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上海申江閥門(mén)廠(chǎng)安全閥講座三,安全閥性能要求

上海申江閥門(mén)廠(chǎng)作為一家老牌的上海安全閥企業(yè)。現特別為社會(huì )各界朋友設立安全閥講座,詳細解釋安全閥知識。如有關(guān)于安全閥的問(wèn)題,歡迎致電我廠(chǎng),我廠(chǎng)為您安全閥的選型及詢(xún)價(jià)提供最專(zhuān)業(yè)的指導。

安全閥作為鍋爐、壓力容器、受壓設備及連接管路的超壓保護裝置,這種功能是通過(guò)下列動(dòng)作來(lái)實(shí)現的:當達到最高允許工作壓力時(shí)候,安全閥能可靠的開(kāi)啟到全開(kāi)啟高度并排放規定數量的工作介質(zhì);在開(kāi)啟狀態(tài)下,安全閥應當穩定而無(wú)振蕩的排放;安全閥應在壓力降至一定值時(shí)及時(shí)有效的關(guān)閉,在關(guān)閉狀態(tài)下,保證和恢復必要的密封性。為保證安全和使用,安全閥在以下幾個(gè)方面的要求均應得到滿(mǎn)足。 

1、準確地開(kāi)啟。 

這是對安全閥的最基本要求,當工作介質(zhì)超過(guò)正常的操作壓力漸漸達到開(kāi)啟壓力時(shí),安全閥的關(guān)閉件應能準確地在設定的整定壓力打開(kāi)泄壓。安全閥對壓力升高的反應不靈敏會(huì )導致開(kāi)啟的滯后,這對于設備內為液壓介質(zhì)或液壓系統來(lái)說(shuō)是非常危險的。對于不可壓縮的液體,壓力升高可能大大超過(guò)設備能夠承受的載荷,從而導致破裂損壞等危險情況出現。 開(kāi)啟壓力的偏差,在有關(guān)規范和標準中有明確的規定。安全閥在進(jìn)行開(kāi)啟壓力試驗時(shí),其偏差應嚴格控制在規定的范圍內。  

2、適時(shí)地全開(kāi)。 

    安全閥從開(kāi)啟到全開(kāi),是一個(gè)壓力積聚的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程的時(shí)間長(cháng)短是設計人員所要研究的主要課題,任何場(chǎng)合所安裝的安全閥都要求它能迅速到達全開(kāi)狀態(tài),及時(shí)地全排放,從而能安全有效地將超壓介質(zhì)可靠地排出,達到安全閥規定的排放量要求,起到保護受壓設備的安全運行目的。 

3、穩定地排放 

安全閥迅速開(kāi)啟并達到規定的開(kāi)啟高度(全開(kāi)啟)時(shí),安全閥應穩定地保持在排放狀態(tài),并能夠排放出額定的排量。 安全閥穩定地排放,應有合理結構形式及良好的機械特性,沒(méi)有頻跳、顫振、卡阻等現象。安全閥的通道幾何尺寸及其結構應符合計算得到的參數。如果通道截面積過(guò)小,安全閥開(kāi)啟后,來(lái)不及將超壓部分的介質(zhì)排掉,壓力容器壓力繼續上升,那是十分危險的

相反,通道截面積過(guò)分大于計算值,安全閥開(kāi)啟后,壓力將急劇下降到工作壓力以下,閥門(mén)將隨著(zhù)閥瓣對閥座的劇烈撞擊而關(guān)閉。由于壓力升高的根源并未消除,閥瓣再次開(kāi)啟.形成頻跳,結果會(huì )造成閥座與閥瓣密封面的損壞。當用于不可壓縮的液體時(shí),還會(huì )引起系統中的水錘現象. 

    安全閥在規定的壓力下可靠地達到全開(kāi)啟高度,并達到規定的排放能力.這一要求是重要的。對同樣參數的介質(zhì),同樣口徑的安全閥,結構形式等不同,排放能力會(huì )有很大差別。目前,安全閥的發(fā)展趨向是提高排放能力。據有關(guān)資料介紹,全啟式安全閥的排放系數業(yè)已達到0 . 975 ,要提高排放系數,必須增大閥瓣的開(kāi)啟高度和受壓面積,充分利用氣流的反沖作用。因為高速流動(dòng)的氣流,其方向改變時(shí),動(dòng)量的變化會(huì )產(chǎn)生巨大的閥瓣升力,安全閥在穩定地排放時(shí),排放壓力應小于或等于標準規定的最高值。如,彈簧直接載荷式安全閥在GB 12243 中規定:對于蒸氣、空氣或水用安全閥的排放壓力分別應小于或等于其整定壓力1.031.101.20倍。 

