上的力平衡。对于弹簧式安全阀,可以根据被保护设备工况调节弹簧紧缩量来调整整定压力,但定期校验是必要的,以确保安全阀在失灵时能有效保护设备。
排放压力和超过压力的概念是什么?
排放压力是指整定压力加上超过压力,通常以整定压力的百分比表示,如蒸汽应用中常用3%超压,火灾工况则用16%和21%超压。回坐压力则是安全阀排放后阀瓣重新与阀座接触时的进口静压力,而启闭压差则是安全阀整定压力与回坐压力之间的差值。
安全阀的被压力如何影响其工作,并在何种情况下需要考虑特殊设计?
被压力是安全阀排放出口处的压力,由排放压力和附加压力相加而成。如果被压力超过整定压力的10%以上,可能需要考虑改变阀门形式,例如采用波纹管平衡式安全阀。此外,如果阀门排至火炬系统且火炬处于承压状态,这个压力对阀门开启有影响时,也需对阀门选型进行考虑。
流道面积、开启高度、理论排量和实际排量的概念及关系是什么?
流道面积是指安全阀进口段关闭密封面之间流体最小横截面面积,用于计算无阻力影响的理想流量。开启高度指阀瓣离开关闭位置的最大高度,理论排量则是流道截面与安全阀流道面积相等的理想喷管设计排量。实际排量则是进口压力为额定排量时的实际通过安全阀的排量,通常小于理论排量。额定排量则是实际排量中允许用于安全阀使用的基准值,可通过不同方式确定。
密封实验压力是如何定义的,以及与整定压力的关系?
密封实验压力是在进行密封实验时的进口压力,在此压力下测量阀瓣与阀座密封间的泄漏率,应在整定压力后进行。此压力一般取整定压力的90%。
工作温度、适用介质温度范围以及出厂试验的内容是什么?
工作温度表示阀门在试用机制下的温度,通常用字母T表示;适用介质温度范围指阀门能适用的介质温度范围。出厂试验包括壳体强度试验、密封性能试验和整定压力试验等。
临界温度和临界压力的概念及其与介质的关系是什么?
临界温度是在水相变过程中水和水蒸气两相平衡共存的状态(饱和)所对应的温度,不同介质因其特性各异,临界温度也不同。临界压力则是对应临界点的压力。
安全阀型号编制方法是怎样的?
安全阀型号编制主要依据国标,由多个字母和数字组合而成,包括安全阀首字母“AA”,形式代号,结构形式代号,密封面材料代号,工程压力代号以及阀体材料代号等部分。通过查阅相关表格可得知阀门的具体结构、材料及工程压力标识。
PN小于1.6兆帕的灰铸铁阀体和PN大于2.5兆帕的碳素钢阀体是否可以省略代号?
可以省略代号。例如,对于PN大于2.5兆帕的碳素钢阀体,在型号编制时可以不写“C”表示碳素钢材质。
A42Y杠40这个安全阀型号代表什么意思?
A42Y杠40代表的安全阀,其中“A”是安全阀的首字母,“4”表示链接形式(法兰连接),“2”代表结构形式代号(封闭式全体式安全阀),“Y”表示阀座密封面材料为硬质合金,“40”表示工程压力为4.0兆帕,且由于大于2.5兆帕,所以省略了碳素钢的代号“C”。
安全阀校验装置包含哪些组成部分?安全阀校验时使用的介质有何要求?
安全阀校验装置主要包括校验台、气源和管路等部分,其中校验台能够模拟安全阀工作环境并在内部压力升高的情况下测试安全阀的起跳压力。校验介质应符合以下要求:蒸汽安全阀的试验需用蒸汽进行,若条件有限可用水或空气替代;空气和其他气体安全阀的试验可以用空气;液体安全阀的试验可以用水进行。
安全阀校验中的主要试验项目有哪些?
主要试验项目包括整定压力试验、密封性试验,有条件时还有回落压力试验。整定压力试验要求多次测试并符合相应允许误差范围;密封性试验则在整定压力调整合格后降低进口压力进行。
安全阀的校验周期是多少?什么情况下需要重新校验?安全阀校验前需要进行哪些准备工作?
安全阀校验周期一般为每年至少一次,若经过解体维修或更换零部件,应重新进行校验。此外,在运行过程中如果安全阀出现起跳或损坏并进行解体修理时,也需要重新校验。校验前需对安全阀进行清洗、解体检查,发现阀瓣阀座密封面、导向零件、弹簧、阀杆等有损伤、锈蚀、变形缺陷时需修理或更换。对于无法维修的安全阀,应予以报废。
在线检测安全阀的优势是什么?
在线检测安全阀可在不停止生产的情况下进行调校和整定压力检测,尤其适用于管线上的安全阀监测,能够在线调整安全阀的开启压力和回落压力,并通过计算机比较测试结果来判断安全阀是否满足技术要求。
弹簧式安全阀常见故障及原因是什么?
常见故障包括安全阀漏气(原因:阀芯与阀座接触面不严密)、规定压力时不开启(原因:阀芯与阀瓣粘连或弹簧调整压力过大)、不在规定压力下开启(原因:弹簧调整压力不够或弹簧失效、高温腐蚀导致弹簧松弛)、起跳不清脆(原因:调节圈位置不当或内部零件卡阻)、排放管道阻力大导致阀门开启不足(原因:排放管道设计不合理)以及震颤(原因:选型不当,排放能力过大)。
安全阀的主要性能指标有哪些?
安全阀的主要性能指标包括安全性、灵敏性、密封性和排量要求。安全性指的是阀门出厂时需按照国家相关标准进行强度试验和密封实验,确保机械性能符合国家标准。灵敏性体现在阀门起跳压力和回座压力应在国家标准及用户要求范围内,起跳迅速且回落压力稳定。密封性是指阀门回缩后的密封性能优良,无泄漏现象,需依据特定标准测量泄漏率并符合国家标准。对于有排量要求的安全阀,其起跳后的排放量需达到国家标准规定的要求。
如何根据介质特性选择合适的安全阀类型?
选择安全阀类型时,要考虑介质的工作温度、工作压力、介质性能等因素。例如,热水锅炉一般选用不带封闭带扳手的微启式安全阀;蒸汽锅炉或蒸汽管道采用不封闭带扳手的全启式安全阀;水等液体不可压缩介质通常用微启式安全阀,高压积水设备则选用封闭式全启式安全阀;气体等可压缩性介质使用弹簧式安全阀,如储气罐、气体管道;有毒、易燃易爆介质则选用密封式安全阀;特定情况下,如一级蒸汽锅炉可用重锤式安全阀,高压系统可能采用脉冲式(先导式)安全阀;液化气储罐等采用反向弹簧的内装饰安全阀,并需配合呼吸阀使用;井下排水或天然气管道则倾向于选用先导式安全阀,要求泄漏率为零。
如何确定安全阀的工作压力及工程通径?
安全阀的工作压力是指弹簧在允许的工作压力范围内,根据开启压力值进行整定压力调节。同一工程压力等级的安全阀可有多种不同的工作压力级别供用户选择。工程通径的确定应基于被保护系统所需的排放量来决定,所选用安全阀的额定排量应大于并尽可能接近所需的最小排放量,这个排放量是由系统工作条件、容量及可能引起超压的原因等因素决定的。
在订货安全阀时应提供哪些信息?
订购安全阀时,需要注明以下内容:安全阀的型号、工程通径(即工作压力)、安全阀的工作压力及整定压力,阀体材质以及密封面材质。对于有特殊介质要求的用户,在订货时应与生产厂商协商解决。
安全生产视频网