4、良好的回座性能 

當安全閥排放一定時(shí)間后.介質(zhì)壓力下降至一定值.閥瓣下落與閥座密封面接觸,重新達到密封狀態(tài).安全閥能及時(shí)有效地回座關(guān)閉,是性能良好的~個(gè)標志。因為安全閥發(fā)生動(dòng)作.也不一定要求設備或系統停止運轉和進(jìn)行維修。有時(shí),安全閥發(fā)生動(dòng)作是由子系統中的誤操作等偶然因素所引起的,在這種情況下,不希望安全閥回座壓力降低到低于工作壓力太多。安全閥出現關(guān)閉不嚴的情況,是由子在密封面之間流過(guò)的介質(zhì)薄層不能被截斷,也就沒(méi)有可能在設備的工作壓力下恢復密封性。回座壓力過(guò)低意味著(zhù)能量和介質(zhì)的過(guò)多損失,井給設備與系統恢復正常運行帶來(lái)困難;相反.回座壓力也不宜過(guò)高,當回座壓力高到接近開(kāi)啟壓力時(shí),容易導致閥門(mén)重新開(kāi)啟,造成閥門(mén)頻跳,不利于關(guān)閉后重新建立密封。安全閥動(dòng)作以后重新建立密封,比維持原有密封狀態(tài)更加困難。因為安全閥在關(guān)閉過(guò)程中,工作介質(zhì)壓力作用在閥瓣的較大的面積,而在開(kāi)啟以前,只作用在受密封圈限制的較小的面積上。所以,安全閥容易在動(dòng)作之后降低、以致失去密封性。直接作用式安全閥的回座密封問(wèn)題是較難解決的問(wèn)題之一。在帶有輔助操縱機構的安全閥中,這個(gè)問(wèn)題是采用強制密封的結構來(lái)解決的.安全閥的結構應當保證能快速有效地關(guān)閉。迅速有力的回座比逐漸、緩慢的回座更有利于密封的建立。 

    安全閥的回座性能是以開(kāi)啟壓力值來(lái)相對衡量的,一般以啟閉壓差來(lái)確定。用于不同介質(zhì)的安全閥,其啟閉壓差值是有所區別的。 

當鍋爐壓力容器處于正常運行壓力時(shí).關(guān)閉狀態(tài)的安全閥應具有良好、可靠的密封性能。因為安全閥產(chǎn)生泄漏,損耗了工作介質(zhì)(有時(shí)是很貴重或很危險的介質(zhì)).增加了能量消耗,并使周?chē)h(huán)境和大氣受到工作介質(zhì)的污染。過(guò)大的泄漏甚至會(huì )影響到設備或系統的正常工作,乃至追使裝置停止運行。持續的泄漏還會(huì )使安全閥密封面遭受侵蝕,從而導致安全閥完全失效。   

5、可靠的密封 

安全閥幾乎是一個(gè)平衡的系統。安全閥中彈簧或重錘的作用力超過(guò)介質(zhì)作用力并不多,要求其閥門(mén)保持密封,無(wú)泄漏,其條件要比一般截止用的閥門(mén)差的多。由于沒(méi)有很大的作用力施加于密封面之間,安全閥閥瓣緊貼在閥座上僅僅形成了一個(gè)壓緊比壓很小的密封壓力。密封壓力由閥門(mén)整定壓力同設備運行壓力的差值決定。所以,安全閥形成閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)的壓力與保持密封的壓力之間的差值,通常也是一個(gè)不大的值。 

    鍋爐壓力容器用安全閥的密封性試驗時(shí),應嚴格遵循有關(guān)規范及標準的規定。在( GB 12243  彈簧直接載荷式安全閥》 中規定:蒸汽用安全閥的密封試驗壓力為90 %整定壓力或為回座壓力最小值,取二者較小值。空氣或其它氣體用以及水或其它液體用安全閥的密封試驗壓力(當整定壓力大于或等于0 . 3 MPa 時(shí))為90 %整定壓力。 

    對安全閥密封性能的要求依其使用場(chǎng)合不同而有所區別。而使用場(chǎng)合的不同也決定著(zhù)安全閥密封結構的不同。一般來(lái)說(shuō),對于密封面為金屬一非金屬的安全閥,其泄漏應為零值;對于密封面為金屬一金屬的安全閥(高溫壓力容器等一般需此型式閥門(mén)),要達到無(wú)泄漏是很難實(shí)現的,但是國家法規及標準中對此泄漏率的規定是相當嚴格的。

本期講座就到這里,關(guān)于安全閥的其他知識,請聽(tīng)下堂安全閥講座。